农业生产研究表明植物内生菌与病原菌具有相同的生态位,在植物体内相互竞争空间、营养,使病原菌得不到正常的营养供给而消亡,从而增强宿主抵御病害的能力。另外植物内生菌可以分泌抗生素、毒素等代谢物质,这些代谢物质能够诱导植物产生系统抗性(ISR)。因此,对植物施用植物内生菌产生的抗菌剂、抗虫剂,来增强植物的抗逆性,起到生物防治效果,既减少了化学农药对环境的污染,又保证了植物的产量品质。医学医药研究表明植物内生菌代谢产物有抗肿瘤、抗菌,抗病毒等作用。Gary和Strobel等从欧洲红豆杉中分离到内生真菌Acremzonium sp.能产生一系列抗真菌、抗癌的肽类活性物质,其中白灰制菌素(leucinostatin)能很好地抑制人类的一些肿瘤细胞。Strobel研究小组从卫矛科著名药用植物雷公藤中分离到的内生真菌Cryposporiopsis ,能产生一种新型环肽抗生素cryptocandin,对癣菌及白色念珠菌等人类病原真菌具有强烈抑杀作用,其MIC与临床应用的抗真菌药两性霉素B(amphotericin B)相当,具良好开发前景。Castillo等发现的一株内生链霉菌能够产生一类活性多肽Munumbicicins,这类多肽不仅具有广谱的抗菌活性,而且对有耐药性的病原菌、寄生虫有很好的抑制作用。利用植物内生菌的次生代谢物质开发新的药物将是今后医药方面的研究方向之一。作为外源基因载体由于内生菌在植物体内的适应性,一些研究者以内生菌为受体构建植物内生防病或杀虫工程菌,再将其引入植物体内,使植物起到与转基因防病杀虫植物相同或类似的作用,从而达到生物防治的目的。2000年Dowring等在从苹果苗中分离出内生菌Pseudomonesa fluorescens中转入抗病chiA基因,再把这种携带的chiA基因的内生菌接种到豆苗中,可以防治豆苗病原真菌Rhizoctomia solani,同时还在甘蔗内生菌中转入抗虫基因cry 1AC7基因,回接甘蔗,可以防治甘蔗钻心虫Eldana saccharina。美国CGI公司以内生细菌-木质棒形杆菌犬齿亚种(Clavibacter xyli )为载体,将BT杀虫基因整合到染色体上构建杀虫工程细菌,这种杀虫工程菌从1988年开始已在美国4个州12个玉米杂交品种上进行大田试验,可使虫害损失率减轻26%~72%。另外发现植物内生菌有降解环境污染物的功能,如从珠江入海口红树中分离到的内生菌,有清除工业废水中的有害物质,起到净化海水的作用。而Barac等研究表明某些内生菌能够降解甲苯,并且能使其宿主植物产生对甲苯的抗性,这就为利用微生物接种植物进行环境修复提供了可能。植物内生菌为环境污染治理注入了新的血液,但其相关研究才刚刚开始,有待于进一步深入。
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中国的食用和药用大型真菌
卵 晓 岚
(中国科学腕最生物研究所,北京)
近年来,国内对蘑菇、多孔菌、腹菌及子囊
菌中太型真菌资源的开发虚用十分重视,研究
范围相当广泛,尤其在食用和药用真菌方面的
应用和研究进展很快,反映出广阔的发展前景。
(一)食用真菌
以蘑菇为主的食用真菌(简称食用菌),风
昧独特,营养丰富,经常食用有益于人体健康。
人工栽培食用菌,繁殖生长快, 经济效益高,已
受到广泛的重视和推广生产。
1.中国食用菌种类资源: 我国大型真菌资
搛相当丰富,其中野生食用菌种类多迭720种,
143属,44科, 几乎包览世界上已知的重要食
用菌种类。其中担子菌有675种,隶属于34科,
1 25属“ ,以伞菌目(Agarieales)中的白蘑科
(Tri曲o1Dmataceae)、红菇科(k~ laceae)、
蘑菇科(Aqaricaceae)、牛肝菌科(Boletaee—
e)、侧耳科(Pleurotaceae)、丝膜菌科(Co—
rtinariaeeae)、及鹅膏科(Amanitaeeae) 为
主“ 】。属于子囊菌的有45种,10科,18屠
‘见表1)。在已知食菌中味道鲜美,质地优良的
有百种以上。目前已经栽培和进行试验栽培的
40—80种。通常栽培的仅l0多种,所以绝大多
数的食用菌仍处于野生状态。但收集利用尚少,
每年不知有多少野生食用菌在山林中腐烂掉。
原因在于现阶段食用和有毒种类的鉴别问题及
食用菌的嘘集加工等具体措施未能解决, 影响
了这类生物资源的充分利用。对于我国食用菌
种类资源的调查研究工作还需要深人进行。
2.食用菌的营养: 食用菌中蛋白质含量一
般较高。其氨基酸多达l8种左右,特别含有一
般蔬菜缺乏的异亮氨酸、亮氨酸,赖氢酸、蛋氨
酸、苯丙氨酸、苏氨酸、缬氨酸、色氨酸等人体必
额的氨基酸。另外还含有多种维生素、糖类和
矿物质元素等。像金针菇[IOlammullna ·
tipes(Fr.)Sing】、毛木耳[Auricularia po·
lytricha(Moot.)Sac~.】、香菇[Lentinus edo—
de s(Berk.)Sing.]、高大环柄菇[Macrolepi—
ota procera (Fr.)Sing_】、菱红菇(Rmsula
~e$co Fr.)、松口蘑[Tricholoraa raa;sutake
(S.Ito et Imai)Sing.】、滑菇[Pholio;a ^d·
m以D(T Ito)S Ito et Imai】等很多食菌含
有人体必须氨基酸7或8种 尤其食菌中赖氨
酸的含量一般都比较丰富。
鸡油菌(Cantharellus cibarius Fr.)、小
鸡油菌(c.minor Peck)、金耳(Tremellu
ouranHa Schw.ex Fr.)台有类胡萝 素。像
羊肚菌[Morchella esculenla(L)Pers.】中
含有稀有的氨基酸即C一3一氨基一L一脯氨酸
(Cis一3'-amino-L-proline),口一氨基异丁酸(
aminoisobutyric), 2,4-2氨基异丁酸(2,4一
diaminobytyric acid)。四孢蘑菇(Aqaricus
campestris L. ex Fr.)、紫丁香蘑[Lepista
nuda(Bul1.ex Fr.) Cooke.】含有丰富的维
生素B 和C等。在食用菌中有1 00多种具有
不同的药用价值 。所以食用菌被誉为“健
康食品”,尤其野生食用菌是极少或没有污染的
“卫生食品 。
3.栽培食用菌的发展概况: 近十多年中,
国内外食用菌栽培业大力发展,特别在中国更
是如此,生产量和销售量大幅度增加。目前已
有近80个国家栽培双孢蘑菇[Aqaricus 6 坤。一
rt4$ (Lange) Sing.】和香菇、侧耳(平菇)
[Pleur OtttS ostreatus(Jaeg ex Fr.)Qud1.】、
白黄侧耳[P.cor~Mcopiae (Pau1. ex Pets.)
RoI1.】等。自第二次世界大战后,蘑菇产量每
年以7—21 的速度增长。1979年垒世界仅
爱1 t甩和药甩真一种羹撬量囊应用羹爿
应用娄刖 真酋种类 科 属 釉 总种数 应 用 方 面
子 1. 食用野生食用菌的于实体
囊 45
菌 2.人工栽培食用菌于实体供食用。
食用 3.利用食用菌菌丝体做深眭发酵培养物食用。
担 4.利用于实体或菌丝体作为诵味品或作为填充香
干 3‘ L25 675 昧物质或作饮料甩
菌 。
1.作为抗癌药物或试验抗癌。
2·抑制致病细菌、真菌和宿‰
子 3.治疗消化系统反病。
囊 1, 28 ●. 医疗心血管系统的疾病。
菌 ,.作用于神经系统。
6.作用于呼吸系巍。
7·作为妇科反崭的药物.
8· 用敢内服稍炎解毒。
9.外敷消曼解毒。
鹤 3B7 lO
. 外伤止血药物。
l1.用于镇慷、明目药物。
l2.治疗痢疾。
用 l3.治疗麻疯瘸。
担 1●
· 用于治疗毒蛇唆伤。
子 ●4 l23 3●, ·治疗血啦虫、蛔虫、啦虫等寄生虫藏
菌 l6.治疗太骨节痛。
l7. 治疗嘟气病
l8.用于食品防腐剂
l9·用于解毒菌中毒。
20·用于生物防冶,除杀农林业害虫.
21. 冶疗神经性应炎。
其
22· 防冶放射性危害。
他 23.试验治疗爱涟病。
真 3
菌
抗癌真菌 72 266 对内瘤S-IBO和艾氏癌的抑翩率60- t00%
双孢蘑菇的总产量达1 2l,O0 0吨, 1986年已达
21 8万吨。从食用菌栽培业发展状况表明,经济
发达或工业化程度越高的国家和地区,如美国、
联邦德国、法国、日本、南朝鲜及我国台湾省,食
用菌栽培业发达, 同时消费量也大。现在食用
菌栽培正向第三世界国家和地区扩展。据专家
们预言,食用菌将成为人类重要的营养食品。
国外在注重发展食用菌栽培的同时,又重
视采用食用菌菌丝体的深层培养,特别采用那
些风味特殊而鲜美的种类,不过这些食用菌目
前多属于野生或者属于树木的外生菌根菌
ctend0 yc0“hizac) 或者生态习性比较特殊
的种类 ”o像鸡纵菌[Termitomvf j 4lb 一
rainD‘ ‘(Berk.)Helm]、口蘑(Trifholom4
mongolicum Imai)、油口蘑【 . ,Ⅱ 0 ir j
(Pers ex Fr)Lundel1]、虎皮口蘑IT. 一
mbosum (Fr )Gil1.】、大白桩菇[Leucopaxillus
giganteus(Fr) Sing.]、粉紫香蘑[L —
plsta personate(Fr.)Sing.]、松12蘑、斜盖
粉摺菌[Rhodophyllus~aborti “ (Berk. et
Curt)Sing.】、粗壮口蘑[TricholomⅡr06 —
turn (Alb·ct Schw.ex Fr. Ricken]、自香
蘑[Leeista caespitO$a(Bres )Siag.1、黄绿
蜜环菌[Armillaria luteo—virens (A & S
eX Fr)Sacc]、美味牛肝菌(Bolelus edulis
Bull ex Fr.)、鸡油菌 羊肚菌、粗柄羊肚菌
【Morchella crassipes (Vent) Per s]、尖顶
羊肚菌(M.~onica yers.)、黑脉羊肚菌(M
angustip$Pk.)、小羊肚菌(M.deliciosa Fr.)
等 ~。这些种类目前用人工栽培形成子实体
比较困难,但可考虑利用菌丝位培养。
菌丝体的培养物可以新鲜食用、或冷冻和
干燥磨粉,制作富于营养的食品。如羊肚菌的
菌丝培养物同子实体一样鲜美,其风昧不减,在
美国已商业化生产。国内已注意到香菇、金针
菇、侧耳等食用菌的菌丝培养。利用逸些深层
培养的菌丝体还可加工生产,像“宝宝饼干”、
“老人肉”等适应不同对象的多样化食品。另外,
像茯苓[Poria COCO~(Fr)Wolf] 菌核可以
加工成许多花样的食品。我国在制做这类食品
方面具有传统的经验和方法。
在发展食用菌栽培和菌丝培养的同时,国
外曾注意到香味物质的分离提取和化学成分的
分析。已从双孢蘑菇中分离出5 一鸟苦酸,作为
超级增鲜剂。从香菇中分离出香菇精(c H S,),
在日本已人工台成 。另外可在一些蘑菇中
分离出白蘑酸(tricholomic acid), 具有极强
的鲜昧,其鲜度20倍于谷氨酸钠 。在日本还
荆用硫磺多孔莹[Tyromyces sulphureus(Bul
1.ex Fr )Donk]、豹皮香(Lentinus lepi—
deus Fr )、蜜环菌[Armillariella mellf口
(Fr)Kar st】、紫丁香蘑、松口蘑、肉色香蘑
[Lepista irina(n.)Bigelow]、滑菇等l0余
种食用蘑提取香味物质用作增香剂 。
4.可驯化、栽培的食用菌: 食用菌种类虽
多,但目前广泛栽培的一般10多种,最多不超
过20种,栽培种类少的原因是多方面的。有的
能栽培却质味较差,有的不适合人的食用习惯,
而有的产量低或栽培技术较为复杂。所以选育
广受欢迎,昧鲜,质好,高产;色泽具佳的栽培食
菌是发展生产和提高经济效益的重要原则。目
前国内栽培广而产量多的食用菌如下:
双孢蘑菇Agaricus bisporus (Large)
Sing
大肥菇A.bitomquis(Qu*1.)Sacc
香菇Lentinus edodes(Berk)Sing
— Lentinula edodes(Berk.)P电ler
草菇Volvariella volvacea(Bull ex Fr、
Sing.
金针菇Flammulina velutipes (Curt ex
Fr.) Sing.
侧耳(平菇)Pleurotus Ostreatus (Jacq.
eX Fr.)Qu∈I_
黄自侧耳P.f。r co 口 (Pa~i.ex Pe—
r8,)Rol1.
一P sapidus(Schutz ap.Kalchbr)Sacc.
凤尾侧耳[P.saior—caju (Fr)Sing.】(?)
金顶侧耳(P.f打r 。p 口 Sing.)
佛洛里迭侧耳(P.[1oridanus Sing:)
滑菇Pholiota.ameko I.Ito
黄伞P.adiposa(Fr) Qu61
毛头鬼伞Coprlnus comatus (Miill ex
Fc.、Gray
榆耳Gloestereum incanatum S lto et
lm ai
金耳Tremella aurantia Schw.ex Fr.
银耳T fucilormis Berk
、术耳Auricularia auricula(L_eX Hook)
Uriderw
毛术耳A.polytricha(Mont.) Sacc.
褐术耳A.[usco rucclnea (Moat)Fari
灰榭花Grifola frondo sa(Fr )Gray
猴头菌Heri~ium erinaceus (Bull eX
Fr.)Pets.
长裙竹荪Dictyophora in dusiata(Bosc)
Fisther
目前已驯化栽培或未推广的食用菌主要
有:
野蘑菇Aqaricus aroensis Schaefi.ex Fr
阿魏侧耳Pleurotus feralae Lenzi
毛柄库恩菌Kuehneromyces mutabi&}
(Schaef.ex Fr.)Sing.et Smith
砖红韧伞Naematotome Sublateritum
(Fr)Kzrst.
大杯伞clitocybe
Mey ex Fr.)Q ll
紫丁香蘑Leplsta
Cooke
m口 m口 (G tn e
nuda (Bul1.eK Fr)
花睑香蘑L sordida(Fr.)Sing.
蜜环菌Armilla riella mellea (Vahl ex
Fr Karst
假蜜环菌A. tabescen s (Stop.ex Fr.)
Sing
豹皮香菇Lentinu s tigrinus(Bul1.) pr.
榆离褶伞Lyophytlum ulmarius (Bul1.
tax Fr.) Kfihner
银丝草菇Volvariella bombycina (Scha·
efi.ex Fr、Sing.
杨树田头菇Agrocybe ~ylindracea(DC.
ex Fr)Maire
田头菇A. r口 。 (Pets ex Fr)Fayod
粉褶环柄菇Leucoagaricus naacinus(Fr.)
Sing.
茶耳(血耳)Tremella foliacea Pets.ex Fr
皱木耳Auricularia delicata(Fr.)Henri
角术耳A. cornea (Ehrenb ex Fr)
Spreng.
盾形木耳A.Peltata Lloyd
贝形圆孢例耳Pleurocybella porrlgens
(Fr)Sing.
亚侧耳Hohenbuehelia serotin (s:Mad
taK Fr.)Sing
高大环柄菇Maeroleplota procera(Fr)
Sing.
小孢毛鬼伞Coprinus OVa~$ (Schaef )
Fr
羊肚菌Morvhelta f 口(L )Pers.
皱环球盖菇Stropharia rugsoannulata
Farlow
变褐蘑菇Agarivus br~tn#cscens Peck
扇形侧耳Pleurotus [1abelletus (Berk.
cc B r) Sacc.
