微生物制剂的种类和作用机理

微生物制剂的种类和作用机理微生物制剂是指在保持养殖品种体内和养殖环境微生物平衡前体之下，利用有益菌益生菌及其代谢产物和生长促进物质制成的活菌制剂。它具有补充、调整或维持动物肠道内微生态平衡，促进机体肠道吸收和提高宿主免疫水平；它还可以对由于集约化养殖造成的水体环境污染进行调整和修护，保持养殖环境的生态平衡。

一、水产养殖业应用微生物制剂的背景

随着水产养殖业的迅猛发展，养殖规模越来越大，由于种质退化、池塘老化、饲料不当投喂等原因导致病害频繁发生，可以说，病害问题目前已成为制约我国水产养殖业发展的一个重要因素。为了防治疾病，用药量不断加大，尤其是抗生素的大量使用，不仅使一些致病菌产生较强的抗药性，同时也影响了鱼虾肠道内的有益菌群的正常生长，引起肠道内菌群生态的失调，从而影响鱼虾类的抗病能力。同时，大量使用药物对生态环境产生了不良影响，甚至对人类的健康带来威胁。2001年我国出口欧盟的冻虾仁产品含有违禁物质氯霉素便是敲响了我国水产品质量安全的警钟。因为药物残留超标引发的水产品质量安全事件迫使人们开始思考，如何让水产养殖业走上健康发展的轨道。答案只有一个：推行水产品无公害养殖技术。由于微生物制剂可通过调节养殖水体内的微生态平衡，净化水质，达到提高养殖品种健康水平及改良养殖环境的目的，而且微生物制剂具有无残留、无耐药性、无污染等副作用，它在一定程度上可部分替代或完全替代抗生素，为无公害水产品的生产创造条件。

二、微生物制剂类型及作用机理

（一）、单一微生物制剂

当前，市场上主要的微生物活菌制剂从微生物物种上划分，有光合细菌，芽胞杆菌，硝化细菌，反硝化细菌，酵母菌，乳酸菌，硫化细菌等单一菌种。

1、光合细菌

光合细菌是水产养殖中应用较多的红螺菌科的一些种类，大多数为厌氧性或兼性厌氧性细菌。它是地球上最早出现的具有原始光能合成系统的原核生物，广泛分布于土壤，水域等自然环境中。

光合细菌可利用有机酸，氨，硫化氢，烷烃以及低分子有机物作为碳源和供氢体进行光合作用；菌体还可以通过有氧呼吸使有机物氧化，从中获取能量。所以在它可利用水体中鱼虾残饵，排泄物等有机物以及硝酸盐或亚硝酸盐进行不产养的光合作用，从而防止水体富营养化，提高水体的溶解氧量，从而净化水质，改善水体动物的生长环境。光合细菌的蛋白质也十分丰富，而且氨基酸组成齐全，并含有丰富的维生素，辅酶Q，抗病毒物质和生长促进因子，以及光合色素，特别是维生素B。叶酸及生物素的含量是酵母的几千倍，还含有丰富的微量元素及类胡萝卜素J。

2、芽孢杆菌

芽孢杆菌是革兰氏阳性菌，是普遍存在的一类好气性细菌。它可以直接利用水体中的硝酸盐和亚硝酸盐，从而起到净化水质的作用；芽孢杆菌还能利用其分泌的多种酶类及抗生素迅速降解鱼虾残留饵料，泄物，并且有些菌属可以在鱼虾肠道内，体表上定植并繁殖，形成优势菌群，促进该部位有益细菌生长繁殖，竞

争性抑制肠道，体表致病菌繁殖，减少甚至消灭病原体。

3、放线菌

在代谢过程中能产生不同类型的抗生素，抑制有害菌的生长。其还具有较强的分解复杂含氮和不含氮有机物的能力。

4、硝化细菌

硝化细菌属于自营养性细菌，是不需要有机物就能生存及繁衍的好氧菌细菌。其有两个属，其一是把氨氧化为亚硝盐酸，从而获得能量，再从二氧化碳或碳酸根离子制造自身所需的有机物；另一种则是把亚硝酸盐氧化成硝酸盐而获得能量。硝化细菌是自养型微生物，需要在体内制造有机物供其生长。这就决定了硝化细菌的繁殖速度要比异养生物慢得多；另外，如果，水体中有过多的有机物反而会抑制硝化细菌的生长。

5、酵母菌

酵母菌是一类真核微生物，酵母菌含有丰富的蛋白质和多种维生素，是水产饲料的优良添加剂。在有氧条件下，能将溶于水中的糖类、有机酸作为自身所需的碳源，供合成新的原生质及酵母菌生命活动能量之用，把糖类完全氧化为二氧化碳和水；在缺氧条件下，酵母菌利用糖类作为碳源，进行发酵和繁殖酵母菌体，所以可以迅速降低水中生物耗氧量。酵母菌是通过菌体在体内大量繁殖来有效地改善胃肠内环境和菌群的结构，促进乳酸菌、纤维素菌等有益菌群的繁殖和活力，加强整个胃肠对饲料营养物质的分解、合成、吸收和利用，从而加大了摄食量，可提高饲料的利用率和生产性能，同时参与病原微生物菌群的生存性竞争，有效地抑制病原微生物的繁殖，而且酵母还可提供丰富的维生素和蛋白质。同时还是双歧杆菌和乳酸杆菌等有益菌的营养源，可促进它们大量繁殖；增进和保护肠道健康，它还含有的高量超氧化物岐化酶。目前常用的酵母菌是从鱼的体表分离出的。

6蛭弧菌

蛭弧菌是一种独特的噬菌性革兰氏阴性杆菌，自然界中分布广泛的寄生性细菌。是近年研究的又一新的热点。蛭弧菌通过裂解其他细菌，利用分解宿主菌的营养物质进行生长。蛭弧菌的宿主分为大多是水体或养殖体肠道内中对阳猪蹄有害的革兰氏阴性菌。有实验表明它还可以明显降低水体中的氨氮，并且可以高养殖体肠道吸收和免疫水平。

