第六章 微生物的分布.ppt

第六章第六章 微生物的分布微生物的分布12/21/202212/21/20221 1 微微生生物物种种类类多多，代代谢谢类类型型多多样样，繁繁殖殖迅迅速速，适适应应环环境境能能力力强强，广广泛泛分分布布在在自自然然界界中中，无无论论是是陆陆地地、水水域域、空空气气、动动植植物物等等，甚甚至至在在一一些些极极端端环环境境中也有微生物的存在中也有微生物的存在.12/21/202212/21/20222 2 第一节微生物在自然界的分布第一节微生物在自然界的分布一、土壤中的微生物一、土壤中的微生物（一）土壤环境适合微生物的生长（一）土壤环境适合微生物的生长1 1 土壤中有各种有机物和无机物；土壤中有各种有机物和无机物；2 2 温度恒定，昼夜温差和季节温差不大；温度恒定，昼夜温差和季节温差不大；3 3 经常保持一定的湿度；经常保持一定的湿度；4 4 酸碱适中酸碱适中(pH(pH大多大多5.5-8.55.5-8.5之间之间)，缓冲性强；，缓冲性强；5 5 空隙中充满着空气和水分，渗透压适中。空隙中充满着空气和水分，渗透压适中。是微生物在自然界最大的贮藏所。是微生物在自然界最大的贮藏所。12/21/202212/21/20223 3（二）土壤中微生物的分布（二）土壤中微生物的分布 土土壤壤中中微微生生物物的的分分布布受受地地理理区区域域、环环境境条条件件和和土土壤深浅等因素的影响。一般壤深浅等因素的影响。一般1 1 肥肥沃沃泥泥土土中中微微生生物物多多；每每克克肥肥土土中中通通常常含含有有几几亿亿至至几几十十亿亿个个微微生生物物，贫贫瘠瘠土土壤壤每每克克也也有有几几百百万万至至几几千千万个微生物。万个微生物。2 2 表表层层和和深深层层含含菌菌量量较较少少，在在距距离离地地面面10-20cm10-20cm的的土土层层中中含含菌菌量量最最多多，在在4-5m4-5m的的深深土土层层中中几几乎乎呈呈无无菌菌状态；状态；3 3 随季节的变化微生物的数量也有所改变。随季节的变化微生物的数量也有所改变。12/21/202212/21/20224 4（三）土壤中微生物的种类（三）土壤中微生物的种类（1 1）细菌）细菌 数量：数量：7090%7090%；种类：主要为；种类：主要为腐生，少数自养腐生，少数自养 分布：表层最多，随土层加深减少，分布：表层最多，随土层加深减少，厌氧菌反之。厌氧菌反之。（2 2）放线菌）放线菌 数量：数量：530%530%（3 3）真菌）真菌 （4 4）藻类）藻类 （5 5）原生动物）原生动物12/21/202212/21/20225 5农田土壤上层农田土壤上层15cm15cm处微生物数量和生物量处微生物数量和生物量微微 生生 物物土壤中的数量土壤中的数量(个个/g)/g)生物量（生物量（g/mg/m2 2）细菌细菌放线菌放线菌真菌真菌藻类藻类原生动物原生动物9.8109.8107 72.0102.0106 61.2101.2102 22.5202.5204 43.0103.0104 416016016016020020032328 812/21/202212/21/20226 6微生物名称微生物名称在土壤中生存的时间（在土壤中生存的时间（d d）猪瘟病毒猪瘟病毒 5 5（土和血一起干燥时）（土和血一起干燥时）巴氏杆菌巴氏杆菌 1414（表层土壤中）（表层土壤中）化脓性杆菌化脓性杆菌 6060 伤寒杆菌伤寒杆菌 9090 布氏杆菌布氏杆菌 100100 猪丹毒杆菌猪丹毒杆菌 166166（土壤尸体内）（土壤尸体内）结核杆菌结核杆菌 150150730730不同微生物不同微生物在土壤中生存的时间在土壤中生存的时间12/21/202212/21/20227 7土壤的细菌学检查土壤的细菌学检查 主要测定菌落总数、大肠菌值和产气荚膜主要测定菌落总数、大肠菌值和产气荚膜梭菌值梭菌值3 3项指标。