硬柄小皮伞Ma} asmim oreades Fr.
裂褶苗Schizophyllum corl,$ngu2~$Fr.
雪白蘑菇Agarivu~nlvescen~Mblkr
赭鳞蘑菇Agaricus subrubescens Peck
大紫蘑菇Agaricu~auqustus Fr.
要想筛选优良的食用菌栽培菌种,就必须
加强对野生食用菌种类的调查研究和鉴定分类
工作。在野外分离菌种,首先得掌握各类菌的
生态习性。作者曾将野生食菌生态习性分作五
种类型即I.术生菌,II.粪生菌,III土生菌,
IV 虫生菌,V 菌根真菌 。前两类一般容易
分离活菌种或进行驯化,而后三类则相反。
我国发展人工栽培食用菌很有希望,首先
具备了如下优越的条件:
(1)食用菌种类丰富, 从中筛选质昧优良
的菌种选择余地大。尤其在野生食用菌资源调
查、分类、鉴定方面,已做了大量工作。同时对
影响食用菌利用有关的霉蘑菇种类、分布及生
态习性等方面也做了大量研究工作。(2) 我
发展食用菌栽培业劳动力充足, 即人力资源丰
富o(3)培养料来源多而广泛,如棉籽壳、锯末、
秸秆、玉米芯(穗轴)、甘蔗渣、树叶、草茎、纱]_
废棉、酒糟,还有废茶叶等工、农、林、副产品
全国仅秸秆年产三、四亿吨,部分用于种菇,就
可年产数千万吨。({)我国栽培食用菌历史丝
久,特别是南方具有很大一批菇农以及食用菌
有关的科学技求队伍,近年中迅速壮大,即栽培
技术人员素质比较高。(5)食用菌作为一类营
养丰富的食品。越来越受到广大群众的欢迎,国
内外产品销路广o(6)食用菌栽培投资少,见效
快,经济效益较高,适宜广大农村脱贫致富,又
和城市环保及废物利用相结合,于是受到各级
政府和人民群众的欢迎。综上所述,我国食用
菌发展具有很大的潜力,在科学技术相配合的
情况下, 食用菌生产和研究将会进入世界最前
列,成为世界食用菌生产大国。
(二)药用真菌
1.发展中的药用真筐: 中医中药唯我国特
有。中药里包括了许多真菌类药物。明代李时
珍的《本草纲目》中记载了获苓、猪苓、雷丸、槐
耳、蝉花、芝类等20余种。这类 大型真菌为主
的真菌药物,久经实践考验至今仍在应用,并在
药用的范围、真菌种类、研究方法等方面日益扩
大和深入发展,受到世界关注。
随着科学技术的发展以及药用真菌本身所
具备的优点,越来越显示出这类药物在防病治
病中的独特作用。近十余年来在挖掘祖国医药
学宝库的基础上, 我国科学工作者对真菌类药
物的种类、生化、药理等方面开展了一系列研究
工作。如对灵芝[Ganoderma lucidum (Leyss.
ex Fr) Kar st)、紫芝(G sinensis Zhao,xu
et Zhang)、密纹灵芝(G.teflu S Zhao,XU et
Zhang)、云芝[C0riolus versicolor (L ex
Fr)Qu亡1]、蜜环菌、假蜜环菌(亮篚)、金针
菇、安络小皮伞【Marasmius androsaceus —
ex Fr.) Fr.】、猴头菌[Herivium er~aceu$
(Bull ex Fr.)Pets】、猪苓、【Gri[ola umb·
ellata (Pets) Fr.]、茯苓、银耳、冬虫夏草
【Cordyceps Hnensis(Berk)Sacc.]、亚香棒
虫草(c.haw如sii"Gray)、榆耳、竹黄(Shi·
raia bambuHaola P.Henn) 等多种真菌,进
行了人工培养、菌丝体发酵、临床治疗以及抗癌
研究, 并取得了显著成绩。这些工作在传统药
用真菌的基础上太大的前进了一步。目前还在
攻克癌症、心血管等疑难病方面开展研究工作,
药用真菌将作为重要的药物筛选对象,受到医
药界的高度重视。
2.丰富的药用真菌资源: 目前已知我国传
统药用、试验药效显著以及民间药用的真菌迭
387种,137属,51科。其中担子菌345种,123
属,44科。以多孔菌目(AphyllophorMes)、伞
菌目、和腹菌类种类最多 。其中有子囊菌
类药用真菌28种、1 5属,7科,其他类真菌11
种。作者曾在“药用真菌分类概述” 一文中将
我国药用真菌按分类简单地分作(1)子囊菌类;
42)银耳和木耳类(茇质类);(3)多孔菌类;44)
伞菌(蘑菇)类;(5)蝮菌(马勃)类,其类别不同
则加工方法或药效不同,对研究药用真菌有一
定的好处。
药用真菌的应用范围较广,大约有20多个
方面(见表I)。 还有更多的大型真菌有待研究
试验,特别是在多孔菌、伞菌和腹菌方面种类最
多,筛选新的药用真菌潜力很大
3药用新药的筛选: 目前对人类危害傥较
严重的癌症、心血管病以及近些年发展较快的
爱滋病的治疗,从真菌中筛选药物也不例外。近
年中已有香菇、灵芝等治疗爱滋病的报道o
I.抗癌等新药的筛选: 1930年开始,德国
首先报道了蘑菇属(Aearicu s)、干朽蓖(Me·
rulius lacrymans Fr) 和自鬼笔(Phallus
impudicus L.eX Pet s) 等发酵产物, 经过一
系列处理后,对癌症病人的主观症状有所改善。
5O年代又用美味牛肝菌(Boletus edulis Bul1.
ex Fr)的提取物,证明对小鼠肉瘤 一l80)
的生长有阻滞怍用。从此引起有关方面的注
意,并将大型真菌作为筛选提高机体免疫力药
物的重要对象之一。日本、美国等科学家也在
真菌中进行了大规模筛选、研究。据统计对内
癌(s一1 so)和艾氏癌(Ec) 的抑制率达6O一
100%的真菌266种,7 2属,51科 。像长根
菇[Oudemansiella radlcata(Fr.)Sing.】、野
蘑菇、胶勺【PhlogioHs helvelloides(DC.ex
Fr)Martin]、虎掌菌[Tremellodon gelati一
o m (Scop.ex Fr)Pers.】、香菇、粗柄口
蘑、绒鬼伞(coprinus lagopus Fr.)、黄绿口
蘑 [Tricholoma f m (Sow. ex Fr.)
Qu亡l】、金黄锈伞【Phaeolepio 。aurea(Ma·
rt.ex Fr)Konr.et Maubl】、墨汁鬼伞[Co
prinus atramenturlus(Bul1)n.】、紫绒丝膜
菌【Cortlnarius violaceus (L_) Fr】、毛头
鬼伞、多鳞韧伞[Naematoloma squamosum
(Fr)Sing.】、日本美口菌(Calostoma lapo.
nicum P.Henn) 等,抗癌率达9O一1 00% 的
104种,38属,l4科。
目前认为蘑菇等大型真菌的抗癌物质主要
是多糖 。研究报道较多的有以下数种多糖。
(1)香菇多糖(1entinan)。是香菇子实体
的热水提取物加入酒精后, 产生沉淀再进行精
制而得到的六种多糖之一,分子量为1 O0万。对
小白鼠皮下肉瘤(s一1 8o)有抑制作用,其抑毹
率为80.7% 。香菇多糖可使带瘤而降低的辅助
。r细胞功能得到恢复,增强机体的免疫力,间接
抑制肿瘤。香菇多糖还能活化巨噬细胞,降低
甲基胆蒽诱发肺痛的生长率,对化疗药物起到
增效作用。
(2)银耳酸翌异多糖(acidi 0g11】can)。
是从钣耳子窭体及酵母状分生孢子分离出的一
种酸性异多糖,能提高人体免疫力,对小自鼠肉
瘤18 0有效。另外对肝脏解毒、老年性吏气管
炎及心脏病和厦子辐射有疗效和预防作用。
(3)云芝多糖(PSK)。是从云芝菌丝体用
热水提取而精制成的,是一种分子量为lO万的
蛋白质多糖。日本人首先分离成功并试验对小
白鼠肉瘤(s-lso)有强烈抑制作用。另外,有
活化巨噬细胞的功能。“PSK 作为抗癌药物
已在日本市场销售。近年来我国东北地区已有
云芝多糖药物生产,对白血症、肝炎和气管炎等
疾病均有疗效。
(4)茯苓多糖(pachymaran)。是从茯苓
菌核中分离出的一种多糖,具有较强的抗癌作
用, 对小白鼠肉瘤(s一1 8O)的抑制率高达
96.9% 。
(5)裂摺菌多糖(schiz0phy1lan) 是从裂
褶菌( 。砷y ,“m commun6 Fr) 中提取
的,对肉瘤(s一1 so)和艾氏癌的抑制率达
7O% 。
(6)猪苓多糖(glucan)。是从猪苓菌核
中提取的一种水溶性葡萄糖,对小白鼠肉瘤有
显著的抑制作用,抑制率高达99.5%。另外,对
肺癌、食道癌、宫颈癌、胃癌、肝癌、肠癌、乳腺
癌、白血病等病症等都有显著的疗效。
(7)竹黄异多糖。是竹黄提取物, 由葡萄
糖、半乳糖、甘露糖和阿拉伯糖等四种单糖组
成,对胃癌有效。另外竹黄对风湿性关节性、气
管炎、咳嗽等症有一定的疗效。
(8)猴头菌多糖。是从猴头菌分离的。此
种菌含多糖、多肽等物质,对胃癌、贲门癌等消
化道癌症等疾病有一定的疗效。
(9) 灵芝多糖。是从灵芝子实体申提取的,
对一些疾病有医疗作用,井试验抗癌。另外,灵
芝中锗的含量是人参的4—6倍。近午来已在日
本、台湾省及香港等地区掀起灵芝保健食品热o
(10) 蜜环菌多肽葡聚糖(peptide一~ichglu’
can)。是从蜜环菌子实体中分离而得, 同样对
小白鼠肉瘤(s-1 8 0)有作用,抑铷辜70两,对
艾氏癌的抑制率8 0%。
在我国已知的抗癌真菌中,大约160种是
食用菌。另有34种是毒菌。 某些毒蘑菇对肉
瘤(s—iso) 和艾氏癌(Ec) 的抑制率高述
1O0知t6,71D
II.抗抑菌(细菌、真菌、病毒)羹药用真菌
许多大型真菌具有抗细菌、抗真菌及抗病
毒的活性 。报道较多的有以下种类。
(1)大白桩菇【Leucopaxiltus gigan~eu$
(Fr)Sing.]和白桩菇[L candidus(Bres)
Sing ]中分离出一种杯伞素,对革兰氏阴性、阳
性细菌有抑制作用。堇紫珊瑚菌(Clavarie
zoltlngeri L .) 的发酵液具有抗结核菌的阼
用。
(2) 头状秃马勃[Calvatia craniiJormis
(Schw.) pr 】的培养液申提取的马勃酸
(cal~atlc~cia),邸马勃索(cal~adn),对革兰
氏阴、阳性细菌、霉菌有抑制作用。大秃马勃
【c gigantF (Batsch ex Pers.)Lloyd]同样
产生马勃素,并有抑癌作用。
(3)从长根菇的培养液中提取的奥德蘑酮
(oudenone),能抑制霉菌, 井对大白鼠自发性
高血压经腹腔给药后,显示较强的降压作用。
(4)鲑贝芝[Polystictus consors(Berk)
Teng]的培养液及菌丝体中分离的鲑贝芝素
(coriorin), 抑制革兰氏阳性细菌。双孢蘑菇、
紫丁香蘑等对革兰氏阴、阳性细菌有抑制作用。
(5) 从橄榄杯伞[Clitocybe illudens(So
h )Sate】的发酵物中分离出的杯伞素s
(illudin,S ), 对霉菌有抑制作用和抗癌作用。
从月夜菌[Lampteromyce~ aponicus(Kawa—
m ) Sing ]的子实体中可分离出月夜菌醇
(1amptero1), 同样对某些霉萤有抑制作用。
(6) 从金针菇【Flammullna velutipes
(Fr.)Sing.】子实体的水提取液里分离出的金
·295 ·
针菇素(flammulin), 对小白鼠肉瘤S-1 80
和艾氏峦卿制率分别为81— 1 0O 和8O 。
(7)树皮生卧孔菌【Poria corticola(Fr)
Cooke]的菌丝体水提取液中获得的卧孔 素
(po ricin), 是一种酸生蛋白质,具有强的抗肿
瘤活性。黄白卧孔菌【P.subacida(Pk.)sa一
]也同样有抗癌作用。
48) 白粘奥德蘑【Oudemansiella muc~da
(Fr)Hoehne1]中分离出的粘荤素(mueldin),
是一种具有抗真菌的抗生素。
(9)隆跛黑蛋巢葭(c I“ slri f
Willd.ex Pers) 对金黄色葡萄球菌有显著的
抑制作用。
(10)绣球菌[Sparassis crispa (Wulf.)
Fr.]产生一种绣球菌醇,能抑制霉菌。
(1 1)榆离褶伞【Lyophyllum ulmarius
(Bull ex Fr )Ki[hner], 产生多孔菌酸(po—
lyporenic acid) 可抑制革兰氏阴、阳性细菌的
繁硝。
(1 2)卷边杯伞[Clitocybe inversa(Scop
ex Fr) Qu∈I.]、粗柄杯伞【c.f avipes(F )
Qu ]、油口蘑、皂味口蘑[Tricholoma sepo一
~aecum (Fr)Kummer]、管形鸡油菌(cd —
harell“ tubi]ormis Fr)、四孢蘑菇、黄伞、蜜
环蘸、硬田头菇【Agrocybe dura(Bolt.eK Fr.)
Sing]、尖棱瑚菌【Ramaria apiculata (Fr.)
