放线菌-微生物讲解
放线菌的用途
放线菌的用途
放线菌是广泛分布于土壤中的优势微生物类群，其分枝状
的菌丝体能够产生各种胞外水解酶，降解土壤中的各种不溶性
有机物质以获得细胞代谢所需的各种营养，对有机物的矿化有
着重要作用，从而参与自然界物质循环，净化环境、改良土壤。
放线菌代谢功能各异，大多数放线菌能产生生物活性物
质，是一类具有广泛实际用途和巨大经济价值的微生物资源。
药理学研究发现，放线菌产生的许多结构复杂的次生代谢产物具有医药和植物保护方面的用途，已广泛应用作为抗细菌，抗真菌和抗肿瘤药物。
在目前已经发现的数万种微生物来源的生物活性物质中，约有70％是由放线菌所合成的各种次生代谢产物，如抗生素，有机酸、氨基酸、维生素、甾体、酶及酶抑制剂、免疫调节剂等。
弗兰克氏根瘤放线菌能够诱导大范围的放线菌根植物产
生根瘤、结瘤固氮，促进植物自身的生长，并增强土壤肥力。
这类放线菌与200多个树种具有共生结瘤固氮的能力，是陆
地生态系统中有机氮输入的主要贡献者之一，在自然界氮素
循环和生态平衡中起着重要作用。
有些共生固氮树种被作为
贫瘠土壤上的先锋树种，用于防风和治沙。
此外，放线菌特有的形态和生物学特性也是研究生物形态发育和分化的良好材料。
然而，也有少数放线菌对人、动物或植物是致病的，虽然其致病性与真菌和细菌相比是微不足道，但认识它们对于临床鉴定和诊断同样是重要。
放线菌的概念
放线菌的概念放线菌（Actinobacteria）是细菌界中的一个重要类群，它们属于革兰氏阳性菌，通常具有分枝杆状的菌丝和分枝状的孢子体，因此得名“放线菌”。
放线菌广泛分布于自然界中，主要存在于土壤、水体、植物及动物体内等环境中。
它们是一类非常重要的微生物资源，具有巨大的应用潜力。
放线菌是许多药物的重要来源，被誉为“微生物的黄金矿井”。
已有超过70%的广谱抗生素、40%的抗肿瘤药物以及多种抗寄生虫、抗痨和免疫抑制剂等药物，都是由放线菌产生的。
放线菌的菌丝通常为分枝杆状，菌丝之间对角交织，形成复杂的菌丝网络。
这种特殊的菌丝结构使放线菌对外界环境和共生体有更广泛的适应性。
与此同时，放线菌的菌丝表面覆盖有黏液层，形成了一种粘附能力强的结构，能够黏附于植物根部和其他微生物表面，与它们形成复合体，发挥共生作用。
放线菌生命周期通常包括孢子体阶段和菌丝体阶段。
放线菌的孢子体通常是通过产生分枝状的孢子来繁殖的，这些孢子具有很强的耐受力，可以在极端的环境条件下存活很长时间。
当环境条件适宜时，孢子体会发芽生长为菌丝体，菌丝体通过不断延伸分枝，形成一个庞大的菌丝网络。
菌丝体生长阶段是放线菌进行代谢活动和产生各种代谢产物的主要阶段。
在菌丝体的一些末端会出现一些特殊的培养体，如分枝芽膨大，形成一种“分枝型”的生长类型，这种类型被认为是放线菌产生细胞内二次代谢产物的重要时期。
放线菌具有极强的代谢途径多样性，拥有一个庞大的基因组，其中包含了大量的代谢途径相关基因。
放线菌的这种多样性使其能够合成许多特殊的二次代谢产物，如抗菌素、生物活性化合物和酶等。
放线菌常常通过激活特定的基因表达来产生这些代谢产物。
此外，放线菌的基因组还具有一些调控模块的特征，这些模块能够调控菌丝的生长与分化、激活代谢途径等，使其具有更强的适应性。
放线菌对人类社会的影响远不止于药物产生。
放线菌参与了许多生物地质和生态学过程，如土壤有机质分解、养分循环等。
放线菌还参与了微生物间的相互作用，与其他微生物形成共生体，在共生体内发挥重要的生物防御作用。
生物降解地膜的原理,和生物降解地膜的分类.doc
生物降解地膜的原理，和生物降解地膜的分类生物降解地膜是一种新型地面覆盖薄膜，主要用于地面覆盖，以提高土壤温度，保持土壤水分，维持土壤结构，防止害虫侵袭作物和某些微生物引起的病害，从而促进植物生长。
下面我们就来看下生物降解地膜的原理，和生物降解地膜的分类。
生物降解地膜的原理：生物降解地膜是指一类在自然环境条件下可为微生物作用而引起降解的塑料地膜。
