中国农业大学食品微生物学课件——-微生物生态与分类传.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,重点,微生物生态、互生、共生、寄生、拮抗、嗜热菌,微生物在氮素循环中有何作用？,海洋微生物有何特点？,不可培养的活菌？（思考）,第一节微生物的分布及资源开发,群落,同一环境中两个以上种群由于生活繁殖上的连锁而构成相依赖、相制约的生物集团。,种群,生活在同一环境中的同种个体组成的能繁殖集团。与同种别的种群有隔离、有界限。,微生物生态学,研究微生物的自然群体与其周围各种环境因子相互作用关系的科学。,微生物生态学研究对象：,自然界的微生物,与上述微生物相关的环境因子,(,物理、化学、生物因子,),微生物与环境因子的相互作用,我国各主要土壤的含菌量,(,万,/,克干土,),土类地点细菌放线菌真菌,暗棕壤黑龙江呼玛,2,32761213,棕壤辽宁沈阳,1,28439,36,黄棕壤江苏南京,1,4062716,红壤浙江杭州,1,1031234,砖红壤广东徐闻,5073911,磷质石灰土西沙群岛,2,229,1,105,15,黑土黑龙江哈尔滨,2,1111,02419,黑钙土黑龙江安达,1,0743192,棕钙土宁夏宁武,140,11,4,草甸土黑龙江亚沟,7,863,2923,嵝土陕西武功,9511,0324,白浆土吉林皎河,1,598553,滨海盐土江苏连云港,466410.4,微生物引起的工业产品的霉腐：,大量工业制品都是用用动植物产品作原料来制造的纤维制品、木制品、革制品、橡胶制品、油漆、卷烟、化妆品等,有些工业产品如塑料、建筑涂料等也有很多微生物可以分解、利用,光学仪器上的镜头，建筑泥浆、钢缆、地下管道、金属材料等，各种电讯器材、文物、书画等也可被多种特殊微生物所破坏。,开发并推广使用可被微生物降解的产品，或利用微生物的降解特性。,工业,微生物对工业品的危害,霉变（,mildew,，,mouldness,）：由霉菌引起的变败,腐朽（,decay,）泛指在好氧条件下微生物酶解有机质使其劣化的现象，常见的如由担子菌引起的木材或木制品的腐朽现象,腐烂（或腐败，,Putrefection,，,rot,）主要指由细菌或酵母菌引起的使物体变软、发臭性的劣化,腐蚀（,corrosion,）主要指由硫酸盐还原细菌、铁细菌或硫细菌引起的金属材料的侵蚀、破坏性劣化,变质（,deterioration,）指由各种生物或非生物因素引起的工农业产品质量下降的现象,霉腐微生物的试验模式菌株,菌名,破坏性能,Aspergillus niger,黑曲霉在许多材料上广泛生长,Asp.terreus,土曲霉侵蚀多种材料,Aureobacidium pullulans,出芽短梗霉侵蚀涂漆与喷漆,Paecilomyces varioti,宛氏拟青霉侵蚀塑料和皮革,Penicillium funiculosum,绳状青霉侵蚀织物及多种材料,P.ochro-chloron,赭绿青霉侵蚀塑料与织物,Scopularriopsis brevicaulis,短柄帚霉侵蚀橡胶,Tricoderma viride,绿色木霉侵蚀纤维织物与塑料,原生性微生物区系,是微生物与植物在长期相处的关系中形成的，它们以种子的分泌物为生与植物的生活和代谢强度息息相关。,次生性微生物区系,指的是那些存在于土壤、空气中，通过各种途径侵染粮食的微生物。在粮食微生物中，尤以霉菌危害严重，并且能产生,150,多种对人和动物有害的真菌毒素。