高山医学杂志

分解纤维素的微生物主要是真菌类的吧。

发现姜粉的新魅力 姜横立数千年，独往东西方；从食用到保健与药用，尽展其势力与魅力。深入到家家 户户的厨房，故医家和民谚称“家备小姜，小病不慌。”中医认为“生姜味辛、性微温、 归肺、胃、脾经，具有散寒解表，温胃止吐、化痰止咳等功效”，被誉为“呕家圣药。” 姜的成分： 姜中含有丰富的蛋白质、糖类、维生素、辣素、树脂、淀粉和纤维、氨基酸等物质，并 含有植物抗菌素，姜醇、姜烯、水芹烯、柠檬醛和芳香等油性的挥发油，可以抑制人体 对胆固醇的吸收防止肝脏和血清胆固醇的蓄积。经现代中药药理研究证明：生姜具有很 好的解热、镇痛、抗炎作用和抗微生物作用。 姜的药用作用： 现代药理研究表明，生姜内服能引起血管扩张和中枢神经兴奋，促进血液循环，使血压 上升，增加发汗，还能调节呼吸，利于新陈代谢。姜辣素能刺激消化道中的神经末稍， 引起胃肠蠕动，增加唾液、胃液和肠消化液的分泌，从而起健脾胃，促消化，增食欲， 提高机体的抗病能力；姜含有挥发性姜油酮和姜油酚，具有活血、祛寒、除湿、发汗等 功能；提取物能拮抗乙型肝炎病毒表面抗原（HBsAg），姜辣酮和姜辣烯酮对多种病原 菌有强大杀菌作用, 而姜辣醇和姜辣烯酮可使钉螺或毛蚴 100% 死亡；还能对葡萄球菌、 阴道滴虫及皮肤癣菌有抑制作用。最近德国科学家发现，生姜粉能在一定程度上抑制癌 细胞生长。日本学者认为，生姜提取物具有抗过敏的药效，能防止过敏性休克和预防某 些鱼类蛋白质引起的荨麻疹。 “高山精宝”——超低温物理气流粉碎技术精制而成的生姜粉： 采用超低温物理气流粉碎技术特点：不破坏生姜组织结构的情况，细度高达2500 目以 上，使生姜的内在质量得到充分改善，原有的自然风味得以进一步发挥，生姜的分散性、 溶解性、吸附性也都得到根本的改善，用此技术加工的微粉保持了原生姜有的生物活性 和营养成分，具有天然性、营养性、易于消化吸收等特点。 便于携带、方便使用及贮存，是居家旅行的佳品。 生姜粉的保健功效： 止偏头痛 丹麦有研究发现，姜能减轻关节炎的症状，且有助防止偏头痛。教授建议，把姜粉 调稀，烘烤后，热贴于太阳穴或关节疼痛处，则姜粉中的精油成分会随热渗入皮下 组织，减轻疼痛，并促进关节肿痛消失。 预防感冒 由于姜可以让人发汗，所以对治疗感冒也有效。传统上把姜粉浸在蜂蜜里，供喉咙 痛时食用。中国人一向也知道，淋雨后以姜汤或姜粉冲水服下，一来加强心脏跳动， 血流加快，以保持身体温度，能促使毛孔张开，去风邪，预防感冒。 驱风散寒 教授指出，姜粉可以刺激周边循环，对循环不良、冻疮、抽筋、痉挛时有用，发烧 时也有排汗作用。黄色姜皮，味辛、性凉，有利尿消肿功能。 可抵抗呕 英国的医学杂志刊载心理学家的研究报告发现，假如预先给研究对象1000mg的姜 粉，然后叫他们坐倾斜的旋转椅，与吃安慰剂的人相比效，服姜粉的人比较不会恶心。另一项对 80 位丹麦海军候补军官的试验也显示，服用姜粉比起服用安慰剂的 人，在大浪袭击前半小时服用姜粉，压制住 72% 的人的恶心感，其中约 38% 的人 觉得「受到姜粉的保护」，这保护性长达4小时。 去腥止吐 姜是厨房里不可缺的大师，扮演「食物的香水」的角色。它的芳香成分具有调味和促进 食欲的作用。觉得料理不足以人垂涎时，加点姜粉，食物就能摇身一变。 振兴复健医学中心营养师谢宜芳指出，临床上，姜有消除胀气，舒解消化不良的功效， 食用生冷、鱼、肉等食物，生姜去腥、解毒、又助消化，是不错的配角。 如果你的体质会晕机、晕船、晕车，现在该优先选择的药物，不见得非化学药品不选， 可以在出发前半小时左右，用姜粉冲开水服用。 对害喜有作用 在欧美，已经有些专家或产科医师，会向孕妇推荐，用一点点姜去抵挡害喜现象， 而且不会影响胎儿。 