菌类植物的研究论文

第一章 食用菌的营养成分自古以来，菌类就受到广大人民的喜爱，被誉为“山珍”，与海味一样都是席上珍品。它营养丰富，滋味鲜美，并具有独特的、其他食品无法替代的风味。它又具有的“高蛋白、低脂肪、低热量”的特点，更是符合现代人的健康理念。随着我国经济社会又快又好向前发展，国民生活水平不断提高，人们对食物的要求也正逐步由“温饱型”向“营养健康型”转变，“平衡膳食，合理营养”正成为现代人开始普遍接受的生活理念。正源于此，正确全面认识食用菌的营养成分，科学合理地膳食食用菌，才能真正利用好食用菌的营养价值。作为优质的绿色食源，食用菌的营养价值作用是很突出的。为了让读者更好地了解各种食用菌的性质、功能及作用，现将食用菌的主要营养成分介绍如下。1、食用菌的蛋白质蛋白质是生命的基础。它不仅是构成人体组织的基本材料，而且是机体合成多种具有特殊生理功能物质的原料。人体的蛋白质含量仅次于水，约占体重的16%。一个体重60公斤的成人，体内有10-11公斤的蛋白质。对蛋白质的需求，以一个成人为例，每天所需蛋白质平均量为，推荐摄入量每天平均为体重。蛋白质还是一种产能营养素，蛋白质供给的热量约占人体总热能的1/10（发育中的青少年占到1/6）。食用菌粗蛋白质含量为其干重的13%-46%，远高于水果、蔬菜和粮食作物，可与肉、蛋类食物媲美，营养价值高。比如常见食用菌干品中，猴头菇蛋白质含量为，香菇为20%，金针菇含量为162%，黑木耳为，而鲫鱼，鸡193%，土鸡蛋，猪肉，牛肉。同时，食用菌蛋白质的质量优于肉类。食用菌不含胆固醇，但含丰富的类甾醇（麦角固醇），有降低血液中胆固醇含量的作用。而动物性食品的蛋白质含量虽高，但是鱼、肉类均含有较多的胆固醇，吃多了容易增加胆固醇的摄入量，进而引发高血压、高血脂及心脑血管疾病。蛋白质由主要的20种基本氨基酸组成，并且食物中的蛋白质必须经过消化分解为氨基酸后才能为人体所吸收。考察蛋白质的组成成分-氨基酸配比是否与人体代谢的需要平衡是判定蛋白质是否优越的另一个指标。谷物是我国人民的主食，但谷物中的氨基酸配比不能完全满足人的需要，尤其缺乏赖氨酸。禾本科作物种子常缺乏其中的1-2种氨基酸。食用菌蛋白质所含氨基酸种类比较齐全，平均含17-18种氨基酸、包括人体必需的8种氨基酸、赖氨酸、苏氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苯丙氨酸。18种氨基酸的总量在，8种人体必需氨基酸在总氨基酸中的比例为30%-50%。同时食用菌所含氨基酸主要是L型氨基酸，70%可以被人体吸收利用，所以是极好的营养保健食品。2、食用菌的糖类糖类是生命的主要能源物质，人类膳食中约40%-80%的能量来源于糖类。膳食的糖类有淀粉、双糖、单糖，通过消化吸收进入人体的则主要葡萄糖，在体内可以合成糖原。研究表明，摄入糖以多糖的形式为好。因为摄入多糖（主要是淀粉）的同时，能获得其他营养素，以及膳食纤维，而摄入单、双糖（主要是蔗糖）过多，能诱发龋齿、心血管疾病与糖尿病。食用菌含有丰富的糖类物质，如平菇类的多糖含量是，双孢蘑菇干重的60%为多糖。随着食品营养学和分子生态学的发展，人们注意到食用菌中多糖对人体免疫应答的影响是很多的。例如香菇、黑木耳、银耳、灵芝、茯苓、猴头菇、竹荪、灰树花等真菌中的某些多糖成分，具有活化巨噬细胞刺激抗体产生而达到提高人体免疫能力的生理功能。同时，这些真菌有些多糖还有很强的抗肿瘤活性，对癌细胞具有很强的抑制能力。而且，随着研究的深入，食用菌抗脂肪肝、抗衰老、抗病素等生理作用不断地得到报道。3、食用菌的脂类脂类是脂肪、磷脂和胆固醇的总称。脂肪是人体得要的供能营养素，也是体内主要的储能物质。人体合理膳食的总能量约有20%-30%是由脂肪供给。