第2章 真核細胞型微生物-3學時

第二章

真核細胞微生物真核細胞型微生物包括真菌、藻類和原生動物。真菌是一大類不含葉綠素，無根、莖、葉，營腐生或寄生生活的真核微生物，僅少數(shù)類群為單細胞，其余為多細胞，大多數(shù)呈分枝或不分枝的絲狀體，能進行有性和無性繁殖。從外形上可分為酵母菌（Yeasts）、霉菌（Molds）和擔子菌（Basidomycetes）三大類群。藻類是沒有根、莖、葉而含有葉綠素能進行光合作用的一類真核原生生物。原生動物在動物進化史上屬最原始、最低等的一個類群，廣泛分布于海水、淡水、潮濕的土壤中，營自由生活，少數(shù)在其它動物體內(nèi)營寄生生活或互惠共生。第一節(jié)真菌的分類及

生物學特性一、真菌的分類根據(jù)第8版《真菌字典》(Ainsworth等，

1995)，目前將真菌界分為5個門。壺菌門接合菌門真菌界子囊菌門擔子菌門半知菌門二、生物學特性真菌為真核細胞微生物，具有細胞壁、細胞膜、細胞質(zhì)、細胞核及各種細胞器等結(jié)構(gòu)。大小也比細菌大幾倍至幾十倍，故用顯微鏡放大100～400倍即可看清。

根據(jù)形態(tài)結(jié)構(gòu)將真菌分為單細胞真菌和多細胞真菌兩類。前者菌體呈圓形或卵圓形，如酵母菌。后者菌體大多數(shù)呈菌絲狀，稱為絲狀菌，又稱霉菌。有些真菌可因環(huán)境條件的改變兩種形態(tài)發(fā)生互變，稱為真菌的雙相性或雙相真菌。如假皮疽組織胞漿菌在動物機體呈酵母樣，而在人工培養(yǎng)基上呈菌絲狀。（一）酵母菌(yeasts)

1、形態(tài)與結(jié)構(gòu)

一般為圓形、橢圓形、臘腸形，少數(shù)為瓶形。大小1～5×5～30μm。具有典型的細胞結(jié)構(gòu)，包括細胞壁、細胞膜、細胞漿、細胞核和內(nèi)含物。

它和霉菌的主要區(qū)別是不形成真正的菌絲,但旺盛生長時可形成假菌絲。酵母菌的細胞構(gòu)造光鏡下觀察到的酵母菌電鏡下的酵母菌繁殖方式2、繁殖方式無性繁殖有性繁殖芽殖裂殖產(chǎn)生擲孢子產(chǎn)生子囊孢子酵母菌芽殖芽殖過程芽殖及假菌絲酵母菌子囊孢子形成過程3、菌落特征

酵母菌的菌落外觀上與細菌的菌落相似,呈圓形或卵圓形,邊緣整齊,表面光滑、濕潤、粘稠,但比細菌菌落稍大而且厚。多數(shù)為乳白色或奶油色,少數(shù)為黃色或桔紅色。酵母菌菌落酵母菌菌落酵母菌菌落與細菌菌落比較

4、介紹幾種常見的酵母菌

1）釀酒酵母

2）產(chǎn)朊假絲酵母

3）解脂假絲酵母解脂變種（C.lipoliticavar.lipolitica）它能利用煤油等正烷烴，是石油發(fā)酵制取蛋白質(zhì)的較優(yōu)良菌種。

4）熱帶假絲酵母

5）

乳酒假絲酵母（C.kefyr）細胞呈卵形，菌落奶油色到淡黃色，在玉米粉瓊脂培養(yǎng)基上能形成分支的假菌絲，芽孢子較少。

乳酒假絲酵母能發(fā)酵葡萄糖、乳糖、半乳糖、蔗糖、棉子糖，不分解脂肪，亦能利用硫銨，但不能同化硝酸鉀，用于奶酪和乳酒的釀造上。

（二）霉菌(Mo1ds)

霉菌均為多細胞真菌,凡是在營養(yǎng)基質(zhì)上，能形成絨毛狀、蛛網(wǎng)狀或絮狀菌絲體的真菌，均稱為霉菌。1、形態(tài)與結(jié)構(gòu)

霉菌由菌絲和孢子兩部分組成。

①菌絲(hypha)

