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生物技术的分类范文1
[关键词]黄连；小檗碱；溶解性；肠渗透性；中药生物药剂学分类系统
[Abstract]The study of single component in the multicomponent environment is one of the basic researches for biopharmaceutics classification system of Chinese materia medica （CMMBCS） That is to say， the classification research shall be based on the respective lift of solubility and permeability in the multicomponent environment， besides solubility and intestinal permeability of the single component We chose berberine as the main research object to investigate the changes of its solubility and intestinal permeability in Huanglian decoction Shakeflask and HPLC were used to detect the solubility of berberine in different pH buffer solutions and different concentrations of Huanglian decoction In situ singlepass intestinal perfusion （SPIP） and intestinal perfusion with venous sampling （IPVS） were carried out to study berberine′s intestinal absorption and absorption into blood， respectively
[Key words]Coptidis Rhizoma； berberine； solubility； intestinal permeability； biopharmaceutics classification system of Chinese materia medica
doi：10.4268/cjcmm20160706
口服药物的水溶解性及肠渗透性是影响其胃肠道吸收的2个重要参数。生物药剂学分类系统（BCS）据此对药物进行科学分类，确定药物吸收过程中的限速过程，针对此进行合理的设计以获得安全、有效的药品[12]。目前BCS仍然在不断地完善和发展，也衍生出了其他以不同侧重点进行研究的分类系统[46]。但BCS针对的是单一成分的化学药品，对于中药多成分复杂体系而言并不适用，结合中药自身特点与生物药剂学分类系统的优势，本课题组提出了中药生物药剂学分类系统（biopharmaceutics classification system of Chinese materia medica，CMMBCS）[7]。基于“多成分层次差异比较法”的理论指导，课题组前期研究了模拟多成分环境对葛根素（葛根芩连方中君药主要成分）的溶解性及渗透性的影响[89]，本研究旨在探究单一成分在药材水煎液这一真实的多成分环境中的BCS属性变化规律。黄连为葛根芩连方中的臣药，具有抗菌、抗病毒、降血脂、降血糖等药理作用[1011]，小檗碱为其主要活性成分，与黄连碱、巴马汀及药根碱的含量约占黄连总生物碱的95%，其中小檗碱约占50% [12]。因此，本研究选择小檗碱为主要研究对象，探究其在黄连水煎液中的水溶解性及肠渗透性变化规律，以丰富中药生物药剂学分类系统的研究，并为其进一步发展提供数据支持及研究基础。
1 材料
11仪器
LC20AT高效液相色谱仪（SPD20A型紫外检测器，SIL20A自动进样器，日本岛津公司）；BT25S电子分析天平（北京赛多利斯仪器有限公司）；DZKW4电热恒温水浴锅（北京中兴伟业仪器有限公司）；KH7200DB型数控超声波清洗器（昆山超声仪器有限公司）；STARTER 2100实验室pH计（奥豪斯仪器上海有限公司）；蠕动泵（BT1001F，保定兰格恒流泵有限公司）；注射泵（LSP021B，保定兰格恒流泵有限公司）；高速冷冻离心机（SIGMA，德国）。
12药物与试剂
盐酸小檗碱对照品（批号110713201212，中国食品药品检定研究院）；盐酸小檗碱原料（批号130808，陕西中鑫生物技术有限公司）；乙腈（色谱级，美国Fisher公司）；黄连饮片购于北京同仁堂药店。水合氯醛、氯化钠注射液、磷酸、氯化钠、氯化镁、氯化钾、磷酸二氢钠、氢氧化钠、葡萄糖、三乙胺、碳酸氢钠、氯化钙（AR，北京化工厂）；纯净水（娃哈哈集团公司）。
13动物
SD大鼠，雄性，体重200～250 g，北京维通利华试验动物技术有限公司提供，许可证号SCXK（京）20140004。
2方法
21供试液的配制
KrebsRinger′s营养液（KR液）：称取NaCl 780 g，KCl 035 g，CaCl2 037 g，NaHCO3 137 g，NaH2PO4 032 g，MgCl2002 g，葡萄糖140 g，加蒸馏水定容至1 L，调节pH到739～741，放置备用。