磷脂和胆固醇是细胞的构成原料，与蛋白质构成生物膜，以及血液中的脂蛋白。胆固醇还是人体合成类固醇激素的原料。脂肪的摄入过多，易导致摄取热能超过身体所需，引起超重肥胖。肥胖者易患高血压、高血脂、动肪硬化、糖尿病及胆道疾病。流行病学调查资料证实，高脂肪膳食与肠癌、乳腺癌等发病率有一定关系。摄入脂肪酸的种类、胆固醇的量等与人体健康有密切关系。此外，脂肪还提供人体所需的“必需脂肪酸”。脂肪酸的种类很多，可分饱和、单不饱和与多不饱和脂肪酸三大类。多不饱和脂肪酸中的亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸在动物和人体内不能合成，必须取自食物，故称“必须脂肪酸”，缺少它们就会产生一系列缺乏症状，如生长迟缓、皮炎等。动物性食物蛋白含量高于植物性食物，而服氨基酸种类比较齐全，比例平衡。但是，脂肪含量也大大高于植物性食物，且饱和脂肪酸占较大比例。摄入过多的动物脂肪不但会引起发胖，还易引发某些心脑血管系统的疾病。而食用菌蛋白质含量高，可与肉类相媲美，但是脂肪含量却极低，仅为干重的，是很好的高蛋白低能值食物。在其很低的脂肪含量中，不饱和脂肪酸中的油酸、亚油酸、亚麻酸等可有效地清除人体血液中的垃圾，延缓衰老，还有降低胆固醇的含量和血液粘稠度、预防高血压、动肪粥样硬化和脑血栓等心脑血管疾病，是健美减肥者的首选食品。4、食用菌的维生素维生素不是构成人体的原料，也不供给热能，但它是维持人体正常生命活动必须的营养物质。缺乏时会使人体物质代谢发生故障，甚至造成疾病，即“维生素缺乏症”，人体对维生素的需要很少但大多数维生素在体内不能合成，必须由食物供给。维生素的种类很多，根据溶解性可分为脂溶性和水溶性两大类：脂溶性的维生素有维生素A、D、E、K四大类。它们溶于脂肪和脂溶剂，不溶于水，再食物中与脂类共同存在，人体摄入这类维生素以后，大部分储存在脂肪组织中，因此摄入过多会引起中毒，但缺乏时症状出现缓慢。另一类为水溶性的维生素，包括维生素B1、B2、B6、B12及维生素C、烟酸、叶酸、生物素等。顾名思义，水溶性维生素溶于水而不溶于脂肪及脂溶剂，在满足了人体的需要后，多余的将由尿排出，因此摄入过量时不易出现毒性，但缺乏时症状出现较快。维生素A是视紫质的组成部分，视紫质与夜盲症有关，故缺乏维生素A可以发生夜盲症。蜜环菌、羊肚菌、鸡油菌以富含维生素A著称，多食此类蘑菇可以防止视力失常、夜盲症、眼角膜硬化以及皮肤炎症，还可促进性腺功能。食用菌含有丰富的B族维生素，B12的含量比肉类还要高。它能防止恶性贫血，改善神经功能，并有降低血脂的作用。一般说，人体相对易缺乏的是维生素B1，双孢蘑菇、大红菇、黑木耳中所含的维生素B1比一般植物性食品都要高，对提高食欲、恢复大脑功能、增加乳汁有一定好处，心脏病、神经炎、胃肠功能障碍、脚气症患者多食此类蘑菇有助于身体康复。维生素B2参与机体的氧化还原反应，可提高对蛋白质的利用率，促进生长发育；能有效防止各种粘膜及皮肤炎症；还能和烟酸协调进行各种解素作用。一般的食用菌都含有维生素B2，大红菇、松茸、香菇、羊肚菌中含量更为突出。维生素C又称抗坏血酸，因具有高度还原性而具有抗氧化作用。并且是羟化过程底物和酶的辅助因子，参与胶原的合成，促进伤口愈合，并具有促进铁的吸收，提高机体免疫功能的作用。动作性食物和牛奶等食品中维生素C含量很少，但平菇、香菇、草菇、四孢蘑菇中富含维生素C，一般食用菌中也均含有。维生素D是菇类中最常见的维生素，以香菇的含量最高，每克干香菇含128个国际单位，是以营养价值高见称的大豆的21倍，紫菜的8倍。一个正常人每天需要维生素D为400个国际单位，这样每天食用3-4克香菇就可以满足对维生素D的需要。维生素D是钙质成骨的必须因素。所以，多是香菇可防止儿童因钙代谢障碍所致的佝偻病，妊妇、产妇的骨软化症，并能提高人体对疾病的抗御能力。