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海洋微生物利用综述

海洋微生物利用综述
海洋微生物利用综述

海洋微生物利用综述

海洋是生命的发源地,其生物多样性远远超过陆生生物。海洋生物包括海洋动物、海洋植物和海洋微生物。海洋约占地球表面积的7l%,是一个开放、多变、复杂的生态系统。正是海洋特殊的物理、化学因素的复杂性,造就了生命活动的复杂性,物种资源、基因功能和生态功能上的生物多样性。海洋中生物资源极为丰富,生物活性物质种类繁多,并且正在为人类提供着大量的食品,多种材料和原料,具有可再生的特点。已引起世界各国的重视,具有巨大开发潜力。

海洋微生物来自(或分离自)海洋环境,其正常生长需要海水,并可在寡营养、低温条件(或高压、高温、高盐等极端环境)下长期存活并能持续繁殖子代的微生物均可称为海洋微生物。遗传多样性代表有机体种群之内和种群之间的遗传结构的变异。由于海洋微生物的生存环境与陆栖微生物迥异, 他们处在高盐、低温和高压的环境下,生存竞争特别激烈,所以产生了一些不同于陆地微生物的变异,具有很强的防御能力和识别能力,在遗传型上表现出特异性,这些遗传差别使得某些微生物能在局部环境中的特定条件下更加成功地生存和繁殖。

海洋微生物多样性是指所有海洋微生物种类、种内遗传变异和它们的生存环境的总称。自年等利用核酸序列的测序来研究微生物的进化问题以来,对微生物的多样性的研究进入了一个崭新的阶段。属于海洋微生物的有海洋病毒,海洋细菌和海洋真菌三大类。

海洋病毒是海洋环境中土著性的、超显微的、仅含有一种类型核酸、专性活细胞内寄生的一类非细胞形态微生物。具有形态多样性和遗传多样性,侵染各种海洋生物。50-60%的海洋异养细菌死亡是由海洋噬菌体裂解引起的。海洋病毒的感染致病给水产养殖业造成巨大损失。

海洋细菌是指那些只能在海洋中生长和繁殖的细菌。至少在开始分离和初期培养时要求生长于海水培养基中;生长环境中需要氯或溴或其中之一元素存在;需生活于镁含量较高的环境中。大多数海洋细菌是兼性厌氧细菌,专性好氧细菌和专性厌氧细菌都比较少见。

海洋真菌是一类具有真核结构、能形成孢子、营腐生或寄生生活的海洋生物,包括海洋酵母菌和海洋霉菌。有木生真菌,附生藻类真菌,红树林真菌,海草真菌,寄生动物真菌等几种生态类型。

海洋中的各种微生物在生物地化循环中期了非常重要的作用。由于海洋环境的特性,物种间密切的生态关系,因此海洋微生物中相当普遍存在某些有特殊作用的生物活性物质,而且其活性一般大大超过陆栖微生物。海洋微生物的多样性为人类提供了种类繁多、分子结构新颖、化学组成复杂和生理活性特异的海洋天然产品,它是药物、保健食品和生物材料的巨大宝库。所以开发利用海洋微生物多样性具有重大的意义。

海洋区域环境复杂多变,高盐、高压、低温、低营养和无光照等特殊区域生态环境使海洋微生物在物种、基因组成和生态功能上具有多样性。从20世纪 80年代中期海洋技术迅速发展以来,世界各国和组织对海洋微生物资源的开发利用越来越重视,并投入大量的财力物力,分子生物学技术的迅速发展和计算机的广泛应用在客观上加速了海洋微生物多样性的研究,使其进入一个崭新的阶段。海洋微生物多样性是所有海洋微生物种类、种内遗传变异及其生存环境的总称,包括生活环境的多样性、生长繁殖速度的多样性、营养和代谢类型的多样性、生活方式的多样性、基因的多样性和微生物资源开发利用的多样性等。海洋微生物多样性自身的特点和当前研究的手段,决定了目前海洋微生物多样性的研究通

常集中于以下几个水平,即分类多样性、功能多样性、遗传多样性和系统发育多样性。

作为海洋微生物资源开发的前提,海洋微生物多样性的研究也得到了迅速发展,尤其是随着分子生物学技术的迅速发展和计算机的普遍应用,可以在不经培养的条件下研究海洋微生物的多样性,使海洋微生物多样性的研究进入了一个崭新的阶段。

2O世纪以来,人们一直采用分离培养的方法来研究海洋微生物的多样性,即将海洋微生物从环境中分离纯化,然后通过一般的生物化学性状或者特定的表现型来分析其多样性。然而,随着人们对海洋微生物研究的不断深入,发现这种方法并不能全面地反映海洋微生物多样性的现状,因为海洋中微生物往往集结在一起,一些微生物经常处于“活的非可培养状态”。

海洋微生物不仅能够为人类提供种类繁多、分手结构新颖、化学组成复杂和生理活性特异的海洋天然产品,是海洋药物、保健食品和生物材料的巨大宝库,而且在海洋生态环境保护、地球物质循环和能量转换等方面具有非常显著的作用,因而开发利用海洋微生物资源具有非常大的意义,也是海洋生物技术开发的重要内容。海洋微生物不仅普遍具有耐盐和液化琼脂的能力,而且具有特异的遗传和代谢特性,往往能产生不同于陆地来源的分子结构新颖独特的新型化合物,是研究开发海洋生物活性物质的重要资源,并且可以持续利用而不会导致海洋物种和海洋生态环境失衡。海洋微生物本身所具有的生长周期短、代谢易于调控、菌种易选育和可通过大规模发酵实现工业化等特点更加速了海洋生物活性物质研究开发的产业化步伐。

目前,海洋微生物天然活性物质的开发应用已取得了很多成果。且主要体现

在海洋药物的开发应用,例如已经从海洋细菌、放线菌、真菌等微生物体内分离到多种具有较强生物活性的物质,包括毒素、抗生素、不饱和脂肪酸、类胡萝卜素等,并着手于这些物质的工业化生产。但是,海洋微生物天然活性物质结构复杂多样,有效成分含量低和生产提取成本高等问题在一定程度上制约了海洋微生物天然活性物质生产的工业化进程和临床应用。可喜的是在各国政府对海洋微生物天然活性物质的开发进行投资的同时,许多医药保健企业(包括中国的企业)也投入大量资金进行研究开发,使海洋生物活性物质的开发进入了一个快速发展的阶段。今后对海洋微生物活性物质研究的重点将是:通过加深对海洋微生物尤其是非可培养细菌的生态分布规律及其多样性的了解,寻找新型化合物;确定活性物质的初级和次级代谢的遗传、营养和环境因素,作为开发新的和高级产品的基础;鉴定具有生物活性的化合物,并确定它们的作用机理和天然功能,为一系列新的和有选择的活性物质在医药和化工上的应用提供模型。

生物修复是治理海洋环境污染、海洋生态系统功能紊乱的一副防治结合良药,其实质就是利用海洋微生物的新陈代谢能力及基因的多样性,转化为无污染的终产物,重新进入生物地球化学循环的过程。海洋微生物具有分布广泛,数量众多,代谢类型多样和适应突变能力强等特点,是海洋污染环境生物修复的主体,任何存在污染物的地方都会出现相应的降解微生物,并存在着或强或弱的生物降解作用。目前,应用微生物降解原理治理海洋污染环境已取得了很大的成功,并得到了广泛的认可。它不仅经济安全,而且所处理过的污染物阈值低和残留少,具有良好的应用前景,正受到世界各国的普遍重视,其相关研究也十分活跃。预计随着研究水平的不断提高和范围不断扩大,一些更加有效和适应性更强的工程微生物将会诞生,并将产生更大的经济和社会效益。

