细菌的经济重要性

细菌对人类具有重要的经济价值，因为它们被用于多种原因。例如，细菌被用于制作奶酪、软糖、醋和酸奶等美味佳肴。这些只是使用细菌的几个例子。除此之外，细菌在农业领域也很重要，因为它们有助于形成不同的肥料和堆肥。在基因工程和改造中，细菌也被广泛使用。

人类与细菌的相互作用令人着迷。许多细菌已被确定为可能有害。伤寒、霍乱、白喉、肺炎以及开放性伤口中的各种疾病都是由特定种类的细菌引起的。另一方面，如果没有某些细菌物种的努力，地球上的生命将是不可能的。人类培育某些细菌，因为它们对生物功能至关重要。细菌是世界上最普遍的生命类型之一。它们也是所有生物中结构最简单、体积最小的。细菌的经济重要性源于细菌可以被人类以多种方式利用。尽管某些细菌是有害的，例如引起疾病和破坏食物，但细菌的经济重要性包含了它们有利和不利的两个方面。

学生必须了解这些原理，因为他们经常接触微生物，并且必须知道哪些细菌是有益的，哪些是有害的。

请继续阅读，探索细菌的经济重要性及其作用。

细菌是单细胞生物，有细胞壁，但没有细胞器或组织良好的细胞核，包括那些可能引起疾病的细菌。（单数是 bacterium）。细菌属于原核生物界 Monera，这是唯一的界。它们是构成一个广泛域的原核细菌。它们可能是腐生生物，意味着它们以死亡和腐烂的物质为食，或者寄生生物，意味着它们生活在其他生物体上或体内。有些也以自养方式进食。一些形式，如 Nostoc，含有叶绿素。

细菌在经济上扮演着重要角色，因为它们被用于各种活动，如下面详细介绍的。细菌的经济重要性示例有助于您理解细菌的相关性。

有益细菌

食品制备

酸面包是通过发酵细菌基底的酵母制成的，通常与野生酵母酶结合。

乳杆菌是一种使牛奶变酸的细菌，用于制造酸奶和奶酪。细菌也用于制作泡菜和醋，以生产有机酸。

生物技术

在生物技术领域，细菌也扮演着非常重要的角色。不同的服务行业利用细菌生产有机酸、乙醇、酶、丙酮以及各种香料等化学品。细菌被广泛用于生产不同的营养补充剂和许多药物。例如，大肠杆菌用于生产维生素K和核黄素。此外，大肠杆菌也用于制造D-氨基酸等产品，这是阿莫西林生产的关键前体，阿莫西林是一种抗生素。

基因的改变称为基因工程。重组 DNA 技术是它的另一个名称。基因工程中有许多策略用于将 DNA 片段（基因）引入宿主，其中最早的方法之一是使用病毒载体。外源 DNA 成为宿主永久的一部分，与宿主的其余 DNA 一起复制并传递给子细胞。细菌细胞被转化并用于制造具有经济价值的产品。人类胰岛素（用于治疗糖尿病）和人生长激素（生长抑素用于治疗垂体侏儒症）是两个例子。

纤维退解

在退解过程中，利用像丁酸梭菌这样的细菌来分离黄麻、大麻和亚麻的纤维。用这些分离出的纤维制成绳索、袋子和其他物品。将植物浸入水中并接种细菌，这些细菌会水解细胞壁中的果胶化合物，并在植物膨胀时分离纤维。或者，由于露水提供水分，植物可以摊在地上进行有机退解。

害虫防治

在生物害虫防治中，细菌可能被用作杀虫剂的替代品。苏云金芽孢杆菌（Bt），一种革兰氏阳性、土壤栖息的细菌，经常被使用。该细菌以 Dipel 和 Thuricide 等商品名用作鳞翅目特异性杀虫剂。

这些杀虫剂由于其特异性而被认为对环境无害，因为它们对人类、动物、传粉者或其他有益昆虫的影响很小。在生物修复中，细菌可用于清除受污染的水、土壤和地下物质中的污染物。