李小姐怀孕头三个月，看到食物就恶收，却惟独能吃任何有姜片煮的排骨汤、酸菜 鸭汤，「姜的微辣香气，让我好舒服，」她说。 调节体温，活血除湿 调节人体的温度，尤其是皮肤与毛孔之间温度的调节。冬季气候寒冷，生姜可温暖 血液，使体温上升而不怕冷，夏季气候炎热，生姜可刺激毛孔散热，使体温下降而 不怕热。妇女在月经期间或生产之后，都需要靠姜来调节体温。产妇在生下一个孩 子之后，更应注意在膳食中放下些生姜。坐月子期间多吃姜的结果是，身子从此不 再衰弱、虚冷。 对胃溃疡、十二指肠溃疡有帮助 用温开水冲姜粉可对胃溃疡、十二指肠溃疡患者的食后疼痛有很好的帮助。 现代科学研究表明，生姜中含有过氧化物歧化酶，它是一种抗衰老的物质。最近一 些营养学家研究发现，生姜里含有一种特殊物质，其化学结构和阿司匹林乙酰水杨酸相 似。这种物质，可防止血小板集聚，防止血栓形成的效果十分理想，此外，生姜还可以 调节前列腺的水平，而前列腺素也具有降低血小板聚集的作用。日本学者则认为， 生姜中的姜酚有较强的利胆作用，生姜在一定程度上能抑制癌细胞的生长。德国学者则 报道，姜粉的辛辣成分比目前应用的抗氧化剂--维生素E的抗氧化作用更强。 国防医学院航天医学所的研究也初步证实，服用生姜粉，可经由胃黏膜吸收，直接 可以抑制胃蠕动的频率与振幅，缓解胃部的不适感。 根据国防医学院的观察、检验，生姜粉对血压、心跳、呼吸道、脑波等中枢神经并 没有影响，重要的是，它几乎全在消化道起作用。所以，对一些人而言，姜粉比其它止 恶药理想，主要就因姜粉对消化系统起作用，而不是脑部中枢神经，不会有恼人的昏昏 欲睡、耳鸣、神经紧张等副作用。

形态】多年生草本，高10－20厘米。根粗壮，圆锥形，肉质，褐黄色，根颈部具多数须 根。根茎短，粗状，圆柱形，被多数覆瓦状排列的鳞片状的叶。从茎顶端之叶腋抽出数条花茎，花茎上下部均有肉质叶，叶片椭圆形，边缘具锯齿，先端尖锐，基部楔形，几无柄。聚伞花序顶生，花红色。7-9月采收。 【分布】主要分布在东北、甘肃、新疆、四川、青海、西藏及云贵等省。 【用途】地下块根及根茎入药，可提取红景天甙，功能抗衰老；抗缺氧、抗疲劳；抗辐射；抗肿瘤、抗病毒；增强脑机能；改善心肌功能。[编辑本段]药用效果： 红景天产于"世界屋脊"青藏高原三江源自然保护区，海拔3000--6000米高寒雪域特殊环境，高海拔，无污染，天然纯净，为青藏特有名贵药材。 主治功能：脑缺氧、抗疲劳、活血止血、清肺止咳、化淤消肿、解热退烧、滋补元气等功效外用治跌打损伤和烧烫伤。 用量用法：泡茶、泡酒等即可，一次4--5克[编辑本段]植物统称 亦为红景天属植物的泛称。有90多种，分布于中亚和西伯利亚一带，我国有73种。多数可用于提取红景天甙。[编辑本段]常用种1 【中名】小丛红景天 【学名】Rhodiola dumulosa (Franch.)S. H. Fu. 【产地】 西藏，青海，新疆 【简介】 青藏高寒地带终年积雪的向阳坡上。性味：苦、辛；清热解毒，治咽喉痛，肺痛，理气；有补肾、养心、安神、调经活血、明目之效用。 【效能】 主要有效成份有红景天甙（Salidroside)C14H20O7酪醇(Tyrosol)C6H10O2,此外含有淀粉、蛋白质、脂肪、鞣质、黄酮类化合物、酚类化合物及微量挥发油，还含有具有生物活性的微量元素铁、铝、锌、银、钴、镉、钛、钼、锰等，叶与茎中含有少量生物碱。用于抗疲劳、抗衰老和提高脑力和体力机能等方面。我国对于红景天的使用已有很久的历史，远在清代，在红景天产区就有人将它用作滋补强壮药，不消除疲劳，抵御寒冷。东北部分地区，民间常用其作为补品和治疗疾病，用它煎水或泡酒来消除重体力劳动带来的疲劳及抵抗高寒山区的冬季寒冷。藏族人民利用红景天的历史更早，在《晶珠本草》、《藏药图鉴》中均有记载。