研究海洋微生物多样性,不仅可以为开发利用海洋微生物资源提供重要的参考依据,为人类提供更多更好的物质来源,还可以为人类了解生命起源和进化提供重要的线索,甚至会推翻一些传统的生命理论。而现代化生物技术在海洋微生物多样性研究中的应用,克服了传统分离培养方法的限制,使对海洋微生物多样性的研究朝定量化前进了一大步,大大丰富了海洋微生物的多样性,并改变了人们对海洋生态系统的传统理念,加速了海洋微生物学科的发展。同时,也应看到,现代生物技术不仅所需费用较高,而且方法本身还存有不足,已有研究表明,纯培养条件下得到的微生物的测序结果与直接对样品检测的结果相差很大,因此,在对利用现代生物技术所取得的结果进行理论探讨时,应该时刻考虑到方法的代表性和稳定性。

参考文献:

1.郑明刚,刘峰,王玲---《海洋开发与管理》,2010

2.牟海津,江晓路,刘志鸿 --- 《海洋科学》,2003

3.海洋微生物在环境中的应用进展:王超 - 《天津化工》,2013 - 万方

4.海洋微生物培养新技术的研究进展:张秀明,张晓华 --- 《海洋科学》,2009

5.海洋微生物多样性研究技术进展

何建瑜,赵荣涛,陈永妍---- 《生命科学》,2012

6.拓展微生物源抗生素资源的方法研究新进展:胡秀虹--- 《凯里学院学报》,2014

7.海洋沉积环境来源真菌次生代谢产物的研究

黄智,王发左,张偲 - 《天然产物研究与开发》2013

微生物在海洋中的作用

论微生物在海洋中的作用 作者:周浩王璐 中文摘要: 21世纪人类社会面临“人口剧增、资源匮乏、环境恶化”三大问题的严峻挑战,随着陆地资源的日趋减少,开发海洋,向海洋索取资源,尤其是海洋微生物资源越来越受到人们关注。本文将从海洋微生物多样性、海洋药物及保健功能的生物活性物质、海洋极端酶、海洋微生物在消除海洋污染物等方面给予介绍。 中文关键词: 海洋微生物资源生物药物资源 前言 洋中生活许许多多各种各样的微生物,它们是以单细胞或以群体形式存在,能独立生活的生物,包括病毒、细菌、真菌、单细胞藻类及原生动物等等。但按狭意所指仅为病毒、细菌和真菌等。目前研究较多的是细菌。微生物体积大多非常微,需在显微镜下才能看见。如海洋微生物,它的直经大多仅为几个微米到零点几个微米。海洋微生物种类繁多,数量颇大。如胶州湾每毫升海水中生活着几百个,多至几千万个细菌。它们对我们生活及工农业生产有着极为密切的关系。 浩瀚的海洋是地球上生命的摇篮,它覆盖着地球表面积海水总体积占地球总水量的70%,海洋中生物资源极为丰富,生物活性物质种类繁多,已引起世界各国的重视,仅在过去10年中有近5000种新的海洋天然产物被发现。大多数都分离自海洋微生物,且许多是陆地生物所没有的,显示出巨大开发潜力,因此,海洋微生物资源研究已成为海洋资源研究的重要内容之一。 正文 1海洋微生物的生物多样性 海洋是一个十分独特的生态环境,包罗了高盐、高压、低温、尤其是深海低光照、寡营养等特点,还有无光照以及局部高温的极端环境,来自海洋的微生物大部分都是适应了极端环境的极端微生物,据估计海洋微生物可达0.1~2亿种,已发现的类群主要包括病毒、古菌细菌、粘细菌、微藻、真菌,海洋微生物的物种多样性决定了其代谢产物多样性,海洋环境是新型生物活性物质的源泉 2海洋微生物药物资源

病原微生物学知识点重点整理学习资料

病原微生物学知识点 重点整理

精品资料 病原生物与免疫学记忆知识点 1.免疫的现代概念。P4 答:生物在生存、发展过程中所形成的识别“自我”与“非己”,以及通过排斥“非己”而保护“自我”维护自身生理平衡与稳定的现象。 2.固有免疫与适应性免疫的特点。 答:(1)固有免疫:非特异性,可遗传性,效应恒定性。 (2)适应性免疫:特异性(针对性),习得性,效应递增性。 3.免疫系统的功能。P5 答:(1)积极意义:免疫防御,免疫自稳,免疫监视。 (2)消极意义:免疫损伤:超敏反应,自身免疫病。 4.人体中枢免疫器官的类型及作用。P6 答:(1)骨髓:①产生所有血细胞; ②淋巴细胞产生发育的器官:B细胞分化、发育的最主要场所; (2)胸腺:T细胞分化、发育、成熟的场所。 5.人体外周免疫器官的类型。P7 答:淋巴结,脾脏,黏膜相关淋巴组织。 6.抗原的定义及双重属性。P12 答:指能与T、B细胞受体结合,启动免疫应答,并能与相应的免疫应答产物产生特异性结合的物质。 双重属性:(1)免疫原性:指抗原能够刺激机体产生抗体或致敏淋巴细胞的能力。 (2)免疫反应性:指抗原与其所诱导的抗体或致敏淋巴细胞发生特异性结合的能力。7.半抗原的概念。P12 答:仅具有免疫反应性的物质。 8.表位的概念。P13 答:决定抗原特异性的结构基础或化学集团称为表位,又称抗原决定簇。 9.影响免疫原性的主要因素。P14 答:(1)抗原的结构与生物学特性:“异物”性,分子量,复杂性,易接近性,可提呈性。(2)免疫系统的识别能力。 (3)抗原与免疫系统的接触方式。 10.T细胞依赖性抗原和T细胞非依赖性抗原的概念。P15、16 答:(1)T细胞依赖性抗原:指需在APC及Th细胞参与下才能激活B细胞产生抗体的抗原。(2)T细胞非依赖性抗原:指刺激B细胞产生抗体时不需要Th细胞辅助的抗原。

微生物学知识点

第一章 1.第一个观察并描述了微生物的人是(列文·虎克)。发明了外科消毒手术的人是(约瑟夫·李斯特)。 2.微生物学奠基人是(巴斯德、柯赫), 3巴斯德的主要贡献是: (1)彻底否定了微生物“自然发生说” (2)提出了“疾病的病原微生物巴斯德,证实发酵是由微生物引起的; (3)创立了巴斯的消毒法; (4)发明了狂犬病毒疫苗制备方法。学说”;○ 4柯赫的主要贡献是P3 (1)证明了炭疽病和结核病的病原体,并因在结核病病原体方面的工作获得1905年诺贝尔奖; (2)建立“柯赫定律”: (3)在病原微生物的研究过程中发展了微生物无菌操作技术, (4)建立了微生物纯培养分离技术,发明了培养基特别是固体培养基制备方法。 5微生物与制药工程专业有什么关系? (1)临床广泛应用的微生物药物及其开发 (2)抗菌药物的药物敏感性试验 (3)药物生产过程中微生物的对药品质量的影响 (4)药品生产质量管理规范(GMP)中的微生物控制 (5)药物质量控制中的微生物学检查 6微生物的基本特征 1个体微小,结构简单。2吸收多,转化快。3生长旺,繁殖快。4分布广,种类多5适应强,易变异