细菌、真菌和放线菌等微生物侵蚀塑料薄膜后，由于细胞的增长使聚合物组分水解、电离或质子化，发生机械性破坏，分裂成低聚物碎片。
真菌或细菌分泌的酶使水溶性聚合物分解或氧化降解成水溶性碎片，生成新的小分子化合物，直至最终分解成C02和H20。
生物降解地膜的分类：生物降解地膜的分类方法有很多种，根据不同的分类方法可将其分为以下几种类型：1、按照降解机理和破坏形式，生物降解地膜可分为完全生物降解地膜和添加型可生物降解地膜两种类型。
完全生物降解地膜是由能被微生物完全分解的物质组成的塑料薄膜，该物质主要来源于淀粉、纤维素、壳聚糖及其他多糖类天然材料，其降解的最终产物为C02和H20，可完全为自然界消纳，也不会对环境产生二次污染。
其主要品种有聚乳酸（PLA）、聚己内酯（PCL）、聚羟基丁酸酯（PUB）等。
此外聚乙烯醇也可被水及微生物完全降解。
添加型可生物降解地膜，是在不具有生物降解特性的通用塑料基础上，添加具有生物降解特性的天然或合成聚合物或生物降解促进剂、加工助剂等，经混合制成。
目前，添加型可生物降解地膜，主要由通用塑料、淀粉、相容剂、自氧化剂、加工助剂组成。
其典型品种为聚乙烯淀粉可生物降解地膜。
2、根据原材料，生物降解地膜可分为淀粉基可生物降解地膜、纤维素基可生物降解地膜、纤维素与其它天然高分子材料的共混与共聚地膜、木质素基生物降解地膜等。
3、根据成型工艺，生物降解地膜可分为薄膜类型，注塑类型、片材类型和发泡类型。
生物降解地膜的主要原料：1、PE聚乙烯（PE）是我国通用合成树脂中应用最广泛的品种，随着石油化工的发展，聚乙烯生产得到迅速发展，产量约占高分子塑料产品总产量的1/4。
微生物对有机物的降解作用
微生物对有机物的降解作用摘要：本文介绍了有机物的性质、污染状况及处理方法；以多环芳烃和农药为例阐述了微生物降解有机物的机理及影响因素；综述了国内外研究较多的几种生物难降解污染物微生物处理技术的进展，并对今后的几个研究发展方向进行了展望。
关键词：微生物有机物降解作用1 引言有机污染物是指以碳水化合物、蛋白质、氨基酸以及脂肪等形式存在的天然有机物质及某些其他可生物降解的人工合成有机物质为组成的污染物，主要包括酚类化合物、芳香族化合物、氯代脂肪族化合物和腈类化合物等。
目前，由于大量工业废水和生活污水未达标排放，以及广大农村地区大量使用化肥和农药等农用化学物质，使我国水体和土壤受到不同程度的污染，严重的破坏了地球的生态平衡。
七大水系的411个地表水监测断面中，水质为I〜川类、W〜V类和劣V类的断面比例分别为41％、32％和27％。
其中，珠江、长江水质较好，辽河、淮河、黄河、松花江水质较差，海河污染严重。
而农业土壤中15种多环芳烃（PAHs）总量的平均值为4.3mg/kg，且主要以4环以上具有致癌作用的污染物为主，占总含量的约85 %，仅有6%的采样点尚处于安全级。
而工业区附近的土壤污染远远高于农业土壤：多氯联苯、多环芳烃、塑料增塑剂等，这些高致癌的物质可以很容易在重工业区周围的土壤中被检测到，而且超过国家标准多倍。
处理有机物的一般方法可分为三大类[1]：物理方法：主要有吸收法、洗脱法、萃取法、蒸馏法和汽提法等；化学方法：如光催化氧化法、超临界水氧化法、湿式氧化法、以及声化学氧化法等，这一方法应用较多；生物方法：包括植物修复，动物修复和微生物降解三类技术。
与其他处理方法相比，微生物降解有机物具有无可比拟优势：(1)微生物可将有机物彻底分解成C02和出0,永久的消除污染物，无二次污染；( 2)降解过程迅速,费用低,为传统物理、化学方法费用的30% 〜50%;(3)降解过程低碳节能,符合现在节能减排的环保理念。
放线菌 微生物讲解
? 型：自然界存在的差异较小的同种微生物的不同类型，称为
型。如结核分支杆菌依其寄主的不同可分为人型、牛型和禽型。
? 菌株（品系）：来源不同的同种微生物的纯培养，均
可称为菌株。
群： ?