7、乳酸菌

乳酸菌是一种厌氧或兼性厌氧菌，在PH 3.0 - 4.5酸性条件下仍能够生存，通过降解碳水化合物生成乳酸和其它有机物，使多种动物肠道内的PH下降，有效抑制大肠杆菌、沙门氏菌的生长，乳酸菌富含维生素和脂肪酸，能中和动物体内的有毒物质。

（二）、复合微生物制剂

采用单一微生物菌种来控制，净化水质，由于养殖环境和种类的不同，在方法上存在一定的局限性。目前国内外都开始采用对存在于自然环境中的多种微生物君主经诱变选育，扩培后培养形成混合菌制剂。

1、有效微生物群

EM菌是研制开发最早的复合微生物制剂。系日本琉球大学比嘉照夫教授用几十年时间研制出来的新型复合微生物菌剂，由光合细菌，乳酸菌，酵母菌等5科10属80余种有益菌种复合培养而成。目前，采用适当的比例和特殊的发酵工艺将筛选出的微生物混合培养，形成微生物群落，并形成有益物质及其分泌物质，

通过共生养殖关系组成了复杂而又相对稳定的微生物系统。

EM中的有益微生物经固氮，光合等一系列分解、合成作用，可将水中的有机物质转化成各种营养元素，供自身及饵料生物生长繁殖，同时增加水中的溶解氧，降低氮，硫化氢等有毒物质的含量，减少换水次数。另外，EM与动物肠道内有益菌在体内外繁殖速度快，有很强的竞争优势，能够抑制大肠杆菌的活动，并促进机体对饵料的消化吸收，从而降低蛋白质向氨和胺的转化，使排泄物中的氨氮含量减少，达到净化水质，促进生长的作用。EM能在低pH值的无机酸、有机酸和胆汁酸中存活，并能定植在肠道内，能产生乳酸、过氧化氢等肠道致病菌抑制物，易于工业化生产，加工后存活率高，混合饲料后室温下稳定性好。

2、生物抗菌肽

主要由纳豆菌和乳酸菌复合而成的生物制剂，通过与有害菌产生拮抗作用来达到抑菌的目的，纳豆菌和乳酸菌在动物肠道内和水体中繁殖时，能大量分泌纤溶酶和抗菌肽，抑制肠道内的大肠杆菌和沙门氏菌，作为水质改良剂时对水体中的弧菌也有较好的控制作用。

3、疫苗制剂

根据现有渔用疫苗的制备方法，水产上利用微生物来使用的移民主要可以分为：（1）灭活疫苗：用物理或化学方法将病原微生物杀死，保留原有免疫性的疫苗。（2）活疫苗：即用人工变异的方法驱使病原体减毒或从自然界筛选病原菌无毒株或弱毒株所制成的活微生物制。（3）化学疫苗：用化学方法提取微生物体中有效成分而制成的疫苗。

第十一章微生物的分类

第十一章微生物的分类习题一、填空题 1、以进化论为指导思想的分类学，其目的已不仅是物种的识别和归类，而主要是通过分类追溯系统发生，推断进化谱系，这样的分类学也称。（生物系统学） 2、大量资料表明：功能重要的大分子或功能重要的大分子区域比功能不重要的分子或分子区域进化变化的。（速率低） 3、微量多项试验鉴定系统，实际上是一类专门设计制作的特征检测卡。（生理生化） 4、《伯杰氏系统细菌学手册》第一版分卷出版，它将原核生物分成组。（4、 33） 5、微生物种的学名由和两部分构成。（属名种名加词） 6、分类学的内容涉及3个互相依存又有区别的组成部分，即、命名和。（分类，鉴定） 7、如果相似性系数（S ）等于1，说明所比较的两菌株rRNA序列， AB 值小于0.1，则表明两菌株亲缘关系。（相同，很远）若S AB 8、API/ATB是微量多项试验鉴定系统，它包括众多的，共计有几百种生理生化反应，可鉴定几乎所有常见的。（鉴定系统，细菌）9、微孔滤膜菌落计数板是一种可携带的检测水中大肠菌数的大肠菌测试卡，因可以放在人体内衣口袋中培养，而适于工作和使用。（野外，家庭） 10、伍斯用寡核苷酸序列编目分析法对微生物的16S rRNA序列进行比较后，提出将生物分成三界（域）：、、和。（古细菌真细菌真核生物） 11、伍斯为了避免把古细菌也看作是细菌的一类，他又把三界（域）改称为：、、和。并构建了三界（域）生物的系统树。（细菌古细菌真核生物）二、选择题 1、《伯杰氏系统细菌学手册》第二版把葡萄球菌属和微球菌属分别放在不同的门中，最可能的原因是（ 4 ）。（1）生理生化特征不同（2）DNA—DNA杂交同源性不同

高通量测序：环境微生物群落多样性分析

(5)高通量测序：环境微生物群落多样性分析微生物群落多样性的基本概念环境中微生物的群落结构及多样性和微生物的功能及代谢机理是微生物生态学的研究热点。长期以来，由于受到技术限制，对微生物群落结构和多样性的认识还不全面，对微生物功能及代谢机理方面了解的也很少。但随着高通量测序、基因芯片等新技术的不断更新，微生物分子生态学的研究方法和研究途径也在不断变化。第二代高通量测序技术（尤其是Roche 454高通量测序技术）的成熟和普及，使我们能够对环境微生物进行深度测序，灵敏地探测出环境微生物群落结构随外界环境的改变而发生的极其微弱的变化，对于我们研究微生物与环境的关系、环境治理和微生物资源的利用以及人类医疗健康有着重要的理论和现实意义。在国内，微生物多样性的研究涉及农业、土壤、林业、海洋、矿井、人体医学等诸多领域。以在医疗领域的应用为例，通过比较正常和疾病状态下或疾病不同进程中人体微生物群落的结构和功能变化，可以对正常人群与某些疾病患者体内的微生物群体多样性进行比较分析，研究获得人体微生物群

