环境生物技术省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

二、微生物农药1.定义：利用微生物或其基因产生或表示各种生物活性成份，用于防治植物病虫害、杂草、鼠害各种制剂总称。2.特点：高效低毒，对人畜安全无毒，不杀伤害虫天敌和有益生物；无残留，不污染环境，利于保持生态平衡；许多是由各种有效成份组成，害虫和病原菌难以产生抗药性；生产工艺设备简单，显著开发优势。2．病毒杀虫剂杀虫机理病毒杀虫剂5．原生动物杀虫剂6、防病抗生素井冈霉素产生菌是吸水链霉菌井冈变种。井冈霉素是用量最大农用抗生素，对水稻纹枯病、其它作物立枯丝核菌引发病害都有良好防治作用。三、微生物肥料三、微生物肥料（二）主要微生物肥料（二）主要微生物肥料（二）主要微生物肥料四、生物表面活性剂结构特点：非极性疏水基：普通为脂肪酰基链。极性亲水基：有各种形式，如中性脂酯或醇功效团、脂肪酸或氨基酸羧基、磷脂中含磷部分以及糖脂中糖基。糖脂不溶于水，非极性糖脂溶于氯仿等憎水溶剂，而极性糖脂溶于氯仿/甲醇混合溶剂。（二）生物表面活性剂种类按用途可分为生物表面活性剂和生物乳化剂。生物表面活性剂是分子量低小分子，能显著改变表面/界面张力。生物乳化剂是一些大分子物质，虽不能显著降低表面/界面张力，但对油水界面表现出很强亲和力，预防油滴凝聚，从而使乳状液稳定。依据他们化学组成可分为糖脂、脂肽和脂蛋白、中性脂/脂肪酸、磷脂、聚合物和全细胞表面本身等。（三）生物表面活性剂生产1.生产生物表面活性剂菌株由很各种类微生物如细菌、放线菌、酵母菌等合成。培养基碳源可分为3类：一类是以烷烃作为碳源微生物，如棒状杆菌；一类是以水溶性底物为碳源微生物如芽孢杆菌；第三类是以烷烃和水溶性底物二者为碳源微生物，如假单胞菌。2.表面活性剂合成代谢调整碳源影响：培养基中碳源是决定生物表面活性剂结构和产量主要原因，有微生物仅在烃类培养基上生长时才产生生物表面活性剂，但也有只需要一些糖类和氨基酸就能够产生。能够经过向培养基中加入长链脂肪酸、烃、甘油酯等油性物质诱导，是当前研究最多调整方式。添加烃类型很主要，有细菌生产表面活性剂对烃类有一定专一性。氮源及其它原因影响：如C/N比能够决定假单胞菌对糖脂生产；NaNO3是石蜡酪杆菌B126合成糖脂适宜N源，用铵盐作N源则产量较低。提升产率方法：调整碳源（烷烃、蔗糖）、氮源；低稀释率；诱变筛选或构建工程菌。应用于石油开采业(石油开采微生物技术，ＭＥＯＲ技术)（1）微生物强化采油技术往油层中注入一些微生物和营养物质，微生物产生表面活性物质。降低原油与水两相界面张力，使地层毛细管孔隙中夹持原油大量释放出来，从而提升原油采收率。微生物不但可沿注水压差方向移动，还可在油层中纵深迁移，能与水驱难以扫及原油作用，大大提升涉及效率。还会产生一些小分子有机酸、有机溶剂等，既能降低油水界面张力，又使油层通透性增强。鼠李糖脂与石油磺酸盐PSD-2复配，使大庆原油界面张力大大下降。发酵液与磺酸盐B-100复合使用，使表面张力降得更低，比水驱采油提升采收率20%，成为高效廉价驱油剂。2、在环境生物工程上应用增溶作用和乳化作用。污染环境中加入微生物或表面活性剂(生物或化学合成),能够增强憎水性化合物亲水性和生物可利用性,使进入环境污染物不停地降解，有利于污染环境生物修复。糖脂类生物表面活性剂不但可提升烷烃去除率,而且可加速烷烃矿化程度,缩短可被微生物利用适应时间。3、在食品工业和精细化工中应用蔗糖酯、卵磷脂、山梨聚糖等都是当前食品工业惯用乳化剂。另外,生物表面活性剂还能够用作食品加工业和精细化工中保湿剂、防腐剂、润湿剂、起泡剂、增稠剂、润滑剂等。如生物乳化剂作色拉调味剂。槐糖脂含有良好皮肤亲和性，可作为皮肤保湿剂用于化装品中。蔗糖酯也能够改进化装品洗涤性能，增加皮肤光润和滑腻性。（五）问题和发展前景五、生物塑料线状β－羟基烷酸聚酯。多聚物相对分子质量可高达2x106；PHB是100％立体专一性，全部不对称碳原子都是D(-)构型，所以PHB是高度结晶晶体。在物理性质甚至在分子结构上与聚丙稀很相同，如熔点、玻璃态温度、结晶度、抗张度等，而且含有相对密度大、透氧率低、抗紫外线照射、含有光学活性、阻湿性和压电性等优点。PHB生物相容性：PHB存在两个缺点：一是融化稳定性较差：其分解温度约为200度，与熔点（175度）相近。可经过发酵过程中加入3－HV前体合成PHBV共聚体或将PHB与其它多聚物混合使用来处理；二是易老化发脆：能够经过简单淬火处理来处理。（二）PHAs微生物合成1.合成PHAs主要微生物PHAs合成及调控PHAs合成及调控（三）PHB提取方法（三）PHB提取方法（三）PHB提取方法3.酶法提取4.表面活性剂－次氯酸钠法（四）PHB在环境中降解（五）PHAs工业化与发展现实状况PHAs以细菌发酵工艺为主，最初生产价格昂贵，（PHB15美元/kg）,缺乏对应市场竞