西藏民间更常用红景天来治疗咳血、咯血、肺炎咳嗽和妇女白带等症。红景天中所含的红景天甙和甙元酪醇具有抗疲劳、抗缺氧、抗微波辐射、抗毒以及对神经系统和新陈代谢的双向调节作用。而且还是一种环境适应药。千多年前，生活在西藏高原上的藏族人民就以红景天入药，用以健身壮体，抵抗不良环境的影响。是生长在西藏海拔3500－5000米纯净冰山雪域之中的天然植物。早在公元前二，三世纪，高原上的土著居民就采颉这种雪底下绽开红花的植物来治疗多种疾病。一千两百多年前的藏医巨著，<<四部医典>>中，便有“神药－苏罗玛宝”的记载。明代李时珍在<<本草纲目>>中称其为“本草上品”，康熙皇帝赐名为“仙赐草”；红景天含有丰富的红景天苷，黄酮，多种维生素和微量元素，根据药理学，病理学以及临床疗效观察，红景天以被证明是一种对心，脑血管疾病有显著疗效的天然草药。它可清除血中过多的脂质，防止动脉粥状斑块的形成，降低血液粘滞度，加速红细胞流速，改善微循环，并使外周阻力降低，从而降低动脉压。红景天能够有效地扩展冠状动脉，抗心肌缺血，提高心脏功能，亦可改善脑组织的血液循环，加快脑梗塞病灶的恢复，对缓解头痛，解除疲劳，增强记忆力等也有显著功效。长期服用红景天可预防或减缓脑中风和心脏病的发生。红景天治疗和预防冠心病，高血压，脑血管病，更年期综合征，神经衰弱等疾病及其所引发的心绞痛，胸闷，心悸，气短，失眠，神疲乏力，高原反应等的良药，对多种癌症亦有明显的辅助疗效。有效地扩展冠状动脉，抗心肌缺血，提高心脏功能，亦可改善脑组织的血液循环，加快脑梗塞病灶的消除，对缓解头痛，解除疲劳，增强记忆力等也有显著功效。 【注意事项】 儿童，孕妇慎用。 【花茶搭配】单泡，不适宜搭配其他茶。 【冲泡方式】 1茶匙干燥的花茶，用一杯滚烫开水冲泡，焖约十分钟后即可；可酌加红糖或蜂蜜饮用。 【花言茶语】 神药[编辑本段]常用种2 【中文名】库页红景天 【学名】Rhodiola sachalinensis A. Bor. 【别名】高山红景天 【形态特征】多年生草本，株高15-35cm。根粗壮，直立或倾斜，长20-50cm，粗1-4cm，幼根表面淡黄色，老根表面褐色至棕褐色，常具脱落栓皮，断面淡黄色。根茎主轴短粗，顶端分枝多，被多数棕褐色膜质鳞片状叶。花茎直立，丛生，不分枝。叶无柄，长圆状匙形、长圆状菱形或长圆状披针形，长1-4cm，宽5-15mm，先端急尖至渐尖，边缘上部具粗锯齿，下部近全缘。聚伞花序，花密集。雌雄异株或杂性异株；萼片4，少5，披针状线形，长2-3mm，先端钝；花瓣4，少5，淡黄色，线状倒披针形或长圆形，长3-6mm，先端钝；雄蕊中雄蕊8，较花瓣略长，花药黄色；具3-4枚不发育的心皮；雌花中雌蕊心皮4，花柱外弯，柱头钝。瞢荚果披针形，直立，长6-8mm，喙长约lmm，向外弯曲；种子长圆形至披针形，棕褐色，长约2mm。 【分布与生境】库页红景天分布于在吉林和黑龙江，尤其吉林的长白山是其主要分布地。库页红景天多生长在长白山区1800-2300m的高山冻原带和岳桦林带；在山顶部的溪流两侧、山坡沟谷、岩石缝及石塘内群生，其所在土壤多为山地苔原土及生草森林土，土层较浅、砂石较多，土壤pH5-6。高山冻原带为全光照射，岳桦林内光照度为30-40%。其所处环境，冬季严寒漫长，夏季凉爽短暂，年平均气温-5-2℃，高山冻原带一月份平均气温-24℃，七月份平均气温低于10℃，年降雨量800-1000mm，冬季积雪很厚，无霜期70-100天。库页红景天自然更新能力较差，实生苗少见，但在岳桦林内的成株周围可见到较多的实生幼苗。 【药用部位及有效成分】根及根茎入药。具有滋补强壮、扶本固正、抗疲劳、抗衰老等作用。红景天属植物含有含挥发油、果胶、谷甾醇、鞣质、苯三酚、间苯三酚、蒽醌、草酸、氢醌、对苯二酚，阿魏酸、儿茶素、儿茶酸、香豆素、黄酮类和甙类化合物。