霉菌的菌絲是由孢子發(fā)芽而形成，菌絲頂端延長，旁側(cè)分支，互相交錯成團，形成菌絲體(mycelium)，菌絲體構(gòu)成霉菌的菌落。霉菌的菌絲按功能分為2種：營養(yǎng)菌絲：伸入營養(yǎng)基質(zhì)中，起吸收營養(yǎng)的作用，也叫基質(zhì)菌絲。氣生菌絲：伸向空氣，發(fā)育到一定階段，上邊產(chǎn)生孢子，也稱繁殖菌絲。

霉菌的菌絲按結(jié)構(gòu)也分為2種：無隔菌絲：呈長管狀、分支、多核、單細胞狀態(tài),如毛霉、根霉。有隔菌絲：是由分支成串的多細胞組成，菌絲中有隔，如青霉、曲霉。

不同霉菌的菌絲形態(tài)不同,有螺旋狀、球拍狀、鹿角狀、梳狀和結(jié)節(jié)狀等,此外不同霉菌菌絲的顏色也有差異。

菌絲形態(tài)、結(jié)構(gòu)與顏色是鑒別霉菌的重要依據(jù)。

②孢子（spore）霉菌的孢子在氣生菌絲上形成，有多種，分無性孢子和有性孢子兩類。霉菌孢子的形態(tài)特征也是分類的重要依據(jù)。

2、繁殖方式

霉菌以產(chǎn)生各種無性和有性孢子進行繁殖，一般無性孢子繁殖產(chǎn)生個體多、快，是霉菌的主要繁殖方式。

①無性繁殖

是不經(jīng)兩性細胞結(jié)合而形成新個體的過程。大多數(shù)霉菌進行無性繁殖，產(chǎn)生不同的無性孢子。霉菌的無性孢子有5種：

芽生孢子節(jié)孢子厚垣孢子孢子囊孢子分生孢子霉菌的無性孢子厚垣孢子節(jié)孢子孢子囊孢子芽生孢子分生孢子霉菌的無性孢子厚垣孢子節(jié)孢子孢子囊孢子芽生孢子分生孢子

②有性繁殖

是經(jīng)兩性細胞結(jié)合，產(chǎn)生新個體的過程。真菌的有性繁殖過程可分三個階段：

質(zhì)配：即兩個性細胞細胞質(zhì)融合在同一細胞中，此時細胞核并不結(jié)合。

核配：即兩個細胞核融合為一個細胞核，核的染色體數(shù)目是雙倍的。

減數(shù)分裂：雙倍體的細胞核進行減數(shù)分裂，子核的細胞成為單倍體核。

在霉菌中，性細胞的結(jié)合方式多種多樣，但多數(shù)霉菌是在菌絲體上分化出性器官進行交配。霉菌的有性孢子包括：卵孢子接合孢子子囊孢子卵孢子接合孢子不同形態(tài)的子囊孢子

霉菌孢子的抵抗力及其發(fā)芽

霉菌孢子對熱、射線、藥物、滲透壓、干燥等的抵抗力比其營養(yǎng)細胞要強（如在液體中通常要80℃加熱5min才死亡），但比細菌的芽胞弱。孢子這一特性，有利于它們在自然界各種不良環(huán)境中保存自己的種族。

孢子碰到適宜的環(huán)境條件，首先吸水而膨脹，繼而突破孢子壁出芽，生長成新的菌體。

3、菌落特征

霉菌的菌落由疏松的菌絲體構(gòu)成,大而蓬松，呈絨毛狀、棉絮狀或粉沫狀。由于菌落不斷向周圍擴散生長,菌落也不斷擴大,有的直徑可達10厘米以上。

菌絲上生長出孢子后，菌落可呈灰白、淡紅、黃、綠、青、藍等顏色，這對霉菌的鑒別有一定的意義。

4、幾種常見的霉菌

1.根霉(Rhizopus)

2.毛霉（Mucor）

3.青霉（Penicillium）

目前用于生產(chǎn)青霉素的菌種是黃青霉（P.chrysogenusThom），它是經(jīng)過人工培育產(chǎn)生的變種，青霉素發(fā)酵后的菌絲廢料含有豐富的蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)和B族維生素，可用作畜禽抗菌素添加劑。

