第四章細(xì)菌及其他微生物的生態(tài)

1、生態(tài)學(xué)（生態(tài)學(xué)（Ecology）：）：研究微生物與環(huán)境相互作用規(guī)律研究微生物與環(huán)境相互作用規(guī)律 第一節(jié)第一節(jié) 細(xì)菌及其他微生物在自然界的分布細(xì)菌及其他微生物在自然界的分布 一、土壤中的微生物一、土壤中的微生物 土壤是天然的培養(yǎng)基，具有合適的營養(yǎng)、水分、酸堿度和溫度，適合土壤是天然的培養(yǎng)基，具有合適的營養(yǎng)、水分、酸堿度和溫度，適合 細(xì)菌生長和繁殖，所以土壤中含有大量的細(xì)菌。細(xì)菌生長和繁殖，所以土壤中含有大量的細(xì)菌。 大多數(shù)病原微生物在土壤中生存時(shí)間較短（芽孢菌除外，如炭疽桿菌，大多數(shù)病原微生物在土壤中生存時(shí)間較短（芽孢菌除外，如炭疽桿菌， 破傷風(fēng)桿菌）。破傷風(fēng)桿菌）。 少數(shù)病原微生物在土壤中生存

2、時(shí)間較長（如結(jié)核、布氏、豬丹毒、沙少數(shù)病原微生物在土壤中生存時(shí)間較長（如結(jié)核、布氏、豬丹毒、沙 門氏可在土壤中存活較長時(shí)間）。門氏可在土壤中存活較長時(shí)間）。 二、空氣中的微生物二、空氣中的微生物 1、主要是霉菌、放線菌的孢子、酵母菌、需氧性芽胞桿菌的芽胞。、主要是霉菌、放線菌的孢子、酵母菌、需氧性芽胞桿菌的芽胞。 2、結(jié)核、肺炎（球菌）、流感可空氣傳播（口蹄疫）、結(jié)核、肺炎（球菌）、流感可空氣傳播（口蹄疫） 三、水中的微生物三、水中的微生物（一）水的自潔作用（一）水的自潔作用 日光照射。日光照射。 水中原生生物吞噬，微生物之間的拮抗作用。水中原生生物吞噬，微生物之間的拮抗作用。 水中營養(yǎng)物質(zhì)的

3、分解。水中營養(yǎng)物質(zhì)的分解。 水中懸浮顆粒的吸附與沉降。水中懸浮顆粒的吸附與沉降。 水流機(jī)械振動(dòng)。水流機(jī)械振動(dòng)。 支流的稀釋。支流的稀釋。 綜合因素的作用，使水中微生物大量地減少，稱之。綜合因素的作用，使水中微生物大量地減少，稱之。 （二）污水的微生物處理。（二）污水的微生物處理。 （三）水中病原微生物的存在及傳播（三）水中病原微生物的存在及傳播 （四）水的微生物學(xué)檢查（四）水的微生物學(xué)檢查 1、細(xì)菌總數(shù)：、細(xì)菌總數(shù)：1ml水樣在普通瓊脂培養(yǎng)基中于水樣在普通瓊脂培養(yǎng)基中于37度培養(yǎng)度培養(yǎng)24小時(shí)，代表每小時(shí)，代表每 一個(gè)細(xì)菌所生長出的菌落數(shù)。一個(gè)細(xì)菌所生長出的菌落數(shù)。 2、大腸菌群最近似數(shù)（、大

4、腸菌群最近似數(shù)（MPN） 為何要用大腸菌群來作為水質(zhì)好壞的指標(biāo)？為何要用大腸菌群來作為水質(zhì)好壞的指標(biāo)？ 第二節(jié)第二節(jié) 正常動(dòng)物體的微生物正常動(dòng)物體的微生物 動(dòng)物體表的皮膚，粘膜及與外界溝通的孔道都有微生物存在。動(dòng)物體表的皮膚，粘膜及與外界溝通的孔道都有微生物存在。有一些是過路菌，也有一些是常住菌。有一些是過路菌，也有一些是常住菌。 正常菌群：在正常情況下動(dòng)物體內(nèi)的一些常住菌群對(duì)宿主不但正常菌群：在正常情況下動(dòng)物體內(nèi)的一些常住菌群對(duì)宿主不但無害，反而有益，甚至是必須的。無害，反而有益，甚至是必須的。 一、體表的微生物一、體表的微生物 污染而來，皮膚表層、汗腺、皮脂腺內(nèi)，白色葡萄球菌、金污染而來，

