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摘要：隨著現代環境工程微生物領域的快速發展，其中許多功能微生物培養以及指示微生物檢測都要求引入相應的技術。通過實踐研究發現，將分子生物技術引入其中，可為環境工程領域提供強有力的技術支撐，對實際檢測工作的開展能夠發揮重要效果。本文將對分子生物技術的相關概述以及環境工程微生物領域中分子生物技術的應用進行探析。

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

[1]石琛,王璐.環境微生物領域分子生物技術的應用進展[J].中國科技信息,2013,16:135+139.

[2]張鳳.在環境工程微生物領域中分子生物技術的應用[J].綠色科技,2013,08:192-194.

[3]陳永靜,張春浩.分子生物技術在環境工程微生物領域中的應用[J].能源與節能,2015,06:106-107.

作者：王凡 單位：寶雞職業技術學院