【文章內(nèi)容簡介】 olony)。或者說，生長在固體培養(yǎng)基上、來源于一個細(xì)胞、肉眼可見的細(xì)胞群體叫做菌落或集落。 各種細(xì)菌，在一定條件下形成的菌落特征具有一定的穩(wěn)定性和專一性，這是衡量菌種純度，辨認(rèn)和鑒定菌種的重要依據(jù)。菌落特征包括大小，形狀(圓形、假根狀、不規(guī)則狀等)，隆起形狀(擴(kuò)展、臺狀、低凸、凸面、乳頭狀等)邊緣情況(整齊、波狀、裂葉狀、鋸齒狀等)，表面狀態(tài)(光滑、皺褶、顆粒狀、龜裂狀、同心環(huán)狀等)，表面光澤( 閃光、金屬光澤、無光澤等)，質(zhì)地(油脂狀、膜狀、粘、脆等)，顏色，透明程度等(圖 255)。菌落特征，取決于組成菌落的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和生長行為。肺炎雙球菌有莢膜，菌落表面光滑粘稠，為光滑型；無莢膜的菌株，菌落表面干燥皺褶，為粗糙型；蕈狀芽孢桿菌等的細(xì)胞呈鏈狀排列，菌落表面粗糙、卷曲，菌落邊緣有毛狀突起。掃描電子顯微鏡觀察結(jié)果，也表明菌落特征與其中的細(xì)胞形狀和排列密切有關(guān)( 圖 256)。有的菌落有顏色，其色素有些是不溶性的，存在于細(xì)胞內(nèi)；有的是可溶性的，擴(kuò)散至培養(yǎng)基中。 菌落形態(tài)大小也受鄰近菌落影響。菌落靠得太近，由于營養(yǎng)物有限，有害17 / 118代謝物的分泌與積累，生長受到抑制。因此，以劃線法分離菌種時，相互靠近的菌落較小，分散的菌落較大。 從上可知，細(xì)菌落形態(tài)是細(xì)胞表面狀況、排列方式、代謝產(chǎn)物、好氣性和運(yùn)動性的反映；并受培養(yǎng)條件、尤其是培養(yǎng)基成分的影響；培養(yǎng)時間的長短也影響菌落應(yīng)有特征的表現(xiàn)，觀察時務(wù)必注意。一般細(xì)菌需要培養(yǎng) 37 天甚至 10天觀察，同時還應(yīng)選擇分布比較稀疏處的單個菌落觀察。 如果一個菌落是由一個細(xì)菌繁殖面來，則為純培養(yǎng)。每種菌在一定條件下的菌落特征是一定的，在相同條件下菌落特征是改變，常標(biāo)志著細(xì)菌生理性狀發(fā)生了變異，如光滑型變成了粗糙型。但環(huán)境條件的改變也會引起菌落性狀的改變，因此，在不同條件下，菌落特征所出現(xiàn)的微小差異不能誤認(rèn)為菌株發(fā)生了變異。 在平皿培養(yǎng)上形成的菌落往往有表面菌落、深層菌落和底層菌落三種情況。前面介紹的菌落特征，主要指表面菌落。有的細(xì)菌，由于培養(yǎng)基凝固劑的種類、用量以及接種方法不同可表現(xiàn)出不同的群體特征。 若以穿刺法接種于半固體瓊脂試管培養(yǎng)基中，不僅可觀察群體特征，還可借以判斷該菌是否具運(yùn)動性。若以明膠代替瓊脂，同樣以穿刺法接種，如果該菌含明酶則能水解明膠，并開成形態(tài)的液化區(qū)。此法也常用于細(xì)菌的鑒定。也可用固體瓊脂試管斜面，以劃線法接種，培養(yǎng) 35 天后觀察群體生長特征。 在液體培養(yǎng)基中，經(jīng) 13 天培養(yǎng)，細(xì)菌生長的結(jié)果，使培養(yǎng)基混濁，或在表面形成菌環(huán)、菌膜或菌醭，或產(chǎn)生絮狀沉淀(圖 260)。