第八章 微生物生态

第八章第八章 微生物的生态微生物的生态 微生物与环境间有着极为密切的关系，微生物的微生物与环境间有着极为密切的关系，微生物的生命活动依赖于环境，同时也影响着环境，研究微生生命活动依赖于环境，同时也影响着环境，研究微生物与环境之间的关系，了解它们在自然界的分布，可物与环境之间的关系，了解它们在自然界的分布，可为人们开发微生物资源提供理论依据，以使人们利用为人们开发微生物资源提供理论依据，以使人们利用微生物在自然界中的作用来改造自然，保护自然。微生物在自然界中的作用来改造自然，保护自然。微生物之微生物之间，微生物与其他微生物之，微生物与其他微生物之间，也存在，也存在着相互依存，相互制着相互依存，相互制约的关系，研究它的关系，研究它们之之间的关系，的关系，使人使人类更好地利用微生物，更好地利用微生物，为防治人和防治人和动植物疾病，植物疾病，为工工农业生生产服服务。生态学：生态学：研究生物系统与其环境条件间相互作用规律性的研究生物系统与其环境条件间相互作用规律性的科学。科学。微生物生态学：微生物生态学：研究微生物与其周围生物和非生物环境之间相互关系。研究微生物与其周围生物和非生物环境之间相互关系。t 各种环境中的微生物的种类、分布；各种环境中的微生物的种类、分布；t微生物和其它生物的关系；微生物和其它生物的关系；t微生物与物质循环；微生物与物质循环；研究意义：研究意义：理论：理论：地球进化和生物进化原因地球进化和生物进化原因实践实践：开发菌种资源、防治有害微生物、新的微生物农药、菌肥、：开发菌种资源、防治有害微生物、新的微生物农药、菌肥、医药、混菌发酵、生态农业，促进探矿、冶金、环保、提高土壤肥医药、混菌发酵、生态农业，促进探矿、冶金、环保、提高土壤肥力以及开发生物能等力以及开发生物能等各种群之间存在着相互作用各种群之间存在着相互作用群落与生境之间存在着相互作用群落与生境之间存在着相互作用几个概念几个概念:n生物圈：地球上的所有生物。生物圈：地球上的所有生物。n生态系统：在一定的空间内生物的成分和非生生态系统：在一定的空间内生物的成分和非生物的成分通过物质循环和能量流动互相作用、物的成分通过物质循环和能量流动互相作用、互相依存而构成的一个生态学功能单位。互相依存而构成的一个生态学功能单位。n群落：同一环境中两个以上种群由于生活繁殖群落：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。上的连锁而构成相依赖、相制约的生物集团。n种群：生活在同一环境中的同种个体组成的能种群：生活在同一环境中的同种个体组成的能繁殖集团。与同种别地的种群有隔离、有界限。繁殖集团。与同种别地的种群有隔离、有界限。生态学研究范围：生态学研究范围：第一节第一节 微生物在自然界中的微生物在自然界中的 分布与菌种资源分布与菌种资源微生物的特点：微生物的特点：个体微小，代谢营养类型多样，适应能力强个体微小，代谢营养类型多样，适应能力强微生物在自然界中分布广泛微生物在自然界中分布广泛一、微生物在自然界中的分布一、微生物在自然界中的分布（一）土壤中的微生物（一）土壤中的微生物n土壤中的环境条件：营养、水分、空气、酸碱度、渗透压土壤中的环境条件：营养、水分、空气、酸碱度、渗透压和温度条件都适于微生物的生活，是微生物的大本营、也和温度条件都适于微生物的生活，是微生物的大本营、也是人类最丰富的是人类最丰富的“菌种资源库菌种资源库”。n土壤中微生物的数量：按种类递减土壤中微生物的数量：按种类递减q细菌细菌放线菌放线菌霉菌霉菌酵母菌酵母菌藻类藻类原生动物原生动物 108107106105 104 103个个/gq每亩耕作土壤中每亩耕作土壤中，细菌湿重约细菌湿重约90 225kg；以土壤有机质含以土壤有机质含量为量为2%计算，则所含细菌干重约为土壤有机质的计算，则所含细菌干重约为土壤有机质的1%左右。左右。q土壤微生物的代谢活动，可改变土壤的理化性质，进行物质土壤微生物的代谢活动，可改变土壤的理化性质，进行物质转化，因此，土壤微生物是构成土壤肥力的重要因素。转化，因此，土壤微生物是构成土壤肥力的重要因素。q土壤微生物的数量和分布受季节影响土壤微生物的数量和分布受季节影响;微生物的数量也与于土微生物的数量也与于土层的深度有关，一般土壤表层微生物最多，随着土层的加深，层的深度有关，一般土壤表层微生物最多，随着土层的加深，微生物的数量逐步减少。微生物的数量逐步减少。土壤模型土壤模型我国各主要土壤的含菌量（万我国各主要土壤的含菌量（万/克干土）克干土）（中科院南京土壤研究所资料）（中科院南京土壤研究所资料）土类土类地点地点细菌细菌放线菌放线菌真菌真菌暗棕壤暗棕壤黑龙江呼玛黑龙江呼玛2,32761213棕壤棕壤辽宁沈阳辽宁沈阳1,2843936黄棕壤黄棕壤江苏南京江苏南京1,4062716红壤红壤浙江杭州浙江杭州1,1031234砖红壤砖红壤广东徐闻广东徐闻5073911磷质石灰土磷质石灰土西沙群岛西沙群岛2,2291,10515黑土黑土黑龙江哈尔滨黑龙江哈尔滨2,1111,02419黑钙土黑钙土黑龙江安达黑龙江安达1,0743192棕钙土棕钙土宁夏宁武宁夏宁武140114草甸土草甸土黑龙江亚沟黑龙江亚沟7,8632923嵝土嵝土陕西武功陕西武功9511,0324白浆土白浆土吉林皎河吉林皎河1,598553滨海盐土滨海盐土江苏连云港江苏连云港466410.4（二）水体中的微生物（二）水体中的微生物n自然界江河湖海等各种淡水与咸水水域中都生存着相自然界江河湖海等各种淡水与咸水水域中都生存着相应的微生物。应的微生物。n水域中微生物的种类和数量与水域的有机物、无机物水域中微生物的种类和数量与水域的有机物、无机物的种类和含量，光照、酸碱度、渗透压、温度、含氧的种类和含量，光照、酸碱度、渗透压、温度、含氧量和有毒物质的含量有密切关系。量和有毒物质的含量有密切关系。