瘤胃微生物定量方法的研究进展 郭同军1,2,王加启1,王建平1,霍小凯1,2,卜登攀1,魏宏阳1,周凌云1,刘开朗1 (1.中国农业科学研究院北京畜牧研究所动物营养学国家重点实验室,北京 100193;2新疆农业大学,乌鲁木齐 830052) 摘要:当前人们对瘤胃中微生物的认识只有10%～20%,不断改进研究技术和手段,才能大大推动瘤胃微生态领域的研究。作者阐述了瘤胃微生物传统定量方法(滚管计数法和最大或然数法)和分子生物学定量方法,如探针杂交技术、荧光原位杂交、D GGE、定量PCR和流式细胞计量术(flow cytometry)等的应用状况及其各自的优缺点。 关键词:瘤胃微生物;滚管计数法;最大或然数法;Real2Time PCR;流式细胞计量术 中图分类号:Q93.3 文献标识码:A 文章编号:167127236(2009)0420019206 反刍动物在长期的自然进化过程中获得了独特的瘤胃发酵系统。瘤胃内有大量的微生物,目前为止,所知细菌达200种以上,活菌数为1011个/mL,原虫超过25个属,其数量为104～106个/mL,真菌含有5个属(Miron等,2001)。由众多的细菌、真菌和原虫组成的微生态系统中,不仅每种微生物与底物的作用机理不同,各种微生物之间的关系更是复杂(冯仰廉,2004)。传统定量方法如滚管法(Hun2 gate,1969)和最大似然法(Dehority等,1989)只能培养瘤胃微生物中的一小部分,这使得瘤胃微生物的多样性被严重低估(Amann等,1995)。20世纪80年代,基于16S/18S rRNA/rDNA的分子生物学定量方法的兴起,可以提供微生物核酸分子方面的特征,评价不同生态系统中微生物的遗传多样性和 收稿日期:2008211226 作者简介:郭同军(1981-),男,甘肃人,硕士生,研究方向:瘤胃微生物工程。 通信作者:王加启(1967-),男,安徽人,研究员,博士生导师,从事反刍动物营养和牛奶质量改良研究。E2mail: wang2jia2qi@https://www.doczj.com/doc/698105813.html,;010********* 基金项目:“十一五”国家奶业科技支撑计划(2006BAD04A14和2006BAD04A10)。系统发育关系(Tajima等,1999),而且还能对瘤胃微生物进行计数(Sdiva等,2004),由于研究方法的不断改进,使得人们不断的发现许多新的瘤胃微生物品种(K oike等,2003;Shin等,2004)。认识瘤胃微生物的功能、活动规律和建立准确、快速、高效的瘤胃微生物定性及定量评价方法,是瘤胃微生态研究必然的趋势。作者主要就当前瘤胃微生物定量方法的研究进展做了详细阐述。 1 定量研究方法在瘤胃微生物研究中的应用及评价 1.1 传统定量方法 采用Hungate发展起来的厌氧培养技术,以及采用模拟瘤胃环境而设计的培养基,对瘤胃微生物进行分离、纯培养、计数、形态鉴定、生理生化特性的鉴别、分类等。瘤胃细菌与真菌的数量用显微镜直接计数,常采用滚管法计数,以及最大或然数计数法(mo st p robable number,MPN) (Dehority等,1989)。 1.1.1 稀释平板记数法 稀释平板记数法又称活菌记数法,是根据微生物在高度稀释条件下固体培养基上所形成的单个菌落是由一个单细胞繁殖而成这一特征设计的记数方法。瘤胃液中细菌或真菌的活菌记数常采用亨氏滚管计数法(roll2t ube tech2 nique)(Hungate,1969)。亨氏滚管计数法可以获 Abstract:The advances on nutrient requirements,feedstuff evaluation and formulation techniques of broiler are reviewed in this paper.It showed that feeding phases decision is more scientific f rom three to four phases;nutrient requirement specifica2 tions is presenting diversified trend of development,which are referred to be combined with the broiler breeds,environment, production goal and the evaluation systems of the feedstuff itself etc;secondly,formulation optimization technology itself is rel2 ative invariable,but if the coefficients matrix of formulation model is integrated f rom the standard deviation of the nutrients of used feedstuff,it will evidently enhance the true probability for goal nutrients to reach.The third,performance prediction a2 bout broiler is improved when diets are formulated on the basis of standardized ileal amino acid digestibility.The results and thought can provide the scientific basis for developing the new generation expert system of broiler feeding and nutrition. K ey w ords:broiler;nutrient requirements;formulation technology;standardized ileal digestibility