黄连水煎液的制备：取适量黄连药材加10倍量水，常温浸泡30 min，煎煮保持微沸30 min，趁热滤过；药渣加8倍量的水煎煮保持微沸30 min，趁热抽滤，合并2次滤液，浓缩，冷至常温，加水定容得黄连水煎液，相当于生药质量浓度60 g・L-1，备用。
灌流液制备：取黄连水煎液用KR液稀释至生药质量浓度为3，12，30 g・L-1灌流液。
22不同pH缓冲液的配制
pH 10盐酸溶液：量取盐酸溶液9 mL，加水稀释至1 L，调节pH至10，即得。pH 25缓冲液：取磷酸二氢钾100 g，加水800 mL，用盐酸调节pH至25，用水稀释至1 L，调节pH至25，即得。pH 40缓冲液：取一水枸橼酸1290 g，磷酸氢二钠2725 g，加水1 L溶解，调节pH至40，即得。pH 68缓冲液：取磷酸二氢钾170 g和磷酸氢二钾178 g，加水溶解稀释至1 L，调节pH至68，即得。pH 70缓冲液：取02 mol ・L-1磷酸二氢钾溶液250 mL和02 mol ・L-1氢氧化钠溶液1455 mL混合，加水稀释至1 L，调节pH至70，即得。pH 74缓冲液：取磷酸二氢钾681 g，加01 mol ・L-1氢氧化钠溶液395 mL稀释至1 L，调节pH至74，即得。
23盐酸小檗碱含量测定方法
231色谱条件采用Luna C18色谱柱（46 mm×250 mm，5 μm，Phenomenex，USA），检测波长270 nm，流速10 mL・min-1，柱温30 ℃，进样量20 μL，流动相水（04%磷酸，08%三乙胺）乙腈，梯度洗脱（0～11 min，87∶13～87∶13；11～12 min，87∶13～83∶17；12～17 min，83∶17～83∶17；17～26 min，83∶17～76∶24；26～385 min，76∶24～71∶29；385～45 min，71∶29～68∶32；45～65 min，68∶32～32∶68；65～75 min，32∶68～87∶13）。
232标准曲线制备精密量取小檗碱对照品贮备液（10 g・L-1）配制质量浓度分别为0200 4，0400 8，2004，1002，2004，4008，8016，12024 mg・L-1的对照品溶液，精密取上述对照品溶液20 μL注入液相色谱仪，记录峰面积，以药物质量浓度C（mg・L-1）为横坐标，峰面积A为纵坐标，绘制标准曲线，进行线性回归。
233精密度试验取含药灌流液于1 d内HPLC重复测定6次，测定峰面积。
234稳定性试验含药灌流液于0，2，4，6，12，24 h取样检测，测定峰面积。
235回收率考察精密吸取高、中、低3个浓度含药灌流液，每个浓度平行3份，各精密加入对照品灌流液，测定峰面积，以测得浓度与实际浓度做比较计算方法回收率。
24盐酸小檗碱在不同环境中溶解度的测定
241盐酸小檗碱在不同pH缓冲液中溶解度的测定称取待测小檗碱原料药适量，置25 mL具塞试管中，加入不同pH缓冲液10 mL，37 ℃水浴加热，每隔5 min振摇30 s，观察30 min，直至待测物不再溶解，得到饱和溶液。取出室温静置10 min后，过045 μm微孔滤膜过滤，得续滤液。加入相应的缓冲液稀释至一定浓度，摇匀过滤，高效液相色谱法测定其平衡溶解度。
242黄连水煎液中盐酸小檗碱在pH 74缓冲液中溶解度的测定分别取不同生药质量浓度（3，12，30 g・L-1，调pH至74）的黄连水煎液各10 mL，置25 mL具塞试管中，加入小檗碱原料药200 mg，（37±1） ℃水浴加热，每隔5 min振摇30 s，观察30 min，直至待测物不再溶解，得到饱和溶液。室温条件下静置10 min，过045 μm微孔滤膜过滤，得续滤液，分别加入pH 74缓冲液稀释至一定浓度，高效液相色谱法测定其平衡溶解度。
25大鼠在体肠吸收实验方法
251大鼠在体单向肠灌流实验大鼠禁食不禁水18 h，称重，10%水合氯醛麻醉，沿腹中线剪开腹部3～4 cm，分离实验用肠段，各肠段取约10 cm，肠段进口端与注射泵相连，用预热至37 ℃的生理盐水以5 mL・min-1的速度对所取肠道进行冲洗。流速调为02 mL・min-1灌流药液，约30 min后吸收达到稳定状态。开始计时，用已知质量的小瓶在出口处每隔15 min收集一次，计算收集前后小瓶质量称量差，同时测定收集液的密度，以此方法对灌流液的体积校正。实验结束后处死大鼠并剪下被灌流的肠段，测量其长度和内径。按231项下色谱条件测定不同时间段流出药液中盐酸小檗碱含量。
252大鼠肠道灌流并行采血实验大鼠禁食不禁水18 h，腹腔注射10%水合氯醛麻醉，右侧颈静脉插管连接到蠕动泵进行供血。打开腹部，选取肠段，用37 ℃的生理盐水冲洗干净，结扎实验用肠段以外的血管。对所取灌流肠段对应的肠系膜静脉插管，并连接到蠕动泵，收集肠系膜静脉流出血液。肠段进口端与注射泵相连，将注射泵流速调为02 mL・min-1，灌流药液，约30 min后吸收达到稳定状态。开始计时收集流出的药液和血液。每隔15 min更换肠液和血液的收集管。采用质量法进行水分校正。试验结束后，用生理盐水冲洗肠段，将所用肠段剪下，测量其长度和内径，并处死大鼠。所取血液样品3 500 r・min-1离心15 min，取上层血浆，加入3倍量的甲醇沉淀蛋白，涡旋2 min，1万 r・min-1离心15 min，取上清液定容至5 mL，经045 μm微孔滤膜过滤，取续滤液注入高效液相色谱仪进行检测；灌流液样品经045 μm的微孔滤膜过滤，注入高效液相色谱仪进行检测。