维生素E又称生育酚，与精子生成和繁殖能力有关。其中最突出的化学性质是抗氧化作用。它能增强细胞抗氧化能力，有利于维持各种细胞膜的完整性。研究认为，维生素E具有许多重要的生理功能。譬如：抗衰老作用、抗凝血作用、增强免疫力、改善未梢血液循环、防止动脉硬化等等。灵芝、黑木耳、栗菇等菌中维生素E含量较丰富。以玉米和高梁为主食的人群中，有可能出现由于维生素PP（烟酸、尼克酸）引起的癞皮病，表现为皮炎、腹泻及痴呆。四孢蘑菇、口蘑、香菇等食用菌中的含量丰富，多食有助于促进消化，保持皮肤和神经系统的健康。5、食用菌中的矿物盐人体已发现有20余种必需的无机元素，约占人体重量的4-5%。其中含量较多（>5g）的有钙、磷、钾、钠、镁、氯和硫7种，每天膳食需要都在100mg以上，成为常量无素。微量元素是指占人体总重量万分之一以下(<)的元素。微量元素含量虽微，但与生长、发育、营养、健康、疾病、衰老等生理过程关系密切，是重要营养素。2000年中国营养学会专家委员会确定制定山石营养素参考摄入量的微量元素种类为铁、锌、硒、碘、铜、锰、铬、氟、钼共9种。通常，衡量食物中无机盐的质量，主要看钙、磷、铁等元素的含量，而食用菌是人类膳食所需矿物质的很好的来源。食用菌含有丰富的必需矿质营养元素，其灰分一般占干重的2%-15%，除钙、镁、铁、钾、磷、铜、锌、锰含量较高外，并且富含具有抗衰老，增强免疫力、防治心脑血管病等现代疾病的微量元素硒和锗等。(1)钙 钙是人体内含量最多的元素之一，约占体重的2%。钙不仅是构成骨骼组织的重要矿物质成分，而且能调节体内的酸碱平衡，维持毛细血管的通透性，激活许多重要的酶，参与血液的凝固。缺钙可导致骨软化病、骨质疏松症等。中国营养学会推荐18-50岁成年人的钙每天适宜摄入量为800mg；50岁以后的中老人年为1000mg。常见食用菌中含钙量较的多的有：黑木耳、口蘑、香菇、草菇、羊肚菌、冬菇和银耳。(2)磷 磷占成人体重的1%，常与钙结成“搭挡”，成为骨骼和牙齿的重要材料。磷又是细胞的组成成分，参与细胞的各项能活动。我国营养学会推荐18岁以上成年人的磷每天适摄入量为700mg，合理膳食的磷含量往往超过人体的需要，所以人体的磷缺乏很少见。常见的含磷量较高的食用菌有：羊肚菌、口蘑、冬菇、大红菇、黄菇、香菇、黑木耳、银耳和楱蘑。（3）铁 铁是人体内含量最多的微量元素，铁与人体的生命及其健康有密切的关系。铁是血红蛋白的重要组成成分，具有在呼吸中运输氧和二氧化碳的作用；又是肌红蛋白，细胞色素和酶系统的组成部分；并且对维持人体免疫系统的正常功能是必需的。缺铁会导致缺铁性贫血、免疫力下降。由于食物中最常见的铁形式是不溶的。且肠道内吸收很差。故缺铁性贫血是一个世界范围的营养问题。我国营养学会推荐18岁以上男性和女性铁的每天适宜摄入量分别是15和20mg，孕妇晚期最高到每天35mg。常见含铁丰富的食用菌有普中红菇、珍珠白蘑、香杏白蘑、黑木耳、松蘑和香菇。它们的含铁量是一般蔬菜的数十倍。(4)锌 锌具有促进生长发肓，促进组织修复再生，保护皮肤健康，促进免疫功能，促进食欲、正常的物质代谢及多种内分沁腺功能等作用。儿童缺锌可导致生长发肩不良；孕妇缺锌可导致婴儿脑发肓不良、智力低下，即使出生后补锌也无济于事。我国营养学会推荐的成年男性每天锌的适宜摄入量为，女性。双孢蘑菇、口蘑、楱蘑、羊肚菌和松蘑等食用菌中含锌量相当高，就连最为常见的平菇含锌量也比牛奶高。(5)硒 硒在人体内绝部分与蛋白质结合，是人体内多种酶的组成成分，参与酶的合成。硒在体内起着抗氧化功能，某些含硒酶通过消除脂质过氧化物阻断活性氧和自由基的致病作用。硒几乎存在于所有免疫细胞中，补充硒可以明显提高机体免疫力。硒和金属有很强的亲和力，能解除体内重金属的毒性作用，是一种天然的对抗重金属的解毒剂。