n各种水系：各种水系：水水淡水淡水海水海水地下水：无色杆菌、黄杆菌、革兰氏阳性杆菌、微球菌、地下水：无色杆菌、黄杆菌、革兰氏阳性杆菌、微球菌、诺卡氏菌诺卡氏菌地表水地表水溪水：营养少、主要是革兰氏阴性无芽孢杆菌、溪水：营养少、主要是革兰氏阴性无芽孢杆菌、生丝微菌生丝微菌河水：出现假单孢菌、芽孢、肠杆菌、弧菌、河水：出现假单孢菌、芽孢、肠杆菌、弧菌、螺菌、硫细菌、微球菌、八叠球菌、诺卡氏螺菌、硫细菌、微球菌、八叠球菌、诺卡氏菌、链球菌、螺旋体等菌、链球菌、螺旋体等污水污水生活污水：荧光、绿脓、变形、枯草、阴生活污水：荧光、绿脓、变形、枯草、阴沟、大肠、粪链球菌、病毒和噬菌体沟、大肠、粪链球菌、病毒和噬菌体生产污水：与所含污物有关生产污水：与所含污物有关海水：海水：平均含盐量：平均含盐量：3.5%，密度大、渗透压高、冰点低，密度大、渗透压高、冰点低微生物组成：多数为革兰氏阴性菌、多嗜盐、河口微生物组成：多数为革兰氏阴性菌、多嗜盐、河口处有耐盐菌，处有耐盐菌，嗜盐菌：低嗜盐菌，适于生活在盐浓度嗜盐菌：低嗜盐菌，适于生活在盐浓度25%；中等嗜盐菌，适于生活在盐浓度中等嗜盐菌，适于生活在盐浓度520%；高嗜盐菌：适于生活在盐浓度高嗜盐菌：适于生活在盐浓度2030%形形 态：多有鞭毛，常见多形性、可变为球形、弧态：多有鞭毛，常见多形性、可变为球形、弧形、丝状及螺旋状，个体小；形、丝状及螺旋状，个体小；生生 理：兼性厌氧，生长慢，能在低营养下生活，理：兼性厌氧，生长慢，能在低营养下生活，常产色素，分解蛋白质能力强，解糖能力低，常产色素，分解蛋白质能力强，解糖能力低，多嗜冷，对热敏感；多嗜冷，对热敏感；分分 布：不均匀，布：不均匀，010米米少少 透光区透光区1050米米呈上升变化呈上升变化 无光区无光区50米以下数量减少米以下数量减少 海底沉积物上海底沉积物上少少 深海区深海区耐高压，尤其是生活在深海的细菌耐高压，尤其是生活在深海的细菌 超深渊海超深渊海区区常见菌种：假单孢菌、弧菌、螺菌、无色杆菌、黄常见菌种：假单孢菌、弧菌、螺菌、无色杆菌、黄杆菌杆菌德国科学家德国科学家H.N.Schulz等等1999年在纳米比亚海岸的海底沉积物年在纳米比亚海岸的海底沉积物中发现的一种硫磺细菌（中发现的一种硫磺细菌（sulfur bacterium），），其大小可达其大小可达0.75 mm，Thiomargarita namibiensis，-“纳米比亚硫磺珍珠纳米比亚硫磺珍珠”清水型水生微生物清水型水生微生物n洁净湖泊和水库，微生物数量少（洁净湖泊和水库，微生物数量少（10103/ml），），以化能自以化能自养型和光能自养型微生物为主，部分腐生细菌，如色杆菌、养型和光能自养型微生物为主，部分腐生细菌，如色杆菌、无色杆菌和微球菌等；霉菌中如水霉、绵霉等的一些种；以无色杆菌和微球菌等；霉菌中如水霉、绵霉等的一些种；以及单细胞和丝状的藻类和一些原生动物常在水面生长，数量及单细胞和丝状的藻类和一些原生动物常在水面生长，数量较少。以上微生物种类可以认为是水中较少。以上微生物种类可以认为是水中的的“土著土著”菌群。菌群。n根据微生物对水生环境中的营养要求，将其分为三类：贫营根据微生物对水生环境中的营养要求，将其分为三类：贫营养细菌、兼性贫营养细菌（指一些在富营养培养基中经反复养细菌、兼性贫营养细菌（指一些在富营养培养基中经反复培养后也能适应并生长的贫营养细菌）、富营养细菌培养后也能适应并生长的贫营养细菌）、富营养细菌n清水型的腐生微生物多是一些贫营养细菌清水型的腐生微生物多是一些贫营养细菌n类型：流经城市的河水、港口附近的海水、滞留的池水、阴类型：流经城市的河水、港口附近的海水、滞留的池水、阴沟水沟水n环境情况：流入了大量的人畜排泄物、生活污物和工业废水环境情况：流入了大量的人畜排泄物、生活污物和工业废水等，有机物含量大增等，有机物含量大增n微生物数量和类群：微生物数量和类群：q数量：大量外来的腐生细菌，使腐败型水生微生物尤其是细菌和数量：大量外来的腐生细菌，使腐败型水生微生物尤其是细菌和原生动物大量繁殖，每毫升污水的微生物含量达到原生动物大量繁殖，每毫升污水的微生物含量达到107108个。个。q类群：类群：革兰氏阴性无芽孢杆菌，如革兰氏阴性无芽孢杆菌，如Proteus、E.coli、Enterobacter aerogenes和和Alcaligenes等，等，各种各种Bacillus、Vibrio和和Spirillum等的一些种等的一些种纤毛虫类、鞭毛虫类和根足虫类等原生动物纤毛虫类、鞭毛虫类和根足虫类等原生动物还有一些随人畜排泄物和病体污物进入水体的动植物致病菌还有一些随人畜排泄物和病体污物进入水体的动植物致病菌n繁殖及后果：通常因水体环境中的营养等条件不能满足其生繁殖及后果：通常因水体环境中的营养等条件不能满足其生长繁殖的要求，加上周围其它微生物的竞争和拮抗关系，一长繁殖的要求，加上周围其它微生物的竞争和拮抗关系，一般难以长期生存，但由于水体的流动，也会造成病原菌的传般难以长期生存，但由于水体的流动，也会造成病原菌的传播甚至疾病的流行。播甚至疾病的流行。腐败型水生微生物腐败型水生微生物水的自净作用水的自净作用n污水中的微生物在污水环境中大量繁殖，逐渐把水中的有机物污水中的微生物在污水环境中大量繁殖，逐渐把水中的有机物分解成简单的无机物，同时它们的数量随之减少，污水也就逐分解成简单的无机物，同时它们的数量随之减少，污水也就逐步净化变清。步净化变清。n在自然水体尤其是快速流动的水中，存在着对有机或无机污染在自然水体尤其是快速流动的水中，存在着对有机或无机污染物的自净作用，是流水不腐的原因：物的自净作用，是流水不腐的原因：有物理性的稀释作用和化学性的氧化作用；更重要的是各种生有物理性的稀释作用和化学性的氧化作用；更重要的是各种生物学和生物化学作用，如好氧菌对有机物的分解作用、原生动物学和生物化学作用，如好氧菌对有机物的分解作用、原生动物对细菌等的吞噬作用，噬菌体对宿主的裂解作用，以及微生物对细菌等的吞噬作用，噬菌体对宿主的裂解作用，以及微生物产生的凝胶物质对污染物的吸附、沉降作用等使水中有机物物产生的凝胶物质对污染物的吸附、沉降作用等使水中有机物含量降低，这种作用称为水的自净作用。