[推荐]微生物与发酵工艺知识大全

生态无极

2.无性繁殖 无性孢子特性描述于表2-19。 表2-19 子囊菌、半知菌的无性孢子特性 孢子名称 染色体倍数 内生或外生 形成特征 孢子形态 举例 节孢子 n 外生 由菌丝断裂而成 常成串短柱状 白地霉 分生孢子 n 外生 由分生孢子梗顶端细胞特化而成的单个或簇生的孢子 极多样 曲菌、青菌

分生孢子（conidium）是大多数子囊菌和全部半知菌的无性繁殖方式。一些学者将芽孢子和节孢子等也作为分生孢子来论述。分生孢子通常产生在分生孢子梗上，分生孢子梗的形态不一，即有形体非常短小的，也有很长且分枝很大的。分生孢子梗有的是从普通的营养菌丝上产生的，如青霉菌；有的是单个地由营养菌丝上的足细胞上长出来的，如曲霉菌。着生分生孢子的分生孢子梗的顶头形状各不相同，如曲霉是着生在顶端膨大的球形顶囊上；青霉是着生在帚状的多分枝小梗上，还有许多则着生在普通的分生孢子梗上。曲霉菌分生孢子形成的过程如图2-121、图2-122。

图2-121　曲霉菌分生孢子形成的过程 图2-122　一些曲霉菌分生孢子形成的模式

dw63457

QUOTE:

以下是引用平菇叶在2009-3-29 18:20:51的发言：
收藏网页，占个沙发慢慢看

对头，和我的想法一样，太需要这种资料了。这些基础知识要多多发啊。

生态无极

三、细菌的繁殖方式和培养特征 （一）细菌的繁殖及裂殖后细胞的排列方式 　　细菌一般进行无性繁殖，即细胞的横分裂，称作裂殖。裂殖形成的子细胞常大小相等，称同形裂殖。在陈旧培养基中也会出现大小不等的子细胞，称异形裂殖。但通过电子显微镜的观察和遗传学的研究已证明，细菌中亦存在有性接合，不过其频率较低，大量地仍以裂殖法为主。 　　细菌细胞的裂殖过程如图2-28所示。根据分裂的方向及分裂后各子细胞排列的状态不同，可形成各种形状的群体，如图2-29所示。 　　首先是细胞核区伸长并分裂，同时在细胞赤道附近的细胞质膜由外向中心作环状推进，然后闭合而形成一个垂直于细胞长轴的细胞质隔膜，并使细胞分开。第二步是形成横隔膜，最后是将细胞等分为两个子细胞。 　　螺旋体是介于细菌与原生动物之间的单细胞原核微生物，细胞非常细长、螺旋状、柔软而且易弯曲、无鞭毛，但能作特殊的弯曲扭动或像蛇一样的运动，繁殖方式为二裂。

图2-28　细菌的裂殖 图2-29　裂殖后细胞的排列方式

（二）细菌的培养特征 1.菌落特征 　　细菌细胞的个体极小，用肉眼无法辨认。但当其接到合适的固体培养基上时，在合适的生长条件下，便会迅速生长繁殖。由于受固体培养基表面生长的限制，它不可能像在液体培养基中那样自由地运动，所以就可将其繁殖局限在固体表面的某一空间内，使其形成一个较大的子细胞群落，此群落称为菌落（colony）。 　　各种细菌在标准培养条件下形成的菌落具有一定的特征（图2-30）。 　　菌落的形状和大小不仅决定于菌落中细胞的特性，还要受其邻近菌落的影响。菌落靠得太近时，由于营养物质有限，有害代谢物的分泌与积累，会使菌落的生长受到抑制。另外，菌落内各个细胞间也会因所处的空间位置不同，在营养物的摄取和空气的提供方面有差异，从而造成同一菌落中个体间在生理与形态上有所差异。 　　菌落特征包括菌落大小、形状、光泽、颜色、硬度、透明度等。这对菌种识别和鉴定具有一定意义。图2-31是菌落形态标准化描述的模式。 2.其他培养特征 　　培养特征除了菌落外，还包括在软琼脂穿刺培养中的生长、在明胶穿刺培养中的生长、在琼脂斜面上划线培养特征和在肉汤表面的生长。 　　在软琼脂培养基上进行穿刺培养主要是为了鉴定细菌的运动特征。因为不能运动的细菌只能沿穿刺线部分生长，而能运动的细菌则向穿刺四周扩散生长。各种细菌的运动扩散形状是不同的。 　　细菌若能在明胶培养基中生长繁殖，则说明它能产生明胶酶（即蛋白酶）水解胶。明胶被水解后会形成一定形状的溶解区。 　　在肉汤中培养细菌是为了观察其液体培养特征。一般培养1～3天后可以观察其表面（膜和环等）的生长情况、混浊程度、沉淀情况、有无气泡和颜色等。 　　在琼脂斜面上划线培养一般要在2～5天后观察。每种细菌的培养特征亦不同。