Pohk]等对某些细菌有抗菌和抑翩作用。后
一种还产生去氧醋酸(dehydroacetlc acid),可
做食 防离荆。
(1 3)美喙牛肝菌、大秃马勃、香菇、莫尔根
环柄菇(Lepiota morganii Pk.)、毒红菇
[Russula emetica(Fr)S F.Gray]、亚环花
褶伞【Panaeol subbalIedl (Berk.et Br)
Sacc.]等,具有抗病毒的作用。
(1 4)从蛹虫草【Cordyceps militaris(L
ex Fr)Link】、冬丑夏草【c HnenHs(Be—
fk)Sacc.]培养物中得到的虫草菌素(cordyce—
pin), 具有抗菌和抑制细菌分裂的作用。冬虫
夏草还抑制多种病源真菌。
(1 5)从香菇和蘑菇中分离出的一种“蘑菇
核糖核酸(mushroom RNA) , 可刺激诱导蛐
胞产生干扰素,抑制流感病毒的增殖。
以上抗细菌、真菌及病毒的真菌至少有3O
种,上述所列举的只不过是已知国内有记载的
各类大型真菌。
III.毒菌的药用价值
目前国内已查明毒菌1 90余种, 8属,26
科。下述种类具有特殊的药理活性。毒光盖伞
……
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生态环境治理的形势与政策论文篇二:《新时期生态环境治理的政策创新》 摘要:环境政策是政府在保护环境方面所采取的一切对策和行动。合理利用市场机制,完善综合环境政策,是当前世界各国生态环境治理的新趋势。中国生态环境形势严峻,创新生态环境治理政策,提升政策效能,必须在科学发展观的统领下,实现对政治、经济、 文化 、社会等资源的整合,建立健全国家环境管理与社会环境管理的良性互动机制,以确保可持续发展战略的实施,为构建和谐社会和建设社会主义小康社会提供良好的生态环境保障。 关键词:生态环境;治理政策;创新 中国正处于建设“两型社会”,实现科学发展和全面建设小康社会与社会主义和谐社会的历史转型新时期。在当前经济迅速发展、城镇化和工业化快速推进的过程中,经济增长方式转变缓慢,重化工业仍是工业化的主导形式,各种盲目发展和低水平发展的现象泛滥,资源消耗的集中度仍然很高,资源和环境面临的压力依然很大。在“十五”期间,中国各项经济指标都超额完成,但是,环保指标却没有完成;“十一五”前四年,中国经济克服了地震等自然灾害和国际金融危机等不利因素,仍然取得了令人鼓舞的成就。在生态环境保护方面,尽管累计单位国内生产总值能耗下降了,化学需氧量、二氧化硫排放量分别下降了和。可是,生态环境状况整体变化不大,局部地区仍在不断恶化,突发性环境事件进入高发常发态势[1]。“中国正承受扭曲发展观带来的恶果”,环境问题成为“已到眼前的危机”。创新生态环境治理政策,强化生态建设与环境管理工作,迅速扭转当前生态环境不断恶化的趋势,确保环境质量不断提高,为社会经济发展创造良好的环境条件,是实现科学发展,全面建设小康社会与和谐社会的现实要求。 一、现行生态环境治理政策的主要缺陷 1.侧重于具体事务与专项目标,缺乏全面的统筹协调。中国环境政策起步于计划经济时代,逐步形成于改革开放的过程中。在以“经济建设”为中心的思想指导下,制定环境政策的目的在于解决经济建设和社会发展中发生的具体环境问题。环境政策的重点一直是制定专项环境管制措施以实现一些具体的环境管理目标,而较少地关注如何将生态环境综合治理纳入到区域经济发展的战略之中以全面预防和解决环境问题。因此,生态环境政策重污染破坏的事后治理、末端治理,缺乏从全过程上对环境资源的使用进行有效规范控制的制度措施;规制性政策多,经济、技术政策偏少;实用的政策不够,政策间缺乏协调。 2.配套措施不全,实际操作性不强。环境政策是组织环境管理活动,指导社会环境行为的行动指南。近年来,中国借鉴国际通行做法,加强政策创新,制定了一些环境治理的新政策,如环境影响评价政策、生态补偿政策、绿色 保险 与绿色信贷政策等。为了照顾各地不同的具体情况,适当保持政策的稳定性与统一性,不少环境政策,国家只是作了原则性的规定,而将执行时的具体要求留待实践后再行详细制定,致使许多政策不能得到有效的贯彻实施。 3.公众参与面小,政策的社会基础薄弱。环境管理牵涉面广,工作复杂,需要社会各方面的支持与配合。但是,中国环境政策在制定和实施中,公众参与面较小。政府一直沿用“命令―控制”的方式进行生态环境治理方式,通过将环境管理目标责任化,行政强制化,并过分地依靠行政处罚来保障管理绩效,对个人及企业参与协助环境管理不够重视 [2]。企业、个人、非营利性社会组织等参与环境管理的范围、程度、效果等还处于起步阶段,生态环境管理的社会基础薄弱,直接影响到政策实施的实际效果。 二、生态环境治理政策创新是新时期加强生态环境管理工作的现实要求 1.发挥市场作用,实行综合治理是当前国际环境政策的新特点。广泛利用市场机制的调节作用,制定综合环境政策,是当前环境管理绩效好的国家的共同点。在环境管理机制较为完善的国家,都允许污染许可证和资源配额的交易,征收污染税、原料税、产品税、资源税、排污费、使用费、补偿费等,提供财政补贴、优惠贷款和环境基金,实行押金―退款制度,建立环境资源损害赔偿责任等。利用市场机制解决环境问题是一种低成本的有效途径,采用经济手段对个人和企业有激励作用,可以较好地鼓励公众协助、参与环境管理。以美国为例,在经过农业大开发、独立战争、南北战争和工业化建设后,美国也出现了严重的环境问题。但是,通过一系列行之有效的生态环境管理政策和措施,环境治理效果显著,恢复良好。其中最为突出的是“泡泡政策”,即污染权交易制度。由国家或地区对污染总量实行控制,逐步下降。然后将污染排放额度分解交易给企业。企业有权对获得的污染排放额度进行交易。这样,政府控制总量,企业如果新成立、扩产等,需要增加排污的,必须到具有排污额度的企业购买。通过市场调节,达到控制污染排放的目的。这一政策的实施效果很好,使美国空气污染物总量得到了较好的控制,并已在水污染物等方面推广。 2.创新环境政策,转变环境管理方式是新发展阶段的现实要求。面对生态环境面临的巨大压力,环境管理改革却远远滞后,管理绩效低下,环境污染没有得到有效控制,生态破坏仍在继续,有的地方还愈演愈烈。在经济、社会发展的新形势下,经济体制变革正在引导着社会利益关系的调整和重组。经济高速增长对资源、环境的严重挑战还刚开始,环境管理面临的形势可能会更加严峻。 三、新形势下生态环境治理政策的创新 1.充分发挥市场机制的调节作用,促进政府环境治理措施的落实。借鉴美国成功的排污权交易机制和中国甘肃省张掖市水权交易的探索,合理引入市场机制,通过对现有环境资源的交易机制进行改革,建立健全生态环境资源权益交易的市场机制 [3]。首先,根据市场经济的基本规律,在对所有生态环境资源(包括环境容量,以排污量来体现)进行综合评估的基础上,将符合市场交易特征的生态环境资源的全部或部分权益确定为可以进入市场交易的品种。其次,根据自然生态系统的科学规律合理确定供应总量的限度,科学合理地确定交易品种的基准价格。最后,通过市场独特的价格形成机制,使环境资源的景观价值、生态价值和存在价值内化为环境资源的交易价格,实现生态环境资源的外部经济性。这样,可以充分发挥市场机制的调节作用,促进生态环境管理政策与措施的落实。 2.改革环境 财税 政策,确保环境投入。生态环境建设是一项公益事业,投入需求多,社会效益大,直接的经济效益却不是很明显。近年来,中国加大了生态建设与环境保护的投入,对于加强环境管理、优化生态环境起到了十分重要的作用。但是,目前生态环境投入的主要来源是中央,地方环境投入十分有限。由于资金预算安排的确定性不强,资金 渠道 与管理使用分离,导致资金投入方向混向,资金使用效益不高。为了保证生态建设与环境保护的资金持续投入,充分发挥资金的使用效益,有必要改革环境财税政策。一是借鉴国际上成功的环境经济政策,建立起中国的环境税收政策,并将环境税收定为地方税种,保证地方环境投入的资金来源。二是完善中央财政的财政补偿、转移支付等具体政策,保证中央财政的持续投入。三是加强财政预算管理,增加预算的法定性,保证资金落实并且不受干预和影响。 3.建立和完善绿色GDP核算制度,促进地方经济增长方式的转变。加强对自然资源损耗的监测,统计社会生产过程中的自然资源损耗以及由于废物排放和自然资源使用造成的生态破坏与环境污染损失,在此基础上,对其价值量进行核算;并对预防和减少环境污染和恢复环境而发生的各种费用、为环保而设立环境管理机构发生的各项费用、降低和改善环境污染的研究开发及利于环保的设施支出等,也进行核算;同时,对推动社会进步和造成社会无序和发展倒退的“支出”进行区别统计。根据这些核算和统计数据,计算出社会发展的环保支出,建立起绿色GDP核算体系。从而,实现将地方经济建设与社会发展的生态环境成本纳入到GDP的核算中,切实衡量社会经济发展的真实状态,促进地方切实转变经济增长方式,实现科学发展。 4.建立绿色经济政策,支持环保产业和绿色经济的发展。建立和推行企业产品环境成本核算办法,将产品使用过期后的环保处理费用纳入到产品定价之中,杜绝发生类似于廉价白色泡沫塑料泛滥而处理成本实际很高的现象。建立起绿色保险、绿色信贷等环境经济制度,促进绿色贸易,引导企业积极承担环保责任。建立促进清洁生产的激励机制,大力推进清洁生产,将清洁生产作为企业减污增效、政府环境质量管理的重点工作,对实施清洁生产的试点企业、重点污染源防治项目以及对资源综合利用率高、污染物少的技术工艺的推广应用给予优先资金扶持,对重点污染排放企业强制实行清洁生产审核,充分调动企业实施清洁生产的自觉性和积极性。加大对环保产业的支持力度,促进环保产业(包括环保服务业)的发展。 5.促进环境中介组织发展,支持和鼓励公众参与环境管理。公众是环境质量的最终感受者,环境保护直接关系到广大公众的切身利益,公众有权力也有义务参与环境管理。大力支持和鼓励公众广泛参与环境管理,有助于各项环境管理政策措施得到切实执行并发挥出最大效能。环境中介组织是公众参与环境管理的主要渠道和重要形式。需要制定鼓励政策,引导环境中介组织健康发展,拓宽环境中介组织在生态环境立法、环境影响评价、环境纠纷处理、生态环境知识宣传等方面发挥作用的渠道,将部分政府做不好、做不了的事情转交给各类环保组织,促进政府职能的转变,确保政府能够真正将主要精力用于环境生态监管。发达国家就经常用“公众评估”的办法来核算绿色GDP,也就是由相关的专业部门和较独立的咨询机构在较大范围内进行公众咨询,调查公众对生态影响的评估,然后 总结 公众的评估意见,并作为绿色GDP的补充,起到了很好的效果。因此,充分发挥环境中介组织在环境管理中的作用,可以实现政府与民间社团组织的良性互动,提高环境管理政策的效能。 参考文献: [1]邹静昭.2009年全国环境质量状况如何?[N].中国环境报,2010-01-26(5). [2]方世南.环境友好型社会与政府在环境治理中的作为[J].学习论坛,2007,(4):40-43. [3]李雄华.试论环境资源权益交易的市场机制[J].生态经济.2009,(9):40-43. 生态环境治理的形势与政策论文篇三:《治理农药污染保护农业生态环境》 [摘 要]随着社会的进步,人们从原始的耕种方式渐渐地科学化。现代农业生产中,越来越多的农药种类投入到了农业生产中,而且药量变得越来越大,相应的农药污染问题也变得越来越严重,不仅对农业生态产生了重大的问题,而且对人类的生活也产生了很大的威胁。如何的合理使用农药,降低农药污染问题值得我们深思。本文将从以下几个方面对如何治理农药污染,保护农业生态环境的问题进行探讨。 [关键词]农药;污染;农业;农业环境 土壤是人类赖以生存和发展的一种重要的资源,它为人类的生存和发展提供了最根本的物质基础。我国是一个农业大国,农业是我国国民的经济基础,为了满足我们对事物的需求,提高农业的生产量,化肥、农药和生产调节剂被大量的使用在农业生产上,如果这些东西过量或者不正确使用,都会导致土壤被污染,破坏农业生态环境,污染了农产品,从而威胁人类的身体健康。所以,治理农药污染,保护农业生态环境是一件刻不容缓的事情。 一、农药污染的现状 农药污染主要是针对农产品,尤其是对蔬菜、水果的污染比较大,许多的蔬菜、水果都存在着农药残留量超标的问题,从而引起食用者身体不适,比如:急性食物中毒、慢性食物中毒等。近几年,我国因为农药而导致的食物中毒事件频繁发生,造成了经济损失惨重。通过抽样调查发现,农药污染超标高达百分之三十左右,而其中蔬菜的有机磷农药残留问题相当的严重。 二、农药污染的原因 1、历史原因 20多年前,人类还没有意识到农药对农业生态环境的影响,从而大量的使用农药,管理机制不够完善,监督力度不够强大,也不了解农药的危害性,从而导致农药残留物比较多。比如:六六六的产量在很长一段时间里占我国农药产量的百分之六十以上,致使土壤、水、大气的污染相当的严重。据调查了解到,这种农药的残留期高达三十年以上。 2、农药使用不恰当 由于条件的限制,农村地区的农民普遍存在一个问题,那就是知识水平低,从而导致他们的环保意识比较差,为了提高农产品的产量,达到杀虫、杀菌、杀草的目的,他们大量的使用农药,有的还使用高浓度的农药,有的不按照严格的安全隔离使用,还有的在采收前还在使用农药,这样以来,农产品上农药的残留物相当的多,从而导致污染比较严重。 3、监管部门监督力度不够 政府部门对农药的监管力度不够,导致个别企业为了提高经济效益,生产严重超标的农药,从而导致农药污染比较严重。 三、农药污染带来的影响 农药已经是现代农业生产中必不可缺的手段之一,在农药使用的过程中,农药通过喷洒、蒸发等方式进入到大气、土壤、河流中,对环境造成严重的影响。同时在杀虫、杀菌、杀草的过程中,过分的铲除病虫害的天敌,从而导致生态失衡,农药的残留物也通过各种方式存在,从而危害人类的健康,破坏农业生态环境。 1、污染空气 人类在使用农药的过程中,农药通过扩散、蒸发等方式对大气造成一定的污染。比如:农药通过蒸发,飘散在大气中,造成污染范围扩大。此外,在生产农药时,工厂会排放出大量的废气,这样对大气也有很大的影响。 2、污染水体 在使用农药时,农药的残留物会依附在土壤里,部分会通过蒸发混合在大气中,遇到雨天,这些残留物就会混合在 雨水 中,导致水体污染。 3、土壤污染 在使用农药时,部分农药会被喷洒在土壤里,从而对土壤造成污染;部分会被混合在大气中,部分会落在水里,这样以来,通过对农田进行浇灌,农药的残留物又被浇灌在土壤里,对土壤再次造成伤害。 4、对农作物和其他动物造成伤害 农户为了提高生产率,减少害虫、杂草对农产品的破坏,就大量的使用农药,甚至使用超标的农药,农产品上农药的残留物量过大,导致农产品污染严重。此外,在使用农药时,对一些水生生物、飞禽、动物、植物的生命带来危害,减少它们的种类。 四、治理农药污染保护农业生态环境的措施 1、减少化学农药的使用 由于科技水平和生产条件的限制,化学农药依然是防治害虫的重要手段之一。然而,随着技术的进步,近些年来生物农药得到了发展,它有着自身的优点,比如:高效、无毒、无污染、不伤天敌、选择性强等。它是一种细菌农药,比起化学农药是比较好的治虫药物,虽然它难以在短时间里大面积普及应用,但是相对于化学药剂是一个好的选择。 2、加强农药污染的监督、检测 政府部门要加强农产品的质量监督、检测,做到及时发现问题,及时解决问题,从而营造一个全社会齐抓共管的和谐氛围。 3、提高农民的环境保护意识 各级政府应该经常组织一些活动,大力宣传环境保护的重要性,提高全国人民的农业环境保护意识。比如:通过电视等媒介大力宣传农药的使用方法以及农业生态环境保护的重要性。此外,对农民进行培训,提高他们农药的使用技术,让他们正确、科学、合理的使用农药,把污染降到最低,使农产品达到无公害化。 4、禁止农药包随意丢弃 农民在使用农药的过程中,有许多的不正确的地方,尤其是对使用过的农药的包装废弃物的处理不恰当,很多人在用完后就随意的丢弃,而这些包装袋或多或少的还存在一些农药的残留物,这样以来,通过扩散就会对土壤、大气、水等造成污染,还可能对人、牲畜的生命带来危害。所以有关部门应该对农民进行教育,禁止他们随意丢弃。此外,还可以通过回收的方法,减少农药包的随意丢弃。 结束语 农业环境的好坏,直接影响着人类的健康问题。因此,在农药的管理中,政府应该建立健全相关的法律制度,严厉监管农药的生产及使用。同时农户在农药的使用中要做到规范性、科学性、合理性。农药生产者在生产过程中要要规范。只有这三者的相互配合,那么农药污染问题自然就会迎刃而解,食用者再也不用担心食品安全问题了。 参考文献 [1] 许海萍,农药对生态环境的污染及综合防治[J].现代农业,2001(6). [2] 蒲慧晓,农药环境污染及防治措施[J],北方环境,2012(8). 猜你喜欢: 1. 形势与政策有关生态文明的论文 2. 形势与政策关于生态环境保护的论文 3. 环境为主题的形势与政策论文 4. 形势与政策有关生态文明建设的论文 5. 环境保护相关的形势与政策论文 6. 2016形势与政策环境保护论文
