微生物在自然界中的分布.pptx

第四章第四章 微生物在自然界中的分布与作用微生物在自然界中的分布与作用 内容提要内容提要 第一节第一节 正常动物体的微生物正常动物体的微生物第二节第二节 土壤、空气、水中的微生物土壤、空气、水中的微生物第三节第三节 微生物在自然界物质循环转化中微生物在自然界物质循环转化中 的作用的作用第一节第一节 正常动物体的微生物正常动物体的微生物*原籍菌原籍菌（自身或常住菌系）（自身或常住菌系）*外籍菌外籍菌（外来或过路菌系）（外来或过路菌系）在在动动物物体体内内特特定定的的部部位位定定居居繁繁殖殖，菌菌类类及及数数量量基基本本上上保保持持稳稳定定，正正常常情情况况下下对对宿宿主主健健康康有有益益或或无害细菌。无害细菌。来源于环境环进入机体，不能定殖，往往对来源于环境环进入机体，不能定殖，往往对宿主宿主产生不利影响产生不利影响的细菌。的细菌。一、体表的微生物一、体表的微生物l 含有含有很多微生物很多微生物，其数量和种类繁多，细菌最多。，其数量和种类繁多，细菌最多。l 来源：来源：土壤土壤空气空气水中污染水中污染动物粪便动物粪便l 带有病原微生物：带有病原微生物：炭疽杆菌芽孢炭疽杆菌芽孢布氏杆菌布氏杆菌结核分枝杆菌结核分枝杆菌二、消化道的微生物二、消化道的微生物细菌较多，有葡萄球菌、链球菌细菌较多，有葡萄球菌、链球菌乳杆菌、棒状杆菌、螺旋体等。乳杆菌、棒状杆菌、螺旋体等。1.1.口腔：口腔：无食物停留，微生物极少。无食物停留，微生物极少。禽类嗉囊，禽类嗉囊，含有多种微生物和正常菌群（含有多种微生物和正常菌群（乳酸杆菌乳酸杆菌）2.2.食道：食道：因受胃酸的限制细菌极少，主要是因受胃酸的限制细菌极少，主要是乳杆菌乳杆菌幽门螺杆菌幽门螺杆菌和和胃八叠球胃八叠球 菌等少量耐酸菌。菌等少量耐酸菌。3.3.胃：胃：n反刍动物瘤胃反刍动物瘤胃：l 瘤胃内环境瘤胃内环境(1)(1)营养物质充足营养物质充足(2)(2)瘤胃节律性运动瘤胃节律性运动(3)(3)温度适合（温度适合（38-4038-40）(4)(4)适合适合pHpH（6.0-7.06.0-7.0）(5)(5)高度厌氧高度厌氧有利于微生物生长有利于微生物生长l 微生物种类：微生物种类：细菌细菌原生虫原生虫厌氧真菌厌氧真菌细菌种类：细菌种类：细菌种类很多，含量高（细菌种类很多，含量高（10109 9-10-101010个个/克）克）u瘤胃细菌瘤胃细菌分解纤维素的细菌分解纤维素的细菌发酵淀粉和糖类的细菌发酵淀粉和糖类的细菌分解和合成蛋白质的细菌分解和合成蛋白质的细菌产甲烷的细菌产甲烷的细菌u瘤胃厌氧真菌瘤胃厌氧真菌*瘤胃中真菌较多，瘤胃中真菌较多，5 5个属，个属，1515种；其数量种；其数量10105 5个个/克克*真菌以真菌以菌丝体菌丝体和和游动孢子游动孢子形式存在。形式存在。*具有分解纤维素（半纤维素），降解淀粉、蛋白质的能力具有分解纤维素（半纤维素），降解淀粉、蛋白质的能力瘤胃中原虫其数量比细菌少，但虫体较大，故其总体积瘤胃中原虫其数量比细菌少，但虫体较大，故其总体积可与细菌相当。主要是可与细菌相当。主要是纤毛虫纤毛虫。u瘤胃中原虫瘤胃中原虫是指两种或多种以上的微生物共同生存时，为得到能源、是指两种或多种以上的微生物共同生存时，为得到能源、空间、或有限的生长因子而发生的竞争现象。