253数据分析[13]在体大鼠单向灌流中采用重量法校正水分吸收，计算有效渗透系数Peff、肠吸收速率常数Ka和肠吸收分数Fa。
Peff=-Qin・ln[Cout（cor）/Cin]2πrL
Ka=（1-Cout（cor）Cin）QinV
Fa=（1-Cout（cor）Cin）×100%
Cout（cor）=CoutQoutQin
Qout=Mout/Doutt
式中Qin是灌流液流速（mL・min-1），L是灌流肠段长度（cm）；r是灌流肠段半径（cm）；Cin是灌流液中盐酸小檗碱初始质量浓度（mg・L-1）；Cout（cor）是经重量法校正后的灌流收集液中盐酸小檗碱质量浓度（mg・L-1）；V=πr2L是灌流肠道体积（mL）；Qout是通过灌流液流出的速度（mL・min-1）；Cout是灌流收集液中盐酸小檗碱质量浓度（mg・L-1）；Mout是灌流收集液质量（g），Dout是灌流收集液密度（g・mL-1），t是取样周期（min）。
肠道灌流并行采血实验采用重量法校正水分吸收，计算有效渗透系数Pblood。
Pblood=ΔMB/Δt2πrL・
=Cout（cor）-C0ln[Cout（cor）/C0]
式中ΔMB/Δt是血液样品中盐酸小檗碱物质的量（μg・sec-1）；是灌流肠段内盐酸小檗碱对数平均质量浓度（mg・L-1）；L是灌流肠段长度（cm）；r是灌流肠段半径（cm）；Cout（cor）是盐酸小檗碱校正后灌流收集液质量浓度（mg・L-1），C0是盐酸小檗碱初始灌流液质量浓度（mg・L-1）。
3结果
31药物浓度的测定
分别取空白灌流液、对照品溶液、含药灌流液、空白血浆及含药血浆进行液相检测，考察该色谱条件下空白灌流液及空白血浆对样品含量测定的干扰。结果见图1，空白灌流液及空白血浆在231项下色谱条件对药物测定无干扰，说明该方法专属性良好。盐酸小檗碱的线性回归方程为Y=95 717X-8 5529，R2=0999 1，结果表明，小檗碱在0200 4～12024 mg・L-1线性关系良好。本方法测定的精密度及稳定性实验RSD均小于10%。加样回收率9987%～1029%，RSD均小于50%。
322黄连水煎液中小檗碱的溶解度小檗碱在不同质量浓度黄连水煎液（生药质量浓度为3，12，30 g・L-1）中的溶解度测定结果见表1。小檗碱溶解度随着黄连生药浓度的增大而增大，在中、高浓度时比单一小檗碱溶解度要高。在低浓度时溶解度较单一成分比减小，推测黄连水煎液中可能存在某些成分在低浓度时对小檗碱的溶解度为抑制作用，高浓度时为促进作用。
33盐酸小檗碱在不同环境中的渗透性测定
331小檗碱单体在不同的浓度和肠段中吸收参数不同质量浓度小檗碱灌流液（40，80，120 mg・L-1）在各个肠段间的吸收参数见表2。小檗碱在不同肠段单灌流的渗透系数Peff均
332黄连水煎液中小檗碱在不同的浓度和肠段中吸收参数根据小檗碱在体单向灌流实验结果，选择大鼠空肠段进行不同浓度的黄连水煎液的在体单向灌流实验及肠道血管并行采血实验，结果见表3。黄连水煎液（3 g・L-1）中小檗碱质量浓度与小檗碱单一成分（80 mg・L-1）质量浓度相当时，黄连水煎液中小檗碱的肠吸收参数Peff和Ka均显著增加（P
4讨论
鉴于生物药剂学分类系统的科学性及实用性，FDA，EMA及WHO将其引入到指导原则中进行药物生物等效性豁免的评价研究，但是其在中药相关领域的研究甚少。中药的多成分及多成分的体内相互作用等使得分类研究十分困难，有研究[15]对中药中已明确的化学成分对照品进行临时的生物药剂学分类，为确保药品的质量提供有力的保证，但该研究并未真正将中药的多成分环境纳入到分类研究的考虑之中。中药的本质属性为多成分之间共同作用发挥疗效，中药中的成分均处于受其他各种成分构成的多成分环境的影响中，成分之间的影响可能会使得中药成分乃至中药整体的水溶解性与肠渗透性发生变化，而这种变化是可测的。
本研究中由小檗碱单一成分的实验结果可知，其溶解性和渗透性均较低，为BCS第Ⅳ类药物，依据CMMBCS分类标准，初步定为CMMBCSⅣ类，即自身溶解性和渗透性均较差的药物。而黄连水煎液中小檗碱的BCS属性溶解性和渗透性相比较于单一小檗碱有所不同。小檗碱的溶解度随着黄连水煎液生药浓度的增加而增大，表明了药材浓度的增大有利于小檗碱溶解度的增加。在体单向肠灌流实验结果显示黄连水煎液中小檗碱的吸收速率随着生药浓度的增加而增大，也表明小檗碱存在被动转运机制。且黄连水煎液中小檗碱能通过肠壁吸收进入血液，从高浓度黄连水煎液的Pblood结果看出，吸收入血量明显增大，且发生了数量级的变化。黄连水煎液（3 g・L-1）中小檗碱的渗透性大于小檗碱单一成分（80 mg・L-1），吸收入血的渗透性也大于小檗碱单一成分。说明小檗碱在单个药材中比单一成分更有利于其吸收。虽然黄连水煎液中小檗碱溶解性和渗透性有所改变，但提升不高，初步定为自身于溶解性和渗透性差且在单个药材环境下提升不高的CMMBCSⅣ类。
对于中药生物药剂学分类系统研究而言，需要从单一成分研究上升到中药多成分甚至中药整体研究，本研究则以小檗碱单一成分的水溶解性及肠渗透性为研究基础，进一步研究了其在中药多成分环境中的变化规律。但对整体研究而言，不仅化学成分众多，而且所含大部分成分的药理作用也未能一一阐释清楚，除此之外，大多数中药在使用过程中用量并不十分明确，对中药整体进行生物药剂学分类需考虑其他成分对每一成分的影响。
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生物技术的分类范文2
关键词：环境工程；分子生物；微生物；应用