微生物药物研究进展与发展趋势 摘要：微生物药物作为广泛使用的临床药物具有重要的地位。尤其是在抗感染、抗肿瘤、降血脂和抗器官移植排异方面具有不可替代的作用。自1929年青霉素被发现后20世纪4年代以来，已有上百种抗生素先后用于临床的细菌感染治疗、肿瘤化疗、降血脂以及器官移植康排异反应。总体上，由于微生物药物特别是抗生素的广泛应用使人类的寿命延长了15年。广义的微生物药物即由微生物发酵获得的药物现约占全球医药生产总值的50%。 1功能基因组学研究为创新微生物药物提供更多的药物靶标。 随着人类基因组学和微生物学要就的深入，近期将有5000个功能基因或蛋白被认为是潜在的药物靶标，是20世纪末已经确定的药物靶点的10倍以上，这为微生物新药的筛选与发展奠定了更广阔的基础。具不完全统计，截止2009年，世界范围内已有2500种以上的病毒，582种细菌，100多种的真菌的基因组完成测序。与此同时，蛋白基因组学研究正在兴起，2002-2005年我国科学家领衔的“人类肝脏蛋白组学计划”，鉴定和发现了一大批有重要功能的蛋白质，构建了大规模的蛋白中数据库，系统测定了一部分人类重大疾病相关的蛋白质结构，全面系统的解析出108个独立蛋白质三维结构，发现了一批潜在的药物作用靶标，制备了国际上最大规模的蛋白质单克隆抗体库。 作为病原微生物来讲，功能基因组研究成果为微生物必须基因和治病基因的确定提供了前提。对于一般的病毒来讲，其整个基因组可
以编码10个左右的蛋白基因，其中有4~6个功能蛋白可作为药物靶标，如再加上特定的病毒的细胞辅助蛋白，可有10个以上的药物靶标。真菌的基因组在2、5-81、5mb，作为真核生物，其许多蛋白质是保守的，在生物的进化当中被保留下来，另一些蛋白在进化中被遗弃了，并代之以新的蛋白基因。通过与人类功能基因的比较，找出真菌必需的和与人类有差异的基因与蛋白，对医疗上重要真菌基因组的分析有可能抗真菌药物靶标。 2高通量药物筛选在微生物药物早期发现的应用，加速了苗头化合物的获得。 从土壤微生物中筛选抗生素，是现代规模化药物筛选的开端，随着高通量技术的发展，利用微生物发酵产物粗提品的药物筛选，由于重复性较差，活性成分纯化的难度大，限制了创新微生物药物筛选的速度和成功率，也是大的药物公司更倾向于利用组合化学制备的大规模化合物库的高通量药物筛选。虽然筛选效率大大提高，但得势不得利，其获得新的化学实体的数量并没有显著提高，而且随着新药标准的提高，新的化学实体反而成下降趋势。因此，天然药物作为创新药物的筛选资源再度受到重视。而微生物次级代谢产物的相对于动植物次级代谢产物来讲，具有更易开发利用，不不破坏生态环境，可通过发酵大量获得和易于采用生物技术等优点。高通量微生物药物筛选模型已达150种，年筛选量已由“十五”期间的20万样次，发展到“十一五”期间的100万样次。就微生物药物的筛选规模和水平来讲，我国的创新微生物药物筛选已达到国际先进水平。
学号：TS09028 反刍动物瘤胃微生物及其作用 （动物消化道微生物考试论文） 耿文诚 微生物是动物消化道内不可缺少的重要组成成分。初生幼畜的消化道是无菌的，数小时后随着吮乳、采食等过程，在消化道内即出现了微生物，其中如大肠杆菌（Escherichia coli）便从此在动物肠道内与寄主共处终生。 1 反刍动物消化的主要特征 反刍动物是哺乳动物中比较特别的一个类群，他们的日粮主要由植物材料组成。反刍动物即使在不进食时也频繁地咀嚼，这一咀嚼活动称为“反刍”。反刍是反刍动物从植物细胞壁（即纤维）中获得能量过程的一个步骤。反刍减小了纤维颗粒的尺寸，暴露出糖以供微生物发酵；另外，唾液中缓冲物质（碳酸盐和磷酸盐）中和了微生物发酵产生的酸，以便维持一个有利于纤维降解和瘤胃微生物生长的中性偏酸的环境。 与单胃动物不同，反刍动物的胃由4部分组成，即网胃、瘤胃、瓣胃、真胃。瘤胃是反刍动物特有的消化器官，它是反刍动物体内的饲料处理工厂，饲料中约有70～85%可消化物质和50%粗纤维在瘤胃内消化，因此，瘤胃（包括网胃）消化在反刍动物整个消化过程中占有特别重要的地位。瘤胃和网胃是位于反刍动物消化道最前端的2个胃，网胃内含物几乎持续地与瘤胃内含物相混合（每分钟混合1次），这两个胃常又称为网-瘤胃，他们共同具有高密度的微生物群系（细菌、原生动物、真菌）。瓣胃是个具有极大吸收能力的小器官，水和矿物质如钠和磷在瓣胃中吸收，经唾液重回到瘤胃中。由于瘤胃和真胃的消化方式有极大的不同，瓣胃是一个连接瘤胃和真胃的过渡器官。真胃相当于非反刍动物的胃，分泌强酸和许多消化酶。非反刍动物摄取的食物首先在胃中被消化，但是进入反刍动物真胃中的食糜主要由未被发酵的饲料颗粒、一些微生物发酵终产物以及生长在瘤胃中的微生物有机体本身所构成。 反刍动物与非反刍动物另一个重要区别是反刍动物能大量利用纤维或半纤维并消化吸收，而非反刍动物在这方面的能力很有限（盲肠等器官可消化分解部分纤维）。存在于植物细胞壁中的复杂糖（纤维或半纤维）不能被非反刍动物利用，相反，在瘤胃和网胃中生活的微生物群系则可使反刍动物从纤维中获得能量。还有，非蛋白氮不能被非反刍动物利用，但可被瘤胃细菌用以合成蛋白质；瘤胃中合成的细菌蛋白是反刍动物所需氨基酸的主要来源。 2 瘤胃的主要特点