落变化同疾病之间的关系；通过深度测序还可以快速地发现和检测常见病原及新发传染病病原微生物。研究方法进展环境微生物多样性的研究方法很多，从国内外目前采用的方法来看大致上包括以下四类：传统的微生物平板纯培养方法、微平板分析方法、磷脂脂肪酸法以及分子生物学方法等等。近几年，随着分子生物学的发展，尤其是高通量测序技术的研发及应用，为微生物分子生态学的研究策略注入了新的力量。目前用于研究微生物多样性的分子生物学技术主要包括:DGGE/TGGE/TTGE 、 T-RFLP 、SSCP、FISH 、印记杂交、定量 PCR、基因芯片等。 DGGE 等分子指纹图谱技术，在其实验结果中往往只含有数十条条带，只能反映出样品中少数优势菌的信息；另一方面，由于分辨率的误差，部分电泳条带中可能包含不只一种 16S rDNA 序列，因此要获悉电泳图谱中具体的菌种信息，还需对每一条带构建克隆文库，并筛选克隆进行测序，此实验操作相对繁琐；此外，采用这种方法无法对样品中的微生物做到绝对定量。生物芯片是通过固定在芯片上的探针来获得微

微生物在环境污染治理中的作用

微生物在污染治理中的应用环境工程101 陶涛201008340230 摘要：自然环境在没有或只受到有限的人为活动所造成污染时，能自动地维持生态平衡，环境洁净，各种生物和谐生存，繁衍生息。但随着人类生产、生活领域及其规模的不断扩大，特别是包括煤炭和石油等矿物能源及生物外源性有毒、有害物质，生物难降解化学品的广泛开发和利用，排放的污染物数量突破了自然环境所固有的自净负荷，给自然环境造成了越来越严重的污染。环境污染的恶化不仅给经济的可持续发展带来滞后性，而且直接影响到人类的健康、稳定的生活。因此，环境问题日益引起了人类的高度重视。微生物作为生物界的主要降解类群，在水体污染、固体废弃物污染、重金属污染、化合物污染、石油及大气污染等治理过程中，均取得显著效果且不易造成二次污染，应用范围广泛，所以倍受人们关注。关键词：环境污染；生物技术；微生物；生物降解；污染治理；应用；极端微生物

微生物在废水处理等环境污染防治方面具有广泛的应用，在农林牧渔业、环保等各方面发挥着巨大的作用。近年来，人们对微生物在环境中的分布状况、分离纯化和开发（包括驯化和基因操作等）利用等方面的报道与日俱增。伴随着人口增加、经济发展和大规模工业化进程，进入环境中的有害物质逐年增多，并在环境中长期存在且难以降解，致使环境问题成为当今世界所面临的一个重要问题。同时，长期以来形成的重经济发展、轻环境治理的状况，使我国的环境污染问题尤为突出。加入世贸组织后，环境保护已不再是我国的内部事务，它将直接并严重影响着我国国民经济的持续发展。因此，绿色区的环境保护和污染区的环境治理迫在眉睫。 1.环境污染的现状与微生物技术我国是世界上环境污染最为严重的国家之一，大气、河流、湖泊、海洋和土壤等均受到不同程度的污染。当前我国社会经济仍然保持着高度发展的态势，环境保护的压力将进一步加重，由人类活动所造成的环境污染和环境质量的恶化已成为制约我国社会和经济可持续发展的障碍。如何在经济高速发展的同时控制环境污染，改善环境质量，以实现社会经济可持续发展之目标是我同目前谚待解决的重要问题。 1 .1.生物技术在环境治理中的优势科技的发腱也充分证明微生物技术是环境保护的理想武器，这一技术在解决环境问题过程中所显示的独特功能和显著优越性充分体现在它是一个纯生态过程，从根本上体现了可持续发展的战略思想。微生物技术在处理环毙污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反鹿条件温和以受无二次污染等显著优点，加之其技术开发所预示的广阔的市场前景，受到了各国政府、科技工作者和企业家的高度重视。目前微生物技术已是环境保护中应用最广的、最为重要的单项技术。其在水污染控制、大气污染治理，有毒有害物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环境监测．污染环境的修复和污染严重的f业企业的清洁生产等环境保护的各个方面，发挥着极为重要的作用。应用微生物技术处理污染物时，最终产物大都是无毒无害的、稳定的物质，如二氧化碳、水和氮气。利用微生物方法处理污染物通常能一步到位，避免了污染物的多次转移，因此它是一。种消除污染安全而彻底的方法。特别是现代微生物技术的发展，尤其是基因工程、细胞f程和酶工程等生物高技术的飞速发展和应用，使微乍物处理具有更高的效率，更低的成本和更好的专一性，为微生物技术在环境保护中的应用展示了更为广阔的前景。 2. 微生物在污染治理中的应用应用微生物的高效降解、转化能力治理环境污染，在污水治理、固体废弃物处理、重金属降解、化合物分解、石油修复等方面均取得了良好的效果。其治理过程分为：①高效生物降解能力和极端环境微生物的筛选、鉴定；②污染物生物降解基因的分离、鉴定和特殊工程菌的构建；③生物恢复的实际应用和工程化。 2 .1 .污水治理环境中的污染物，在自然界中经过迁移、转化，绝大多数将归入水体，引起水体不断受到污染的胁迫。尤其是高浓度生活污水和工业废水的大量倾入，使水体富营养化现象日趋严重。通常情况下，只要这种污染不超过阀值，污染的水体在物理、化学和生物的综合作用下，是可以得到净化的，这种净化主要源于水体中的微生物能直接或间接地把污染物作为营养源，在满足微生物生长需要的同时，又使污染物得以降解，达到净化水质的目的。目前，世界各国在应用微生物治理污水方面积累了较丰富的经验，具备了一定的研究基础，应用于污水治