前言：作为集环境监测、环境工程、保护学以及微生物学于一体的学科，微生物学在不断发展中逐渐衍生出较多亟待解决的问题。尽管近年来有较多先进理念与技术被引入该学科中，但对于部分环境监测或环境净化等问题，所取得的效果并不理想，要求充分发挥分子生物技术的优势。因此，本文对环境工程微生物中分子微生物技术的应用分析，具有十分重要的意义。
1分子生物技术的相关概述
1.1测序技术
细胞中的rDNA本身表现出明显的高突序列、保守序列以及稳定特征，但其是分类微生物中的指标之一。通常测序分析中，为使微生物种群得以分析，对分离物或分类单元进行确定，便需借助rRNA分析方式。从该基因序列的类型看，有较多如16SrRNA、23SrRNA与5sRNA，其中后两者包含的含核苷酸分别过多与过少，很难为测序分析提供指导。所以在原核生物系统研究中，可考虑将16SrRNA引入。具体测定中，会在如TA克隆试剂、PGEM-T克隆试剂等载体应用下，克隆PCR产物，完成文库构建过程，在此基础上结合16SrRNA基因测序结果，可通过其与文库中的序列做好对比，判断是否有相对应或相似微生物种类。另外，也可对rDNA多样性利用电泳分离进行显示，或直接通过RFLP对扩增产物做好分析。通过这些测序方法的应用，对微生物系统发育的研究可起到重要作用[1]。
1.2核酸技术
核酸技术在分子生物技术中极为常见，可具体细化为PCR-SSCP、PCR-DGGE与PCR-RFLP等技术。以其中PCR-SSCP技术为例，其以往运用中多局限在基因突变方面，是临床医学中的常用方法，经过不断发展被引入到微生物生态学中。从其实现原理看，主要以单链DNA空间折叠构象为基础，若其中有碱基出现变化，空间构象会随之发生变化，配合聚丙烯酰胺凝胶电泳的应用，使DNA谱带得以生成。以16SrRNA测序在废水生物中的表现为例，便可借助PCR-SSCP，对细菌群落受培养基变化的影响进行分析。再如PCR-DGGE，应用中一般强调将基因组DNA从环境样品内被提取，在此基础上将PCR扩增技术引入，可达到扩增DNA的目标，此时可将聚丙烯酰胺凝胶与扩增产物相结合，通过电泳作用分离双链DN段，最终生成的将为单链DNA谱带。最后便可对谱带中展现的碱基序列与文库内序列做好对比分析，完成微生物种属的界定。由于该技术具有较好的分离效果，操作较为简便，所以在微生物分析中的应用较为常见，如对微生物种群在活性污泥中的情况判断，将该技术引入，可起到良好的效果。另外，在PCR-RFLP技术方面，其主要借助核酸特异位点、DNA识别序列，对双链DNA进行切割，配合溴化乙锭凝胶的应用，无需通过放射性标记形式，便可达到DN段分析目标。如土壤中微生物的判断，便可借助该技术实现。
1.3基因探针
目前分子生物技术中，基因探针的引入主要借助荧光染料、放射性同位素，对样品内核酸进行识别分析。对于该技术，也表现在核酸印迹、荧光原位以及放射性标记探针等技术方面。其中放射性探针应用下，尽管对于寡核苷酸、RNA或单链DNA等都可进行标记，但其涉及的同位素具有较高的成本，很容易危害人体健康，所以使用中受到较大的限制。而对于荧光原位，应用中一般可做好细菌空间位置标识或定量定性判断细菌情况等工作。另外，在核酸印迹方面，其适用对象集中表现在PCR扩增产物方面，对微生物风度、多样性检测都可起到重要作用[2]。
2环境工程微生物领域中分子生物技术的应用分析
2.1微生物群种丰度与多样性的分析
现行环境工程领域中，通常需检测的对象多表现在底泥、土壤、生物膜以及污泥方面。从现行较多实践研究都可发现，若将16SrRNA从菌落中提取出来并开展测序工作，可对微生物种群在活性污泥中的情况被测定，并将聚光激光扫描、荧光显微以及FISH等技术引入，可定位生物膜中的微生物或检测其活性。再以城市地区垃圾填埋细菌的分析，可在ARDRA方法的运用下，使细菌多样性情况以及细菌结构被有效判断。这些都可充分说明微生物丰度、多样性都可在分子微生物技术应用下被有效判断，通过定量或定性检测得到的结果，能够为环境工程中较多工艺操作、构筑物设计提供参考。
2.2指示微生物与致病菌的有效检测
环境工程研究中，可发现在土壤、水体或空气等媒介作用下，致病菌很可能对人体造成较大威胁，如典型的SARS。对此，便可借助分子微生物完成致病菌测定工作，如部分学者将16SrRNA基因、PRC-DGGE技术共同引入，对垃圾场、污水处理厂以及大学校园中的空气环境进行测定，可发现在以往微生物培养下，很难测定气溶胶微生物情况。另外，对于水体内是否有大肠杆菌等DNA存在，也可借助分子微生物技术进行判断。这些都可充分说明，对于指示微生物、致病菌的检测，分子生物技术应用效果都较为明显。
2.3功能微生物的培养
由于当前化工行业发展步伐较快，其带来的过多有机化合物也成为环境工程领域面临的难题，很多有机化合物如含苯环类型，很难实现快速降解目标。对此问题，大多学者通过实验方式，发现分子生物技术应用下可使这种现状得以改变，如对甲苯质粒、降解萘利用DNA印迹杂交形式，可使这两种质粒微生物被判断。此外，对于其他难以降解的有机物，都可采用质粒如工程、基因重组等方式，使功能群被构建，使有机物难以被降解的问题得以解决[3]。
3结论
分子生物技术的应用是现行微生物研究的重要保障。实际引入该技术中，应正确认识分子生物技术的实现原理，包括测序技术、基因探针以及核酸技术等，在此基础上将其融入致病菌检测、功能微生物培养以及微生物多样性分析等方面，能够推动环境工程微生物学的进一步发展。
参考文献
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[2]张凤.在环境工程微生物领域中分子生物技术的应用[J].绿色科技,2013,08:192-194.
