第13章微生物代谢产物解析
微生物学第13章厌氧性细菌
生长速度
由于无氧环境的限制，厌氧性细 菌的生长速度通常较慢，需要较 长时间才能达到较高的细胞密度。
02
厌氧性细菌的生态分布与作 用
厌氧性细菌在自然环境中的分布
土壤中
厌氧性细菌在土壤中发挥着分解有机物的作用， 将动植物残体转化为腐殖质和气体。
生殖道中
女性生殖道中的厌氧性细菌参与维持阴道正常菌群平衡，预防感染。
厌氧性细菌在工业生产中的应用
01
02
03
生物制氢
有机废水处理
甲烷发酵
厌氧性细菌可用于生物制氢过程， 通过发酵作用将有机物转化为氢 气。
厌氧性细菌可应用于有机废水处 理，将废水中的有机物转化为沼 气和二氧化碳。
厌氧性细菌可将有机废物转化为 甲烷，用于生产能源或进行沼气 发酵。
水体中
在缺氧的水体中，厌氧性细菌参与水体自净过程， 将有机物转化为氨气、硫化氢等气体。
动物消化道中
许多动物消化道内存在厌氧性细菌，帮助动物消 化食物，合成维生素等。
厌氧性细菌在人体内的分布与作用
肠道中
肠道中的厌氧性细菌帮助消化食物，合成维生素K、维生素B12等 人体必需的营养素。
口腔中
口腔中的厌氧性细菌参与龋齿的形成，某些种类还可能导致牙周病。
对于已经感染的患者，需要进 行彻底的治疗，包括使用敏感 抗生素、清创引流等。
在治疗过程中，患者需要保持 良好的生活方式和饮食习惯， 以提高免疫力，促进康复。
05
厌氧性细菌的培养与鉴定
厌氧性细菌的培养方法
厌氧培养箱
01
厌氧性细菌需要在无氧环境中生长，厌氧培养箱能够提供恒温、
主管检验技师考试临床医学检验微生物检验讲义第13章病原性球菌及检验
病原性球菌及检验● 考点葡萄球菌属、链球菌属、肠球菌属、奈瑟菌属生物学性状微生物学检查法临床意义（致病性、所致疾病）【内容讲解】普及共性，单记个性生物学性状形态与结构：革兰染色性，菌体形态，大小，排列状态，特殊结构。
培养特性：对气体需求，营养要求，最适pH值，最适温度，在培养基中的生长现象。
生化反应：特殊生化。
抗原：分类：致病性致病物质所致疾病微生物学检查：针对生物学性状和致病性。
一、葡萄球菌属一群革兰阳性球菌，因常堆聚成葡萄串状而得名。
（一）生物学特性1.形态与结构G+，球形，0.5～1.5μm，呈葡萄串状成堆排列（在脓汁、肉浸液培养物中，可见单个，成对或短链排列），无鞭毛和芽胞，某些菌株能形成荚膜。
2.培养特性需氧或兼性厌氧，营养要求不高，最适pH为7.4，最适温度为35～37℃。
普皿：圆形、凸起、表面光滑湿润、边缘整齐并且不透明的菌落，直径为2～3mm。
可产生不同的脂溶性色素，如金黄色、白色、柠檬色色素。
血琼脂平板：几乎所有的葡萄球菌可产生α、β、γ和δ溶血素。
液体培养基：生长迅速呈均匀混浊状。
3.生化反应触酶试验（+）；多数能分解葡萄糖、麦芽糖及蔗糖，产酸不产气；分解甘露醇产酸、液化明胶和产生血浆凝固酶（多数致病性葡萄球菌）。
4.抗原（1）蛋白抗原：为完全抗原，有种属特异性，无型特异性。
存在于葡萄球菌的表面，结合在细胞壁的粘肽部分，具有抗吞噬作用，称葡萄球菌A蛋白（SPA）。
（2）多糖抗原：是半抗原，具有型特异性，有三种：①A型多糖抗原；②B型多糖抗原；③C型多糖抗原。
5.分类（1）《伯杰系统细菌学手册》（2）古典分类法6.抵抗力对理化因素抵抗力强，耐热，耐干燥，耐高盐。
是抵抗力最强的无芽胞细菌。
（二）临床意义葡萄球菌感染的特点是感染部位组织的化脓、坏死和脓肿形成。