微生物种类

荧光假单孢菌（Pseudomonas fluorescens）棒杆菌(Corynebacterium 棒杆菌(Corynebacterium lilium) 红酵母（Rhodotorula sp. 恶臭假单胞菌（Pseudomonas putida）红球菌Rhodococcus ?爱德华氏菌(Edwardsiella) ?柠檬酸细菌(Citrobacter) 沙门氏（Salmonella) 盐杆菌科(Halobacteriaceae) 未定地位的有： ?醋杆菌(★Acetobacter) 布鲁氏菌(Brucella) 产碱菌（★Alcaligenes) ?分离时，加石蕊牛乳培养基，由变色情况判断是否产碱。这是个有工业应用价值的菌，L-苯丙氨酸转氨酶，PHB产生菌等。如利用真养产碱菌生产PHB——生物塑料，埋在地壤中6周完全降解，而普通塑料需200-300年。目前PHB产量占菌体重的70-80%。真养产碱菌(Alcaligens eutrophus)生产PHA Alcaligenes latus（广泛产碱菌）生产功能性高聚物蓝细菌(Cyanobacteria): 不产氧的光合细菌—— 紫细菌与绿细菌红螺菌科（Rhodospirillaceae)紫色非硫细菌着色菌科（Chromatiaceae）紫色硫细菌专性光合，专性厌氧，以H2S作为还原CO2的电子供体，氧化成硫沉积在胞内。常常它们把硫氧化为硫酸盐绿硫菌科（Chlorbiaceae）红螺菌科包括： ▲红螺菌属（Rhodospirillum) ▲红假单胞属(Rhodopseudomonas) 红微菌属(Rhodomicrobium) 黄红螺菌（Rhodospirillum fulvum), 深红螺菌（Rhodospirillum rubrum), 红红假单胞菌（Rhodopseudomonas palustris 光合细菌的培养方法—富集培养法 ●分离源：采用营养丰富的湖、沼泽、水田等厌气层的水。 ●培养基1：适用于红螺菌科。KH2PO4 0.5g, K2HPO4 0.6g, (NH4)2SO4 1.0g, MgSO4·7H2O 0.2g, NaCl 0.2g, CaCl2·2H2O 0.05g , 酵母浸膏0.1g, 微量元素溶液1ml, 生长因子1ml,蒸馏水1000ml；如有必要,可加入0.01%硫代硫酸钠或3%NaCl；为抑制硫酸还原菌生长,可把上述(NH4)2SO4 , MgSO4·7H2O 换成NH4Cl和MgCl2·6H2O。日本目前在各地废水处理中使用的光合细菌主要是Rp.sphaeroids ，这个菌株能很好利用低级脂肪酸、糖、氨基酸等各种有机物生长，特别是在醋酸、丙酸比为2：1～5：1培养基质

土壤微生物群落结构影响因素及研究方法的现状与展望6

土壤微生物群落结构影响因素及研究方法的现状与展望摘要: 土壤微生物是土壤生态系统的重要组成部分, 在土壤有机物质分解和养分释放、能量转移等中起着重要作用。随着人们对生物群落结构多样性重要性认识的不断深入及研究方法的不断改进, 土壤微生物群落结构多样性, 尤其是群落结构的研究工作逐渐受到生态学家的重视。本文从土壤微生物群落结构多样性的影响因素以及研究方法等方面阐述了目前国内外土壤微生物群落结构多样性的研究现状, 并对其未来研究方向进行了合理展望。关键词:微生物,群落结构, 土壤微生物群落 Review and prospects on methodology and affecting factors of soil microbial community structure Abstract:Soil microorganisms are important components of soil ecosystem and play central roles in biogeochemicalcycling such as organic matter decomposition, mineral nutrient release, and energy transformation. Along with the intensive comprehension of the importance of microbial community structure diversity and the rapid development of methodology, more and more studies have focused on soil microbial community structure diversity. This review introduces the current development of methodology and affecting factors of soil microbial community structure diversity. We also discussed the directions of future research on soil microbial community structure diversity. Key words: biodiversity, community structure ; soil；microbial community 引言土壤微生物主要指土壤中那些个体微小的生物体,主要包括细菌、放线菌、真菌,还有一些原生动物和藻类等。土壤微生物是影响土壤生态过程的一个重要因素, 土壤微生物在土壤形成、生态系统的生物地球化学循环、污染物质的降解和维持地下水质量等方面都具有重要作用。由于土壤中微生物个体微小, 数量多,土壤微生物分离和鉴定困难,土壤环境条件复杂等原因, 目前为止大约仅1～10%的土壤微生物被分离和鉴定,这些限制了对土壤微生物在陆地生态系统中重要作用的认识。虽然,对土壤微生物的认识有限,但这并没有影响它们在维护整个陆地生态系统稳定中的重要作用。近年来,随着研究的日益深入,对土壤微生物群

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～Ⅲ类、Ⅳ～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CO 2和H 2 O，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。 2 微生物降解有机物的机理及影响因素 2.1 微生物降解有机物的机理用于降解有机物的微生物主要有细菌和真菌，降解的方式主要包括堆肥法、生物反应处理和厌氧处理等，但每一过程都是利用微生物的代活动把有机污染物转化为易降解的物质甚至矿化[2]。以多环芳烃（PAHs）[3~4]和农药[5]的降解为例来说明。 2.1.1 微生物对多环芳烃（PAHs）的降解微生物之所以能降解多环芳烃依赖于它们对多环芳烃的代。微生物通过两种方式对PAHs进行代：1 ) 以PAHs作为唯一的碳源和能源：2 ) 把PAHs与其它有机质进行共代降解。研究表明许多微生物能以低分子量的PAHs (双环或三环) 作为唯一的碳源和能源，并将其完全矿化。而四环或多环的PAHs的可溶性差，比较稳定，难以降解，一般要通过共代方式降解。研究又表明，微生物在有氧和无氧条件下都能对多环芳烃进行降解。（1）共代降解高分子量的多环芳烃的生物降解一般均以共代方式开始。共代作用可以提高微生物降解多环芳烃的效率，改变微生物碳源和能源的底物结构，增大微生物对碳源和能源的选择围，从而达到难降解的多环芳烃最终被微生物利用并降解的目的。在有其他碳源和能源存在的条件下，微生物酶活性增强，降解