微生物：一类肉眼看不到货看不清，必需借助光学显微镜或电子显微镜才能观察的微小生物的总称。 微生物学：研究微生物生命现象及生命活动规律的科学。 细胞膜：紧贴着细胞壁内侧，包裹着细胞质的一层柔软的富有弹性的半透性薄膜。细胞质：细胞膜内具有一定流动性的除原核以外所有透明的、颗粒状或胶体状物质的总合。 原核：又称核质体、拟核、核区等，是原核生物所特有的无核膜结构的原始细胞核。它只有DNA，不与组蛋白结合。 内含物：细胞质内的颗粒状、胶质样物质的总称。 异染颗粒：又称迂回体，最初是在迂回罗军中发现的被美兰或甲苯胺兰染成红紫色而得名，为五级偏磷酸的聚合物。 鞭毛：生长在某些细菌表面的常丝状、波曲的蛋白附属物，据运动功能。 芽胞：某些细菌在其生长发育后期在胞内形成的圆形或椭圆形，壁厚、质浓含水量低，抗逆性强的休眠构造。 荚膜：某些细胞表面包被着的一层具有固定层次的透明的胶状物质。 菌落由单个微生物细胞经过繁殖而在固体培养基表面形成的肉眼可见的微生物集落，在平板上的称菌落 菌苔：，菌落由单个微生物细胞经过繁殖而在固体培养基表面形成的肉眼可见的微生物集落，在斜面上的称菌苔。 质粒：质粒是细菌染色体以外的遗传物质，能独立复制，为共价闭合环状双链DNA，分子量比染色体小，每个菌体内有一个或几个质粒，它分散在细胞质中或附着在染色体上。 菌丝：丝状真菌的结构单元，是一条具有分枝的管形丝状体，外由细胞璧包被，里面充满原生质和细胞核。幼时无色，老后常呈各种不同的颜色。 13、菌丝体：菌丝在基质上或基质中不断伸长和分枝，并由许多菌丝连结在一起所组成的整个营养体称菌丝体。 14、革兰氏染色：丹麦科学家Gram十九世纪八十年代发明的一种细菌染色法。染色方法为：在一个已固定的细菌涂片上用结晶紫染色，再加媒染剂 ---碘液处理，使菌体着色，然后用乙醇脱色，最后用蕃红复染。显微镜下菌体呈紫色者为G+细菌，菌体呈红色者为G-细菌。 15、LPS：脂多糖，G-细菌细胞壁外层的主要组分由类脂A、核心多糖、O-特意侧链三部分构成。 16、DAP：二氨基苯二酸，G-细胞壁太聚糖中存在的一种特殊氨基酸。 17、PHB：聚 -羟基丁酸，某些细菌中存在的一种可作为碳源和能源储藏物质。 18、异型胞：丝状蓝细菌中存在的一种特殊细胞，缺乏PSII，可进行不产氧的光合作用，细胞透明，壁厚具有固氮能力。 19、核糖体：核糖核蛋白体是核糖核酸和蛋白质的大分子化合物，是多肽和蛋白质合成的场所。 20、16S rRNA：原核细胞核糖体小亚基中的一种核糖核酸分子，沉降系数为16 S，
预测微生物学的研究进展 赵光辉1,2,赵改名1,刘 蓉3,王玉芬2,谢 华2,冯 坤1,崔艳飞1,黄现青1,2* (1.河南农业大学食品科学技术学院河南省肉制品加工与质量安全控制重点实验室 肉品加工与质量安全控制工程技术研究中心,河南郑州 450002;2.双汇集团技术中心,河南漯河 462003; 3.河南省电力公司信阳供电公司,河南信阳 464000) 摘 要 简要介绍了预测微生物学模型的2个类型(品质预测模型和安全评估模型),特定腐败菌在微生物预测中的特殊作用,可追溯技术、温度综合函数和生物指示器等新技术在微生物预测中的应用,以及国外的预测模型库和国内的研究现状,展望了预测微生物学未来的发展趋势。 关键词 微生物;预测模型;特定腐败菌;模型库 中图分类号 Q939.9 文献标识码 A 文章编号 1005-7021(2010)04-0076-07 Advance m ent of Predicti ve M icrobiology Z HAO Guang hu i1,2,Z HAO Gai m ing1,LI U Rong3,WANG Yu fen2,XI E H ua2, FENG Kun1,C U I Y an fe i1,HUANG X i a n qi n g1,2 (1.C oll.of F ood S ci.&Technol.,H e nan Ag ric.Un i.,H enan K e y Lab.o f M eat Process.&Qua lit y Safet y C on t., M e a tP rocess.&Qualit y Safet y Cont.Eng i n.Technol.R es.C tr.,Zhengzhou450002;2.Technol.C tr.of Sh i ne w ay G roup;Lu ohe462003; 3.X i nyang P o w er Suppl y C o mpany,H enan Prov i nce P o w er C o mpany,X inyang464000) A bstrac t Tw o types of t he predicti ve m icrob i o l ogy mode,l the special ro l e o f spec ifi c spo ilage m icrobes;t he app lica ti ons o f techno logy,te mperature co m prehensive f uncti on and bio i ndica tor and other new techno l og ies i n predictive m i c robiology w ere traced,t he research prog ress o f the R epre d icti