《资源微生物 超全.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《资源微生物 超全.ppt（343页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、资源微生物学 第一章 绪论 第一节 微生物资源的 特点 微生物资源是指那些对人类有实际或潜 在用途或价值的微生物 微生物资源具 有下面的特点 1 代谢类型极其多样化 2 种类丰富 细菌5000 40000 真菌 70000 150万 3 变异性大 4 潜力大 开发前景广阔 第二节 微生物资源开发利 用的历史 一般我们把人类自觉利用微生物资源的 历史作为开始 不包括无意识的或经验 的历史 Louris Pasteur 1856 Alexander Fleming 1929 Albert Schatz and Selman A Waksman 1943 主要围绕以下几方面进行开 发利用 1 直接利
2、用微生物菌体 2 利用代谢产物 3 利用其特殊的代谢作用 第二章 微生物资源的 分类划分 第一节 细菌分类 Bergey s Manual of Systematic Bacteriology Bergey s Manual of Determinative Bacteriology 1 Gram Positive Bacteria 革兰氏阳性细菌 一 Gram Positive Cocci 革兰氏阳性球菌 1 Micrococcus 成对或四联 不运动 严格好氧 大多 数能产生类胡萝卜素因而使菌落呈黄 橙 红色 在含有5 NaCl中能生长 细 胞不被溶葡萄球菌素 Lysotaphin 肽链
3、内切酶溶解 1U ml 2 Staphylococcus 直径0 5 1 5 m 葡萄串状 不运动 触 酶阳性 兼性厌氧 具有呼吸和发酵两 种代谢类型 有氧情况下生长得更好 发酵葡 麦 蔗等产酸不产气 致病株 能分解甘露醇 大多数菌株能在 15 NaCl或40 胆汁中生长 对溶葡萄球 菌素肽链内切酶 1U ml 的溶菌作用敏感 抗溶菌酶 100 g ml 的溶菌作用 Staphylococcus aureus 是条件致病菌 产生肠毒素 引起食物 中毒 引起化脓性炎症如毛囊炎 麦粒 肿 中耳炎等 3 Streptococcus 细胞在液体培养基中成链状排列 不运动 兼 性厌氧 发酵葡萄糖产生右旋
4、乳酸 同型发酵 不产气 触酶阴性 在血平板上产生溶血现象 根据溶血现象分为 甲型溶血性链球菌 溶血 草绿色 条件致 病菌 乙型溶血性链球菌 溶血 完全溶血 强致 病菌 丙型溶血性链球菌 不溶血 无致病性 S lactis S faecalis S thermophillus 由于链球菌不受叠氮化钠抑制 可以利 用0 05 NaN3的葡萄糖肉汤培养基 pH7 5 从自然材料中扩增链球菌 4 Leuconostoc 链状排列 不运动 在蔗糖培养基中产 生由葡聚糖构成的粘质荚膜 发酵葡萄 糖产生L 乳酸 乙醇或醋酸和CO2 异型 发酵 触酶阴性 L mesenteroides 肠膜明串株菌利用蔗糖
5、合成葡聚糖 葡聚糖是生产右旋糖苷的 原料 二 Endospore Forming Gram Positive Rods 产芽孢的革兰氏阳性杆菌 1 Bacillus 具周生或侧生鞭毛 严格好氧或兼性厌 氧 大多数产生触酶 B thuringiensis forms parasporal bodies B anthracis causes anthrax B cereus B amyloliquefaciens解淀粉芽孢杆菌 By cloning an amylase encoding gene from this bacteria into Lactobacillus plantarum la