现代生物技术在环境保护中的应用和前景 内容包括 现代生物技术 生态环境 环境保护 生物技术 前景 - 摘要 针对我国目前 生态状况,论述了现代 生物技术在治理环境污染,保护生态环境中的应用 和发展 前景。 关键词 现代生物技术 生态环境 环境保护 1 我国生态环境现状 目前我国由于 “三废”污染、农用化肥和农的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染,严重的影响 了我国的生态环境,使得水污染日益加剧,水资源严重短缺,全国600多个城市中已有一半城市缺水, 则有8 000万人和6 000万头牲畜饮水困难;土壤污染严重,耕地面积锐减,近10年来每年流失的土壤总量达50亿t,土地荒漠化日益加剧;森林覆盖面积下降,草场退化,每年减少森林面积达2 500万亩;人们的身体健康受到严重威胁,疾病发病率急剧上升。因此,加大环境保护和环境治理力度,加快应用高新技术,如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡,提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。 2 现代生物技术与环境保护 现代生物技术是以DNA分子技术为基础,包括微生物工程,细胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、研究 、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题 在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20 世纪 80年代以来生物技术作为一种高新技术,已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视,发展十分迅猛。与传统方法 比较,生物治理方法具有许多优点。 (1)生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样既做到一劳永逸,不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。 (2) 利用发酵工程技术处理污染物质,最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等,常常是一步到位,避免污染物的多次转移而造成重复污染,因此生物技术是一种既安全又彻底消除污染的手段。 (3)生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程,而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质,其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的,所以大多数生物治理技术可以就地实施,而且不影响其他作业的正常进行,与常常需要高温高压的化工过程比较,反应条件大大简化,具有设备简单、低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。 所以,当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理,有毒有害物质的无害化处理等各个方面。 3 现代生物技术在环境保护中的应用 污水的生物净化 污水中的有毒物质的成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶,是通过吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合,将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器,用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定,即是可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等,此方面国内外成功的例子很多,如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶,以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于处理对硫磷废水,去除率达95%以上;近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展,对于含100mg/L废水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。 污染土壤的生物修复 重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀等作用,防止水土流失。 白色污染的消除 废弃塑料和农用地膜经久不化解,估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产,若再连续使用而不采取措施,十几年后不少耕地将颗粒无收,可见数量巨大的塑料垃圾严重影响 着生态和环境,研究 和开发生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌,另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物(如:根瘤菌)中,使两者同时发挥各自的作用,将塑料和农膜迅速降解。同时,还需大力推行可降解塑料和地膜的研发、生产和应用 。 有些微生物能产生与塑料类似的高分子化合物即聚酯,这些聚酯是微生物内源性贮藏物质,可以用发酵方法 进行生产,由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔点、高弹性、不含有毒物质等优点而在等许多领域有极好的应用前景。为了降低成本、提高产量,人们正在用重组DNA技术对相关的微生物进行改造,此方面目前 一个研究热点是采用微生物发酵法生产聚-β羟基烷酸(PHAs),研究人员正设法构建出自溶性PHAs生产菌种,即将PHAs重组菌进行发酵,在积累大量的PHAs后,加入信号物质,使裂解蛋白产生,细胞壁破坏,PHAs析出,以简化胞内产物PHAs的提取过程,降低提取成本。 化学农药污染的消除 一般情况下,使用的化学杀虫剂约80%会残留在土壤中,特别是氯代烃类农药是最难分解的,经生态系统造成滞留毒害作用。因此多年来人们一直在寻找更为安全有效的办法,而利用微生物降解农药已成为消除农药对环境污染的一个重要方面。能降解农药的微生物,有的是通过矿化作用将农药逐渐分解成终产物CO2和H2O,这种降解途径彻底,一般不会带来副作用;有的是通过共代谢作用,将农药转化为可代谢的中间产物,从而从环境中消除残留农药,这种途径的降解结果比较复杂,有正面效应也有负面效应。为了避免负面效应,就需要用基因工程的方法对已知有降解农药作用的微生物进行改造,改变其生化反应途径,以希望获得最佳的降解、除毒效果。要想彻底消除化学农药的污染,最好全面推广生物农药。 所谓生物农药是指由生物体产生的具有防止病虫害和除杂草等功能的一大类物质总称,它们多是生物体的代谢产物,主要包括微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。其中微生物杀虫剂得到了最广泛的研究,主要包括病毒杀虫剂、细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、放线菌杀虫剂等。长期以来并没有得到广泛的使用。现在人们正在利用重组DNA技术克服其缺点来提高杀虫效果,例如目前病毒杀虫剂的一个研究热点是杆状病毒基因工程的改造,人们正在研究将外源毒蛋白基因如编码神经毒素的基因克隆到杆状病毒中以增强杆状病毒的毒性;将能干扰害虫正常生活周期的基因如编码保幼激素酯酶的基因插入到杆状病毒基因组中,形成重组杆状病毒并使其表达出相关激素,以破坏害虫的激素平衡,干扰其正常的代谢和发育从而达到杀死害虫的目的。 参考 文献 1 孔繁翔. 环境生物学[M]. 北京:高等 出版社,2000 2 陈坚. 环境生物技术[J], 生物工程进展,2001(5) 3 姜成林,徐丽华. 微生物资源的开发与利用[M].北京:中国 轻工业 出版社,2001 -求采纳
综述了在环境中降解农药的微生物种类、微生物降解农药的机理、在自然条件下影响微生物降解农药的因素及农药微生物降解研究方面的新技术和新方法。文章认为,在农药的微生物降解研究中,应重视自然状态下微生物对农药的降解过程,分离构建应由天然的微生物构成的复合系,利用微生物复合系进行堆肥或把堆肥应用于被污染的环境是消除农药污染的一个有效方法。 关键词:微生物 生物降解 农药降解 农药 20世纪60年代出现的第一 次“绿色革命”为人类的粮食安全做出了重大贡献,其中作为主要技术之一的农药为粮食的增产起到了重要的保障作用。因为农药具有成本低、见效快、省时省力等优点,因而在世界各国的农业生产中被广泛使用,但农药的过分使用产生了严重的负面影响。仅1985年,世界的农药产量为200多万t[1];在我国,仅1990年的农药产量就为万t[2],其中甲胺磷一种农药的用量就达6万t[3]。化学农药主要是人工合成的生物外源性物质,很多农药本身对人类及其他生物是有毒的,而且很多类型是不易生物降解的顽固性化合物。农药残留很难降解,人们在使用农药防止病虫草害的同时,也使粮食、蔬菜、瓜果等农药残留超标,污染严重,同时给非靶生物带来伤害,每年造成的农药中毒事件及职业性中毒病例不断增加[3~6]。同时,农药厂排出的污水和施入农田的农药等也对环境造成严重的污染,破坏了生态平衡,影响了农业的可持续发展,威胁着人类的身心健康。农药不合理的大量使用给人类及生态环境造成了越来越严重的不良后果,农药的污染问题已成为全球关注的热点。因此,加强农药的生物降解研究、解决农药对环境及食物的污染问题,是人类当前迫切需要解决的课题之一。 这些农药残留广泛分布于土壤、水体、大气及农产品中,难以利用大规模的工程措施消除污染。实际上,在自然界主要依靠微生物缓慢地进行降解,这是依靠自然力量、不产生二次污染的理想途径。但自然环境复杂多变,影响着农药生物降解的可否和效率。近年随着对农药残留污染问题的重视,科学家们对农药生物降解进行了大量的研究,但许多问题需要进一步探明。本文整理出了近年来对农药生物降解的研究进展,提出存在的问题,建议有效的研究途径,旨在为加强农药的生物降解研究、解决农药对环境及食物的污染问题提供依据。 1 农业生产上主要使用的农药类型 当前农 业上使用的主要有机化合物农药如表1所示。其中,有些已经禁止使用,如六六六、滴滴涕等有机氯农药,还有一些正在逐步停止使用,如有机磷类中的甲胺磷等。 表1 农业生产中常用农药种类简表[7]类 型 农 药 品 种有机磷:敌百虫、甲胺磷、敌敌畏、乙酰甲胺磷、对硫磷、双硫磷、乐果等杀虫剂 有机氮:西维因、速灭威、巴沙、杀虫脒等 有机氯:六六六、滴滴涕、毒杀芬等杀螨剂 螨净、杀螨特、三氯杀螨砜、螨卵酯、氯杀、敌螨丹等除草剂 2,4-D、敌稗、灭草灵、阿特拉津、草甘膦、毒草胺等杀菌剂 甲基硫化砷、福美双、灭菌丹、敌克松、克瘟散、稻瘟净、多菌灵、叶枯净等 生长调节剂 矮壮素、健壮素、增产灵、赤霉素、缩节胺等 人们发现,在自然生态系统中存在着大量的、代谢类型各异的、具有很强适应能力的和能利用各种人工合成有机农药为碳源、氮源和能源生长的微生物,它们可以通过各种谢途径把有机农药完全矿化或降解成无毒的其他成分,为人类去除农药污染和净化生态环境提供必要的条件。 降解农药的微生物类群 土壤中的微生物,包括细菌、真菌、放线菌和藻类等[8,9],它们中有一些具有农药降解功能的种类。细菌由于其生化上的多种适应能力和容易诱发突变菌株,从而在农药降解中占有主要地位[8]。一在土壤、污水及高温堆肥体系中,对农药分解起主要作用的是细菌类,这与农药类型、微生物降解农药的能力和环境条件等有关,如在高温堆肥体系当中,由于高温阶段体系内部温度较高(大于50 ℃),存活的主要是耐高温细菌,而此阶段也是农药降解最快的时期。通过微生物的作用,把环境中的有机污染物转化为CO2和H2O等无毒无害或毒性较小的其他物质[10,11]。通过许多科研工作者的努力,已经分离得到了大量的可降解农药的微生物(见表2)。不同的微生物类群降解农药的机理、途径和过程可能不同,下面简要介绍一下农药的微生物降解机理。 微生物降解农药的机理 目前,对于微生物降解农药的研究主要集中于细菌上,因此对于细菌代谢农药的机理研究得比较清楚。 表2 常见农药的降解微生物[11,12] 农 药降 解 微 生 物 甲胺磷芽孢杆菌、曲霉、青霉、假单胞杆菌、瓶型酵母 阿特拉津(AT)烟曲霉、焦曲霉、葡枝根霉、串珠镰刀菌、粉红色镰刀菌、尖孢镰刀菌、斜卧镰刀菌、微紫青霉、皱褶青霉、平滑青霉、白腐真菌、菌根真菌、假单胞菌、红球菌、诺卡氏菌 幼脲3号真菌 敌杀死产碱杆菌 2,4-D假单胞菌、无色杆菌、节杆菌、棒状杆菌、黄杆菌、生孢食纤维菌属、链霉菌属、曲霉菌、诺卡氏菌、 DDT无色杆菌、气杆菌、芽孢杆菌、梭状芽孢杆菌、埃希氏菌、假单胞菌、变形杆菌、链球菌、无色杆菌、黄单胞菌、欧文氏菌、巴斯德梭菌、根癌土壤杆菌、产气气杆菌、镰孢霉菌、诺卡氏菌、绿色木霉等 丙体六六六白腐真菌、梭状芽孢杆菌、埃希氏菌、大肠杆菌、生孢梭菌等 对硫磷大肠杆菌、芽孢杆菌 七 氯芽孢杆菌、镰孢霉菌、小单孢菌、诺卡氏菌、曲霉菌、根霉菌、链球菌 敌百虫曲霉菌、镰孢霉菌 敌敌畏假单胞菌 狄氏剂芽孢杆菌、假单胞菌 艾氏剂镰孢霉菌、青霉菌 乐 果假单胞菌 2,4,5-T无色杆菌、枝动杆菌 细菌降解农药的本质是酶促反应[13~15],即化合物通过一定的方式进入细菌体内,然后在各种酶的作用下,经过一系列的生理生化反应,最终将农药完全降解或分解成分子量较小的无毒或毒性较小的化合物的过程。如莠去津作为假单胞菌ADP菌株的唯一碳源,有3种酶参与了降解莠去津的前几步反应。第一种酶是A tzA,催化莠去津水解脱氯的反应,得到无毒的羟基莠去津,此酶是莠去津生物降解的关键酶;第二种酶是A tzB,催化羟基莠去津脱氯氨基反应,产生N-异丙基氰尿酰胺;第三种酶是A tzC,催化N-异丙基氰尿酰胺生成氰尿酸和异丙胺。最终莠去津被降解为CO2和NH3[16]。微生物所产生的酶系,有的是组成酶系,如门多萨假单胞菌DR-8对甲单脒农药的降解代谢,产生的酶主要分布于细胞壁和细胞膜组分[5];有的是诱导酶系,如王永杰等 [17]得到的有机磷农药广谱活性降解菌所产生的降解酶等。由于降解酶往往比产生该类酶的微生物菌体更能忍受异常环境条件,酶的降解效率远高于微生物本身,特别是对低浓度的农药,人们想利用降解酶作为净化农药污染的有效手段。但是,降解酶在土壤中容易受非生物变性、土壤吸附等作用而失活,难以长时间保持降解活性,而且酶在土壤中的移动性差[8],这都限制了降解酶在实际中的应用。现在许多试验已经证明,编码合成这些酶系的基因多数在质粒上,如2,4-D的生物降解,即由质粒携带的基因所控制[18]。通过质粒上的基因与染色体上的基因的共同作用,在微生物体内把农药降解。因此,利用分子生物学技术,可以人工构建“工程菌”来更好地实现人类利用微生物降解农药的愿望。 微生物在农药转化中的作用 (1)矿化作用 有许多化学农药是天然化合物的类似物,某些微生物具有降解它们的酶系。它们可以作为微生物的营养源而被微生物分解利用,生成无机物、二氧化碳和水。矿化作用是最理想的降解方式,因为农药被完全降解成无毒的无机物,如石利利等 [19]研究了假单胞菌DLL-1在水溶液介质中降解甲基对硫磷的性能及降解机理后指出,DLL-1菌可以将甲基对硫磷完全降解为NO2-和NO3-。 (2)共代谢作用 有些合成的化合物不能被微生物降解,但若有另一种可供碳源和能源的辅助基质存在时,它们则可被部分降解,这个作用称为共代谢作用,这一作用最初是由Foster等[12]提出来的。如门多萨假单胞菌DR-8菌株降解甲单脒产物为2,4-二甲基苯胺和NH3,而DR-8菌株不能以甲单脒作为碳源和能源而生长,只能在添加其他有机营养基质作为碳源的条件下降解甲单脒,且降解产物未完全矿化,属于共代谢作用类型[5]。