有研究指出每天硒摄入量250-300微克对致癌作用有着化学预防作用，这一剂量对硒摄入量低或不足的人群较为明显。我国已证实硒缺乏是引起克山病、大骨节病的一个重要原因。食用菌中含硒最高的是双孢蘑菇，美味牛肝菌、候头菌、珍珠白蘑和松蘑中含量也较为丰富。(6)锗 锗目前还未被认为是人体必需的微量元素，但由于许多名贵中药材的独特医疗保健作用被认为是与其含有丰富的有机锗有关而受到人们的重视。有机锗具有抗肿瘤、消炎与免疫调节、抗病毒、抗氧化，抗衰老、降血脂等多重功能。锗化合物作为一种独特的新型抗癌药物具有抗癌谱广、毒性极低的特点、如锗-132作为一种广谱抗癌药物已经广泛用于各种疾病的治疗。灵芝中的有机锗被认为是灵芝防癌抗癌能力的有效成分，其含量是人参的3-6倍。主要参考文献：[1]黄年来主编：中国大型真菌原色图鉴，北京：中国农业出版社，1998[2]杨月欣主编：中国食物成分表(2002)，北京：北京大学医学出版社，2002[3]蔡美琴主编，医学营养学，上海：上海科学技术文献出版社，2201、[4]邵俊杰主编，保健食品，湖南：湖南科学技术出版社，1999[5]陈士瑜主编，菌类谈荟，江苏：江苏科学技术出版社，1985[6]张树庭，,食用蕈菌及其裁培，河北：河北大学出版社，1992[7]中国营养学会编著，中国居民膳食营素参考摄入量(简要本)，北京：中国轻工业出版社，2002[8]徐锦堂主编，中国药用真菌学，北京：北京医科大学&中国协和医科大学联合出版社，1997

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自己参考这些！微生物(microorganism简称microbe)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。 一般地，在中国大陆地区的教科书中，均将微生物划分为以下8大类：细菌、病毒、真菌、放线菌、立克次体、支原体、衣原体、螺旋体。能引起人和动物致病的微生物叫病源微生物有八大类： 1.真菌:引起皮肤病。深部组织上感染。 2放线菌：皮肤，伤口感染。 3螺旋体：皮肤病，血液感染 如梅毒，钩端螺旋体病。 4细菌：皮肤病化脓，上呼吸道感染 ，泌尿道感染，食物中毒，败血压症，急性传染病等。 5立克次氏体：斑疹伤寒等。 6衣原体：沙眼，泌尿生殖道感染。 7病毒：肝炎，乙型脑炎，麻疹，艾滋病等。 8支原体：肺炎，尿路感染。 生物界的微生物达几万种，大多数对人类有益，只有一少部份能致病。有些微生物通常不致病，在特定环境下能引起感染称条件致病菌。 能引起食品变质，腐败，正因为它们分解自然界的物体，才能完成大自然的物质循环。有些人误将真菌当作细菌，是一种比较普遍的误解。尤其以80年代以前未受过系统生物学教育者。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。 微生物千姿百态，有些是腐败性的，即引起食品气味和组织结构发生不良变化。当然有些微生物是有益的，它们可用来生产如奶酪，面包，泡菜，啤酒和葡萄酒。微生物非常小，必须通过显微镜放大约1000 倍才能看到。比如中等大小的细菌，1000个叠加在一起只有句号那么大。想像一下一滴牛奶，每毫升腐败的牛奶中约有5千万个细菌，或者讲每夸脱牛奶中细菌总数约为50亿。也就是一滴牛奶中可有含有50 亿个细菌。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迅速发展和壮大!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。

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