图2-30　细菌的菌落特征 图2-31　菌落形态标准化描述模式

生态无极

四、细菌的分类 （一）细菌分类的依据 　　细菌的分类需以形态特征和生化特征相结合，而又重于生理生化特征。 1. 形态特征 　　形态特征包括个体形态、大小及排列情况，革兰氏染色反应，有无运动，鞭毛着生位置和数目，有无芽孢及芽孢着生的部位和形状，细胞内含物，个体发育过程中形态变化的规律性，荚膜，菌胶团是否存在等。 2. 培养特征 1）琼脂平皿培养特征。主要观察表面菌落的形态、大小、色素、黏稠度、透明度、边缘情况及隆起情况、光泽、质地、表面性质等。 2）普通斜面划线培养特征，包括生长好坏、形态、光泽等。见图2-32所示。 3）琼脂穿刺培养特征。包括生长发育情况、色素形成情况。见图2-33所示 4）明胶穿刺培养特征。观察其能否水解明胶及水解后的状况。见图2-34所示 5）液体培养特征。观察液体是否混浊及混浊程度，液面有无菌膜，管底有无沉淀及沉淀量。见图2-35所示。

图2-32　斜面划线培养特征 图2-33　软琼脂穿刺培养特征 图2-34　明胶穿刺培养特征 图2-35　液体试管培养特征

3．生理特征及生化反应 1）营养源。主要指碳源、氮源和能源。细菌能否利用某些含碳化合物作为唯一碳源，反映该细菌能否产生代谢这种碳化合物的有关的酶，因而可作为分类鉴定的特征。常用的碳源很多，包括单糖类、双糖类、糖醇类、脂肪酸类、双羧酸类、羟基酸类、各种有机酸类、醇类、碳氢化合物和二氧化碳等。氮源有蛋白质、蛋白胨、氨基酸、铵盐、硝酸盐和氮气等。 2）代谢特征。能否形成有机酸、乙醇、碳氢化合物、气体等；能否分解色氨酸形成吲哚；能否分解糖产生甲基乙酰甲醇；能否使硝酸盐还原而生成亚硝酸盐和氨；能否产生色素或其他物质等。 3）能否凝固牛乳，胨化牛乳蛋白质，产酸还是产碱。 4）生长发育的温度、需氧的程度等。 此外还参考细菌适应的pH值，寄生性和共生性、致病性，血清反应，对某些抗生素和噬菌体的敏感性和抗性，在自然界的分布等。 （二）经典鉴定实例 　　在鉴定某一未知菌株时，通常并不完全按检索表的顺序进行，而是根据几个突出的特性，可迅速地判断未知菌株属于哪一群菌，然后在这一群菌范围内进行鉴定，并确定未知菌的属种名称。 　　若有四株未知菌，在肉汤胨斜面上好氧培养生长良好，30℃培养24h所生长的菌苔丰厚，这表明这四株菌是中温好氧或兼性厌氧异养菌，能用一般的鉴定方法进行鉴定。 1．菌株纯度检查 　　鉴定前，先应检查菌株纯度，并将未知菌编为1、2、3、4号。分别用肉汁胨平皿划线，在30℃培养24h。如果划线的平皿上菌落分布疏密适宜，有足够数量的可供观察的单菌落，则可由透过光、反射光和暗背景的光线来仔细比较每一个平皿内菌落的一致性。如菌落形态不一致，则分别将形态不一致的菌落移种斜面，编号，再分别划线，直到菌落形态一致时为止；如菌落形态一致，应将平皿在室温下放置2～4天，再仔细观察比较菌落形态。如菌落形态仍一致，则可挑起一单菌落移种斜面，作为鉴定用菌株。 2．镜检和革兰氏染色 　　将上述鉴定菌株培养18～24h后涂片，进行革兰氏染色并镜检。结果表明，1、2号菌是革兰氏阳性菌，3、4号菌是革兰氏阴性菌。镜检还发现，1、2号菌形成少数芽孢，据此可判断这两株菌是芽孢菌。这两株菌在好氧条件下不含糖的培养基上生长良好，所以应属于芽孢杆菌属。如有怀疑，可多培养2～3天或移种生芽孢斜面，以进一步判定是否为芽孢菌。 3．芽孢和染色观察 　　根据芽孢杆菌属内各种的特征，可将芽孢杆菌属分成两群。以观察芽孢是否使孢囊膨大。据观察，1、2号菌属于芽孢不使孢囊膨大的一群。这一群菌又可根据菌体粗细分为两群。一群菌体较粗，直径约大于0．9μm，在含葡萄糖的斜面上生长的幼龄菌，用吕氏美蓝染色时着色不均一，用苏丹黑染色时菌体内含有黑色颗粒，这是蜡状芽孢杆菌群的菌。另一群菌在以上三个特性方面恰与蜡状芽孢杆菌群相反，即菌体较细，直径约小于0．9μm，美蓝染色均一，无苏丹黑染的颗粒。这是枯草芽孢杆菌群的菌。染色和镜检结果表明：1号菌属于蜡状芽孢杆菌群，2号菌属于枯草芽孢杆菌群。 　　