6、tter can convert the abundant starch in cereal crops into lactic acid B subtilis 2 Clostridium 周生鞭毛或无 芽孢囊膨大成梭状 鼓槌状 球拍状等 专性厌氧 触酶阴性 不还原硫酸盐 C tetani causes tetanus 存在于人和动物肠道中 由粪便污染土壤 在对数生长期后产生外毒 素 神经毒 导致肌肉痉挛 运动不协调 最 后因痉挛窒息而死 C botulinum causes botulism 外毒素毒性比氰化 钾强10000倍 对人的致死剂量为0 1 g 阻碍 乙酰胆碱的释放 影响神经冲动的
7、传递 导致 肌肉弛缓型麻痹 成人及儿童食入菌体不会有 事 1岁以下婴儿一旦食入容易引起中毒 C acetobutylicum is used to make a mixture of acetone and butanol C butylicum C pasteurianum 三 Regular Nonsporing Gram Positive Rods 不产生芽孢的 形状规则的革 兰氏阳性杆菌 Lactobacillus 短杆菌或细长菌 一般形成链 通常不 运动 如运动则具周生鞭毛 染色时着 色不均 微好氧 发酵代谢 耐酸 最 适pH是5 5 6 2 分离乳酸杆菌的培养基需要以酵母提取 物作
8、为维生素来源 还需有蛋白胨 乙 酸盐和刺激因子 如吐温80 等 常用 的配方有MRS培养基和 SL培养基 L acidophilus 能发酵产生乳酸 双乙酰 乙醛等 用来生产生物活性乳制品 L bulgaricus用于酸奶生产 L plantarum用于酸菜 泡菜生产 L delbrueckii是工业生产乳酸的菌种 四 Irregular nonsporing Gram Positive rods 不产生芽孢的 形状不规则的 革兰氏阳性杆菌 1 Corynebacterium 菌体一端或两端膨大呈棒状 排列不规 则 呈栅栏状 八字型 菌体染色不均 匀 出现节段染色或异染颗粒 好氧和 兼性厌氧
9、触酶阳性 C pekinense 是生产Glu的高产菌株 Recently a gene in the Corynebacterium species was cloned into Erwinia herbicola enabling it to make 2 KLG 2 keto L gulonic acid in a single fermentation C diptheriae causes diptheria 2 Arthrobacter 形态上的特点是 在培养基上的幼龄细 胞为不规则杆状 G 随着菌龄的增加 转变为球状 G 变为G 不运动 好氧 呼吸型代谢 是土中的优势种类 抗旱
10、 耐饿 广食 有些种能降解除草剂 二嗪农 苯 酚 咖啡因 尼古丁等 3 Bifidobacterium 菌体多形 因菌体尖端成分枝状 如Y V字形 故名 厌氧 发酵代谢 最适生 长温度37 41 最适pH是6 5 7 0 生理作用 能在肠道内合成多种维生素 分泌磷蛋白磷酸酶促进人乳中酪朊的 消化 产生乙酸和乳酸抑制病原菌 母乳喂养的婴儿肠道中含大量这种菌 因为母乳中含有双歧杆菌生长所需要的N acetylglucosamine 乙酰葡聚糖 2 Gram Negative Bacteria 革兰氏阴性细菌 一 Aerobic Microaerophilic Motile Helical Vibr
11、ioid Gram Negative Bcteria 需氧的 或微需氧的 运动 的 螺旋状或弧状的G 细菌 1 螺菌属Spirillum 只有一个种 即迂回螺菌 1 4 1 7 14 60 螺旋状 大部分菌株 体内含有PHB颗粒 具两极丛生鞭毛 不易在固态培养基中形成菌落 在蛋白 胨 琥珀酸盐 无机盐 PSS 的0 7 Agar 培养基中的菌落为具有丝状边缘的针尖 状物 可以从不流动的池水中分离到 2 固氮螺菌属Azospirillum 细胞呈弧状或直杆状 通常两端尖 具 单极生鞭毛 在微好氧条件下能固氮 菌体内含PHB颗粒 是70年代以来引起广泛兴趣的一个固氮 菌 主要在玉米 小麦 水稻等根