含量降低，这种作用称为水的自净作用。n水源的饮用价值：良好的饮用水细菌含量应在水源的饮用价值：良好的饮用水细菌含量应在100个个/ml以下，以下，当超过当超过500个个/ml时，即不适合作为饮用水。更重要的是水中的时，即不适合作为饮用水。更重要的是水中的微生物种类，一般用大肠菌群数作为是否含有病原菌的指标，微生物种类，一般用大肠菌群数作为是否含有病原菌的指标，3个个/L（三）空气中的微生物（三）空气中的微生物n空气中的环境条件：无营养和充足水分、紫外线直射空气中的环境条件：无营养和充足水分、紫外线直射n存在状态：漂浮，短暂停留，以吸附于尘埃微粒上的形存在状态：漂浮，短暂停留，以吸附于尘埃微粒上的形式存在。空气中的尘埃颗粒数与微生物数量有直接关系。式存在。空气中的尘埃颗粒数与微生物数量有直接关系。n分布：越接近地面的空气含菌量越高，目前人类检测到分布：越接近地面的空气含菌量越高，目前人类检测到微生物存在的最高处为微生物存在的最高处为85km的高空。的高空。n种类：球菌、芽孢杆菌、产色素细菌、真菌孢子种类：球菌、芽孢杆菌、产色素细菌、真菌孢子n空气中微生物数量的测定：培养皿沉降法、液体阻留法空气中微生物数量的测定：培养皿沉降法、液体阻留法n空气中微生物的杀灭与去除：紫外线照射、甲醛熏蒸、空气中微生物的杀灭与去除：紫外线照射、甲醛熏蒸、药物喷雾、过滤除菌等，常用的过滤介质有棉花、纱布、药物喷雾、过滤除菌等，常用的过滤介质有棉花、纱布、石棉滤板、活性炭或超细玻璃纤维过滤纸等。石棉滤板、活性炭或超细玻璃纤维过滤纸等。（四）工农业产品上的微生物（四）工农业产品上的微生物1微生物引起的工业产品的霉腐微生物引起的工业产品的霉腐大量工业制品都是用动植物产品作原料来制造的大量工业制品都是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、卷纤维制品、木制品、革制品、橡胶制品、油漆、卷烟、化妆品等烟、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、利用分解、利用 光学仪器上的镜头，建筑泥浆、钢缆、地下管道、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。特殊微生物所破坏。材料劣化：工农业产品因受气候、物理、化学或生物因材料劣化：工农业产品因受气候、物理、化学或生物因素的作用而被破坏的现象素的作用而被破坏的现象微生物引起的劣化种类：微生物引起的劣化种类：霉变（霉变（mildew，mouldness）：由霉菌引起的劣化）：由霉菌引起的劣化腐朽（腐朽（decay）泛指在好氧条件下微生物酶解木质素和纤维素）泛指在好氧条件下微生物酶解木质素和纤维素等有机质而使材料力学性质严重下降的现象，常见的如由担子菌等有机质而使材料力学性质严重下降的现象，常见的如由担子菌引起的木材或木制品的腐朽现象引起的木材或木制品的腐朽现象腐烂（或腐败，腐烂（或腐败，Putrefection，rot）主要指由细菌或酵母菌引）主要指由细菌或酵母菌引起的使物体变软、发臭性的劣化起的使物体变软、发臭性的劣化腐蚀（腐蚀（corrosion）主要指由硫酸盐还原细菌、铁细菌或硫细）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、破坏性劣化菌引起的金属材料的侵蚀、破坏性劣化霉腐微生物学霉腐微生物学n定义：工农业产品的劣化主要是霉变与腐烂，故研究危害各定义：工农业产品的劣化主要是霉变与腐烂，故研究危害各种工农业产品的微生物种类、分布、作用机理以及如何防治种工农业产品的微生物种类、分布、作用机理以及如何防治其危害的科学。其危害的科学。n霉腐微生物的作用机理：霉腐微生物的作用机理：q通过微生物酶系分解各种工农业产品中的相应组分产生危害。通过微生物酶系分解各种工农业产品中的相应组分产生危害。q在矿物油中生长，不仅因大量菌体阻塞机件，代谢产物会腐蚀金属器件在矿物油中生长，不仅因大量菌体阻塞机件，代谢产物会腐蚀金属器件q硫细菌、铁细菌和硫酸盐还原菌会对金属制品、管道和船体外壳等产生硫细菌、铁细菌和硫酸盐还原菌会对金属制品、管道和船体外壳等产生腐蚀腐蚀q菌体和代谢物属于电解质，对电讯、电机器材等会危及其电学性能菌体和代谢物属于电解质，对电讯、电机器材等会危及其电学性能q有些霉菌分泌的有机酸能腐蚀玻璃以致严重降低光学仪器的性能有些霉菌分泌的有机酸能腐蚀玻璃以致严重降低光学仪器的性能q烟叶、中药材、化妆品、建材、图书、文物、档案、艺术品、生物标本烟叶、中药材、化妆品、建材、图书、文物、档案、艺术品、生物标本霉腐微生物的控制霉腐微生物的控制n控制其温度、湿度、氧气和养料控制其温度、湿度、氧气和养料n采用有效的化学抑菌剂、杀菌剂或物理杀菌剂采用有效的化学抑菌剂、杀菌剂或物理杀菌剂n在工业产品加工、包装过程中，尽量保持环境卫生在工业产品加工、包装过程中，尽量保持环境卫生并严防杂菌污染并严防杂菌污染工业防霉剂筛选的试验菌种及其特性工业防霉剂筛选的试验菌种及其特性 菌菌 名名 破破 坏坏 性性 能能Aspergillus niger（黑曲霉）黑曲霉）在许多材料上广泛生长，抗铜盐在许多材料上广泛生长，抗铜盐Asp.terreus（土曲霉）土曲霉）侵蚀多种材料侵蚀多种材料Aureobacidium pullulans（出芽短梗霉）出芽短梗霉）侵蚀涂漆与喷漆侵蚀涂漆与喷漆Paecilomyces varioti（宛氏拟青霉）宛氏拟青霉）侵蚀塑料和皮革侵蚀塑料和皮革Penicillium funiculosum（绳状青霉）绳状青霉）侵蚀织物及多种材料侵蚀织物及多种材料P.ochro-chloron（赭绿青霉）赭绿青霉）侵蚀塑料与织物，抗铜盐侵蚀塑料与织物，抗铜盐Scopularriopsis