微生物学药学专业放线菌

微生物学药学专业放线菌第1页/共75页概述放线菌的概念:是一类呈分枝状生长的原核细胞型微生物，因其菌落呈放射状而得名。生长特点:绝大多数放线菌为好氧或微好氧，最适生长温度为23--37℃，多数腐生，少数寄生。

分布:在自然界分布很广，主要存在于中性或偏碱性的土壤中，土壤中放线菌的数量和种类都是最多的。多数放线菌能产生土腥味素。放线菌是抗菌素的主要产生菌，约有2/3的抗菌素由放线菌产生的。第2页/共75页放线菌一类介于细菌与真菌之间的单细胞微生物。菌丝纤细，分枝，常从一个中心向周围辐射生长；菌落致密细小；细胞核无核膜；多数能形成分生孢子。广泛分布于自然界，尤多见于土壤中。大多腐生。在医药、农业和工业上广泛应用的抗菌素，大部分是放线菌的发酵产品，如链霉素、金霉素、春雷霉素庆大霉素等。少数放线菌能引起人类和动植物的病害。

第3页/共75页与细菌、霉菌比较1）与细菌相似：核、大小、细胞壁等。2）与霉菌相似：菌丝、功能分化。第4页/共75页放线菌:菌丝纤细分枝，常从一个中心向周围辐射生长第5页/共75页放线菌的形态第6页/共75页第一节

放线菌的生物学特征第7页/共75页一、放线菌的形态与结构

放线菌个体形态由菌丝和孢子组成。放线菌是介于细菌与真菌之间，更接近于细菌的单细胞分枝状微生物。内部结构与细菌相似，没有明显结构的细胞核。细胞壁含有胞壁酸与二氨基庚二酸，不含几丁质或纤维素。革兰氏染色阳性。第8页/共75页（一）菌丝形成方式：1.成熟的分生孢子或孢囊孢子散落在适宜环境里，孢子吸收水分膨胀萌发，长出1-4根芽管，形成新的菌丝；菌丝相互交错缠绕形成菌丝体。2.菌丝的无限伸长和分枝，在液体振荡培养（或工业发酵）中，放线菌每一个脱落的菌丝片段，在适宜条件下都能长成新的菌丝，也是一种无性繁殖方式。菌丝大多无隔膜，菌丝粗细与杆状细菌接近，1μm左右。第9页/共75页菌丝的形态第10页/共75页菌丝由于形态与功能的不同分为三类：(1)

基内菌丝：主要功能是吸收营养物，有的无色，有的产生色素。(2)气生菌丝：由基内菌丝长出培养基外，伸向空间的菌丝为气生菌丝。较基内菌丝粗，直径1～1.2μm，直形或弯曲而分枝，有的产生色素。(3)孢子菌丝：在气生菌丝上分化出可形成孢子的为孢子丝。第11页/共75页三类菌丝的形态第12页/共75页三类菌丝的形态第13页/共75页孢子丝的形状随不同种类而异:有的直形，有的呈波浪弯曲形或螺旋状，有的交替着生，有的丛生或轮生。螺旋的数目、疏密、旋转方向等均为种的特征。第14页/共75页放线菌的孢子丝描绘图

放线菌孢子丝的类型

第15页/共75页孢子丝第16页/共75页孢子丝的形状第17页/共75页孢子丝的形状第18页/共75页孢子丝的形状第19页/共75页孢子丝的形状第20页/共75页(二)孢子形态及其特点形状：在光学显微镜下分生孢子的形态五花八门，孢子呈圆形、椭圆形、杆状、圆柱状、瓜子状、梭状和半月状等。颜色：孢子常有色素且颜色十分丰富。呈白、灰、黄、橙黄、红蓝、绿等色。成熟的孢子堆，其颜色在一定的培养基与培养条件下比较稳定。

表面结构：孢子表面的纹饰因种而异，在电子显微镜下清晰可见，有的光滑，有的褶皱状、疣状、刺状、毛发状或鳞片状，刺又有粗细、大小、长短和疏密之分。排列方式：有单个、双个、短链或长链等。孢子形状、颜色、表面结构、排列方式等均为鉴定放线菌菌种的依据。第21页/共75页孢子形态及其特点第22页/共75页二、放线菌的培养特性（一）培养条件（二）菌落特征（三）繁殖方式及生活周期第23页/共75页（一）培养条件营养：营养要求不高，能在简单培养基上生长，培养基中大多含有一定量的淀粉。对无机盐要求较高。pH：最适pH7.2～7.6温度：最适温度为28-30℃。气体：多为需氧菌。致病的放线菌属，一般为厌氧或兼性厌氧。生长速度：缓慢，接种后培养3～7天才出现肉眼可见的典型菌落。第24页/共75页（二）菌落特征质地:

