《水产微生物绪论》PPT课件.ppt

水产微生物 在近代科学中 对人类福利最大的一门科学 要算是微生物学了 绪论 学习目的 与人类生活密切关系 水产养殖专业重要的基础专业课 微生物学的基本实验操作是实用的实验技能 微生物检验技术 水产养殖动物病害分离鉴定 微生物与你和我 微生物无处不在 我们生活在微生物海洋中 数亿个细菌数 克土壤 土壤中的细菌总数估计为10034X1012吨 每张纸币带细菌 900万个 人体表面和体内存在大量微生物 皮肤表面 平均10万个 口腔 细菌总类超过500种 肠道 细菌总量达100万亿 粪便 干重的1 3是细菌 每克粪便的细菌总数是1000亿个 嬰兒刚出生時肠道是无菌的 1 2小时后就有菌出現 开始時菌种和数量少 隨后逐步增多 先定殖的是需氧菌 然後是厌氧菌 成人体内有100万亿个细菌 属于1000多个不同种类 细菌对人体的一些重要功能 如消化功能和免疫功能 很重要 以致可视为共生生物 纽约州立大学分子生物学家史蒂文 吉尔说 我们多少有些像一个由细菌和人类细胞组成的混合体 我们完全依赖这些微生物群体 一旦这个群体的构成出现变化 我们就可能在新陈代谢上出现问题 可能还会患上一些疾病 如发炎性肠炎 每个喷嚏的飞沫含细菌4500 150000个 重感冒患者为8500万个 我们时时刻刻与细菌共舞 微生物既是人类的敌人 也是人类的朋友 微生物是把 双刃剑 微生物是人类的朋友 微生物为我们提供许多有用的物质 有机酸 面包 酱油 疫苗 药物等 基因工程为代表的现代生物技术 微生物与人类生活 微生物是人类的朋友 微生物是自然界物质循环的关键环节 体内正常的菌群是人类和动物健康的基本保障 帮助消化 提供维生素 必需营养物质 组成生理屏障 少数微生物是人类的敌人 鼠疫 天花 艾滋病 埃博拉病毒 禽流感 SARS杆状病毒 O 157等 禽流感引发恐慌 禽流感 H5N1型高致病性禽流感病毒自2003年以来肆虐亚洲 2003年非典疫情暴发 年 月从日本多所小学发生集体食物中毒事件而发现元凶为 大肠杆菌 释放 希加 毒素 使人脱水腹泻或出血腹泻 并引起并发症 如尿血 脑功能障碍等 在美国每年可造成 万人生病 至 人死亡 病原大肠菌 O 157 是德语对这种细菌称谓的第一个字母其抗原抗体反应不同 截至目前被分为 种 于 年被美国科学家定为第 种而得名 冠状病毒与SARS 冠状病毒引起的人类疾病有两类 首先是呼吸道感染 其次是肠道感染 电镜观察乙肝病毒的3种形态 大球形颗粒 小球形颗粒和管形颗粒 微生物与大自然物质循环 自然水域中微生物分解净化作用 微生物与水产养殖 水产养殖微生态制剂1 提高饵料营养价值 促生长2 增强水产动物非特异性免疫功能3 改善水质 观赏鱼饲养水处理 循环水养殖系统 生物滤池 RecirculatingAquaculture 微生物与水产动植物病害病原分离 诊断 Aquaticdiseases fishdisease 微生物在污水处理中的应用 Sewagetreatment 微生物在石油污染消解中的应用 微生物是指需要借助显微镜才能观察到的一群微小生物的总称 细菌 放线菌 蓝细菌 支原体 立克次氏体 衣原体 真菌 原生动物 显微藻类 病毒和亚病毒 微生物包括 什么是微生物 1 微生物的概念 各种微生物 微生物和其他生物都具有生物最基本的特征 新陈代谢 但微生物因其个体微小 而导致与之相关的五大共性 2 微生物的特点 繁殖快 分布广 种类多 吸收多 转化快 适应强 易培养 大肠杆菌一个细胞重10 12克 平均20分钟繁殖一代 24小时后 4722366500亿个后代 重4722吨 48小时后 2 2 1043个后代 重2 2 1025吨 繁殖快 相当于4000个地球的重量 分布广 种类多 人迹可到之处 微生物必然分布很多 