微生物菌群的选择及培养(含总结)

微生物菌群的选择与培养针对所学的关于水污染治理的有关理念，加之对环境微生物这门课程的理解，此次环境微生物这门课程的设计我选用的微生物菌群是对保健、水产、养殖、种植甚至环保等方面都有益的菌群。一、有益微生物的概念（“EM”菌群） “EM”是英语Effective和microorganisms的缩写，意为有益微生物群，是日本琉球大学的比嘉夫教授于1983年研制成功的微生物工程技术中综合性最强的新创造。有益微生物群由整个生态系统都存在的五大类微生物（光合细菌、乳酸菌、放线菌、酵母菌、发酵型丝状菌）中的多种有益微生物组成。这些微生物组合在一个统一体中互相促进，共同组成一个复杂而稳定的具有多元功能的微生物生态系统，在水族箱使用后，可抑制有害微生物，特别是病原菌和腐败菌的活动，从而改善水质，并改善鱼类消化道细菌群落，促进鱼类健康快速生长。其功能要超过硝化细菌和光合细菌。二、有益微生物群的主要成分 1、光合菌群（好氧型和厌氧型）如光合细菌和蓝藻类。属于独立营养微生物，菌体本身含60％以上的蛋白质，且富含多种维生素，还含有辅酶Ｑ10、抗病毒物质和促生长因子；它以土壤接受的光和热为能源，将土壤中的硫氢和碳氢化合物中的氢分离出来，变有害物质为无害物质，并以植物根部的分泌物、土壤中的有机物、有害气体（硫化氢等）及二氧化碳、氮等为基质，合成糖类、氨基酸类、维生素类、氮素化合物、抗病毒物质和生理活性物质等，是肥沃土壤和促进动植物生长的主要力量。光合菌群的代谢物质可以被植物直接吸收，还可以成为其它微生物繁殖的养分。 2、乳酸菌群（厌氧型）以嗜酸乳杆菌为主导。它靠摄取光合细菌、酵母菌产生的糖类形成乳酸。乳酸具有很强的杀菌能力，能有效抑制有害微生物的活动和有机物的急剧腐败分解。乳酸菌能够分解在常态下不易分解的木质素和纤维素，并使有机物发酵分解。乳酸菌还能够抑制连作障碍产生的致病菌增殖。 3、酵母菌群（好氧型）它利用植物根部产生的分泌物、光合菌合成的氨基酸、糖类及其它有机物质产生发酵力，合成促进根系生长及细胞分裂的活性化物质。酵母菌在有益微生物群中对于促进其它有效微生物（如乳酸菌、放线菌）增殖所需要的基质（食物）提供重要的给养保障。此外，酵母菌产生的单细胞蛋白是动物不可缺少的养分。 4、革兰氏阳性放线菌群（好氧型）它从光合细菌中获取氨基酸、氮素等作为基质，产生出各种抗生物质、维生素及酶，可以直接抑制病原菌。它提前获取有害霉菌和细菌增殖所需要的基质，从而抑制它们的增殖，并创造出其它有益微生物增殖的生存环境。放线菌和光合细菌混合后的净菌作用比放线菌单兵作战的杀伤力要大得多。它对难分解的物质，如木质素、纤维素、甲壳素等具有降解作用，并容易被动植物吸收，增强动植物对各种病害的抵抗力和免疫力。放线菌也会促进固氮菌和VA菌根菌增殖。

微生物的培养

目录实验一常用培养基的制备、灭菌与消毒实验二土壤中微生物分离纯化培养实验三菌种保藏实验四细菌形态观察及单染色实验五放线菌及霉菌形态观察实验六革兰氏染色及芽孢染色实验七酵母菌的形态观察及死活细胞的鉴定实验八微生物直接计数法及测微技术实验九大肠杆菌生长曲线的测定实验十水中细菌总数的测定实验十一细菌细胞的生化反应实验实验十二噬菌体的分离、纯化及效价测定实验一常用培养基的制备、灭菌与消毒一、实验目的了解培养基的配制原理；掌握配制培养基的一般方法和步骤；了解常见灭菌、清毒基本原理及方法；掌握干热天菌、高压蒸汽灭菌及过滤除菌的操作方法。二、实验原理培养基是人工按一定比例配制的供微生物生长繁殖和合成代产物所需要的营养物质的混合物。培养基的原材料可分为碳源、氮源、无机盐、生长因素和水。根据微生物的种类和实验目的不同，培养基也有不同的种类和配制方法。牛肉膏蛋白胨培养基是一种应用最广泛和最普通的细菌基础培养基，有时又称为普通培养基。由于这种培养基中含有一般细胞生长繁殖所需要的最基本的营养物质，所以可供微生物生长繁殖之用。