消化

牛、马和其他食草动物的肠道中存在各种细菌，包括罗氏菌属（Ruminococcus species），它们通过产生纤维素酶来帮助这些动物消化纤维素。通过这个过程，动物从它们吃的绿草中获得能量。细菌也获得了生存的场所。除此之外，大肠杆菌（E. coli）也帮助人类在肠道中形成菌群，并将食物转化为维生素K2。这在结肠中被吸收，在动物模型中足以满足维生素的每日需求。

皮革鞣制

细菌有助于净化动物皮肤，使其更容易、更干净、更适合使用。

药物

即使在医学领域，细菌也广泛用于生产抗生素，如链霉素、阿莫西林等。此外，细菌也有助于生产各种疾病的疫苗。

乳制品

几个细菌属被用于食品制备，无论是直接还是间接。

1. 凝乳形成：细菌活动将牛奶转化为凝乳。牛奶中的乳糖转化为乳酸，赋予凝乳独特的酸味。乳酸菌（LAB），如乳杆菌，被添加为防腐剂。为了制作印度凝乳，将牛奶接种嗜酸乳杆菌。
2. 制作酸奶：它是通过用嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌使牛奶凝结而制成的。奶酪是通过用乳酸菌凝结牛奶，然后过滤凝乳以去除乳清来制作的。然后，通过霉菌的生长来熟化固体块，这赋予它独特的风味。奶酪是由施氏乳酸杆菌（Propionibacteriumshermanii）制成的。

其他优势 -

在工业中，细菌活动产生大量产品，这与细菌的经济价值成正比。

1. 抗生素：许多抗生素是由在医学上使用的微生物制成的。不同的细菌物种产生如土霉素、链霉素、四环素、金霉素和新霉素等抗生素。
2. 疫苗：许多疫苗是用已死亡或减毒（活的但繁殖缓慢）的微生物制成的。例如，微生物制造了结核病疫苗、百日咳疫苗、鼠疫疫苗、DTP（白喉、破伤风、百日咳）疫苗和肺炎疫苗。
   
3. 分解者：细菌作为分解者在环境平衡和农业的维护中发挥作用。植物可以利用它们使其可用的养分。在农业中，某些细菌属被用作生物防治剂。细菌也用于清除杀死植物的有毒昆虫，例如苏云金芽孢杆菌（Bt）。
4. 固氮和土壤肥力：一类特殊的细菌帮助将大气中的氮固定为植物使用的有机氮。在土壤中，固氮菌（Azotobacter）和梭菌（Clostridium）有助于固氮。
   其中一大类细菌是根瘤菌（rhizobium species），它们通过形成根瘤来帮助豆科植物固氮。通过这样做，它们增加了植物土壤中的氮含量。这个过程称为共生固氮。
   
   蓝细菌（Cyanobacteria）也帮助固氮。在共生环境中，念珠藻（Nostoc）、鱼腥藻（Anabaena）和其他植物具有含固氮酶的异形囊，可固定大气氮。念珠藻与铁线蕨（Cycas）的珊瑚状根相关，有助于这一过程。鱼腥藻（Anabaena azollae）与红萍（Azolla）相关，红萍是一种水蕨，有助于稻田的固氮。
   在氮循环中的作用
   硝化细菌是氮循环中的主要参与者，它们进行硝化作用，这是氮循环中最重要的步骤之一。属于此类细菌的化学自养菌，称为**硝化细菌**。例如，亚硝化单胞菌（Nitrosomonas）、硝化细菌（Nitrobacter）、硝化球菌（Nitrococcus）、硝化杆菌（Nitrobacillus）。无机氮分子的氧化为这些微生物提供能量。
   
