第八章傲生物的生态 生态学 是一门研究生命系统与环境系统间相互作用规律 的科学。 微生物生态学 是生态学的一个分支,主要研究微生物群体与其 周围生物和非生物环境条件间相互作用的规律
第八章 微生物的生态 • 生态学 – 是一门研究生命系统与环境系统间相互作用规律 的科学。 • 微生物生态学 – 是生态学的一个分支，主要研究微生物群体与其 周围生物和非生物环境条件间相互作用的规律
研究微生物生态规律的意义 瞾研究微生物的分布规律一发掘丰富的菌种资源, 推动进化、分类的研究和开发应用; 瞾研究微生物与它种生物的关系—开发新的微生 物农药、微生物肥料、微生态制剂 瞾研究微生物在自然界物质循环中的作用一探矿、 冶金、治理环境污染、开发生物能源等
研究微生物的分布规律—发掘丰富的菌种资源， 推动进化、分类的研究和开发应用； 研究微生物与它种生物的关系—开发新的微生 物农药、微生物肥料、微生态制剂； 研究微生物在自然界物质循环中的作用—探矿、 冶金、治理环境污染、开发生物能源等。 研究微生物生态规律的意义
第一节微生物的分布与菌种资源开发 微生物在自然界的分布 (一)土壤中的微生物 土壤是微生物的天然培养基,因为它具备了各种微生物生 长发育所需要的营养、水分、空气、酸碱度、渗透压和温 度等条件,因此是微生物生存的大本营,是人类最丰富的 菌种资源库。 土壤微生物的含量一各种微生物含量比呈10倍系列递减 细菌(~108)>放线菌(~107)>霉菌(~106)>酵母菌 (~105)>藻类(~104)>原生动物(~103)
第一节 微生物的分布与菌种资源开发 • 一、微生物在自然界的分布 • （一）土壤中的微生物 – 土壤是微生物的天然培养基，因为它具备了各种微生物生 长发育所需要的营养、水分、空气、酸碱度、渗透压和温 度等条件，因此是微生物生存的大本营，是人类最丰富的 菌种资源库。 – 土壤微生物的含量—各种微生物含量比呈10倍系列递减 – 细菌（~108）放线菌（~107）霉菌（~106）酵母菌 （~105）藻类（~104）原生动物（~103）
(二)水体中的微生物 1.不同水体中微生物的种类 (1)淡水型水体的微生物→江、河、湖和水库 地球上水的总贮量有136亿km3,但淡水量只占其中27%, 且绝大部分以雪山、冰原等形式存在 根据淡水中有机物含量的多少 1)清水型水生微生物 微生物种类:光自氧微生物、化能自氧微生物和少 量异氧微生物 2)腐败型水生微生物 》微生物种类:肠道杆菌、芽孢杆菌、弧菌和螺菌等 根据光线、溶氧和温度等的差异微生物呈垂直分布 浅水区:蓝细菌、光合藻类和好氧性微生物 深水区:兼性厌氧菌和厌氧光合细菌 湖底区:专性厌氧菌生长
（二）水体中的微生物 • 1.不同水体中微生物的种类 – （1）淡水型水体的微生物 → 江、河、湖和水库 • 地球上水的总贮量有13.6亿km3，但淡水量只占其中2.7%， 且绝大部分以雪山、冰原等形式存在 • 根据淡水中有机物含量的多少 – 1）清水型水生微生物 »微生物种类：光自氧微生物、化能自氧微生物和少 量异氧微生物 – 2）腐败型水生微生物 »微生物种类：肠道杆菌、芽孢杆菌、弧菌和螺菌等 • 根据光线、溶氧和温度等的差异微生物呈垂直分布 – 浅水区：蓝细菌、光合藻类和好氧性微生物 – 深水区：兼性厌氧菌和厌氧光合细菌 – 湖底区：专性厌氧菌生长
(2)海水型水体的微生物 海洋是地球上最大的水体,占地球总水量的97.5%,含 盐量为3%左右; 微生物种类 芽孢杆菌属、假单胞菌属、弧菌属和发光细菌等; 海洋微生物的垂直分布明显 2.水体的自净作用包括 物理性的沉淀、扩散、稀释作用; 化学性的氧化作用; 生物学和生物化学的作用;
– （2）海水型水体的微生物 • 海洋是地球上最大的水体，占地球总水量的97.5%，含 盐量为3%左右； • 微生物种类： – 芽孢杆菌属、假单胞菌属、弧菌属和发光细菌等； • 海洋微生物的垂直分布明显 • 2. 水体的自净作用包括 – 物理性的沉淀、扩散、稀释作用； – 化学性的氧化作用； – 生物学和生物化学的作用；