brevicaulis（短柄帚霉）短柄帚霉）侵蚀橡胶侵蚀橡胶Tricoderma viride（绿色木霉）绿色木霉）侵蚀纤维织物与塑料侵蚀纤维织物与塑料2食品上的微生物食品上的微生物n食品的基质条件：含有丰富的营养物质和适宜的环境食品的基质条件：含有丰富的营养物质和适宜的环境n食品上微生物的来源：食品原料的采收、运输、加工和包装过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物n污染食品的微生物种类：污染食品的微生物种类：Aspergillus、Penicillium、Fusarium、Alternaria、Paecilomyces、Rhizopus、Mucor、Trichoderma、Phoma、Escherichia coli、Staphylococcus aureus、Bacillus subtilis、B.megaterium、Salmonella、Proteus vulgaris、Pseudomonas aeroginosa、Lactobacillus、Streptococcus lactis、Clostridium、Sacchromyces cerevisiae等。等。n微生物污染的危害：除引起食品变质外，还可能含有各种致病微生物污染的危害：除引起食品变质外，还可能含有各种致病菌和毒素等有害代谢产物，会引起人类的各种严重疾病菌和毒素等有害代谢产物，会引起人类的各种严重疾病防止霉腐的方法：防止霉腐的方法：n在在加工、制造、包装过程中必须特别注意清洁卫生加工、制造、包装过程中必须特别注意清洁卫生n控制保藏条件控制保藏条件采用低温、干燥、密封等措施采用低温、干燥、密封等措施n添加少量无毒的化学防腐剂添加少量无毒的化学防腐剂如苯甲酸、山梨酸、脱氢醋如苯甲酸、山梨酸、脱氢醋酸、维生素酸、维生素K、丙酸、二甲基延胡索酸等丙酸、二甲基延胡索酸等主要食品中常见防腐剂的应用情况主要食品中常见防腐剂的应用情况食品名硝酸盐SO2环六甲甲酸乙酸丙酸山梨酸苯甲酸 对羟基联苯烟熏 亚硝酸盐 基胺 苯甲酸酯干酪（+）（+）+（+）（+）+肉制品 +（+）+（+）+水产品 +蔬菜食品 +（+）果品 +（+）（+）软饮料 +（+）葡萄酒 +面包 +糖果糕点 +（+）+可采用多种方法防止微生物对食品等的破坏可采用多种方法防止微生物对食品等的破坏罐头食品的变质与微生物罐头食品的变质与微生物n罐头食品的种类：罐头食品的种类：q酸性食品罐头酸性食品罐头：属于一般酸性食品（：属于一般酸性食品（pH3.74.5）者，如番茄、梨、无花果、者，如番茄、梨、无花果、菠萝和其它水果罐头；属于高酸食品（菠萝和其它水果罐头；属于高酸食品（pH5的食品称低酸食品，如多数肉类、海产品、牛奶、的食品称低酸食品，如多数肉类、海产品、牛奶、玉米和豌豆等；玉米和豌豆等；pH为为4.55的食品则称中酸食品，如肉菜混合物、汤料和沙司的食品则称中酸食品，如肉菜混合物、汤料和沙司等。等。需要用较高的灭菌温度，特别是肉类罐头。需要用较高的灭菌温度，特别是肉类罐头。变质时，可检出变质时，可检出Bacillus stearothermophilus（嗜热脂肪芽孢杆菌）和嗜热脂肪芽孢杆菌）和B.coagulans（凝结芽孢杆菌）等凝结芽孢杆菌）等“平酸菌平酸菌”，还可分离到，还可分离到Clostridium thermosaccharolyticum（嗜热解糖梭菌）等产酸嗜热解糖梭菌）等产酸产气菌以及分解蛋白质的产气菌以及分解蛋白质的C.sporogenes（生孢梭菌）、生孢梭菌）、C.histolyticum（溶组织梭菌）和溶组织梭菌）和C.botulinun（肉毒梭菌）等厌氧梭状芽孢杆菌。除平酸菌外在生长过程中都会肉毒梭菌）等厌氧梭状芽孢杆菌。除平酸菌外在生长过程中都会产生大量的产生大量的CO2和和H2，从而引起罐头膨胀（从而引起罐头膨胀（“胖听胖听”）。其中的）。其中的C.botulinum还会产生对人畜有剧毒的细菌外毒素还会产生对人畜有剧毒的细菌外毒素肉毒毒素。肉毒毒素。3、农产品上的微生物、农产品上的微生物粮食和饲料上的微生物粮食和饲料上的微生物n主要菌种：以青霉属、曲霉属、镰孢霉属（主要菌种：以青霉属、曲霉属、镰孢霉属（Fusarium）等的一等的一些种为主。些种为主。n真菌毒素：目前已知的五万多种真菌中，至少有两百多个种能真菌毒素：目前已知的五万多种真菌中，至少有两百多个种能产生一百多种真菌毒素，其中有产生一百多种真菌毒素，其中有14种致癌，两种是剧毒致癌剂，种致癌，两种是剧毒致癌剂，其一为黄曲霉毒素（其一为黄曲霉毒素（aflatoxin），），另一种是由某些镰孢菌产生另一种是由某些镰孢菌产生的单端孢烯族毒素的单端孢烯族毒素T2。凡是被霉菌严重污染的粮食一般都含有凡是被霉菌严重污染的粮食一般都含有多种真菌毒素，因此，多种真菌毒素，因此，“防癌必先防霉防癌必先防霉防癌必先防霉防癌必先防霉”。一份。一份“黄变米黄变米”试试样中样中70%米粒污染有产毒真菌，并都含有真菌毒素；北京空气米粒污染有产毒真菌，并都含有真菌毒素；北京空气中飘浮的真菌中中飘浮的真菌中11.5%是产毒真菌。是产毒真菌。n主要真菌毒素：黄曲霉毒素、赭曲霉素、杂色曲霉素、岛青霉主要真菌毒素：黄曲霉毒素、赭曲霉素、杂色曲霉素、岛青霉素、黄天精、环氯素、展青霉素、桔青霉素、皱褶青霉素、黄素、黄天精、环氯素、展青霉素、桔青霉素、皱褶青霉素、黄绿青霉素、青霉酸、圆弧青霉素、偶氮酸、单端孢烯族毒素、绿青霉素、青霉酸、圆弧青霉素、偶氮酸、单端孢烯族毒素、二氢雪腐镰刀菌烯酮和二氢雪腐镰刀菌烯酮和T2毒素等。毒素等。