关于共代谢的机理,现在还存在争论。由于共代谢作用而推动的顽固性人工合成化合物的降解一般进行的较慢,而且降解程度很有限,参与共代谢作用的微生物不能从中获得碳源和能源,但是自然界中还是广泛存在着大量的具有共代谢功能的微生物,它们可以降解多种类型的化合物。共代谢作用在农药的微生物降解过程中发挥着主要的作用[5,17,20]。 微生物降解农药的生化反应[10,12] 氧化反应 微生物体内的氧化反应包括:羟化反应(芳香族羟化、脂肪族羟化、N-羟化);环氧化;N-氧化;P-氧化;S-氧化;氧化性脱烷基、脱卤、脱胺。 还原反应 还原反应包括硝基还原、还原性脱卤、醌类还原等。 水解反应 一些酯、酰胺和硫酸酯类农药都有可以被微生物水解的酯键,如对硫磷、苯胺类除草剂等。 缩合和共轭形成 缩合包括将有毒分子或一部分与另一有机化合物相结合,从而使农药或其衍生物物失去活性。 应该指出,在微生物降解农药时,其体内并不只是进行单一的反应,多数情况下是多个反应协同作用来完成对农药的降解过程,如好氧条件下卤代芳烃的生物降解,其卤素取代基的去除主要通过两个途径发生:在降解初期通过还原、水解或氧化去除卤素;生产芳香结构产物后通过自发水解脱卤或β-消去卤化烃[6]。 影响微生物降解农药的因素 微生物自身的影响 微生物的种类、代谢活性、适应性等都直接影响到对农药的降解与转化[21,22]。很多试验都已经证明,不同的微生物种类或同一种类的不同菌株对同一有机底物或有毒金属的反应都不同[5,17,23,24]。另外,微生物具有较强的适应和被驯化的能力,通过一定的适应过程,新的化合物能诱导微生物产生相应的酶系来降解它,或通过基因突变等建立新的酶系来降解它[10]。微生物降解本身的功能特性和变化也是最重要的因素。 农药结构的影响 农药化合物的分子量、空间结构、取代基的种类及数量等都影响到微生物对其降解的难易程度[25~28]。一般情况下,高分子化合物比低分子量化合物难降解,聚合物、复合物更能抗生物降解[10];空间结构简单的比结构复杂的容易降解[24]。陈亚丽等 [22]在试验中发现,凡是苯环上有-OH或-NH2的化合物都比较容易被假单胞菌WBC-3所降解,这与苯环的降解通常先羟化再开环的原理一致。Potter等 [29]在小规模堆肥条件下研究了多环芳烃的降解后指出,2-4环的芳烃比5-6环的芳烃容易降解。 自然界中的微生物通常可以降解天然产生的有机化合物,如木质素、纤维素物质等,从而促进地球的物质循环和平衡。但目前的环境污染物大多是人工合成的自然界中本身不存在的生物异源有机物质,其中一些是对人类具有致畸、致突变和致癌作用,往往对微生物的降解表现出很强的抗性,其原因可能是这些化合物进入自然界的时间比较短,单一的微生物还未进化出降解此类化合物的代谢机制。尽管某些危险性化合物在自然界中可能会经自然形成的微生物群体的协同作用而缓慢降解,但这对微生物世界来说仍然是一个新的挑战。微生物通过改变自身的信息获得降解某一化合物的能力的过程是缓慢的,与目前大量使用的人工合成的生物异源物质相比,依靠微生物的自然进化过程显然不能满足要求,因此长期以往将会造成整个生态系统的失衡[6]。因此,研究一些可以使微生物群体在较短的时间内获得最大降解生物异源物质能力的方法非常重要和迫切。 环境因素的影响 环境因素包括温度、酸碱度、营养、氧、底物浓度、表面活性剂等[10,30~33]。刘志培等 [34]研究了甲单脒降解菌的分离筛选;程国锋等 [23]研究了微生物降解蔬菜残留农药;钞亚鹏等 [15]研究了甲基营养菌WB-1甲胺磷降解酶的产生和部分纯化及性质。他们所研究的微生物或其产生的酶系都有一个适宜的降解农药的温度、pH及底物浓度,这与Thomas 等 [31]、Donna Chaw 等[26]的研究结果一致。莫测辉等 [24]指出,堆肥中微生物降解多环芳烃的活性与氧的浓度和水分含量密切相关,当堆肥中氧的含量小于18%、水分含量大于75%时,堆肥就从好氧条件转化为厌氧条件,进而影响多环芳烃的降解效果。Hundt 等 [30]调查了biaryl化合物在土壤中和堆肥中被细菌Ralstonia和Pickettii的降解和矿化情况。在土壤水分适宜的条件下,非离子型表面活性剂吐温80可增强微生物对biaryl类化合物的利用率,如联苯、4-氯联苯。Kastner等 [35]认为,在堆肥与被多环芳烃污染的土壤混合的情况下,堆肥中有机基质含量对于农药降解的作用要大于堆肥中生物的含量对于农药降解的作用;营养对于以共代谢作用降解农药的微生物更加重要,因为微生物在以共代谢的方式降解农药时,并不产生能量,须其他的碳源和能源物质补充能量[12]。对于好氧微生物来说,在好氧条件下可以降解农药,而在厌氧条件下降解效果不好;而对于厌氧微生物来说,情况可能正相反。也有研究指出在好氧条件下,有的厌氧细菌也可以代谢一些化合物[6]。 农药微生物降解的新技术和新方法 转基因技术的应用 20世纪后半叶是分子生物学、分子遗传学等学科迅速发展的时期,各种不同的生物学技术不断涌现;同时在21世纪初,生物信息学、基因组学、蛋白质组学等新的学科迅速兴起。这一切都为人工创造“超级农药降解菌”提供了必要的条件。因此,利用转基因技术进行目的性的人工组装“工程菌”成为有魅力的发展目标。同时,因为微生物降解农药的本质是酶促反应,所以,有人直接提取微生物合成的酶系来离体进行农药等有机化合物污染物的降解研究[15]。 多菌株复合系的构建及应用 以往研究农药的生物降解偏重于用单一微生物菌株的纯培养[17,23],现在已经证明,单一菌株的纯培养效果不如混合培养。因为单个微生物不具备生物降解所需的全部酶的遗传合成信息,而且它们在难降解化合物中驯化的时间不足以进化出完整的代谢途径,同时许多纯培养的研究发现,在生物降解过程中会有毒性中间物质积累,因此彻底矿化通常需要一个或一个以上的营养菌群(如发酵-水解菌群、产硫菌群、产乙酸菌群及产甲烷菌群等)。一种微生物降解一部分,经过数种微生物的接力作用和协同作用,经过多步反应将有毒化合物完全矿化,微生物的群体作用更能抵抗生物降解中产生的有毒物质[6]。笔者等利用菌种间协同关系构建的复合系不仅高效率分解木质纤维素,而且菌种组成长期稳定,不易被杂菌污染[36,37],在此基础上赋予农药分解功能的复合系对多种农药具有强烈的分解能力,其作用机理有待作进一步的细致工作。关于混合培养中的微生物群落的代谢协同作用,至少可以将微生物群落分为7种:(1)提供特殊营养物;(2)去除生长抑制物质;(3)改善单个微生物的基本生长参数(条件);(4)对底物协调利用;(5)共代谢;(6)氢(电子)转移;(7)提供一种以上初级底物利用者[6]。另外,分子生态学技术的应用证明,目前人类能够分离纯化的微生物种类及其有限,甚至自然界中99%的微生物目前无法纯培养[38],因而只有培育复合系才能包含这些重要而无法纯培养的微生物种类。2 研究中存在的问题 虽然农药残留的微生物降解研究已经取得了很大的进展,而且也有了一些应用的实例,但研究大多局限在实验室中,农药降解菌完全走出实验室到实际应用中还有一段路要走。农药微生物降解的问题主要有以下几方面。 单一菌株的纯培养问题 以往的研究主要集中在单一菌株的纯培养上,在实验室内获得纯培养的菌株,然后研究它的特性、降解机理等。然而这一方法完全不符合实际情况,自然状态下,是多种微生物共存,通过微生物之间的共同作用把农药降解。农药残留往往存在于土壤、农副产品、废弃物等复杂环境中,即使在实验室内一株菌的降解活性再大,到了这种复杂条件下可能无法生存或起不到期望的作用。 环境条件对微生物降解农药的影响 外部环境对微生物生长和对农药的降解影响很大,如环境的温度、水分含量、pH、氧含量等,而自然环境中这些因素变化很大,这直接影响到微生物对农药的降解。如何克服环境的影响从而充分发挥目标微生物的作用是需要解决的重大问题。 微生物降解目标化合物对降解的影响 目标化合物的浓度是否能使微生物生长,另外,农药污染环境的化合物组分很不稳定,波动很大,这给以工程措施微生物降解农药化合物带来困难。 微生物与被降解物接触的难易程度 被农药污染的环境有土壤、空气、水体及蔬菜瓜果等,对于土壤和水体的污染,微生物很容易与污染物接触,从而发挥它们的降解功能。但是,对于被农药污染的食品来说,利用微生物降解残留的农药很难,因为微生物无法与存在于物体内部的残留农药接触,无法发挥它们的作用,而只能降解残留在物体表面的部分。这种限制需要人们尽快解决,从而扩大微生物降解农药的应用范围。 微生物的适应性问题 所接种的微生物能否适应污染的环境,这不仅包括上述提到的物理环境,还涉及到生物之间的关系。接种到环境中的微生物受到抑制物的影响,或者受到包括捕食者在内的土著微生物的影响,甚至受到拮抗作用而不能生长等,这些都可以造成接种的微生物不能成为优势菌从而失去对农药的降解作用。构建多菌株复合系,具有稳定性和抗污染性强的优点,但即使是多菌混合培养的复合系也同样存在能否成为优势群体的问题。 3 堆肥法消除污染物 现代城市生活垃圾、有机固体废弃物、污泥中含有大量的有机污染物及重金属,农业有机固体废弃物中也含有大量的残留农药及其由于利用污水灌溉等可能导致的其他污染物。而堆肥法是消除这些污染,使有机固体废弃物无害化、资源化和产业化的有效途径之一。在堆肥过程中,通过堆肥体系中微生物的降解作用和挥发、沥滤、光解、螯合和络合等非生物方法消除污染物。堆肥法消除污染物主要有:(1)将被污染的物质或污染物与堆肥原料一起堆制处理;(2)将污染物质与堆制过的材料混合后进行二次堆制;(3)在被污染的土壤中添加堆肥产品,利用堆肥中的微生物消除土壤污染[39]。所以,堆肥法既可以消除污染,又可得到高质量的堆肥产品,对环境污染治理和农业的可持续发展意义重大。20世纪90年代以来,国内外有很多学者在此方面做了大量研究且取得了一定的进展[26,40~43]。 将人工构建微生物的复合体系,接种到农药污染土壤中,或利用活性的农业有机废弃物堆肥来改良已经被污染的土壤是一个好办法,因为活性堆肥内含有复合的微生物体系,在污染的土壤环境中更容易成为优势菌群。这就涉及到复合系的构建,微生物复合系的构建需要传统的和现代的方法相结合。从已有的堆肥体系中和已经污染了的土壤环境中分别富集培养微生物,得到土著微生物的复合系和堆肥菌复合系,然后进行复合微生物体系内部各个组分的特性、功能和多样性研究。菌株的抗药性鉴定,再把各个有功能的组分重新复合,组成一个新的复合体系,这一复合系不仅具有强有力的功能,又更能适应土著环境。直接应用复合系治理土壤污染,或者利用复合系生产农业有机废弃物堆肥来改良土壤。 4 结 语 很多研究已经证明,在农药污染的一些环境中诱导出天然的降解农药的微生物,那么是否可以采取一些条件控制措施,充分调动这些土著微生物的作用,尽量采用原位生物修复,而不用人为地接种微生物,这值得进一步探讨和研究。
这有什么好讲的?首先确定做那个药的药理,然后制造动物病理模型,动物分组(治疗组、对照组等),接着确定给药方式、给药剂量,动物实验,取血做生化或做其他生理指标实验,数据统计学分析,结论。
医疗行业的不断发展,使得临床药物种类不断增多。如果医疗人员对于药物的了解程度不够且临床经验相对缺乏,那么在实际使用中,其过于依靠处方或者盲目相信药物效果,就可能会产生药物滥用现象。尤其是近几年,我国临床抗菌药物使用不合理现象越加增多,无论是对患者还是对整个医疗行业都产生了较大的威胁。现结合我院的基本状况,对抗菌药物使用加以研究,并将临床药物干预应用其中,希望能够取得较好的效果,报告如下。 1 一般资料与方法 一般资料 采用回顾性分析的方式,选取我院2014年1月至2016年1月期间使用抗菌药物的800例病例资料,按入组时间将所选病例分成甲、乙两组,甲组400例(2014年1月-12月)未经药学干预,乙组400例(2015年1月-2016年1月)经药学干预。甲组男性213例,女性187例;年龄4~74岁,平均(±)岁。乙组男性210例,女性190例;年龄3~75岁,平均(±)岁。两组基线资料具有可比性(P>)。 方法 (1)根据选取的临床资料,针对患者的病症,以及抗菌药物使用的具体状况进行记录。同时,从资料中了解患者在使用抗菌药物后的实际状况。并且,针对药物使用量与使用后的效果进行记录。将这些资料作为我院抗菌药物使用合理性的分析基础。 (2)根据临床资料,能够有效发现抗菌药物使用后存在不良反应的病例。从其反应的具体状况来分析抗菌药物使用不合理的因素。 (3)在分析出抗菌药物使用不合理的影响因素后,积极采取针对性较高的药学干预措施对乙组400例患者的'用药情况进行有效干预,以提高临床抗菌药物的使用效益,维护患者的生命健康。 临床观察指标 记录两组患者抗菌药的应用情况,比较治疗总费用与抗菌药物费用。 统计学处理 数据用SPSS 软件进行综合分析,比较以t作为检验标准;计数资料的比较经检验,以P<表示差异有统计学意义。 2 结果 抗菌药物不合理应用情况分析 根据笔者对病例资料的回顾性分析可以看出:在实行药学干预前,我院抗菌药物不合理现象发生相对较多,如:抗菌药物使用混乱;抗菌药物处方不合理;抗菌药物用药普遍。这些现象的存在,使得很多患者的医疗成本严重增加,不必要的药物使用现象相对较多,造成了大量的医疗资源浪费。 两组抗菌药物应用情况分析由表1可见,甲组联合用药率明显高于乙组,差异具有统计学意义(P<)。 两组治疗费用分析由表2可见,甲组抗菌药物费用与治疗总费用明显高于乙组,差异具有统计学意义(P<)。提示经药学干预后,患者抗菌药物的使用费用与治疗总费用显著减少。 3 讨论 抗菌药物使用不合理的影响因素 (1)抗菌药物管理力度缺乏。随着抗菌药物使用效果得到医疗行业的认可,人们认为该种药物的临床效果相对较好,因此,一旦在临床出现适用的症状,都会将其作为主要药物,这也就使得当前很多医院对抗菌药物使用管理力度相对缺乏。 (2)医务人员专业性与经验的缺乏。近年来,人们对于医疗行业的需求不断提高,这就使得医疗行业的规模不断扩大。教育为了满足社会的需求,培养出来的人才也偏重速度与理论,这就导致很多医疗工作人员对于抗菌药物缺乏了解,自然也就无法达到准确的使用。 (3)抗菌药物的种类增多。随着抗菌药物的种类增多,人们对其了解的难度提高。在这种背景下,对于何种药物适用于何种病症还不能做出准确的判断。再加上我国医疗行业还没有对抗菌药物做出特定的管理安排,自然也就使得临床使用的合理性缺乏。 药物干预措施的具体运用 (1)定期组织抗菌药物应用讲解。就当前医护人员药物应用知识加以培训,尤其是针对一些最新的药物,需要对其各方面的信息以及试用的实际状况进行仔细的讲解,从而使得医务人员充分了解运用。 (2)组建临床抗菌药物合理应用督查小组。督查小组需要包涵临床、医务、检验与药剂等类别的人员,专门负责抗菌药物的合理使用。为了达到药物干预效果,还需要采取一定的措施来培养督查小组成员,尤其是对于药学干预所涉及的一些规范性文件。 (3)使用运行病历的督查、出院病历检查与门诊处方点评等方式,就当前对抗菌药物使用的具体管理措施加以讲解,检查其中涉及的一些管理措施是否得到实践。同时,还应根据具体的临床资料来分析抗菌药物使用合理性是否得到提高。 (4)适时采用患者满意度调查,针对不同管理措施下抗菌药物使用效果加以了解。以患者为根本,就其体验来做出对应的调整,一方面有效提高医院在患者心中的形象,一方面有效降低医疗资源浪费。 当前临床医疗中存在抗菌药物不合理使用现象,而临床医学一直在寻找合适的药物干预措施。在药学干预的理念下,做出一定的干预措施,从而使得抗菌药物不合理使用现象得以控制,医疗资源浪费的现象得以控制,患者的生命健康也得到进一步保障。因此,药学干预对抗菌药物合理使用具有较好的干预效果,值得推广与使用。