红景天甙(salidroside)是研究最多的有效成分，近20余种红景天属植物中约14种含红景天甙。红景天根中含黄酮甙rhodionin，rhodiosin，rhodiolin，其地上部分含有黄酮甙rhodionidin，rhodiolgin和rhodiolgidin等。唐古特红景天中含黄酮甙rodalgin，alginin，rodalginin，rodalin，rhodalgisin，rhodalgiside，rhodalide等。黄萼红景天含litvinolin，长鳞红景天含gelolin和gelidolin等黄酮类化合物。红景天根挥发油含28种成分，主要是sosaol，其次是卜石竹烯(-caryophellene)，O-榄香烯(a-elemene)，13-maliene，O-石竹烯(a-caryophellene)，o[-muurolene，榄香素(elem01)等。红景天属多种植物具有抗疲劳、抗衰老、耐缺氧、抗寒冷、抗微波辐射等多种功能，而且有提高工作效率、延缓机体衰老等作用。[编辑本段]其它常用种 大株粗茎红景天（简称大株红景天，粗茎红景天的大株变种）Rhodiola wallichiana (Hook.) S. H. Fu. var. cholaensis (Praeg.) S. H. Fu. 长鞭红景天 (Hk．f．et Thoms．) S．H．Fu. 狭叶红景天R．kirilowii (Regel) Maxim. 唐古红景天R．algida (Ledeb．) Fisch． et May．var tangutica (Maxim．) S．H．Fu. 圣地红景天R．sacra (Pmin ex namet) S．H．Fu. 云南红景天R．yurmanensis (Franch.) S．H．Fu.[编辑本段]食疗价值 景天科草本植物蔷薇红景天、大花红景天、云南红景天、喜马红景天、高山红景天等多种同属植物的根茎或全草。产于云南、华中、西北、东北等地。秋季采收，洗净，晒干。茎叶切段，根茎切成斜片，或研末。生用。 [性能]味甘、涩，性平。能补气，活血止血，止咳。 [参考]含红景天甙、有机酸等。 有人参样的适应原作用，能抗缺氧，抗疲劳，抗寒冷，抗辐射等；能促进人体新陈代谢。 [用途]用于气虚，疲倦乏力；肺气虚，咳嗽短气，或咯血；跌打损伤。 [用法]一日3~10g。煎汤，泡茶，制饮料，浸酒。 [附方] 1，雪莲红景天酒：雪莲、红景天各等分。以酒浸渍。每次饮1~2小杯。 本方以雪莲补肾温阳，以红景天补气抗衰。用于身体虚弱，气虚阳衰，体倦乏力，畏寒肢冷。 2，红景天麦冬茶：红景天（茎叶）10g，麦冬15g。沸水浸泡饮。 本方以红景天益气止咳，麦冬养阴润肺。用于气阴不足，咳嗽短气，或咯血。 名称：红景天苷 英文名称：Salidroside 分子式：C14H20O7 CAS:10338-51-9 药材来源： 红景天，大花红景天，高山红景天的块根。 红景天为景天科，红景天属植物。即是本属一种的名称，也是本属统称，其中许多种均可用于提取本药物。 性状：为浅棕色或棕色粉末。 药品规格：红景天苷:98%, 红景天甙：3-5％（HPLC） 肉桂醇苷：3-5％（HPLC） 药理作用： 1. 增强免疫力 红景天提取物通过改善T-细胞免疫而使免疫系统恢复正常。可提升机体对感染逐渐发展所积聚成的毒的抵抗能力 2. 消除忧郁感 红景天被用以提升人的精神状态，成为那些生活在因月份周期延长，而得不到足够阳光照射的国家和季节的人的宝贵医药。 3. 保护心血管 红景天提取物显示可缓和压力所致心血管组织损伤和功能紊乱，防止在急冻状态下因周围环境压力继发的心脏收缩力下降和有助于稳定收缩性。 