金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌和腐生葡萄球菌是引起临床感染最常见的葡萄球菌。
（1）金黄色葡萄球菌致病物质：血浆凝固酶；葡萄球菌溶血素；杀白细胞素；肠毒素；表皮溶解毒素；毒性休克综合征毒素。
2017年初级检验技师《微生物检验》讲义第13章病原性球菌及检验
病原性球菌及检验一、葡萄球菌属（1）分类.......................了解（2）临床意义...................熟悉（3）生物学特性.................熟练掌握（4）微生物学检验...............熟练掌握（一）生物学特1.形态与结构本属细菌革兰染色阳性，呈圆球形，直径0.5～1.5μm，不规则排列，形似葡萄串状，在脓汁或液体培养基中，可呈单个、成对或短链排列。
无鞭毛和芽胞，某些菌株能形成荚膜。
2.培养特性需氧或兼性厌氧，营养要求不高。
最适pH为7.4，最适温度为35～37℃。
在普通琼脂平板上经37℃24～48h培养，可形成圆形、凸起、表面光滑湿润、边缘整齐、不透明菌落，直径为2～3mm。
可产生不同的脂溶性色素，如金黄色、白色、柠檬色色素。
葡萄球菌可产生α、β、γ和δ溶素。
在液体培养基中生长迅速、呈均匀混浊状。
3.生化反应本属菌触酶试验阳性，多数能分解葡萄糖、麦芽糖及蔗糖，产酸不产气。
致病性葡萄球菌一般能分解甘露醇产酸、液化明胶和产生血浆凝固酶。
4.抗原葡萄球菌的抗原包括蛋白抗原和多糖抗原。
（1）蛋白抗原：为完全抗原，有种属特异性。
存在于葡萄球菌的表面，具有抗吞噬作用，称葡萄球菌A蛋白（SPA）。
（2）多糖抗原：是半抗原，具有型特异性。
协同凝集试验5.分类（1）《伯杰系统细菌学手册》（1986）据DNA及表型特征等将葡萄球菌分为19个种。
继之，各国学者又从人和动物中检出数种凝固酶阴性葡萄球菌新种，共27种。
（2）古典分类法：根据其产生色素的不同分为金黄色葡萄球菌、白色葡萄球菌和柠檬色葡萄球菌。
1965年，葡萄球菌国际分类委员会将葡萄球菌分为凝固酶阳性与凝固酶阴性葡萄球菌（CNS），凝固酶阳性葡萄球菌主要为金黄色葡萄球菌。
CNS常包括表皮葡萄球菌、腐生葡萄球菌。
6.抵抗力对理化因素抵抗力强，耐热，耐干燥，耐高盐，是抵抗力最强的无芽胞细菌。
（二）致病性1.侵袭性疾病⑴皮肤及软组织感染，如毛囊炎、疖、痈等；⑵全身性感染，如败血症、脓毒血症、骨髓炎、心内膜炎、脑膜炎等；⑶呼吸道感染，如支气管肺炎、肺炎、脓胸等；⑷医院内感染。
第13章-副主题词各论
/chemistry /化学
• • • • /analogs & derivatives /类似物和衍生物 /chemical synthesis /化学合成 /Antagonists & inhibitors /拮抗剂和抑制剂 /agonists /激动剂
/chemistry /化学
• 与化学品、生物或非生物物质组配， 表明其组成、结构、特征和性质； • 与器官、组织、肿瘤、体液组配，指 其化学成分或化学物质含量。 • 组配范围：A2-16,B,C4,D1-4,D6-26
/analysis /分析
• 细菌脂类的测定： 细菌/化学 脂类/分析 • 肾脏中IGG的测定： 肾/免疫学 免疫球蛋白G类/分析
/blood /血液
• 表明血中物质的存在或分析血中的物质； 也用于疾病时血液中物质的变化及血液检 查。 • 组配范围：B2;C;D1-24;F3;衰老;更年期;青 春期;婴儿,新生;妊娠;妊娠,动物;吸烟 • 注：（1）血清诊断用/诊断，血清学用/免 疫学。（2）血液正常成分的测定，如纤维 蛋白、纤维蛋白溶原、凝血酶原等，不用/ 血液。