4.曲霉（Aspergillus）

5.白地霉（Geotrichumcandidum）三、真菌的生長要求（一）營養(yǎng)

真菌的基本營養(yǎng)需要與細菌相似。但具體可利用的物質(zhì)種類卻比細菌更寬。

碳源方面大多數(shù)真菌不僅能利用單糖、雙糖，而且能利用淀粉、纖維素、木質(zhì)素、甲殼質(zhì)等多糖以及多種有機酸。

氮素方面真菌除了可利用有機含氮物（蛋白質(zhì)、氨基酸等），也可利用尿素、銨鹽、亞硝酸鹽、硝酸鹽等。

沙堡弱氏培養(yǎng)基：

真菌在一般培養(yǎng)基上都能生長，但培養(yǎng)及鑒定真菌常用沙堡弱氏（Sabouroud）培養(yǎng)基，此培養(yǎng)基為鑒定真菌的國際標準培養(yǎng)基。常用這種培養(yǎng)基的原因是，在不同的培養(yǎng)基上真菌的菌落形態(tài)可有很的大的差別，如雙相真菌，為了統(tǒng)一，鑒定時以沙堡弱氏培養(yǎng)基上的真菌形態(tài)作為標準。（二）溫度多數(shù)真菌為嗜溫菌，生長溫度范圍為10～40℃，最適溫度為25～35℃。寄生在哺乳動物體內(nèi)的真菌在37℃時生長最好。（三）氫離子濃度真菌在pHl.5～11范圍內(nèi)可生長繁殖，最適pH為5.5～6。（四）濕度真菌需在高濕度條件下才能生長，多數(shù)在相對濕度95％～100％條件下生長良好，在80％～85％相對濕度中生長不良或停滯。（五）氣體多數(shù)真菌為需氧菌，少數(shù)為兼性厭氧菌，個別為嚴格厭氧菌。

四、真菌的分離

真菌的酵母態(tài)細胞、菌絲和孢子（無性或有性孢子），都可以生長成新的個體。據(jù)此，真菌的分離方法有菌絲分離法、組織分離法和孢子分離法三類。

菌絲分離法是設法將目的菌的菌絲片段分離出來，使其在適合的培養(yǎng)基環(huán)境中，生長成純粹的菌落，以獲得純菌種。常用的有劃線法和稀釋法兩種。

組織分離法實際上也是用菌絲分離的，因為一般的真菌組織，都是密集的菌絲組成的。不過，真菌子實體的內(nèi)部是沒有污染雜菌的，只要將子實體全部或局部表面消毒，然后自其內(nèi)用無菌工具和手術鑷取一小塊組織，直接放在適當?shù)呐囵B(yǎng)基中培養(yǎng)，即可獲得純菌種。

孢子分離法是利用無性和有菌絲體以獲得純菌種的一種方法。也常用劃線法和稀釋法作分離。酵母和酵母態(tài)細胞的分離，可用相同方法。

五、真菌的培養(yǎng)

1.固體培養(yǎng)

進行菌種分離、菌種培養(yǎng)和研究等實驗室工作，常用瓊脂斜面和瓊脂平板作固體培養(yǎng)，真菌在其上可以呈菌落或菌苔生長，便于觀察和分離。

用于制曲和作發(fā)酵飼料生產(chǎn)時，利用麩皮、谷糠、各種植物秸稈、豆餅等農(nóng)副產(chǎn)品，按真菌營養(yǎng)要求搭配好，加適量的水拌和成固體培養(yǎng)基作為發(fā)酵培養(yǎng)基（生產(chǎn)培養(yǎng)基）。然后根據(jù)生產(chǎn)實踐的具體要求，需要滅菌的還要經(jīng)過蒸煮滅菌后，接入菌種進行培養(yǎng)。制作酵母飼料和纖維素酶解飼料等，可采用這種方法。

2.液體培養(yǎng)

一般有淺層培養(yǎng)和深層培養(yǎng)兩類。淺層培養(yǎng)是把液體培養(yǎng)基放置在淺層容器中，盡量擴大液體與空氣的接觸面，使真菌能得到充分的氧氣供應。培養(yǎng)時常為靜置培養(yǎng)，真菌多在液體表面呈膜狀或醭狀生長，故又稱為表面培養(yǎng)。淺層培養(yǎng)常常采用淺盤或淺池來生長。一般實驗室工作或少量培養(yǎng)，可用淺層培養(yǎng)。

