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生物技術的分類范文1
[關鍵詞]黃連；小檗堿；溶解性；腸滲透性；中藥生物藥劑學分類系統
[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
口服藥物的水溶解性及腸滲透性是影響其胃腸道吸收的2個重要參數。生物藥劑學分類系統（BCS）據此對藥物進行科學分類，確定藥物吸收過程中的限速過程，針對此進行合理的設計以獲得安全、有效的藥品[12]。目前BCS仍然在不斷地完善和發展，也衍生出了其他以不同側重點進行研究的分類系統[46]。但BCS針對的是單一成分的化學藥品，對于中藥多成分復雜體系而言并不適用，結合中藥自身特點與生物藥劑學分類系統的優勢，本課題組提出了中藥生物藥劑學分類系統（biopharmaceutics classification system of Chinese materia medica，CMMBCS）[7]。基于“多成分層次差異比較法”的理論指導，課題組前期研究了模擬多成分環境對葛根素（葛根芩連方中君藥主要成分）的溶解性及滲透性的影響[89]，本研究旨在探究單一成分在藥材水煎液這一真實的多成分環境中的BCS屬性變化規律。黃連為葛根芩連方中的臣藥，具有抗菌、抗病毒、降血脂、降血糖等藥理作用[1011]，小檗堿為其主要活性成分，與黃連堿、巴馬汀及藥根堿的含量約占黃連總生物堿的95%，其中小檗堿約占50% [12]。因此，本研究選擇小檗堿為主要研究對象，探究其在黃連水煎液中的水溶解性及腸滲透性變化規律，以豐富中藥生物藥劑學分類系統的研究，并為其進一步發展提供數據支持及研究基礎。
1 材料
11儀器
LC20AT高效液相色譜儀（SPD20A型紫外檢測器，SIL20A自動進樣器，日本島津公司）；BT25S電子分析天平（北京賽多利斯儀器有限公司）；DZKW4電熱恒溫水浴鍋（北京中興偉業儀器有限公司）；KH7200DB型數控超聲波清洗器（昆山超聲儀器有限公司）；STARTER 2100實驗室pH計（奧豪斯儀器上海有限公司）；蠕動泵（BT1001F，保定蘭格恒流泵有限公司）；注射泵（LSP021B，保定蘭格恒流泵有限公司）；高速冷凍離心機（SIGMA，德國）。
12藥物與試劑
鹽酸小檗堿對照品（批號110713201212，中國食品藥品檢定研究院）；鹽酸小檗堿原料（批號130808，陜西中鑫生物技術有限公司）；乙腈（色譜級，美國Fisher公司）；黃連飲片購于北京同仁堂藥店。水合氯醛、氯化鈉注射液、磷酸、氯化鈉、氯化鎂、氯化鉀、磷酸二氫鈉、氫氧化鈉、葡萄糖、三乙胺、碳酸氫鈉、氯化鈣（AR，北京化工廠）；純凈水（娃哈哈集團公司）。
13動物
SD大鼠，雄性，體重200～250 g，北京維通利華試驗動物技術有限公司提供，許可證號SCXK（京）20140004。
2方法
21供試液的配制
KrebsRinger′s營養液（KR液）：稱取NaCl 780 g，KCl 035 g，CaCl2 037 g，NaHCO3 137 g，NaH2PO4 032 g，MgCl2002 g，葡萄糖140 g，加蒸餾水定容至1 L，調節pH到739～741，放置備用。
黃連水煎液的制備：取適量黃連藥材加10倍量水，常溫浸泡30 min，煎煮保持微沸30 min，趁熱濾過；藥渣加8倍量的水煎煮保持微沸30 min，趁熱抽濾，合并2次濾液，濃縮，冷至常溫，加水定容得黃連水煎液，相當于生藥質量濃度60 g?L-1，備用。
灌流液制備：取黃連水煎液用KR液稀釋至生藥質量濃度為3，12，30 g?L-1灌流液。
22不同pH緩沖液的配制
pH 10鹽酸溶液：量取鹽酸溶液9 mL，加水稀釋至1 L，調節pH至10，即得。pH 25緩沖液：取磷酸二氫鉀100 g，加水800 mL，用鹽酸調節pH至25，用水稀釋至1 L，調節pH至25，即得。pH 40緩沖液：取一水枸櫞酸1290 g，磷酸氫二鈉2725 g，加水1 L溶解，調節pH至40，即得。pH 68緩沖液：取磷酸二氫鉀170 g和磷酸氫二鉀178 g，加水溶解稀釋至1 L，調節pH至68，即得。pH 70緩沖液：取02 mol ?L-1磷酸二氫鉀溶液250 mL和02 mol ?L-1氫氧化鈉溶液1455 mL混合，加水稀釋至1 L，調節pH至70，即得。pH 74緩沖液：取磷酸二氫鉀681 g，加01 mol ?L-1氫氧化鈉溶液395 mL稀釋至1 L，調節pH至74，即得。
23鹽酸小檗堿含量測定方法