大肠菌值项指标。大肠菌值(产气荚膜梭菌值产气荚膜梭菌值)是指能检出大肠杆菌是指能检出大肠杆菌(产气荚膜梭菌产气荚膜梭菌)的最的最小土壤量小土壤量(g)(g)。12/21/202212/21/20228 8二、水中的微生物二、水中的微生物 水水环环境境：地地球球的的70%70%左左右右由由水水覆覆盖盖，其其中中溶溶解解和和悬悬浮浮有有机机物物和和无无机机物物，流流动动水水有有氧氧渗渗入入可可供供微微生生物物生生长长，是是微微生生物物栖栖息息的的第第二二天天然然场所。场所。12/21/202212/21/20229 9(一一)水体中微生物的来源水体中微生物的来源 土壤、空气、动植物尸体、人和动物的排泻物、土壤、空气、动植物尸体、人和动物的排泻物、工业及生活污水。工业及生活污水。(二二)种类种类 水中存在的微生物水中存在的微生物90%90%为革兰氏阴性菌，主要为革兰氏阴性菌，主要有弧菌、假单胞菌、黄杆菌等。有弧菌、假单胞菌、黄杆菌等。12/21/202212/21/20221010(三三)微生物在水体中的分布微生物在水体中的分布 表现为水平分布和垂直分布的规律。此外，相表现为水平分布和垂直分布的规律。此外，相同水域的不同浓度微生物的含量及分布也不同。同水域的不同浓度微生物的含量及分布也不同。(四四)水体中的病原微生物水体中的病原微生物 通过水体传播的病原微生物主要有沙门氏菌属、通过水体传播的病原微生物主要有沙门氏菌属、志贺氏菌属、霍乱弧菌等。志贺氏菌属、霍乱弧菌等。12/21/202212/21/20221111影响水体微生物分布的因素影响水体微生物分布的因素有机物含量有机物含量温度温度 水的深度水的深度 日光与水体的溶解氧量日光与水体的溶解氧量 12/21/202212/21/20221212淡水微生物淡水微生物 淡水的淡水的pHpH值多数为值多数为6.5-8.56.5-8.5，因而适于多数水生微，因而适于多数水生微生物的生长。大多来源于土壤、空气、污水等。一生物的生长。大多来源于土壤、空气、污水等。一般般1 1 有机物含量多，温度适中的地方微生物多；深层水有机物含量多，温度适中的地方微生物多；深层水中厌氧微生物较多，而表层水中好氧微生物较多；中厌氧微生物较多，而表层水中好氧微生物较多；2 2 远离人群的水体中，微生物少，且以自养型为主；远离人群的水体中，微生物少，且以自养型为主；在人口密集的区的湖泊和河流内，微生物多，且多在人口密集的区的湖泊和河流内，微生物多，且多是腐生型细菌和原生动物是腐生型细菌和原生动物12/21/202212/21/20221313 在饮用水的微生物学检测中，由在饮用水的微生物学检测中，由于水体中病原菌较少，所以通常采于水体中病原菌较少，所以通常采用大肠菌群的数量作为指标，判断用大肠菌群的数量作为指标，判断水源被污染程度。水源被污染程度。12/21/202212/21/20221414大肠菌群：大肠菌群：系指一群在系指一群在3737中经中经24h24h培养能分解乳糖、产培养能分解乳糖、产酸产气、需氧或兼性厌氧的革兰氏阴性无芽胞酸产气、需氧或兼性厌氧的革兰氏阴性无芽胞杆菌。该菌群主要来源于人、畜粪便，大肠菌杆菌。该菌群主要来源于人、畜粪便，大肠菌群数愈多，表示粪便污染的情况愈严重，也间群数愈多，表示粪便污染的情况愈严重，也间接表明可能有肠道致病菌污染，故以此作为水接表明可能有肠道致病菌污染，故以此作为水污染程度的指标。水中大肠菌群系以及污染程度的指标。