新型合成抗菌药研究进展迅速 目前,抗菌药研究仍以抗耐药菌感染药物为重心,具有新作用机制与全新结构的新化合物研究受到业内的关注。迈入本世纪迄今,先后有16种新型抗菌药首次上市,还有一些颇有开发前景的化合物正在研究中。 喹诺酮类研究两大动向 喹诺酮类药物研究出现两个值得关注的动向。第一,继续研发第四代氟喹诺酮,第二,注意研究结构变幅更大的喹诺酮。 第四代氟喹诺酮能比较均衡地作用于DNA促旋酶与拓扑异构酶IV两个靶位,在保持强革兰阴性菌活性的基础上,增强了抗革兰阳性菌与厌氧菌活性,并对支原体、衣原体等有效。近年上市的有吉米沙星与巴洛沙星。 目前正在研发中的氟喹诺酮类有多种。西他沙星抗菌活性强,MIC90:葡萄球菌≤μg/ml,A组与B组链球菌≤μg/ml,粪肠球菌1μg/ml,屎肠球菌μg/ml,耐甲氧西林金葡菌(MR鄄SA)为1μg/ml,对临床分离的耐喹诺酮的铜绿假单胞菌的活性比当前应用的品种强得多。西他沙星本身无抗真菌作用,但与二性霉素B、氟康唑、咪康唑等抗真菌药有明显的协同作用。 奥鲁沙星结构与西他沙星相似,抗菌活性亦相匹敌。ABT-492与DK-507k抗菌活性比莫西沙星、佳替沙星强,而且对耐喹诺酮的肺炎链球菌亦有较强作用。DQ-113对多重耐药性革兰阳性菌有作用,MIC为~2μg/ml。AVE-6971抗甲氧西林敏感菌(MSSA)与MRSA的MIC50/MIC90分别为与μg/ml,已完成I期临床试验。 还有一个重要趋势,就是结构变幅更大的喹诺酮类药物研究得到关注。近年上市的帕珠沙星、鲁利沙星结构与一般喹诺酮有很大不同,前者的主核7-位与环丙基的碳相连(C-C键),后者1,2位与含硫四元环并联。但抗菌活性、药动学性能、安全性与一般第三代喹诺酮无明显差异。 非氟喹诺酮格林沙星(garenoxacin,BMS-284756,T-3811)抗肺炎链球菌、溶 血性链球菌、MRSA、CNSA等活性比环丙沙星、莫西沙星、哌拉西林/他唑巴坦、氨苄西林/舒巴坦、亚胺培南强,具有良好的药动学性质,已进入III期临床试验。 PGE-9262932对环丙沙星、喹诺酮高度耐药的MRSA,耐青霉素肺炎链球菌(PRSP),有很强的活性。对屎肠球菌的MIC90>μg/ml,在试验过的43种600株临床分离菌(包括革兰阳性与阴性菌)中有能被≤1μg/ml的PGE-9262932抑制,药动学性质与已应用的氟喹诺酮相似,但毒性低于相应的氟喹诺酮。DX-619对耐甲氧西林、万古霉素与喹诺酮的金黄色葡萄球菌有作用,据MIC90比较,其抗菌活性比环丙沙星、左氧氟沙星强32倍,比加替沙星、莫西沙星强16倍,已完成I期临床试验。研发中的非氟喹诺酮还有奈诺沙星。 还有一些新型的2-吡酮类化合物。ABT-719对MRSA、耐环丙沙星的金葡菌、表葡菌和肠球菌等有很强活性,对耐环丙沙星的铜绿假单胞菌、耐万古霉素的屎肠球菌和脆弱拟杆菌亦有较强作用。A-165753与A-170568抗菌谱广,对需氧菌与厌氧菌包括脆弱拟杆菌都有较强活性。ABT-255抗结核分支杆菌(包括现有抗结核药的耐药菌)活性优于利福平、异烟肼与乙胺丁醇,MIC在~μg/ml之间,抗金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌与大肠埃希菌的MIC分别为、与μg/ ml,ED50各为、与(口服)。 恶唑烷酮类研究日趋深入 上世纪末问世的利奈唑酮是全新的恶唑烷酮类化合物,其抗菌作用与万古霉素相似,对葡萄球菌、肺炎链球菌、酿脓链球菌、无乳链球菌、粪肠球菌、屎肠球菌等革兰阳性球菌有强大抗菌活性,对MRSA、PRSP和VRE仍然保持高度活性。 近年来,恶唑烷酮类抗菌药研究正逐步深入,发现活性更强和对革兰阴性菌也有一定作用的化合物,如AZD-2563、DA-7867、PUN-171933、PUN-179954、Ranbezolid(RBX7644)、VEC-3783以及吡嗪并吲哚或恶嗪并吲哚取代的新恶唑烷酮等。其中AZD-2563抗菌活性强,PUN-171933对流感杆菌、黏膜炎莫拉氏菌亦有作用,两者已进入临床试验,DA-7867活性更强,抗MRSA的MIC为≤~μg/ml(利奈唑酮在同样条件为1~2μg/ml),抗粪肠球菌与屎肠球菌的MIC为~μg/ml(利奈唑酮为~2μg/ml)。 新型抗结核药不断涌现 当结核杆菌对传统抗结核药耐药情况越来越严重时,不断涌现出来的具有抗结核作用的新化合物给人们带来希望。 硝基咪唑并吡喃类化合物PA-824具有双重作用机制,既抑制结核杆菌的蛋白质合成,又抑制细胞壁霉菌酸合成,对增殖期的与发育休止期的结核杆菌都有杀菌作用,与现有的抗结核药不交叉耐药,抗多重耐药性结核杆菌的活性与敏感性结核杆菌相同。该药在小鼠与豚鼠结核杆菌感染实验模型上进行短期与长期口服治疗试验中,都获得与异烟肼相同或更好的疗效,是当今最引人注视的品种之一,正在进行临床试验。 二芳基喹啉类化合物TM-207作用于向分支杆菌生长提供能量的三磷酸腺苷合成酶质子泵,能抑制所有的分支杆菌,并不与临床应用的抗结核药包括莫西沙星等交叉耐药,在大鼠模型上单药治疗与目前标准三联(利福平-吡嗪酰胺)治疗同样有效。 被纳入新结核药物研究开发的品种还有:吡咯类化合物BM-212、LL-3858、二氢咪唑并恶唑类化合物OPC-67683、二哌啶类化合物SQ-609、长链磺酰胺类化合物N-辛磺酰基乙酰胺与苯并[c]菲啶类化合物苄卡利铵与乙卡利铵等。 抗深部真菌药受重视 过去应用的合成抗真菌药有20余种,但可用于治疗深部真菌感染的仅有咪康唑等5种。本世纪上市的10余种合成抗真菌药中有3种可用于深部真菌感染:即伏立康唑、磷氟康唑与最近上市的宝刹康唑。该药抗念珠菌活性与依曲康唑相似,抗曲霉菌活性比两性霉素B强(MIC达~μg/ml)。 正在研究开发中的抗真菌药有:①瑞夫康唑,抗菌性能与伏立康唑相似,T1/2长达83~157h。②BAL-8557抗念珠菌,曲霉菌活性强,水溶性好,正进行II期临床试验。③CS-758(R120758)抗耐氟康唑的念珠菌属活性有明显改善。④KP-103抗念珠菌,曲霉菌。⑤TAK-456抗念珠菌,曲霉菌,新型隐球菌活性较强。⑥SS-750结构虽较简单,但抗念珠菌属、曲霉菌属与隐球菌属活性强,生物利用度高(75%),蛋白结合率低(50%),尿中排泄率为75%。⑦阿巴康唑抗新型隐球菌活性比氟康唑强100倍。⑧阿唑林具有较强抗念珠菌,皮肤真菌与鳞斑霉活性。 比较传统的二氢叶酸还原酶抑制剂类也有一些新的化合物被发现有抗菌活性。例如,克拉普林具有较强的抗革兰阳性菌(包括MRSA等耐药菌)活性,II期临床试验有效率90%以上,革兰阳性菌清除率80~90%。目前,正在进行III期临床试验。另外,研究人员还发现,对现有抗生素耐药菌有作用的化合物有:螺异恶唑衍生物KY-9、新喹啉-吲哚衍生物SEP-32196与SEP-132617、联苯羧酸酯类化合物NE-2001。 来源:中国医药报
在国内外期刊发表论文90多篇,2000年后发表论文70多篇:其中Sci论文4篇、核心期刊47篇、第一作者42篇、通讯作者10篇。主编(译)专著5部;参与编写、翻译出版专著8部。完成农业部“水稻病虫害网络专家诊断系统”病害部分内容。 1. 南方优质稻米生产技术:中鉴100和中香1号生产技术 黄发松主编、参编 中国农业出版社ISBN7 -80119-433-O/ 2002-062. 浙江效益农业百科全书:优质稻 参编 中国农业出版社ISBN7 -80119-433-O/ 2002-063. 水稻杂草防除—全球综合状况(原著:联合国粮农组织之粮农组织植物生产与保护论文集139) 参译(第11章) 中国农业科学技术出版社 2002-104. 优势农产品生产技术规范 (水稻病虫害综合防治技术) 参编 中国农业出版社 2004-025. 水稻病虫害诊断与防治原色图谱 傅强、黄世文主编 金盾出版社 2005-036. 农民增收百项关键技术丛书:优质水稻品种及栽培关键技术 参编 中国三峡出版社农业科教出版中心 2006-017. 超级稻栽培技术 黄世文副主编 金盾出版社 2006-128. 中国现代水稻 参编第13章4万字 金盾出版社 2007-019. 2009年中国水稻产业发展报告 参编 中国农业出版社 2009-0810. 水稻生产100问:水稻技术100问/现代农业产业技术一万个为什么 参编 中国农业出版社 2009-0311. 水稻病虫害及防治原色图册 傅强、黄世文、谢茂成主编 金盾出版社 2009-1112.水稻主要病虫害防控关键技术解析 黄世文、王玲、刘连盟主编 金盾出版社 2010-0413. 稻田浮萍:农业综合体系中多功能小型水生植物,原著:Ronald A. Leng 黄世文、王玲、刘连盟主编译 中国农业科学技术出版 2010-06 201173.对中国南方部分籼型杂交水稻纹枯病抗性的评价 王玲, 黄雯雯, 刘连盟, 傅强, 黄世文* 作物学报, 2011, 37(2): 263-270201072. 5个水稻品种对水稻纹枯病菌鉴别能力的比较 王玲,黄雯雯,刘连盟,刘恩勇,范锃岚, 黄世文* 中国稻米,16(2): 36-3871. 水稻纹枯病立枯丝核菌的分类及遗传多样性研究进展 黄雯雯,王玲,刘连盟,刘恩勇,黄世文* 中国稻米,16(3): 34-3870. 水稻稻曲病G蛋白β亚基基因的克隆、表达与序列分析 刘连盟,王玲,黄雯雯,刘恩勇,黄世文* 中国水稻科学,2010,24(4): 353-35969. 浙皖鄂地区水稻纹枯病菌5个种群的遗传结构分析 王玲, 黄雯雯, 黄世文*, 刘连盟, 刘恩勇. 生态学报,201030(20): 5439-544768. Rice spikelet rot disease in China–1. Characterization of fungi associated with the disease Shi-wen Huang, Ling Wang, Lian-meng Liu, Shao-qing Tang, De-feng Zhu, Serge Savary*(Sci) Crop Protection, 2011, 30(1): 1-967. Rice spikelet rot disease in China–2. Pathogenicity tests, assessment of the importance of the disease, and preliminary evaluation of control options Shi-wen Huang, Ling Wang, Lian-meng Liu, Shao-qing Tang, De-feng Zhu, Serge Savary*(Sci) Crop Protection, 2011, 30(1): 10-1766. 皖鄂地区水稻纹枯病菌致病力分化研究 王玲, 黄雯雯, 黄世文*, 刘连盟, 刘恩勇 中国水稻科学, 2010, 24(6): 623- 629200965. 水稻后期穗部病害---穗腐病研究 黄世文, 王玲, 刘连盟, 黄雯雯, 朱德峰 中国植物病理学会2009年学术年会论文集,p206. 彭友良,朱有勇主编,2009,7月,中国农业科学技术出版社64. 水稻纹枯病抗性研究进展(综述) 鄂志国,张丽靖,黄世文,王磊 核农学报, 2009, 23 (6): 997-100063. 水稻纹枯病寄主-病原物互作鉴别品种与菌株的筛选 陈夕军, 王玲, 左示敏, 王子斌, 陈宗祥, 张亚芳, 鲁国东, 郭泽建*, 黄世文*, 潘学彪* 植物病理学报, 2009, 39(5):514-52062. 植物抗病促生蛋白对粳稻生理生态特性的影响 黄世文,王全永,王玲,黎起秦 中国稻米,2009,16(6): 27-3261. 三种研究农田土壤微生物多样性方法的比较 王玲,黄世文*,黄雯雯,刘连盟 科技通报2009, 25(5): 588-59260. 水稻主要病虫害“傻瓜”式防控技术理论与实践(2) 黄世文,黄雯雯,王玲,刘连盟 中国稻米, 2009, 16(5): 48-5159. 水稻主要病虫害“傻瓜”式防控技术理论与实践(1) 黄世文,黄雯雯,王玲,刘连盟 中国稻米, 2009, 16(4): 13-1658. 氮肥施用量和施用方法对超级杂交稻纹枯病发生的影响 黄世文, 王玲, 陈惠哲, 王全永, 朱德峰 植物病理学报, 2009, 39 (1): 104-10957. 水稻重要病虫草害综合防治核心技术 黄世文, 王玲, 黄雯雯, 刘连盟 中国稻米, 2009, 16(2): 55-56200856. 转真菌蛋白基因水稻生物学性状观察及抗病性鉴定 黄世文, 王玲, 王全永,毛建军, 邱德文 浙江农业科学, 2008, 1:85-8755. 土壤中有益放线菌的高效分离、筛选和生物测定技术 黄世文, 高成伟, 王玲, 王全永 植物保护, 2008, 34(1):138-14154. 纹枯病菌对不同水稻品种叶片中抗病性相关酶活性的影响 黄世文, 王玲, 王全永, 唐绍清, 陈惠哲, 鄂志国,王磊, 朱德峰 中国水稻科学, 2008, 22 (2):219-22253. 水稻品种ZH5及其杂交后代纹枯病抗性和农艺性状研究 黄世文, 王玲, 王全永, 唐绍清 杂交水稻, 2008, 23(4):7-1152. 新月弯孢菌CLE菌株胞外蛋白对水稻纹枯病的诱导抗性及其菌种鉴定 王玲, 黄世文*, 唐绍清, 朱德峰, 王 磊. 中国生物防治, 2008, 24 (3): 257-26151. 稗草病原真菌AAE的分子鉴定及其粗蛋白诱导水稻的稻瘟病抗性 王玲, 黄世文*, 王全永, 鄂志国, 王磊, 张建萍, 朱德峰, 傅强 中国水稻科学, 2008, 22 (3): 327-33050. 植物生长素对水稻叶片衰老及抗氧化酶活性的影响 王玲、黄世文*、王全永、朱德峰 浙江农业科学, 2008, 3, 310-31349. 新奇生物制剂对籼稻功能的影响 王全永 黄世文* 王玲 黎起秦 浙江农业科学, 2008, 6: 707-71248. 水稻干尖线虫病在籼粳杂交晚稻上危害及防治 王 玲, 黄世文*, 禹盛苗, 许德海 中国稻米, 2008, 15(5): 65-6647. 抗褐飞虱和抗除草剂转基因粳稻新品系的选育及其中间试验 王玲, 于恒秀, 黄世文, 赵志鹏, 龚志云, 汤述翥, 顾铭洪, 刘巧泉 扬州大学学报(农业与生命科学版), 2008, 29 (3): 23-27200746. 一份抗纹枯病优质水稻品种ZH5的抗病虫特性和生物学性状 黄世文, 王 玲, 王全永, 唐绍清等 中国水稻科学, 2007, 21(6): 657-66345. 两种氮肥用量对超级稻产量性状和病虫害发生的影响 王 玲, 黄世文*, 林贤青等 植物保护, 2007, 33 (3): 76-7944. 利用啤酒和味精废水开发微生物发酵培养基及其应用研究 黄世文, 王 玲, 王全永 上海环境科学, 2007, 26 (4):180-18443. 植物激活蛋白诱导的生物化学活性及其应用 王全永, 黄世文*, 王 玲, 黎起秦 植物保护, 2007, 33 (4): 20-2342. 利用工农业废水开发微生物发酵培养基及其应用研究 黄世文, 王 玲, 王全永 浙江农业科学2007, 4: 476-48041. 工农业发酵废水生物处理及应用研究进展 黄世文, 王 玲, 王全永 中国生物防治, 2007, 23 (增刊):70-75200640. 沼肥在水稻上的应用效果分析 王 玲, 黄世文*, 刘经荣, 袁翠枝 江西农业学报, 2006, 18(5): 42-45200539. 两株放线菌对多种病原真菌抑菌效果及发酵培养基筛选 黄世文、卢继英、王玲、黎起秦 农业生物灾害预防与控制研究, 中国农业出版社, p: 664-67038. Macro-lesions on Rice Near-isogenic Lines of Morphological Markers Enhanced Rice Resistance to Blast (Magnaporthe grisea) Huang Shi-wen, Lu Ji-ying, Luo Kun et al Rice Science, 2005, 12 (2):148-15037. HAS-1对多种病原真菌的拮抗研究 黄世文, 卢继英, 罗 坤等 第四届全国生物防治学术研讨会论文集, 2005, 4月, 上海36. Preliminary Evaluation of Actinomyces TAS-1 as Potential Bio-control Agent for Disease HUANG Shiwen, LU Jiying, LUO Kun, et al Proceedings of The 3rd International Symposium on Bio-control and Bio-technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan, China, May 10-13, 200535. 稗草病原菌防御性接种防治稻瘟病研究初报 黄世文, 卢继英, 赵 航等 中国水稻科学, 2005, 19 (4): 384-38634. 沼气生产及沼肥用于水稻的现状及展望 黄世文, 廖西元 中国沼气,2005, 23 (2): 23-2633. 