生物技术的分类范文3
关键词：分子生物技术；微生物领域；环境
微生物技术是在多种学科上面相互紧密交叉的一门应用学科，对环境污染修复技术方面的发展具有重要的推动作用。本文主要介绍目前常用的分子生物技术，分析分子生物技术在水、土壤、恶臭等方面的应用，明确分子生物技术在环境工程微生物修复治理工作中的重要性，为在下一步的分子生物技术的研究提供一个良好的契机，也为在环境工程的工作取得良好的效果而做好各项准备工作。
1与环境工程相关的分子微生物技术
1.1PCR核酸技术
PCR是一种利用脱氧核糖核酸半保留复制的原理，在体外扩增位于两段已知序列之间的DNA区段，从而得到大量复制的生物技术，其应用在整个行业中最为广泛。PCR技术主要分为以下三种：PCR-SSCP技术、PCR-DGGE技术以及PCR-RFLP技术。
（1）PCR-SSCP技术主要通过利用银染法以及荧光的检测技术等，对SSCP凝胶DNA谱带进行详细的分析，应用这种技术进行分析，能够简化测试的试验步骤，比较方便且精准；
（2）PCR-DGGE技术是按照一定顺序检测生命物质碱基，获得变性试剂解链不同的内容物质反映，对样本进行检测，从而达到研究目的；
（3）PCR-RFLP技术主要是利用限制性核酸内切酶的特性进行样本分析，在基因组上寻找多态性位点，从而揭示个体或群体间遗传变异或评估种间亲缘性关系的一种分子标记技术。
1.2荧光原位杂交技术
荧光原位杂交技术是目前单个细胞水平上分析微生物群落结构的常用分子生态学方法，根据目前已公布的、定位在不同分类等级的rDNA分子的特定位置，设计以rDNA为靶点的寡核苷酸探针，然后用荧光标记探针，用于原位鉴定单个细胞.目前可利用此方法,使用一整套特异的寡核苷酸探针可进行单个细胞的快速分类。
1.3基因重组技术
此技术是利用DNA体外扩增或重组技术把需要的基因或DN段从供体生物基因组中抽取分离，或通过人工合成的方法获取基因，并经过一系列的切割、加工、修饰、连接反应产生重组的DNA分子，再将其导入适合的受体细胞，从而获得基因表达的过程。
2分子生物技术的应用
工业的高速发展极大地促进了我国经济的增长。然而，工业污染已对我们正常的生活环境及个人健康造成了不可忽视的影响。分子生物技术应用对环境污染的修复和治理成为现今行业的关注热点。
2.1水处理中的应用
微生物絮凝剂是由微生物菌体内外分泌的生物大分子，并带有电荷。相关的研究表明，微生物絮凝剂对生活污水及工业废水的COD及SS的去除率可分别达到68%和91%。相比铁盐、铝盐等化学药剂，微生物絮凝剂对活性污泥所产生的絮凝作用更高效，其产生的沉淀也更易过滤，且絮凝后的残渣可生物降解，不会造成二次污染。由此可见，微生物絮凝剂具有高效、无毒的优点。
2.2土壤修复中的应用
由于土壤生物修复技术具有环境友好、成本低、可原位处理等优点，因此成为了目前的一个研究热点。有益微生物可通过自身代谢分解土壤中的有机污染，其分泌的有机酸、铁载体等物质能使重金属转变为无害的螯合态。此外，根际微生物还能协助植物生长，促进超富集植物对土壤的修复效果。通过分子生物技术筛选具有高效代谢能力的菌种，并观察分析微生物在修复过程中的群落动态变化，可进一步了解土壤生物修复的机理，建立土壤功能微生物资料库，促进土壤生物技术在实际应用中的优化。
2.3臭气处理中的应用
微生物的代谢作用可把臭气分解成硫酸盐、CO2、H2O等无害无味物质，特别适用于堆肥厂、污水处理厂、垃圾填埋场等环境卫生处理设施的臭气治理。目前常用的生物除臭工艺包括过滤除臭、滴滤除臭、曝气式除臭以及洗涤式除臭。分子生物技术已广泛用于分析臭气处理设备中微生物代谢功能及群落的变化。通过扩增除臭细菌某基因的可变区，并结合相关的分子生物技术，观察除臭生物装置中的微生物的多样性、丰度及代谢功能在不同pH、碳源或其他制约条件下的变化，可筛选出最有利的菌种。因此，分子生物技术的应用对臭气治理具有非常重要的意义。
2.4对石油降解方面进行分析研究
石油的成分复杂，包括一些对微生物有毒害的物质。因此，如何鉴定、筛选、培养具有高效降解能力的菌种成为石油污染物生物处理技术的关键。为了更好的解决石油的污染问题，需要相关研究人员在分子生物与石油污染进行深入细致的研究，并积极寻找有效可行的治理方法。分子生物技术在环境工程方面，主要具有环境治理效果好、无副作用、成本较低等优点。由于分子生物技术的众多好处，得到了各方面的广泛认可，使得这项技术在我们行业的发展上起到了重要的作用。
3结语
我国现今所面临的难题是，如何降低对环境的污染，如何能够进一步改善我们现在的生活环境。环境工程生物修复技术作为目前行业的热点，而分子生物技术俨然已成为环境工程微生物不可或缺的研究手段，这同时也在另一个层面让我们充分的认识、理解到分子生物技术在环境工程中的重要性。分子生物技术的研发与应用是我们在环境保护中的前沿阵地，我们在不断的分子生物研究中进行发掘和创新，为我们的环境工程事业做好有力的技术支持，同时也为我国在环境保护方面做出重要的贡献。
参考文献
[1]石琛,王璐.环境微生物领域分子生物技术的应用进展[J].中国科技信息,2013,16,135+139.