蜡状芽孢杆菌群中有5个种（变种），即巨大、蜡状、蕈状、苏云金和炭疽等。其中苏云金芽孢杆菌有伴胞晶体，用稀释复红染色时，可观察到红色菱形颗粒。 4．进行部分生理试验 　　2号菌属于枯草芽孢杆菌群。这群菌有地衣、枯草、短小、凝结和坚强等5个种。可先根据它们在pH5.7的培养基中是否生长、是否产生乙酰甲基甲醇和在7％氯化钠中是否生长来区分这5个种。2号菌这三项性质都是阳性，表明它既非凝结芽孢杆菌，也非坚强芽孢杆菌。枯草芽孢杆菌与地衣芽孢杆菌的区别在于，枯草芽孢杆菌是好氧菌，而不是兼性厌氧菌；枯草芽孢杆菌与短小芽孢杆菌的区别在于，前者具有水解淀粉和还原硝酸盐的能力。测定表明2号菌是好氧菌，在厌氧条件下不生长，能水解淀粉和还原硝酸盐，因此2号菌是枯草芽孢杆菌。3号和4号菌是革兰氏阴性菌。 　　3号菌的斜面在培养2～3天时有明显的黄绿色或蓝绿色水溶性色素。这是假单胞菌属中荧光群中的特性。因此首先在紫外灯下检查3号和4号群是否有荧光。结果表明3号菌在普通肉汁胨斜面上产生荧光色素，4号菌则不产生。接种氧化发酵培养基和氧化酶测定的结果表明，3号菌氧化产酸，氧化酶阳性；4号菌发酵产酸、产气，氧化酶阴性。鞭毛染色表明，3号菌只有一根端生鞭毛，4号菌则有周生鞭毛，且鞭毛较多，大多有5～6根或更多。这些结果说明，3号菌属于假单胞菌属，4号菌属于肠杆菌科。 　　假单胞菌属内产生荧光的种有三个，即铜绿色、荧光和恶臭三个种。铜绿色假单胞菌是单端生鞭毛菌。荧光和恶臭假单胞菌是丛生端毛菌，因此3号菌是铜绿假单胞菌，如果鞭毛的区别还不十分明显，可利用铜绿色假单胞菌的两个突出特性，即42℃生长和产生脓青素，来进一步确证。 　　4号菌是肠杆菌科的菌，在普通培养基上生长迅速，能从葡萄糖产酸产气、氧化酶阴性，周生鞭毛。肠杆菌科中约有12个属，根据周生鞭毛这一性质，可判定4号菌不属于不运动、无鞭毛的志贺氏菌属和克雷伯氏菌属。根据此菌能使葡萄糖产酸、产气的现象，基本上可排除它是产酸不产气的欧文氏菌属的可能性。然后可进行发酵乳糖、产生吲哚和利用柠檬酸等三项测定。4号菌产生吲哚，不利用柠檬酸，因此不属于柠檬酸菌属、沙门氏菌属、肠细菌属、哈夫尼菌属和沙雷铁氏菌属等五属。4号菌能发酵乳糖产酸，表明它不属于爱德华氏菌属、变形菌属、伊尔氏菌属。由此可见，4号菌只能属于埃希氏菌属，也就是大肠埃希氏菌属。 　　大肠埃希氏菌也可能有异常菌株，如同化葡萄糖产酸不产气，发酵乳糖产酸迟缓等。遇到这种情况时，可根据其他性质测定：如同化葡萄糖产酸不产气，则可根据不产果胶酶与欧文氏菌属相区别；如发酵乳糖产酸不明显，可做产硫化氢测定（穿刺法）、赖氨酸脱羧酶测定和苯丙酸脱氨酶测定；大肠埃希氏菌不产硫化氢，可与爱德华氏菌属相区别；不使苯丙氨酸脱氨可与变形菌属相区别；不使赖氨酸脱羧，可与伊尔森氏菌属相区别。 　　总之，鉴定细菌有一个基本的程序，一般先根据3～5项简单性质，如要求的培养条件、要求的培养基、是否产生色素、革兰氏染色反应、菌体形态和是否产芽孢等，判断所鉴定的菌属于哪一大类，然后全面考察这一大群内各属间的异同，选择合适的鉴别特征，制订一个鉴定方案。鉴别到属后，再根据各种间的异同，进一步鉴定到种。 （三）细菌的鉴定工具书 1）Krieg N et al．，Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology，Vol. 1～4，Baltimore：Williams ＆Wilkins，1984～1989。 2）东秀珠和蔡妙英编著，常见细菌系统鉴定手册，北京：科学出版社，2001。 （四）简捷的分类 　　在实际工作中，常常要进行的菌种判别的要求并不高，而只希望快速而简单。主要进行下列四项实验，就可判断常用的细菌的属。 1）用显微镜观察细菌，以判断其是球菌还是杆菌。 2）用革兰氏染色反应，鉴别其是阳性菌还是阴性菌。 3）进行产芽孢试验，以观察其是否产芽孢。 4）进行v-p试验（即甲基乙酰甲醇试验），以鉴别其是阴性还是阳性。