有些微生物的特征介于两种微生物之间，我们把这两种
微生物及其中间类型统称为一个群。
二、微生物的命名
? 命名的方法：国际法规命名，即林奈所创立的双名法。 ? 双名法的规则：微生物的学名依属和种而命名，由两个
? 细菌：伯杰氏鉴定细菌学手册（第八、
第九版）、细菌系统学手册（第一版）
? 放线菌：中国科学院微生物研究所编著
的放线菌目分科、分属检索表
１、链霉菌属 (Streptomyces)：分枝丝状，基内菌
丝和气生菌丝发达，需氧菌，产分生孢子颜色多样， 孢子丝形态多样，有的产可溶性色素，多数产抗生素。
２、诺卡氏菌属 (Nocardia)：放线菌中最低等的一
个属，菌丝无隔，可断裂成杆状，不产生气生菌丝， 菌落小；存在于土壤中，少数产抗生素如抗结核的利 福霉素，有的有致病性。
３、小单胞菌属(Micromonaspora)：
只有基内菌丝无气生菌丝，从基内菌 丝中生出孢子梗，顶端着生一个球形、椭 圆形或长圆形孢子，分布于湖底泥、厩肥 或堆肥中，有的会产抗生素，如绛红小单 孢菌产庆大霉素。
第三节 其它原核微生物
一、蓝细菌的形态构造与繁殖 1、形态：最简单的为单细胞的球状、杆状：
一、 系分群归类，排成系统，以便于人们对微生物进行鉴 定和交流。
? 微生物的主要分类单位：界、门、纲、目、科、属、 种、变种、亚种（小种）、型、菌株（品系）
? 种是最基本的分类单位
常用的几种分类概念
? 种：亲缘关系较近的微生物有机体的集合，它们在进化
微生物降解农药的研究进展
微生物降解农药的研究进展一、简述农药作为现代农业中不可或缺的一部分，对于提高农作物产量和防治病虫害起到了关键作用。
农药的过量使用不仅会导致环境污染，还可能对人体健康产生潜在威胁。
寻找一种高效、环保的农药降解方法显得尤为迫切。
微生物降解农药作为一种新兴的技术手段，逐渐受到研究者的关注。
微生物降解农药是指利用微生物的代谢活动将农药分解为无毒或低毒物质的过程。
这种降解方式具有高效、环保、低成本等优点，且不会对环境产生二次污染。
已有多种微生物被证实具有降解农药的能力，如细菌、真菌和放线菌等。
这些微生物通过分泌特定的酶类，将农药分子中的化学键断裂，从而实现农药的降解。
随着研究的深入，微生物降解农药的机理逐渐得到揭示。
研究者发现，微生物降解农药的过程涉及到多个生物化学反应，包括氧化、还原、水解等。
这些反应能够将农药分子转化为更易降解的小分子物质，进而被微生物完全利用。
微生物降解农药的效率还受到多种因素的影响，如温度、湿度、pH值以及农药的种类和浓度等。
关于微生物降解农药的研究已经取得了一定的进展。
研究者通过筛选具有高效降解能力的微生物菌株、优化降解条件以及研究降解过程中的关键酶类等方面，不断提高微生物降解农药的效率。
一些研究还关注于将微生物降解农药技术应用于实际生产中，为农业生产提供更为环保、安全的解决方案。
尽管微生物降解农药具有诸多优点，但其在实际应用中仍面临一些挑战和限制。