人迹不到之处 也有大量微生物存在 数十公里高空 几千米地下 强酸 强碱 高热 千年冰川 古病毒 目前人类已定种的微生物只有大约20万种 但一般认为人类所发现的微生物还不及自然界微生物总数的2 真正利用的还不到1 微生物无处不在 上天入地水深火热 Takami从10000m的海底淤泥中分离出嗜碱 嗜酸 嗜冷细菌等各种极端环境细菌 还有放线菌 真菌等 上世纪70年代末以来 海洋学者乘坐潜水器考察了大洋中脊和裂谷 太平洋的海底山脉附近和加拉帕戈斯海岭发现了一片广阔的区域 从那里的洋底涌出的沸水 温度高达380 温泉口周围细菌大量繁殖 海洋微生物独特的生存环境由于海洋环境十分独特 包罗了高压 低营养 低温 特别是深海 无光照以及局部的高温 高盐的所谓生命极限环境 极端微生物extremophiles 海底溶液沿着海底裂隙向上喷涌而出 形成蔚为壮观的 冒烟 现象 黑烟囱 周围繁衍生存着不需要阳光也能够生存的深海微生物 1998年美国 德国分别从海底取 黑烟囱 样 中 左 在扫描电子显微镜下观察 烟囱 表面面满了硫细菌 大洋钻探在深海海底玄武岩的火山玻璃中发现微生物的生命活动 暗色条 国际海洋生物学家在全球多个海洋研究点采样调查和分析后发现 生活在地球海洋中的微生物种类可能比人类目前估计的数量多100倍 达到上千万种 美国马萨诸塞州海洋生物实验室主管米切尔 索金博士介绍说 此前只有约5000种海洋微生物获得官方命名和描述 但事实上生活在海洋里的细菌种类高达500万 1000万 在大海里游泳 如果不小心咽下了一口海水 那么就等于咽下了1000种细菌 食谱广 纤维素 木质素 几丁质 角蛋白 石油 甲醇 甲烷 天然气 塑料 酚类 氰化物 各种有机物质均可被微生物当作食物 吸收多转化快 消耗自身体重2000倍食物所需时间 大肠杆菌 1小时 人 400年 按每年400斤计 有细菌能在265个大气压 250 条件下生长 有的细菌生长最高温度113 有些细菌的芽孢需加热煮沸8小时才会死 有些细菌可在 12 30 条件下生长 适应强 易变异 抗逆性强 抗热 抗寒 细菌能耐受和生长pH值0 3 13 耐渗透压 蜜饯 腌制品 饱和盐水 氯化钠32 中均有微生物 短时间产生大量的变异后代 易培养 抗酸碱 易变异 3 微生物及其分科 十九世纪以前 人类对于许多灾难 谈虎色变 无能为力 芬芳的啤酒莫名其妙地酸 蚕身上出现棕黑色的斑点 接着死个精光 难以数计的产妇 只同她的婴儿见了一面 就因产缛热离开了人世 被疯狗咬过一口的成人或孩子 无一幸免地等候着死神的降临 4 微生物研究的发展史 发现和认识微生物之前的历史 虽然不知道世界上有微生物 而在生产 生活中 在医药方面人类祖先积累了不少微生物作用的经验规律并且控制这些规律创造财富 消灭病害 积肥 沤粪 翻土压青 公元前一世纪 胜之书 中已指出 肥田要熟粪 酿酒 造醋 发面 麦芽糖 酸菜 泡菜 盐渍 蜜饯 人类第一次在显微镜下看见细菌是在十七世纪末叶 我国8000年前就出现了曲蘖酿酒 4000年前埃及人已学会烘制面包和酿制果酒 2500年前发明酿醋 酱 用曲治疗消化道疾病 公元6世纪 北魏 贾思勰 xi 巨著 齐民要术 公元2世纪 张仲景 禁食病死兽类的肉和不清洁食物 公元前141 208年 华佗 割腐肉以防传染 公元9世纪 痘浆法 痘衣法预防天花 殷墟发掘的出来的器皿中 就有储酒 饮酒的器具 甲骨文字 钟鼎文字中就有酒字 国人喜酒 水浒传 出现饮酒场面647次 三国演义 出现饮酒场面319次 西游记 写的佛门生活 饮酒场面103次 红楼梦 出现饮酒场面152次 传说发明酒人名杜康 他当长工时 有一次偶然把高粱米饭放在树洞中 时间久了 发酵成了酒 所以开始名叫 久 后来才有 酒 字 中国古代的烹任百科全书 齐民要术 世界上最古老而又保存得最完整的农学巨著 