参考文献：赵贺玲,林树新,李剑. 红景天甙对缺氧状态下鼠肺动脉平滑肌细胞增殖和〔Ca~(2+)〕i的影响[J]解放军预防医学杂志, 2004,(04) . 宋斌,黄山杉,刘庆国,冯顺乔,李婷,杜洋,邢嵘. 红景天苷对大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用[J]辽宁中医杂志, 2005,(03) 陈亚东,曹秀兰,田长有,王洪生,张红英. 高山红景天对小鼠耐缺氧、抗疲劳及耐低温作用的影响[J]中国中医药科技, 2002,(03) .[编辑本段]红景天药理作用 1 . 抗疲劳作用: 选取雄性小白鼠( 体重20 g 左右) , 经训练后用0 .4 mg/ g 体重腹腔注射, 对照生理盐水组, 记录爬杆时间, 结果显示有显著性差异。观察小白鼠负重游泳试验, 结果表明用药组优于对照组。 2 . 镇痛作用: 采用小鼠抖笼法, 取小鼠活动架及杠杆,开动记纹快鼓, 以描记小鼠活动。腹腔注射红景天苷(400 mg/ kg)和生理盐水(对照组) 。结果表明用药组具有明显抑制小鼠活动能力的作用( p < 0 .001 )。 总之, 红景天作为近年来新发现的适应原样补益药, 在国外已进行较为深入的研究, 前苏联保健部药理委员会将红景天列为人参型兴奋剂及“适应原”样药, 临床应用于抗疲劳, 提高体力和脑力劳动功能、神经官能症、张力减退综合征、糖尿病和贫血等病症。 目前, 国内对红景天的研究还远远不及对人参、刺五加等那么透彻、深入, 对其有效成分的研究, 亦仅限于红景天苷及其苷元的研究。

发酵现象及发酵食品制作离不开细菌和真菌。 例如 （1）酵母分解面粉，会使面团发酵； （2）乳酸菌可分解牛奶，会使牛奶发酵而制作成酸奶； （3）醋酸菌会使麸皮、小米和红粮发酵，制作出醋。 （4）曲霉能分解糯米，使糯米发酵而制作出酒。谈真菌的利用 真菌在生态系统中担负着有机物分解的重任，在推动地球物质循环中功勋卓著。它种类繁多，目前，仅人类已经分类定名的就有12万种以上。在现代人类生活中，真菌也以它们强大的酶系统，发挥着重要作用。 药品制造：抗菌素类药品，除由放线菌产生外，不少是真菌的次生代谢产物，如青霉素、头孢菌素、梭链孢酸、灰黄霉素等。第一例抗菌素青霉素的发现，催发了遍布世界的抗菌素工业，促进了生化制药工业经济的发展。虽然由于人类滥用抗菌素的失误，导致了病菌抗药性的增强，抗菌素面临严峻的考验。但世界各大制药公司仍在高价收购荒原、高山、海底，乃至极地的泥土，以期找到新的抗菌素菌种，其中就包括许多属于真菌的抗菌素生产菌。 原料生产：用真菌发酵生产化工原料，已形成庞大的发酵工业。最为典型的是酒精生产，由古老白酒生产工艺演化而来的酒精工业，是化学工业的支柱产业之一，酒精作为重要的化工原料，在各国经济的发展中举足轻重。现在的酒精生产，可以利用甘蔗渣、桔杆等农副产品为原料。此外，柠檬酸、葡萄糖酸、氨基酸、核苷酸等化工原料的主产，同样要依靠真菌。 发酵饲料：目前世界粮食总产每年都在16亿吨上下徘徊，饲养业与人争粮的矛盾十分突出。减少饲料用粮或实行无粮饲养，十分迫切。牛马羊等家畜，由于胃肠的特殊结构和消化道内共生的微生物，能利用纤维，但猪却对消化纤维无能为力。农产品中，数量最多的是桔杆，生物量以千万吨级计，是取之不尽的饲料源，如果用真菌发酵转化，使粗纤维、木质素变为多糖或单糖，就可以大大提高饲用价值。我国每年产农作物桔杆约5亿吨，如果用20％做发酵饲料，就可抵400亿公斤粮食，将大大节省饲料成本，并变“废”为宝。我国新疆农科院微生物所的科研人员，对自然界的木质素和纤维素分解真菌进行筛选，用高效木质素分解菌、纤维素分解菌、有机酸发酵菌等，配伍成“桔杆发酵混合菌株”，解决了桔杆快速发酵难题。