veM od e lL i bra ry abroad and current studies i n hom e coun try w ere briefl y rev i ewed i n this paper;and the deve l op m en t trend of the pred i c ti ve m i c robiology w as also prospected. K eywords pred icti ve m icrob i o logy;predictive m ode;l spec ific spo ilage m i crobe;repred icti ve model li bra ry 20世纪80年代初,Ross等[1]最先提出 微生物预报技术这一概念,从此预测微生物学便应运而生。食品预测微生物学(Food Pred ictive M icro b iology)是一门在微生物学、数学、统计学和应用计算机科学基础上建立起来的新学科。它的发展方向是研究和设计一系列能描述和预测微生物在特定条件下生长和衰亡的模型。它是依据各种食品微生物在不同加工、储藏和流通条件下的特征信息库,通过计算机的配套软件,在不进行微生物检测分析的前提下,判断食品内主要病原菌或腐败微生物死亡、残存和增殖的动态变化,从而对食品安全做出快速评估的预测方法[2 3]。1983年,国外食品微生物学家小组应用直观预测的De l p h i 工艺,用计算机预测了食品货架期,开发了腐败菌生长的数据库,从此揭开了预测微生物学序幕[4]。上世纪八九十年代,由于食品安全问题的严峻形式,预测微生物学的研究对象主要是食品中的病原菌(如单核增生李斯特菌、沙门菌、金黄色葡萄球菌等),后来,随着食品企业对自身产品品质问题的关注,腐败菌的研究也逐渐发展起来,并且对这些细菌进行建模[5]。近年来美国、英国、澳大利亚、丹麦等国更是致力于微生物预测软件开发,旨在对食品货架期进行有效的预测,并对致病菌进行风险评估[6]。 基金项目:国家科技计划项目(2009G J D00047) 作者简介:赵光辉 男,硕士研究生。研究方向为食品安全与质量控制。E ma i:l z ghw ork@s i na.co m *通讯作者。Te:l0371 ********,E m ai:l hxq8210@126.co m 收稿日期:2010 01 04;修回日期:2010 04 27 76微生物学杂志 2010年7月第30卷第4期 J OU RNAL OF M I CROB I OLOGY July2010V o.l30N o.4
预测微生物学的研究进展 作者姓名：钟强 工作单位：安康学院 摘要 简要介绍了预测微生物学模型的2个类型(品质预测模型和安全评估模型),特定腐败菌在微生物预测中的特殊作用,可追溯技术、温度综合函数和生物指示器等新技术在微生物预测中的应用,以及国外的预测模型库和国内的研究现状,展望了预测微生物学未来的发展趋势。 关键词：[微生物]；[预测模型]；[特定腐败菌]；[模型库]。
Advancement ofPredictive Microbiology Abstract Two types of the predictive microbiology model the special role of specific spoila gemicrobes; the applica-tions of technology, temperature comprehensive function and bio-indicator and other new technologies inpredictivemi-crobiology were raced,the research progressof the Repredictive ModelLibrary abroad and currentstudies in home coun-trywere briefly reviewed in this paper; and the development trend of the predictive micro biology was also prospected. Keywords：[predictive micro biology]; [predictive model];[specific spoila gemicrobe]; [repredictive model library]
瘤胃微生物与瘤胃发酵调控研究进展 一、国内研究进展 1.植物提取物对瘤胃发酵调控的影响 陆燕等(2009)综述了大蒜素及其抑菌机制，以及大蒜素对甲烷产量和瘤胃发酵的影响。认为大蒜中活性物质能调控瘤胃发酵模式，可抑制瘤胃内甲烷生成，降低蛋白降解率，降低氨态氮浓度，保护过瘤胃蛋白。与其他植物提取物相比，添加低浓度的大蒜素对饲料消化率的负面影响较小，具有很大的开发前景。 林波等（2009）综述认为植物提取物中的挥发油、皂苷、生物碱、萜类等化学物质具有抗菌、促生长、提高免疫力和抗氧化等功能。并总结近年来研究发现，植物提取物还可以调控反刍动物瘤胃发酵模式，提高氮存留，减少甲烷排放的功能，因此，植物提取物作为调控反刍动物瘤胃发酵的一种重要添加剂得到了广泛的研究与应用。目前国内外的学者已经在有效植物品种的筛选和植物提取物作用机理、剂量效应等方面的研究取得了较大进展。文中就目前植物提取物对反刍动物瘤胃发酵调控的最新研究进展作一综述，为我国开展植物提取物作为反刍动物瘤胃发酵调控添加剂的研究提供参考。 