麥氏放線菌

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更新時間: 2013-09-10

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麥氏放線菌(Actinomycete)是原核生物的一個類群。大多數有發達的分枝菌絲。菌絲纖細,寬度近於桿狀細菌,約0.5~1微米。廣義的細菌即為原核生物,包括真細菌和古生菌兩大類群。其中除少數屬古生菌外,多數的原核生物都是真細菌。可粗分為6種類型,即細菌(狹義)、放線菌、螺旋體、支原體、立克次氏體和衣原體。人們通常所說的即為狹義的細菌,狹義的細菌為原核微生物的一類,是一類形狀細短,結構簡單,多以二分裂方式進行繁殖的原核生物。細菌主要由細胞壁、細胞膜、細胞質、核質體等部分構成。

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1 麥氏放線菌 -簡介

麥氏放線菌因菌落呈放線狀而的得名。它是一個原核生物類群,在自然界中分佈很廣,

麥氏放線菌.

主要以孢子繁殖,其次是斷裂生殖。 麥氏放線菌與人類的生產和生活關係極為密切,目前廣泛應用的抗生素約70%是各种放線菌所產生。一些種類的放線菌還能產生各種酶製劑(蛋白酶、澱粉酶、和纖維素酶等)、維生素(B12)和有機酸等。弗蘭克菌屬(Frankia)為非豆科木本植物根瘤中有固氮能力的內共生菌。此外,放線菌還可用於甾體轉化、烴類發酵、石油脫蠟和污水處理等方面。少數放線菌也會對人類構成危害,引起人和動植物病害。因此,放線菌與人類關係密切,在醫藥工業上有重要意義。 麥氏放線菌在自然界分佈廣泛,主要以孢子或菌絲狀態存在於土壤、空氣和水中,尤其是含水量低、有機物豐富、呈中性或微鹼性的土壤中數量最多。放線菌只是形態上的分類,不是生物學分類的一個名詞。有些細菌和真菌都可以劃歸到放線菌。土壤特有的泥腥味,主要是放線菌的代謝產物所致。 

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2 麥氏放線菌 -分類地位  

放線菌在形態上分化為菌絲和孢子,在培養特徵上與真菌相似。然而,用近代分子生物學手段研究結果表明,放線菌是屬於一類具有分支狀菌絲體的細菌,革蘭染色為陽性。

麥氏放線菌放線菌

主要依據為:

①同屬原核微生物:細胞核無核膜、核仁和真正的染色體;細胞質中缺乏線粒體、內質網等細胞器;核糖體為70S;②細胞結構和化學組成相似:細胞具細胞壁,主要成分為肽聚糖,並含有DPA;放線菌菌絲直徑與細菌直徑基本相同;③最適生長PH範圍與細菌基本相同,一般呈微鹼性;④都對溶菌酶和抗生素敏感,對抗真菌藥物不敏感;⑤繁殖方式為無性繁殖,遺傳特性與細菌相似。 

3 麥氏放線菌 -菌絲(mycelium)


根據菌絲的著生部位、形態和功能的不同,放線菌菌絲可分為基內菌絲、氣生菌絲和孢子絲三種,和黴菌不同,沒有直立菌絲(放線菌準確來說不能算細菌,因為形態差異太大,可說黴菌又沒有準確特徵)。   

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1.基內菌絲(substrate mycelium) 鏈黴菌的孢子落在適宜的固體基質表面,在適宜條件下吸收水分,孢子腫脹,萌發出芽,進一步向基質的四周表面和內部伸展,形成基內菌絲,又稱初級菌絲(primary mycelium)或者營養菌絲(vegetative mycelium),直徑在0.2~0.8微米之間,色淡,主要功能是吸收營養物質和排泄代謝產物。可產生黃、藍、紅、綠、褐和紫等水溶色素和脂溶性色素,色素在放線菌的分類和鑒定上有重要的參考價值。放線菌中多數種類的基內菌絲無隔膜,不斷裂,如鏈黴菌屬和小單孢菌屬等;但有一類放線菌,如諾卡氏菌型放線菌的基內菌絲生長一定時間后形成橫隔膜,繼而斷裂成球狀或桿狀小體。   