内容 起自耕农 终于醋酸 齐民要术 共九十二篇 其中涉及饮食烹任的内容占二十五篇 包括造曲 酿酒 制盐 做酱 造醋 做豆豉 做齑 做鱼鮓 做脯腊 做乳酪 做菜肴和点心 华佗 公元2世纪 3世纪初 割腐肉以防传染 华佗为关羽刮骨疗毒壁画 生物武器之例 18世纪英军在加拿大用赠送天花患者的被子和手帕的办法散布天花 使印地安人不战而败 1345年鞑靼人进攻热亚那领地法卡城 把鼠疫死者尸体抛进城里 城中瘟疫流行 大多数法卡居民死亡了 只极少数逃到了地中海地区 伴随着逃难之旅的是可怕疫病的蔓延 导致欧洲100年间夺去2500万人命 细菌武器 炭疽杆菌 鼠疫杆菌 人工免疫法的先驱 人痘接种术 古埃及法老拉美西斯五世 公元前1160年 木乃伊上出现天花疤痕 中世纪世界各国广泛流行 几乎有 的居民死于天花 五人中即一人为麻子 皇帝也无法幸免 法皇路易十五 英国女王玛丽二世 德皇约瑟一世 俄皇彼得二世等 均染天花而死 十八世纪 欧洲人死于天花的人数达一亿五千万以上 我国民间有俗语说 生了孩子只一半 出了天花才算全 天花 纠缠了大清王朝二百多年 玄烨3岁出过天花以 绝对优势 成为皇位继承人 患天花的少女 天花约在公元1世纪时传入中国 千百年来 缺乏防治措施 据文献记载 明隆庆年间 1567 1572 出现了人痘接种法 随后在全国广泛应用 并先后传入俄罗斯 英国 日本 朝鲜 土耳其等国 在英国医生琴纳 1749 1823 于1798年发明牛痘接种法之前 人痘接种法一直是人们有效预防天花的主要方法 古人发现一个人如得了某种传染病 可长期或终身不再得此病 或即使再 也较轻而不死 李时珍 本草纲目 记载用 白 水牛虱和粉作饼或烧灰存性和粥饭服下 预防天花 清吴谦等 医宗金鉴 幼科种痘心法要旨 乾隆七年 1742 介绍4种痘法 1 痘衣法 把疮患的内衣给接种者穿上 以引起感染 2 浆法 采取疮的浆 用棉花沾塞被接种者的鼻孔 3 旱苗 把痘痂阴乾研末 以银管吹入鼻孔 4 水苗法 把痘痂研细并用水调匀 以棉花沾染塞入鼻孔 以毒攻毒 西方国家排队接种牛痘 1 微生物学的形态学发展 十七世纪中叶航海促进了光学技术发展 荷兰人列文虎克 1632年 1723年 一生热衷于制造显微镜和放大镜 制造了400多台显微镜和放大镜 随心所欲地观察了无数微小物体 包括细菌 红血球 滴虫等 发现和认识微生物的历史 1590年 荷兰眼镜制造商詹森父子发明了光学显微镜能放大10 30倍 1665年英国学者胡克 1635年 1702年 第一个发现了细胞 看到了一些 形如蜂房 的 小匣子 或 小房间 将其称为 细胞 死了的细胞的细胞壁 胡克所用的显微镜及观察的栎树细胞的细胞壁 引自Postlethwaitetal 1991 2 微生物生理水平研究1861 1897年 微生物学奠基人LouisPasteur 巴斯德 公元1822 1895年 法国微生物学家 化学家 研究了微生物的类型 习性 营养 繁殖 作用等 奠定了工业微生物学和医学微生物学的基础 并开创了微生物生理学 在战胜狂犬病 鸡霍乱 炭疽病 蚕病等方面都取得了突破性成果 英国医生李斯特并据此解决了创口感染问题 从此 整个医学迈进了细菌学时代 得到了空前的发展 人的寿命因而在一个世纪里延长了三十年之久 美国学者麦克 哈特所著的 影响人类历史进程的100名人排行榜 十九世纪初 中叶啤酒得 病 巴斯德在显微镜下发杆状的细菌 乳酸杆菌 1865年巴斯德把封闭的酒瓶放进铁丝篮子 浸在水里加热到各种不同的温度 力图杀死乳酸杆菌而不把啤酒煮坏 发现酒放在50 60 的环境里 保持半个小时 便能杀死里面的乳酸杆菌 著名的 巴氏消毒法 显微镜检查 如果蚕卵有棕色微粒或微粒的痕迹 就连卵连附着的麻布一起焚烧 对付蚕肠管病 拿解剖刀取出蛾的消化管道的一小部分 