空间、或有限的生长因子而发生的竞争现象。是指两种微生物共同生存时，可对方收益或相互收益，是指两种微生物共同生存时，可对方收益或相互收益，为一方提供营养物质和生长因子或生存条件的关系。为一方提供营养物质和生长因子或生存条件的关系。是指一种较大的微生物吞入并消化另一种较小是指一种较大的微生物吞入并消化另一种较小型微生物以满足其营养的相互关系。型微生物以满足其营养的相互关系。u瘤胃微生物间的关系瘤胃微生物间的关系是指两种或多种微生物在同一环境中，互相协助是指两种或多种微生物在同一环境中，互相协助共同完成某种作用的关系。共同完成某种作用的关系。协同协同：竞争竞争：共栖共栖：吞噬吞噬：u瘤胃微生物的主要作用瘤胃微生物的主要作用粗纤维的消化粗纤维的消化：蛋白质的消化蛋白质的消化：维生素合成维生素合成：B B族维生素和维生素族维生素和维生素K K等等提供非必须氨基酸和必须氨基酸提供非必须氨基酸和必须氨基酸4.4.肠道肠道小肠小肠：大肠大肠：*由于由于受各种消化液的杀菌作用，细菌较少。受各种消化液的杀菌作用，细菌较少。*特别是特别是在十二指肠受在十二指肠受胆汁胆汁的作用细菌极少。的作用细菌极少。*微生物生长适宜，种类多微生物生长适宜，种类多(100(100种以上），种以上），10 109 9-10-101010个个/克。克。*主要是厌氧菌（主要是厌氧菌（90%-99%）*多数为正常菌群，多数为正常菌群，有利于动物消化、代谢等。有利于动物消化、代谢等。u大肠微生物的主要作用大肠微生物的主要作用 粗纤维的发酵：粗纤维的发酵：其他有机物的发酵：其他有机物的发酵：大肠内的腐败作用：大肠内的腐败作用：有机物的合成：有机物的合成：u消化道微生物区系的平衡及其意义消化道微生物区系的平衡及其意义1 1、营养：、营养：2 2、免疫：、免疫：促进宿主的体液免疫、细胞免疫和局部免疫。促进宿主的体液免疫、细胞免疫和局部免疫。3 3、生物颉抗：、生物颉抗：正常菌群对致病菌等外袭菌有颉抗作用。正常菌群对致病菌等外袭菌有颉抗作用。4 4、益生菌与益生元：、益生菌与益生元：益生菌：益生菌：有利于宿主胃肠道微生物区系平衡，抑制有利于宿主胃肠道微生物区系平衡，抑制有害微生物生长的微生物制剂。有害微生物生长的微生物制剂。益生元：益生元：能选择性地刺激宿主消化道有益微生物生长的成分能选择性地刺激宿主消化道有益微生物生长的成分（6 6）能促进动物的生长发育。能促进动物的生长发育。益生素微生物菌株应具备的条件益生素微生物菌株应具备的条件 （1 1）无病原性，无毒性，无毒副作用。）无病原性，无毒性，无毒副作用。（2 2）体内外繁殖速度快，具有很强的竞争优势。）体内外繁殖速度快，具有很强的竞争优势。（3 3）耐）耐PHPH、胆汁的环境并存活，定植在胃肠道内。、胆汁的环境并存活，定植在胃肠道内。（4 4）能产生乳酸，过氧化氢等肠道致病菌的抑制物。）能产生乳酸，过氧化氢等肠道致病菌的抑制物。（5 5）加工后存活率高，混入饲料后室温下稳定性好。）加工后存活率高，混入饲料后室温下稳定性好。v菌群失调及其影响菌群失调及其影响 宿主患病、环境改变和滥用抗菌药等，使机体正常微生物宿主患病、环境改变和滥用抗菌药等，使机体正常微生物种类、数量等发生改变，种类、数量等发生改变，菌群平衡受到破坏菌群平衡受到破坏，即为菌群失调。，即为菌群失调。因为正常菌群失去平衡，而引起的疾病。