用此菌种处理麦桔，饲料中有机酸含量可达％，蛋白质提高到10．7％（菌体蛋白），成了效价很高的发酵饲料。国外科学家也成功地配伍了木质纤维分解菌种，发酵效果与我国的不相上下。绿色木霉和康氏木霉，能分解纤维素，让果胶变成搪，是发酵饲料和工业发酵的常用主要真菌。德国人用木霉和镰刀菌固体发酵甜菜废渣，得到蛋白质含量高达24％的优质饲料。我国四川的科技人员，培育出活性纤维素分解菌群，可把玉米桔杆中的粗纤维转化成富含菌体蛋白的生物活性饲料。 煤的液化：我国的能源以煤为主，但燃煤排放的二氧化碳、二氧化硫等气体和微粒，是大气环境的主要污染物。据国家环保局公报，目前我国的大气污染，已接近发达国家工业化后期的水平，到了非治理不可的程度。解决燃煤污染的一个重要方法，是实行煤的液化。煤虽然也可进行气化，但中国矿业大学的专家认为，最好的办法还是液化。用热化学方法液化，需要高温高压，投资相当大，如果采用真菌液化，可以在常温常压下进行，既节省成本又能得到较为洁净的液体燃料。低档的煤结构与木质素相似，有一种致植物白枯病的真菌，它产生的木质素酶和虫漆酶，能轻易地解开碳链，在发酵床或发酵罐中将煤变成液体。此外，真菌还能吸附煤中的金属离子，省去了分离工艺。 生物冶金：用细菌冶金，已在低品位的铜矿和金矿的开采中广为应用。科学家研究发现，如果加入真菌，沥滤的效果将更好。例如，在褐铁矿或赤铁矿的沥滤液中加入产草酸真菌，能使铁离子吸取效率成倍提高。在石英沙、高岭土开采处理中加入黑曲霉类真菌，可以去掉矿石中50％的铁，使矿沙的白净度增高，烧制出的产品质量更好。真菌还能从尾矿液废液中吸附重金属，即使是已死亡的真菌的菌体，此种吸附性能也不变。美国有一家矿产公司，用根霉在矿液中连续回收铀，先用碳酸钠同菌体拌和将铀析出，再将菌体返回反应器吸铀，取得极好的同收效果。真菌也能吸附微粒，在污水或尾矿中采金、铂等。 生物控制：用真菌制造农作物防病抗病农药，已是广泛应用的技术，科学家用疫霉属真菌根除杂草马利筋，用另一种真菌控制杂草金雀花，均取得了巨大的成功。用腐霉属真菌防治甜菜种子病、木霉属真菌控制洋葱枯烂病，也有明显的效果。现在科学家已发现有400多种真菌对昆虫和寄生虫有杀伤作用，开发应用正密锣紧鼓地进行。但真菌用于生物控制，涉及生态、环境等诸多方面的问题，须持十分慎重的态度。 环境保护：由于人类在开发利用地球资源上的认识偏差，使大气、土壤和水体受到污染，有的已经到了十分严重的地步，治理环境污染已成为各国政府的重要任务。许多真菌是吸附重金属、氰化物、汞化物的能手，因而真菌成了冶理这类污染的理想手段。国外科学家从下水道污泥中分离出7种高效治污真菌，组成多菌团队，处理氮磷废水、制革污水、重金属污水，效果很好。分解木质素的真菌，具有降解氯代联苯、芳香烃环已烷等的能力，不但可以用于纸厂的生物制浆，还可以处理纸厂废水，除去废水中70％的有机氯。把白枯病等真菌用木屑培养后施入土壤，治理五氯代苯酚的污染，效果特好，施入两周后，每公斤土中有机氯就从50微克降至2微克。作为真菌利用的方向，科学家们正用生物工程技术组建各种超级工程真菌，用于环境治理。微生物是包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物等在内的一大类生物群体，它个体微小，却与人类生活密切相关。微生物在自然界中可谓“无处不在，无处不有”，涵盖了有益有害的众多种类，广泛涉及健康、医药、工农业、环保等诸多领域。 微生物对人类最重要的影响之一是导致传染病的流行。在人类疾病中有50％是由病毒引起。世界卫生组织公布资料显示：传染病的发病率和病死率在所有疾病中占据第一位。微生物导致人类疾病的历史，也就是人类与之不断斗争的历史。