12、际发 现 可以保持热带土壤的肥力 A brasilense 二 Gram Negative Aerobic rods 需氧的G 杆菌 1 Pseudomonas 直或弯曲的杆菌 0 5 1 1 5 4 具极生鞭毛 单毛或丛毛 菌苔红色 呼吸代谢 有些是兼性化能自养菌 能以H2或 CO为能源 可用于制造多种产品 如水杨酸 苯甲酸 生 物素 酮戊二酸 味精等 在治理污染方面也 有重要用途 P fluorescens The capacity to produce the insect killing Bt toxin has been transferred from bacilli into t
13、his bacterium a species of soil bacteria that inhabits the rhizosphere Producing Bt toxin right at the root surface protects plant roots from destructive soil insects P aeruginosa氧化萘生成水杨酸 清除有 机磷 P syringae 是一种常见的冰核细菌 易 造成某些植物的霜冻 国外有人用遗传 工程的方法去掉编码冰核蛋白的基因得 到所谓的ice minus bacteria 将这种细菌 喷到霜敏感植物 例如草莓 的叶片
14、上 面 能有效地防止霜冻的发生 2 Azotobacter 卵圆形或短杆状 形成厚壁孢囊 对酸 敏感 能利用糖 醇 有机酸为C源 利 用N2 NH4盐 NO3 尿素为N源 比较Cyst和Endospore的区别 Ashby Medium 3 Rhizobium 细胞杆状 以2 6根周毛或单根鞭毛运动 能利用多种碳水化合物 但不能利用 纤维素或淀粉 在根瘤中为类菌体 变 成类菌体时才产生豆血红蛋白和固氮酶 因而才能固氮 4 Acetobacter 细胞椭圆形至杆状 单个 成对或成链 周毛或无 在中性和酸性条件下可氧 化乙醇成乙酸 氧化乙酸盐和乳酸盐成 CO2和H2O 用含2 CaCO3的麦芽汁琼
15、脂 也可加入3 乙醇 分离醋酸菌 三 Facultatively Anaerobic Gram Negative Rods 兼性厌氧的G 杆菌 1 Escherichia 0 5 0 8 1 0 3 0 周生鞭毛或 无 菌落白 灰白 发酵葡萄糖 产酸产气 大多数能发酵乳酸产 酸产气 IMViC 产生 Colicin 可以作为饮用水的卫生指标之一 2 Shigella Dysentery bacteria 无鞭毛 无荚膜 有 菌毛 大多数不发酵乳糖 发酵葡萄糖 产酸不产气 不产生H2S 不能利用柠檬 酸盐或丙酸盐作为唯一碳源 因为具有 菌毛和内毒素 所以导致痢疾 3 Salmonella 周生鞭
16、毛 无荚膜 不发酵乳糖 发酵葡萄糖 麦芽糖 甘露醇产酸 产气 能利用柠檬酸盐为唯一C源 产生H2S 引起Typhoid fever 用Widal s Test来检验 用SS琼脂来 分离志贺氏菌属和沙门氏菌属的致 病菌 4 耶尔森菌属Yersinia pestis 鼠疫杆菌Y pestis由老鼠到鼠蚤到人 再通过人蚤或呼吸道途径在人群 间流行 也称黑死病 5 Vibrio V cholerae 蝌蚪形的G 菌 弧状或直杆 状 具一根鞭毛 耐碱不耐酸 在 pH8 8 9 0的碱性蛋白胨培养基上生长迅 速 V cholerae causes Cholera 产生外毒素 激活腺苷环化酶 提高了cAMP水平 使 Na K 水主动分泌 丢失 导致腹泻 呕吐 历史上曾发生8次世界性大流行 四 Dissimilatory Sulfate or Sulfur Reducing Bacteria 还原硫酸盐或硫的异养细菌 是生理相似 形态各异 严格厌氧的G 菌 能将SO42 S还原为H2S 存在于淤泥 淹水土壤 淡水 海水 沉积物 人及动物肠道 参与S矿的形成 他们的作用产物在无氧 条件下被光合细菌氧化成