干热天菌、高压蒸汽灭菌方法主要是通过升温使蛋白质变性从而达到杀死微生物的效果。三、试剂与器材 1.器材试管、三角瓶、烧杯、量筒、玻璃棒、培养基、分装器、天平、牛角匙、高压蒸汽灭菌锅、pH度纸、棉花、牛皮纸、记号笔、麻绳、纱布、吸管、培养皿、电烘箱、注射器、微孔滤膜过滤器、镊子等。 2.试剂牛肉膏、蛋白胨、NaCl、琼脂四、实验容 1.称量→溶化→调pH→过滤→分装→加塞→包扎→灭菌→无菌检查 2.干热灭菌：装入待灭菌物品→升温→恒温→降温→开箱取物 3.高压蒸汽灭菌：加水→装物品→加盖→加热→排冷空气→加压→恒压→降压回零→排汽→取物→无菌检查 4.过滤除菌：组装灭菌→连接→压滤→无菌检查→清洗灭菌五、关键步骤及注意事项 1.要严格按配方配制。 2.调pH不要过头。 3.干热灭菌要注意物品不要堆放过紧，注意温度的时间控制，70oC以下放物、取物。 4.高压灭菌要注意物品不要过多，加热后排除冷空气，到时降压回零取物。 5.过滤除菌要注意各部件灭菌，压滤时，压力要适当，不可太猛太快，滤膜要注意清洗保存。实验二土壤中微生物分离纯化培养一、实验目的掌握倒平板的方法和几种常用的分离纯化微生物的基本操作技术；了解不同的微生物菌落在斜面上、半固体培养基和液体培养基中的生长特征；进一步熟练和掌握微生物无菌操作技术；掌握微生物培养方法。二、实验原理从混杂的微生物群体中获得只含有某一种或某一株微生物的过程称为微生物的分离与纯化。常用的分离、纯化方法：单细胞挑取法，稀释涂布平板法，稀释混合平板法，平板划线法稀释涂布平板法步骤：倒平板－制备土壤污水稀释液－涂布－培养－挑菌落；平板划线法步骤：倒平板－标记培养基名称－划线。三、试剂与器材

微生物种群的鉴定方法选择

目前用于湿地微生物群落结构分析的技术主要有平板计数法、荧光染色法、Biolog微平板分析、微生物醌指纹法、磷脂脂肪酸(PLFA)谱图、荧光原位杂交(FISH)技术等。近年来，变性梯度凝胶电泳、随机扩增多态性DNA标记、单链构象多态性等方法在湿地研究中也开始应用，对湿地中微生物的研究起到显著的推动作用。以期为利用现代分子技术研究人工湿地中微生物种群净化机理提供参考。 1 PCR-DGGE(Polymerase Chain Reac-tion and Denaturing Gradient Gel Electro-phoresis) 1.1 DGGE 原理 DGGE(变性梯度凝胶电泳)技术是由Fischer和Lerman于1979年最先提出的，主要是用于检测DNA突变的一种电泳技术。1993年Muzyers等首次将DGGE 技术应用于分子微生物学研究领域。DGGE利用序列不同的DNA片段在聚丙烯酰胺凝胶中解链温度不同的原理，通过梯度变性胶将DNA分开。与其它电泳系统相比，它不是基于核酸分子量的不同将DNA片段分开，而是根据序列的不同将片段大小相同的DNA序列分开。当双链DNA分子在含梯度变性剂(尿素、甲酰胺)的聚丙烯酰胺凝胶中进行电泳时，其解链的速度和程度与其序列密切相关，相同碱基对数目的双链DNA分子由于碱基对组成的不同，解链所需要的变性剂浓度也不同，当某一双链DNA序列迁移到变性凝胶的一定位置，并达到其解链温度时,即开始部分解链，解链程度越大，迁移阻力大，DNA分子的迁移速度随之减小，产生的迁移阻力与电场力相平衡时，具有不同序列的DNA片段则停留于凝胶的不同位置，形成相互分开的条带图谱。理论上只要选择的电泳条件足够精细，最低可检测到只有1个碱基差异的DNA片段。 1.2 PCR-DGGE 在人工湿地研究中的应用 1.2.1 微生物数量、丰度及多样性 Dong等用PCR-DGGE技术鉴别分析用来处理猪圈废水的湿地基质中微生物的情况，得出菌种的分布与总磷、硝酸盐、磷酸盐的浓度显著相关，从进水到出水中微生物的多样性及丰度显著降低，其优势种为Pseudomonas sp.(假单胞菌), Arthrobac-ter sp.(节细菌属), Bacillus sp.(杆状菌)。通过系统发育分析表明一部分16S rRNA的基因序列与不可培植的反硝化细菌具有极大的相关性，而这些反硝化细菌的活动对湿地中氮的去除起着重要的作用。Yin等利用DGGE技术分析处理受污染景观湖水的三个水平潜流湿地中微生物的多样性、总的微生物群落的改变以及氨氧化细菌的组成。通过PCR对携带单加氧酶的基因序列进行扩增，得出季节的变化对微生物群落的多样性和组成具有影响；序列分析说明湿地中氨氧化细菌是不可培养的，其菌群中含有大量的亚硝化单胞菌类似序列。Guo等利用

微生物的培养与应用知识讲解及练习

微生物的培养和应用【学习目标】 1、掌握培养基的分类、组成、功能及配制。 2、掌握无菌技术的内容和无菌操作技术。 3、研究培养基对微生物的选择作用 4、掌握分离、纯化特定微生物的研究思路和方法，掌握从土壤中分理处能够分解尿素的细菌并进行技术的操作过程。【要点梳理】要点一、微生物的实验室培养 1、培养基：（1）培养基的配制原则 ①目的要明确（根据微生物的种类、培养目的等）。如培养基可由简单的无机物组成，生产用培养则可加入化学成分不明确的天然物质，而分类鉴定培养基必须加入已知化学成分的物质。 ②营养要协调。注意各种营养物质的浓度和比例。 ③pH要适宜。各种微生物适宜生长的pH范围不同。如细菌、放线菌和真菌生长的最适pH分别为：6.5～7.5、 7.5～8.5和5.0～6.0。（2）培养基的种类和用途（3）选择培养基和鉴别培养基应用实例