转基因水稻抗病性研究进展及环境安全性评价 黄世文 植物保护2005, 31 (4): 5-932. 病原菌毒素与孢子协同作用防治稗草研究 黄世文, 余柳青, 段桂芳等 植物病理学报, 2005, 35(1): 66-72200431. NTG诱导及核辐射改良稗草生防潜力菌研究 黄世文, 余柳青, 段桂芳等 核农学报, 2004,18 (6): 423-42730. 大田杂草生物防治研究现状、问题及展望 黄世文, 余柳青, 罗宽 植物保护, 2004, 30 (5): 5-1129. 一种筛选稗草生防潜力菌的简易生测方法 黄世文, 余柳青, 段桂芳等(省优秀论文三等奖) 中国生物防治, 2004, 20 (1): 53-5628. Comparison study on potential biological control fungi of barnyardgrass (Echinochloa spp). Huang Shi-wen,Yu Liu-qing, Duan Gui-fang, Li Di, Luo Kuan Plant protection towards the 21st century proccedings of the 15th international plant protection congress, Beijing, China, May 11-16, 2004. Foreign language press,p:604200327. 应用均匀设计法筛选稗草病原菌产孢最佳配方培养基 黄世文, 余柳青 植物病理学报, 2003, 33 (6): 493-49726. 稻糠与浮萍控制稻田有害生物初步研究 黄世文, 余柳青,段桂芳等 植物保护, 2003, 29 (6): 22-2625. 水稻品种(组合)与稻曲病的发生及防治 黄世文, 余柳青 中国稻米, 2003, 10(4): 32-3324. 稗内脐蠕孢菌(Drechslera monoceras) 原生质体制备 段桂芳, 黄世文, 颜秋生等 农业生物技术学报, 2003, 11 (2): 245 -248200223. 稻田杂草生物防治研究现状、问题及建议(武汉会议) 黄世文, 余柳青, 罗宽 喻子牛、陈守文主编:《农业微生物研究及产业化进展》, 中国农业出版社, 北京, 200422. 生物有机肥“肥士特”对作物产量和抗病性试验 黄世文,余柳青,等 2002年生物农药技术研讨会及产品展示会,苏州,2002, 09-25-2821. 稻曲病研究进展 黄世文,余柳青 江西农业学报, 2002, 14(2): 45-5120. 稗弯孢菌(Curvularia lunata)原生质体的制备 黄世文,段桂芳、颜秋生等 科学技术与工程, 2002, 2(4):33-3619. 几种病原真菌对稗草的致病性及化学除草剂对病原菌的增效作用 黄世文,余柳青,段桂芳等 中国生物防治, 2002,18 (增刊): 41 -45 18. Structure and validation of RICEPEST, a production situation-driven, crop growth model simulating rice yield response to multiple pest injuries for tropical Asia 黄世文排名第8位, (Sci) Ecological Modelling, 2002, 153: 247 -268200117. 影响链格孢菌生长及产孢的因子 黄世文,余柳青等 中国生物防治, 2001, 17(1):16-1916. 国际水稻所的微生物除草剂研究进展 段桂芳、余柳青、黄世文 世界农业, 2001, 1:37-3915. Efficacy of pathogenic fungi and combination use with the herbicide to control Echinochloa crus-galli in rice field S. W. Huang, L. Q. Yu et al Proceedings of the 18th Asian-Pacific weed science society conference, Beijing, P. R. China, May 28-June 2, 2001. Standards Press of China, P: 399-40514. Studies on Allelopathy of Rice (Oryza Stativa) for Barnyardgrass Control 余柳青、徐正浩、黄世文 同上, 2001, P: 198-20213. 三株病原真菌对稗草生防潜力的研究 黄世文,段、余等 植物保护学报, 2001, 28(4): 313-31712. 影响稗草病原菌内脐孢(Drechslera monoceras)生长及产孢的因子 段桂芳、黄世文、余柳青 《面向21世纪的植物保护发展战略》,2001, 8, 中国科学技术出版社, 950-95211. Preliminary evaluation of potential pathogenic fungi as bioherbicides of barnyardgrass (Echinochloa cruss-galli) in China S. W. Huang, A. K. Watson, G. F. Duan et al International Rice Research Notes, 2001, 26 (2): 35-3610. Testing a yield loss simulation model for rice in Chinese rice-wheat system production environments 黄世文排名第4 International Rice Research Notes,2001, 26 (1): 28-299. 拜田净和磺酰脲类除草剂混用的互作类型研究 黄世文排名第3 《面向21世纪的植物保护发展战略》,2001,8, 中国科学技术出版社, 1020~1025 8. 好安威干拌种剂防治晚稻秧苗害虫 黄世文排名第6 植物保护, 2001,27(1): 40-4120007. 利用稗草病原菌开发微生物除草剂的研究 黄世文,A. K. Watson等 《微生物农药及其产业化》,主编: 俞子牛(科学出版社)2000,P:260~2666. 微生物除草剂的研究和开发进展 余柳青、黄世文、徐正浩 《微生物农药及其产业化》, 主编: 俞子牛(科学出版社)2000,P: 255-2595. 淡紫灰吸水链霉菌及其紫外诱变菌株用于害物生防研究 黄世文,余柳青 农业生物技术学报, 2000,8(1): 79-844. Preliminary study on three pathogens with potential biological control in Barnyard grass (Echinochloa crus-galli) Huang shiwen,A .K. Watson et al Chinese Rice Research Newsletter (CRRN), 2000, 8 (1): 8-93. Inhibiting efficacy of metabolites of Streptomyces lavendulohygtroscopicus and its ultraviolet induced strain on two rice diseasesHuang shiwen, Yu liuqing Chinese Rice Research Newsletter (CRRN), 2000, 8 (2): 5-62. Study on the biological control of barnyard grass (Echinochloa spp.) with fungi pathogens Huang S., Watson AK et al Abstracts of International Rice Research Conference: 31 March-3 April, Published by IRRI, 2000. P: 2001. Rice Pest Constrainst in Tropicl Asia: Characterization of Injury Profiles in Relation to Production Situations Serge Savary, Laetitia Willocquet, Francisco A. Elazegui, Paul S. Teng, Pham Van Du, Defeng Zhu, Qiyi Tang, Shiwen Huang, Xianquing Lin, H. M. Singh, and R. K. Srivastava (Sci) Plant Disease, 2000, 84 (3): 341-356
接上文 【现学现卖】链霉菌防治谷类作物病害(1) 1. Streptomyces in Disease SuppressiveSoils(DDS) 抑菌土中的链霉菌DDS一般是长期种植一种植物并且保证这类植物生长健康,免受土传病害侵害的土壤,人们常在DDS中发现代谢产物丰富的链霉菌。链霉菌可以通过代谢抑菌产物或者分泌酶保护植物免受土壤、根际和植物内生病原菌侵害。 DDS土是一个典型的以微生物为基础抵抗土生病原菌的例子,一些研究通过分析DDS中微生物宏基因组、菌株分离等得到生防菌株和其抑菌化合物。从DDS中分离得到生防菌株。比如商品化的Biological fungicide Mycostop®的主要生防菌 Streptomyces griseoviridis 就是在DDS中分离的,可以防治由镰刀菌、疫酶菌、链格孢菌和腐霉菌引起的病害。 2. Antimicrobials against Phytopathogens of Cereal Crops 针对禾谷类植物病原菌的抗菌剂 不仅在DDS中,人们还从其他环境中,比如植物表面,真菌病害上等,分离出来可以用于生防的链霉菌,其中很多可以广谱地防治水稻、小麦等禾谷类作物的真菌病害。有一些从链霉菌中提取的抗菌素已经商品化,比如从 S. kasugaensis 提取的Kasugamycin,商品名Kasumin,可以防治稻瘟病。除了施用化合物,使用链霉菌活菌液体也可有效抑制病害发生发展。除了生防链霉菌,还有生防假单胞菌,但是荧光假单胞菌通常仅在小麦生长早期定殖,它们对环境很敏感。链霉菌可以作为一个替代的选择,因为它们的腐生和可形成孢子的生活方式使它们可以在不利的条件下可以很好地生存,它们还可以在谷物作物的根部定植。3. Enzymatic Control of Phytopathogens:Chitinases 几丁质酶防治植物病原菌人们在广谱生防菌链霉菌WYEC108(该菌株是市售生物防治剂Actinovate®中的活性成分)的实验中发现几丁质酶的体内抗真菌活性。从该物种纯化的几丁质酶能够溶解各种植物致病性真菌的细胞壁,包括几种腐霉菌。后来实验转基因表达了链霉菌几丁质酶编码基因 chiC ,使水稻对稻瘟病菌 Magnaporthe grisea 的抗性水平提高,这些实验表明链霉菌不仅可以直接用于防治,也是重要的遗传资源。4. Direct Inhibition by Volatile OrganicCompounds 挥发性有机化合物的直接抑制除可溶性化合物和酶外,许多链霉菌产生挥发性有机化合物(VOC)。这些低分子量的化合物可以轻松地通过土壤空隙扩散。链霉菌可产生具有多种功能的VOC的复杂混合物,它们的功能才刚刚开始被人们研究和理解。多种挥发性有机化合物在体外有抗真菌活性,还会使植物根和茎生长增加。研究还提出了,将VOC用作生物熏蒸剂以抑制病原体的可能性。5. Antihelmintic Compounds 抗蠕虫化合物除抗菌活性外,链霉菌还可以产生有效的抗蠕虫化合物。比如阿维链霉菌产生的化合物阿维菌素,该化合物可导致线虫种群大量死亡。谷物囊肿线虫寄生于植物的根部,形成根囊肿,并吸收植物血管系统中存在的养分,它们可对小麦和玉米作物造成伤害,在世界上大多数谷物生产地区普遍存在。少数研究证明链霉菌可以控制谷物囊肿线虫的种群数量。鉴于链霉菌菌株产生的天然产物种类繁多,未来可能会发现更多这类化合物。6. Indirect Inhibition ofPhytopathogensofCereal Crops 间接抑制谷类植物的致病菌除了通过产生拮抗化合物直接抑制病原菌外,链霉菌还可以间接抑制植物病原体。比如与病原微生物的营养和生态位竞争,从而使链霉菌占据空间和资源,防止病原体定殖。这与直接拮抗作用并不互斥,甚至系列抗菌素可能是竞争的副产品。另一种间接途径是激活植物宿主抗性途径。已知几种根瘤菌具有诱导植物系统抗性(ISR)的功能。ISR使植物对未来的可能的病原体攻击产生更有效的应对,包括与防御相关的化合物的积累,局部细胞死亡和细胞壁增强等。已知大多数根际细菌,例如假单胞菌属和芽孢杆菌属,都可通过以下途径介导ISR的激活,包括茉莉酸/乙烯(JA / ET)途径或水杨酸(SA)途径或者两者都有。但是链霉菌介导的ISR与传统的不同,因为它涉及ISR和SAR(获得性系统抗性)两种,甚至还有许多不同的植物激素信号传导途径之间的串扰。例如,有实验证明用链霉菌AcH505接种橡树导致PR基因和所有JA,ET,SA及脱落酸信号途径相关基因上调表达。这些结果与荧光假单胞菌的实验不同,荧光假单胞菌最初并未引起拟南芥中可检测到的防御基因表达的相关变化,防御信号仅在随后的病原体感染后才显着升高。相比之下,即使没有病原体,链霉菌似乎也能激活植物防御反应途径。对于定植于拟南芥中的内生链霉菌菌株也观察到了类似的观察结果。 这些结果表明,定植后,链霉菌可被宿主植物识别为轻度致病菌,导致防御相关途径(包括与SAR相关的途径)的激活,且大多数链霉菌缺乏致病因子,不会造成植物生病。链霉菌诱导植物抗病性的能力在保护植物宿主免受病原体感染方面非常有效。因此,生防菌株的筛选不应仅限于体外生物活性测定的结果,也应注意菌株引发宿主防御能力,从体内保护宿主植物等方面。 下期继续讨论链霉菌作为生防制剂的潜力以及需要考虑的问题。