大量的液體培養(yǎng)常把液體培養(yǎng)基放在深層的容器內(nèi)進行深層培養(yǎng)。由于深層的液體空氣供應不足，故必須在培養(yǎng)過程中用人工的方法，不斷通入足夠的空氣，并作適當?shù)臄嚢瑁允拐婢玫剿璧难鯕?，并能在全部培養(yǎng)液中均勻生長。為了保證各種條件的控制和防止外來污染。必須使用密閉式容器，這就是一般所稱的發(fā)酵罐。工業(yè)化生產(chǎn)，常使用定型的發(fā)酵罐設備。粗放的深層培養(yǎng)，可采用大缸或大池進行通氣開口培養(yǎng)，但容易發(fā)生污染。

液體培養(yǎng)可用于生產(chǎn)單細胞蛋白飼料。第二節(jié)真菌的致病性

與免疫一、真菌的致病性少數(shù)真菌(約百余種)對人和動物有致病性,稱病原真菌。病原真菌通過不同的形式引起動物的不同疾病。有些真菌呈寄生性致病作用，有些真菌呈條件性致病作用，有些則產(chǎn)生毒素使動物中毒。

真菌病包括以下5類:

（一）致病性真菌感染致病性真菌又稱感染性真菌,由外源侵入引起感染。根據(jù)感染部位可分為三類:

1、皮膚癬菌引起皮膚真菌病，又稱皮膚癬。

2、皮下感染真菌經(jīng)外傷侵入皮下，引起相應炎癥。如著色真菌與孢子絲菌。

3、深部感染真菌主要侵害動物的內(nèi)部器官，引起組織慢性肉芽腫和組織潰瘍及壞死。如假皮疽組織胞漿菌、厭酷球孢子菌。

（二）條件致病性真菌感染一些內(nèi)源性真菌如念珠菌、曲霉菌、毛霉菌等，致病性不強，只在機體免疫力降低或長期應用廣譜抗生素、激素或放射治療后，發(fā)生機會感染。

（三）真菌變態(tài)反應性疾病一部分真菌能引起變態(tài)反應陽性，但并不致病。但交鏈孢霉、曲霉、青霉、鐮刀菌等污染空氣時，引起接觸性皮炎等疾病。

（四）真菌性中毒有些真菌在飼料、食品中繁殖產(chǎn)生毒素，人和動物食后可導致急性或慢性中毒。此類真菌稱真菌中毒病真菌。引起中毒的物質(zhì)是真菌產(chǎn)生的毒素。如鐮刀菌毒素、黃曲霉毒素等。此類菌約有150余種。

（五）致腫瘤某些真菌產(chǎn)物具有致癌作用。如黃曲霉毒素，小劑量即有致癌作用。除黃曲霉毒素外，其他如黑曲霉、赤曲霉、寄生曲霉等產(chǎn)生的毒素，鐮刀菌的T-2毒素、青霉菌產(chǎn)生的灰黃霉素等也具有致癌作用。

二、真菌的免疫原性大部分動物對真菌感染有一定的抵抗力。一般認為真菌感染的康復主要靠細胞免疫，血清中抗真菌抗體滴度雖然很高，可用于血清學診斷，但不能抑制真菌的生長。在真菌的細胞免疫中，T細胞起主導作用，如T細胞受損，機體易發(fā)生念珠菌病、曲霉菌病。第三節(jié)真菌病的診斷與防治一、真菌病的診斷（一）標本采集

淺部感染取皮屑、毛發(fā)、羽毛、指甲屑等。

深部感染根據(jù)病情取病變組織、滲出物、分泌物等。（二）顯微鏡檢查

1、抹片檢查組織、體液、膿汁、離心沉淀材料等，可做成抹片，以姬姆薩染色法或其他適宜方法染色后，檢查真菌細胞、菌絲、孢子等結(jié)構(gòu)。

2、壓片檢查

將病料置載波片上,滴加少量10％～20％氫氧化鉀溶液或乳酸石炭酸棉藍液或印度墨汁,加蓋玻片后檢查。（三）分離培養(yǎng)將病料接種沙堡弱氏(Sabouraud)瓊脂，某些深部感染的病料，還需接種血液瓊脂，