231色譜條件采用Luna C18色譜柱（46 mm×250 mm，5 μm，Phenomenex，USA），檢測波長270 nm，流速10 mL?min-1，柱溫30 ℃，進樣量20 μL，流動相水（04%磷酸，08%三乙胺）乙腈，梯度洗脫（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標準曲線制備精密量取小檗堿對照品貯備液（10 g?L-1）配制質量濃度分別為0200 4，0400 8，2004，1002，2004，4008，8016，12024 mg?L-1的對照品溶液，精密取上述對照品溶液20 μL注入液相色譜儀，記錄峰面積，以藥物質量濃度C（mg?L-1）為橫坐標，峰面積A為縱坐標，繪制標準曲線，進行線性回歸。
233精密度試驗取含藥灌流液于1 d內HPLC重復測定6次，測定峰面積。
234穩定性試驗含藥灌流液于0，2，4，6，12，24 h取樣檢測，測定峰面積。
235回收率考察精密吸取高、中、低3個濃度含藥灌流液，每個濃度平行3份，各精密加入對照品灌流液，測定峰面積，以測得濃度與實際濃度做比較計算方法回收率。
24鹽酸小檗堿在不同環境中溶解度的測定
241鹽酸小檗堿在不同pH緩沖液中溶解度的測定稱取待測小檗堿原料藥適量，置25 mL具塞試管中，加入不同pH緩沖液10 mL，37 ℃水浴加熱，每隔5 min振搖30 s，觀察30 min，直至待測物不再溶解，得到飽和溶液。取出室溫靜置10 min后，過045 μm微孔濾膜過濾，得續濾液。加入相應的緩沖液稀釋至一定濃度，搖勻過濾，高效液相色譜法測定其平衡溶解度。
242黃連水煎液中鹽酸小檗堿在pH 74緩沖液中溶解度的測定分別取不同生藥質量濃度（3，12，30 g?L-1，調pH至74）的黃連水煎液各10 mL，置25 mL具塞試管中，加入小檗堿原料藥200 mg，（37±1） ℃水浴加熱，每隔5 min振搖30 s，觀察30 min，直至待測物不再溶解，得到飽和溶液。室溫條件下靜置10 min，過045 μm微孔濾膜過濾，得續濾液，分別加入pH 74緩沖液稀釋至一定濃度，高效液相色譜法測定其平衡溶解度。
25大鼠在體腸吸收實驗方法
251大鼠在體單向腸灌流實驗大鼠禁食不禁水18 h，稱重，10%水合氯醛麻醉，沿腹中線剪開腹部3～4 cm，分離實驗用腸段，各腸段取約10 cm，腸段進口端與注射泵相連，用預熱至37 ℃的生理鹽水以5 mL?min-1的速度對所取腸道進行沖洗。流速調為02 mL?min-1灌流藥液，約30 min后吸收達到穩定狀態。開始計時，用已知質量的小瓶在出口處每隔15 min收集一次，計算收集前后小瓶質量稱量差，同時測定收集液的密度，以此方法對灌流液的體積校正。實驗結束后處死大鼠并剪下被灌流的腸段，測量其長度和內徑。按231項下色譜條件測定不同時間段流出藥液中鹽酸小檗堿含量。
252大鼠腸道灌流并行采血實驗大鼠禁食不禁水18 h，腹腔注射10%水合氯醛麻醉，右側頸靜脈插管連接到蠕動泵進行供血。打開腹部，選取腸段，用37 ℃的生理鹽水沖洗干凈，結扎實驗用腸段以外的血管。對所取灌流腸段對應的腸系膜靜脈插管，并連接到蠕動泵，收集腸系膜靜脈流出血液。腸段進口端與注射泵相連，將注射泵流速調為02 mL?min-1，灌流藥液，約30 min后吸收達到穩定狀態。開始計時收集流出的藥液和血液。每隔15 min更換腸液和血液的收集管。采用質量法進行水分校正。試驗結束后，用生理鹽水沖洗腸段，將所用腸段剪下，測量其長度和內徑，并處死大鼠。所取血液樣品3 500 r?min-1離心15 min，取上層血漿，加入3倍量的甲醇沉淀蛋白，渦旋2 min，1萬 r?min-1離心15 min，取上清液定容至5 mL，經045 μm微孔濾膜過濾，取續濾液注入高效液相色譜儀進行檢測；灌流液樣品經045 μm的微孔濾膜過濾，注入高效液相色譜儀進行檢測。
253數據分析[13]在體大鼠單向灌流中采用重量法校正水分吸收，計算有效滲透系數Peff、腸吸收速率常數Ka和腸吸收分數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是灌流腸段長度（cm）；r是灌流腸段半徑（cm）；Cin是灌流液中鹽酸小檗堿初始質量濃度（mg?L-1）；Cout（cor）是經重量法校正后的灌流收集液中鹽酸小檗堿質量濃度（mg?L-1）；V=πr2L是灌流腸道體積（mL）；Qout是通過灌流液流出的速度（mL?min-1）；Cout是灌流收集液中鹽酸小檗堿質量濃度（mg?L-1）；Mout是灌流收集液質量（g），Dout是灌流收集液密度（g?mL-1），t是取樣周期（min）。
腸道灌流并行采血實驗采用重量法校正水分吸收，計算有效滲透系數Pblood。
Pblood=ΔMB/Δt2πrL?