1945年,弗莱明、弗洛里、钱恩三人分享诺贝尔医学奖,这是为了表彰他们发现了有史以来第一种对抗细菌传染病的灵丹妙药——青霉素。但是青霉素对许多种病菌并不起作用,包括肺结核的病原体结核杆菌。肺结核是对人类危害最大的传染病之一,在进入20世纪之后,仍有大约1亿人死于肺结核,包括契诃夫、劳伦斯、鲁迅、奥威尔这些著名作家都因肺结核而过早去世。世界各国医生都曾经尝试过多种治疗肺结核的方法,但是没有一种真正有效,患上结核病就意味着被判了死刑。即使在科赫于1882年发现结核杆菌之后,这种情形也长期没有改观。青霉素的神奇疗效给人们带来了新的希望,能不能发现一种类似的抗生素有效地治疗肺结核?果然,在1945年的诺贝尔奖颁发几个月后,1946年2月22日,美国罗格斯大学教授赛尔曼·A·瓦克斯曼(Selman A. Waksman)宣布其实验室发现了第二种应用于临床的抗生素——链霉素,对抗结核杆菌有特效,人类战胜结核病的新纪元自此开始 。和青霉素不同的是,链霉素的发现绝非偶然,而是精心设计的、有系统的长期研究的结果。和青霉素相同的是,这个同样获得诺贝尔奖的发现,其发现权也充满了争议。瓦克斯曼是个土壤微生物学家,自大学时代起就对土壤中的放线菌感兴趣,1915年他还在罗格斯(Rutgers)大学上本科时与其同事发现了链霉菌——链霉素就是在后来从这种放线菌中分离出来的。人们长期以来就注意到结核杆菌在土壤中会被迅速杀死。1932年,瓦克斯曼受美国对抗结核病协会的委托,研究了这个问题,发现这很可能是由于土壤中某种微生物的作用。1939年,在药业巨头默克公司的资助下,瓦克斯曼领导其学生开始系统地研究是否能从土壤微生物中分离出抗细菌的物质,他后来将这类物质命名为抗生素。瓦克斯曼领导的学生最多时达到了50人,他们分工对1万多个菌株进行筛选。1940年,瓦克斯曼和同事伍德鲁夫(H. B. Woodruff)分离出了他的第一种抗生素——放线菌素,可惜其毒性太强,价值不大。1942年,瓦克斯曼分离出第二种抗生素——链丝菌素。链丝菌素对包括结核杆菌在内的许多种细菌都有很强的抵抗力,但是对人体的毒性也太强。在研究链丝菌素的过程中,瓦克斯曼及其同事开发出了一系列测试方法,对以后发现链霉素至关重要。链霉素是由瓦克斯曼的学生阿尔伯特·萨兹(Albert Schatz)分离出来的。1942年,萨兹成为瓦克斯曼的博士研究生。不久,萨兹应征入伍,到一家军队医院工作。1943年6月,萨兹因病退伍,又回到了瓦克斯曼实验室继续读博士。萨兹分到的任务是发现链霉菌的新种。在地下室改造成的实验室里没日没夜工作了三个多月后,萨兹分离出了两个链霉菌菌株:一个是从土壤中分离的,一个是从鸡的咽喉分离的。这两个菌株和瓦克斯曼在1915年发现的链霉菌是同一种,但是不同的是它们能抑制结核杆菌等几种病菌的生长。据萨兹说,他是在1943年10月19日意识到发现了一种新的抗生素,也即链霉素。几个星期后,在证实链霉素的毒性不大之后,梅奥诊所的两名医生开始尝试将它用于治疗结核病患者,效果出奇的好。1944年,美国和英国开始大规模的临床试验,证实链霉素对肺结核的治疗效果非常好。它随后也被证实对鼠疫、霍乱、伤寒等多种传染病也有效。与此同时,瓦克斯曼及其学生继续研究不同菌株的链霉菌,发现不同菌株生产链霉素的能力也不同,只有4个菌株能够用以大规模生产链霉素。1946年,萨兹博士毕业,离开了罗格斯大学。在离开罗格斯大学之前,萨兹在瓦克斯曼的要求下,将链霉素的专利权无偿交给罗格斯大学。萨兹当时以为没有人会从链霉素的专利获利。但是瓦克斯曼另有想法。瓦克斯曼早在1945年就已意识到链霉素将会成为重要的药品,从而会有巨额的专利收入。但是根据他和默克公司在1939年签署的协议,默克公司将拥有链霉素的全部专利。瓦克斯曼担心默克公司没有足够的实力满足链霉素的生产需要,觉得如果能让其他医药公司也生产链霉素的话,会使链霉素的价格下降。于是他向默克公司要求取消1939年的协议。奇怪的是,默克公司竟然慷慨地同意了,在1946年把链霉素专利转让给罗格斯大学,只要求获得生产链霉素的许可。罗格斯大学将专利收入的20%发给瓦克斯曼。三年以后,萨兹获悉瓦克斯曼从链霉素专利获得个人收入,并且合计已高达35万美元,大为不满,向法庭起诉罗格斯大学和瓦克斯曼,要求分享专利收入。1950年12月,案件获得庭外和解。罗格斯大学发布声明,承认萨兹是链霉素的共同发现者。根据和解协议,萨兹获得12万美元的外国专利收入和3%的专利收入(每年大约万美元),瓦克斯曼获得10%的专利收入,另有7%的专利收入由参与链霉素早期研发工作的其他人分享。瓦克斯曼自愿将其专利收入的一半捐出来成立基金会资助微生物学的研究。用现在流行的话来说,萨兹的这种做法破坏了行业潜规则,虽然赢得了官司,却从此难以在学术界立足。他申请了50多所大学的教职,没有一所愿意接纳一名“讼棍”,只好去一所私立小农学院教书。虽然在法律上萨兹是链霉素的共同发现者,但是学术界并不认帐。1952年10月,瑞典卡罗林纳医学院宣布将诺贝尔生理学或医学奖授予瓦克斯曼一个人,以表彰他发现了链霉素。萨兹通过其所在农学院向诺贝尔奖委员会要求让萨兹分享殊荣,并向许多诺贝尔奖获得者和其他科学家求援,但很少有人愿意为他说话。当年12月12日,诺贝尔生理学或医学奖如期颁给了瓦克斯曼一人。瓦克斯曼在领奖演说中介绍链霉素的发现时,不提萨兹,而说“我们”如何如何,只在最后才把萨兹列入鸣谢名单中。瓦克斯曼在1958年出版回忆录,也不提萨兹的名字,而是称之为“那位研究生”。瓦克斯曼此后继续研究抗生素,一生中与其学生一起发现了20多种抗生素,以链霉素和新霉素最为成功。瓦克斯曼于1973年去世,享年85岁,留下了500多篇论文和20多本著作。萨兹则从此再也没能到一流的实验室从事研究,1960年代初连工作都找不到,只得离开美国去智利大学任教。1969年他回到美国,在坦普尔大学任教,1980年退休,2005年去世,享年84岁。萨兹对链霉素的贡献几乎被人遗忘了。他是在退休以后才逐渐又被人想起来。这得归功于英国谢菲尔德大学的微生物学家米尔顿·威恩莱特(Milton Wainwright)。1980年代,威恩莱特为了写一本有关抗生素的著作,到罗格斯大学查阅有关链霉素发现过程的档案,第一次知道萨兹的贡献,为此做了一番调查,并采访了萨兹。威恩莱特写了几篇文章介绍此事,并在1990年出版的书中讲了萨兹的故事。此时瓦克斯曼早已去世,罗格斯大学的一些教授不必担心使他难堪,也呼吁为萨兹恢复名誉。为此,1994年链霉素发现50周年时,罗格斯大学授予萨兹奖章。在为萨兹的被忽略而鸣不平的同时,伴随着对瓦克斯曼的指责。例如,英国《自然》在2002年2月发表的一篇评论,就举了链霉素的发现为例说明科研成果发现归属权的不公正,萨兹才是链霉素的真正发现者。2004年,一位当年被链霉素拯救了生命的作家和萨兹合著出版《发现萨兹博士》,瓦克斯曼被描绘成了侵吞萨兹的科研成果,夺去链霉素发现权的全部荣耀的人。瓦克斯曼是否侵吞了萨兹的科研成果呢?判断一个人的科研成果的最好方式是看论文发表记录。1944年,瓦克斯曼实验室发表有关发现链霉素的论文,论文第一作者是萨兹,第二作者是E.布吉(E. Bugie),瓦克斯曼则是最后作者。从这篇论文的作者排名顺序看,完全符合生物学界的惯例:萨兹是实验的主要完成人,所以排名第一,而瓦克斯曼是实验的指导者,所以排名最后。可见瓦克斯曼并未在论文中埋没萨兹的贡献。他们后来发生的争执与交恶,是因为专利分享而起,与学术贡献的分享无关。那么,诺贝尔奖只授予瓦克斯曼一人,是否恰当呢?瓦克斯曼和萨兹谁是链霉素的主要发现者呢?链霉素并非萨兹一个人用了几个月的时间发现的,而是瓦克斯曼实验室多年来系统研究的结果,主要应该归功于瓦克斯曼设计的研究计划,萨兹的工作只是该计划的一部分。根据这一研究计划和实验步骤,链霉素的发现只是早晚的事。萨兹只是执行瓦克斯曼研究计划的一个劳力而已。换上另一个研究生,同样能够发现链霉素,实际上后来别的学生也从其他菌株发现了链霉素。瓦克斯曼最大的贡献是制定了发现抗生素的系统方法,并在其他实验室也得到了应用,因此被一些人视为抗生素之父。所以,链霉素的发现权应该主要属于实验项目的制定和领导者(也即导师),而具体执行者(也即学生)是次要的。这其实也是诺贝尔生理学或医学奖的颁发惯例,并非链霉素的发现才如此,其他获得诺贝尔奖的生物学成果,通常只颁发给实验的领导者,而具体做实验的学生很少能分享。萨兹显然也知道这一点,所以在后来一直强调是他劝说瓦克斯曼去研究抗结核杆菌的抗生素,试图把自己也当成是实验项目的制定者。但是这不符合历史事实,因为在萨兹加入瓦克斯曼实验室之前,瓦克斯曼实验室已在测试抗生素对结核杆菌的作用了。
迄今为止,从不同的生物体内诱导分离获得的抗菌肽已不下200多种,仅从昆虫中分离获得的就多达170余种。人们根据抗菌肽的来源及结构性质进行了分类。根据抗菌肽的结构,可将其分为5类具有螺旋结构的线性多肽cecropins是第一个被发现的动物抗菌肽,1980年,由Boman等从美国天蚕蛹中分离得到。该类多肽抗生素一般含有37~39个氨基酸残基,不含半胱氨酸,其N端区域具有强碱性,可形成近乎完美的双亲螺旋结构,而在C端区域可形成疏水螺旋,两者之间有甘氨酸和脯氨酸形成的铰链区,多数多肽的C端被酰胺化,酰胺化对其抗菌活性具有重要作用。此后,人们相继从家蚕、柞蚕、果蝇、麻蝇中分离到了cecropins类抗菌肽。1989年,Lee等人从猪小肠中分高到了cecropin P1,说明了cecropins可能在动物中广泛存在。cecropins对革兰阳性菌、阴性菌部具有很强的杀伤力,而对真菌和真核细胞没有毒性。目前cecropins已被人工合成并已商品化。magainins也是较早发现的一类具有双亲螺旋结构的抗菌肽。最初是从蟾蜍的皮肤中分离得到的,后来在哺乳动物的神经组织和肠组织中发现了其类似物。magainins对革兰阳性菌、阴性菌、真菌、原生动物都有杀伤作用,但是对革兰阴性菌的活性比cecropins要低10倍左右。此外,从一些动物的再生性器官和两栖类的多种组织器官中分离得到了一些具有螺旋结构的多肽,如来源于南美蛙的dermaseptin和来源于树蛙的bombininh。富含某种氨基酸的线性多肽apidaecins是从蜜蜂中分离得到的富含脯氨酸的多肽抗生素,一般含有16~18个氨基酸残基,其中脯氨酸含量高达33%,精氨酸含量可达17%。apidaecins对某些革兰阴性菌具有很强的活性,而对革兰阳性菌不起作用。apidaecins对某些革兰阴性的植物病原菌和肠杆菌科的致病菌的高杀伤力,使其在植物抗细菌病基因工程和食品工业中有着很好的应用前景。drosocin是来源于果蝇的一种富含脯氨酸的抗菌肽,在结构上与apidaecins具有一定的相似性,但是在其11位的苏氨酸羟基上连接着一个O-二糖链(-N-乙酰半乳糖胺-半乳糖。)coleoptericin和hemiptericin分别来源于鞘翅目和半翅目昆虫,一级结构中富含甘氨酸,分子量一般较大。Oppenheim等人从人的腮腺和下颌腺分泌物中分离得到了一组富含组氨酸的抗菌肽,长度在7~38个氨基酸残基不等,被称为histatins。对于引起口腔感染的多种微生物具有活性。indolicidin是来源于牛中性粒细胞的多肽抗生素,因其13个氨基酸中含有5个色氨酸而得名。其C端是酰胺化的。对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌都具有很强的杀菌活性。含有一个二硫键的多肽这是一类数量很少的抗菌肽,第1个被发现的这类多肽是bactenecin,来源于牛中性粒细胞。其12个氨基酸中含有4个精氨酸,在其第2位和第11位氨基酸残基间形成二硫键。bactenecin对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌都有活性。这类多肽中还包括一些来源于蛙类皮肤的多肽抗生素,一般在C端有一个由7个氨基酸形成的“loop”和一个长的N端“尾巴”,如brevinin-1,brevinin-2。含有两个或两个以上二硫键的多肽这类多肽的典型代表是defensins,最初发现的α-defensins来源于哺乳动物的组织中,一般含有29~34个氨基酸残基,其中6个保守的半胱氨酸形成3个分子内二硫键,此外,其第6位和第15位的精氨酸,第24位的甘氨酸也是保守的。α-defensins可形成3层的β片层结构,通过3个二硫键和Arg-6与Glu-24之间的盐桥而被稳定。目前,defensins已被合成并已商品化。defensins对多种细菌和某些真菌具有杀伤作用,并且对真核细胞有一定的毒性。defensins对革兰阳性菌的活性比革兰阴性菌强。defenssins的活性比cecropins弱,并且通常在低离子强度下起作用。 β-defensins比α-defensins大一些,一般含有38~42个氨基酸残基。都含有3个二硫键和4~8个精氨酸。昆虫defensins在C末端与α-defensins相似,但是只有两个β片层结构,中间有一段α螺旋起稳定作用,主要对革兰阳性菌起作用,而对真菌没有作用。 植物defensins一般有45~54个氨基酸残基,可形成4个二硫键,3个β片层结构和一个α螺旋结构。植物defensins一般只对真菌起作用而对细菌没有作用。不同植物defensins对真菌的抗菌谱不同。 thionins也是一类来源于植物的多肽抗生素,含有45~47个氨基酸残基,有6个或8个半胱氨酸形成的3个或4个二硫键。其二级结构可形成2个反平行的α螺旋结构和2个反平行的β片层结构。thionins抑制多种植物致病细菌和真菌,但是对假单胞菌属和欧文氏菌属的细菌不起作用。羊毛硫抗生素羊毛硫抗生素(1antibiotics)是指一些由细菌产生的,由基因编码在核糖体中合成,经翻译后加工而含有一些特殊有机基团的多肽抗生素。其中研究最广泛的是nisin。它是来源于乳酸菌的一种抗菌肽,成熟多肽由34个氨基酸组成,含有羊毛硫氨酸、甲基羊毛硫氨酸等特殊基因。主要对革兰阳性菌起作用,而对革兰阴性菌不起作用,已被广泛应用作食品保鲜剂。nisin及其类似物在医药上的应用研究也正在进行。
目前,所有的常规抗生素都出现了相应的抗药性致病株系,致病菌的抗药性问题已经日益严重地威胁着人们的健康。寻找全新类型的抗生素是解决抗药性问题的一条有效途径。抗菌肽因为抗菌活性高,抗菌谱广,种类多,可供选择的范围广,靶菌株不易产生抗性突变等原因,而被认为将会在医药工业上有着广阔的应用前景。目前,已有多种多肽抗生素正在进行临床前的可行性研究,其中magainins已经进入三期临床试验阶段。一些多肽抗生素在医药研究中的进展情况。Company Peptide Clinical indication Stage of developmentMagainin Pharmaceutical MSI-78 Impetigo Abandoned after phaseⅢ(1997)MSI-78 Topical treatment of diabetic foot ulcers phaseⅢ(1997)Applied Microbiology/Astra/Merck Nisin(lantibiotic Gastric Helicobacter infection /ulcers Early clinical trails(1997);PhaseI(1998)Applied Microbiology/Nippon/Shoji Nisin variants Vancomycin-resistant enterococci (parenteral) Preclinical research(1997)Micrologix Biotech MBI-11CN+ Gram-positive infection Preclinical research(1997)MBI-20 series(α-helical) Gram-negative infection; enhancers of conventional antibiotics Research and development(1997)Intrabiotics IB367(β-sheet) Topical treatment of oral mucositis(muoth ulcerations) Preclinical research(1997);Phase I(1998)Xoma Mycoprex(BPI-derived) Systemic candidiasis; enhancer of fluconazole activity Prelinical research(1997); PhaseⅡcompleted, Phase Ⅲ initated(1998)现在大多数临床试验是用于局部治疗,这种治疗应该是安全和有效的,因为一些毒性更强的多肽和脂多肽,如短杆菌肽S,多粘菌素B已被用于制造皮肤软膏。这些多肽也可用于那些常规抗生素和常规疗法无效的地方。利用粉剂的方法治疗肺部感染是一个很有前途的发展方向。口服药物可能会被用于治疗肠道感染,nisin正在进行抗螺旋杆菌的临床试验。至少有两个公司正在开发非肠道给药的治疗方法。抗菌肽基因工程在农业上的应用,主要是用于转化农作物培育抗病品种。由于抗菌肽对多种植物病原菌有杀菌活性,将抗茵肤基因导人植物体内表达可望提高其抗病能力。抗菌肽基因用于转化农作物培育抗病品种,如抗马铃薯青枯病、烟草抗青枯病及水稻抗白叶枯病等已有良好的开端。抗菌肽对正常哺乳动物细胞无不良影响,但对癌细胞株,部分病毒则有明显杀伤作用。这预示抗菌肽在治疗及预防癌症和抗病毒方面具有良好的应用前景。由于某些多肽抗生素对一些植物致病细菌和真菌具有很强的抗性,一些多肽抗生素已经被用于植物抗病基因工程。如Jaynes等将两个cecropin的类似物基因,Shiva-I基因和SB-37基因转入烟草,发现Shiva-I的转基因烟草对青枯病具有一定的抗性,而SB-37的转基因烟草没有抗性。Huang等的研究表明将cecropin类多肽MB-39基因与大麦、淀粉酶信号肽基因融合后转入烟草中,所得植株野火病的抗性增强。在国内,黄大年等利用cecropinB基因转化水稻,得到了一些对水稻细条病具有不同抗性的植株。抗菌肽动物转基因的研究也已经取得了一些进展,比如可以通过基因工程的方法来阻断一些虫媒疾病的传播,Possani等的研究表明,在蚊子体内表达Shiva-3可以抑制疟疾的传播,但是在蚊子的转基因技术方面还存在着一些困难;Durasu1a等通过在长红猎蟋的共生菌中表达CecropinA明显减少了其体内锥虫的数量。Reed等将Shiva-Ia转入小鼠中,转基因小鼠对布鲁氏杆菌的抵抗力显著增强,这为人工培育抗病饲养动物新品种提供了新思路。此外,抗菌肽在食品防腐,鲜花保鲜和动物饲料添加剂等方面的应用研究也正在进展之中。