水中大肠菌群系以及100ml100ml检样内大肠菌群最近似数（检样内大肠菌群最近似数（MPNMPN）表示。）表示。12/21/202212/21/20221515海水微生物海水微生物 海海水水中中含含有有很很高高的的盐盐分分，渗渗透透压压大大。一一般般微微生生物物难难以以生生存存，所所以以海海洋洋微微生生物物多多为为嗜嗜盐盐菌菌，并并能能耐耐受受高高渗渗透透压压。深深海海中中的的微微生生物物还还能能耐耐受受低低营营养养、低低温温和和很很高的静水压。高的静水压。12/21/202212/21/20221616微生物名称微生物名称水的性质水的性质生存时间（生存时间（d d）大肠杆菌大肠杆菌蒸馏水蒸馏水24247272伤寒杆菌伤寒杆菌蒸馏水蒸馏水3 38181坏死杆菌坏死杆菌蒸馏水蒸馏水1515细螺旋体细螺旋体河河 水水1509090 909012/21/202212/21/202223232 2高盐环境中的微生物高盐环境中的微生物 高盐环境高盐环境-盐湖、盐池和盐腌制的食品等盐湖、盐池和盐腌制的食品等是常见的高盐环境。通常把能在含盐量高是常见的高盐环境。通常把能在含盐量高于的环境中生长的微生物称为极端于的环境中生长的微生物称为极端嗜盐菌，常见的种类有盐球菌属嗜盐菌，常见的种类有盐球菌属12/21/202212/21/20222424微微 生生 物物 的的 不不 同同 嗜嗜 盐盐 类类 群群嗜嗜 盐盐 类类 群群最适生长盐浓最适生长盐浓(NaC1)(NaC1)实实 例例非嗜盐微生非嗜盐微生物物0.2mol/L0.2mol/L淡水微生物淡水微生物弱嗜盐微生弱嗜盐微生物物0.2-0.5mol/L0.2-0.5mol/L大多数海洋微生物大多数海洋微生物中等嗜盐微中等嗜盐微生物生物0.5-2.5mol/L0.5-2.5mol/L某些细菌和藻类某些细菌和藻类极端嗜盐微极端嗜盐微生物生物2.5-5.2mol/L2.5-5.2mol/L盐杆菌和盐球菌盐杆菌和盐球菌耐盐微生物耐盐微生物耐受范围耐受范围0.2-2.5mol/L0.2-2.5mol/L金黄色葡萄球菌和其他葡萄球金黄色葡萄球菌和其他葡萄球菌，耐盐酵母菌等菌，耐盐酵母菌等12/21/202212/21/202225253 3 高高压压环环境境中中的的微微生生物物 自自然然界界的的高高压压环环境境主主要要存存在在于于深深海海中中，多多数数海海洋洋底底部部的的压压力力在在100100个个大大气气压压以以上上，最最深深处处约约为为11001100个个大大气气压压。研研究究表表明明从从常常压压环环境境中中分分离离的的多多数数微微生生物物在在200-600200-600个个大大气气压压的的高高压压环环境境 中中将将受受到到抑抑制制或或死死亡亡，高高压压条条件件主主要要抑抑制制常常压压微微生生物物细细胞胞蛋蛋白白质质合合成成、质质膜膜上上物物质质和和能能量量的的传传递递及及酶酶的的代代谢谢活活性性。高高压压环环境境中中生生长长的的主主要要是是细细菌菌，如如分分离离自自深深海海淤淤泥泥的的耐耐压压假假单单胞胞菌菌，生长十分迟缓，代时为生长十分迟缓，代时为3333天。天。12/21/202212/21/202226263 3类嗜压菌及其生长静水压（大气压数）类嗜压菌及其生长静水压（大气压数）类型类型最低生长压最低生长压 最适生长压最适生长压 最高生长压最高生长压耐压菌耐压菌未测未测1-1001-100500500嗜压菌嗜压菌1 1400-500400-500700700极端嗜压菌极端嗜压菌 400400700-800700-8001035103512/21/202212/21/20222727第二节第二节 动物体及畜产品中的微生物动物体及畜产品中的微生物一、正常动物体细菌的分布一、正常动物体细菌的分布 1 1 哺哺 乳乳 动动 物物12/21/202212/21/20222828 （一）体表的微生物（一）体表的微生物 动物的体表由于与外界环境密切接触，常附着有动物的体表由于与外界环境密切接触，常附着有各种各样的微生物，如细菌、放线菌和霉菌等。