=Cout（cor）-C0ln[Cout（cor）/C0]
式中ΔMB/Δt是血液樣品中鹽酸小檗堿物質的量（μg?sec-1）；是灌流腸段內鹽酸小檗堿對數平均質量濃度（mg?L-1）；L是灌流腸段長度（cm）；r是灌流腸段半徑（cm）；Cout（cor）是鹽酸小檗堿校正后灌流收集液質量濃度（mg?L-1），C0是鹽酸小檗堿初始灌流液質量濃度（mg?L-1）。
3結果
31藥物濃度的測定
分別取空白灌流液、對照品溶液、含藥灌流液、空白血漿及含藥血漿進行液相檢測，考察該色譜條件下空白灌流液及空白血漿對樣品含量測定的干擾。結果見圖1，空白灌流液及空白血漿在231項下色譜條件對藥物測定無干擾，說明該方法專屬性良好。鹽酸小檗堿的線性回歸方程為Y=95 717X-8 5529，R2=0999 1，結果表明，小檗堿在0200 4～12024 mg?L-1線性關系良好。本方法測定的精密度及穩定性實驗RSD均小于10%。加樣回收率9987%～1029%，RSD均小于50%。
322黃連水煎液中小檗堿的溶解度小檗堿在不同質量濃度黃連水煎液（生藥質量濃度為3，12，30 g?L-1）中的溶解度測定結果見表1。小檗堿溶解度隨著黃連生藥濃度的增大而增大，在中、高濃度時比單一小檗堿溶解度要高。在低濃度時溶解度較單一成分比減小，推測黃連水煎液中可能存在某些成分在低濃度時對小檗堿的溶解度為抑制作用，高濃度時為促進作用。
33鹽酸小檗堿在不同環境中的滲透性測定
331小檗堿單體在不同的濃度和腸段中吸收參數不同質量濃度小檗堿灌流液（40，80，120 mg?L-1）在各個腸段間的吸收參數見表2。小檗堿在不同腸段單灌流的滲透系數Peff均
332黃連水煎液中小檗堿在不同的濃度和腸段中吸收參數根據小檗堿在體單向灌流實驗結果，選擇大鼠空腸段進行不同濃度的黃連水煎液的在體單向灌流實驗及腸道血管并行采血實驗，結果見表3。黃連水煎液（3 g?L-1）中小檗堿質量濃度與小檗堿單一成分（80 mg?L-1）質量濃度相當時，黃連水煎液中小檗堿的腸吸收參數Peff和Ka均顯著增加（P
4討論
鑒于生物藥劑學分類系統的科學性及實用性，FDA，EMA及WHO將其引入到指導原則中進行藥物生物等效性豁免的評價研究，但是其在中藥相關領域的研究甚少。中藥的多成分及多成分的體內相互作用等使得分類研究十分困難，有研究[15]對中藥中已明確的化學成分對照品進行臨時的生物藥劑學分類，為確保藥品的質量提供有力的保證，但該研究并未真正將中藥的多成分環境納入到分類研究的考慮之中。中藥的本質屬性為多成分之間共同作用發揮療效，中藥中的成分均處于受其他各種成分構成的多成分環境的影響中，成分之間的影響可能會使得中藥成分乃至中藥整體的水溶解性與腸滲透性發生變化，而這種變化是可測的。
本研究中由小檗堿單一成分的實驗結果可知，其溶解性和滲透性均較低，為BCS第Ⅳ類藥物，依據CMMBCS分類標準，初步定為CMMBCSⅣ類，即自身溶解性和滲透性均較差的藥物。而黃連水煎液中小檗堿的BCS屬性溶解性和滲透性相比較于單一小檗堿有所不同。小檗堿的溶解度隨著黃連水煎液生藥濃度的增加而增大，表明了藥材濃度的增大有利于小檗堿溶解度的增加。在體單向腸灌流實驗結果顯示黃連水煎液中小檗堿的吸收速率隨著生藥濃度的增加而增大，也表明小檗堿存在被動轉運機制。且黃連水煎液中小檗堿能通過腸壁吸收進入血液，從高濃度黃連水煎液的Pblood結果看出，吸收入血量明顯增大，且發生了數量級的變化。黃連水煎液（3 g?L-1）中小檗堿的滲透性大于小檗堿單一成分（80 mg?L-1），吸收入血的滲透性也大于小檗堿單一成分。說明小檗堿在單個藥材中比單一成分更有利于其吸收。雖然黃連水煎液中小檗堿溶解性和滲透性有所改變，但提升不高，初步定為自身于溶解性和滲透性差且在單個藥材環境下提升不高的CMMBCSⅣ類。
對于中藥生物藥劑學分類系統研究而言，需要從單一成分研究上升到中藥多成分甚至中藥整體研究，本研究則以小檗堿單一成分的水溶解性及腸滲透性為研究基礎，進一步研究了其在中藥多成分環境中的變化規律。但對整體研究而言，不僅化學成分眾多，而且所含大部分成分的藥理作用也未能一一闡釋清楚，除此之外，大多數中藥在使用過程中用量并不十分明確，對中藥整體進行生物藥劑學分類需考慮其他成分對每一成分的影響。
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生物技術的分類范文2
關鍵詞：環境工程；分子生物；微生物；應用
前言：作為集環境監測、環境工程、保護學以及微生物學于一體的學科，微生物學在不斷發展中逐漸衍生出較多亟待解決的問題。盡管近年來有較多先進理念與技術被引入該學科中，但對于部分環境監測或環境凈化等問題，所取得的效果并不理想，要求充分發揮分子生物技術的優勢。因此，本文對環境工程微生物中分子微生物技術的應用分析，具有十分重要的意義。
1分子生物技術的相關概述
1.1測序技術