/chemistry /化学
• 肾脏中固有钠的含量： 肾/化学 钠/分析 • 乳腺肿瘤雌激素受体的测定： 乳腺肿瘤/化学 受体，雌激素/分析
/analogs & derivatives /类似物和衍生物
• 与药品及化学物质组配，表明这些物 质具有共同的母体分子（官能团）或 相似的电子结构，但其它原子或分子 不同。用于词表中无专指名称的化学 物质或化学衍生物质群。 • 组配范围：D3-6,D14-18,D20-23
/physiopathology /病理生理学
• 与器官和疾病主题词组配，表明疾病 状态时的功能障碍。 • 组配范围：A1-10,A13-14,C,F3 • 精神分裂症时的脑功能 精神分裂症/病理生理学 脑/病理生理学
畜牧微生物学第十三章病原微生物与感染
(4) 脓毒血症 化脓菌通过血流散播，致使多数组织器 官出现化脓性感染。
-38-
三、病原微生物在宿主体内感染的过程
(二) 病原微生物的排出 病原微生物在动物体内生长繁殖，同时可不断
地向机体外排出。 排出途径与传染病的性质、病原微生物繁殖的
-27-
感染症的冰山现象
无症状感染
-28-
典型疾病表现 轻微临床表现
微生物学研究 侧重于感染。
如将防治传染 病的重点转移 到预防感染， 则可收到事半 功倍之效。
隐性感染： 如果宿主的免疫力很强，而病原体的毒力相对较弱，
数量又较少，传染后只引起宿主的轻微伤害，且很快 就将病原体彻底消灭，因而基本上不表现临床症状。 带菌状态：
大肠杆菌F4（K88）→ 猪的小肠前段
宿主特异性及组织嗜性： 大肠杆菌F6（987P）→ 猪的小肠后段
大肠杆菌F2→ 人的小肠
-10-
淋病奈瑟氏球菌：菌毛可使其吸附于尿道粘膜上皮 的表面而不被尿液冲走； 变异链球菌、乳杆菌：牙齿表面粘连成菌班，造成 龋齿。
在原处生长繁殖并引起疾病： 霍乱弧菌
侵入细胞内生长繁殖并产生毒素，使细胞死 亡，造成溃疡： 痢疾志贺氏菌 通过粘膜上皮细胞或细胞间质侵入表层下部组织 或血液中进一步扩散： 溶血链球菌
以免被肠蠕动、黏液分泌、呼吸道纤毛运动作用所清除
-8-
1、 侵袭力
黏附素：凡细菌表面能与机体的细胞或组织表面 受体黏附的结构成分。
细菌表面的一些大分子结构成分：革 兰氏阴性菌菌毛；
非菌毛黏附素：外膜蛋白（OMP）以 及脂磷壁酸（LTA）等。
ห้องสมุดไป่ตู้-9-
第十三章 活性污泥法
第十三章 活性污泥法第一节 基本原理与分类一、基本原理活性污泥法是利用悬浮生长的微生物絮体处理有机废水一类好氧生物的处理方法。
这种生物絮体叫做活性污泥，它由好气性微生物（包括细菌、真菌、原生动物和后生动物）及其代谢的和吸附的有机物、无机物组成，具有降解废水中有机污染物（也有些可部分利用无机物）的能力，显示生物化学活性。
如果向一桶粪便污水连续鼓入空气，经过一段时间（几天），由于污水中做生物的生长与繁殖，将逐渐形成带褐色的污泥状絮凝体，即活性污泥，在显微镜下观察，可见到大量的微生物。
活性污泥法净化废水包括下述三个主要过程。
1．吸附废水与活性污泥微生物充分接触，形成悬浊混合液, 废水中的污染物被比表面积巨大且表面上含有多糖类粘性物质的微生物吸附和粘连。
是胶态的大分子有机物被吸附后，首先被水解酶作用，分解为小分子物质，然后这些小分子与溶解性有机物一道在透膜酶的作用下或在浓差推动下选择性渗入细胞体内。