（4）培养基中的营养要素要点诠释： ①微生物最常用的碳源是糖类，尤其是葡萄糖；最常用的氮源是铵盐、硝酸盐。 ②对异养微生物来说。含C、H、O、N的化合物既是碳源．又是氮源。 ③有些培养基不需要添加生长因子，生物自己能合成；而绝大多数微生物培养需要加入生长因子，原因是它们缺乏合成这些物质所需要的酶或合成能力有限。 2、无菌技术（1）无菌技术的概念在微生物培养中，获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵，其主要技术是无菌操作。无菌技术是指通过一定物理、化学的手段，防止实验室培养物被外来微生物污染，保持微生物的纯培养的技术，其中包括在微生物的分离、转接、保存等过程中防止其他微生物污染的手段。无菌技术主要围绕如何避免杂菌污染展开的，主要包括以下几方面： ①对实验操作的空间，操作者的手和衣着，进行清洁和消毒。 ②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。 ③为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近或接种箱内进行。 ④应避免已经灭菌处理的材料用具与周围其他物品相接触。（2）灭菌是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。方法见下表：注意：灭菌所依据的原理基本上都是使菌体内的蛋白质和核酸发生变性，从而达到杀菌的效果。（3）消毒是指使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物（不包括芽孢和孢子）。 ①煮沸消毒法：在100℃煮沸5 min～6 min可以杀死微生物细胞和一部分芽孢。 ②巴氏消毒法：在70℃～75℃煮30 min或在80℃煮15 min。可以杀死牛奶中的微生物，并且使牛奶的营

污染土壤微生物群落结构多样性及功能多样性测定方法

第26卷第10期 2006年10月生态学报ACT A EC O LOGIC A SI NIC A V ol.26,N o.10Oct.,2006 污染土壤微生物群落结构多样性及功能多样性测定方法陈承利,廖　敏3 ,曾路生 (污染环境修复与生态健康教育部重点实验室,浙江大学环境与资源学院,杭州　310029)基金项目:国家重点基础研究发展规划“973”资助项目(2002C B410804);国家自然科学基金资助项目(40201026) 收稿日期:2005206227;修订日期:2006205220 作者简介:陈承利(1982～),男,浙江平阳,硕士,主要从事土壤环境化学与环境生态毒理学研究.E 2mail :clchen1982@1631com 3通讯作者C orresponding author.E -mail :liaom in @https://www.360docs.net/doc/d32330913.html, or liaom inzju1@1631com Found ation item :The project was supported by National K ey Basic Research Support F oundation of China (N o.2002C B410804)and National Natural Science F oundation of China (N o.40201026) R eceived d ate :2005206227;Accepted d ate :2006205220 Biography :CHE N Cheng 2Li ,M aster ,mainly engaged in s oil environmental chem istry and ecotoxicology.E 2mail :clchen1982@1631com 摘要:土壤微生物在促进土壤质量和植物健康方面发挥着重要的作用,土壤微生物群落结构和组成的多样性及其变化在一定程度上反映了土壤质量。为了更好地了解土壤健康状况,非常有必要发展有效的方法来研究污染土壤微生物的多样性、分布以及行为等。回顾了近年来国内外污染土壤微生物群落结构多样性及功能多样性的测定方法,包括生物化学技术和分子生物学技术,现将它们的原理、优缺点、实用性及其发展动态作一阐述,同时指出结合这两种技术可为微生物群落分析提供一个更全面的、精确的方法。关键词:污染土壤;微生物多样性;分子生物学;BI O LOG;P LFA ;PCR ;DNA 文章编号:100020933(2006)1023404209　中图分类号:Q143,Q938,S154　文献标识码:A Methods to measure the microbial community structure and functional diversity in polluted soils CHE N Cheng 2Li ,LI AO Min 3,ZE NG Lu 2Sheng (MOE K ey Laboratory ,Environmental Remediation and Ecosystem H ealth ,College o f Environmental and Resources Sciences ,Zhejiang Univer sity ,Hangzhou ,310029,China ).Acta Ecologica Sinica ,2006,26(10):3404～3412. Abstract :S oil m icroorganisms ,such as bacteria and fungi ,play im portant roles in prom oting soil quality and im proving plant health and nutrition ,thus in fluencing terrestrial ecosystems.Increasing anthropogenic activities ,such as spraw ling urbanization ,agricultural development ,pesticides utilization ,and pollutions from all sources ,can potentially affect soil m icrobial community com position and diversity ,leading to deterioration of soil quality and fertility.H owever ,it is yet to be determ ined how these changes in m icrobial diversity can in fluence surface and ground ecosystems.T o that end ,there is an acute need for reliable and accurate methods to study the community structure and tax onomy of soil m icroorganisms.W ithout the development of effective methods for studying the m icrobial diversity ,distribution ,and behavior in polluted soil ,a thorough understanding of m icrobial diversity ,as well as its im pact on soil health ,cannot be achieved. The determ ination of species diversity depends on several factors including the intensity of each species ,the total number of species present ,species evenness ,and the spatial distribution of species.M ethods to measure m icrobial community structure and functional diversity in polluted soils can be classified into tw o groups ,i.e.,biochem ical 2based techniques and m olecular biological 2based techniques.T ypically ,diversity studies include the relative com parisons of communities across a gradient of stress and disturbance.W ith current techniques ,it is difficult to study true diversity due to lack of know ledge on com position and the techniques to determ ine the accuracy of the extraction or detection methods.T raditionally ,the analysis of soil m icrobial