在疾病的预防和治疗方面，人类取得了长足的进展，但是新现和再现的微生物感染还是不断发生，像大量的病毒性疾病一直缺乏有效的治疗药物。一些疾病的致病机制并不清楚。大量的广谱抗生素的滥用造成了强大的选择压力，使许多菌株发生变异，导致耐药性的产生，人类健康受到新的威胁。一些分节段的病毒之间可以通过重组或重配发生变异，最典型的例子就是流行性感冒病毒。每次流感大流行流感病毒都与前次导致感染的株型发生了变异，这种快速的变异给疫苗的设计和治疗造成了很大的障碍。而耐药性结核杆菌的出现使原本已近控制住的结核感染又在世界范围内猖獗起来。 微生物能够致病，能够造成食品、布匹、皮革等发霉腐烂，但微生物也有有益的一面。最早是弗莱明从青霉菌抑制其它细菌的生长中发现了青霉素，这对医药界来讲是一个划时代的发现。后来大量的抗生素从放线菌等的代谢产物中筛选出来。抗生素的使用在第二次世界大战中挽救了无数人的生命。一些微生物被广泛应用于工业发酵，生产乙醇、食品及各种酶制剂等；一部分微生物能够降解塑料、处理废水废气等等，并且可再生资源的潜力极大，称为环保微生物；还有一些能在极端环境中生存的微生物，例如：高温、低温、高盐、高碱以及高辐射等普通生命体不能生存的环境，依然存在着一部分微生物等等。看上去，我们发现的微生物已经很多，但实际上由于培养方式等技术手段的限制，人类现今发现的微生物还只占自然界中存在的微生物的很少一部分。 微生物间的相互作用机制也相当奥秘。例如健康人肠道中即有大量细菌存在，称正常菌群，其中包含的细菌种类高达上百种。在肠道环境中这些细菌相互依存，互惠共生。食物、有毒物质甚至药物的分解与吸收，菌群在这些过程中发挥的作用，以及细菌之间的相互作用机制还不明了。一旦菌群失调，就会引起腹泻。 随着医学研究进入分子水平，人们对基因、遗传物质等专业术语也日渐熟悉。人们认识到，是遗传信息决定了生物体具有的生命特征，包括外部形态以及从事的生命活动等等，而生物体的基因组正是这些遗传信息的携带者。因此阐明生物体基因组携带的遗传信息，将大大有助于揭示生命的起源和奥秘。在分子水平上研究微生物病原体的变异规律、毒力和致病性，对于传统微生物学来说是一场革命。 以人类基因组计划为代表的生物体基因组研究成为整个生命科学研究的前沿，而微生物基因组研究又是其中的重要分支。世界权威性杂志《科学》曾将微生物基因组研究评为世界重大科学进展之一。通过基因组研究揭示微生物的遗传机制，发现重要的功能基因并在此基础上发展疫苗，开发新型抗病毒、抗细菌、真菌药物，将对有效地控制新老传染病的流行，促进医疗健康事业的发展产生巨大影响。牛痘疫苗的应用使人类历史上首次成功消灭了一种疾病——天花，而目前的基因工程疫苗也为疾病的有效预防发挥了巨大作用，如乙肝病毒的预防等。 从分子水平上对微生物进行基因组研究为探索微生物个体以及群体间作用的奥秘提供了新的线索和思路。为了充分开发微生物（特别是细菌）资源，1994年美国发起了微生物基因组研究计划（MGP）。通过研究完整的基因组信息开发和利用微生物重要的功能基因，不仅能够加深对微生物的致病机制、重要代谢和调控机制的认识，更能在此基础上发展一系列与我们的生活密切相关的基因工程产品，包括：接种用的疫苗、治疗用的新药、诊断试剂和应用于工农业生产的各种酶制剂等等。通过基因工程方法的改造，促进新型菌株的构建和传统菌株的改造，全面促进微生物工业时代的来临。 工业微生物涉及食品、制药、冶金、采矿、石油、皮革、轻化工等多种行业。通过微生物发酵途径生产抗生素、丁醇、维生素C以及一些风味食品的制备等；某些特殊微生物酶参与皮革脱毛、冶金、采油采矿等生产过程，甚至直接作为洗衣粉等的添加剂；另外还有一些微生物的代谢产物可以作为天然的微生物杀虫剂广泛应用于农业生产。通过对枯草芽孢杆菌的基因组研究，发现了一系列与抗生素及重要工业用酶的产生相关的基因。