有的產(chǎn)生氣泡以至色素等。18 / 118圖29 常見細(xì)菌菌落的特征縱剖面：；；；；5. 臍狀；；。形狀及邊緣：，邊緣整齊；，邊緣波浪；；，放射狀，邊緣花瓣形；，邊緣整齊，表面光滑；，邊緣齒狀；，有同心環(huán)，邊緣完整；毯狀；；，卷發(fā)狀，邊緣波狀；，絲狀；，根狀19 / 118圖 210 細(xì)菌在半固體上的生長特征2—不運(yùn)動性好氧菌；3—不運(yùn)動性兼性菌4—運(yùn)動性好氧菌；5—運(yùn)動性兼性菌第二節(jié) 放 線 菌（1 學(xué)時）放線菌是介于細(xì)菌與絲狀真菌之間而又接近于細(xì)菌的一類絲狀原核生物(有人認(rèn)為它是細(xì)菌中的一類)，因菌落呈放射狀而得名。1877 年由合茲(Harz)首先發(fā)現(xiàn)一種寄生于牛體的厭氣性牛型放線菌，從此便引用了 Actinomyces 這個屬名，后來又發(fā)現(xiàn)了好氣性腐生的種類，也叫放線菌。1984 年，美國學(xué)者是瓦克斯曼(Waksman)把好氣性腐生放線菌另立為鏈霉菌屬，以與放線菌屬相區(qū)別，而將厭氣性寄生的種類仍保留原名放線菌屬(Actinomyces)。我國現(xiàn)在也采用此分類系統(tǒng)。蘇聯(lián)學(xué)者在拉西里尼科夫則將二者均歸入放線菌屬，這種系統(tǒng)只蘇聯(lián)和東歐一些國家采用。 放線菌多為腐生，少數(shù)寄生，與人類關(guān)系十分密切。腐生型在自然界物質(zhì)循環(huán)中起著相當(dāng)重要的作用，而寄生型可引起人、動物、植物的疾病。這些疾病可分為兩大類，一類是放線菌病，由一些放線菌所引起，如馬鈴薯瘡痂病、動物皮膚病、肺部感染、腦膜炎等；另一類為諾卡氏菌病，由諾卡氏菌引起的人畜疾病，如皮膚病、肺部感染、足菌病等。此外，放線菌具有特殊的土霉味，易使水和食品變味。有的能破壞棉毛織品、紙張等，給人類造成經(jīng)濟(jì)損失。只要掌握了有關(guān)放線菌的知識，充分了解其特性，就可控制、利用和改造它們，使之更好地為人類服務(wù)。 放線菌最突出的特性之一是能產(chǎn)生大量的、種類繁多的抗生素。人們在尋找、生產(chǎn)抗生素的過程中，逐步積累了有關(guān)放線菌的生態(tài)、形態(tài)、分類、生理特性及其代謝等方面的知識。據(jù)估計，全世界共發(fā)現(xiàn) 4，000 多種抗生素，其中絕大多數(shù)由放線菌產(chǎn)生。這是其他生物難以比擬的?？股厥侵饕幕瘜W(xué)療劑，現(xiàn)在臨床所用的抗生素種類占井岡霉素、慶豐霉素、我國用的菌肥5406也是由涇陽鏈霉菌制成；有的放線菌還用于生產(chǎn)維生素、酶制劑；此外，在甾體轉(zhuǎn)化、石油脫蠟、烴類發(fā)酵、污水處理等方面也有應(yīng)用。在理論研究中也有重要意義。因此，近 30 多年來，放線菌在微生物中特別受到重視。20 / 118一、放線菌的形態(tài)與結(jié)構(gòu) 放線菌菌體為單細(xì)胞，大多由分枝發(fā)達(dá)的菌絲組成，最簡單的為桿狀或具原始菌絲。菌絲直徑與桿狀細(xì)菌差不多，大約 1 微米。細(xì)胞壁化學(xué)組成中亦含原核生物所特有的胞壁酸和二氨基庚二酸，不含幾丁質(zhì)或纖維素。