第四章细菌及微生物生态

1、第四章第四章 细菌及微生物生态细菌及微生物生态第一节第一节 细菌及其他微生物在自然界的分布细菌及其他微生物在自然界的分布一、土壤，水，空气中的细菌来源、分布、种类一、土壤，水，空气中的细菌来源、分布、种类（一）土壤（一）土壤1 1来源：污水，人畜的粪便，植物腐败分解，尸体来源：污水，人畜的粪便，植物腐败分解，尸体2 2分布：分布： a a表层：由于日光照射和干燥，不利于细菌生存，数量少表层：由于日光照射和干燥，不利于细菌生存，数量少 b b表层下表层下10-2010-20cmcm处，存在大量微生物处，存在大量微生物 c c深层：细菌含量少深层：细菌含量少3 3微生物类型：细菌，放线菌，真菌，藻

2、类，原虫，噬菌体微生物类型：细菌，放线菌，真菌，藻类，原虫，噬菌体4 4土壤中的病原微生物：土壤中的病原微生物： 结核分支杆菌结核分支杆菌5 5个月个月2 2年年化脓链球菌化脓链球菌2 2个月个月沙门氏菌沙门氏菌3 3个月个月巴氏杆菌巴氏杆菌1414天天布氏杆菌布氏杆菌100100天天猪丹毒杆菌猪丹毒杆菌166166天天炭疽杆菌，破伤风梭菌炭疽杆菌，破伤风梭菌10104040年年（二）空气（二）空气1 1来源：人畜呼吸道飞沫，土壤的尘埃来源：人畜呼吸道飞沫，土壤的尘埃2 2分布：越高越清洁，室内较室外多分布：越高越清洁，室内较室外多3 3种类：耐热，耐干燥和形成芽胞的细菌，霉菌，结核杆菌种类：

3、耐热，耐干燥和形成芽胞的细菌，霉菌，结核杆菌4 4病原菌：很少，但医院，兽医院，畜舍处较多病原菌：很少，但医院，兽医院，畜舍处较多（三）水（三）水1 1来源：土壤尘埃，人畜的排泄物，垃圾，污水来源：土壤尘埃，人畜的排泄物，垃圾，污水2 2分布：地面水比地下水含菌多，雨水，雪水含菌少分布：地面水比地下水含菌多，雨水，雪水含菌少3 3种类：主要为腐生性细菌，真菌，螺旋菌，藻类，原虫种类：主要为腐生性细菌，真菌，螺旋菌，藻类，原虫4 4病原菌：炭疽，结核，布氏杆菌，巴氏杆菌等病原菌：炭疽，结核，布氏杆菌，巴氏杆菌等二、土壤、空气、水中细菌学检查二、土壤、空气、水中细菌学检查1 1水中微生物的检查方法

4、水中微生物的检查方法 采用测定细菌总数或大肠杆菌数作为指标来判断水的污染程采用测定细菌总数或大肠杆菌数作为指标来判断水的污染程度。大肠杆菌数的测定以大肠杆菌指数、大肠杆菌价、大肠杆度。大肠杆菌数的测定以大肠杆菌指数、大肠杆菌价、大肠杆菌最近似数来表示。菌最近似数来表示。（1 1）大肠杆菌指数：指每）大肠杆菌指数：指每10001000mlml水中的大肠杆菌数水中的大肠杆菌数（2 2）大肠杆菌价：含一个大肠杆菌的最小水量。如）大肠杆菌价：含一个大肠杆菌的最小水量。如250250mlml水中水中含含1 1个则为个则为250250我国规定生活饮水标准为我国规定生活饮水标准为1 1mlml水中细菌总数不