初期吸附过程进行得十分迅速，在这一过程中，对于含悬浮状态和胶态有机物较多的废水，有机物的去除率是相当高的，往往在10～40nin 内，BOD 可下降80％～90％。
此后，下降速度迅速减缓。
也有人发现，肢体的和溶解性的混合有机物被活性污泥吸附后，有再扩散且使BOD 回升的现象，如图13-1所示。
对活性污泥的吸附机理曾做过大量试验研究，较多的研究者认为是物理吸附和生物吸附的综合作用，可用Freundlich 模型或如下数学式描述吸附等温线s K dx ds (13—1)式中 s ——废水中底物浓度，用BOD 5表示；x ——活性污泥混合液的悬浮固体浓度（MLSS ）；K ——一次反应常数或称初期去除常数。
2．微生物的代谢微生物的代谢过程如第十二章所述，吸收进入细胞体内的污染物通过微生物的代谢反应而被降解，一部分经过一系列中间状态氧化为最终产物CO 2和H 2O 等．另一部分则转化为新的有机体，使细胞增殖。
一般地说，自然界中的有机物都可以被某些微生物所分解，多数合成有机物也可以被经过驯化的微生物分解。
医学微生物-第十三章 分支杆菌属
我国结核病疫情现状
据2000年全国结核病流行病学抽样调 查结果显示，我国结核病疫情现状为： （1）结核病感染率高 （2）结核病患病率高 （3）结核病耐药率高 （4）结核病死亡率高
一、生物学特性
（一）形态染色
G+ ，菌体细长微弯，具有分枝生长现象，抗 酸染色阳性（红色）,菌体排列分散，有荚膜
③能防止有害物质及药物进入； ④能抑制溶酶体与吞噬体融合。
2、脂质：含量越高，致病性越强 • 磷脂：促使单核细胞增生，使巨噬细胞
转变为类上皮细胞，形成结核结节和干 酪样坏死。 • 索状因子：能破坏线粒体膜，抑制粒细 胞游走和吞噬，形成慢性肉芽肿。
• 蜡质D：有佐剂作用，可刺激机体产生迟 发型超敏反应。
药物：利福平、异烟肼、乙胺丁醇、 链霉素
原则：早期、联合、适量、规则
2、培养：人工培养尚未成功 3、主要通过呼吸道、破损的皮肤黏膜和
密切接触传播 4、临床类型：瘤型麻风、结核样型麻风 5、以细胞免疫为主
未治疗：蓝色的天空中悬挂红色的彩虹
已治疗的：菌体呈颗粒状，排列为索状
（二）培养
1、专性需氧，最适生长温度为37℃，最 适PH为6.5—6.8
2、营养要求较高，常用罗氏(Lowenstein) 培养基，其主要成分含土豆、蛋黄、无 机盐、孔雀绿、甘油等
3、生长缓慢,一般需3—4W才见菌落生长， 最慢20W，菌落呈颗粒、结节或菜花状， 乳白色或米黄色，不透明
郭霍现象：细胞免疫与超敏反应同时 存在
（二）结核菌素试验 • 1、原理：将结核菌素注入皮内，如果受试
者已感染结核分枝杆菌，则结核菌素与致 敏淋巴细胞特异性结合，形成迟发型超敏 反应性炎症。
• 试剂 ——旧结核菌素（old tuberculin，OT） ——纯蛋白衍生物（PPD）： 有两种：人结核分枝杆菌制成的PPD—C 和卡介苗制成的BCG—PPD
第13章柠檬酸发酵
第三：是在缺少锰的条件下，蛋白质分解或蛋白质合成受阻造成的铵的高浓度能解除柠檬酸（CTA）对磷酸果糖激酶（PFK）的抑制。 此外，柠檬酸的分泌，降低其胞内浓度。
回补途径
☆TCA循环重要功能除产能外，为一些氨基酸和其它化合物的合成提供了中间产物； ☆生物合成中所消耗的中间产物若得不到补充，循环就会中断； ☆回补方式：①通过某些化合物的CO2固定作用， ②一些转氨基酶所催化的反应也能合成草酰乙酸和-酮戊二酸， ③通过乙醛酸循环