5、皮膚表層、汗腺、皮脂腺內(nèi)，白色葡萄球菌、金黃色葡萄球菌、化膿鏈球菌。黃色葡萄球菌、化膿鏈球菌。 二、呼吸道中的微生物：肺炎球菌等二、呼吸道中的微生物：肺炎球菌等 三、消化道的微生物三、消化道的微生物 1. 分布分布 口腔中微生物較多，食道很少（禽類嗉囊較多），胃內(nèi)（胃酸的口腔中微生物較多，食道很少（禽類嗉囊較多），胃內(nèi)（胃酸的 影響）影響） 耐酸性細(xì)菌，反芻獸另當(dāng)別論。耐酸性細(xì)菌，反芻獸另當(dāng)別論。 小腸尤其十二指腸（各種消化液殺茵作用），細(xì)菌較少。小腸尤其十二指腸（各種消化液殺茵作用），細(xì)菌較少。 大腸最多，以厭氧菌（擬桿菌、真菌、分支桿菌）為優(yōu)勢菌；大腸最多，以厭氧菌（擬桿菌、真菌、分支桿菌

6、）為優(yōu)勢菌； 其次其次 是腸桿菌、腸球菌、乳桿菌等。是腸桿菌、腸球菌、乳桿菌等。 2. 大腸的微生物作用大腸的微生物作用 微生物在大腸中進(jìn)行著復(fù)雜的活動(dòng)，有利、有害并存。微生物在大腸中進(jìn)行著復(fù)雜的活動(dòng)，有利、有害并存。（1） 纖維素分解：纖維素分解：（2） 維生素的合成：維生素的合成： B, K 3. 瘤胃內(nèi)的微生物瘤胃內(nèi)的微生物 瘤胃內(nèi)微生物區(qū)系十分復(fù)雜，厭氧性纖毛蟲瘤胃內(nèi)微生物區(qū)系十分復(fù)雜，厭氧性纖毛蟲 、 內(nèi)毛蟲內(nèi)毛蟲 、 雙毛蟲、細(xì)菌雙毛蟲、細(xì)菌 。 瘤胃內(nèi)微生物的主要作用：瘤胃內(nèi)微生物的主要作用： 纖維素的分解纖維素的分解-最終產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸提供最終產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸提供60%-70

7、%的能量的能量.糖的分解與合成糖的分解與合成.蛋白質(zhì)的合成與分解蛋白質(zhì)的合成與分解維生素的合成維生素的合成4 . 消化道正常菌群的生理學(xué)意義消化道正常菌群的生理學(xué)意義 （1）營養(yǎng)作用）營養(yǎng)作用 （2）免疫作用）免疫作用 （3）拮抗作用）拮抗作用 5. 正常動(dòng)物體內(nèi)細(xì)菌的生態(tài)關(guān)系正常動(dòng)物體內(nèi)細(xì)菌的生態(tài)關(guān)系（1）微生物種群內(nèi)個(gè)體間的相互關(guān)系：協(xié)作）微生物種群內(nèi)個(gè)體間的相互關(guān)系：協(xié)作/競爭競爭共生（共生（Symbiosis）：）：二種或多種微生物共同生活在一起，彼此間互不傷害或互二種或多種微生物共同生活在一起，彼此間互不傷害或互 為有利的關(guān)系。為有利的關(guān)系。拮抗（拮抗（Antigonism）：）：二

8、種或多種微生物共同生長時(shí)，雙方或一方受害的現(xiàn)象。二種或多種微生物共同生長時(shí)，雙方或一方受害的現(xiàn)象。 寄生（寄生（Parasitism）：）：一種小型生物生活在另一種較大型生物的體表或體內(nèi)，一種小型生物生活在另一種較大型生物的體表或體內(nèi)， 從中獲取營養(yǎng)生長繁殖，使后者受害或致死的現(xiàn)象。從中獲取營養(yǎng)生長繁殖，使后者受害或致死的現(xiàn)象。吞噬（吞噬（Predation）：）：指一種較大型的微生物吞入并消化另一種小型微生物獲取指一種較大型的微生物吞入并消化另一種小型微生物獲取 營養(yǎng)的現(xiàn)象。營養(yǎng)的現(xiàn)象。 6. 菌群失調(diào)菌群失調(diào) （1）定義：）定義： 正常菌群與正常菌群與 宿主、環(huán)境之間處于協(xié)調(diào)，維持一種生宿