,农业,大田作物的微生物区系,曲霉属,镰刀菌属,青霉属,其他,玉米,24,21,32,31,谷麦,26,20,24,24,大米,27,7,31,25,豆类,14,9,12,12,不利影响：,由于微生物的生长繁殖而腐烂、变质，不能再食用或使用；,病原微生物进入人体的重要途径，引起传染性疾病；,很多微生物在食品、上生长后会产生对人有害的毒素：,细菌毒素？真菌毒素？,食品,食品上的微生物,食品的基质条件：含有丰富的营养物质,食品上微生物的来源：食品原料的采收、运输、加工和包装过程中被微生物污染；食品原料在土壤中生长所正常带有的微生物,污染食品的微生物种类：,Escherichia coli,、,Staphylococcus aureus,、,Bacillus subtilis,、,B.megaterium,、,Salmonella,、,Proteus vulgaris,、,Pseudomonas aeroginosa,、,Lactobacillus,、,Streptococcus lactis,、,Clostridium,、,Sacchromyces cerevisiae,、,Aspergillus,、,Penicillium,、,Fusarium,、,Alternaria,、,Paecilomyces,、,Rhizopus,、,Mucor,、,Trichoderma,、,Phoma,等。,微生物污染的危害：引起食品变质外；引起人类的各种严重疾病,生物体内外的正常菌群*,正常菌群,：生活在健康动物各部位，数量大、种类较稳定且一般是有益无害的微生物，称为正常菌群。,人体正常微生物群落在正常生理状态下，人体的体表和体腔中所存在的一定种类和数量微生物，并不侵害人体。如皮肤上的葡萄球菌、链球菌等；口腔中的乳酸杆菌、螺旋体：呼吸道和鼻咽腔中的类白喉杆菌、葡萄球菌、流感杆菌等。在肠通内也含有大量的细菌。,作用肠道细菌可以合成人体所需生长因子，维持人体正常的生活；正常微生物群落的存在，还可以通过拮抗作用抑制或排斥病原微生物的生长,正常动物体的皮毛与外界相通的器官上，也存在着许多微生物。,第二节微生物与生物环境间的相互关系,一、互生,1.,互生关系；,2.,人体肠道正常菌群,3.,混菌培养与生产实践,二、共生,1.,共生关系,2.,与植物、动物的共生关系,三、寄生,1.,寄生关系,2.,与植物、动物的寄生关系,四、竞争,五、拮抗,六、捕食,生物间相互关系的类型,甲、乙为两种生物,既利甲又利乙（,+,）,共生*、互利共栖、互养共栖、协同共栖,利甲而损乙（,+-,）,寄生*、捕食*、拮抗*,利甲而不损乙（,+0,）,偏利共栖、互生（半共生）*,甲、乙不相干（,0 0,）,无关共栖,不利甲而损乙（,0-,）,偏害共栖,既损甲又损乙（,-,）,竞争共栖*,一、互生,互生关系是微生物间比较松散的联合，在联合中可以是一方得利，或双方都有利。,偏利共栖：,两种或多种生物生活在同一生境中，其中一个微生物的种群因另一种群的存在或生命活动而单方面获利，但后者不受影响。,互利共栖：,生活在同一生境中的两个或多个生物种群之间相互受益，同时有保持各自独立，它们相互协作，增强对环境的适应能力。,例如,纤维分解菌为固氮菌提供了碳素营养和能源，促进固氮菌的发育。而固氮菌分泌的氮化物又为纤维分解菌提供了营养。,人体肠道正常菌群,混菌培养与生产实践,微生物的互生,基因工程菌的选择,二、共生,共生关系是两种生物紧密地结合在一起，形成一种特殊的共生体。它们在生理上出现了一定的分工，组织和形态上产生了新的结构,(,共生体,),。,典型的例子是地衣，它是真菌和单细胞绿藻或蓝细菌共生形成的一种共生体。,与植物、动物的共生关系,地衣,共生,(,根瘤菌、南极地衣,),与植物、动物的共生关系,根瘤是根瘤菌和植物共生形成的，它是微生物与高等植物共生关系的典型代表。