第二章原核微生物 1.细菌个体的基本形态有哪些?(球状、杆状、螺旋状)球菌根据其分裂后的排列状况可分为哪六种类型?(单球菌、双球菌、四联球菌、八叠球菌、葡萄球菌、链球菌)螺旋菌根据其形态结构可分为哪几种?(弧菌、螺菌、螺旋体) 2.细菌的一般结构和特殊结构各有哪些?(一般结构:细胞壁、细胞膜、细胞质、原 核等;特殊结构:鞭毛、性菌毛、糖被、芽孢等;)特殊结构各有什么生理功能?(鞭毛的生理功能是运动,这是原核生物实现其趋性的有效方式;菌毛具有使菌体粘附于物体表面的功能;性毛功能是供体菌向受体菌传递遗传物质,有的性毛还是RNA噬菌体的特异性吸附受体;糖被功能有保护作用、作为透性屏障或离子交换系统、表面附着作用、细菌间的信息识别作用、堆积代谢废物、储存碳源和糖源;芽孢具有抗热、抗干燥、抗化学药物、抗酸碱、抗辐射和抗静水压等生理功能) 3.细菌和病毒大小的量度单位各是什么?(细菌:微米;病毒:纳米;) 4.革兰氏染色的机理? 革兰氏染色是基于细菌细胞壁特殊化学组分基础上的一种物理过程。通过初染和媒染后,在细菌细胞膜或原生质上染上了结晶紫和碘的大分子复合物,革兰氏阳性菌由于细胞壁较厚,肽聚糖含量较高和其分子交联度较紧密且基本上不含类脂,故用乙醇洗脱时,肽聚糖网孔会因脱水而明显收缩,结晶紫与碘的大分子复合物不能透过网孔而留在细胞壁内,故显紫色。革兰氏阴性菌因其壁薄,肽聚糖含量低和交联疏松,类脂含量高,乙醇洗脱时,类脂溶解,细胞壁上出现较大空隙,结晶紫与碘的复合物易溶出细胞壁,因此,乙醇洗脱后,细胞又呈无色。这时,再经红色染料复染,就使革兰氏阴性菌呈现红色。 5.缺壁细菌有哪几种类型?(原生质体、球状体或原生质球、L型细菌)它们是怎样产生的?(原生质体:在人工条件下用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素抑制细胞壁合成后,留下的仅由细胞膜包裹着的细胞; 球状体或原生质球:用溶菌酶或青霉素处理后还残留部分细胞壁的原生质体;L型细菌:在实验室中通过自发突变而形成的遗传稳定的细胞壁缺陷菌株) 6.细菌细胞质内有哪些内含物?(储藏物、磁小体、羧酶体、气泡)它们的成分各是 什么?(储藏物:聚-β-羟基丁酸、多糖类储藏物、聚磷酸颗粒、藻青素;磁小体:四氧化 三铁,外有一层磷脂、蛋白或蛋白膜包裹;羧酶体:1,5-二磷酸核酮糖羧化酶;气泡是充满气体的泡囊状内含物)各有什么功能?(储藏物主要功能是储存营养物;磁小体功能是导向作用,即借鞭毛游向对该菌最有利的泥、水界面微氧环境处生活;羧酶体是自养细菌固定二氧化碳的场所;气泡是调节细胞密度以使细胞漂浮在最适水层中获取光能、氧气和营养物质。) 7.放线菌的基本形态是什么?(放线菌菌体由丝状菌丝构成,由基内菌丝、气生菌丝、孢子丝、和孢子等部分组成。)是怎样进行繁殖的?(放线菌主要通过无性孢子进行繁殖,

海洋微生物学作业

海洋微生物抗肿瘤活性物质 姓名: 班级:学号: 摘要:海洋多变复杂的环境导致了海洋微生物的多样性。海洋微生物因其具有产生新型生物活性产物的巨大潜力,已受到全世界海洋研究人员的重视。近年来,从海洋微生物中已分离到许多结构新颖的抗肿瘤活性物质。其中有的已进入临床试验,显示了良好的研究开发前景。 Abstract: The changeable and complex environment of the ocean leads to diversity of marine microorganism. Marine microorganisms have been proved to be potential in producing novel bioactive substances. Marine-derived microorganisms are rich sources of bioactive compounds and thus they receive extensive attention from marine researchers. In recent years many new structurally-unique anti-tumor compounds have been isolated from marine-derived microorganisms, and some of them have been in clinical trials and showed better development prospects. 关键词:海洋微生物抗肿瘤活性物质筛选方法研究模型 Key words: marine-derived microorganisms; antitumor; bioactive substance; Method of screener; research model; 一、海洋微生物 1.海洋微生物研究意义 海洋环境的特殊性(高压、高盐、低温、低光照、寡营养等)使海洋微生物具有丰富的生物多样性、独特的代谢方式和很强的再生、防御和识别能力。海洋微生物能产生一些结构新颖、活性特异的次级代谢产物以适应周围极端的生存环境。近几年,已有近万种新的海洋天然产物被发现,这些海洋天然产物具有抗癌、消炎、抗氧化、免疫调节等活性,已成为当今世界药物研发的热点,有的药物已进入临床实验阶段或已进入临床,并取得了丰硕的成果。 2.抗肿瘤活性物质 肿瘤是现代社会威胁人类健康的重要疾病。多年来,各国学者致力于寻取新型、高效、低毒的抗肿瘤化合物。对海洋微生物次级代谢产物中具有抗肿瘤活性的有关研究表明,醚类、大环内酷类、菇类、含氮杂环类、肤类、酞胺类及醌类化合物均具有良好的抗肿瘤活性。 二、海洋抗肿瘤活性物质的分类(450) 1.海洋放线菌的抗肿瘤活性物质(150) 海洋放线菌的生活环境十分特殊,如高盐、高压、低营养、低温等。在这些生命的极限环境,海洋放线菌已发展出独特的代谢方式,同时提供了产生独特的生物活性物质的潜力。例如,中国海洋大学药物与食品研究所、军事医学科学院毒物药物研究所的科研人员对海洋放线菌S1001发酵产物进行了分离和研究,并用理化手段综合分析了其中的抗肿瘤活性成分,取得了较为满意的结果。近年来,研究者从海洋放线菌中分离出的主要抗肿瘤活性物质,见表1。

微生物知识点总结

一、名词解释: 1.温和噬菌体(temperate phage):噬菌体基因与宿主染色体整合,不产生子代噬菌体,但噬 菌体DNA能随细菌DNA复制,并随细菌的分裂而传代。 2.溶原性:温和噬菌体这种产生成熟噬菌体颗粒(前噬菌体偶尔可自发地或在某些理化和生 物因素的诱导下脱离宿主菌基因组而进入溶菌周期,产生成熟噬菌体,导致细菌 裂解)和溶解宿主菌的潜在能力,称为溶原性。 3.溶原性细菌:带有前噬菌体基因组的细菌称为溶原性细菌。 4.荚膜:荚膜是一些细菌在其细胞表面分泌的一种黏性物质,把细胞壁完全包围封住,这层 黏性物质就叫荚膜。 5.菌胶团:有些细菌由于其遗传特性决定,细菌之间按一定的排列方式互相黏集在一起,被 一个公共荚膜包围形成一定形状的细菌集团,叫做菌胶团。 6. 芽孢:某些细菌遇到不良环境时,在其细胞内形成一个内生孢子叫芽孢。 7.酶的活性中心:是指酶的活性部位,是酶蛋白分子直接参与和底物结合,并与酶的催化 作用直接有关的部位。 8.生长因子:是一类调节微生物正常生长代谢所必需,但不能用简单的碳、氮源自行合成的 有机物。 9.培养基:根据各种微生物对营养的需要(如水,碳源,能源,氮源,无机盐及生长因子等), 按一定的比例配制而成的,用以培养微生物的基质,称为培养基。