3饮用水的微生物学标准 1)1mL自来水中的细菌总数不可超过100个 (37°C,培养24h) 2)以大肠菌群为指标 包括大肠杄菌、产气肠杆菌、柠檬酸杆菌属、和肺炎 克氏杆菌等一些革兰氏阴性、无芽孢、能发酵乳糖产 酸产气的兼性厌氧杆菌。 3)1L自来水中的大肠菌群数不能超过3个 (37°C,培养48h) 4)大肠菌群的测定一滤膜培养法在EMB培养 基上进行
– 1）1mL自来水中的细菌总数不可超过100个 （37°C，培养24h）； – 2）以大肠菌群为指标 • 包括大肠杆菌、产气肠杆菌、柠檬酸杆菌属、和肺炎 克氏杆菌等一些革兰氏阴性、无芽孢、能发酵乳糖产 酸产气的兼性厌氧杆菌。 – 3）1L自来水中的大肠菌群数不能超过3个 （ 37°C，培养48h ） – 4）大肠菌群的测定 — 滤膜培养法在EMB 培养 基上进行 3. 饮用水的微生物学标准
(三)空气中的微生物 空气中不含微生物生长繁殖所需要的营养物、水分等条件,不 宜于微生物的生存; 空气中的微生物是以尘埃、微粒形式由气流带来的; 是病害的传播、发酵工业的污染和食品霉腐的重要根源 防治措施 减少菌源、尘埃源 空气过滤 空气灭菌(UⅤ照射、甲醛熏蒸)
（三）空气中的微生物 • 空气中不含微生物生长繁殖所需要的营养物、水分等条件，不 宜于微生物的生存； • 空气中的微生物是以尘埃、微粒形式由气流带来的； • 是病害的传播、发酵工业的污染和食品霉腐的重要根源 • 防治措施 – 减少菌源、尘埃源 – 空气过滤 – 空气灭菌（UV照射、甲醛熏蒸）
(四)工农业产品上的微生物 1.工业产品的霉腐 各种材料的工业产品如钢缆、地下管道、电讯器 材以及文物、标本等都可被微生物所损害; 微生物引起的破坏包括: 霉变( midew)霉菌引起的劣化 腐朽( decay)一主要是担子菌类产生的酶将纤维素和 木质素分解,引起木材或木制品的腐朽 腐烂(腐败,rot)一含水量较高的产品由细菌生长繁 殖引起 腐蚀( corrosion)一由硫酸盐还原菌、铁细菌或硫细 菌引起
（四）工农业产品上的微生物 • 1. 工业产品的霉腐 – 各种材料的工业产品如钢缆、地下管道、电讯器 材以及文物、标本等都可被微生物所损害； – 微生物引起的破坏包括： • 霉变(midew)—霉菌引起的劣化 • 腐朽（decay）—主要是担子菌类产生的酶将纤维素和 木质素分解，引起木材或木制品的腐朽 • 腐烂（腐败，rot）—含水量较高的产品由细菌生长繁 殖引起 • 腐蚀（corrosion）—由硫酸盐还原菌、铁细菌或硫细 菌引起
(四)工农业产品上的微生物 2.食品上的微生物 食品上的微生物种类多,常引起食品变质、霉腐,甚至产 生各种毒素 防治措施 在加工和包装过程中严格消灭 在食品中添加少量无害的防腐剂 苯甲酸、山梨酸、脱氢醋酸、维生素K3、丙酸、二 甲基延胡索酸和乳酸链球菌素等 合理的保藏方法 低温、干燥、缺氧等 冷链操作
• 2. 食品上的微生物 – 食品上的微生物种类多，常引起食品变质、霉腐，甚至产 生各种毒素 – 防治措施 • 在加工和包装过程中严格消灭 • 在食品中添加少量无害的防腐剂 – 苯甲酸、山梨酸、脱氢醋酸、维生素K3、丙酸、二 甲基延胡索酸和乳酸链球菌素等 • 合理的保藏方法 • 低温、干燥、缺氧等 • 冷链操作 （四）工农业产品上的微生物
(四)工农业产品上的微生物 3.农产品上的微生物 农产品上的微生物引起的霉腐危害极大 ·每年全球因霉变而损失的粮食为总产量的2%左右 ·微生物种类 以 Aspergillus、 Penicillium和 fusarium等的真菌为主,其中 有些可产生致癌的真菌毒素 黄曲霉毒素(AFT 单端孢烯族毒素T2 (五)极端环境下的微生物 指高温、低温、高酸、高碱、高压、高渗、高毒、高盐、 高辐射和干旱等环境
• 3.农产品上的微生物 – 农产品上的微生物引起的霉腐危害极大 • 每年全球因霉变而损失的粮食为总产量的2%左右 • 微生物种类 – 以Aspergillus、Penicillium 和fusarium等的真菌为主，其中 有些可产生致癌的真菌毒素 – 黄曲霉毒素（AFT） – 单端孢烯族毒素T2 • （五）极端环境下的微生物 – 指高温、低温、高酸、高碱、高压、高渗、高毒、高盐、 高辐射和干旱等环境 （四）工农业产品上的微生物