畜牧微生物学-第四章-动科微生物在自然界中的分布与作用名师优质课获奖市赛课一等奖课件

第四章

微生物在自然界中

分布与作用第1页MicrobesontheEarthLiveineverycorner&thelargestsinglemassoflifeinsideofeukaryoticcells真核细胞attemperaturesof>100℃inthepresenceoftoxicmetalslikecopper铜ormercury汞atpH's~2.0and~11.0downto3.5kmbelowtheearth'ssurfaceinsaturatedsaltsolutionsat0℃“Microbesshouldhaveevolvedtoutilizeanynichemeetingtheminimalphysicalandchemicalrequirements”第2页生态学：硕士物系统与环境系统之间相互作用规律及其机理科学。微生物生态学：研究微生物与其周围生物和非生物环境之间相互关系科学。各种环境中微生物种类、分布；微生物和其它生物关系；微生物与物质循环；微生态学第3页第4页因为美航天局疏忽地球细菌可能被带上了火星科学家在寒冰中发觉活微生物火星生命新证据第5页Contents第一节正常动物体微生物第二节正常饲料植物体中微生物第三节微生物在自然界物质循环转化中作用第三节土壤、空气、水中微生物第6页第一节

正常动物体微生物在正常动物皮肤、黏膜及外界相通各种腔道（如口腔、鼻咽腔、气管、消化道和泌尿生殖道）等部位，存在着对机体无害微生物群，包含细菌、真菌、螺旋体、支原体等。

常住菌：在动物体表或体内共生或寄生微生物。与其宿主在共同长久进化过程中，在宿主体内某一特定部位长久适应和选择，定居繁殖，形成微生物区系。

过路菌：是从土壤、水、空气和动物所接触环境或食物中污染微生物。第7页第8页第9页正常动物体细菌分布皮肤：表皮葡萄球菌、类白喉杆菌、绿脓杆菌等口腔：链球菌、乳酸杆菌、螺旋体、梭形杆菌、白色念珠菌、表皮葡萄球菌、肺炎球菌等胃：瘤胃微生物，如：无芽孢厌氧菌肠道：厌氧菌为主如：类杆菌、双歧杆菌、真杆菌等、肠球菌、大肠杆菌、厌氧性链球菌、粪链球菌、葡萄球菌等鼻咽腔：链球菌、奈氏球菌、肺炎球菌、流感杆菌、葡萄球菌、绿脓杆菌、大肠杆菌、变形杆菌等眼结膜：皮表葡萄球菌、结膜干燥杆菌、类白喉杆菌等阴道：乳酸杆菌、白色念球菌、类白喉杆菌、大肠杆菌等尿道：表皮葡萄球菌、类白喉杆菌等第10页一、体表微生物动物皮肤和皮毛上微生物，多数是从土壤、空气和水中污染，有是从动物粪便中沾染。皮毛上常见微生物以球菌为主，如葡萄球菌、链球菌、双球菌、四联球菌、八叠球菌；杆菌中主要有大肠杆菌、绿脓杆菌、棒状杆菌和枯草杆菌等。在皮肤表层、汗腺和皮脂腺内，常有白色葡萄球菌、金黄色葡萄球菌和化脓链球菌等，它们是引发外伤化脓主要原因。一些患有传染病家畜皮毛上，还常有该种疾病病原，如炭疽杆菌芽孢、布氏杆菌、结核分枝杆菌和口蹄疫病毒、痘病毒等。这些病原微生物常可经过皮毛而传输，所以在处理皮革和皮毛时应注意。第11页二、消化道微生物正常畜禽胚胎及初生畜禽消化道是无菌出生数小时后伴随吮乳、采食等过程，在消化道内出现微生物，如大肠杆菌等。并从此在动物消化道内与宿主共处终生。2.消化道中微生物分布因部位不一样而异。3.胃肠道微生物组成很复杂，它们数量和种类因畜禽种类、年纪和饲料而异，在同一动物不一样胃肠道部位也存在差异。在正常情况下，普通动物肠道内大约有200种正常菌群，每克肠道内容物约含109～1010个菌以上，其中主要是非致病厌氧菌，如拟杆菌、真杆菌、双歧杆菌等，占总数90％～99％，其次为肠球菌、大肠杆菌、乳杆菌和其它菌等。

第12页瘤胃微生物牛羊等反刍动物，草是主要饲料，但它们本身没有分解纤维素能力，而是靠瘤胃微生物帮助分解，使纤维素变成能被牛羊吸收糖类。当草料抵达瘤胃和网胃时，首先是纤维素菌将纤维素分解为纤维二糖、葡萄糖被其它微生物吸收利用转化，产生乳酸，丁酸、脂肪酸等有机酸和ＣＯ２；ＣＨ４等气体，前两个胃没有消化完草料进入后两胃，由其分泌蛋白酶消化分解产生氨基酸、维生素等。被动物体吸收利用。