李世霞(2009)以4只安装永久性瘤胃瘘管的徐淮山羊羯羊为试验动物，探讨银杏叶提取物对山羊瘤胃发酵参数、纤维降解及各血清指标的影响，旨在寻找一种新的瘤胃发酵调控剂。研究结论如下：①以淀粉、酪蛋白和纤维素粉为底物，探讨银杏叶提取物对山羊瘤胃体外发酵的影响，发酵时间24h，银杏叶提取物可降低pH值、NH3-N浓度、原虫蛋白产量和乙丙比，提高发酵的产气量、乙酸、丙酸、丁酸、TVFA浓度和细菌蛋白产量；②以淀粉、酪蛋白和纤维素粉为底物，探讨银杏叶提取物对山羊瘤胃体外纤维降解的影响，随着银杏叶提取物添加量的增加，纤维素降解率呈上升趋势，添加量为1.2%时，纤维素降解率可达到55.30%；银杏叶提取物可提高滤纸纤维素酶、和木聚糖酶的活性，对木聚糖酶的影响最大；银杏叶提取物可增加产琥珀酸丝状杆菌、白色瘤胃球菌和黄色瘤胃球菌的数量；③通过体内试验得出：瘤胃发酵参数的结论与体外试验一致，本试验所设定的银杏叶提取物的添加范围对山羊各血清指标没有显著影响，此添加范围对山羊机体是安全的、可靠的。 2.外源微生物对瘤胃微生物和瘤胃发酵调控的影响 邓露芳（2009）研究了纳豆枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis natto strain RNLBSN002，BSN2）作为奶牛安全饲用微生物的应用效果，并初步探讨了其发挥益生作用的机理。研究结果认为（1）纳豆枯草芽孢杆菌为典型革兰氏阳性杆状菌，通过对其菌落形态、细胞形态和
饲料进入瘤胃后，在微生物作用下，发生一系列复杂的消化和代谢过程，产生挥发性脂肪酸（VFA），饲料的分解产物可用来合成微生物蛋白、糖原和纤维素等，供机体利用。（1）糖类的分解和利用：反刍动物饲料内的糖类物质均能被微生物发酵，其中可溶性糖类的发酵速度最快，淀粉次之，纤维素和半纤维素最慢。反刍动物饲料中的糖类物质主要是纤维素，其中40％—45％在瘤胃内被细菌和纤毛虫分解，其他糖类由不同细菌和纤毛虫发酵。发酵的终产物主要是挥发性脂肪酸（VFA）、CO2和甲烷（CH4）。VFA主要是乙酸、丙酸、丁酸，可以经动物瘤胃壁吸收进入血液，被机体利用，其中乙酸和丁酸是泌乳期反刍动物合成乳脂的主要原料。 瘤胃微生物在发酵糖类的同时，还能把分解产生的单糖和双糖转化成糖原，储存于细胞内。微生物随食糜进入皱胃和小肠后能被消化，糖原可被宿主吸收利用，是反刍动物机体葡萄糖的来源之一。 （2）蛋白质的分解和合成：反刍动物能利用饲料中的蛋白氮和非蛋白氮，合成微生物自身的蛋白质，供宿主利用。 饲料蛋白进入瘤胃后50％—70％被微生物的蛋白酶分解为多肽和蛋白酶。氨基酸经脱氨基酶的进一步分解，生成有机酸、氨和CO2。微生物也可以直接利用氨基酸和多肽合成蛋白质，储存于微生物内，所以瘤胃中游离氨基酸很少。 瘤胃内的微生物还能分解饲料中的非蛋白含氮化合物，如尿素、铵盐、酰胺等，产生氨和CO2。一部分氨作为氮源，可被微生物利用，用来合成菌体蛋白，储存在微生物体内；一部分可被瘤胃壁吸收进入血液，经门静脉运输到肝，经鸟氨酸循环生成尿素。一部分尿素分泌到唾液中，进入瘤胃后被细菌分泌的脲酶分解为CO2和氨。氨被瘤胃壁吸收后，可重新合成尿素，这一过程称尿素再循环。 糖类的分解产物和挥发性脂肪酸可为蛋白质的合成提供碳源，并可提供能量。因此饲料中必须有足够的糖类物质，如给骆驼投喂几乎不含蛋白质的饲料时，其代谢产生的尿素并没有从尿中排除，而是在瘤胃用于蛋白质的合成。微生物随食糜进入皱胃后，微生物蛋白可被宿主利用。 在畜牧生产过程中，常用尿素替代日粮中约30％的蛋白质，尿素在瘤胃内脲酶的作用下迅速分解，产生氨的速度为微生物利用速度的4倍。为了有效利用尿素，必须降低尿素在瘤胃的分解速度，这样不仅可提高尿素的利用率，而且可以避免氨中毒的发生。 （3）维生素的合成：瘤胃中的微生物能够合成B族维生素和维生素K。因此，成年反刍动物的饲料中即使缺少这类维生素，也不会发生上述维生素的缺乏症。如果饲料中缺乏钴，瘤胃的微生物就不能合成足够的维生素B12，也可能发生维生素B12的缺乏症。幼龄反刍动物因其瘤胃发育不完善，微生物区系尚未完全建立，有可能患维生素缺乏症。 （4）脂肪的分解与合成：瘤胃中的微生物能够水解饲料中的脂肪，生成甘油和脂肪酸，其中甘油发酵生成丙酸，少量被转化为琥珀酸和乳酸；不饱和脂肪酸在体内可转化为饱和脂肪酸。因此，反刍动物的体脂中饱和脂肪酸的含量比单胃动物高。 细菌能够合成少量奇数碳的脂肪酸、支链脂肪酸以及脂肪酸的各种反式异构体。饲料中脂肪水平能够影响脂肪酸的合成。瘤胃微生物内的脂肪酸主要以膜磷脂或游离脂肪酸的形式存在。 （5）气体的生成：瘤胃微生物发酵过程中。能产生大量气体。牛一昼夜可产生600-1300L 气体，主要是CO2和CH4，还有少量的N2、O2和H2S。气体的组成随饲料种类和饲喂时间不同而有较大差异。犊牛出生后的几个月，瘤胃中的气体以CH4为主，随着日粮中纤维素的含量增加。CO2的含量逐渐增加，6月龄达到成年牛的水平。正常情况下瘤胃中CO2含量比CH4多，但饥饿和气胀时，CH4的含量明显超过CO2。 CO2主要由糖发酵和氨基酸脱羧产生，小部分由唾液内的HCO3-转化产生。CH4是瘤胃内