根据以上四项实验结果查阅图2-36，即可初步判断细菌的属。 图2-36　细菌的简捷分类

（五）发酵工业常用细菌的分类纲要 图2-37　发酵工业中常用细菌的分类纲要

五、发酵工业中常用常见的细菌 （一）枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis） 　　这是一种直的或近乎直的（0.3～2.2）μm×（1.2～7.0）μm的杆菌（图2-38），很少成链，染色均匀，鞭毛周生或端生。芽孢（0.5×1.5）μm～1.8μm，游离芽孢的表面能淡染色，萌发时，芽孢壳在中间破裂。营养细胞脱出之后，芽孢壳的溶解是缓慢的。 　　在琼脂平皿上，菌落是圆的或不规则的；表面灰色粗糙，变厚和不透明；可有皱纹，变形乳脂色或褐色。 　　菌落的特征依培养基的组成而有很大的差异。在表面湿润的琼脂上很快地扩展，在平皿上生长的细胞不易在液体中分散。在1％葡萄糖营养琼脂试管的穿刺表面生长物变厚，常常是粗糙和褐色的，在菌体下面可形成红色色素。在深层培养时生长繁殖期不长，在底部可能产生弱酸，并从表面向下进行中和。在肉汤中会产生无尖、皱褶及黏着的膜，很少浑浊或不浑浊。产生的能量代谢几乎全靠呼吸，氧是最终的电子受体。在厌氧条件下，在含葡萄糖的复杂培养基中，生长和发酵都弱；若通氧，细胞就大量增殖，并以2，3-丁二醇、羟基丁酮和CO2为主要产物。它能液化明胶，胨化牛奶，还原硝酸盐，水解淀粉。它的一些亚种（变种）主要用于生产蛋白酶和淀粉酶。 （二）醋化醋杆菌（Acetobacter aceti） 　　细胞呈椭圆状或杆状，直或稍弯，（0.6～0.8）μm×（1.0～2.0）μm，单个、成对或成链（图2-39）。在有的种中退化型是常见的，可以是球形、膨大、细长、成堆、弯曲、分枝或丝状。周毛运动或不动。不形成芽孢。幼龄细胞革兰氏阴性，在老培养物中，有的菌株革兰氏染色不稳定。 　　呼吸代谢，从不发酵，氧为末端受体。在中性和酸性（pH4.5）反应时可氧化乙醇为乙酸，乙酸盐和乳酸盐氧化得到CO2和水。乙酸和乳酸是良好的碳源。大多数菌株可用六碳糖和甘油作为碳源；甘露醇和葡萄糖酸盐很少利用或完全不用；不水解乳糖、糊精和淀粉。在酵母膏和2％乙酸钙或乳酸钙上生长较好或良好。在酵母膏、10％葡萄糖和3％碳酸钙琼脂上生长良好，并产生许多葡萄糖酸和5-酮葡萄糖酸钙的结晶。 　　通常不产生色素，但细胞团由于产卟啉而呈粉红色；有些菌株能产生一种褐色的水溶性色素。 　　大多数菌株不需要维生素，在简单和复杂的培养基上可生长。严格好氧。生长温度范围为5～42℃，最适生长温度约30℃，最适pH5.4～6.3；在pH4.0～4.5生长，而在pH7～8很少生长。 　　通常在水果、蔬菜、酸果汁、醋和酒中发现。此菌常用于醋酸酿造工业。