,微生物与昆虫之间也存在着多种多样的共生关系。如白蚁和它肠道内的原生动物的共生。白蚁本身不能消化纤维素，但在它后肠中含有共生性的原生动物。原生动物将纤维素分解为糖类物质，而虫体成为原生动物的适宜环境。,三、寄生,寄生,指的是小型生物生活在较大型的生物体内或体表，从后者获得营养，进行生长、繁殖，并使后者蒙受损害甚至被杀死的现象。,例如：,噬菌体,细菌,蛭弧菌,细菌,真菌,真菌,真菌、细菌,原生动物,微生物与动植物,四、竞争,两个种群因需要相同的生长基质或其它环境因子，致使增长率和种群密度受到限制时发生的相互作用，其结果对两种种群都是不利的。,五、拮抗,拮抗关系是指一种微生物在其生命活动中，产生某种代谢产物或改变环境条件，从而抑制其他微生物的生长繁殖，甚至杀死其它微生物的现象。,在制造泡菜、青储饲料时，乳酸杆菌产生大量乳酸，导致环境变酸，即,pH,值的下降，抑制了其它微生物的生长，这属于非特异性的拮抗作用。,产生抗生素的微生物，则能够抑制甚至杀死其它微生物，例如青霉菌产生的青霉素能抑制一些革兰氏阳性细菌，链霉菌产生的制霉菌素能够抑制酵母菌和霉菌等，这些属于特异性的拮抗关系。,捕食,一种种群被另一种种群完全吞食，后者从前者得到营养，而对被捕食者种群产生不利影响。,第二节,通用分类单元,一、种以上的系统分类单元,1.,七级分类单元,2.,种的概念,3.,种的分类地位举例,二、学名,三、亚种以下的分类单元,1.,亚种,2.,变种,3.,型,4.,类群,5.,菌株,6.,小种,7.,相,8.,态,1.,种以上的七级分类单元,界,(,Kingdom,),门,(,Phylum,),纲,(,Class,),目,(,Order,),科,(,Family,),属,(,Genes,),种,(,Species,),大肠杆菌属于：,细菌界,（,Bacteria,）,朊细菌门,（,Protobacteria,）,发酵细菌纲,（,Zymobacteria,）,肠杆菌目,（,Enterobacteriales,）,肠杆菌科,（,Enterobacteriaceae,）,埃希氏菌属,（,Escherichia,）,大肠埃希氏菌,（,E.coli,）,2.,种的概念,种的定义,只是一大群性状极其相同的菌株的总称。尤其在,原核生物中的具体的种,是指能代表这个种的各典型性状的一个被指定的菌株亦即模式菌株。,抽象的种 具体的模式菌株,新种：,sp.nov.,或,nov.sp.,，被鉴定的种第一次发表在权威杂志时，以新种命名。在其学名后标上,sp.nov.,的符号，新种发表前应将其模式菌株的培养物存放在一个永久性的保藏机构。,二、种的学名,双名法,学名,依据国际命名法规给每一种微生物取一个为大家所公认的科学名称。每一种微生物的学名都依属和种而命名。,属名,在前，规定用拉丁字名词表示，字首字母要大写，由微生物的构造、形状，或由科学家名字而来，用以描述微生物的主要特征；,种名,在后，常用拉丁字形容词表示，字首字母小写，为微生物的色素、形状、来源、,病名，或科学家的姓名等，用以描述微生物的次要特征。,金黄色葡萄球菌,(Stapylococcus aureus),巴斯德酵母,(Sacharomyces pastori),3.,若干重要微生物类群,细菌,：,霉菌：,枯草芽孢杆菌黄曲霉,脆弱拟杆菌黑曲霉,大肠杆菌毛霉属,绿脓杆菌产黄青霉,沙门氏菌米根霉,志贺氏菌绿色木霉,金黄色葡萄球菌,放线菌：酵母菌：,放线菌属酿酒酵母,诺卡氏菌属,21,世纪的微生物学,人类可持续发展的期望,粮食、能源、资源、环境、健康。,