浅谈微生物与人类的关系 微生物，是生存在自然界里一大群体形微小，结构简单，肉眼直接看不到，须借助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、数千倍，甚至数万倍才能观察到的微小生物。微生物的种类繁多，在数十万种以上。与医学最相关的称为医学微生物，医学微生物大致分以下数种：细菌，支原体，立克次体，衣原体，真菌及病毒等。 微生物与人类的关系最为密切，对人类既有利的一面又有不利的一面。 一、人类与微生物和平共处，相互制药，相互依存，处于一种动态平衡状态 在人身体的体表及其与外界相通的腔道，如口腔、鼻腔系统、咽喉腔、眼结合膜、肠道及泌尿生殖道等部位都有大量的微生物的存在，其中一部分为长期寄居的微生物，在机体防御机能正常时是无害的，称为正常菌群或正常微生物群。正常菌群对人体有益无害，而且是必须的。正常菌群是由相当固定的细菌组成，有规律地定居于身体一些特定部位，成为身体的一个组成部分。正常菌群数量是巨大的，大约为1014个左右，在长期的 进化过程中，通过个体的适应和自然选择，正常菌群中不同种类之间，正常菌群与宿主之间，正常菌群、宿主与环境之间，始终处于动态平衡状态中，形成一个互相依存，相互制约的系统，因此，人体在正常情况下，正常菌群对宿主表现不致病。 除正常菌群外，还有一种称为过路菌群，又称外籍菌群，是由非致病性或潜在致病性细菌所组成，来自周围环境或宿主其它生境，在宿主身体存留数小时，数天或数周，如果正常菌群发生紊乱，过路菌群可在短时间内大量繁殖，引起疾病。 正常菌群有许多重要的生理功能： 1、如菌群之间生物的拮抗作用，正常菌群在人体某一特定位粘附， 定植和繁殖，形成一层菌膜屏障。通过拮抗作用，抑制并排斥过路菌群的入侵和群集，调整人体与微生物之间的平衡状态。 2、免疫作用，正常菌群能刺激宿主产生免疫及清除功能。 3、营养作用，人体肠道的正常微生物，如双岐杆菌，乳酸杆菌， 大肠埃希菌等能合成多种人体生长发育必须的维生素，如B族维生素，维生素K等，营养并参与糖类和蛋白质的代谢。
微生物解磷机理的研究进展 摘要：磷元素植物生长必需的矿质元素之一，而土壤中可溶性磷的含量比较低。土壤中有大量的微生物存在，其中有一些微生物能够将土壤中的不溶性磷转化成可溶性磷。本文对解磷细菌的种类分布、解磷能力、解磷机制进行了综述。希望通过对解磷机制的了解，可以选择和构建出溶磷效果明显的菌株，更好的服务于农业生产。 关键词：土壤；解磷细菌；解磷机制。 Abstract: Phosphorus is one of the essential mineral elements to plant growth, however, there is fairly less content of soluble phosphorus in soil. There are lots of microbes in soil, some of them could dissolve insoluble phosphorus that could not be utilized by plants and transform them into soluble phosphorus. In the paper the advances in research of phosphorous solubilizing microorganisms （PSMs）were reviewed in aspects of species diversity, distribution, phosphorous-solubilizing ability and phosphorous-solubilizing mechanism. Though the understanding of phosphorous-solubilizing mechanism, we can choose and build a better effect of phosphorous-solubilizing strain and serve the agricultural production better. Key words: soil; phosphorous-solubilizing bacteria; phosphorous-solubilizing mechanism. 磷是植物生长所必需的矿质元素之一，是植物体内核酸及多种酶、辅酶、ATP等重要组成成分，这些物质对于细胞来说是至关重要的。磷在土壤中主要以无机磷化合物和有机磷化合物两种形态存在，其中无机磷的含量约占全磷含量的50%以上，主要以矿物形式存在，所以土壤中可溶性磷的含量很低。为了解决土壤中的缺磷状况，每年我国要施用大量的磷肥，但是当施磷肥以后，在土壤中容易形成难溶性的磷。磷肥的利用率相当的低，当季的利用率只有10%一25%[1]。施人土壤中的磷肥除一小部分被植物吸收外，大约70%转化为Ca—P、Fe—P和Al—P等难溶性化合物而储存在土壤中，难以被植物吸收利用[2-3]。而土壤中的磷肥容易随着地表径流进入水体中，使水体出现磷素的富集氧化现象，对环境造成严重的污染。目前有机磷农药的残留在生活中也是很普遍的，我们急需对这些问题进行解决，不仅要对环境进行治理，更要从源头来进行防治。 如何提高磷素的利用率已成为研究的热点问题之一。很多研究表明从土壤中分离的某些细菌对这些难溶性的磷具有降解作用。然而，多年的实践结果表明，溶磷微生物的实际应用效