某些农药分子结构复杂，难以被微生物完全降解；不同地区的土壤和气候条件也可能影响微生物降解农药的效果。
未来研究需要进一步深入探索微生物降解农药的机理和影响因素，以期为该技术的广泛应用提供更为坚实的理论基础和实践指导。
微生物降解农药作为一种环保、高效的农药降解方法，具有广阔的应用前景。
随着研究的不断深入和技术的不断完善，相信微生物降解农药将在未来农业生产中发挥越来越重要的作用，为农业可持续发展贡献力量。
1. 农药在现代农业生产中的重要性农药在现代农业生产中扮演着举足轻重的角色。
环境微生物学2-3放线菌
图 2-33 钩端螺旋体
5
在废水活性污泥法处理中，出现过由诺卡氏菌属的某些种引 起的活性污泥丝状膨胀和起泡沫现象。
一、放线菌的个体形态、大小和结构
放线菌的菌体由纤细的、长短不一的菌丝组成，菌 丝分枝，为单细胞，在菌丝生长过程中，核物质不断复 制分裂，不形成横隔膜，也不分裂，无数分枝的菌丝组 成很细密的菌丝体。
一、放线菌的个体形态、大小和结构
三、放线菌的繁殖
放线菌的生活史包括孢子的萌发，菌丝的生长、发育及繁 殖等过程（图 2－28）。
放线菌是通过分生孢子或孢囊孢子繁殖，也可以一段营养 菌丝繁殖。
各种放线菌的菌落形态特征
链霉菌的生活史
图 2－28 链霉菌的生活史 A.孢子萌发 B.基内菌丝 C.气生菌丝
D.孢子丝 E.孢子丝分化为孢子
分布：在土壤、污水、垃圾、昆虫、脊椎动物及人体中。
三、衣原体
衣原体隶属于衣原体门（BXⅥ门）衣原体目衣原体科的 衣原体属（Chlamydia）见图 2-32。呈球形，直径0.2～ 1.5μm。为革兰氏染色阴性反应，细胞化学组分和结构与 革兰氏染色阴性细菌相似，其细胞壁为含胞壁酸的外膜， 含RNA和 DNA。
72～73
好氧
菌 丝 常 平 行 排 列 ， 彩 色 ， ⅡD 型 细 胞 壁 ， 在土壤和植物腐败物中生活，营养菌丝 发达，菌丝呈各种颜色，产生各种色素， 没有气生菌丝或不发达，在营养菌丝上 长出孢囊柄，在其尖端长孢子囊
直 径 0.5 ～ 2.0 ， 营养菌丝分枝无 气生菌丝体；形 成多腔孢囊
66～71
菌丝体分三类：
① 营养(基内)菌丝：摄取培养基内营养，菌丝宽度为 0.2μm～0.80μm，长度为50μm～600μm之间，有无色的、 有的产色素 (黄、橙、红、紫、蓝、绿、褐、黑)。
实验三 霉菌、放线菌及土壤中微生物的分离纯化
(二)悬液稀释:方法见下图: 悬液稀释:方法见下图:
(三)倒固体琼脂培养基平板: 倒固体琼脂培养基平板: 分离细菌的同学取一瓶牛肉膏培养基(200ml/瓶) 分离细菌的同学取一瓶牛肉膏培养基(200ml/ 熔化后加制霉菌素1ml后倒平板. 1ml后倒平板 熔化后加制霉菌素1ml后倒平板. 分离真菌的同学取一瓶马丁-孟加拉红培养基( 分离真菌的同学取一瓶马丁-孟加拉红培养基(200ml 熔化后冷至50 后加链霉素2ml倒平板 50℃ 链霉素2ml倒平板. /瓶)熔化后冷至50℃后加链霉素2ml倒平板.