10.选择培养基:根据某微生物的特殊营养要求,或对各种化学物质敏感程度的差异而设计、 配制的培养基,称为选择培养基。 11.鉴别培养基:几种细菌由于对培养基中某一成分的分解能力不同,其菌落通过指示剂显 示出不同的颜色而被区分开,这种起鉴别和区分不同细菌作用的培养基, 叫鉴别培养基。 12.发酵:是指在无外在电子受体时,底物脱氢后所产生的还原力[H]不经呼吸链传递而直接 交给某一内源性中间产物接受,以实现底物水平磷酸化产能的一类生物氧 化反应。 13.好氧呼吸:是有外在最终电子受体(O2)存在时,对底物(能源)的氧化过程。 14.无氧呼吸*:无氧呼吸又称厌氧呼吸,是一类电子传递体系末端的受氢体为外源无机氧化 物的生物氧化。 15.土壤自净:土壤对施入一定负荷的有机物或有机污染物具有吸附和生物降解的能力,通 过各种物理、化学过程自动分解污染物使土壤恢复到原有水平的净化过程, 称土壤净化。 16.水体自净:天然水体受到污染后,在没有人为的干预条件下,借助水体自身的能力使之 得到净化,这种现象成为水体自净,其中包括生物学和生物化学的作用。17:水体富营养化(环化有) 18.硝化作用:氨基酸脱下的氨,在有氧的条件下,经亚硝酸细菌和硝酸细菌的作用转化为 硝酸的过程。

海洋病原微生物知识点

1、病原微生物 少数微生物具有致病性,能引起人和动、植物的病害,这些微生物称为病原微生物。 2、正常菌群及其生理学作用 正常人的体表和同外界相通的腔道黏膜都寄居着不同种类和数量的微生物。当人体免疫功能正常时,这些微生物对宿主无害,有些对人还有利,称为正常微生物群。其中以细菌为主,故通称为正常菌群。 生理学作用: 生物拮抗作用,即作为生理屏障阻止外来病菌的侵入。 营养作用,即参与机体的物质代谢、营养物质的转化与合成。 免疫作用,即作为抗原既促进免疫器官的发育,又可刺激免疫应答。 抗衰老作用,产生抗氧化损伤的生物酶,保护组织细胞免受损害。 抗肿瘤作用,通过将某些致癌物质转化为无害物质或通过激活巨噬细胞发挥免疫功能抑制肿瘤。 3、菌群失调 在应用抗生素治疗感染性疾病的过程中,宿主某部位正常菌群中各种菌种间的比例发生较大幅度变化而产生的病症 4、二重感染 在抗菌药物治疗原感染性疾病过程中,发生了另一种新致病菌引起的感染。 5、致病性(病原性) 细菌能引起感染的能力称为致病性或病原性 6、与侵袭力有关的菌体物质 主要包括黏附素、荚膜、侵袭素、侵袭性酶类和细菌生物被膜等。 7、生物被膜 是细菌附着在有生命或无生命的材料表面后,由细菌及其分泌的胞外多聚物(主要是胞外多糖)共同组成的呈膜状的细菌群体。 8、内、外毒素的区别 区别要点外毒素内毒素 来源革兰阳性菌与部分革兰阴性菌革兰阴性菌 编码基因质粒、前噬菌体或染色体基因染色体基因 存在部分从活菌分泌出,少数菌崩解后释出细胞壁组分,菌裂解后释出 化学成分蛋白质脂多糖 稳定性60~80℃,30分钟破坏160℃,2~4小时破坏 毒性作用强,对组织器官有选择性毒害效较弱,各菌的毒性效应大致相同,引起 应,引起特殊的临床表现,发热、白细 胞增多、微循环障碍、休克、DIC等 抗原性强,刺激机体产生抗毒素;甲醛液 处理脱毒形成类毒素弱,刺激机体产生的中和抗体作用弱甲醛液不能脱毒形成类毒素 9、感染类型分为哪几类 一、隐性感染;二、潜伏感染;三、显性感染;四、不感染。 10、隐性感染、显性感染、急性感染、慢性感染、局部感染、全身感染的概念 隐性感染,当机体的抗感染免疫力较强,或侵入的病菌数量不多、毒力较弱,感染后对机体损害较轻,不出现或出现不明显的临床症状。

浙江大学食品微生物知识点整理

一、绪论 二、食品微生物形态与分类- 原核微生物 三、食品微生物形态与结构- 真核微生物 四、食品微生物形态与结构- 无细胞结构微生物 五、微生物的营养与代谢 六、微生物在食品环境中的生长 七、微生物的遗传与育种 八、微生物的污染及腐败变质 九、微生物在食品制造中的应用 十、食品微生物学检验 十一、食品微生物质量控制 一、绪论 1、微生物定义 微生物(microorganism)是指一类形体微小(一般小于0.1mm)、结构简单、肉眼看不见它们的个体,必须借助光学显微镜或电子显微镜才能看清它们的个体的一类微小生物的统称。 从进化的角度看,微生物是比较原始的生物。 2、生物体分类 3、微生物特点 1)个体小,结构简单 结构简单:原核生物都是单细胞;真菌有些是单细胞,有些是简单的多细胞; 病毒和噬菌体由核酸和蛋白质外壳组成,无细胞结构。 2)分布广,种类多 3)适应性强,易变异 4)生长快,培养容易 5)起源早,发现晚 4、微生物学的发展史三位重要人物: 巴斯德的重要贡献: 否定了自生说

?免疫学---提出了预防接种措施(制备了狂犬疫苗) ?提出了巴氏杀菌法,证实发酵由微生物引起(酒精发酵) ?其他:消毒法、家蚕软化(病原学说) 科赫的重要贡献: 证实了炭疽病是由炭疽菌引起的,结核病是由结核杆菌引起的。创立了柯氏 法则:即某一种微生物是否是相应疾病的病原菌的基本原则 5、微生物的具体分类与名称 1)种(Species) 它是一大群表型、性状、特征高度相似,亲缘关系极其接近的与属内其他种有明显差异的菌株的总和,即是以某个“典型菌株”为代表、十分类似的菌株的总称。1987年,国际细菌分类委员会颁布,DNA同源≧ 70%,而且其T m≦5o C的菌群为一个种 2)亚种(Subspecies) 在种内,有些菌株在遗传学上关系密切,而且在表型上仅存在较小的某些差异,在种内分成2个或2个以上的分类单位,即为亚种 亚种以下:生物变型——表示特殊的生化或生理特征;血清变型——表示抗原结构不同; 致病变型——表示某些寄主的专一致病性;噬菌变型——表示对噬菌体的特异性反应; 形态变型——表示特殊的形态特征; 菌株: 不同来源的相同种,如每一个从自然界分离到的微生物纯培养都可以称为一个菌株 菌株常用数字,地名或符号来表示。 3)属(genus) 通常把具有某些共同特征或密切相关的种归为一个属。由于微生物属间差异比较大,而属的划分也没有客观标准。 6、微生物的命名 每一种微生物都用属与种命名,属名和种名用斜体表达 属名在前,用拉丁名词表示微生物的构造、形态、某科学家名字等,描述微生物的主要特征。第一字母大写 种名在后,第一字母小写。用拉丁形容词表示,描述微生物的色素、形状、来源、病名、地名、某科学家的名字等等 如命名对象是新种,需在种名后加n.sp (即novo species) 如仅泛指某一属的微生物,或某属微生物内的某些种,则在属名后用sp.(单数时)或spp.(复数时) 如需表示变种,则在变种学名前加var., 变种学名命名原则与种名的命名同。 7、微生物的分类方法