細胞中的rDNA本身表現出明顯的高突序列、保守序列以及穩定特征，但其是分類微生物中的指標之一。通常測序分析中，為使微生物種群得以分析，對分離物或分類單元進行確定，便需借助rRNA分析方式。從該基因序列的類型看，有較多如16SrRNA、23SrRNA與5sRNA，其中后兩者包含的含核苷酸分別過多與過少，很難為測序分析提供指導。所以在原核生物系統研究中，可考慮將16SrRNA引入。具體測定中，會在如TA克隆試劑、PGEM-T克隆試劑等載體應用下，克隆PCR產物，完成文庫構建過程，在此基礎上結合16SrRNA基因測序結果，可通過其與文庫中的序列做好對比，判斷是否有相對應或相似微生物種類。另外，也可對rDNA多樣性利用電泳分離進行顯示，或直接通過RFLP對擴增產物做好分析。通過這些測序方法的應用，對微生物系統發育的研究可起到重要作用[1]。
1.2核酸技術
核酸技術在分子生物技術中極為常見，可具體細化為PCR-SSCP、PCR-DGGE與PCR-RFLP等技術。以其中PCR-SSCP技術為例，其以往運用中多局限在基因突變方面，是臨床醫學中的常用方法，經過不斷發展被引入到微生物生態學中。從其實現原理看，主要以單鏈DNA空間折疊構象為基礎，若其中有堿基出現變化，空間構象會隨之發生變化，配合聚丙烯酰胺凝膠電泳的應用，使DNA譜帶得以生成。以16SrRNA測序在廢水生物中的表現為例，便可借助PCR-SSCP，對細菌群落受培養基變化的影響進行分析。再如PCR-DGGE，應用中一般強調將基因組DNA從環境樣品內被提取，在此基礎上將PCR擴增技術引入，可達到擴增DNA的目標，此時可將聚丙烯酰胺凝膠與擴增產物相結合，通過電泳作用分離雙鏈DN段，最終生成的將為單鏈DNA譜帶。最后便可對譜帶中展現的堿基序列與文庫內序列做好對比分析，完成微生物種屬的界定。由于該技術具有較好的分離效果，操作較為簡便，所以在微生物分析中的應用較為常見，如對微生物種群在活性污泥中的情況判斷，將該技術引入，可起到良好的效果。另外，在PCR-RFLP技術方面，其主要借助核酸特異位點、DNA識別序列，對雙鏈DNA進行切割，配合溴化乙錠凝膠的應用，無需通過放射性標記形式，便可達到DN段分析目標。如土壤中微生物的判斷，便可借助該技術實現。
1.3基因探針
目前分子生物技術中，基因探針的引入主要借助熒光染料、放射性同位素，對樣品內核酸進行識別分析。對于該技術，也表現在核酸印跡、熒光原位以及放射性標記探針等技術方面。其中放射性探針應用下，盡管對于寡核苷酸、RNA或單鏈DNA等都可進行標記，但其涉及的同位素具有較高的成本，很容易危害人體健康，所以使用中受到較大的限制。而對于熒光原位，應用中一般可做好細菌空間位置標識或定量定性判斷細菌情況等工作。另外，在核酸印跡方面，其適用對象集中表現在PCR擴增產物方面，對微生物風度、多樣性檢測都可起到重要作用[2]。
2環境工程微生物領域中分子生物技術的應用分析
2.1微生物群種豐度與多樣性的分析
現行環境工程領域中，通常需檢測的對象多表現在底泥、土壤、生物膜以及污泥方面。從現行較多實踐研究都可發現，若將16SrRNA從菌落中提取出來并開展測序工作，可對微生物種群在活性污泥中的情況被測定，并將聚光激光掃描、熒光顯微以及FISH等技術引入，可定位生物膜中的微生物或檢測其活性。再以城市地區垃圾填埋細菌的分析，可在ARDRA方法的運用下，使細菌多樣性情況以及細菌結構被有效判斷。這些都可充分說明微生物豐度、多樣性都可在分子微生物技術應用下被有效判斷，通過定量或定性檢測得到的結果，能夠為環境工程中較多工藝操作、構筑物設計提供參考。
2.2指示微生物與致病菌的有效檢測
環境工程研究中，可發現在土壤、水體或空氣等媒介作用下，致病菌很可能對人體造成較大威脅，如典型的SARS。對此，便可借助分子微生物完成致病菌測定工作，如部分學者將16SrRNA基因、PRC-DGGE技術共同引入，對垃圾場、污水處理廠以及大學校園中的空氣環境進行測定，可發現在以往微生物培養下，很難測定氣溶膠微生物情況。另外，對于水體內是否有大腸桿菌等DNA存在，也可借助分子微生物技術進行判斷。這些都可充分說明，對于指示微生物、致病菌的檢測，分子生物技術應用效果都較為明顯。
2.3功能微生物的培養
由于當前化工行業發展步伐較快，其帶來的過多有機化合物也成為環境工程領域面臨的難題，很多有機化合物如含苯環類型，很難實現快速降解目標。對此問題，大多學者通過實驗方式，發現分子生物技術應用下可使這種現狀得以改變，如對甲苯質粒、降解萘利用DNA印跡雜交形式，可使這兩種質粒微生物被判斷。此外，對于其他難以降解的有機物，都可采用質粒如工程、基因重組等方式，使功能群被構建，使有機物難以被降解的問題得以解決[3]。
3結論
分子生物技術的應用是現行微生物研究的重要保障。實際引入該技術中，應正確認識分子生物技術的實現原理，包括測序技術、基因探針以及核酸技術等，在此基礎上將其融入致病菌檢測、功能微生物培養以及微生物多樣性分析等方面，能夠推動環境工程微生物學的進一步發展。