5、超过水中细菌总数不超过100100个，大肠个，大肠杆菌杆菌指数不超过指数不超过3 3，大肠杆菌价不低于，大肠杆菌价不低于300300。大肠杆菌指数大肠杆菌价大肠杆菌指数大肠杆菌价100010002 2土壤、空气细菌检查方法土壤、空气细菌检查方法土壤以测定细菌总数，大肠菌值和产气荚土壤以测定细菌总数，大肠菌值和产气荚膜梭菌值表示。膜梭菌值表示。空气：测定空气：测定1 1m m3 3空气中细菌总数、链球菌数。空气中细菌总数、链球菌数。 第二节第二节 正常动物体的细菌正常动物体的细菌一、正常动物细菌分布一、正常动物细菌分布1 1体表：与外界接触，细菌多。皮脂腺和汗腺中有体表：与外界接触，细菌多。皮脂

6、腺和汗腺中有金色葡萄球菌和化脓链球菌金色葡萄球菌和化脓链球菌2 2呼吸道：鼻腔细菌多，支气管和肺泡是无菌的。呼吸道：鼻腔细菌多，支气管和肺泡是无菌的。病理情况下有菌存在。病理情况下有菌存在。3 3消化道：口腔中细菌多，胃内有胃酸杀菌，细菌消化道：口腔中细菌多，胃内有胃酸杀菌，细菌少，但反刍兽前胃内有大量无芽胞厌氧菌。少，但反刍兽前胃内有大量无芽胞厌氧菌。十二指肠由于胆汗作用细菌少，小肠由于消化液杀十二指肠由于胆汗作用细菌少，小肠由于消化液杀菌作用，细菌少，大肠内有大量细菌。菌作用，细菌少，大肠内有大量细菌。4 4泌尿生殖道：一般情况下无菌，只有外部有细菌泌尿生殖道：一般情况下无菌，只有外部有细

7、菌二、动物体的正常菌群二、动物体的正常菌群 在动物体某部位总能发现的菌群，它们在动物体某部位总能发现的菌群，它们对宿主不但无害反而有益，叫动物体的正对宿主不但无害反而有益，叫动物体的正常菌群。如大肠杆菌常菌群。如大肠杆菌正常菌群与条件致病菌正常菌群与条件致病菌正常菌群正常菌群 正常存在于人体外表和同外界相通的肠道、呼吸道等腔道中，人体免疫功能正常时，对宿主无害，有些还有利的微生物。正常菌群的生理学意义正常菌群的生理学意义生物拮抗作用营养作用免疫作用抗衰老作用人体常见的正常菌群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。正常菌群通过粘附和繁

8、殖能形成一层自然菌膜形成一层自然菌膜, ,是一种非特异性的保护膜是一种非特异性的保护膜, ,可促机可促机体抵抗致病微生物的侵袭及定植体抵抗致病微生物的侵袭及定植, ,从而对宿主起到一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，还可以通过其代谢产物以及产生抗质和空间位置外，还可以通过其代谢产物以及产生抗生素、细菌素等起作用。可以说正常菌群是人体防止生素、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。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。正常菌群释放的内毒

9、素等物质可刺激机体免疫系统保持活跃状态，是非特异免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缺少的组成部分。疫功能的一个不可缺少的组成部分。 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、吡哆醇及维生素黄素、生物素、叶酸、吡哆醇及维生素k k等，供人等，供人体吸收利用。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，。肠道中正常菌群可互相配合，降解末被人体消化食物残渣，便于机体进一步吸降解末被人体消化食物残渣，便于机体进一步吸收收三、菌群失调三、菌群失调 正常情况下，正常菌群与宿主、环境间处

10、于协调维正常情况下，正常菌群与宿主、环境间处于协调维持着一定的生态平衡，这对动物有利，但当宿主患病，持着一定的生态平衡，这对动物有利，但当宿主患病，外科手术，环境改变、滥用抗生素致使正常菌群发生外科手术，环境改变、滥用抗生素致使正常菌群发生改变，叫菌群失调。改变，叫菌群失调。 例如肠道正常菌群中非致病性大肠杆菌占一定比例，例如肠道正常菌群中非致病性大肠杆菌占一定比例，它们分泌大肠菌素抑制致病性大肠杆菌和其它肠道致它们分泌大肠菌素抑制致病性大肠杆菌和其它肠道致病菌，当菌群失调后，正常菌生长受破坏，而致病菌病菌，当菌群失调后，正常菌生长受破坏，而致病菌借机大量增殖引起肠道疾病。借机大量增殖引起肠道