海洋微生物利用综述

海洋微生物利用综述 海洋是生命的发源地,其生物多样性远远超过陆生生物。海洋生物包括海洋动物、海洋植物和海洋微生物。海洋约占地球表面积的7l%,是一个开放、多变、复杂的生态系统。正是海洋特殊的物理、化学因素的复杂性,造就了生命活动的复杂性,物种资源、基因功能和生态功能上的生物多样性。海洋中生物资源极为丰富,生物活性物质种类繁多,并且正在为人类提供着大量的食品,多种材料和原料,具有可再生的特点。已引起世界各国的重视,具有巨大开发潜力。 海洋微生物来自(或分离自)海洋环境,其正常生长需要海水,并可在寡营养、低温条件(或高压、高温、高盐等极端环境)下长期存活并能持续繁殖子代的微生物均可称为海洋微生物。遗传多样性代表有机体种群之内和种群之间的遗传结构的变异。由于海洋微生物的生存环境与陆栖微生物迥异, 他们处在高盐、低温和高压的环境下,生存竞争特别激烈,所以产生了一些不同于陆地微生物的变异,具有很强的防御能力和识别能力,在遗传型上表现出特异性,这些遗传差别使得某些微生物能在局部环境中的特定条件下更加成功地生存和繁殖。 海洋微生物多样性是指所有海洋微生物种类、种内遗传变异和它们的生存环境的总称。自年等利用核酸序列的测序来研究微生物的进化问题以来,对微生物的多样性的研究进入了一个崭新的阶段。属于海洋微生物的有海洋病毒,海洋细菌和海洋真菌三大类。 海洋病毒是海洋环境中土著性的、超显微的、仅含有一种类型核酸、专性活细胞内寄生的一类非细胞形态微生物。具有形态多样性和遗传多样性,侵染各种海洋生物。50-60%的海洋异养细菌死亡是由海洋噬菌体裂解引起的。海洋病毒的感染致病给水产养殖业造成巨大损失。

海洋微生物学

1、在人类的肠道中存在一个丰富的生态系统,这是一个数量惊人和种类繁多的微生物,大约有10个微生物,包括400多种重要的细菌,有100多个物种组成。 2、定居在肠道里的微生物为人类提供了许多好处,它们帮助人类消化食物、防御病原体、获得营养,调节脂肪含量,甚至还促进肠上皮细胞的更新。第一篇关于微生物功能的文章起因于来自两个不相关的,健康人的排泄物的基因组分析。参与新陈代谢的许多基因在人类肠微生物组中是富足的,例如那些参与异质、多糖和氨基酸等物质的新陈代谢的基因。下面我将从3个方面讲解肠道微生物的功能(对异质物质和毒素的代谢、人类外在体型的调节、作为疾病的病因) 3、肠道微生物对外来物质的代谢是至关重要的,大多数的药物被看做是外来的物质。与生物除污是类似的,这些微生物可以使有害的物质降解解毒。 4、通过上千年的选择,使得人类和微生物之间拥有一个有益的酶系统,一个例子就是共同的新陈代谢。其能产生两种影响。Good 和bad。 5、早期研究,人类可以通过肠中的微生物进行划分,因为这些微生物受到不同生活习惯、生理等条件的影响。而在这些不同的影响因素中,饮食是主要的影响因素。我们摄取食物的不同改变了肠道中的微生物,然后改变了人类的外在体型。

6、进行动物研究来看待肥胖。在胖老鼠体内的微生物从食物中获取能量的能力更强,因此导致了肥胖积累。微生物代谢难以消化的多糖,将其变为短链脂肪酸,这些短链脂肪酸很容易被吸收并作为脂质储存在寄主脂肪组织中。 与瘦人相比较,在胖人的体内,拟杆菌所占的比列小。当给肥胖的人提供低卡路里的食物时,这个比率将要改变,并且他们的体重将减轻2-6%。这些发现显示,肠道微生物在肥胖中起着重要的作用。 7、ppt上 8、Hooper等将微生物与寄主的关系分为互利共生、同食共生及致病3种。互利共生就是微生物寄宿在寄主内,双方都不会危害对方,且双方受益。同食共生就是在共生中不损及对方,但是也没有明显的有益作用。共生微生物的生态失衡会使寄主致病,即使在没有外来传染性微生物侵入的条件下,共生微生物的生态失衡也会引发寄主发生炎性肠病。 寄主与肠道微生物之间的共生关系经过几十亿年的协同进化,使得平衡向互利共生移动,在正常的情况下寄主与肠道微生物之间处于一种互利共生的状态。 9、肠道微生物影响寄主的健康情况。肠道微生物在免疫系统的发育和发展中起着重要的作用,其可能产生不利的影响引起免疫失调。肠易激综合症也许是最好的例子。肠易激综合征是。。。。。 10、研究表明,在患者的体内,微生物的组成发生了变化。微生物多样性的改变会产生如下几个结果。。。。。。

海洋微生物的特性

海洋微生物的特性 与陆地相比,海洋环境以高盐、高压、低温和稀营养为特征。海洋微生物长期适应复杂的海洋环境而生存,因而有其独具的特性。 嗜盐性 海洋微生物最普遍的特点。真正的海洋微生物的生长必需海水。海水中富含各种无机盐类和微量元素。钠为海洋微生物生长与代谢所必需,此外,钾、镁、钙、磷、硫或其他微量元素也是某些海洋微生物生长所必需的。 嗜冷性 大约90%海洋环境的温度都在5℃以下,绝大多数海洋微生物的生长要求较低的温度,一般温度超过37℃就停止生长或死亡。那些能在0℃生长或其最适生长温度低于20℃的微生物称为嗜冷微生物。嗜冷菌主要分布于极地、深海或高纬度的海域中,其细胞膜构造具有适应低温的特点。那种严格依赖低温才能生存的嗜冷菌对热反应极为敏感,中温就足以阻碍其生长与代谢。

嗜压性 海洋中静水压力因水深而异,水深每增加10米,静水压力递增1个标准大气压。海洋最深处的静水压力可超过1000大气压。深海水域是一个广阔的生态系统,约56%以上的海洋环境处在100~1100大气压的压力之中,嗜压性是深海微生物独有的特性。来源于浅海的微生物一般只能忍耐较低的压力,而深海的嗜压细菌则具有在高压环境下生长的能力,能在高压环境中保持其酶系统的稳定性。研究嗜压微生物的生理特性必需借助高压培养器来维持特定的压力。那种严格依赖高压而存活的深海嗜压细菌,由于研究手段的限制迄今尚难于获得纯培养菌株。根据自动接种培养装置在深海实地实验获得的微生物生理活动资料判断,在深海底部微生物分解各种有机物质的过程是相当缓慢的。 低营养性 海水中营养物质比较稀薄,部分海洋细菌要求在营养贫乏的培养基上生长。在一般营养较丰富的培养基上,有的细菌于第一次形成菌落后即迅速死亡,有的则根本不能形成菌落。这类海洋细菌在形成菌落过程中因其自身代谢产物积聚过甚而中毒致死。这种现象说明常规的平板法并不是一种最理想的分离海洋微生物方法。 趋化性与附着生长 海水中的营养物质虽然稀薄,但海洋环境中各种固体表