參考文獻
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生物技術的分類范文3
關鍵詞：分子生物技術；微生物領域；環境
微生物技術是在多種學科上面相互緊密交叉的一門應用學科，對環境污染修復技術方面的發展具有重要的推動作用。本文主要介紹目前常用的分子生物技術，分析分子生物技術在水、土壤、惡臭等方面的應用，明確分子生物技術在環境工程微生物修復治理工作中的重要性，為在下一步的分子生物技術的研究提供一個良好的契機，也為在環境工程的工作取得良好的效果而做好各項準備工作。
1與環境工程相關的分子微生物技術
1.1PCR核酸技術
PCR是一種利用脫氧核糖核酸半保留復制的原理，在體外擴增位于兩段已知序列之間的DNA區段，從而得到大量復制的生物技術，其應用在整個行業中最為廣泛。PCR技術主要分為以下三種：PCR-SSCP技術、PCR-DGGE技術以及PCR-RFLP技術。
（1）PCR-SSCP技術主要通過利用銀染法以及熒光的檢測技術等，對SSCP凝膠DNA譜帶進行詳細的分析，應用這種技術進行分析，能夠簡化測試的試驗步驟，比較方便且精準；
（2）PCR-DGGE技術是按照一定順序檢測生命物質堿基，獲得變性試劑解鏈不同的內容物質反映，對樣本進行檢測，從而達到研究目的；
（3）PCR-RFLP技術主要是利用限制性核酸內切酶的特性進行樣本分析，在基因組上尋找多態性位點，從而揭示個體或群體間遺傳變異或評估種間親緣性關系的一種分子標記技術。
1.2熒光原位雜交技術
熒光原位雜交技術是目前單個細胞水平上分析微生物群落結構的常用分子生態學方法，根據目前已公布的、定位在不同分類等級的rDNA分子的特定位置，設計以rDNA為靶點的寡核苷酸探針，然后用熒光標記探針，用于原位鑒定單個細胞.目前可利用此方法,使用一整套特異的寡核苷酸探針可進行單個細胞的快速分類。
1.3基因重組技術
此技術是利用DNA體外擴增或重組技術把需要的基因或DN段從供體生物基因組中抽取分離，或通過人工合成的方法獲取基因，并經過一系列的切割、加工、修飾、連接反應產生重組的DNA分子，再將其導入適合的受體細胞，從而獲得基因表達的過程。
2分子生物技術的應用
工業的高速發展極大地促進了我國經濟的增長。然而，工業污染已對我們正常的生活環境及個人健康造成了不可忽視的影響。分子生物技術應用對環境污染的修復和治理成為現今行業的關注熱點。
2.1水處理中的應用
微生物絮凝劑是由微生物菌體內外分泌的生物大分子，并帶有電荷。相關的研究表明，微生物絮凝劑對生活污水及工業廢水的COD及SS的去除率可分別達到68%和91%。相比鐵鹽、鋁鹽等化學藥劑，微生物絮凝劑對活性污泥所產生的絮凝作用更高效，其產生的沉淀也更易過濾，且絮凝后的殘渣可生物降解，不會造成二次污染。由此可見，微生物絮凝劑具有高效、無毒的優點。
2.2土壤修復中的應用
由于土壤生物修復技術具有環境友好、成本低、可原位處理等優點，因此成為了目前的一個研究熱點。有益微生物可通過自身代謝分解土壤中的有機污染，其分泌的有機酸、鐵載體等物質能使重金屬轉變為無害的螯合態。此外，根際微生物還能協助植物生長，促進超富集植物對土壤的修復效果。通過分子生物技術篩選具有高效代謝能力的菌種，并觀察分析微生物在修復過程中的群落動態變化，可進一步了解土壤生物修復的機理，建立土壤功能微生物資料庫，促進土壤生物技術在實際應用中的優化。
2.3臭氣處理中的應用
微生物的代謝作用可把臭氣分解成硫酸鹽、CO2、H2O等無害無味物質，特別適用于堆肥廠、污水處理廠、垃圾填埋場等環境衛生處理設施的臭氣治理。目前常用的生物除臭工藝包括過濾除臭、滴濾除臭、曝氣式除臭以及洗滌式除臭。分子生物技術已廣泛用于分析臭氣處理設備中微生物代謝功能及群落的變化。通過擴增除臭細菌某基因的可變區，并結合相關的分子生物技術，觀察除臭生物裝置中的微生物的多樣性、豐度及代謝功能在不同pH、碳源或其他制約條件下的變化，可篩選出最有利的菌種。因此，分子生物技術的應用對臭氣治理具有非常重要的意義。
2.4對石油降解方面進行分析研究
石油的成分復雜，包括一些對微生物有毒害的物質。因此，如何鑒定、篩選、培養具有高效降解能力的菌種成為石油污染物生物處理技術的關鍵。為了更好的解決石油的污染問題，需要相關研究人員在分子生物與石油污染進行深入細致的研究，并積極尋找有效可行的治理方法。分子生物技術在環境工程方面，主要具有環境治理效果好、無副作用、成本較低等優點。由于分子生物技術的眾多好處，得到了各方面的廣泛認可，使得這項技術在我們行業的發展上起到了重要的作用。
3結語