t 利用特定的微生物制备风味食品，如酱制品、利用特定的微生物制备风味食品，如酱制品、米酒、腌酸菜等；米酒、腌酸菜等；有利影响：有利影响：（五）极端环境下的微生物（五）极端环境下的微生物1、嗜热微生物、嗜热微生物嗜热微生物是一类生活在高温环境嗜热微生物是一类生活在高温环境中的微生物，如火山口及其周围区中的微生物，如火山口及其周围区域、温泉、工厂高温废水排放区等。域、温泉、工厂高温废水排放区等。兼性嗜热菌兼性嗜热菌专性嗜热菌专性嗜热菌极端嗜热菌极端嗜热菌耐热菌耐热菌超嗜热菌超嗜热菌 嗜热菌的类型：嗜热菌的类型：隐蔽热网菌隐蔽热网菌（PyrodictiumPyrodictium occultumoccultum）嗜酸热硫化叶菌嗜酸热硫化叶菌（SulfolobusSulfolobus acidocaldariusacidocaldarius）水生嗜热杆菌水生嗜热杆菌(ThermusThermus aquaticusaquaticus)2、嗜冷微生物、嗜冷微生物嗜冷菌：最适生长温度低于嗜冷菌：最适生长温度低于15耐冷微生物：最适生长温度为耐冷微生物：最适生长温度为20-40主要分布于极地、深海、高山、冰窖和冷藏库主要分布于极地、深海、高山、冰窖和冷藏库3、嗜酸微生物、嗜酸微生物只能上生活在低只能上生活在低pH（4）的条件下的条件下耐酸微生物：也可在中性环境中生长最适生长温度低于耐酸微生物：也可在中性环境中生长最适生长温度低于15 4、嗜碱微生物、嗜碱微生物专性生活在专性生活在pH10-11的碱性条件下的碱性条件下5、嗜盐微生物、嗜盐微生物在高盐浓度下才能生长在高盐浓度下才能生长6、嗜压微生物、嗜压微生物在高静水压环境中生长在高静水压环境中生长7、抗辐射微生物、抗辐射微生物研究意义：研究意义：(1)(1)开发利用新的微生物资源，包括特异性的基因资源；开发利用新的微生物资源，包括特异性的基因资源；(2)(2)为微生物生理、遗传和分类乃至生命科学及相关学科为微生物生理、遗传和分类乃至生命科学及相关学科许多领域，如：功能基因组学、生物电子器材等的研究提许多领域，如：功能基因组学、生物电子器材等的研究提供新的课题和材料；供新的课题和材料；(3)(3)为生物进化、生命起源的研究提供新的材料。为生物进化、生命起源的研究提供新的材料。(六）生物体内外的正常菌群六）生物体内外的正常菌群1、人体的正常菌群、人体的正常菌群 在正常人体皮肤、粘膜及外界相通的各种腔道（如在正常人体皮肤、粘膜及外界相通的各种腔道（如口腔、鼻咽腔、肠道和泌尿道）等部位，存在着对人体口腔、鼻咽腔、肠道和泌尿道）等部位，存在着对人体无害的微生物群，包括无害的微生物群，包括细菌、真菌、螺旋体、支原体细菌、真菌、螺旋体、支原体等。等。在长期进化过程中，微生物群的内部及其与宿主之在长期进化过程中，微生物群的内部及其与宿主之间互相依存、互相制约，形成一个能进行物质、能量等间互相依存、互相制约，形成一个能进行物质、能量等交流的交流的动态平衡的微生态系统，动态平衡的微生态系统，常称之为正常菌群。常称之为正常菌群。人体各部位常见的正常菌群人体各部位常见的正常菌群皮肤：皮肤：表皮葡萄球菌、类白喉杆菌、绿脓杆菌、耻垢杆菌等表皮葡萄球菌、类白喉杆菌、绿脓杆菌、耻垢杆菌等口腔口腔：链球菌（甲型或乙型）、乳酸杆菌、螺旋体、梭形杆菌、：链球菌（甲型或乙型）、乳酸杆菌、螺旋体、梭形杆菌、白色念球菌（真菌）白色念球菌（真菌）、表皮葡萄球菌、肺炎球菌、奈瑟氏球菌、表皮葡萄球菌、肺炎球菌、奈瑟氏球菌、类白喉杆菌等类白喉杆菌等胃：胃：正常一般无菌正常一般无菌肠道：肠道：类杆菌、双歧杆菌、大肠杆菌、厌氧性链球菌、粪链球类杆菌、双歧杆菌、大肠杆菌、厌氧性链球菌、粪链球菌、葡萄球菌、白色念球菌、乳酸杆菌、变形杆菌、破伤风杆菌、葡萄球菌、白色念球菌、乳酸杆菌、变形杆菌、破伤风杆菌、产气荚膜杆菌等菌、产气荚膜杆菌等鼻咽腔：鼻咽腔：甲型链球菌、奈氏球菌、肺炎球菌、流感杆菌、乙型甲型链球菌、奈氏球菌、肺炎球菌、流感杆菌、乙型链球菌、葡萄球菌、绿脓杆菌、大肠杆菌、变形杆菌等链球菌、葡萄球菌、绿脓杆菌、大肠杆菌、变形杆菌等眼结膜：眼结膜：皮表葡萄球菌、结膜干燥杆菌、类白喉杆菌等皮表葡萄球菌、结膜干燥杆菌、类白喉杆菌等阴道：阴道：乳酸杆菌、白色念球菌、类白喉杆菌、大肠杆菌等乳酸杆菌、白色念球菌、类白喉杆菌、大肠杆菌等尿道：尿道：表皮葡萄球菌、类白喉杆菌、耻垢杆菌等表皮葡萄球菌、类白喉杆菌、耻垢杆菌等正常菌群的生理作用正常菌群的生理作用（1 1）生物拮抗作用。）生物拮抗作用。正常菌群通过粘附和繁殖能形成一层正常菌群通过粘附和繁殖能形成一层自然菌膜，这是一种非特异性的保护膜自然菌膜，这是一种非特异性的保护膜,可促机体抵抗致病可促机体抵抗致病微生物的侵袭及定植微生物的侵袭及定植,从而对宿主起到一定程度的保护作用。从而对宿主起到一定程度的保护作用。正常菌群除与病原菌争夺营养物质和空间位置外，还可以通正常菌群除与病原菌争夺营养物质和空间位置外，还可以通过其代谢产物以及产生抗生素、细菌素等起作用。可以说正过其代谢产物以及产生抗生素、细菌素等起作用。可以说正常菌群是人体防止外袭菌侵入的生物屏障。常菌群是人体防止外袭菌侵入的生物屏障。（2 2）刺激免疫应答。）刺激免疫应答。正常菌群释放的内毒素等物质可刺激正常菌群释放的内毒素等物质可刺激机体免疫系统保持活跃状态，是非特异免疫功能的一个不可机体免疫系统保持活跃状态，是非特异免疫功能的一个不可缺少的组成部分。缺少的组成部分。（3 3）合成维生素。）合成维生素。有些微生物能合成维生素，如核黄素、有些微生物能合成维生素，如核黄素、生物素、叶酸、吡哆醇及维生素生物素、叶酸、吡哆醇及维生素K K等，供人体吸收利用。等，供人体吸收利用。（4 4）降解食物残渣。）降解食物残渣。肠道中正常菌群可互相配合，降解末肠道中正常菌群可互相配合，降解末被人体消化食物残渣，便于机体进一步吸收。被人体消化食物残渣，便于机体进一步吸收。条件致病菌条件致病菌 在一定条件下，正常菌群中的细菌也能使人患病：在一定条件下，正常菌群中的细菌也能使人患病：（1 1）由于机体的防卫功能减弱）由于机体的防卫功能减弱,引起自身感染。