2,霉菌: 霉菌: 霉菌是一些" 丝状真菌" 的统称, 霉菌是一些 " 丝状真菌 " 的统称 , 不是分类学上的 名词.凡是在基质上长成毛状, 名词.凡是在基质上长成毛状,棉絮状或蜘蛛网状的丝状 真菌统称霉菌. 真菌统称霉菌. 霉菌形态比细菌, 放线菌复杂, 个体比较大, 霉菌形态比细菌 , 放线菌复杂 , 个体比较大 , 具有 分枝的菌丝体和分化的繁殖器官.因此, 分枝的菌丝体和分化的繁殖器官.因此,在观察是要注意 菌丝的直径大小,菌丝体有无隔膜,营养菌丝有无假根, 菌丝的直径大小,菌丝体有无隔膜,营养菌丝有无假根, 无性繁殖或有性繁殖时形成的孢子是哪一种, 无性繁殖或有性繁殖时形成的孢子是哪一种,孢子是怎样 着生的. 着生的. 由于霉菌的菌丝较粗大,而且孢子容易飞散, 由于霉菌的菌丝较粗大,而且孢子容易飞散,如将 菌体置于水中容易变形,故观察时状不用水浸法制片, 菌体置于水中容易变形,故观察时状不用水浸法制片,而 将菌体置于乳酸石炭酸棉兰染液中,使细胞不易干燥, 将菌体置于乳酸石炭酸棉兰染液中,使细胞不易干燥,并 有杀菌作用. 有杀菌作用.
实验( 实验(二), 从土壤中稀释分离微生物
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三、微生物分类的依据
形 态 特 征：个体形态（形状、大小、染色 反应等）、群体形态（菌落特征、液体培养特 点等）
生理生化特征：代谢产物、营养要求、细胞壁 成分等的测定
生态特征：微生物间各种相互关系的利用 遗传特征：DNA同源性分析 G+C的含量 其它：全细胞蛋白的分析、多位点酶的分析等
或亚种。
型：自然界存在的差异较小的同种微生物的不同类型，称为
型。如结核分支杆菌依其寄主的不同可分为人型、牛型和禽型。 菌株（品系）：来自源不同的同种微生物的纯培养，均
可称为菌株。
群：
有些微生物的特征介于两种微生物之间，我们把这两种
微生物及其中间类型统称为一个群。
二、微生物的命名
命名的方法：国际法规命名，即林奈所创立的双名法。 双名法的规则：微生物的学名依属和种而命名，由两个
发育阶段上有一定的共同形态和生理特征。现代分类学上 规定种内菌株的DNA同源性≧70%。
变种：从自然界分离到的微生物纯种，如果与典型种之
间存在某些特征的差别，而这些特征又是稳定遗传的，则 可将这一纯种称为典型种的变种。如枯草芽孢杆菌的黑色 变种。
小种（亚种）：实验室中获得的微生物变异型称为小种
第三节 其它原核微生物
二、立克次氏体： 三、衣原体：是一类比立克次氏体小， 代谢活性丧失更多的专性活细胞内寄生的 致病菌性原核微生物，仅在脊椎动物细胞 内生活，它没有产能系统，ATP得自宿主， 故有“能量寄生物之称”
四、支原体： 五、古细菌：
70年代末,沃斯等人用他们独创的技术分析了200 多种细菌和真核生物（包括其中的某些细胞器） 的16S(或18S)核糖体核糖核酸(rRNA)的寡核苷酸 谱，结果将生物分为3大类群：真核生物、真细
丝和气生菌丝发达，需氧菌，产分生孢子颜色多样， 孢子丝形态多样，有的产可溶性色素，多数产抗生素。
２、诺卡氏菌属(Nocardia)：放线菌中最低等的一
个属，菌丝无隔，可断裂成杆状，不产生气生菌丝， 菌落小；存在于土壤中，少数产抗生素如抗结核的利 福霉素，有的有致病性。
３、小单胞菌属(Micromonaspora)：
四、分类的方法
经典分类法：采用双歧法整理实验结果 数值分类法：测定100项以上的各种性状，利用计算