图2-38　枯草芽孢杆菌 图2-39　醋化醋杆菌

（三）德氏乳酸杆菌（Lactobacterium delbruckii） 　　杆菌，（0.5～0.8）μm×（2～9）μm，圆端，单个或成短链（图2-40）。用次甲基蓝染色可显示胞内颗粒。不运动，菌落通常是粗糙的，并且不产生色素。不形成芽孢。随菌龄和培养基酸度的增加，菌体由革兰氏染色阳性变成阴性。 　　发酵葡萄糖和其他糖类，产酸不产气，不发酵其他乳酸盐。同型发酵产生D-乳酸。不液化明胶，不分解酪素。不产生吲哚和硫化氢。接触酶和氧化酶阴性。营养要求复杂，需要氨基酸、肽、核酸衍生物等，不要求硫胺素、维生素B6、叶酸和B12。 　　厌氧，有5％～10％CO2常可促进其在琼脂表面的生长。在15℃时不生长，常在50～52℃生长，最适生长温度40～44℃。耐酸，最适pH值通常是5.5～5.8，或更低些，在pH值低于5的情况下生长，在中性或微碱性时，其延滞期可能延长。 　　此菌常存在于高于41℃时发酵的土豆醪、谷物和蔬菜醪的发酵物中。 　　此菌在乳酸发酵工业中应用甚广。 （四）乳链球菌（Streptococcus lactis） 　　细胞呈卵球形，略向链的方向延长，大小为0.5～1.0μm，大都成对或成短链，有的成长链（图2-41）。革兰氏阴性；发酵多种糖类，在葡萄糖肉汤培养基中能使pH值下降到4.5～5.0；不水解淀粉，不水解明胶使石蕊牛奶产酸，并在凝固前迅速还原石蕊。生长温度10～40℃，45℃不生长，最适生长温度一般为37℃；在4％ NaCl培养基中生长，在6.5％ NaCl培养基中则不生长。在pH9.2时生长，但在pH9.6时则不生长。此菌使葡萄糖发酵的最终产物是右旋乳糖（同型发酵）。常用于乳制品工业及我国传统食品工业中。 （五）丙酮丁醇梭菌（Clostridium acetobutylicum） 　　细菌呈杆状，圆端，（0.6～0.7）μm×（2.6～4.7）μm，芽孢囊（1.3～1.6）μm×（4.7～5.5）μm，单生或成对，但不成链（图2-42）。芽孢卵圆，中生或次端生，使芽孢囊膨大成梭状或鼓槌状。无荚膜，以周毛运动，有淀粉粒，革兰氏染色阳性，可能变为阴性。专性厌氧菌。在葡萄糖琼脂上形成圆形紧密隆起的菌落，乳脂色，不透明，液化明胶。能使石蕊牛奶强烈产酸凝固，凝块被气体冲碎，但不胨化。能发酵多种糖类，包括淀粉、糊精等。生产上多用来发酵成丙酮丁醇，发酵适温30～32℃，生长适温37℃，最适pH6.0～7.0。

图2-40　德氏乳酸杆菌 图2-41　乳链球菌

（六）北京棒杆菌（Corynebacterium pekinese） 　　细胞为短杆或小棒状，有时微弯曲，两端钝圆，不分枝，单个或呈“八”字排列（图2-43）。革兰氏阳性，有异染粒，细胞内有明显的横隔。无芽孢，不运动。在普通肉汁琼脂平皿上菌落为圆形，24h后菌落呈白色，直径为1mm，一周后可达4.5～6.5mm，呈淡黄色，中间隆起，表面湿润、光滑、有光泽，边缘整齐并半透明，无黏性，无水溶性色素。它不液化明胶，也不使石蕊牛奶发生变化，7天后呈微碱性；不同化酪蛋白，不水解淀粉，不分解油脂；能使葡萄糖、麦芽糖、蔗糖迅速产酸；在海藻糖及肌醇中缓慢生长；能使糊精、半乳糖及木糖弱产酸，但均不产气。其生长需生物素，硫胺素能促进其生长。过氧化氢酶阳性。好氧、兼性厌氧。26～27℃生长良好，41℃生长弱，致死温度55℃。此菌为谷氨酸生产菌。

图2-42　丙酮丁醇梭菌　　　　　　　　　　图2-43　北京棒杆菌

（七）大肠埃希氏菌（Escherichia coli） 　　俗称大肠杆菌，杆状，0.5μm×（1.0～3.0）μm，有的近似球形，有的则成为长杆状（图2-44）。革兰氏阴性，运动或不运动，运动的为周生鞭毛。一般无荚膜，无芽孢。菌落白色到黄白色，边缘全缘到波状，光滑闪光，扩展，它能使牛奶迅速产酸凝固；不胨化，不液化明胶；产生吲哚，甲基红阳性；v-p阴性；不利用柠檬酸盐；在含铁琼脂中H2S阳性。

大肠杆菌可用于生产谷氨酸脱羧酶、天冬氨酸、苏氨酸和缬氨酸、天冬酰氨酶等。它亦是食品微生物检验的指示菌。在分子生物学的研究中，大肠杆菌是常用的外源基因的受体菌。 （八）荧光假单胞杆菌（Pseudomonas fluorescens） 　　属好气菌，故其大多数广存于土壤及水中，也可以由医院及污染食物中分离得到，在普通的叶子表面上也可被分离出来（图2-45）。 　　细胞直径0.7～0.8μm、全长2.0～3.0μm，革兰氏阴性杆菌，其有一条以上的鞭毛（如三条），为单端鞭毛，有运动性，产生绿色或黄褐色的荧光色素（fluorescein），但不产生绿脓素（pyocyanin），在琼脂斜面上呈红灰色。 　　可利用多种的碳源，其所适应的pH值等于7，最低生长温度为4℃，最适生长温度为25～30℃，最高生长温度为40℃，为嗜温微生物，好气性。 　　在工业上有很大的用途，能分解碳氢化合物及苯酚，故可以用于从工业废液中除去碳氢化合物及苯酚，也可用于油品污染的去除。