加水混合 放在显微镜下观察 只要不含有致肠管病的细菌 那么用它的卵孵出的幼蚕 巴斯德与蚕病 巴斯德发现微生物的传染和危害 提出隔离病原防止传染的方法 从蚕病转人畜病害研究 奠定了传染病的病原菌学说 进一步将病原菌学说与古老的免疫知识结合起来 将免疫学发展成一门现代科学 欧洲流行羊瘟 死羊脾脏里满是黑血 炭疽 1876年 德国细菌学家科赫 1843 1910年 用实验证实 炭疽杆菌是牲畜炭疽病的原因 巴斯德也得出结论 炭疽的病原是杆菌 巴斯德带着助手到了受灾牧场 仔细观察绵羊染病及死亡过程 有的草地即使他们撒下带有大量杆菌的培养液 羊也不会得病 在 瘟场 瘟山 长有芒刺植物 牧人把病死羊埋在地下 经蚯蚓把杆菌带到表土 沾染到草叶上 羊在这些地方吃草 得病死亡 炭疽病是一种急 热性 败血性传染病 可传染人 患炭疽病死亡动物 严禁剥皮吃肉或随意剖检 否则 炭疽杆菌就会形成芽孢 污染土壤 水源和牧地 尸体要深埋 Anthrax 流行鸡霍乱时巴斯德被看作救星 又向他发出了紧急呼吁 1881年 巴斯德用适当控制温度培养菌液的方法 制得了炭疽病疫苗 他断定鸡肠是这种病菌最适合的繁殖环境 而病鸡的粪便则是传染媒介 他不断地培养鸡霍乱菌 发现因空气中氧气的作用 霍乱菌的毒性会日渐减弱 巴斯德为免疫学开辟了一条光明大道 发明了免疫疫苗的制造方法 1884年 巴斯德开始攻克狂犬病 1885年7月治愈了第一位病人 rabies 巴斯德的主要贡献 1 彻底否定了自然发生学说 著名的曲颈瓶试验无可辩驳地证实 空气中含有微生物 是它们引起有机物腐败 2 发现并证明发酵是微生物引起的 化学家出身的巴斯德涉足微生物是为了治疗蚕病和酒病 3 免疫学 预防接种首次制成狂犬疫苗 4 其他贡献 巴斯德灭菌法 60 65 C短时间加热处理 杀死有害微生物 细菌学奠基人 德国的科赫 RobertKoch 随着微生物学的飞速发展 涌现了许多优秀的微生物学家 科赫的巨大贡献 1 微生物学基本操作技术发明了固体培养基 建立了细菌纯培养方法 2 建立了染色观察和显微摄影 3 动物实验 提出了科赫法则 对病原细菌的研究贡献发现了炭疽杆菌 1877 结核杆菌 1882 和霍乱弧菌 1883 1905年诺贝尔奖 肺结核的病原菌 柯赫1875年提出了确定病原生物的实验标准柯赫规则 1 必须在每一个染病动物中找到同一种微生物 2 这种病原物应从病体中分离出来 得到纯培养 3 将纯培养的病原微生物接种到健康的实验动物身上 可引起与此前观察到的相同病症 4 再从接种得病的实验动物身上分离微生物 仍可得到同样微生物的纯培养 这一套确定病原微生物的规则十分严密 一直为后来的研究者们所沿用 英国外科医师J 李斯特 1827 1912 用石炭酸喷洒手术室和煮沸手术器械以防止手术后感染 为防腐 消毒 无菌操作奠定了基础 19世纪的30年代之前 外科手术的死亡率相当高 几乎每2位接受手术治疗的病人中就有1人死亡 1886年 罗伯特 伍德 强生将军和他的两个兄弟在美国新泽西州的新布鲁斯威克 共同开创了一个全新的事业 生产无菌外科敷料 并正式创建了强生公司 俄国伊万诺夫斯基 1864 1920 1892年发现了烟草花叶病毒 创造了传染病的病毒学说 1886年 在荷蘭工作的德國人麥爾 Mayer 把患有花葉病的煙草植株的葉片加水研碎 取其汁液注射到健康煙草的葉脈中 能引起花葉病 證明這種病是可以傳染的 有 毛病 的過濾器和病毒發現 1892年 俄國的伊萬諾夫斯基重復麥爾的試驗 證實了麥爾所看到的現象 而發現 患病煙草植株的葉片汁液 能透過細菌過濾器後 還能引發健康的煙草植株發生花葉病 1898年 荷蘭細菌學家貝傑林克同樣證實了麥爾的觀察結果 指出引起煙草花葉病的致病因子有三個特點 1 能透過細菌過濾器 2 僅能在感染的細胞內