革蘭氏染色陽性反應(yīng)，極少陰性。有許多放線菌對抗酸性染色亦吳陽性反應(yīng)，像諾卡氏放線菌。它與結(jié)核桿菌相比，如果脫色時間太長也可成為陰性，這是諾卡氏菌與結(jié)核桿菌的區(qū)別之一。放線菌菌絲細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與細(xì)菌基本相同。根據(jù)菌絲形態(tài)和功能可分為營養(yǎng)菌絲、氣生絲和孢子絲三種。 1. 營養(yǎng)菌絲 又叫初級絲體或一級菌絲體，匍匐生長于培養(yǎng)基內(nèi)，主要生理功能是吸收營養(yǎng)物，故亦稱基內(nèi)菌絲。營養(yǎng)菌絲一般無隔膜，即使有也非常少；直徑 微米，但長度差別很大，短的小于 100 微米，長的可達(dá) 600 微米以上；有的無色素，有的產(chǎn)生黃、橙、紅、紫、藍(lán)、綠、褐、黑等不同色素，若是水溶性的色素，還可透入培養(yǎng)基內(nèi)，將培養(yǎng)基染上相應(yīng)的顏色，如果是非水溶性( 或脂溶性 )色素，則使菌落噸呈現(xiàn)相應(yīng)的顏色。因此，色素是鑒定菌種的重要依據(jù)。 2. 氣生菌絲 又稱二級菌絲體。營養(yǎng)菌絲體發(fā)育到一定時期，長出培養(yǎng)基外并伸向空間的菌絲為氣生菌絲。它疊生于營養(yǎng)菌絲上，以至可覆蓋整個菌落表面。在光學(xué)顯微鏡下，顏色較深，直徑比營養(yǎng)菌絲粗，約 微米，其長度則更懸殊。直形或彎曲而分枝，有的產(chǎn)生色素。 3. 孢子絲 當(dāng)氣生菌絲體發(fā)育到一定程度，其上分化出可形成孢子的菌絲即孢子絲，又名產(chǎn)孢絲或繁殖菌絲。孢子絲的形狀和在氣生菌絲上的排列方式，隨菌種而異。孢子絲的形狀有直形、波曲和螺旋形之分。螺旋狀孢子絲的螺旋結(jié)構(gòu)與長度均很穩(wěn)定，螺旋數(shù)目、疏密程度、旋轉(zhuǎn)方向等都是種的特征。螺旋數(shù)目通常為 510 轉(zhuǎn)，也有少至 1 個多至 20 個的；旋轉(zhuǎn)方向多為逆時針，少數(shù)種是順時針的。孢子絲的排列方式，有的交替著生，有的叢生或輪生。孢子絲從一點(diǎn)分出 3 個以上的孢子枝者，叫做輪生枝。它有一級輪生和二級輪生。上述特征，皆可作為菌種鑒定的依據(jù)。21 / 118 孢子絲生長到一定階段可形成孢子。在光學(xué)顯微鏡下，孢子呈球形、橢圓形、桿狀、瓜子狀等；在電子顯微鏡下還可看到孢子的表面結(jié)構(gòu)，有的光滑、有的帶小疣、有的生刺(不同種的孢子，刺的粗細(xì)長短不同)或有毛發(fā)狀物(圖 263)。孢子表面結(jié)構(gòu)也是放線菌種鑒定的重要依據(jù)。孢子的表面結(jié)構(gòu)與孢子絲的形狀、顏色也有一定關(guān)系，一般直形或波曲狀的孢子絲形成的孢子表面光滑；而螺旋狀孢子絲的形狀、顏色也有一定關(guān)系，一般直形或波曲狀的孢子絲形成的孢子表面光滑；而螺旋狀孢子絲形成的孢子，有的光滑，有的帶刺或毛；白色、黃色、淡綠、灰黃、淡紫色的孢子表面一般都是光滑型的，粉紅色孢子只有極少數(shù)帶刺，黑色孢子絕大部分都帶刺和毛發(fā)。 