机进行菌株的相互比较，并得出总的相似值。一般认 为同种微生物菌株之间的相似值≧80%。
遗传分类法：DNA杂交（液相复性速率法）、G+C含
量的测定（热变性法、浮力密度法等）
五、微生物的常用分类系统
主。 3、少数产生孢囊孢子。 三、放线菌的菌落特征(P39)：早期菌落类似细
菌，较小。不产生气生菌丝的菌落，结构松散， 粘着力较差，易于挑起；产气生菌丝和基内菌 丝所形成的菌落菌丝缠绕致密、紧贴培养基表 面，质地致密，表面干燥，粉粒状并常有辐射 皱折，有各种颜色，不易挑起。
四、放线菌有代表性的属
１、链霉菌属(Streptomyces)：分枝丝状，基内菌
菌和古细菌。
古细菌包括3类不同的细菌:产甲烷细菌、 极端嗜盐细菌和嗜酸嗜热细菌。它们生存在极 端特殊的生态环境中，具有独特的16S核糖体 RNA寡核苷酸谱。而且，它们在分子水平上与 真核生物和真细菌都有不同之处或只与其中之 一相同。
第四节 微生物分类
微生物分类的单位与命名 微生物分类的依据与方法 微生物的分类系统
拉丁字或希腊字或拉丁化了的其它文字组成，属名在前， 为名词，开头字母大写，是该微生物的主要特征。种名
在后，为形容词。如：Stapylococcus aureus, Streptomyces albosporeus(Krainsky) Waksman et Henrici, Micrococcus sp.(spp.), Bacillus subtilis var.niger
只有基内菌丝无气生菌丝，从基内菌 丝中生出孢子梗，顶端着生一个球形、椭 圆形或长圆形孢子，分布于湖底泥、厩肥 或堆肥中，有的会产抗生素，如绛红小单 孢菌产庆大霉素。
第三节 其它原核微生物
一、蓝细菌的形态构造与繁殖 1、形态：最简单的为单细胞的球状、杆状：
大多数是不分枝的丝状体，由许多单个细 胞连成一串，为一个共同的胶质外套所包 围。 2、蓝细菌的个体较大，D=3—10微米，小的 为0.5—1微米。 3、光合作用（叶绿素）、固氮作用（异形 胞）
第二节 放线菌
一、放线菌：是一类介于细菌和丝状真菌而 接近细菌的原核微生物。G+、化能有机营 养型，多数腐生少数寄生，少有致病。分 泌抗生素，适于中性偏碱，需氧。 典型的菌丝有三部分构成： 1、基内菌丝： 2、气生菌丝 3、孢子丝：
第二节 放细菌
二、放线菌的繁殖： 1、菌丝片段 2、无性孢子:以横隔分裂、产生分生孢子繁殖为
细菌：伯杰氏鉴定细菌学手册（第八、
第九版）、细菌系统学手册（第一版）
放线菌：中国科学院微生物研究所编著
的放线菌目分科、分属检索表
蓝色藻青蛋白+叶绿素
呈蓝绿色
红色藻青蛋白+叶绿素 （紫色等）
呈红色
4、分布：广，两极，沙漠，岩石上可 生长
5、繁殖：二分裂，还没有发现有性生 殖
第三节 其它原核微生物
如螺旋藻：国内外用于生产的主要有两个种（钝顶 螺旋藻和极大螺旋藻），1939年，法国的药物学家 克莱（Creach）到非洲探险时，发现非洲乍得湖畔 （盐水湖）的佳尼姆族土著人，经常捞取湖面上的 绿色漂浮物，制成酱，或晒干（Dihe）,这种被当 地人称为Dihe为螺旋藻。1965年，比利时和法国的 联合探险队再次来到非洲，重新发现，开始研究和 开发。
一、微生物的分类单位
微生物分类的目的：把各种微生物按照它们的亲缘关 系分群归类，排成系统，以便于人们对微生物进行鉴 定和交流。
微生物的主要分类单位：界、门、纲、目、科、属、 种、变种、亚种（小种）、型、菌株（品系）
种是最基本的分类单位
常用的几种分类概念
种：亲缘关系较近的微生物有机体的集合，它们在进化