★通过某些化合物的CO2固定作用使三羧酸循环的中间产物得到回补： 丙酮酸羧化酶： CO2+丙酮酸+ATP+H2O Mg++ 草酰乙酸+ADP+Pi 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶: CO2 +PEP+ H2O 草酰乙酸+H3PO4 苹果酸酶: CO2 +丙酮酸+NADPH+H+ 苹果酸+ NADP+
3) 腌制品 各种肉类和蔬菜在腌制加工时，加入或涂上柠檬酸可以改善风味，除腥去臭，抗氧化。 4) 罐头食品 加入柠檬酸除了调酸作用之外，还有螯合金属离子的作用，保护其中的抗坏血酸，使之不被金属离子破坏。柠檬酸添加到植物油中也有类似的作用。
5) 豆制品及调味品 用含有柠檬酸的水浸渍大豆，可以脱腥并便于后续加工。柠檬酸可以用于大豆等豆类蛋白、葵花子蛋白的水解，生产出风味别致的调味品。它也可以用于成熟调味品（酱油等）的调味。 6) 其它 柠檬酸在医药、化学等其它工业中也有一定的作用。柠檬酸铁胺可以用作补血剂；柠檬酸钠可用作输血剂；柠檬酸可制造食品包装用薄膜及无公害洗涤剂。
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第二节 微生物的一般代谢产物的污染与危害
❖ １．一般化合物（氨；硝酸与亚硝酸；氮氧 化物；硫化氢；酸性矿水；甲基汞；羟胺； 亚硝氨类；）
❖ 致病特点： １．主要是食物中毒； ２．发病有季节性和地区性； ３．中毒一般不具有传染性； ４．有较强的抗药性；
黄曲霉毒素
❖ 1993年黄曲霉毒素被世界卫生组织(WHO)的癌症研究机构 划定为1类致癌物，是一种毒性极强的剧毒物质。黄曲霉毒 素的危害性，毒性为氰化物的１０倍，砒霜的６８倍，靶器 官为肝脏，亦有引起胃，肠，肾病变者．长时间食用含低浓 度黄曲霉毒素的食物被认为是导致肝癌、胃癌、肠癌等疾病 的主要原因。
❖ 在紫外线下，黄曲霉毒素B1、B2发蓝色荧光，黄曲 霉毒素G1、G2发绿色荧光。黄曲霉毒素的相对分 子量为312-346。难溶于水，易溶于油、甲醇、丙 酮和氯仿等有机溶剂黄曲霉毒素B1的分解温度为 268℃。在pH9-10的溶液中分解迅速
致病机理
❖ 黄曲霉毒素能与tRNA结合形成加成物，黄曲 霉毒素-tRNA加成物能抑制tRNA与某些氨基 酸结合的活性，对蛋白质生物合成中的必需 氨基酸，如赖氨酸、亮氨酸、精氨酸和甘氨 酸与tRNA的结合，均有不同的抑制作用，从 而在翻译水平上干扰了蛋白质生物合成，影 响细胞代谢。
四．藻类毒素
❖ 产毒素的甲藻引发赤潮后，产生的毒素会在 贝类内脏积累，人食用后会引起急性中毒．
❖ 如：从石房蛤中分离出来的石房蛤毒素 （saxitoxin），是源于链状膝沟藻 （Conyaulax catenella）,石房蛤毒素毒性与 神经毒气沙林相同，国际条约已将其列为化 学武器．该毒素热稳定性强．
第13章 微生物代谢产物对环境的 污染
❖ 正常生态系统中，代谢产物在自然物质循环 中不断运转，是物质循环的必要环节和重要 组成．
❖ 但在特殊情况下，可能大量积累，对人体或 其他高等生物致毒，致癌，对环境造成不利 影响．
第一节 微生物毒素的污染和危害
微生物毒素是微生物的次级代谢产物;是一类 具有生物活性，常在较低剂量时即对其他生 物产生毒素的化合物总称． 一．细菌毒素 二．放线菌毒素 三．真菌毒素 四．藻类毒素
细菌毒素
一．细菌毒素
内毒素（endotoxin）
外毒素（exotoxin）
内毒素（endotoxin）是亲水性多糖部分和疏水性类脂结合为大分 子的脂多糖（lipopolysaccharide,LPS）,它是微生物细胞壁的一部 分，只有当菌体细胞裂解或自溶时才释放出来．内毒素一般很稳定， 耐强酸，强碱，强氧化剂，热稳定性好，１００oC,1h不会破坏．