致密、干燥、多皱、小而不蔓延、不挑起，表面有放射状沟纹。

形状：随菌种不同可有两类：(1)产生大量分枝状菌丝的菌种：形成与培养基结合较紧的菌落，不易挑起或整个挑起。(2)不产生大量菌丝的菌种：形成的菌落呈粉质，挑之易碎第25页/共75页放线菌的菌落形态菌落质地硬而且致密，菌落小而不广泛延伸

菌落表面呈紧密的绒状或坚实、干燥多皱。

接种针难以挑取，有时可挑碎，有时可将整个菌落挑起。第26页/共75页放线菌的菌落形态第27页/共75页放线菌的菌落形态第28页/共75页(三)放线菌的繁殖放线菌主要通过形成无性孢子方式进行繁殖。放线菌长到一定阶段，一部分气生菌丝形成孢子丝，孢子丝成熟便分化形成许多孢子，为分生孢子。有些放线菌可在菌丝上形成孢子囊，在孢子囊内形成孢囊孢子。孢子在适宜环境中吸收水分、膨胀、萌发，长出1～4根芽管，芽管进一步生长分枝，形成菌丝体。第29页/共75页放线菌的繁殖无性繁殖：主要通过无性孢子方式繁殖。菌丝片断可繁殖成新的菌体，液体发酵均由菌丝片断繁殖的。孢子形成有三种：凝聚孢子；横隔孢子；孢囊孢子

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放线菌的繁殖第31页/共75页放线菌形成分生孢子的方式有两种1.凝聚分裂方式

形成过程是在孢子丝中从顶端向基部，细胞质分段围绕核物质，逐渐凝聚成一串大小相似的小段，然后每小段外面产生新的细胞膜和细胞壁，原来孢子丝细胞壁溶解，释放出圆形或椭圆形的孢子。大部分放线菌按凝聚分裂方式形成孢子。2.横隔分裂方式

孢子丝长到一定阶段，其中产生横隔膜，然后在横隔膜处断裂形成杆状或柱状孢子。诺卡氏菌属按此方式形成孢子。第32页/共75页第33页/共75页第34页/共75页放线菌的孢囊孢子有些放线菌可在菌丝上形成孢子囊，在孢子囊内形成孢囊孢子。孢子囊可在气生菌丝上形成，也可以在基内菌丝上形成，有的在两种菌丝上均可形成。孢子囊成熟后释放出大量孢囊孢子。孢囊孢子有的具鞭毛能运动，有的无鞭毛。第35页/共75页放线菌的孢囊孢子第36页/共75页第37页/共75页菌丝断裂放线菌也可借菌丝断裂的片段形成新的菌体，起到繁殖作用。液体发酵一般都是由基内菌丝体的片段来繁殖的。诺卡氏菌可通过菌丝断裂来繁殖。第38页/共75页放线菌的生活周期1.孢子萌发，长出芽管；2.芽管延长生出分枝，形成基内菌丝；3.基内菌丝向培养基外空间生长形成气生菌丝；4.气生菌丝顶部分化形成孢子丝；5.孢子丝发育形成孢子。第39页/共75页链霉菌的生活史简图

1.孢子萌发2.基内菌丝体3.气生菌丝体

4.孢子丝5.孢子丝分化为孢子

第40页/共75页放线菌的分布与生活方式放线菌一般分布在含量较低；有机物丰富和呈微碱性的土壤中。107个／g左右。能看到：北方春季深层黑土地的白丝能闻到：泥土特有的“泥腥味”第41页/共75页第二节放线菌的用途与危害放线菌在自然界物质循环中的作用营腐生生活的放线菌，在生态系统中是分解者，能使动植物遗体、动物粪便等无生命有机物分解，在自然界物质循环中起着相当重要的作用。某些放线菌能与非豆科植物共生固氮，在自然界氮素循环中起作用。如桤木弗兰克氏菌。非豆科植物主要是某些木本植物，如桤木属、杨梅属、苏铁属等。第42页/共75页放线菌对人类的益处与害处(1)放线菌对人类的益处全世界三分之二的抗菌素是放线菌产生的。如链霉素，土霉素，抗肿瘤的自力霉素和争光霉素，抗结核杆菌的卡那霉素，庆大霉素，可抑制细菌、病毒和肿瘤的多霉素都是放线菌产生的。防治水稻纹枯病的井岗霉素、对白叶枯病有效的蚁霉素等也是放线菌产生的。菌肥“5406”也是一种放线菌(泾阳链霉菌)，其代谢产物能促进作物生长。另外，有些诺卡氏菌可用于石油脱蜡，烃类发酵及污水处理中分解腈类化合物。第43页/共75页(2)放线菌对人类的害处营寄生生活的放线菌，可引起人、动物和植物病害。如衣色列氏放线菌，可引起人的后颚骨肿瘤病及肺部感染。星形诺卡氏菌和马杜拉诺卡氏菌，可由皮肤创伤处侵入人体引起慢性化脓性肉芽肿，多见于足和腿部。牛型放线菌可引起牛的颚肿病。放线菌引起的植物病害，有马铃薯疮痂病和甜菜疮痂病等。第44页/共75页一、产生抗菌素的放线菌（一）链霉菌属（二）诺卡氏菌属（三）小单孢菌属（四）链孢囊菌属（五）游动放线菌属（六）高温放线菌属