9、主、環(huán)境之間處于協(xié)調(diào)，維持一種生 態(tài)平衡，對(duì)機(jī)體有利。一旦這種平衡被打破，微生態(tài)平衡，對(duì)機(jī)體有利。一旦這種平衡被打破，微生 物的種類、數(shù)量和棲居處會(huì)發(fā)生改變。物的種類、數(shù)量和棲居處會(huì)發(fā)生改變。 （2）宿主患病、外科手術(shù)、濫用抗菌藥物時(shí)易發(fā)生）宿主患病、外科手術(shù)、濫用抗菌藥物時(shí)易發(fā)生 （3）菌群失調(diào)癥：由于腸道正常菌群的生態(tài)平衡受到破壞而引起）菌群失調(diào)癥：由于腸道正常菌群的生態(tài)平衡受到破壞而引起 的病理過程。的病理過程。 （4）益生素）益生素 ：某些細(xì)菌有利于宿主胃腸道微生物區(qū)系的平衡，：某些細(xì)菌有利于宿主胃腸道微生物區(qū)系的平衡， 能抑制有害的微生物生長的制劑。能抑制有害的微生物生長的制劑。 四

10、、四、 無菌動(dòng)物和無特定病原動(dòng)物無菌動(dòng)物和無特定病原動(dòng)物1. 無菌動(dòng)物無菌動(dòng)物(GF動(dòng)物動(dòng)物)：用現(xiàn)有的技術(shù)檢測，不含有：用現(xiàn)有的技術(shù)檢測，不含有任何微生物和寄生蟲的動(dòng)物。任何微生物和寄生蟲的動(dòng)物。2. 無特定病原動(dòng)物無特定病原動(dòng)物(SPF動(dòng)物動(dòng)物)：沒有某些特定的?。簺]有某些特定的病原微生物及其抗體或寄生蟲的動(dòng)物原微生物及其抗體或寄生蟲的動(dòng)物(或胚胎或胚胎)。3. 悉生動(dòng)物：機(jī)體內(nèi)帶著已知微生物的動(dòng)物。悉生動(dòng)物：機(jī)體內(nèi)帶著已知微生物的動(dòng)物。 微生物的參與才能使生物生命中重要的元素尤其是碳素微生物的參與才能使生物生命中重要的元素尤其是碳素和氮素順利完成其循環(huán)和氮素順利完成其循環(huán) 一、碳素的循環(huán)

11、轉(zhuǎn)化一、碳素的循環(huán)轉(zhuǎn)化 1. 發(fā)酵作用：在厭氧條件下碳水化合物經(jīng)發(fā)酵發(fā)酵作用：在厭氧條件下碳水化合物經(jīng)發(fā)酵 產(chǎn)生醇類產(chǎn)生醇類 、酸類。、酸類。 酒精發(fā)酵酒精發(fā)酵 丙酸發(fā)酵丙酸發(fā)酵 乳酸發(fā)酵乳酸發(fā)酵 丁酸發(fā)酵丁酸發(fā)酵 2. 氧化作用：碳水化合物經(jīng)氧化作用轉(zhuǎn)化為氧化作用：碳水化合物經(jīng)氧化作用轉(zhuǎn)化為 CO2、 H2O 。 二二 、氮素的循環(huán)轉(zhuǎn)化、氮素的循環(huán)轉(zhuǎn)化 1 . 氨化作用：含氮有機(jī)物經(jīng)微生物分解而產(chǎn)生氨化作用：含氮有機(jī)物經(jīng)微生物分解而產(chǎn)生 氨的作用。氨的作用。 2 . 硝化作用：氨經(jīng)過亞硝酸的中間階段而氧化硝化作用：氨經(jīng)過亞硝酸的中間階段而氧化 為硝酸的過程。為硝酸的過程。 3 . 反硝化作用：硝酸鹽還原為較簡單的氮化物反硝化作用：硝酸鹽還原為較簡單的氮化物