❖ 预防措施：生产，收获，加工，储藏过程中， 防止霉菌生长，保持通风，干燥环境不适宜 霉菌生长，保持谷物含水量＜１２％，花生 含水量＜８％，储存场所相对湿度在７５％ 以下，条件允许可存在CO2环境中，降低供 氧量．
❖ 去除毒素：挑除有毒花生、玉米 ，丢弃长出 霉菌的蔬菜水果；大米黄曲霉毒素６０％－ ８０％存于米糠中，食用前要细心淘洗；实 验室常用次氯酸钠，漂白粉，氢氧化钠去黄 曲霉毒素
二．放线菌毒素
大多数的放线菌毒素可诱发肿瘤，但在特定 情况下又能作为抗癌剂，如链霉菌属 （Streptomyces）的放线菌可使大鼠产生肿 瘤，但因其可抑制核酸的合成，故又作为抗 癌剂使用．
❖ 化学结构式分别为： ❖ 放线菌素D： ❖ 分子式：C62H86N12O16 ❖ 分子量：1255.44 ❖ 放线菌素S3 ： ❖ 分子式：C62H85N12O17 ❖ 分子量：1270.44
内毒素一般是因为细菌自溶，或在动物体内 被降解时才释放出来，而且剂量相对少，因 此对环境的威胁较小，
外毒素（exotoxin）细菌生长过程中释放到 体外，以蛋白质为主，毒力强于内毒素，但 热稳定性较差６０度被破坏．破伤风毒素， 葡萄球菌肠毒素，肉毒毒素等外毒素对环境， 人体的伤害最大
（一）肉毒毒素
❖ 黄曲霉毒素主要由黄曲霉（ASpergillus flavus）及寄生曲霉 （Asp.parasiticus）产生，此类真菌侵染范围很广，从粮食， 蔬菜，水果，乳品以至于干果均有其踪迹，以玉米，花生最 常见．
理化性质：
❖ 黄曲霉毒素可以发出荧光,根据紫外线下照射发荧光 的颜色不同分为:B 族蓝光，G族绿光．自１９６１ 年以来确定结构的有１７种，其中B1是毒性最大， 致癌力最强，又最稳定的．
❖ 防范措施： 罐头食品１２１度高压灭菌；肉毒梭菌生长过程中有难闻气 味可做为预警信号；放于pH值＜4.5，盐分＞１０％或＜３ 度以下保存；以产生毒素的食用前９０度２０～３０min,最 好弃之不用．
（二）葡萄球菌肠毒素
❖ 金黄色葡萄球菌（Staphylococus aureus） 所产生的一类抗原性蛋白质，主要主要通过 人畜的皮肤，口腔，污染食品．误食后会引 起恶心，呕吐等不良症状，此蛋白相对分子 量40000，耐热，100度以上亦不失活，100 度以上２h ,才能破坏，被污染的食物，外观， 结构，形态，气味均无异样，因此预防的最 佳方法是防止污染该菌．
❖ 为细胞周期非特异性药物，对G1期前半段最敏感， 即相当mRNA合成时。其作用机制为与DNA结合， 抑制以DNA为模板的RNA多聚酶，从而抑制RNA 的合成。
三．真菌毒素（mycotoxin）
真菌毒素是分子化学物。真菌毒素的种类较多， 毒性也各不相同。其中黄曲霉毒素毒性极大，主要 损伤肝脏，有很强的致癌性；脱氧雪腐镰刀菌烯醇 对消化道有刺激作用。真菌的繁殖和真菌毒素的产 生需要一定的温度和湿度
❖ 由肉毒梭菌（Clostridium botulinum）产生的外毒素，肉毒 梭菌为革兰氏阳性，产芽孢，能运动的专性厌氧菌，产生的 毒素主要侵染水果，蔬菜，鱼，肉，罐头，香肠等，家制发 酵食品臭豆腐，豆酱，豆豉中也常有次菌生长．
❖ 肉毒梭菌毒素（botulin）是一种极强的神经毒素，１mg可 杀死１００万只豚鼠，人的致死量为0.1ug，毒素对热不稳 定８０度３０min或100度１０~20min可被完全破坏，肠道 蛋白酶不能分解次毒素．