[2]张凤.在环境工程微生物领域中分子生物技术的应用[J].绿色科技,2013,08,192-194.
生物技术的分类范文4
关键词 生物技术；环境保护；环境污染；环境治理
中图分类号X3 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）44-0123-01
1 我国环境问题现状分析
1.1 水体污染
居民生活用水和工业废水的排放以及农药、肥料等物质，经由地表水或地下水的渗透与流动而进入水体，使得水体环境受到污染，水环境质量恶化，居民可以饮用水源的质量普遍下降，进而威胁人的身体健康。
1.2 大气污染
近年来，随着工业化的发展，大气污染日益严重，空气质量进一步恶化。大气污染主要是指由于人们的生产和生活需要，不断向大气排放污染物而造成的环境污染。大气污染物的排放一旦超过环境自身的净化能力，大气环境就会日益恶化，严重影响人们的生产生活和健康、破坏生态环境。
1.3 固体废弃物污染
固体废弃物通常是指人类在生产、消费、生活和其他活动中产生的污染环境的固态、半固态废弃物质，简而言之就是“垃圾”。目前固体废弃物主要包括城市生活固体废弃物、工业固体废弃物和农业废弃物。这些垃圾不但可以污染大气，而且还会对土壤、水体都会造成严重污染，危害生态环境和人体健康。因此，为了创建良好的人类生存和发展环境，我们要积极研究运用先进的高新技术手段，加大对环境保护和环境治理力度，如在环境治理时采用比较先进的现代生物技术来控制和治理环境污染问题，从而为人类的生存和社会经济的发展提供良好的环境氛围。
2 生物技术的内涵和主要特征分析
生物技术是近年来新兴的现代高新技术，它是以DNA分子技术为基础，内容涵盖微生物工程，细胞工程，酶工程，基因工程等一系列生物高新技术。我国的生物技术在发展初期仅仅局限应用于农作物的改良、医药研究、食品加工工程等方面，伴随着生物技术的不断成熟，我国逐渐在环境污染和环境监测方面运用生物技术。生物技术不同于一般的传统的环境污染治理技术，生物技术具有以下几个优点：生物技术不依赖地球上有限的资源，而是以以生物为对象，着眼于环境污染中再生资源的利用；生物技术打破传统的高温高压处理技术，可以在常温、常压下进行连续性的操作，这样不仅可以节约能源，而且还可以减少环境污染；生物技术可以开辟生产高纯度、优质、安全可靠的生物制品的新途径，从而为人类的生存提供有力的保障；生物技术可解决常规技术和传统方法不能解决的问题。
3 生物技术在环境保护中的具体应用探讨
3.1 生物技术在水污染治理中的应用与发展
随着现代社会经济的飞速发展，水环境污染问题已经成为严重地威胁人类的生存环境和制约人类社会与经济的进一步发展的主要因素。因此，如何加强对水污染的控制和治理已经成为整个人类社会共同关注的问题。分析当前的水处理技术，我们可以得知生物处理法是世界各国普遍采用的控制和治理水污染的主要手段，生物技术将成为水污染控制和治理领域重点开发和应用的技术手段，目前常见的水污染控制和治理的生物技术有生物膜处理法、活性污泥法、稳定塘法、人工湿地处理系统法和土地处理系统法等等。其中突出表现在生物技术应用于废水处理、生物修复以及微生物水处理剂等方面。
3.2 生物技术在大气污染治理中的应用与发展
生物技术在我国的起步比较晚，尤其是在大气污染处理中的应用历史非常短，还不够成熟。目前在大气污染控制和治理领域采用的生物处理方法主要有生物过滤、生物洗涤和生物吸附法等。生物技术法与传统有机废气处理方法比较，具有低消耗、低成本、高效率、安全性好和无二次污染等优点。
3.3 生物技术在固体废弃物处理中应用与发展
近年来随着城市人口的不断增多和城市规模的不断扩大,固体废弃物也迅速增多,严重地影响着人类的生存与发展。目前世界各国处理固体垃圾的方法主要有三种:填埋、堆肥、焚烧。其中填埋和堆肥技术属于利用了生物的处理技术。运用现代生物技术，将固体废弃物进行“无害化、资源化、减量化”处理后，可作为作物生长的优质肥料，实现生活垃圾的部分资源化，这不但可以保护生态环境，而且可以实现废物资源的二次利用。
4结论
生物技术在环境污染控制领域已显示出独特的魅力和应用前景。作为一项有效的环境污染治理措施,越来越受到社会的普遍关注,随着社会的不断发展，新的环境问题的也会不断出现，我们不能仅停留在原有的技术阶段，我们要不断探索环境污染的治理和控制新理论、新方法，从而为生态环境的建设提供有力的技术支持。
参考文献
[1]孙毅.现代生物技术应用与环境保护研究的新进展[J].科技情报开发与经济，2006(14).