环境工程微生物知识点

1.微生物按细胞核膜,细胞器及有丝分裂等的有或无分为哪两大类? 微生物按照细胞核膜、细胞器及有丝分裂等的有或无,可划分为原核微生物和真核微生物两大类。、 2.将微生物有次序地分门别类排成一个系统,从大到小为? 域、界、门、纲、目、科、属、种等分类 3.微生物六界分类系统是如何划分的? 病毒界,原核生物界,真核原生生物界,真菌界,动物界,植物界。 4.原核微生物包括有哪些? 原核生物包括一藻(蓝藻)、二菌(细菌、放线菌)、三体(衣原体、支原体、立克次氏体); 5.细菌的形态有哪些? 主要有球菌,杆菌,螺旋菌,丝状菌,弧菌 6.细菌的细胞结构 细菌是单细胞。所有的细菌都有如下结构:细胞壁,细胞质膜,细胞质及其内含物,细胞核物质。部分细菌有特殊结构:芽孢,鞭毛,荚膜,粘液层,菌胶团,衣鞘及光合作用层片等。 7.细菌的培养特征: 固体培养基—根据菌落表面特征进行鉴定细菌明胶培养基—根据形态溶酶区进行细菌分类半固体培养基—根据细菌生长状态判断细菌的呼吸类型和鞭毛有无,能否运动液体培养基—细菌分类 8.真核微生物包括哪些? 原生生物包括草履虫、变形虫、疟原虫等。 9.原生动物的营养类型有哪3类? 全动性营养:吞食其他生物和有机颗粒为食。 植物性营养:这类原生动物含有色素体,与植物一样,能利用光、二氧化碳和水合成有机物供自身消费。 腐生性营养:某些无色鞭毛虫及寄生性原生动物,借助体表的原生质膜,依靠吸收环境或寄主中的可溶性有机物为生 10.存在于废水生物处理构筑物种的原生动物有哪些?其在水处理中的指示作用? (1)鞭毛虫喜在多污带和α-中污带生活。在污水生物处理系统中,活性污泥培养初期或在处理效果差时鞭毛虫大量出现,可作污水处理的指示生物。 (2)变形虫喜在α-中污带或β-中污带的自然水体中生活。在污水生物处理系统中,则在活性污泥培养中期出现。 (3)游泳型纤毛虫多数是在α-中污带和β-中污带,少数在寡污带中生活。在污水生物处理中,在活性污泥培养中期货载处理效果差时出现。 (4)吸管虫多数在β-中污带,有的也能耐α-中污带和多污带。在污水生物处理一般时出现。 11.原生动物包囊:是抵抗不良环境的一种休眠体。 12.轮虫,线虫的污水生物处理指示作用。 轮虫:轮虫要求较高的溶解氧量,是水体寡污带和污水生物处理效果好的指示生物。 线虫:线虫有好养和兼性厌氧的,兼性厌氧者在缺氧时大量繁殖。是污水净化程度差时的指示生物。 13.真菌包括有哪些? 酵母菌,霉菌,各种伞菌。真菌属真核微生物,有单细胞,有多细胞。酵母菌,霉菌和

海洋微生物活性产物及研究方法_倪志华

海洋微生物活性产物及研究方法 倪志华 1,2 ,张玉明1,刘龙1 ,马 玻3   (1.河北大学生命科学学院,河北保定071002;2.河北省生物工程技术中心,河北保定071002;3.河北大学医学部基础医学教研室,河北保定071000) 摘要 海洋多变复杂的环境导致了海洋微生物的多样性。近年来,在对海洋微生物的研究中发现了许多独特的生物活性物质。通过对这些生物活性物质的提取、药理研究,为新药的开发和各种疑难疾病的治愈提供了新的希望。就海洋微生物活性物质的几种重要生物活性,如抗肿瘤、抗菌、酶及酶抑制剂活性分别进行概述,同时概括了海洋微生物活性物质的研究方法以及存在的问题。关键词 海洋微生物;活性物质;代谢产物;筛选方法中图分类号 Q93 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2009)07-02839-03Bioactiv e P ro ducts and R esearch Methods o f Marine Microorg anis m N I Zhi -hua et al (College of Life Sciences ,Hebei University ,B aodin g ,Hebei 071002) A bstract The en viron ment of sea is chan geable and complex ,which causes the diversity of marine microorgan is m .In recent years ,many un iq ue bioactive m aterials were found in the researches of marine m icroorganis m .The extraction an d ph armacology of these bioactive m aterials were studied ,whic h provid e ne w hop e for the d evelop ment of new medicines and the cure of d ifferent diseas es .S everal kin ds of im portant b ioactivity of active materials from marine mi -croorganism were introduced ,such as an ti -tu mor ,antibacterial ,enzyme an d enz ym e inhibitor activit y .And the research methods an d existing problems of ac -tive materials from m arine microorganism were su mm arized .Key w ords Marine microorganism ; B ioactive m aterials ;Metab olite ;Method of screening 作者简介 倪志华(1979-),女,河北唐山人,讲师,从事生物化学与 分子生物学研究。 收稿日期 2008-12-10 海洋是生命的起源地,不仅占地球表面积的71%,而且包含着地球80%的生物资源。海洋环境的多样性和特殊性共同造就了海洋生物种类的多样性和特殊性,其中,海洋微生物种类就多达100万种以上,而目前所研究和鉴定过的海洋微生物还占不到总量的5% [1] ,已发现的活性物质只占总 数的1%[2] 。经过大量研究得出,从海洋微生物中发现的生 物活性物质包括胺及酰胺类、吲哚生物碱类、乙酰配基类、环肽类及聚丙酸酯类,其生物活性包括抗菌、抗肿瘤、抗微生物、抗病毒、酶及酶的抑制活性等[3] 。海洋微生物作为活性物质的新来源,正日益被海洋研究工作者、化学研究工作者以及生物医药工作者所重视。1 海洋微生物代谢产生的重要生物活性 1.1 抗肿瘤活性 海洋微生物的代谢产物有多种活性,其中以抗肿瘤活性最为重要。近年来,科研人员对来自海洋细菌、海洋真菌、海洋放线菌的抗肿瘤活性物质作了较多研究。从海洋微生物中筛选的抗肿瘤活性物质的种类包括含氮类、内酯类、酮类、醌类、多糖类[4];按其来源又可分为海洋细菌的抗肿瘤活性物质、海洋放线菌的抗肿瘤活性物质及海洋真菌的抗肿瘤活性物质。 1.1.1 海洋细菌的抗肿瘤活性物质。海洋中常见的细菌主要属于以下几个系统类群:变形细菌(Prote obacte ria )类群、革兰氏阳性细菌类群、噬纤维菌属-黄杆菌(C ytophaga -Flav obacte rium )类群、浮霉状菌(Plancto my ce tale s )/衣原体类群、疣微菌(Ve r ruc o mic ro biales )类群等。海洋细菌是海洋微生物抗肿瘤活性物质的一个重要来源,主要集中在假单胞菌属、弧菌属(Vibrio )、微球菌属、芽孢杆菌属、肠杆菌属(En -te rubac re rium )、交替单孢菌属(Alte romonas )、链霉菌属、钦氏菌属、黄杆菌属和小单孢菌属(M ic r omonos pora )。 1966年,Burkholder 第1次从海洋细菌———假单胞菌中分离得到具抗癌作用的硝吡咯菌素(Pyrolintrin )。此后对海 洋细菌的研究一直较少,直到20世纪末,人们才对海洋细菌的筛选、培养及代谢产物的研究重视起来,以期从中得到新的特效抗癌药物。日本冈见分离到一株黄杆菌属的海洋细菌代谢产生杂多糖Mar inac ta n ,能够增强免疫功能和抑制动物移植肿瘤,并成为化疗药物治疗肿瘤的佐剂[5] 。Custa fson 等从海洋细菌中分离到大环内酯类化合物Macr o -la ctins ,它由24元内酯环、吡喃型葡萄糖和一个开链的酸构成,其中macr ola ctin A 组分是一种配糖体母体,具有抗肿瘤、抗病毒、抗菌等功能[3]。与海洋生物共生或寄生的很多海洋细菌也是抗肿瘤药物的重要来源。海绵体内的微生物最多可占其体重的70%,海绵能产生多种抗菌、抗肿瘤活性成分,从而引起国内外对于海绵生物活性成分研究的热潮。海绵中存在着复杂的微生物群落,海绵中的抗癌物质是由海绵中共生共栖的细菌所产生的,从这些细菌中可以分离出抗白血病、抗鼻咽癌的活性成分。Canedo 等从加勒比海海鞘(Ecte inasc idia turbinata )及土耳其海岸Polyc itonide 属海鞘中分离到2株土壤杆菌,并从脂溶性代谢产物中分离得到2个有显著抗肿瘤活性的生物碱类化合物Sesba nimide A 和C ,对肿瘤细胞L1210的I C 50达0.8μg /L 。 1.1.2 海洋放线菌的抗肿瘤活性物质。海洋放线菌主要包括链霉菌属(Stre pto myc ete s )、小单孢菌属(Mic ro monosp ora )、红球菌(Rhodoc oc c us )、诺卡氏菌(N oc ardia )以及游动放线菌(Ac tinoplanete s )等稀有属种。海洋放线菌主要分布在海底沉积物、海洋生物表面以及游离于海水中。海洋放线菌的生活环境十分特殊,如高盐度、高压、低营养、低温等。在这些所谓生命的极限环境中,海洋放线菌已发展出独特的代谢方式,同时也提供了产生独特的生物活性物质的潜力。 中国海洋大学药物与食品研究所、军事医学科学院毒物药物研究所的科研人员对海洋放线菌S1001发酵产物进行了分离和研究,并用理化手段综合分析了其中的抗肿瘤活性成分,取得了较为满意的结果[6]。有报道称,从我国台湾海峡采集的海洋植物、动物的表面、表皮和内部分离得到多株放线菌,其中有20.60%的放线菌对肿瘤细胞P388有细胞毒 安徽农业科学,J ou rn al of An hui Agri .Sci .2009,37(7):2839-2841,2850 责任编辑 金琼琼 责任校对 卢瑶