图2-44　大肠埃希氏菌 图2-45　荧光假单胞杆菌

生态无极

第三节 放线菌

放线菌是一大类形态极为多样（杆状到丝状）、多数呈丝状生长的原核微生物。它的细胞构造、细胞壁的化学成分和对噬菌体的敏感性与细菌相同，但在菌丝的形成和以外生孢子繁殖等方面则类似于丝状真菌。它以菌落呈放射状而得名。 　　放线菌大多数为腐生菌，少数为寄生菌。它在自然界中分布极广，主要习居于土壤之中。每克土壤中含有数万乃至数百万个放线菌的孢子，一般在中性或偏碱性的土壤中较多。土壤特有的腥味主要是由放线菌所产生的代谢产物引起的。 　　放线菌是产生抗生素的主要微生物。据不完全统计，到目前为止，已筛选出抗生素达9000种以上，每年还新增百余种。其中放线菌产生的抗生素占多数，而链霉菌产的抗生素又占放线菌总数的80％。因此，本节内容侧重于链霉菌属。但近年来一个明显趋势是从稀有放线菌发现的新抗生素日益增多。 　　放线菌的产物在医药、卫生、农业生产、食品加工等方面已得到广泛应用，如由弗氏链霉菌产生的蛋白酶已在制革工业中用以脱毛，游动放线菌产生的葡萄糖异构酶已用于生产，还从灰色链霉菌的发酵液中提取维生素B12等。此外，在酶抑制剂、甾体转化、烃类发酵、污水处理等方面也有所应用。寄生性放线菌则能引起某些动植物病害。 一、放线菌的形态和构造 　　放线菌的形态较细菌复杂，大部分放线菌菌体由菌丝体构成，但它仍属单细胞，革兰氏染色阳性。菌丝体分为基内菌丝和气生菌丝，气生菌丝在无性繁殖中分化有孢子丝、孢囊和孢子等。 （一）菌丝及孢子丝 1．基内菌丝 　　它是营养型一级菌丝，长在培养基内或表面（图2-46左）。其主要功能是吸收营养物，所以又称营养菌丝。一般无横隔膜（诺卡氏菌除外），直径0.2～1.2μm，分枝繁茂，无色或产生水溶性或脂溶性色素而呈现黄、绿、橙、红、紫、蓝、褐、黑等各种颜色。 2．气生菌丝 　　这是由基内菌丝分枝向培养基上空伸展的二级菌丝，镜检观察其颜色较深且较基内菌丝粗，直径为1～1.4μm，直形或弯曲状，有分枝，有的产生色素（图2-46右）。

图2-46　链霉菌的基内菌丝与气生菌丝（孕育菌丝）

3.孢子丝及孢子 　　孢子丝是由气生菌丝分枝部分分化的具有形成孢子作用的繁殖菌丝，有直、波曲、螺旋和轮生等形状，链霉菌的常见孢子丝形态如图2-47所示。

图2-47　链霉菌的常见孢子丝形态

螺旋的数量、大小和疏密随不同的种而异。孢子丝上形成成串的孢子。孢子有球形、椭圆形、杆形、柱形和瓜子形等。同一孢子丝上分化的孢子，其形状、大小有时不一致。因此孢子的形状和大小不能作为区分种的唯一依据，而必须结合孢子的表面来进行区分。据目前的发现，孢子丝直或波曲者，其孢子表面光滑，尚未发现这类孢子有带刺的或毛发状；孢子丝为螺旋形者，其孢子表面则因种而异：有的光滑，有的刺状，有的毛发状。常见的链霉菌孢子丝形态见图2-48（垂直型）、图2-49（松螺旋型）、图2-50（紧螺旋型）、图2-51（单轮无螺旋型）、图2-52（双轮螺旋型）。

图2-48　一种产生antimycin的链霉菌（垂直型） 图2-49　一种产生ankinomycin的链霉菌（松螺旋型） 图2-50　一种产生ε-poly–L-lysine的链霉菌（紧螺旋型） 图2-51　一种产生leucomycin的链霉菌（单轮无螺旋型） 图2-52　一种产生deoxylaidlomycin的链霉菌（双轮螺旋型）

生态无极

4．孢囊及孢囊孢子和游动孢子 　　孢囊链霉菌（Strptosporangium）孢囊发育于基内菌丝或气生菌丝，通常近似圆形。孢囊内形成的孢子有球形、椭圆形或杆状。具有鞭毛能游动的称为游动孢子；没有鞭毛不能游动的称为孢囊孢子。游动孢子的鞭毛有一个单生，或两个生在一起，或多数丛生，或周生（图2-53）。 　　放线菌孢子常具有色素，呈白、灰、黄、橙黄、红、蓝、绿等颜色。成熟的孢子堆，其颜色在一定培养基与培养条件下比较稳定。因此，颜色是鉴定此类菌种的重要依据之一。