   反硝化微生物，如反硝化假单胞菌（Pseudomonas denitrificans）和反硝化硫杆菌（Thiobacillus denitrificans），将硝酸盐转化为大气中的游离氮。
5. 沼气生产：沼气是一种重要的有机产品，以燃料形式用于工业和家庭使用。沼气由 50% 至 60% 的甲烷、3-4% 的二氧化碳、3% 的硫化物以及少量其他元素（如氢、氮等）组成。
   • 在沼气发酵罐中，动物粪便按照以下步骤用于生产气体（ गोबर气，即牛粪气）。
   • 水解是第一阶段，需要使用厌氧细菌，如梭菌（Clostridium）、假单胞菌（Pseudomonas）等。
   • 产酸是第二阶段。兼性厌氧菌、产酸菌和专性厌氧菌帮助将简单有机物转化为甲酸、乙酸和其他酸。
   • 厌氧产甲烷细菌，如甲烷杆菌（Methanobacterium）、甲烷球菌（Methanococcus）等，在最后阶段将有机酸转化为甲烷。
6. 污水处理：污水是由农业和家庭废弃物组成的污染物。清除这些废物需要结合化学和生物处理。
   • 生物处理是一种二级处理，可大大降低 BOD。在此技术中，使用厌氧微生物。
   • 一旦沉淀池中的 BOD 下降，就进行三级处理。大多数产甲烷菌在厌氧条件下生长并产生沼气。

细菌用于制作凝乳。

凝乳是通过将乳酸菌（LAB），如乳杆菌，与温牛奶混合而制成的。这些细菌将牛奶中的糖（乳糖）转化为乳酸，从而产生凝乳。

凝乳制作完成后，将其移至较冷的地方，以防止细菌过度生长。否则，细菌会产生过多的乳酸而使凝乳变酸。

细菌可能以多种方式损害人类。

1. 食物腐败

细菌通过食物成分的腐烂，破坏熟食、水果、蔬菜、黄油、鱼和肉，尤其是在夏季。食用受细菌污染的食物，微生物如鼠伤寒沙门氏菌（Salmonella typhimurium）和肉毒梭菌（Clostridium botulinum）会导致严重的食物中毒。肉毒杆菌中毒（Botulism）是由肉毒梭菌引起的。

当食用受细菌污染的食物时，微生物如鼠伤寒沙门氏菌和肉毒梭菌会引起严重的食物中毒。食物中毒，也称为肉毒杆菌中毒，是由肉毒梭菌引起的。

2. 土壤肥力下降

反硝化：通常，潮湿的土壤含有大量有机物，其中栖息着厌氧细菌。通过降低土壤中的氮含量，这些细菌会损害土壤肥力。细菌有助于分解土壤中的硝酸盐，从而释放出游离氮，然后逸入大气，从而降低土壤肥力。这个过程称为反硝化。

细菌会导致牛的结核病、羊的炭疽病、鸡的霍乱，以及马、羊和山羊的肺炎等动物疾病。

4. 人类疾病

细菌引起伤寒、霍乱、肺炎等各种危险疾病。

5. 植物疾病

细菌引起各种植物病害。叶斑病、软腐病、维管束病和细菌瘤等都由细菌引起。柑橘溃疡病是由柑橘黄单胞杆菌（Xanthomonascitri）引起的。

6. 生物武器

生物武器，也称为生物制剂，是一种用于将致病生物制剂（如细菌、病毒或转基因生物）或其产生的毒素输送到目标生物体的装置。生物武器制剂是作为武器使用的生物制剂或毒药。人类、农作物和动物都是生物制剂的目标。生物武器，或生物战，是指以这种方式使用生物武器。炭疽病、天花、鼠疫和肠胃炎是某些生物武器可能的副作用。炭疽病由炭疽杆菌（Bacillus anthracis）引起，肠胃炎由霍乱弧菌（Vibrio cholera）引起，鼠疫由鼠疫耶尔森氏菌（Yersinia pestis）引起。肉毒梭菌（Clostridium botulinum）产生肉毒杆菌毒素，用于引起致命的食物中毒。其中一些制剂以前曾被使用过。例如，2001年，通过信件递送了炭疽菌。生物武器是比常规武器杀死更多人的廉价武器。

总结

在本篇文章中，我们了解到细菌属于 Monera 界。它们是最多样化的生物，具有广泛的分布、摄食、繁殖和其他特征。在营养方面，它们是益生菌、寄生菌和自养菌。有些对人类有益，而大多数是病原菌，对动物和植物造成损害。通过各种例子，我们还探讨了微生物过程的经济相关性。