我國現今所面臨的難題是，如何降低對環境的污染，如何能夠進一步改善我們現在的生活環境。環境工程生物修復技術作為目前行業的熱點，而分子生物技術儼然已成為環境工程微生物不可或缺的研究手段，這同時也在另一個層面讓我們充分的認識、理解到分子生物技術在環境工程中的重要性。分子生物技術的研發與應用是我們在環境保護中的前沿陣地，我們在不斷的分子生物研究中進行發掘和創新，為我們的環境工程事業做好有力的技術支持，同時也為我國在環境保護方面做出重要的貢獻。
參考文獻
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生物技術的分類范文4
關鍵詞 生物技術；環境保護；環境污染；環境治理
中圖分類號X3 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）44-0123-01
1 我國環境問題現狀分析
1.1 水體污染
居民生活用水和工業廢水的排放以及農藥、肥料等物質，經由地表水或地下水的滲透與流動而進入水體，使得水體環境受到污染，水環境質量惡化，居民可以飲用水源的質量普遍下降，進而威脅人的身體健康。
1.2 大氣污染
近年來，隨著工業化的發展，大氣污染日益嚴重，空氣質量進一步惡化。大氣污染主要是指由于人們的生產和生活需要，不斷向大氣排放污染物而造成的環境污染。大氣污染物的排放一旦超過環境自身的凈化能力，大氣環境就會日益惡化，嚴重影響人們的生產生活和健康、破壞生態環境。
1.3 固體廢棄物污染
固體廢棄物通常是指人類在生產、消費、生活和其他活動中產生的污染環境的固態、半固態廢棄物質，簡而言之就是“垃圾”。目前固體廢棄物主要包括城市生活固體廢棄物、工業固體廢棄物和農業廢棄物。這些垃圾不但可以污染大氣，而且還會對土壤、水體都會造成嚴重污染，危害生態環境和人體健康。因此，為了創建良好的人類生存和發展環境，我們要積極研究運用先進的高新技術手段，加大對環境保護和環境治理力度，如在環境治理時采用比較先進的現代生物技術來控制和治理環境污染問題，從而為人類的生存和社會經濟的發展提供良好的環境氛圍。
2 生物技術的內涵和主要特征分析
生物技術是近年來新興的現代高新技術，它是以DNA分子技術為基礎，內容涵蓋微生物工程，細胞工程，酶工程，基因工程等一系列生物高新技術。我國的生物技術在發展初期僅僅局限應用于農作物的改良、醫藥研究、食品加工工程等方面，伴隨著生物技術的不斷成熟，我國逐漸在環境污染和環境監測方面運用生物技術。生物技術不同于一般的傳統的環境污染治理技術，生物技術具有以下幾個優點：生物技術不依賴地球上有限的資源，而是以以生物為對象，著眼于環境污染中再生資源的利用；生物技術打破傳統的高溫高壓處理技術，可以在常溫、常壓下進行連續性的操作，這樣不僅可以節約能源，而且還可以減少環境污染；生物技術可以開辟生產高純度、優質、安全可靠的生物制品的新途徑，從而為人類的生存提供有力的保障；生物技術可解決常規技術和傳統方法不能解決的問題。
3 生物技術在環境保護中的具體應用探討
3.1 生物技術在水污染治理中的應用與發展
隨著現代社會經濟的飛速發展，水環境污染問題已經成為嚴重地威脅人類的生存環境和制約人類社會與經濟的進一步發展的主要因素。因此，如何加強對水污染的控制和治理已經成為整個人類社會共同關注的問題。分析當前的水處理技術，我們可以得知生物處理法是世界各國普遍采用的控制和治理水污染的主要手段，生物技術將成為水污染控制和治理領域重點開發和應用的技術手段，目前常見的水污染控制和治理的生物技術有生物膜處理法、活性污泥法、穩定塘法、人工濕地處理系統法和土地處理系統法等等。其中突出表現在生物技術應用于廢水處理、生物修復以及微生物水處理劑等方面。
3.2 生物技術在大氣污染治理中的應用與發展
生物技術在我國的起步比較晚，尤其是在大氣污染處理中的應用歷史非常短，還不夠成熟。目前在大氣污染控制和治理領域采用的生物處理方法主要有生物過濾、生物洗滌和生物吸附法等。生物技術法與傳統有機廢氣處理方法比較，具有低消耗、低成本、高效率、安全性好和無二次污染等優點。
3.3 生物技術在固體廢棄物處理中應用與發展
近年來隨著城市人口的不斷增多和城市規模的不斷擴大,固體廢棄物也迅速增多,嚴重地影響著人類的生存與發展。目前世界各國處理固體垃圾的方法主要有三種:填埋、堆肥、焚燒。其中填埋和堆肥技術屬于利用了生物的處理技術。運用現代生物技術，將固體廢棄物進行“無害化、資源化、減量化”處理后，可作為作物生長的優質肥料，實現生活垃圾的部分資源化，這不但可以保護生態環境，而且可以實現廢物資源的二次利用。
4結論
生物技術在環境污染控制領域已顯示出獨特的魅力和應用前景。作為一項有效的環境污染治理措施,越來越受到社會的普遍關注,隨著社會的不斷發展，新的環境問題的也會不斷出現，我們不能僅停留在原有的技術階段，我們要不斷探索環境污染的治理和控制新理論、新方法，從而為生態環境的建設提供有力的技術支持。
參考文獻
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生物技術的分類范文5