图2-53　孢囊链霉菌的孢囊及孢囊孢子

（二）菌落形态 　　由菌丝体组成的菌落一般为圆形，秃平或有许多皱褶和地衣状。由于放线菌的气生菌丝较细，生长缓慢，菌丝分枝相互交错缠绕，所以形成的菌落质地致密，表面呈较紧密的绒状，坚实、干燥、多皱，菌落较小而不延伸。 　　菌落形成随菌种而不同。一类是产生大量分枝的基内菌丝和气生菌丝的菌种，如链霉菌（Streptomyces），基内菌丝伸入基质内，菌落紧贴培养基表面，极坚硬，若用接种铲来挑取，可将整个菌落自表面挑起而不破裂。菌落表面起初光滑或如发状缠结，其后在上面产生孢子，表面呈粉状、颗粒状或絮状。气生菌丝有时呈同心环（图2-54）。

图2-54　链霉菌菌落示例

另一类是不产生大量菌丝的菌种，如诺卡氏菌（Nocardia）所形成的菌落。这类菌菌落的黏着力不如上述的强，结构成粉质，用针挑取则粉碎（图2-55），所以放线菌菌落不同于细菌。 　　在放线菌菌落表面常产生聚集成点状的白色或黄色菌丝，它们是次生菌丝，产生孢子。普通染色剂如次甲基蓝、结晶紫和石炭酸品红都可作为气生菌丝、基内菌丝和孢子的染料。

图2-55　某种诺卡氏菌菌落与基内菌丝

二、放线菌的繁殖 　　放线菌以无性方式繁殖，主要是形成孢子，也可通过菌丝断片繁殖。 　　链霉菌生长到一定阶段，一部分气生菌丝分化为孢子丝，孢子丝成熟便形成许多孢子。其生活史见图2-56。 　　以前人们认为，形成孢子的形式有凝聚和横隔分裂两种。但从电子显微镜观察超薄切片的结果表明，孢子丝形成孢子只有横隔分裂而无凝聚过程。横隔分裂有两种方式。 1）胞质膜内陷，逐渐向内收缩并合成横隔膜，孢子丝分隔成许多孢子。 2）细胞壁和质膜同时内陷，向内缢缩，孢子丝缢裂成连串的孢子。 图2-57表示横隔分裂形成孢子的过程。 　　另外有些放线菌可在菌丝上形成孢子囊，在孢囊内形成孢囊孢子。孢囊成熟后释放出大量孢囊孢子。 　　在液体培养中，放线菌主要靠菌丝断裂片断进行繁殖。

图2-56　链霉菌生活史 图2-57　孢子丝分隔成孢子

三、放线菌的分类 放线菌菌体外貌虽像真菌而微细，但其细胞结构属于原核细胞型，与细菌同属原核生物界,而以分核的丝状菌体区别于细菌。 （一）放线菌目的分科检索表 在分类上放线菌作为一个目。放线菌目的分类以形态学上的差异为依据。现主要根据基内菌丝的生长状况以及孢子着生方式，将其中主要的8个科区分如下。 放线菌目分科检索表 1．菌丝体向四面八方分裂、基内菌丝顶端尖细，内部丝横分裂呈立体形细胞………………………………………………………………………………嗜皮菌科（Dermatcphiloceae） 2．菌丝体沿菌丝长轴作垂直方向分裂 （1）基内菌丝体断裂，无气生菌丝，不产生孢子 　A．雏形基内菌丝断裂为VY和T型细胞…………………放线菌科（Actinomycetaceae） 　B．基内菌丝有分枝，横隔、迅速断裂为杆状、球状…………诺卡氏菌科（Nocardiaceae） （2）基内菌丝体不断裂 　A.孢子生长在短梗上或孢子丝上 （A）孢子单个着生 　　a.单个孢子着生在基丝的短梗上，基丝纤细，0.2～0.6μm……………小单孢菌科（Micromonosporcrpceae） 　　b.单个孢子着生在气丝和基丝的短梗上，在高温中生长……………高温放线菌科 (Thermoactinomycetaceae） （B）2～20个孢子着生在气丝和基丝的短孢子梗上………………………小多孢菌科（Micropolysporoceae） （C）孢子在长链孢子丝上，气丝丰茂，基丝无横隔，直径较粗………………链霉菌科 （Strepomycetaceae） 　B.孢子形成于孢囊中，孢囊发生于气丝或基丝上，孢子有鞭毛能游动或无鞭毛不游动……………………………………………………………游动放线菌科（Actimoplanceae） 图2-58、图2-59和图2-60分别显示小单孢菌（Micromonospora）、小双孢菌（Microbispora）和小四孢菌（Microtetraspora）的形态。