浅谈微生物在环境污染治理中的作用

浅谈微生物在环境污染治理中的应用 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国目前及待解决的重要问题。 微生物技术在处理环境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应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,从根本上体现了可持续发展的战略思想。 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。 一、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。 二、固体废弃物治理 固体废弃物污染严重影响我国的环境质量。我国同体废弃物年产量数目极大。造成的经济损失每年达千亿元以上。目前我国处理城市垃圾的方法主要是填埋、堆放和焚烧。填埋、堆放既占用土地资源,又会使有害物质渗漏、扩散,造成二次污染。固体废弃物焚烧产生的二嚼英等有害物质会严重危害人类的健康与生产。利用微生物分解固体废弃物中的有机物,从而实现其无害化和资源化,是经济而有效的处理同体废弃物方法。微生物技术治理同体废弃物的优势是:可以有选择地浓缩或去除污染物:节省运营和投资成本:废物总体积显著降低:可以将废弃物转化为再利用资源。其缺点在于反应速度慢,某些同体废弃物难以降解。尽管如此,人们相信生物降解中存在的问题会随着对微生物研究的深入很快得到解决.

最新病原微生物考试重点复习资料资料

质粒:是细菌染色体外的遗传物质,为双股闭合环状DNA可独立与染色体外并自行复制,也可整合到染色体上。中介体:细菌细胞膜向细胞浆内陷,并折叠形成囊状物称为中介体。菌毛:许多革兰氏阴性菌和少数革兰氏阳性菌菌体表具有的数量众多比鞭毛细、短、直,类似毛发样的丝状物,称菌毛。荚膜:某些细菌的细胞壁外包裹着一层排列有序且不易被洗脱的粘性物质,厚度约200nm,称为荚膜。芽孢:很多革兰氏阳性菌在一定条件下,胞浆脱水浓缩,在菌体内部形成具有多层膜包裹的圆形或卵圆形的小体,称为芽胞。热原质:或称致热源,是细菌合成的一种注入人或动物体内能引起发热反应的物质,及细胞壁的脂多糖。噬菌体:是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的病毒。转化:受体菌直接摄取供体菌的游离DNA片段并整合到自己的基因中,从而获得新的遗传性状,成为转化。转导:以温和噬菌体为载体,将供体菌的一段DNA转移至受体菌内,使受体菌获得新的性状,称为转导。溶原性转换:溶原性细菌因染色体上整合有前噬菌体,从而新的遗传性状,称为溶原性转换。接合:是指细菌通过性菌毛相互连接沟通,将遗传物质从供体菌转移给受体菌,使受体菌获得新的遗传性状。消毒:消除和杀灭物体上或环境中的病原微生物或其他有害因子,但并不以能杀死全部非病原微生物的方法。灭菌:杀死物体上所有微生物的方法,包括杀死芽胞。要求比消毒高,以杀死芽孢为指标。毒血症:产生外毒素的病原菌只在局部生长繁殖,病原菌不能进入血流,但其产生的外毒素进入血循环,达到感靶器官,引起组织损伤,产生特殊的毒性症状。菌血症:病原菌侵入血流后,但未在其中生长繁殖,只是短暂、一过性地经过血液循环到达体内适宜部位再繁殖致病。败血症:病原菌侵入血流后,在其中大量生长繁殖并产生毒性物质,引起全身中毒症状。 17.脓毒血症:化脓性细菌侵入血流后,在其中大量繁殖,通过血流扩散到机体其他组织或器官,产生新的化脓性病灶。外毒素:是多数革兰氏阳性菌和少数革兰氏阴性菌在生长繁殖过程中释放到菌体外的蛋白质。内毒素:是革兰氏阴性菌细胞壁的脂多糖,当菌体死亡漰解后释放出来。结核菌素试验:是应用结核菌素进行皮肤试验,来测定机体对结核分枝杆菌是否能发生迟发型超敏反应的一种试验。汹涌发酵:产气荚膜梭菌在牛乳培养基中分解乳糖产酸,使酪蛋白凝固;同时产生大量气体(H2 和CO2)将凝固的酪蛋白冲成蜂窝状,气势凶猛,称汹涌发酵现象。原体:衣原体中小而致密的颗粒结构,称为原体。始体:衣原体在宿主细胞内生长繁殖,具有特殊的发育周期,其中大而疏松的颗粒结构,称为始体。包涵体:某些病毒感染细胞后,在细胞核或细胞质出现嗜酸性、嗜碱性、大小数量不同的圆形、卵圆形的斑块状结构,称为包涵体。顿挫感染:病毒进入非容纳细胞的感染过程称为顿挫感染。缺陷病毒:因病毒基因组不完整或发生严重改变,是病毒不能复制出完整的子代病毒,此类病毒称为缺陷病毒。干扰现象:两种病毒同时或先后感染同一种细胞时,一种病毒的增殖抑制另一种病毒增殖的现象。抗原漂移:是由于基因突变累积所造成的变异幅度小的流感病毒抗原变异。抗原转换:是甲型流感病毒抗原变异的一种形式,其变异幅度大,属质变,导致新亚型的出现。菌群失调:在为生态环境中正常微生物群的种群发生了定量或定性的异常变化称为菌群失调。正常菌群:把那些在人体各部位正常寄居而对人无害细菌称为正常菌群。双相真菌:医学上某些重要真菌的营养体在宿主体内和人工培养基上形成酵母菌型和霉菌型两种不同类型的菌体。 33.假菌丝:酵母菌进行出芽生殖时,子细胞不立即分离而以狭小的面积相连的细胞串。培养基:由人工方法配制而成,专供微生物生长繁殖的混合营养物制品。肥大反应:用已知伤寒沙门菌菌体O和鞭毛h抗原,以及甲、乙副型伤寒沙门菌h抗原和受检者血清进行试管或微孔板凝集试验,测定受检者血清中有无相应抗体及其效价的试验。细菌的生化反应:由于不同种类的细菌所具有的酶系统不同,对营养物质的代谢能力亦不同,因此代谢产物各异。检测细菌对各种培养基的代谢作用和代谢产物,借以区别和鉴别细菌的种类的生化试验。共栖:两种生物生活在一起,一方受益,另一方不受益也不受害。互利共生:两种生活在一起