引起自身感染。例如皮肤粘膜受伤（特别是大面积烧伤）、身体受凉、过度疲例如皮肤粘膜受伤（特别是大面积烧伤）、身体受凉、过度疲劳、长期消耗性疾病等，可导致正常菌群的自身感染；劳、长期消耗性疾病等，可导致正常菌群的自身感染；（2 2）由于正常菌群寄居部位的改变，发生了定位转移，也可引）由于正常菌群寄居部位的改变，发生了定位转移，也可引起疾病。起疾病。例如大肠杆菌进入腹腔或泌尿道，可引起腹膜炎、泌尿道感染。例如大肠杆菌进入腹腔或泌尿道，可引起腹膜炎、泌尿道感染。人体表面的正常菌群，一旦它们进入伤口也会引起感染。人体表面的正常菌群，一旦它们进入伤口也会引起感染。条件致病菌：条件致病菌：人体的正常微生物菌群一旦进入非正常聚居部位，人体的正常微生物菌群一旦进入非正常聚居部位，或生态结构发生改变而引起人类疾病的微生物。或生态结构发生改变而引起人类疾病的微生物。菌群失调菌群失调 在正常情况下，人体和正常菌群之间以及正常菌群在正常情况下，人体和正常菌群之间以及正常菌群中各细菌之间，保持一定的生态平衡。中各细菌之间，保持一定的生态平衡。如果生态平衡失调，以至机体某一部位的正常菌如果生态平衡失调，以至机体某一部位的正常菌群中各细菌的比例关系发生数量和质量上的变化，称群中各细菌的比例关系发生数量和质量上的变化，称为为菌群失调菌群失调。菌群失调的常见诱因：菌群失调的常见诱因：主要是使用抗生素、同位素、激素、患有慢性消主要是使用抗生素、同位素、激素、患有慢性消耗性疾病时肠道、呼吸道、泌尿生殖道的功能失常也耗性疾病时肠道、呼吸道、泌尿生殖道的功能失常也是重要原因。去除诱因后一般可使菌群复常，也有长是重要原因。去除诱因后一般可使菌群复常，也有长期失调难于逆转的情况。期失调难于逆转的情况。常见的菌群失调症有常见的菌群失调症有：（1 1）耐药性葡萄球菌繁殖成优势菌而发生腹泻，偶尔发生致死性）耐药性葡萄球菌繁殖成优势菌而发生腹泻，偶尔发生致死性葡萄球菌脓毒血症；葡萄球菌脓毒血症；（2 2）变形杆菌和假单胞菌生长旺盛并侵入组织发生肾炎或膀胱炎；）变形杆菌和假单胞菌生长旺盛并侵入组织发生肾炎或膀胱炎；（3 3）白色念珠菌大量繁殖，引起肠道、肛门或阴道感染，也可发）白色念珠菌大量繁殖，引起肠道、肛门或阴道感染，也可发展成全身感染；展成全身感染；（4 4）艰难梭菌在结肠内大量繁殖，并产生一种肠毒素及细菌毒素，）艰难梭菌在结肠内大量繁殖，并产生一种肠毒素及细菌毒素，导致假膜性肠炎。导致假膜性肠炎。可以通过口服某些活的微生物制剂来治疗由于正常菌群失调可以通过口服某些活的微生物制剂来治疗由于正常菌群失调而导致的腹泻，例如，含蜡状芽孢杆菌（而导致的腹泻，例如，含蜡状芽孢杆菌（B cereusB cereus）的的“促菌生促菌生”，含地衣芽孢杆菌的，含地衣芽孢杆菌的“整肠生整肠生”等，它们都是通过芽孢杆菌的等，它们都是通过芽孢杆菌的生长，为肠道重新创造良好的厌氧环境，促使肠道内正常的厌氧生长，为肠道重新创造良好的厌氧环境，促使肠道内正常的厌氧菌的生长繁殖，这类活微生物制剂又称菌的生长繁殖，这类活微生物制剂又称微生态制剂微生态制剂。微生态制剂一般用于恢复肠道内的正常生态环境，若肠道功微生态制剂一般用于恢复肠道内的正常生态环境，若肠道功能正常，一般不需要服用。能正常，一般不需要服用。2、其它生物体、其它生物体n n无菌动物无菌动物无菌动物无菌动物（germ-free animal）：）：体内外检查不到任何正体内外检查不到任何正常菌群的动物常菌群的动物n n悉生生物悉生生物悉生生物悉生生物（gnotobiotics）：）：已经人为接种某已知纯种微已经人为接种某已知纯种微生物的无菌动物生物的无菌动物n n根际微生物根际微生物根际微生物根际微生物（rhizosphere microorganism）：）：植物根系植物根系经常向周围土壤分泌各种外渗物质，故根际有大量微生物经常向周围土壤分泌各种外渗物质，故根际有大量微生物活动。种类组成受植物的种类和植物发育阶段影响。作用活动。种类组成受植物的种类和植物发育阶段影响。作用是改善植物营养、分泌生长刺激素及抗生素等；有时也有是改善植物营养、分泌生长刺激素及抗生素等；有时也有害，与植物争夺害，与植物争夺N、P等营养、分泌毒素等。等营养、分泌毒素等。n n附生微生物附生微生物附生微生物附生微生物（epibiotic microbe）：）：指生活在植物体表面，指生活在植物体表面，主要借其外渗物质或分泌物质为营养的微生物。叶面微生主要借其外渗物质或分泌物质为营养的微生物。叶面微生物是主要的附生微生物。物是主要的附生微生物。二、菌种资源的开发二、菌种资源的开发n工业发酵产物的性质：工业发酵产物的性质：q菌体物质菌体物质q生产分解酶类生产分解酶类q生产主流代谢产物、次生代谢产物或生物合成产物生产主流代谢产物、次生代谢产物或生物合成产物n菌种筛选的一般原则和基本步骤：菌种筛选的一般原则和基本步骤：q采集菌样：了解目标菌分布情况、首选样品是土壤采集菌样：了解目标菌分布情况、首选样品是土壤q富集培养：利用选择性培养基的原理，向所采土样中加入某些特殊营养物，富集培养：利用选择性培养基的原理，向所采土样中加入某些特殊营养物，并创造一些有利于待分离对象生长的条件，使样品中少量的能分解利用该并创造一些有利于待分离对象生长的条件，使样品中少量的能分解利用该营养物的微生物大量繁殖，以提高其在群体中的比例，使之便于分离。营养物的微生物大量繁殖，以提高其在群体中的比例，使之便于分离。q纯种分离：见第八章第五节纯种分离：见第八章第五节“菌种的衰退、复壮与保藏菌种的衰退、复壮与保藏”。q性能测定：见第八章第五节性能测定：见第八章第五节“菌种的衰退、复壮与保藏菌种的衰退、复壮与保藏”。采取土壤样品要考虑的几个问题采取土壤样品要考虑的几个问题n土质肥，微生物含量高，特别肥沃的土壤中细菌多，放土质肥，微生物含量高，特别肥沃的土壤中细菌多，放线菌少；在植物残体枯枝落叶下的土壤中较多含有拮抗线菌少；在植物残体枯枝落叶下的土壤中较多含有拮抗性真菌。