微生物与人的关系 微生物，是生存在自然界里一大群体形微小，结构简单，肉眼直接看不到，须借助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、数千倍，甚至数万倍才能观察到的微小生物。微生物的种类繁多，在数十万种以上。与医学最相关的称为医学微生物，医学微生物大致分以下数种：细菌，支原体，立克次体，衣原体，真菌及病毒等。 微生物与人类的关系最为密切，对人类既有利的一面又有不利的一面。 一、人类与微生物和平共处，相互制药，相互依存，处于一种动态平衡状态 在人身体的体表及其与外界相通的腔道，如口腔、鼻腔系统、咽喉腔、眼结合膜、肠道及泌尿生殖道等部位都有大量的微生物的存在，其中一部分为长期寄居的微生物，在机体防御机能正常时是无害的，称为正常菌群或正常微生物群。正常菌群对人体有益无害，而且是必须的。正常菌群是由相当固定的细菌组成，有规律地定居于身体一些特定部位，成为身体的一个组成部分。正常菌群数量是巨大的，大约为1014个左右，在长期的进化过程中，通过个体的适应和自然选择，正常菌群中不同种类之间，正常菌群与宿主之间，正常菌群、宿主与环境之间，始终处于动态平衡状态中，形成一个互相依存，相互制约的系统，因此，人体在正常情况下，正常菌群对宿主表现不致病。 除正常菌群外，还有一种称为过路菌群，又称外籍菌群，是由非致病性或潜在致病性细菌所组成，来自周围环境或宿主其它生境，在宿主身体存留数小时，数天或数周，如果正常菌群发生紊乱，过路菌群可在短时间内大量繁殖，引起疾病。 正常菌群有许多重要的生理功能：
1、如菌群之间生物的拮抗作用，正常菌群在人体某一特定位粘附，定植和繁殖，形成一层菌膜屏障。通过拮抗作用，抑制并排斥过路菌群的入侵和群集，调整人体与微生物之间的平衡状态。 2、免疫作用，正常菌群能刺激宿主产生免疫及清除功能。 3、营养作用，人体肠道的正常微生物，如双岐杆菌，乳酸杆菌，大肠埃希菌等能合成多种人体生长发育必须的维生素，如B族维生素，维生素K等，营养并参与糖类和蛋白质的代谢。 4、排毒作用，如双岐杆菌能使肠道过多的革兰氏阴性杆菌下降到正常水平，减少内毒素的吸收。 5、抗肿瘤作用，能降解、清除体内的致癌因子，激活体内的抗肿瘤细胞因子等。 6、抗衰老作用，双歧杆菌能刺激肠道产生免疫球蛋白，还能及时清除体内的自由基，产生SOD（超氧化物歧化酶）等。 人类与微生物之间的动态平衡称为微生态平衡，影响其微生态平衡的因素有外环境因素，也有宿主因素，外环境主要是通过改变宿主的生理功能产生的，如正常菌群，通过产生细菌素，抗生素和其代谢产物，以及争夺营养，空间争夺以阻止过路菌群入侵，保持自身的稳定性。生态平衡时，可以保持宿主的正常生理功能，如营养、免疫、消化等。生态失调可因慢性病，癌症，手术，辐射感染，抗生素不合理应用等引起。 二、微生物对人类的益处 绝大多数微生物对人类、动物及植物都是有益的，而且都是必须，如果自然界没有微生物的存在，植物就不能进行代谢，人类及动物也难以生存。正常情况下人体不会发生感染性疾病。在正常情况下，寄居在人体口腔、鼻腔、咽喉腔以及消化道的菌群都是无害的，而且有的还能抵抗病原微生物。寄居在肠道中的大肠埃希菌还能向宿主提供必须的硫胺素，核黄素，烟酸，维生素B12，维生素K和多种氨基酸等营养物质。
哈尔滨师范大学 学年论文 题目植物与微生物关系研究进展 学生李春葳 指导教师王全伟副教授 年级 2009级 专业生物科学 系别生物科学系 学院生命科学与技术学院 哈尔滨师范大学 2012年5月
论文提要 植物与其生长环境中的微生物关系密切，两者形成了植物—微生物共生体系统。植物影响着其周围及体内的微生物的群落结构，这些微生物又通过其生命活动影响植物的生长发育。了解与认识植物与微生物的相互作用对于农业生产具有重要意义。本文就植物类型及植物根系分泌物对微生物群落结构及多样性的影响,植物根际微生物、叶围微生物和内生菌(包括内生真菌、内生细菌以及内生放线菌)对植物生长发育的影响等进行综述，并就其将来的研究方向做了展望。
植物与微生物关系研究进展 李春葳 摘要:植物与其生长环境中的微生物关系密切,两者形成了植物—微生物共生体系统。植物影响着其周围及体内的微生物的群落结构,这些微生物又通过其生命活动影响植物的生长发育。了解与认识植物与微生物的相互作用对于农业生产具有重要意义。本文就植物类型及植物根系分泌物对微生物群落及其多样性的影响,植物根际微生物、叶围微生物和内生菌(包括内生真菌、内生细菌以及内生放线菌)对植物生长发育的影响等进行综述,并就其将来的研究方向做了展望。 关键词:植物植物根际微生物内生菌叶围微生物 植物与微生物的相互作用主要包括植物与根际微生物的互作、植物与叶围微生物的互作、植物与内生菌的互作及植物对微生物多样性的影响等。植物与周围环境生物的相互作用在自然界中普遍存在,其中以植物与微生物的互作为重要形式之一。本文就植物类型及植物根系分泌物对微生物群落及其多样性的影响,植物根际微生物、叶围微生物和内生菌(包括内生真菌、内生细菌以及内生放线菌)对植物生长发育的影响等进行综述,并就其将来的研究方向做了展望。 １植物根际有益微生生物与植物的关系 植物根际有益微生物主要指对植物生长和健康具有促进作用的土壤微生物。这些微生物可以通过一些途径，促进植物定植、生长和发育[1、2]。根据根际有益微生物主要作用可以将其分为植物根际促生微生物PGPM（plant growth promoting micribiology）和生防微生物BCA（biological control agents）2大类。 1.1植物促生微生物 植物促生微生物主要包括根瘤菌（Rhizobium）、菌根菌等。固氮微生物（自生固氮菌、联合固氮菌和共生固氮菌）可以通过固定大气中的Ｎ 从而增加植物对氮素的吸收。ＷｕＦ ２ Ｂ发现，苗期海岛棉(Gossypium barbadense)接种自生固氮菌（Azotobacter sp.）、巴西固氮螺菌（Azospirillum brasilense）、多糖芽孢杆菌（Bacillus polymyxa）和根瘤菌后，其功能叶中氮、磷、叶绿素含量以及生物学产量均明显提高[3]。尽管固氮微生物在非豆科植物以外的其他植物根际所占比例很小（1％），但对某些植物来说其根际固氮微生物所固定的氮素对其生长来说仍是重要氮源[1]。有些植物根际促生微生物（主要是菌根真菌）可以通过影响植物根系形态及生理特征，如增加植物根系吸收面积、改变植物根系通透性从而影响植物对N、P、K的吸收[4]。陈洁敏等[5]研究表明，分别接种3种AMF（泡囊丛枝菌根真菌）的玉米（Zeamays）对氮和磷的吸收比未接种的玉米增加了41.14％～78.29％。一些植物根际促生微生物可以通过产生有机酸或酶一类的代谢产物作用于土壤中以螯合形式存在的营养元素，从而使其活化，特别是许多AM真菌对P直接进行活化，从而增加了土壤中植物可利用的P。也有研究表明，菌根可以增加植物对水分的吸收，从而提高植物的抗旱能力。