海洋微生物

海洋微生物的多样性研究及其应用进展 摘要: 海洋微生物是海洋中一种重要的生物资源, 海洋微生物的多样性的深入研究将有助于微生物资源更好的开发和利用。本文介绍了海洋微生物多样性方面的研究及其应用进展。包括不同海洋生境微生物多样性的研究、海洋药物及保健功能的生物活性物质、海洋微生物在环境污染治理等方面。 关键词: 海洋微生物, 微生物多样性, 应用 我们人类生存在一个被海洋覆盖的星球, 海洋占地球总面积的71%, 大部分都在海洋之中。海洋中的微生物包括细菌、真菌、放线菌及病毒等, 提供地球近一半的初级生产力, 影响气候变化[2], 参与物质和能量循环, 并且为现代工业生产提供了重要的药物资源和酶资源[4]。开展海洋微生物多样性的研究,有助于我们深入了解其在整个海洋生态系统中的功能与作用,并对开发与应用微生物资源有着重要意义。 1 海洋微生物多样性海洋微生物多样性是指所有海洋微生物种类、种内遗传变异和它们的生存环境的总称[6]。海洋微生物和海洋环境有着密切的关系, 影响着其他海洋生物的生长, 参与海洋生态循环, 对海洋生态系统的稳定有着重要的作用。 1.1 海洋微生物的生态功能 海洋微生物种类丰富、数量庞大, 并且具有复杂而重要的生态功能。微生物时时刻刻参与着海洋物质分解和转化的全过程。自人类开发利用海洋以来,竞争性的捕捞和航海活动、大工业兴起带来的污染以及海洋养殖场的无限扩大,使海洋生态系统的动态平衡遭受严重破坏。而微生物能参与降解各种海洋污染物或毒物,这有助于海水的自净化和保持海洋生态系统的稳定。郑天凌等[14]研究发现微生物对赤潮藻的生长有重要的影响, 微生物多样性对于赤潮的调控有不可忽视的作用[15]。这些研究成果为开展赤潮的微生物防治奠定了理论基础。海洋中的微生物多数是分解者,也有一部分是生产者,因而具有双重的重要性。海洋微生物还对海洋其他生物的生存代谢有重要的作用。不同微生物群落结构有所差异, 其所起作用也不尽相同。海显然对于海洋微生物物种多样性、基因多样性和生态功能的深化研究有利于海洋资源的开发, 是众多研究学者感兴趣的方向所在[16?17]。在广阔的海洋中, 微生物的资源丰富, 我们可以从海洋环境中获得大量微生物菌株,并将其功能应用到实践生活中去。 1.2 不同海洋生境微生物多样性的研究 海洋生境指海洋生物的个体、种群或群落生活地域的环境, 根据其特征大致可以分为: 近海、远海及极地生境。海洋微生物在不同的海洋生境具有各自不同的特征及功能, 根据不同的海洋生境对海洋微生物进行研究, 对于海洋微生物的开发和利用有重要的意义。 1.2.1 近海海洋微生物多样性研究: 近海是距离陆地比较近的海域。由于人类活动的影响, 海水会受到有机物的污染, 海洋微生物因此获得了大量的营养物质, 近海海洋微生物的密度较大洋大,大量的微生物资源值得人们去研究和开发。海海洋中有大量的微生物资源可以作为潜在的药物来源, 蓝细菌和放线菌所分泌的大量化合物是治疗肿瘤和传染病良好的选择。Bai 等[22]从厦门近海分离出一株能高效杀灭产毒塔玛亚历山大藻的放线菌BS01, 研究表明海洋放线菌是潜在的抑杀藻微生物, 对于有毒赤潮藻的调控有重要作用。对近海海洋微生物多样性的研究有利于我们了解微生物群落结构,有助于功能微生物的发现和微生物资源的 开发。 1.2.2 深海微生物多样性研究: 深海通常指1 000 m 以下的海洋, 占到海洋总面积的3/4。深海及深海沉积物中的微生物生存面临高压、低温、黑暗及低营养水平等几个主要极端环境[23],这种恶劣的环境使得深海中的生物量比较少, 微生物占深海生物的大部分, 极端的环境也阻止了人们研究的步伐。不过近年来随着科学技术的进步,人们对于深海微生物的研究正在逐步展开。1989年Bartlett 等[24]首次在深海细菌中发现与静水压力相关的基因。Nakasone 等[26]通过对深海细菌DSS12在不同压力下, 压力调控启动子的上游顺式作用元件的研究, 发现在不同压力下不同的DNA 结合因子能够识别压力调控元件的上游区域。深海有很多功能独特的微生物, 深海微生物资源的开发与利用可望创造出巨大的价值。Hong 等[27]对赤道太平洋深海海底沉积物中的氨氧化细菌多样性进行研究, 研究表明主要的氨氧化细菌都在低温海域, 但是在西太平 洋暖池附近的氨氧化细菌形成了独特的分支,通过qPCR 技术研究表明每克沉积物中氨氧化还原酶的含量在 3.98×103?1.17×104拷贝数的范围内。结果说明该独特分支的存在正是对特殊栖息环境以及氮素还原现象的适应。 1.2.3 极地微生物多样性研究: 极地包括南极和北极, 常年被冰雪所覆盖, 自然条件恶劣, 生物难以生存。但是极地环境有大量的微生物存在,人们对极地的开发利用受很多因素的制约, 对于极地微生物的了解还非常有限。近年来随着先进航海技术及采样工具的应用, 人们对极地环境的研究也取得一定成果。Murray 等[28]研究结果表明极地海洋微生物在海洋生态环境及生态系统功能发挥中起着重要的作用, 海洋细菌的群落组成显示着海冰融化与浮游植物的生长周期, 通过对极地海洋环境微生物的多样性进行研究, 发现Polaribacter irgensii 及γ-Proteobacteria 在极地海洋微生物群落中处于优势地位, 并且发现这些微生物具有独特的功能使得它们能够在高纬度且寒冷的极地环境生存。Zeng 等[29]对白令海北部海域浮游细菌进行研究, 通过对不同采样深度的样品进行分析, 发现不同的站位细菌群落结构差别较大; 研究还表明放线菌 是白令海区域最主要的细菌菌群, 与其他已知的极地细菌群落结构有较大差别。在分离的细菌中有81%表现出胞外蛋白水解酶活性, 这说明极地环境的细菌不仅丰度高且生态功能多样, 能够应用于资源的开发与 应用。此外,邹扬等[31]还对白令海表层沉积物样品进行多样性分析, 结果表明细菌群落结构多样, 有主要10 个类群, 该研究对于北冰洋地区细菌多样性有了深切的了解。 2。海洋环境的特异性而造成的海洋微生物的多样性和特异性,于是海洋资源的利用也多样性。随着人类社会的发展,自然环境的不断变化,海洋微生物资源的进一步开发和利用将在提高人们生活质量,改善人类生存环境等方面发挥越来越重要的作用。 2.1海洋微生物在保健方面的应用 海洋微生物除具有抗菌、抗肿瘤活性外,还具有其他多种药理活性。以DHA和EPA为 代表的高不饱和脂肪酸(PUFA)具有抗血栓、降血脂和舒张血管等功能,DHA更是在保护视 力、增强智力、健脑和降低胆固醇等方面发挥重要的作用[32]。海洋微生物富含高不饱和脂肪酸的主要是微藻中的金藻、甲藻、隐藻和硅藻,以及真菌中的破囊壶菌和裂殖壶菌。 利用微生物生产DHA在国内还是一个崭新的领域,国外有数家公司已经进行了工业化生产,如美国的Martek 公司利用Crypthecodini-um异养培养生产DHA,产量达到1.2 g/(L·d-1),藻体生物量达到40 g/L的高密度[33]。多种微藻中富含花生四烯酸、亚油酸、亚麻酸、胡萝卜素和类胡萝卜素等,他们都具有一定的预防和治疗心

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