性真菌。n离地面离地面520cm处的土壤通气良好、不受阳光直射，含菌处的土壤通气良好、不受阳光直射，含菌量最高。量最高。n采土季节以春秋两季最好。采土季节以春秋两季最好。n采土方法：选择适当地点、铲除表土、取土样数十克，采土方法：选择适当地点、铲除表土、取土样数十克，盛入事先准备的无菌防水纸袋中，其上记录采土时间、盛入事先准备的无菌防水纸袋中，其上记录采土时间、地点、植被情况等。地点、植被情况等。n多点采土、混合分离，可以代表每一地块上的微生物分多点采土、混合分离，可以代表每一地块上的微生物分布平均情况布平均情况土样的富集培养土样的富集培养n含有目的菌较多的土样不需要富集培养含有目的菌较多的土样不需要富集培养n如果原有样品中目的菌含量低，可以人为地添加相应的基质，如果原有样品中目的菌含量低，可以人为地添加相应的基质，培养使之以较其它微生物更快的速度生长繁殖，从而提高它培养使之以较其它微生物更快的速度生长繁殖，从而提高它们在样品中的比例，便于分离。们在样品中的比例，便于分离。n富集培养的一般方法：采用有利于目的菌种而不利于无关微富集培养的一般方法：采用有利于目的菌种而不利于无关微生物的营养和培养条件，以达到使目的菌种在群体中比例上生物的营养和培养条件，以达到使目的菌种在群体中比例上升的目的。升的目的。n一些有特定物质产生能力的菌种，不容易富集，只有通过大一些有特定物质产生能力的菌种，不容易富集，只有通过大量艰苦的工作筛选取得。量艰苦的工作筛选取得。某些细菌的富集条件某些细菌的富集条件 富集对象富集对象 接种菌样接种菌样添加营养物添加营养物(g)特殊培养条特殊培养条件件好氧氨基酸氧化菌好氧氨基酸氧化菌土壤土壤好氧，好氧，pH7.0好氧性芽孢杆菌好氧性芽孢杆菌土壤，巴氏消毒土壤，巴氏消毒 好氧，好氧，pH7.0氨基酸发酵性梭菌氨基酸发酵性梭菌土壤，巴氏消毒土壤，巴氏消毒 厌氧，厌氧，pH7.0耐碱解尿素芽孢菌耐碱解尿素芽孢菌土壤，巴氏消毒土壤，巴氏消毒 尿素尿素50 好氧，好氧，pH8.6 厌氧八叠球菌厌氧八叠球菌土壤土壤 葡萄糖葡萄糖20厌氧，厌氧，pH23 乳酸菌乳酸菌植物体或牛奶植物体或牛奶 葡萄糖葡萄糖20厌氧，厌氧，pH6.5 肠道细菌肠道细菌土壤或污水土壤或污水葡萄糖葡萄糖20，CaCO320好氧或厌氧，好氧或厌氧，pH7.0 丙酸菌丙酸菌干酪干酪 乳酸钠乳酸钠20厌氧，厌氧，pH7.0 醋酸菌醋酸菌果实或生啤酒果实或生啤酒 乙醇乙醇40 好氧，好氧，pH6.0注：培养基成分为酵母膏注：培养基成分为酵母膏10g，KH2PO4或或K2HPO4 1.0g，MgSO47H2O 0.2g，加水加水1000ml。一般培养在一般培养在30下。下。第二节第二节 微生物与生物环境之间的关系微生物与生物环境之间的关系 在自然界中，各种微生物极少单独存在，总是较多地聚在一起，在自然界中，各种微生物极少单独存在，总是较多地聚在一起，也常常与其他生物出现在一个限定的空间内，它们之间可能发生相互也常常与其他生物出现在一个限定的空间内，它们之间可能发生相互作用，并由此构成微生物以及微生物与其他生物间非常复杂而多样化作用，并由此构成微生物以及微生物与其他生物间非常复杂而多样化的关系。的关系。n微生物与任何一种生物之间的关系：微生物与任何一种生物之间的关系：q双方获益：共生、互利共栖、协同共栖、互养共栖（双方获益：共生、互利共栖、协同共栖、互养共栖（+）q单方获益，对方受害：寄生、捕食、拮抗（单方获益，对方受害：寄生、捕食、拮抗（+），（），（+）q单方获益，对方无害：偏利共栖、卫星状共栖、互生（代谢共单方获益，对方无害：偏利共栖、卫星状共栖、互生（代谢共栖）（栖）（+0），（），（0+）q互不相扰：无关共栖（互不相扰：无关共栖（00）q一方受害，对方无益无损：偏害共栖（一方受害，对方无益无损：偏害共栖（0 ），（），（0）q双方受损：竞争共栖（双方受损：竞争共栖（）n共栖：两种生物同时栖生于一个环境中，双方的生命活动互相作共栖：两种生物同时栖生于一个环境中，双方的生命活动互相作用而形成各种利害关系。共栖伙伴彼此离开，各自都有独立生活用而形成各种利害关系。共栖伙伴彼此离开，各自都有独立生活能力。能力。一、互生一、互生定义：两种生物可以独立生活，当它们生活在一起时，通过各自定义：两种生物可以独立生活，当它们生活在一起时，通过各自的代谢活动而有利于对方，或偏利于一方的一种生活方式。的代谢活动而有利于对方，或偏利于一方的一种生活方式。微生物间的互生关系微生物间的互生关系微生物间的互生关系微生物间的互生关系：好氧性自生固氮菌与纤维分解菌好氧性自生固氮菌与纤维分解菌后者分解纤维素的产物有机酸可供前者用于固氮，前者所固定的有机氮化物则后者分解纤维素的产物有机酸可供前者用于固氮，前者所固定的有机氮化物则可满足后者对氮素养料的需要。可满足后者对氮素养料的需要。人体的肠道正常菌群人体的肠道正常菌群人体的肠道正常菌群人体的肠道正常菌群：排阻、抑制外来致病菌排阻、抑制外来致病菌提供若干种维生素：如提供若干种维生素：如VB1、B2、B6、B12、VK、烟酸、泛酸、生物素、叶酸等、烟酸、泛酸、生物素、叶酸等产生若干种酶类产生若干种酶类一定程度的固氮作用一定程度的固氮作用产气体和粪臭素产气体和粪臭素混菌培养与生产实践混菌培养与生产实践混菌培养与生产实践混菌培养与生产实践天然混菌培养天然混菌培养纯种混菌培养（人为的自觉的混合培养或混合发酵技术纯种混菌培养（人为的自觉的混合培养或混合发酵技术生态工程）生态工程）混合发酵举例混合发酵举例nArthrobacter simplex（简单节杆菌）简单节杆菌）和和Streptomyces roseochromogenes（玫瑰产色链霉菌）混合培养进行甾体转化玫瑰产色链霉菌）混合培养进行甾体转化nPropionibacterium