關鍵詞：園藝植物生物技術；課程建設；創新與優化
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）27-0144-02
一、引言
高等學校教育課程體系建設是提高本科教學水平以及本科生素質的有效手段。對于園藝植物生物技術課程而言，動手實驗能力是進行課程體系建設必須具備的一項基本技能，良好的動手實驗能力可以培養學生的創新性思維，有效提高課程質量。在這樣的建設背景下，如何使學生在基本的教學大綱、教案設計以及課程開發與創新等方面掌握更多的理論知識，著實增強學生自身的動手實踐能力，培養完善的課程體系機制是當前進行課程建設的關鍵所在。
二、《園藝植物生物技術》基本課程建設解讀
1.園藝植物生物技術課程的開設背景。園藝植物是農作物的重要組成部分，在現實生活中，我們可以通過研究園藝植物的機理組成、基因結構、育種方法以及培育手段等對園藝植物進行系統的研究和控制，從而形成一套普遍的物種培育方法，為我國園藝行業的發展做出應有的貢獻。另外，通過探索園藝植物生物技術在基因工程、細胞工程等領域的具體應用，深入研究園藝植物生物的病毒脫除與檢測方法。通過掌握基本的病毒脫除技術有利于減少病毒對人體的侵害，減少農業化學物品的使用，實現安全生產與技術運用相結合。
2.生物技術發展簡述。一般來說，生物技術指的是利用基因技術、細胞工程技術、發酵技術、微生物技術以及現代生物技術制造產品的過程以及所有技術的總和?，F代生物技術起源于20世紀70年代，而園藝植物生物技術是現代生物技術的一個細小分支，由傳統園藝學與現代生物技術交融而來，主要以園藝植物為建設素材，以生物技術為創造和改良對象。
3.課程體系建設創新的必要性。基因工程和細胞工程是園藝植物生物課程學習的主要內容。目前，園藝植物生物技術的發展步伐正在不斷加快，隨著植物生物技術的不斷更新，課程建設體系的不斷發展與完善，要想達到理想的教學目標，在教學建設中教學任務就顯得尤為重要。因此，如何按照現有的學校應用型人才規劃機制，培養一批專業技能高、實踐能力強的高素質人才，著力打造綜合性的課程培養體系，探索更加優化完善的教育教學模式是文章主要的研究方向和研究重點。
三、《園藝植物生物技術》整體課程設計
1.教學內容介紹。進入21世紀以來，園藝植物生物技術得到了廣泛的應用與發展。作為農林院校園藝基礎專業的重要基礎課程，在一些新型課程設計上，例如分子生物學、植物基因工程等，課程體系和課程內容要根據具體的培養目標做出相應的改變和調整。目前，高校的園藝課程內容主要包括園藝植物細胞工程培養，園藝植物基因克隆技術，園藝植物組織培養與發展，園藝植物病毒脫除與檢測，園藝植物基因分離與克隆以及園藝植物遺傳轉化載體的構建等。
2.教學目標。整體來講，《園藝植物生物技術》是將現代生物技術與園藝植物研究有效結合的重要載體。學習本門課程要求學生在具體實踐基礎上，充分了解園藝植物生物技術的相關概念、研究內容、研究途徑；理解園藝植物生物技術的基本發展原理；掌握園藝植物生物技術的相關操作方法并能應用于社會實踐，著實提高運用現代生物技術進行園藝植物育種的能力。具體看來，學習本門課程的具體目標是加深學生對現代生物技術的理解；能夠利用園藝植物生物技術所學知識，設計一些小實驗解決遇到的生產或育種等問題，為從事生物學領域的相關研究奠定良好的理論與技術基礎。
3.課程整體開發與系統應用。（1）基礎課程建設?！秷@藝植物生物技術》課程是一門復雜的綜合性課程，需要充足的課程時間加以學習，但是大多數學校分配的授課時間卻是極其有限的。根據國家教學培養方案以及新型教育培養計劃的發展要求，我校充分結合本專業學生的具體學習情況，經過不斷地實驗嘗試，結合往常豐富的教學經驗，將本門課程的學習時間調整為40學時，其中課堂講授教學為24學時，實驗課為16學時。在具體的教W實踐中，由于植物遺傳因子的轉化與植物基因工程需要學生進行動手實踐且該課程學習周期長、操作難度大，如果只采用教師課堂講授的方法，那么課程本身的實踐性就得不到有效發揮，將會影響學生對課程的具體理解和整體的教學效果，因此，學校采用教授與實驗相結合的教學模式。另外，學校還設立了專門的文獻搜集和實踐討論課程，旨在讓學生們及時掌握植物生物技術發展的最新動態。（2）教學大綱的演變與完善。學校的課程指導大綱是課程教學的主要建設依據。為了更好地實現學校的教育發展目標，我們對學校的教學大綱進行了一次次的改良與完善，由之前注重理論課程設計到現在的實踐導向性研究，著實增加學生田間作業的機會和對相關前沿文獻的閱讀與討論，旨在讓學生更好地掌握現代植物生物技術。
四、課程教學過程中的優化策略
生物技術的分類范文6
關鍵詞 生物技術；食品檢測；應用
中圖分類號TS2 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2014）106-0127-02