影响微生物降解因素

影响污染物降解生物因素影响污染物降解的生物因素我认为可以大体从三方面分析下：一、有机物结构与生物可降解性生物降解有机物的难易程度与有机物的结构特征有很大的关系。首先，有机物生物降解的机理是：1、水中溶解的有机物能否扩散穿过细胞壁，是由分子的大小和溶解度决定的。目前认为低于12个碳原子的分子一般可以进入细胞。至于有机物分子的溶解度则由亲水基和疏水基决定的，当亲水基比疏水基占优势时，其溶解度就大。2、不溶于水的有机质,其疏水基比亲水基占优势,代谢反应只限于生物能接触的水和烃的界面处。尾端的疏水基溶进细胞的脂肪部分并进行β－氧化。有机物以这种形式从水和烃的界面处被逐步拉入细胞中并被代谢。微生物和不溶的有机物之间的有限接触面，妨碍了不溶解化合物的代谢速度。3、有机物分子中碳支链对代谢作用有一定影响。一般情况下，碳支链能够阻碍微生物代谢的速度,如正碳化合物比仲碳化合物容易被微生物代谢,叔碳化合物则不易被微生物代谢。这是因为微生物自身的酶须适应链的结构，在其分子支链处裂解，其中最简单的分子先被代谢。叔碳化合物有一对支链，这就要把分子作多次的裂解。具体来说，结构简单的有机物一般先降解，结构复杂的一般后降解。二、共代谢作用共代谢的概念：有一类物质称为外生物质或异生物质，是指一些天然条件下并不存在的由人工合成的化学物质，例如杀虫剂，杀菌剂和除草剂等，其中许多有易被各种细菌或真菌降解，有些则需添加一些有机物作为初级能源后才能降解，这一现象称为共代谢。共代谢过程不但提出了一种新的代谢现象 ,而且已被作为一种生化技术在芳香族化合物生物解研究中得到应用。G ihon等以共代谢为手段 ,分离和确定了卤代苯和对氯甲苯的假单胞菌的氧化产物 ,这有助于研究氧进入芳香环的机制。F ocht和Alexander等应用共代谢技术建立了 DDT的环断裂机制。Horvath 利用共代谢反应步骤少的优点 ,分别确定了 2 ,3 ,6 —三氯苯甲酸降解过程中所含的氧化、脱经和脱卤反应 ,从而发现了无色杆菌代谢 2 ,3 ,6 —三氯苯甲酸的途径。Hanne、 Jaakko、 Woods、 Mary 等利用厌氧反应器中存在共代谢

微生物培养方法

微生物的培养方法实验目的：学习掌握无菌操作技术；学习接种方法；学习常用的分离、纯化菌种的方法。一、接种将微生物接到适于它生长繁殖的人工培养基上或活的生物体内的过程叫做接种。１、接种工具和方法在实验室用得最多的接种工具是接种环、接种针。由于接种要求或方法的不同，接种针的针尖部常做成不同的形状，有刀形、耙形等之分。有时滴管、吸管也可作为接种工具进行液体接种。在固体培养基表面要将菌液均匀涂布时，需要用到涂布棒。（图1）图1 接种和分离工具 1．接种针 2.接种环 3.接种钩 4.5.玻璃涂棒 6.接种圈 7.接种锄 8.小解剖刀常用的接种方法有以下几种：１）划线接种这是最常用的接种方法。即在固体培养基表面作来回直线形的移动，就可达到接种的作用。常用的接种工具有接种环，接种针等。在斜面接种和平板划线中就常用此法。２）三点接种在研究霉菌形态时常用此法。此法即把少量的微生物接种在平板表面上，成等边三角形的三点，让它各自独立形成菌落后，来观察、研究它们的形态。除三点外，也有一点或多点进行接种的。３）穿刺接种在保藏厌氧菌种或研究微生物的动力时常采用此法。做穿刺接种时，用的接种工具是接种针。用的培养基一般是半固体培养基。它的做法是：用接种针蘸取少量的菌种，沿半固体培养基中心向管底作直线穿刺，如某细菌具有鞭毛而能运动，则在穿刺线周围能够生长。

４）浇混接种该法是将待接的微生物先放入培养皿中，然后再倒入冷却至45°C左右的固体培养基，迅速轻轻摇匀，这样菌液就达到稀释的目的。待平板凝固之后，置合适温度下培养，就可长出单个的微生物菌落。５）涂布接种与浇混接种略有不同，就是先倒好平板，让其凝固，然后再将菌液倒入平板上面，迅速用涂布棒在表面作来回左右的涂布，让菌液均匀分布，就可长出单个的微生物的菌落。６）液体接种从固体培养基中将菌洗下，倒入液体培养基中，或者从液体培养物中，用移液管将菌液接至液体培养基中，或从液体培养物中将菌液移至固体培养基中，都可称为液体接种。７）注射接种该法是用注射的方法将待接的微生物转接至活的生物体内，如人或其它动物中，常见的疫苗预防接种，就是用注射接种，接入人体，来预防某些疾病。８）活体接种活体接种是专门用于培养病毒或其它病原微生物的一种方法，因为病毒必须接种于活的生物体内才能生长繁殖。所用的活体可以是整个动物；也可以是某个离体活组织，例如猴肾等；也可以是发育的鸡胚。接种的方式是注射，也可以是拌料喂养。２、无菌操作培养基经高压灭菌后，用经过灭菌的工具（如接种针和吸管等）在无菌条件下接种含菌材料（如样品、菌苔或菌悬液等）于培养基上，这个过程叫做无菌接种操作。在实验室检验中的各种接种必须是无菌操作。实验台面不论是什么材料，一律要求光滑、水平。光滑是便于用消毒剂擦洗；水平是倒琼脂培养基时利于培养皿内平板的厚度保持一致。在实验台上方，空气流动应缓慢，杂菌应尽量减少，其周围杂菌也应越少越好。为此，必须清扫室内，关闭实验室的门窗，并用消毒剂进行空气消毒处理，尽可能地减少杂菌的数量。空气中的杂菌在气流小的情况下，随着灰尘落下，所以接种时，打开培养皿的时间应尽量短。用于接种的器具必须经干热或火焰等灭菌。接种环的火焰灭菌方法：通常接种环在火焰上充分烧红（接种柄，一边转动一边慢慢地来回通过火焰三次），冷却，先接触一下培养基，待接种环冷却到室温后，方可用它来挑取含菌材料或菌体，迅速地接种到新的培养基上。（图2）然后，将接种环从柄部至环端逐渐通过火焰灭菌，复原。不要直接烧环，以免残留在接种环上的菌体爆溅而污染空间。平板接种时，通常把平板的面倾斜，把培养皿的盖打开一小部分进行接种。在向培养皿内倒培养基或接种时，试管口或瓶壁外面不要接触底皿边，试管或瓶口应倾斜一下在火焰上通过。