shermanii（谢氏丙酸杆菌）和谢氏丙酸杆菌）和Bacillus mesentericus（马铃薯芽孢杆菌）或马铃薯芽孢杆菌）或E.coli的混合培养可生产颉氨的混合培养可生产颉氨酸酸nCorynebacterium glutamicum（谷氨酸棒杆菌）谷氨酸棒杆菌）和和E.coli的混合的混合培养可生产组氨酸培养可生产组氨酸nCellulomonas flavigena（产黄纤维单胞菌）和产黄纤维单胞菌）和Pseudomonas putida（恶臭假单胞菌）的混合培养可分解恶臭假单胞菌）的混合培养可分解9798%的预处理稻草粉，的预处理稻草粉，以生产单细胞蛋白以生产单细胞蛋白nTrichoderma viride（绿色木霉）绿色木霉）408.2和和Aspergillus oryzae（米米曲霉）曲霉）3.042混合曲可以提高酱油产率混合曲可以提高酱油产率n将将Aspergillus niger（黑曲霉）黑曲霉）和和Zymomonas mobilis（运动发运动发酵单胞菌）包埋在海藻酸钠小球中，可以直接将淀粉浆转化为乙醇酵单胞菌）包埋在海藻酸钠小球中，可以直接将淀粉浆转化为乙醇混菌发酵分为同时合作进行与序列发酵两种，是根据时间混菌发酵分为同时合作进行与序列发酵两种，是根据时间上的先后与否划分的。上的先后与否划分的。二、共生二、共生定义：两种生物共居在一起，相互协作分工，相依为命，以至达定义：两种生物共居在一起，相互协作分工，相依为命，以至达到难分难解、合二为一的一种关系。到难分难解、合二为一的一种关系。微生物间的共生关系微生物间的共生关系微生物间的共生关系微生物间的共生关系：典型的例子是典型的例子是地衣地衣。地衣组成：真菌（子囊菌，担子菌）、单细胞藻类（绿藻，蓝地衣组成：真菌（子囊菌，担子菌）、单细胞藻类（绿藻，蓝细菌）细菌）地衣的结构：形成有固定形态的叶状结构，真菌无规则地缠绕地衣的结构：形成有固定形态的叶状结构，真菌无规则地缠绕藻类细胞，或二者组成一定的藻类细胞，或二者组成一定的层次排列层次排列。地衣的代谢：地衣中的真菌和藻类已形成特殊形态的整体了，地衣的代谢：地衣中的真菌和藻类已形成特殊形态的整体了，藻类或蓝细菌进行光合作用，为真菌提供有机营养，而真菌则藻类或蓝细菌进行光合作用，为真菌提供有机营养，而真菌则可以其产生的有机酸去分解岩石中的某些成分，进一步为藻类可以其产生的有机酸去分解岩石中的某些成分，进一步为藻类或蓝细菌提供所必需的矿质养料。或蓝细菌提供所必需的矿质养料。微生物与植物间的共生关系微生物与植物间的共生关系微生物与植物间的共生关系微生物与植物间的共生关系1、根瘤根瘤：豆科植物与固氮菌共生、非豆科植物与放线菌共生：豆科植物与固氮菌共生、非豆科植物与放线菌共生2、菌根菌和植物、菌根菌和植物菌根菌根：有些真菌能够在一些植物的根上发育，菌丝体着生根的表面：有些真菌能够在一些植物的根上发育，菌丝体着生根的表面或侵入根内，形成两种生物的共生体菌根。或侵入根内，形成两种生物的共生体菌根。能够与植物共生形成菌根的真菌，称为能够与植物共生形成菌根的真菌，称为菌根菌菌根菌。菌根菌包括藻状菌，。菌根菌包括藻状菌，子囊菌和半知菌，以担子菌为最多，能与真菌共生的植物有子囊菌和半知菌，以担子菌为最多，能与真菌共生的植物有种种菌根作用菌根作用：帮助植物吸收水分和养料；帮助植物吸收水分和养料；调节植物代谢；调节植物代谢；增强植物抗病能力增强植物抗病能力菌根的种类：菌根的种类：（1 1）外生菌根：）外生菌根：主要分布于木本的乔、灌木；可形成主要分布于木本的乔、灌木；可形成菌套菌套；或或哈蒂氏网哈蒂氏网（2 2）内生菌根：）内生菌根：菌丝体存在于根皮层薄壁细胞之间，并且菌丝体存在于根皮层薄壁细胞之间，并且进入细胞内部，而在根系较少，因此具内生菌根的植物，一进入细胞内部，而在根系较少，因此具内生菌根的植物，一般都保留着根毛。般都保留着根毛。最常见和最重要的是最常见和最重要的是泡囊泡囊-丛枝状菌根丛枝状菌根微生物与动物之间的共生关系微生物与动物之间的共生关系微生物与动物之间的共生关系微生物与动物之间的共生关系：1、微生物与昆虫的共生：、微生物与昆虫的共生：外共生：例如白蚁与其肠道内的微生物之间的共生外共生：例如白蚁与其肠道内的微生物之间的共生食木质的白蚁自身并不能分解纤维素，必须依赖肠道内共生的原生食木质的白蚁自身并不能分解纤维素，必须依赖肠道内共生的原生动物和细菌通过厌氧发酵过程来分解纤维素。动物和细菌通过厌氧发酵过程来分解纤维素。内共生：昆虫与其细胞内的共生性细菌内共生：昆虫与其细胞内的共生性细菌这些细胞内的共生性细菌能为宿主提供这些细胞内的共生性细菌能为宿主提供B族维生素，使昆虫能以缺乏族维生素，使昆虫能以缺乏维生素的植物为生。维生素的植物为生。2、瘤胃微生物瘤胃微生物 牛羊等反刍动物，草是主要饲料，但它们本身没有分牛羊等反刍动物，草是主要饲料，但它们本身没有分解纤维素的能力，而是靠瘤胃微生物帮助分解，使纤维素解纤维素的能力，而是靠瘤胃微生物帮助分解，使纤维素变成能被牛羊吸收的糖类。变成能被牛羊吸收的糖类。反刍动物有四个胃，前两个胃叫瘤胃和网胃，后两个反刍动物有四个胃，前两个胃叫瘤胃和网胃，后两个胃叫瓣胃和皱胃，瘤胃和网胃是草料暂时贮存，分解，加胃叫瓣胃和皱胃，瘤胃和网胃是草料暂时贮存，分解，加工的场所，工的场所，5.85.86.86.8之间，适宜微生物生长，有大量之间，适宜微生物生长，有大量的纤维素、淀粉、脂肪分解菌。的纤维素、淀粉、脂肪分解菌。当草料到达瘤胃和网胃时，首先是纤维素菌将纤维素当草料到达瘤胃和网胃时，首先是纤维素菌将纤维素分解为纤维二糖、葡萄糖被其他微生物吸收利用转化，产分解为纤维二糖、葡萄糖被其他微生物吸收利用转化，产生乳酸，丁酸、脂肪酸等有机酸和；等气体，生乳酸，丁酸、脂肪酸等有机酸和；等气体，前两个胃没有消化完的草料进入后两胃，由其分泌蛋白酶前两个胃没有消化完的草料进入后两胃，由其分泌蛋白酶消化分解产生