11、疾病。四、悉生动物四、悉生动物1 1无菌动物：（无菌动物：（germ free animals, gfgerm free animals, gf）：）：即整即整个机体内不带有任何微生物的动物。获得方法：产个机体内不带有任何微生物的动物。获得方法：产前前2 2天剖腹产无菌取出，饲喂于无菌环境中，饮水和天剖腹产无菌取出，饲喂于无菌环境中，饮水和饲料严格灭菌，对接触它们的人员或用具也要进行饲料严格灭菌，对接触它们的人员或用具也要进行严格消毒和灭菌，营养上满足同类动物需要。严格消毒和灭菌，营养上满足同类动物需要。意义：研究消化道微生物与动物营养的关系。意义：研究消化道微生物与动物营养的关系。 研究免疫

12、，肿瘤，病理及根除传染病等方研究免疫，肿瘤，病理及根除传染病等方面问题。猪地方性肺炎、猪萎缩性鼻炎等慢性消耗面问题。猪地方性肺炎、猪萎缩性鼻炎等慢性消耗性疾病可通过无菌动物根除。性疾病可通过无菌动物根除。2 2无特定病原体动物（无特定病原体动物（spfspf）：）：体内不含有某种特定的病原体，但可以含有其他一体内不含有某种特定的病原体，但可以含有其他一般的微生物的动物。般的微生物的动物。但非特定的微生物和寄生虫是允许存在的，故其实但非特定的微生物和寄生虫是允许存在的，故其实际上就是指无传染病的健康动物。际上就是指无传染病的健康动物。由于用疫苗和药物进行预防及治疗，或用淘汰带菌由于用疫苗和药物进

13、行预防及治疗，或用淘汰带菌动物来作出动物来作出spfspf动物的方法并不实用（既浪费时间，动物的方法并不实用（既浪费时间，又难保确实除去病原）。故一般大多先培育出无菌又难保确实除去病原）。故一般大多先培育出无菌动物或悉生动物后，再把其转移到有封闭系统动物或悉生动物后，再把其转移到有封闭系统（barrier systembarrier system）的设施中饲育繁殖。的设施中饲育繁殖。 spf spf动物室内是不允许存在病原菌的，但在封动物室内是不允许存在病原菌的，但在封闭系统环境中，难免有很多非病原性微生物会逐闭系统环境中，难免有很多非病原性微生物会逐渐进入动物机体内，故亦有人把这个转渐进入动

14、物机体内，故亦有人把这个转 移过程称之为通常动物化。移过程称之为通常动物化。spfspf动物的祖先是动物的祖先是无菌动物，按理来说，无菌动物的子宫内和卵中无菌动物，按理来说，无菌动物的子宫内和卵中应该是无菌的，然而，有些病毒实际上是应该是无菌的，然而，有些病毒实际上是 通过亲代传给胎儿的，因此，在作出无菌动通过亲代传给胎儿的，因此，在作出无菌动物和物和spfspf动物之前，必须充分考虑这个问题。动物之前，必须充分考虑这个问题。3 3悉生动物（悉生动物（cnotobiotescnotobiotes animals animals）：）：无菌动物用某一种微生物感染后即成为悉生动物。悉无菌动物用某一种微生物感染后即成为悉生动物。悉生动物一般分为单菌（生动物一般分为单菌（monoxeniemonoxenie）、）、双菌双菌（dixeniedixenie）、）、三菌（三菌（trixenietrixenie），），或多菌或多菌（polyxeniepolyxenie）动物。动物。4 4清洁普通动物（清洁普通动物（clean conventiona