[2]许云峰，杨涛，兰微.现代生物技术在水污染控制中的应用[J].中小企业管理与科技，2009(11).
[3]刘艳丽.现代生物技术在生态环境及污染治理中的应用[J].煤矿现代化，2009(4).
[4]柳萍.环境科学与现代生物技术的完美结合――评《现代环境生物技术》[J].环境科学学报，2006，26(4).
生物技术的分类范文5
关键词：园艺植物生物技术；课程建设；创新与优化
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）27-0144-02
一、引言
高等学校教育课程体系建设是提高本科教学水平以及本科生素质的有效手段。对于园艺植物生物技术课程而言，动手实验能力是进行课程体系建设必须具备的一项基本技能，良好的动手实验能力可以培养学生的创新性思维，有效提高课程质量。在这样的建设背景下，如何使学生在基本的教学大纲、教案设计以及课程开发与创新等方面掌握更多的理论知识，着实增强学生自身的动手实践能力，培养完善的课程体系机制是当前进行课程建设的关键所在。
二、《园艺植物生物技术》基本课程建设解读
1.园艺植物生物技术课程的开设背景。园艺植物是农作物的重要组成部分，在现实生活中，我们可以通过研究园艺植物的机理组成、基因结构、育种方法以及培育手段等对园艺植物进行系统的研究和控制，从而形成一套普遍的物种培育方法，为我国园艺行业的发展做出应有的贡献。另外，通过探索园艺植物生物技术在基因工程、细胞工程等领域的具体应用，深入研究园艺植物生物的病毒脱除与检测方法。通过掌握基本的病毒脱除技术有利于减少病毒对人体的侵害，减少农业化学物品的使用，实现安全生产与技术运用相结合。
2.生物技术发展简述。一般来说，生物技术指的是利用基因技术、细胞工程技术、发酵技术、微生物技术以及现代生物技术制造产品的过程以及所有技术的总和。现代生物技术起源于20世纪70年代，而园艺植物生物技术是现代生物技术的一个细小分支，由传统园艺学与现代生物技术交融而来，主要以园艺植物为建设素材，以生物技术为创造和改良对象。
3.课程体系建设创新的必要性。基因工程和细胞工程是园艺植物生物课程学习的主要内容。目前，园艺植物生物技术的发展步伐正在不断加快，随着植物生物技术的不断更新，课程建设体系的不断发展与完善，要想达到理想的教学目标，在教学建设中教学任务就显得尤为重要。因此，如何按照现有的学校应用型人才规划机制，培养一批专业技能高、实践能力强的高素质人才，着力打造综合性的课程培养体系，探索更加优化完善的教育教学模式是文章主要的研究方向和研究重点。
三、《园艺植物生物技术》整体课程设计
1.教学内容介绍。进入21世纪以来，园艺植物生物技术得到了广泛的应用与发展。作为农林院校园艺基础专业的重要基础课程，在一些新型课程设计上，例如分子生物学、植物基因工程等，课程体系和课程内容要根据具体的培养目标做出相应的改变和调整。目前，高校的园艺课程内容主要包括园艺植物细胞工程培养，园艺植物基因克隆技术，园艺植物组织培养与发展，园艺植物病毒脱除与检测，园艺植物基因分离与克隆以及园艺植物遗传转化载体的构建等。
2.教学目标。整体来讲，《园艺植物生物技术》是将现代生物技术与园艺植物研究有效结合的重要载体。学习本门课程要求学生在具体实践基础上，充分了解园艺植物生物技术的相关概念、研究内容、研究途径；理解园艺植物生物技术的基本发展原理；掌握园艺植物生物技术的相关操作方法并能应用于社会实践，着实提高运用现代生物技术进行园艺植物育种的能力。具体看来，学习本门课程的具体目标是加深学生对现代生物技术的理解；能够利用园艺植物生物技术所学知识，设计一些小实验解决遇到的生产或育种等问题，为从事生物学领域的相关研究奠定良好的理论与技术基础。
3.课程整体开发与系统应用。（1）基础课程建设。《园艺植物生物技术》课程是一门复杂的综合性课程，需要充足的课程时间加以学习，但是大多数学校分配的授课时间却是极其有限的。根据国家教学培养方案以及新型教育培养计划的发展要求，我校充分结合本专业学生的具体学习情况，经过不断地实验尝试，结合往常丰富的教学经验，将本门课程的学习时间调整为40学时，其中课堂讲授教学为24学时，实验课为16学时。在具体的教W实践中，由于植物遗传因子的转化与植物基因工程需要学生进行动手实践且该课程学习周期长、操作难度大，如果只采用教师课堂讲授的方法，那么课程本身的实践性就得不到有效发挥，将会影响学生对课程的具体理解和整体的教学效果，因此，学校采用教授与实验相结合的教学模式。另外，学校还设立了专门的文献搜集和实践讨论课程，旨在让学生们及时掌握植物生物技术发展的最新动态。（2）教学大纲的演变与完善。学校的课程指导大纲是课程教学的主要建设依据。为了更好地实现学校的教育发展目标，我们对学校的教学大纲进行了一次次的改良与完善，由之前注重理论课程设计到现在的实践导向性研究，着实增加学生田间作业的机会和对相关前沿文献的阅读与讨论，旨在让学生更好地掌握现代植物生物技术。
四、课程教学过程中的优化策略
生物技术的分类范文6
关键词 生物技术；食品检测；应用