由于孢子含有不同色素，成熟的孢子堆也表現(xiàn)出特定的顏色，而且在一定條件下比較穩(wěn)定，故也是鑒定菌種的依據(jù)之一。應(yīng)指出的是，孢子的形態(tài)和大小不能籠統(tǒng)地作為分類鑒定的重要依據(jù)。因為，即使從一個孢子子絲分化出來的孢子，形狀和大小可能也有差異。 放線菌的發(fā)育周期是一個連續(xù)的過程?，F(xiàn)以鏈霉菌為例，將放線菌生活史概括如下：孢子在適宜條件下萌發(fā)，長出 13 個芽管；芽管伸長，長出分枝，分枝越來越多形成營養(yǎng)菌絲體；營養(yǎng)菌絲體發(fā)育到一定階段，向培養(yǎng)基外部空間生長成為氣生菌絲體；氣生菌絲體發(fā)育到一定程度，在它的上面形成孢子絲；孢子絲以一定方式形成孢子。如此周而復(fù)始，得以生存發(fā)展。二、放線菌的菌落特征 放線菌的氣生菌絲較細(xì)，生長緩慢，分枝的菌絲互相交錯纏繞，因而形成的菌落小且質(zhì)地致密，表面呈緊密的絨狀或堅實、干燥、多皺。由于放線菌的基內(nèi)菌絲長在培養(yǎng)基內(nèi)，故菌落一般與培養(yǎng)基結(jié)合緊密，不易挑起，或整個菌落被挑起而不致破碎。只有放線菌中的諾卡氏菌，其菌絲體生長15h~4d時，菌絲將產(chǎn)生橫隔膜，分枝的菌絲體全部斷裂成桿狀、球狀或帶杈的桿狀，這時的菌落質(zhì)地松散，易被挑取。幼齡菌落因氣生菌絲尚未分化成孢子絲，故菌落表面與細(xì)菌菌落相似而不易區(qū)分。當(dāng)產(chǎn)生的大量孢子布滿菌落表面時，就形成外觀呈絨狀、粉末狀或顆粒狀的典型放線菌菌落。此外，由于放線菌菌絲及孢子常具有不同的色素，可使菌落的正面與背面呈現(xiàn)不同顏色，其中水溶性色素可擴(kuò)散到培養(yǎng)基中，脂溶22 / 118性色素則不能擴(kuò)散。若將放線菌接種于液體培養(yǎng)基內(nèi)靜置培養(yǎng)，能在瓶壁液面處形成斑狀或膜狀菌落，或沉降于瓶底而不使培養(yǎng)基混濁；如以震蕩培養(yǎng)，常形成由短的菌絲體所構(gòu)成的球狀顆粒。三、放線菌的繁殖方式 放線菌主要通過形成無性孢子的方式進(jìn)行繁殖，也可借菌體為裂片段繁殖。 放線菌長到一定階段，一部分氣生菌絲形成孢子絲，孢子絲成熟便分化形成許多孢子，稱為分生孢子。孢子的產(chǎn)生有以下幾種方式。凝聚分裂形成凝聚孢子。其過程是孢子絲孢壁內(nèi)的原生質(zhì)圍繞核物質(zhì)，從頂端向基部逐漸凝聚成一串體積相等或大小相似的小段，然后小段收縮，并在每段外面產(chǎn)生新的孢子壁而成為圓形或橢圓形的孢子。孢子成熟后，孢子絲壁破裂釋放出孢子( 圖 265)。多數(shù)放線菌按此方式形成孢子，如鏈霉菌孢子的形成多屬此類型。對些種方式現(xiàn)已提出了異議。橫隔分裂形成橫隔孢子。其過程是單細(xì)胞孢子絲長到一定階段，首先在其中產(chǎn)生橫隔膜，然后，在橫隔膜處斷裂形成孢子，稱橫隔孢子，也中節(jié)孢子或粉孢子( 圖 266)。一般呈圓柱形或桿狀，體積基本相等，大小相似，約 微米。諾卡氏菌屬按此方式形成孢子。 有些放線菌首先在菌絲上形成孢子囊(sporangium)，在孢子囊內(nèi)形成孢子，孢子囊成熟后，破裂，釋放出大量的孢囊孢子。孢子囊可在氣生菌絲上形成，也可在營養(yǎng)菌絲上形成，或二者均可生成。游動放線菌屬和鏈孢菌囊菌屬待均民些方式形成孢子。