第45页/共75页（一）链霉菌属链霉菌属的特征也称“链丝菌”。放线菌类的一个大属。已知链霉菌属的菌有千余种，大多生长在含水量较低、通气良好的土壤中。有发育良好的分枝状菌丝体，菌丝无隔膜，直径约0.4-1μm，长短不一，多核。菌丝体有营养菌丝、气生菌丝和孢子丝之分。基质菌丝不断裂，气生菌丝分化成直的、弯曲的或螺旋状的孢子丝，顶端生很多分生孢子。主要借分生孢子繁殖。菌落较小而致密，不易挑取，表面呈粉状，有多种颜色。第46页/共75页链霉菌的用途能分解纤维素、石蜡、蜡与各种碳氢化合物。是产生抗生素菌株的主要来源。许多常用的抗生素如链霉素、土霉素，四环素、红霉素和春雷霉素等；抗肿瘤的博来霉素、丝裂霉素，抗真菌的制霉菌素，抗结核的卡那霉素，能有效防治水稻纹枯病的井冈霉素等，都是链霉菌属的种的代谢产物。可产生蛋白酶、葡萄糖异构酶；个别菌种用于制造菌肥，如“5406”抗生菌肥料等。第47页/共75页链霉菌的生活史简图

1.孢子萌发2.基内菌丝体3.气生菌丝体

4.孢子丝5.孢子丝分化为孢子

第48页/共75页（二）诺卡氏菌属在培养基上形成典型的菌丝体，菌丝纤细，多数弯曲如树根状，生长到十几小时时开始形成横隔膜，并断裂成多形态的杆状、球状或带叉的杆状体。诺卡氏菌属中大多数种无气生菌丝，只有基内菌丝；有的则在基内菌丝体上覆盖着极薄一层气生菌丝，成为孢子丝。基内菌丝和孢子丝均有横隔，断裂成杆状。菌落比链霉菌的小，表面多皱，致密干燥，或平滑凸起不等，有黄、黄绿、红橙等颜色。可产生30多种抗生素，如利福霉素由地中海诺卡氏菌产生。有些诺卡氏菌可用于石油脱蜡、烃类发酵以及污水处理中分解烃类化合物。第49页/共75页诺卡氏菌的形态

第50页/共75页（三）小单孢菌属基内菌丝发育良好，多分枝，无横隔，不断裂，直径为0.3-0.6μm，一般不形成气生菌丝体。孢子单生，无柄，直接从基内菌丝上产生，或在基内菌丝上长出短孢子梗，顶端着生一个孢子。小单孢菌属与链霉菌属相比，菌丝体较细、无气生菌丝；菌落小，一般为2-3mm，呈橙黄色或红色，也有深褐、黑色、蓝色者；菌丝生长力较弱，一般在15-20天便停止发育，生长温度略高，一般为32℃-37℃，所以很易区别开。约有40多种，也是产生抗生素较多的属，可产生50多种抗生素，如庆大霉素即由棘孢小单孢菌产生。

此属多分布于土壤或堆肥中。第51页/共75页小单孢菌的形态

第52页/共75页（四）链孢囊菌属特点：是形成典型孢囊，孢囊是由气生菌丝上的孢子丝卷绕而成；孢囊孢子无鞭毛不能运动。为需氧菌。菌落与链霉菌属相似。产生可抑制细菌、病毒和肿瘤的抗生素，如多霉素。第53页/共75页链孢囊菌属的孢囊第54页/共75页链孢囊菌属第55页/共75页(五)游动放线菌属游动放线菌属以基内菌丝为主，有的气生菌丝少，菌丝有隔或无隔。在基内菌丝上生孢囊梗，梗顶端生孢囊，孢囊成熟，释放出有鞭毛、在水中能运动的游动孢子。生长缓慢，接种后培养2～3周才出现肉眼可见的湿润发亮的典型菌落。可产生10多种抗生素，对肿瘤、细菌和真菌等有一定的作用。第56页/共75页游动放线菌属的形态A.游动放线菌孢囊的发育B.游动放线菌孢囊孢子成熟并释放出来第57页/共75页第58页/共75页二、病原性放线菌（一）放线菌属（二）诺卡菌属第59页/共75页（一）放线菌属该属仅有基内菌丝，有横隔，易断裂成“

V”形或“

Y”形体。菌落污白色。一般为厌氧或兼性厌氧菌，因此，在CO2气体存在下容易生长。放线菌属多为致病菌。典型种为牛型放线菌，原始发现于牛的颚肿病，通常见于动物口腔内。另一个是衣氏放线菌，寄生在人体上，可引起后颚骨瘤肿病和肺脏及胸部的放线菌病。第60页/共75页