各种各样的微生物，如细菌、放线菌和霉菌等。（二）呼吸道的微生物（二）呼吸道的微生物 呼吸道上部，特别是在鼻粘膜上，经常存在着由呼吸道上部，特别是在鼻粘膜上，经常存在着由于吸气随空气进入的细菌。呼吸道下段，细菌逐渐于吸气随空气进入的细菌。呼吸道下段，细菌逐渐减少。支气管末梢及肺泡内是无菌的。减少。支气管末梢及肺泡内是无菌的。寄生在动物上呼吸道中的细菌有葡萄球菌、链球寄生在动物上呼吸道中的细菌有葡萄球菌、链球菌、双球菌、巴氏杆菌及其他革兰氏阴性菌等。菌、双球菌、巴氏杆菌及其他革兰氏阴性菌等。12/21/202212/21/20222929（三）消化道的微生物（三）消化道的微生物 胚胎期和新分娩的幼畜，其消化道是无菌的。在出胚胎期和新分娩的幼畜，其消化道是无菌的。在出生后数小时的幼畜消化道中即能发现微生物。生后数小时的幼畜消化道中即能发现微生物。不同部不同部位的细菌种类和数量差异很大。位的细菌种类和数量差异很大。口腔口腔 细菌较多，有葡萄球菌、链球菌、乳杆菌、细菌较多，有葡萄球菌、链球菌、乳杆菌、棒状杆菌、螺旋体等；棒状杆菌、螺旋体等；食道食道 细菌极少；细菌极少；12/21/202212/21/20223030胃胃 因受胃酸的限制细菌极少，主要是乳杆菌、幽因受胃酸的限制细菌极少，主要是乳杆菌、幽门螺杆菌和胃八叠球菌等少量耐酸菌。门螺杆菌和胃八叠球菌等少量耐酸菌。小肠小肠 由于受各种消化液的杀菌作用，细菌较少，由于受各种消化液的杀菌作用，细菌较少，特别是在十二指肠受胆汁的作用细菌极少；特别是在十二指肠受胆汁的作用细菌极少；大肠和直肠大肠和直肠 因消化液减弱，食物产残渣停留时间因消化液减弱，食物产残渣停留时间较长，并含有丰富的营养物质，因此，微生物种较长，并含有丰富的营养物质，因此，微生物种类，数量最多，通常以大肠杆菌、拟杆菌、消化类，数量最多，通常以大肠杆菌、拟杆菌、消化球菌、乳酸菌等为主。球菌、乳酸菌等为主。12/21/202212/21/20223131 消化道中微生物的种类和数量虽多，消化道中微生物的种类和数量虽多，但也可因饲料的种类、饲养管理条但也可因饲料的种类、饲养管理条件和机体健康状况而有所变动。件和机体健康状况而有所变动。12/21/202212/21/20223232（四）泌尿生殖道的微生物（四）泌尿生殖道的微生物 健康动物的子宫、卵巢、睾丸等是无菌的。健康动物的子宫、卵巢、睾丸等是无菌的。但在母畜的阴道黏膜及公畜的尿道黏膜上发但在母畜的阴道黏膜及公畜的尿道黏膜上发现有葡萄球菌、链球菌、抗酸性细菌、大肠现有葡萄球菌、链球菌、抗酸性细菌、大肠杆菌和非病原性螺旋菌等。杆菌和非病原性螺旋菌等。12/21/202212/21/202233332 2 禽类禽类 在胚胎期是无菌的，出壳后雏禽消化道很在胚胎期是无菌的，出壳后雏禽消化道很快定殖大量细菌，形成微生物群体。快定殖大量细菌，形成微生物群体。嗉囊：嗉囊：主要为乳杆菌；主要为乳杆菌；小肠：小肠：兼性厌氧菌增多，如链球菌等；兼性厌氧菌增多，如链球菌等；大肠和盲肠大肠和盲肠：主要是厌氧菌，如双歧杆菌、：主要是厌氧菌，如双歧杆菌、乳杆菌和拟杆菌。盲肠的优势菌为真杆菌、乳杆菌和拟杆菌。盲肠的优势菌为真杆菌、梭杆菌、消化链球菌等。梭杆菌、消化链球菌等。12/21/202212/21/20223434二二 正常动物体内细菌的微生态关系正常动物体内细菌的微生态关系 1.1.