近幾年，因城市工業化日漸加深，使得環境問題越來越嚴重，人們對食品安全的關注也越來越多，食品安全已經成為牽動人心的焦點問題。然而，對于現在的食品檢測，傳統的方法已經與現代社會發展需求完全脫軌，當前在食品檢測中廣泛應用的是PCR技術、生物芯片、基因探針法、生物傳感器技術、免疫技術等生物技術。眼前，人們越來越關注食品安全，即是食品質量的安全。在我國，影響并制約食品安全的因素有很多，比如法規法律尚不完善，政府監管松懈以及科學技術上遭遇“瓶頸”等。因此，生物技術的廣泛應用使人們實現了簡便快捷、特異性強、靈敏度高的食品檢測方法。
1基因探針法
基因（DNA）探針法又稱分子雜交技術，其原理是利用基因的重復性、變性和其堿基互補配對的精確性來探查某一DNA序列的新技術。當前，DNA探針雜交法有兩種，分別同相雜交和異相雜交，其技術的關鍵就是構建基因探針。近幾年，基因探針雜交技術十分廣泛的應用于食品微生物的檢測中，如今可檢測食品中存在的大腸桿菌、沙門氏菌、李斯特氏菌、葡萄球菌和志賀氏菌等。相較于傳統的檢測方法，DNA探針技術在克服了傳統檢測方法缺點的同時，其操作簡便快捷、靈敏度高、特異性強的優點使食品檢測結果更精準。但是，DNA探針技術也存在著速度慢、成本高、效率低等局限性，在今后的科學研究中還需改進。
2 PCR 技術
PCR技術的原理是以需要擴增的DNA分子作為模板，用分別和模板互補的一對寡核苷酸的片段作引物，遵從半保留復制原則，在DNA聚合酶的作用下完成擴增，因此，又稱聚合酶鏈反應技術，由變性、復性和延伸三個步驟構成。僅需要用很少的物質便可大量擴增所需的基因片段，并可以定量、定性地分析檢測樣品，這是PCR技術的一大優點。與此同時，由于檢測儀器昂貴，操作復雜、技術含量較高，因此對其技術人員有較高且嚴格的要求。由于現在分子生物學技術正在突飛猛進的發展，轉基因食品已經隨處可見，由此可見轉基因食品逐漸進入了人們的生活，它們在人們的餐桌上出現的同時，轉基因食品的安全性也倍受人們的關注，成為了百姓飯前茶后所談論的熱點話題。由于在傳統的食物中，并不存在轉基因食品中的蛋白質和新遺傳物質，使消費者存在隱憂。為了讓人們的健康有一個可靠的保障，使消費者消除顧慮，讓商品流通和國際貿易更加有利，研發一個快速、簡便、準確的食品安全檢測技術迫在眉睫。
3 免疫學檢測技術
免疫學檢測技術的基本原理是抗體和抗原的結合反應，一般可將其分為三類：免疫沉淀反應、免疫標記技術和免疫凝集試驗。目前，免疫學檢測技術在檢測方法中用途最為廣泛，其具有方便快捷、特異性強、檢測成本低、靈敏度高、分析容量大等特點，特別表現在食品檢測方面，在分析蛋白質的結構中通常會用到。當前，免疫技術中的酶聯免疫法已在食品檢測中得到普及。近幾年，在傳統檢測方法的基礎上，免疫學開發出新的檢測技術，其中包括放射免疫測定、熒光免疫測定、免疫傳感器、免疫磁性分離和酶免疫測定，比如PCR-ELISA技術，就是將酶聯免疫技術與PCR技術結合，可用于檢測大腸桿菌，效果良好。酶聯免疫技術是將酶標記在特異的抗體上，即為酶標抗體。它具有酶的底物催化和抗體抗原反應的特性，它和與它對應的抗原相結合，添加底物，便可依據底物顯色程度作出定量或定性地判斷。由于酶的催化效率高，能夠最大限度的將反映效果放大，使測定結果穩定且靈敏度高。但其也具有局限性，因此多數用于檢測鮮活組織和基因工程生物體改造的初步檢測。
4生物芯片技術
生物芯片技術的原理是按照預先的設置將大量生物分子排列并固定在載體表面，因為生物分子具有特異性親和反應，可利用其對生物分子的量和存在進行分析，比如抗體抗原反應和核酸雜交反應等。高通量是基因芯片最為突出的優點。相較于傳統檢測方法，生物芯片技術可克服具有系統誤差的缺點，許多基因探針雜交和標記等只需一個過程即可完成，并且生物芯片技術自動化程度高且其數據可靠客觀。但是由于基因芯片技術無法判斷在細胞類型較多的組織中檢測基因的精確定位。與基因芯片相比，處于研發中的蛋白質芯片可能將此種情況改善。
上文中論述的生物技術在食品檢測方面其運用前景是十分廣闊的，除此以外，逐漸會有越來越多的更加先進的生物技術在食品檢測中得以應用，它的前景很值得期待。
由于生物技術具有高效、經濟等特點，廣大科學研究人員對其越來越認可，在食品檢測中生物技術成為了重要的力量。在我國科技不斷發展科研人員不斷努力創新研究的背景下，在今后的食品檢測中，生物技術一定會更加成熟的應用其中，使我國的食品質量安全得到保障。食品安全不僅關系到人類的健康，更與國家的經濟、政治息息相關。近幾年，我國大力推進食品檢測技術及食品安全的應用及研究，并增強了相應法規法律的制定。與此同時，還需大量投入資金在食品檢測的技術研究中，并對食品科學技術的專業隊伍加強建設。綜上所述，生物技術在食品檢測中已經愈來愈顯其優越性，但其檢測方法或多或少都存在著局限性，因此在其應用中需要搭配和選擇使用，同時也期待生物技術的改進、優化以及創新，為食品安全提供可靠保障。
參考文獻