中图分类号TS2 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）106-0127-02
近几年，因城市工业化日渐加深，使得环境问题越来越严重，人们对食品安全的关注也越来越多，食品安全已经成为牵动人心的焦点问题。然而，对于现在的食品检测，传统的方法已经与现代社会发展需求完全脱轨，当前在食品检测中广泛应用的是PCR技术、生物芯片、基因探针法、生物传感器技术、免疫技术等生物技术。眼前，人们越来越关注食品安全，即是食品质量的安全。在我国，影响并制约食品安全的因素有很多，比如法规法律尚不完善，政府监管松懈以及科学技术上遭遇“瓶颈”等。因此，生物技术的广泛应用使人们实现了简便快捷、特异性强、灵敏度高的食品检测方法。
1基因探针法
基因（DNA）探针法又称分子杂交技术，其原理是利用基因的重复性、变性和其碱基互补配对的精确性来探查某一DNA序列的新技术。当前，DNA探针杂交法有两种，分别同相杂交和异相杂交，其技术的关键就是构建基因探针。近几年，基因探针杂交技术十分广泛的应用于食品微生物的检测中，如今可检测食品中存在的大肠杆菌、沙门氏菌、李斯特氏菌、葡萄球菌和志贺氏菌等。相较于传统的检测方法，DNA探针技术在克服了传统检测方法缺点的同时，其操作简便快捷、灵敏度高、特异性强的优点使食品检测结果更精准。但是，DNA探针技术也存在着速度慢、成本高、效率低等局限性，在今后的科学研究中还需改进。
2 PCR 技术
PCR技术的原理是以需要扩增的DNA分子作为模板，用分别和模板互补的一对寡核苷酸的片段作引物，遵从半保留复制原则，在DNA聚合酶的作用下完成扩增，因此，又称聚合酶链反应技术，由变性、复性和延伸三个步骤构成。仅需要用很少的物质便可大量扩增所需的基因片段，并可以定量、定性地分析检测样品，这是PCR技术的一大优点。与此同时，由于检测仪器昂贵，操作复杂、技术含量较高，因此对其技术人员有较高且严格的要求。由于现在分子生物学技术正在突飞猛进的发展，转基因食品已经随处可见，由此可见转基因食品逐渐进入了人们的生活，它们在人们的餐桌上出现的同时，转基因食品的安全性也倍受人们的关注，成为了百姓饭前茶后所谈论的热点话题。由于在传统的食物中，并不存在转基因食品中的蛋白质和新遗传物质，使消费者存在隐忧。为了让人们的健康有一个可靠的保障，使消费者消除顾虑，让商品流通和国际贸易更加有利，研发一个快速、简便、准确的食品安全检测技术迫在眉睫。
3 免疫学检测技术
免疫学检测技术的基本原理是抗体和抗原的结合反应，一般可将其分为三类：免疫沉淀反应、免疫标记技术和免疫凝集试验。目前，免疫学检测技术在检测方法中用途最为广泛，其具有方便快捷、特异性强、检测成本低、灵敏度高、分析容量大等特点，特别表现在食品检测方面，在分析蛋白质的结构中通常会用到。当前，免疫技术中的酶联免疫法已在食品检测中得到普及。近几年，在传统检测方法的基础上，免疫学开发出新的检测技术，其中包括放射免疫测定、荧光免疫测定、免疫传感器、免疫磁性分离和酶免疫测定，比如PCR-ELISA技术，就是将酶联免疫技术与PCR技术结合，可用于检测大肠杆菌，效果良好。酶联免疫技术是将酶标记在特异的抗体上，即为酶标抗体。它具有酶的底物催化和抗体抗原反应的特性，它和与它对应的抗原相结合，添加底物，便可依据底物显色程度作出定量或定性地判断。由于酶的催化效率高，能够最大限度的将反映效果放大，使测定结果稳定且灵敏度高。但其也具有局限性，因此多数用于检测鲜活组织和基因工程生物体改造的初步检测。
4生物芯片技术
生物芯片技术的原理是按照预先的设置将大量生物分子排列并固定在载体表面，因为生物分子具有特异性亲和反应，可利用其对生物分子的量和存在进行分析，比如抗体抗原反应和核酸杂交反应等。高通量是基因芯片最为突出的优点。相较于传统检测方法，生物芯片技术可克服具有系统误差的缺点，许多基因探针杂交和标记等只需一个过程即可完成，并且生物芯片技术自动化程度高且其数据可靠客观。但是由于基因芯片技术无法判断在细胞类型较多的组织中检测基因的精确定位。与基因芯片相比，处于研发中的蛋白质芯片可能将此种情况改善。
上文中论述的生物技术在食品检测方面其运用前景是十分广阔的，除此以外，逐渐会有越来越多的更加先进的生物技术在食品检测中得以应用，它的前景很值得期待。
由于生物技术具有高效、经济等特点，广大科学研究人员对其越来越认可，在食品检测中生物技术成为了重要的力量。在我国科技不断发展科研人员不断努力创新研究的背景下，在今后的食品检测中，生物技术一定会更加成熟的应用其中，使我国的食品质量安全得到保障。食品安全不仅关系到人类的健康，更与国家的经济、政治息息相关。近几年，我国大力推进食品检测技术及食品安全的应用及研究，并增强了相应法规法律的制定。与此同时，还需大量投入资金在食品检测的技术研究中，并对食品科学技术的专业队伍加强建设。综上所述，生物技术在食品检测中已经愈来愈显其优越性，但其检测方法或多或少都存在着局限性，因此在其应用中需要搭配和选择使用，同时也期待生物技术的改进、优化以及创新，为食品安全提供可靠保障。
参考文献