孢子囊可由孢子絲盤繞形成，有的由孢子囊柄頂端膨大形成。孢囊孢子形成過程見圖 267。 小單孢菌科中多數(shù)種的孢子形成是在營養(yǎng)菌線上作單軸分枝，基上再生出直而短(510 微米)的特殊分枝，分枝還可再分枝杈，每個枝杈頂端形成一個球形、橢圓形或長圓形孢了，它們聚集在一起，很象一串葡萄(圖 268)，這些孢子亦稱分生孢子。 放線菌孢子具有較是的耐干燥能力，但不耐高溫，6065℃處理1015分種即失去生活能力。放線菌也可借菌絲斷裂的片斷形成親的菌體，這種繁殖方式23 / 118常見于液體培養(yǎng)基中。工業(yè)化發(fā)酵生產(chǎn)抗生素時，放線菌就以此方式大量繁殖。如果靜置培養(yǎng)，培養(yǎng)物表面往往形成菌膜，膜上也可產(chǎn)生出孢子。第三節(jié) 酵母菌（2 學(xué)時）真核微生物是指細(xì)胞核有核仁和核膜，能進(jìn)行有絲分裂，細(xì)胞質(zhì)中存在線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細(xì)胞器的微生物。真核微生物主要包括：真菌（酵母菌、霉菌和擔(dān)子菌） 、微型藻類和原生動物等。以下主要介紹在食品微生物中最常見的是真菌——酵母菌和霉菌。酵母菌(yeast) 是一群單細(xì)胞的真核微生物。這個術(shù)語是無分類學(xué)意義的普通名稱。通常用于以芽殖或裂殖來進(jìn)行無性繁殖的單細(xì)胞真菌，以與霉菌區(qū)分開。極少數(shù)種可產(chǎn)生子囊孢子進(jìn)行有性繁殖。酵母菌應(yīng)用很廣，它在與人類密切相關(guān)的釀造、食品、醫(yī)藥等行業(yè)和工業(yè)廢水的處理方面都起著重要的作用。我們可以利用酵母菌釀酒、制造美味可口的飲料和營養(yǎng)豐富的食品（面包、鏝頭） ，生產(chǎn)多種藥品（核酸、輔酶Ａ、細(xì)胞色素Ｃ、維生素Ｂ、酶制劑等） ，進(jìn)行石油脫蠟、降低石油的凝固點(diǎn)和生產(chǎn)各種有機(jī)酸。由于酵母菌細(xì)胞的蛋白質(zhì)含量很高（一般大于細(xì)胞干重的 50%） ，且含有多種維生素、礦物質(zhì)和核酸等，所以，人類在利用擬酵母、熱帶假絲酵母、白色假絲酵母、粘紅酵母等酵母菌處理各種食品工業(yè)廢水時，還可以獲得營養(yǎng)豐富的菌體蛋白。當(dāng)然，也有少數(shù)酵母菌（約 25 種）是有害的，如魯氏酵母（Saccharomyces rouxii） 、蜂蜜酵母（Saccharomyces mellis）等能使蜂蜜、果醬變質(zhì)，有些酵母菌是發(fā)酵工業(yè)污染菌，使發(fā)酵產(chǎn)量降低或產(chǎn)生不良?xì)馕叮绊懏a(chǎn)品質(zhì)量，白假絲酵母（Candida albicans）又稱白色念珠菌）可引起皮膚、粘膜、呼吸道、消化道以及泌尿系統(tǒng)等多種疾病。新型隱球酵母（Cryptococcus neoformans）可引起慢性腦膜炎、肺炎等。一、酵母菌的形態(tài)結(jié)構(gòu) 大多數(shù)酵母菌為單細(xì)胞，一般呈卵圓形、圓形、圓柱形或檸檬形。大小約15530181。m。最長的可達(dá) 100181。m。各種酵母菌有其一定的大小和形態(tài)(圖 21