第十一章微生物的生态预案.ppt

科学家此前使用几种土壤无脊椎动物实验，如蚯蚓、千足虫、蛞蝓、蜗牛等看看其能否吃掉塑料。在饲喂14C标记的塑料如聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP），结果显示无法降解。 杨军认为，生物降解塑料的思路要开拓，不能只局限于微生物, 可以考虑鳞翅目昆虫、白蚁等, 海洋中的蛀船虫和钻孔蚌能侵蚀聚乙烯和海底电缆，也可考虑从这些生物中分离并克隆能产生活性基团的关键酶及其基因。 实验还进一步在幼虫肠道中成功分离出可以利用聚苯乙烯为唯一碳源进行生长的聚苯乙烯降解细菌——微小杆菌YT2（Exiguobacterium sp. YT2）。 研究团队给出了黄粉幼虫啮食降解聚苯乙烯机理： 第一步，泡沫塑料首先被黄粉幼虫嚼噬成细小碎片并摄入肠道中； 第二步，嚼噬作用增加了聚苯乙烯泡沫与微生物和胞外酶的接触面积，所摄食的碎片在肠道微生物所分泌的胞外酶作用下，进一步解聚成小分子产物； 第三步，这些小分子产物在多种酶菌和黄粉幼虫自身酶的作用下，进一步降解并同化形成幼虫自身组织； 第四步残留的泡沫碎片与部分降解中间产物，混合部分肠道微生物，以虫粪的形态排泄出体内，在虫粪中泡沫塑料可能还会进一步继续降解。 采用多种方法防止微生物对食品等的破坏 2．食品、农副产品上的微生物 利用特定的微生物制备风味食品， 如酱制品、米酒、腌酸菜等； 有利影响: 五、极端环境下的微生物 1、嗜热微生物 2、嗜冷微生物 3、嗜酸微生物 4、嗜碱微生物 5、嗜盐微生物 6、嗜压微生物 研究意义： (1)开发利用新的微生物资源，包括特异 性的基因资源； (2)为微生物生理、遗传和分类乃至生命 科学及相关学科许多领域，如：功能基 因组学、生物电子器材等的研究提供新 的课题和材料； (3)为生物进化、生命起源的研究提供新 的材料。 第二节 微生物与生物环境间的相互关系 自然环境中的微生物一般都不是单独存 在的。 个体、种群、群落和生态系统从低到 高的组织层次。 群体(population):具有相似特性和生活在一定 空间内的同种个体群,是组成群落的基本组分。 群落(community):在一定区域或一定生态环境 内,各种生物群体构成的一个生态学结构单位， 群落中各生物群体之间存在各种相互作用。 生态系统(ecosystems):生物群落和它们所 生活的非生物环境结合起来的一个整体， 是生物圈的组成单元。 生物圈(biosphere):地球上所有生物及其 所生活的非生命环境的总称。 个体 群体 群落+非生物环境 生态系统 生物圈 任何一个相对完整的自然整体都可以被 看作为一个生态系统,如一个池塘,一片森 林,一个污水处理池,等等。 微生物生态的研究特点： 以微生物群体,即种群作为主要研究单位。 生态系统中生物之间的相互关系： 有利关系:一种生物的生长和代谢对另 一种生物的生长产生有利的影响,或相互 有利； 有害关系:一种生物的生长对另一种生 物的生长产生有害的影响,或相互有害； 中性关系:二种生物生活在一起时,彼 此对对方的生长代谢无明显的有利或有 害影响； 主要介绍微生物间及微生物与其它生物 间最常见的几种相互关系： 一、互生 二种可以单独生活的生物,当它们生活在 一起时,通过各自的代谢活动而有利于对 方,或偏利于一方的一种生活方式。 “可分可合，合比分好” 一)微生物间的互生关系 一)微生物间的互生关系 纤维素分解细菌 固氮菌 一）微生物间的互生关系 金黄色葡萄球菌的生长为本来在平板上不 能生长的嗜血流感菌提供生长因子,后者在 其菌苔周围形成卫星菌落。 一）微生物间的互生关系 本来不能在含青 霉素的平板上生 长的受体菌在转 化子(含有Ampr 质粒)周围形成卫 星菌落(b-内酰胺 酶分泌到胞外所 致) 二)人体肠道正常菌群 互生关系（正常情况） 寄生关系（某些特殊条件下） 人肠道内的菌群： 60-400种不同的微生物,占粪便干重1/3的 是细菌，其中厌氧菌占了绝大多数。 正常菌群通过肠道获取营养； 通过排阻、抑制外来致病菌;提供许多 人体所必不可少的 环境条件改变或着生部位改变： 正常菌群 致病菌 滥用抗生素； 人身体虚弱抵抗力下降； 吃了不洁净的食物； 肠道中的正常菌群,大肠杆菌,一旦进入 泌尿系统,引起尿路感染。 人体表面的正常菌群,一旦它们进入伤 口也会引起感染。 条件致病菌:人体的正常微生物菌群一旦 进入非正常聚居部位,或生态结构发生改 变而引起人类疾病的微生物。 可以通过口服某些活的微生物制剂来治 疗由于正常菌群失调而导致的腹泻,例如,含蜡状芽孢杆菌(B cereus)的“促菌生”，含地衣芽孢杆菌的“整肠生”等,它们都是通过芽孢杆菌的生长，为肠道重新创造良好的厌氧环境,促使肠道内正常的厌