乳酸杆菌作为一种重要的微生态调节剂参与食品发酵过程，对其进行的基因组学研究将有利于找到关键的功能基因，然后对菌株加以改造，使其更适于工业化的生产过程。国内维生素C两步发酵法生产过程中的关键菌株氧化葡萄糖酸杆菌的基因组研究，将在基因组测序完成的前提下找到与维生素C生产相关的重要代谢功能基因，经基因工程改造，实现新的工程菌株的构建，简化生产步骤，降低生产成本，继而实现经济效益的大幅度提升。对工业微生物开展的基因组研究，不断发现新的特殊酶基因及重要代谢过程和代谢产物生成相关的功能基因，并将其应用于生产以及传统工业、工艺的改造，同时推动现代生物技术的迅速发展。 农业微生物基因组研究认清致病机制发展控制病害的新对策 据资料统计，全球每年因病害导致的农作物减产可高达20％，其中植物的细菌性病害最为严重。除了培植在遗传上对病害有抗性的品种以及加强园艺管理外，似乎没有更好的病害防治策略。因此积极开展某些植物致病微生物的基因组研究，认清其致病机制并由此发展控制病害的新对策显得十分紧迫。 经济作物柑橘的致病菌是国际上第一个发表了全序列的植物致病微生物。还有一些在分类学、生理学和经济价值上非常重要的农业微生物，例如：胡萝卜欧文氏菌、植物致病性假单胞菌以及我国正在开展的黄单胞菌的研究等正在进行之中。日前植物固氮根瘤菌的全序列也刚刚测定完成。借鉴已经较为成熟的从人类病原微生物的基因组学信息筛选治疗性药物的方案，可以尝试性地应用到植物病原体上。特别像柑橘的致病菌这种需要昆虫媒介才能完成生活周期的种类，除了杀虫剂能阻断其生活周期以外，只能通过遗传学研究找到毒力相关因子，寻找抗性靶位以发展更有效的控制对策。固氮菌全部遗传信息的解析对于开发利用其固氮关键基因提高农作物的产量和质量也具有重要的意义。 环境保护微生物基因组研究找到关键基因降解不同污染物 在全面推进经济发展的同时，滥用资源、破坏环境的现象也日益严重。面对全球环境的一再恶化，提倡环保成为全世界人民的共同呼声。而生物除污在环境污染治理中潜力巨大，微生物参与治理则是生物除污的主流。微生物可降解塑料、甲苯等有机物；还能处理工业废水中的磷酸盐、含硫废气以及土壤的改良等。微生物能够分解纤维素等物质，并促进资源的再生利用。对这些微生物开展的基因组研究，在深入了解特殊代谢过程的遗传背景的前提下，有选择性的加以利用，例如找到不同污染物降解的关键基因，将其在某一菌株中组合，构建高效能的基因工程菌株，一菌多用，可同时降解不同的环境污染物质，极大发挥其改善环境、排除污染的潜力。美国基因组研究所结合生物芯片方法对微生物进行了特殊条件下的表达谱的研究，以期找到其降解有机物的关键基因，为开发及利用确定目标。 极端环境微生物基因组研究深入认识生命本质应用潜力极大 在极端环境下能够生长的微生物称为极端微生物，又称嗜极菌。嗜极菌对极端环境具有很强的适应性，极端微生物基因组的研究有助于从分子水平研究极限条件下微生物的适应性，加深对生命本质的认识。 有一种嗜极菌，它能够暴露于数千倍强度的辐射下仍能存活，而人类一个剂量强度就会死亡。该细菌的染色体在接受几百万拉德a射线后粉碎为数百个片段，但能在一天内将其恢复。研究其DNA修复机制对于发展在辐射污染区进行环境的生物治理非常有意义。开发利用嗜极菌的极限特性可以突破当前生物技术领域中的一些局限，建立新的技术手段，使环境、能源、农业、健康、轻化工等领域的生物技术能力发生革命。来自极端微生物的极端酶，可在极端环境下行使功能，将极大地拓展酶的应用空间，是建立高效率、低成本生物技术加工过程的基础，例如PCR技术中的TagDNA聚合酶、洗涤剂中的碱性酶等都具有代表意义。极端微生物的研究与应用将是取得现代生物技术优势的重要途径，其在新酶、新药开发及环境整治方面应用潜力极大。