因为正常菌群失去平衡，而引起的疾病。正常动物正常动物体表或体内腔道体表或体内腔道有一层微生物，它们对宿主是有一层微生物，它们对宿主是有益的和必需的微生物有益的和必需的微生物。如乳酸菌、双歧杆菌等。如乳酸菌、双歧杆菌等 正常菌群正常菌群：菌群失调菌群失调：菌群失调症菌群失调症：防治防治：三、其他器官的微生物三、其他器官的微生物l 呼吸道的微生物：呼吸道的微生物：正常情况下：正常情况下：鼻腔细菌（多）鼻腔细菌（多）有菌有菌无菌无菌气管黏膜（少）气管黏膜（少）支气管末梢支气管末梢肺泡肺泡球菌类球菌类原发原发并发并发继发感染继发感染l 泌尿生殖道：泌尿生殖道：一般泌尿生殖道口有细菌；其他部位无菌一般泌尿生殖道口有细菌；其他部位无菌四、悉生动物四、悉生动物是用无菌动物技术研究是用无菌动物技术研究微生物与其宿主相互关系微生物与其宿主相互关系的生命科学。的生命科学。2.2.悉生动物与实验动物分类悉生动物与实验动物分类指不携带任何微生物的动物。指不携带任何微生物的动物。指有目的地带有某些已知微生物的动物。指有目的地带有某些已知微生物的动物。指不含某些特定的病原微生物指不含某些特定的病原微生物及其抗体的动物。及其抗体的动物。指在开放条件下饲养，体内外存在着多种微生物和指在开放条件下饲养，体内外存在着多种微生物和寄生虫，但不能携带病原微生物的动物。寄生虫，但不能携带病原微生物的动物。1.1.悉生生物学悉生生物学无菌动物无菌动物(GFA)：悉生动物悉生动物：无特定病原动物无特定病原动物(SPF)：普通动物普通动物：第二节第二节 土壤、空气、水中的微生物土壤、空气、水中的微生物一、土壤一、土壤l 微生物最大的贮藏所（微生物最大的贮藏所（90-22590-225kg/kg/亩）亩）分布在离地分布在离地面面10-2010-20cmcm的土层中的土层中l 土壤是土壤是微生物天然培养基微生物天然培养基。l 微生物种类很多，以微生物种类很多，以细菌为最多细菌为最多（占（占7070-90-90）u土壤中病原微生物土壤中病原微生物l 来源来源随动植物残体、人畜分泌物和排泄物、污水、垃圾等随动植物残体、人畜分泌物和排泄物、污水、垃圾等l 土壤不适合于病原微生物生存土壤不适合于病原微生物生存l 土壤传播土壤传播l空气中微生物的种类和数量，随环境而不同空气中微生物的种类和数量，随环境而不同二、空气二、空气l空气空气不适合微生物生存不适合微生物生存。但微生物广泛分布在空气中。但微生物广泛分布在空气中l空气中的微生物来自土壤、动物、人。空气中的微生物来自土壤、动物、人。u空气中的病原微生物空气中的病原微生物l来源来源来自土壤、病人或患病动物等，来自土壤、病人或患病动物等，通过飞沫或尘埃等散布空气中。通过飞沫或尘埃等散布空气中。l 空气传播空气传播三、水三、水l 在各种水域中都生存着微生物。在各种水域中都生存着微生物。l 来源来源来自土壤、动物的分泌物、排泄物、污水和来自土壤、动物的分泌物、排泄物、污水和 垃圾直接或间接污染水源等。垃圾直接或间接污染水源等。l 水传染：水传染：许多传染病特别是许多传染病特别是肠道传染病肠道传染病可经饮水传播可经饮水传播u常用细菌学指标常用细菌学指标1.1.菌落总数菌落总数：指样品经处理，在一定条件下培养后所得每单位：指样品经处理，在一定条件下培养后所得每单位 （g g、mlml、m m3 3)检样形成的细菌菌落的总数。