正常菌群的概念正常菌群的概念 在正常动物的体表或体内腔道经常有一层在正常动物的体表或体内腔道经常有一层微生物或微生物层存在，它对宿主不但无害，微生物或微生物层存在，它对宿主不但无害，而且是有益的和必需的，这一微生物层称为而且是有益的和必需的，这一微生物层称为正常微生物群或正常菌群。正常微生物群或正常菌群。12/21/202212/21/202235352.2.微生物种群内个体间的相互关系微生物种群内个体间的相互关系 协作和竞争协作和竞争 一般来说，在低密度是协作关系占一般来说，在低密度是协作关系占优势，高密度时竞争关系占优势。优势，高密度时竞争关系占优势。12/21/202212/21/20223636 3.3.菌群失调菌群失调 正常情况下，正常菌群与宿主、环境间处于正常情况下，正常菌群与宿主、环境间处于协调，维持着一定的生态平衡，对动物是有协调，维持着一定的生态平衡，对动物是有利的。如果宿主患病、外科手术、环境改变利的。如果宿主患病、外科手术、环境改变和滥用抗菌药物等，宿主集体某个部位的正和滥用抗菌药物等，宿主集体某个部位的正常菌群中微生物种类、数量和栖息处将会发常菌群中微生物种类、数量和栖息处将会发生改变，即称为菌群失调。生改变，即称为菌群失调。12/21/202212/21/20223737三、畜产品中的微生物三、畜产品中的微生物（一）乳汁的微生物（一）乳汁的微生物 乳汁含有多种营养成分，也是微生物最好的培乳汁含有多种营养成分，也是微生物最好的培养基。养基。乳汁被微生物污染的主要来源取决于动物的皮乳汁被微生物污染的主要来源取决于动物的皮肤被毛，挤乳的容器、工具等，饲料、垫草、肤被毛，挤乳的容器、工具等，饲料、垫草、粪便和空气中微生物的污染也是不可低估的。粪便和空气中微生物的污染也是不可低估的。患乳房炎及其他疾病的动物的乳中有大量的细患乳房炎及其他疾病的动物的乳中有大量的细菌，常可发现葡萄球菌、链球菌、结核杆菌、菌，常可发现葡萄球菌、链球菌、结核杆菌、布氏杆菌。布氏杆菌。12/21/202212/21/20223838（二）肉类中的微生物（二）肉类中的微生物 健健康康动动物物的的组组织织内内部部一一般般是是无无菌菌的的，但但实实际际上上普普通通的的鲜鲜肉肉，往往往往含含有有或或多多或或少少的的微微生生物。物。污污染染鲜鲜肉肉的的微微生生物物，包包括括细细菌菌、酵酵母母和和霉霉菌菌。它它们们常常引引起起鲜鲜肉肉的的腐腐败败、酸酸败败、发发霉霉及及肌肌肉肉变变色色，结结核核杆杆菌菌、布布氏氏杆杆菌菌、炭炭疽疽杆杆菌菌等等病病原原微微生生物物，能能引引起起人人畜畜共共患患传传染染病病的的散散播。播。12/21/202212/21/20223939（三）禽蛋中的微生物（三）禽蛋中的微生物 新鲜禽蛋通常是无菌的，因为新鲜蛋的蛋壳新鲜禽蛋通常是无菌的，因为新鲜蛋的蛋壳表面有一层胶状物质，蛋壳内有一层薄膜，蛋表面有一层胶状物质，蛋壳内有一层薄膜，蛋壳的这种天然屏障能够机械地阻挡微生物的入壳的这种天然屏障能够机械地阻挡微生物的入侵；而蛋白质内含有有杀菌作用的溶菌酶及特侵；而蛋白质内含有有杀菌作用的溶菌酶及特有的碱性环境（有的碱性环境（PHPH值值9.49.46 6）等）等,均有抑制均有抑制或杀灭微生物的作用。或杀灭微生物的作用。污染鲜蛋的微生物常见有枯草杆菌、变形杆污染鲜蛋的微生物常见有枯草杆菌、变形杆菌、产碱类杆菌及某些霉菌等。菌、产碱类杆菌及某些霉菌等。12/21/202212/21/20224040四、无菌动物和无特定病原体动物四、无菌动物和无特定病原体动物无菌动物无菌动物（缩写为（缩写为GFGF）是指正常的是指正常的健康胎儿用无菌手术取出来，立刻饲养在无健康胎儿用无菌手术取出来，立刻饲养在无任何微生物的环境中的动物。