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2.氣生菌絲(aerial mycelium)是基內菌絲長出培養基外並伸向空間的菌絲,又稱二級菌絲(secondary mycelium)。在顯微鏡下觀察時,一般氣生菌絲顏色較深,比基內菌絲粗,直徑為1.0~1.4微米,長度相差懸殊,形狀直伸或彎曲,可產生色素,多為脂溶性色素。   

3.孢子絲(spore hypha)是當氣生菌絲髮育到一定程度,其頂端分化出的可形成孢子的菌絲,叫孢子絲,又稱繁殖菌絲。孢子成熟后,可從孢子絲中逸出飛散。   

放線菌孢子絲的形態及其在氣生菌絲上的排列方式,隨菌種不同而異,是鏈球菌菌種鑒定的重要依據。孢子絲的形狀有直形、波曲、鉤狀、螺旋狀,螺旋狀的孢子絲較為常見,其螺旋的鬆緊、大小、螺數和螺旋方向因菌種而異。孢子絲的著生方式有對生、互生、叢生與輪生(一級輪生和二級輪生)等多種。

 

4 麥氏放線菌 -放線菌屬

放線菌屬(actinomyces)放線菌屬多為致病菌,只有營養菌絲,直徑小於1微米,有橫隔,可斷裂成"V"形或"Y"形體。無氣生菌絲,也不形成孢。一般為厭氣菌或兼性厭氣菌。引起牛顎腫病的牛型放線菌是此屬的典型代表。另一類是衣氏放線菌,它寄生於人體,可引起后顎骨腫瘤和肺部感染。它們的生長需要較豐富的營養,通常在培養基中加放血清或心、腦浸汁等。

 

5 麥氏放線菌 -生理作用

  

除少數自養型菌種如自養鏈黴菌外,絕大多數為異養型。異養菌的營養要求差別很大,有的能利用簡單化合物,有的卻需要複雜的有機化合物。它們能利用不同的碳水化合物,包括糖、澱粉、有機酸、纖維素、半纖維素等作為能源。最好的碳源是葡萄糖、在麥芽糖、糊精、澱粉和甘油,而蔗糖、木糖、棉子糖、醇和有機酸次之。有機酸中以醋酸、乳酸、檸檬酸、琥珀酸和蘋果酸易於利用,而草酸、酒石酸和馬尿酸較難利用。某些放線菌還可利用幾丁質,碳氫化合物、丹寧以至橡膠。 氮素營養方面,以蛋白質、蛋白有腖以及某些氨基酸最適,硝酸鹽?銨鹽和素次之。除諾卡氏菌外,絕大多數放線菌都能利用酪蛋白,並能液化明膠。和其他生物一樣,放線菌的生長一般都需要K、Mg、Fe、Cu和Ca其中Mg和K對於菌絲生長和抗生素的產生有顯著作用。各種抗生素的產生所需的礦質營養並不完全相同,如弗氏鏈黴菌產生新黴素時必需Zn元素,而Mg、Fe、Cu、Al和Mn和等不起作用。Co是放線菌產生維生素B12的必需元素,當培養基中含1或2ppm的Co時,可提高灰色鏈黴菌的維生素產量三倍,如果培養基中Co含量高至20-50ppm時則產生毒害作用。另外,Co還有促進孢子形成的功能。 大多數放線菌是好氣的,只有某些種是微量好氣菌和厭氣菌。因此,工業化發酵生產抗生素過程中必須保證足夠的通氣量;溫度對放線菌生長亦有影響,大多數放線菌的最適生長溫度為23-37℃,高溫放線菌的生長溫度範圍在50-65℃,也有許多菌種在20-23℃以下仍生長良好;放線菌菌絲體比細菌營養體抗乾燥能力強,很多菌種有盛在CaCl2和H2SO4的乾燥器內能存活一年半左右。

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