图2-58　小单孢菌 图2-59　小双孢菌

图2-60　小四孢菌

（二）放线菌属和种的鉴定方法 　　放线菌的分类鉴定一向以形态和培养特征为主，生理生化和生态特征为辅。属的鉴定常采用形态特征与细胞壁化学组分类型相结合的方法。 1.形态 　　首先将分离获得的纯菌种在光学显微镜及电子显微镜下镜检。将菌种接在葡萄糖天门冬素琼脂或燕麦粉琼脂上，进行埋片或插盖玻片法培养。分别在培养后的1天、3天、5天、7天、14天、20天取出载玻片或盖玻片，用细胞壁染色法、镜检长在其表面的菌种在不同时间的发育情况。或从生长两周左右的菌种斜面上挑取一小块菌体，进行压片染色镜检。主要观察基内菌丝体有无横隔和断裂，了解气丝生长的特点。另外要借助电子显微镜观察孢子表面结构和有无鞭毛等。 2．细胞壁化学组成 　　放线菌的细胞壁与细菌的一样，其壁具有肽聚糖、胞壁酸、多糖等高分子物质，但不同属的成分和结构并不相同。 　　此外，整个细胞含的糖类也不相同。用菌体水解液的上部清液蒸干后，将残余物进行纸层析点样，另用标准糖或氨基酸作对照，显色后，可以测定二庚基庚二酸和其他氨基酸，以及特征性糖，获得的细胞壁化学组分型和全细胞糖类型作为属的指标。采用该法比以前以纯形态特征划分属更加可靠。 （三）放线菌的形态系统 　　放线菌的形态系统如图2-61所示。

图2-61　放线菌的形态系统

（四）放线菌分类工具书 1）中科院微生物研究所放线菌分类组，链霉菌鉴定手册，北京：科学出版社，1975。 2）The Society for Actinomycetes Japan，Atlas of Actinomycetes，Asakura Publishing Co．，Ltd．，1997。 （五）放线菌主要属的简捷分类 主要通过菌落观察及油镜镜检（图2-62）。

图2-62　放线菌主要属的简捷分类

四、发酵工业中常用的放线菌 （一）发酵工业中常用的放线菌 1.链霉菌属 　　基丝一般无横隔，直径0.5～0.8μm，气生菌丝生长丰茂，通常比基丝粗1～2倍，孢子丝为长链，单生，呈直、波曲或螺旋状，成熟时呈现各种颜色，多生长在含水量较低、通气较好的土壤中。它们是抗生素工业所用放线菌中最重要的属。已知链霉菌属有1000多种。许多著名的常用抗生素都是由链霉菌产生的，如链霉素、土霉素、井冈霉素、丝裂霉素、博来霉素、制霉菌素和卡那霉素等。 2.诺卡氏菌属 　　基丝较链霉菌纤细，直径0.2～0.6μm，有横隔裂断，一般无气生菌丝，基丝培养十几个小时形成横隔，并断裂成杆状或球状孢子。菌落较小，其边缘多呈树根毛状；主要分布于土壤中；有些种能产生抗生素（如利福霉素、蚁霉素等），也可用于石油脱蜡及污水净化中脱氰等。 3.小单孢菌属 　　孢子单个着生在短孢子梗上，基丝较细，直径0.3～0.6μm，基丝不断裂，一般无气生菌丝，在基丝上长出孢子梗。菌落较小。不少种产生抗生素，如庆大霉素、利福霉素等。 4.孢囊链霉菌属 　　孢囊孢子无鞭毛，气生菌丝的孢子丝盘卷成球形孢囊。其孢囊有两层壁，外壁较厚，内壁系薄膜，孢囊里形成孢囊孢子。这类菌亦可产生不少抗生素，如可抑制细菌、病毒和肿瘤的多霉素等。 （二）放线菌与细菌的异同 放线菌与细菌的异同如表2-12所示。 表2-12　放线菌和细菌的异同

特征 细菌 放线菌 细胞形态 单细胞呈球状、杆状或螺旋状，直径或宽度一般小于1μm 单细胞菌丝体，有气生菌丝和基内菌丝之分，直径与细菌相似，但菌体比细菌大 细胞结构 没有完整的核，无线粒体等细胞器，属原核生物 与细菌同 细胞壁 细胞壁含胞壁酸、二氨基庚二酸，不含纤维素和几丁质 与细菌同 菌落形态 长于培养基表面，有各种形状，易挑起 菌落一般紧密而小，菌丝深入培养基内，有皱褶，难挑起 繁殖方式 主要为裂殖 分生孢子、孢囊孢子和菌丝断裂 生长pH值 中性或微碱性 与细菌同 与细菌同 阳性 对抗生素和噬菌体革兰氏染色反应 除抗真菌抗生素外，一般敏感阳性或阴性

平菇叶

收藏网页，占个沙发慢慢看

陕西高陵人

好帖子呀！
这样的知识面很好，对广大菇友朋友很有帮助，起码让大家搞食用菌就道什么是细菌，细菌的特点，就知道怎么样防治，知道这些才可以更好的搞生产!

田鸿

生态无极兄十分辛苦！谢谢你啊！

田鸿

希望有后续！