检样形成的细菌菌落的总数。2.2.大大肠肠菌菌群群：是是指指一一群群在在37 37 2424h h能能分分解解乳乳糖糖产产酸酸产产气气、需需氧氧和和 兼性厌氧的兼性厌氧的革兰氏阴性无芽胞杆菌革兰氏阴性无芽胞杆菌。第三节第三节 微生物在自然界物质转化中的作用微生物在自然界物质转化中的作用*自然界中碳素以多种状态存在。自然界中碳素以多种状态存在。*自然界中的碳素不断地由一种形式循环转化为另一种形式。自然界中的碳素不断地由一种形式循环转化为另一种形式。*大气中保持大气中保持0.03%0.03%浓度的二氧化碳。浓度的二氧化碳。一、碳素的循环转化一、碳素的循环转化 植物中的植物中的 含碳有机物含碳有机物 动物中的动物中的 含碳有机物含碳有机物 空气中的空气中的 CO2动物同化动物同化微生物分解微生物分解动物呼吸动物呼吸燃烧燃烧 植物光合作用植物光合作用微生物分解微生物分解动物呼吸动物呼吸燃烧燃烧（一）发酵作用（一）发酵作用（二）氧化作用（二）氧化作用1.1.酒精发酵：酒精发酵：2.2.乳酸发酵：乳酸发酵：3.3.丙酸发酵：丙酸发酵：4.4.丁酸发酵：丁酸发酵：5.5.纤维素的丁酸发酵：纤维素的丁酸发酵：1.1.乙醇和醋酸的氧化：乙醇和醋酸的氧化：2.2.脂肪和高级脂肪酸的氧化：脂肪和高级脂肪酸的氧化：3.3.碳水化合物的氧化：碳水化合物的氧化：4.4.纤维素的氧化：纤维素的氧化：二、氮素的循环转化二、氮素的循环转化l自然界中的氮素：自然界中的氮素：有机状态有机状态无机状态无机状态分子态：（多）分子态：（多）占大气的占大气的4/5l 植物利用无机氮化物，动物利用有机氮化物植物利用无机氮化物，动物利用有机氮化物l微生物将有机氮化物分解转化成无机态或分子态的氮微生物将有机氮化物分解转化成无机态或分子态的氮1 1、氨化作用：、氨化作用：2 2、硝化作用：、硝化作用：3 3、反硝化作用：、反硝化作用：4 4、固氮作用：、固氮作用：含氮有机化合物经微生物分解而产氨的过程含氮有机化合物经微生物分解而产氨的过程氨经过亚硝酸的中间阶段氧化为硝酸盐的过程氨经过亚硝酸的中间阶段氧化为硝酸盐的过程微生物还原硝酸为亚硝酸、氨和氮气的过程微生物还原硝酸为亚硝酸、氨和氮气的过程自然界大气中分子态的氮还原为氨过程自然界大气中分子态的氮还原为氨过程第四章第四章 复习思考题复习思考题1.1.叙述反刍动物瘤胃定居的微生物种类、相互关系及其作用。叙述反刍动物瘤胃定居的微生物种类、相互关系及其作用。2.2.简述大肠微生物的种类及作用。简述大肠微生物的种类及作用。3.3.简述禽类消化道微生物的种类及作用。简述禽类消化道微生物的种类及作用。4.4.何谓益生菌、益生元？有何作用？何谓益生菌、益生元？有何作用？5.5.何谓正常菌群、菌群失调、菌群失调症？何谓正常菌群、菌群失调、菌群失调症？6.6.无菌动物无菌动物(GFA)GFA)、悉生动物、悉生动物、无特定病原动物无特定病原动物(SPF)SPF)？7.7.简述微生物在自然界的分布。简述微生物在自然界的分布。8.8.简述土壤、空气和水中的病原微生物对人、畜有何影响，简述土壤、空气和水中的病原微生物对人、畜有何影响，我们应该如何应对？我们应该如何应对？9.9.微生物在自然界中主要参与哪些物质的转化？微生物在自然界中主要参与哪些物质的转化？