任何微生物的环境中的动物。无特定病原体动物（无特定病原体动物（SPFSPF），），是指是指不患某些特定病原微生物和寄生虫疾病的家不患某些特定病原微生物和寄生虫疾病的家畜和家禽。畜和家禽。12/21/202212/21/20224141互生关系互生关系 共生关系共生关系 竞争关系竞争关系 寄生关系寄生关系 拮抗作用拮抗作用第三节第三节 正常微生物的生态关系正常微生物的生态关系12/21/202212/21/20224242一、互生关系一、互生关系 概念：两种生物都可以单独生活，当概念：两种生物都可以单独生活，当生活在一起时，比单独生活的好，但二生活在一起时，比单独生活的好，但二者不形成共生组织者不形成共生组织(生命整体生命整体)的关系。的关系。如：人体肠道中正常菌群与人的互生如：人体肠道中正常菌群与人的互生12/21/202212/21/20224343二、共生关系二、共生关系 概概念念：指指两两种种生生物物在在一一起起生生活活，互互相相提提供供必必要要的的生生活活条条件件，彼彼此此依依赖赖，形形成成一一个个在在形形态态上上具具有有共共同同结结构构，而而在在生生理理上上却却相相互互分分工工，互互换换生生命命活活动动产产物物的的生生存存关关系系。如如将将二二者者分分开，各自都生活不好。开，各自都生活不好。如如：瘤瘤胃胃微微生生物物与与反反刍刍动动物物、根根瘤瘤菌菌与与植物等植物等12/21/202212/21/20224444三、竞争关系三、竞争关系 多种微生物共同生活于一个环境中时，或多种微生物共同生活于一个环境中时，或因一种微生物优先利用有限养料，致使另一因一种微生物优先利用有限养料，致使另一种微生物养料缺乏，生长发育受阻；或因一种微生物养料缺乏，生长发育受阻；或因一种微生物生长迅速，占领基质表面和充斥空种微生物生长迅速，占领基质表面和充斥空间，使另一种微生物无处容身而生长受抑。间，使另一种微生物无处容身而生长受抑。竞争导致优势种群的胜利和劣势种群的淘汰。竞争导致优势种群的胜利和劣势种群的淘汰。12/21/202212/21/20224545四、寄生关系四、寄生关系 寄生是一种生物生活在另一种生物寄生是一种生物生活在另一种生物表面或体内并对后者产生危害的相互表面或体内并对后者产生危害的相互关系。在这一关系中前者称为寄生物，关系。在这一关系中前者称为寄生物，后者称为寄主。后者称为寄主。如：病原微生物与宿主如：病原微生物与宿主12/21/202212/21/20224646五、拮抗作用五、拮抗作用 这是一种微生物通过产生某种特殊的代谢这是一种微生物通过产生某种特殊的代谢产物或改变环境条件来抑制或杀死另一微生产物或改变环境条件来抑制或杀死另一微生物种群的现象。物种群的现象。1 1非特异性拮抗作用非特异性拮抗作用 指一种微生物通过自身的代谢活动改变环指一种微生物通过自身的代谢活动改变环境条件境条件,非特异性地抑制其他微生物的作用。非特异性地抑制其他微生物的作用。其作用方式：其作用方式：产酸产酸 产生乙醇产生乙醇 改变氧分改变氧分压。压。12/21/202212/21/202247472 2特异性拮抗作用特异性拮抗作用 是一种微生物在代谢活动中专门产生的一是一种微生物在代谢活动中专门产生的一些特殊次生代谢产物能在低浓度下有选择性些特殊次生代谢产物能在低浓度下有选择性地抑制或杀死另一种微生物的作用。地抑制或杀死另一种微生物的作用。依产物的作用性质可分为两类：细菌素和依产物的作用性质可分为两类：细菌素和抗生素。抗生素。12/21/202212/21/20224848