[摘要]极端微生物通常分为六个类群：嗜热微生物、嗜冷微生物、嗜酸微生物、嗜碱微生物、嗜盐微生物、嗜压微生物。极端环境中的微生物为了适应生存，逐步形成了独特的结构和生理机能，以适应环境。因此，研究适应机理并利用其特殊生理机能具有重要的理论和实际意义，极端微生物能产生多种极端酶和其他生物活性物质，极端微生物资源的开发利用有着广阔的前景。 极端环境(extreme environment) 泛指存在某些特殊物理和化学状态的自然环境，包括高温、低温、强酸、强碱、高盐、高压、高辐射和极端缺氧环境等，适合在极端环境中生活的微生物称为极端微生物(extremophiles)( Margesin and Schinner，2001【1】； Rothschild and Mancinelli，2001【2】；骏等，2006【3】；敏和东秀珠，2006【4】)．海洋极端环境一般是指与正常海洋环境绝然不同的物理化学环境，主要包括海底热泉、海底冷泉和泥火山环境，其次还包括高盐度(卤水)、强酸化、缺氧和滞流等海洋环境。海洋极端微生物通常为化能自养生物(chemoautotroph)，在分类体系上属于细菌和古细菌类，生活在无光、无氧或少氧环境，能利用一些海底热催化反应过程中产生的还原性小分子(H2、H2S和CH4 等)合成能量进行有机碳固定和新代，具有独特的基因类型、特殊生态群落、特殊生理机理和特殊代产物，有些属于共生生物(endosymbiont)。 一、极端微生物的种类及其生理特点 1．1 极端嗜热菌（Thermophiles） 一般最适生长温度在90℃以上的微生物，被称做极端嗜热菌【5,6】。已发现的极端嗜热菌有20多个属，大多是古细菌，生活在深海火山喷口附近或其周围区域【7】。如斯坦福大学科学家发现的古细菌，最适生长温度为100℃，8O℃以下即失活；德国的斯梯特(K Stette)研究组在意大利海底发现的一族古细菌，能生活在110℃以上高温中，最适生长温度为98℃，降至84℃即停止生长；美国的巴罗斯(J．Baroos)发现一些从火山喷口中分离出的细菌可以生活在250℃的环境中，嗜热菌的营养围很广。多为异养菌，其中许多能将硫氧化以取得能量。 1．2 极端嗜酸菌(Acidophiles) 一般指生活环境pH值在1以下的微生物，往往生长在火山区或含硫量极为丰富的地区。多为古细菌，其体环境保持pH值7左右。能氧化硫，硫酸作为代产物排出体外。嗜酸菌往往也是嗜高温菌。 1．3 极端嗜盐菌(Extremehalophiles)
瘤胃微生物的活动和功能 日期：2003-08-19 00:00编辑：来源：现代乳牛学查看：9次 瘤胃微生物区系可分为细菌和纤毛原虫两大类。下面分别加以阐述： (一)细菌的种类及作用据研究证明：瘤胃内的细菌有60余种，绝大部分属厌氧菌。这些细菌，大多数能发酵饲料的一种或多种糖，为其生长提供能量来源。而有些细菌则不能发酵糖类，但它能利用糖类水解后的简单产物或糖类代谢的主要终产物，如乳酸、甲酸或氢等获取能量。瘤胃细菌的主要功能是分解纤维素、果胶等，产生甲酸、乙酸等，其次它还分解淀粉和糖类。瘤胃饲料中的糖类，在多种细菌的协同或持续作用下，将其分解成挥发性脂肪酸(VFA)、二氧化碳(CO2)及甲烷(CH4)等，气体通过嗳气及呼吸作用而排出体外，挥发性脂肪酸经胃壁吸收参与机体代谢。 瘤胃微生物细菌种类中，存在有分解蛋白质和氨基酸的菌群。有些菌群，既能分解纤维素又能利用尿素。实践证明，在粗饲料中添加尿素，可提高其消化率。添加尿素的作用是为细菌合成菌体蛋白提供了充足的氮源而并非增加了粗蛋白。但应注意，添加尿素时不能将尿素溶于水让乳牛饮用，而应以固体的形式适量添加。 (二)纤毛原虫的种类及作用瘤胃中的纤毛原虫有40余种之多，属厌氧。纤毛原虫体内有许多酸类，故可分解糖类，产生乙酸、丁酸、乳酸以及丙酸、二氧化碳和氢。大多数纤毛原虫都作用于淀粉和植物中的果胶、半纤维素等糖类。另外，纤毛虫具有水解脂类不饱和脂肪酸、降解蛋白质等能力，纤毛虫能显著提高饲料的消化率与利用率，并能促使挥发性脂肪酸(VFA)的产生。纤毛虫体蛋白质的生理价值与菌体蛋白相同，但消化率比菌体蛋白高。纤毛虫体蛋白质还含有相当丰富的氨基酸。当这些细菌、纤毛虫等下行到皱胃、小肠时，由于生态环境的变化，大部分微生物死亡后被机体吸收利用。 瘤胃微生物区系一细菌和纤毛原虫对营养物质的分解及合成作用称作瘤胃发酵。瘤胃微生物依靠瘤胃内饲料的营养物质生存和繁殖，而反刍家畜又以依靠瘤胃的代谢产物及瘤胃增殖的微生物在皱胃、小肠分解后所形成的菌体蛋白来获得正常的营养。由此可见，反刍家畜与瘤胃微生物之间存在着极为密切的共生关系。而细菌与纤毛原虫相互制约，维持着微生物区系生态系统的协调。另外，瘤胃内的微生物还能合成B族维生素，所以，反刍家畜一般不会出现B族维生素缺乏。