第13页第14页第15页第16页第17页第18页第19页不一样微生物种群相互关系：(1)协同(synergism)是指两种或各种微生物在同一环境中，相互帮助共同完成某种作用关系。(2)竞争(competition)是指两种或各种以上微生物共同生存时，为取得能源、空间或有限生长因子而发生争取现象。(3)共栖(commensalism)是指两种微生物共同生存时，可一方受益或相互受益，为对方提供营养物质和生长因子或生存条件关系。特点：在生理上相互分工，交换代谢活动产物；在组织上形成了新结构，一旦彼此分离，各自就不能很好地生活。(4)吞噬(predation)是指一个较大型微生物吞人并消化另一个小型微生物以满足其营养需要相互关系。第20页（五）、消化道微生物区系平衡及其意义FunctionsofNormalFlora（1）营养有些微生物能合成维生素，如核黄素、生物素、叶酸、吡哆醇及维生素K等，还能合成有利于动物吸收和利用养分，如必需氨基酸、挥发性脂肪酸，促进动物生长。另外，消化道中正常菌群还有利于破坏饲料中一些有害物质并阻止其吸收。（2）刺激免疫应答正常菌群释放内毒素等物质可刺激机体免疫系统保持活跃状态，是非特异免疫功效一个不可缺乏组成部分。（3）生物拮抗作用正常菌群经过粘附和繁殖能形成一层自然菌膜，这是一个非特异性保护膜,可促机体抵抗致病微生物侵袭及定植,从而对宿主起到一定程度保护作用。正常菌群除与病原菌争夺营养物质和空间位置外，还能够经过其代谢产物以及产生抗生素、细菌素等起作用。能够说正常菌群是人体预防外袭菌侵入生物屏障。第21页第22页Factorsaffectinggutmicroflora第23页在正常情况下，正常菌群内部及其与宿主之间处于共生、协调平衡状态。假如宿主受到日粮突然改变、环境改变、患病、手术等应激，或是滥用抗菌药品等情况下，正常菌群中微生物种类、数量发生改变，菌群平衡受到破坏，即称为菌群失调。称为菌群失调。菌群失调常见诱因：

主要是使用抗生素、同位素、激素、患有慢性消耗性疾病时肠道、呼吸道、泌尿生殖道功效失常也是主要原因。去除诱因后普通可使菌群复常，也有长久失调难于逆转情况。菌群失调（六）、菌群失调及其影响第24页条件致病菌：人体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发疾病微生物。在一定条件下，正常菌群中细菌也能使人患病：（1）因为机体防卫功效减弱,引发本身感染。比如皮肤粘膜受伤（尤其是大面积烧伤）、身体受凉、过分疲劳、长久消耗性疾病等，可造成正常菌群本身感染；（2）因为正常菌群借居部位改变，发生了定位转移，也可引发疾病。比如大肠杆菌进入腹腔或泌尿道，可引发腹膜炎、泌尿道感染。人体表面正常菌群，一旦它们进入伤口也会引发感染。第25页四、无菌动物和无特定病原动物无菌动物(germ-freeanimals，GFA)是指体内外不携带任何微生物或寄生虫动物。无菌动物必须经无菌剖腹产、并在绝对无菌隔离器内培育喂养。实际上一些内源性病毒极难除去，所以无菌动物是一个相对概念。无特定病原动物(specificpathogenfreeanimals，SPFA)是指不存在一些特定含有病原性或潜在病原性微生物及其抗体或寄生虫动物(或禽胚胎)。灭绝原虫反刍动物(defaunatedruminantanimals)是在研究反刍家畜瘤胃发酵及其功效过程中，通常将反刍家畜进行灭原虫处理(如降低瘤胃内pH或使之出生后与其它动物隔离等方法)，去除动物体内原虫。

第26页悉生生物：指整个个体不携带或只携带已知微生物生物种类喂养方法说明附记无菌动物隔离系统以封闭无菌技术取得，用现有方法不能检出任何微生物和寄生虫动物。

悉生动物隔离系统确知所带微生物（植物和动物）经特殊喂养动物。确知所带有微生物无特定病原体动物屏障系统没有指定致病性微生物和寄生虫动物。确知不带有微生物通常动物开放系统不明确所带微生物、寄生虫动物，称普通动物，但不得带有些人畜共患传染病病原体。对微生物带有情况不明确第27页五、微生态制剂微生态制剂(microbialecologicalagents)是指一类可经过有益微生物活菌或对应有机物质，帮助宿主建立起新肠道微生物区系，以抵达预防疾病、促进生长添加剂。益生菌：普通是指经过改进肠内微生物区系平衡而对动物起有利作用微生物活菌添加剂，也称微生物活菌制剂。被用作益生素微生物通常有乳酸杆菌、双歧杆菌等。益生元：是指不被宿主消化吸收，但能选择性地促进宿主消化道有益微生物，或饲喂益生菌活性和生长，从而对宿主有益饲料或食品中一些成份，如寡果糖等。

第28页第三节土壤、空气、水中微生物土壤是固体无机物(岩石和矿物质)、有机物、水、空气和生物组成复合物，是微生物适当生境。是微生物大本营。

土壤微生物种类多、数量多、代谢潜力巨大，是主要微生物源。一、土壤中微生物第29页土壤中环境条件：营养、水分、空气、酸碱度、渗透压和温度条件都适于微生物生活，是微生物天然培养基、也是人类最丰富“菌种资源库”。土壤中微生物数量：按种类递减细菌——放线菌——霉菌——酵母菌——藻类——原生动物~108~107 ~106~105~104~103个/g分布广泛，各种条件土壤中都有微生物存在。微生物数量也与土层深度相关，普通离地面10-20cm土壤层微生物最多，伴随土层加深，微生物数量逐步降低。土壤中微生物种类和分布第30页1）土壤微生物数量和分布主要受到营养物、含水量、氧、温度、pH等因子影响，并随土壤类型不一样而有很大改变；2）土壤微生物数量和分布受季节影响；3）微生物数量也与于土层深度相关，普通土壤表层微生物最多，伴随土层加深，微生物数量逐步降低；4）土壤中微生物以细菌最多，其次位放线菌和霉菌。土壤中微生物分布特点：第31页空气中环境条件：无营养和水分、紫外线直射，所以无原生微生物区系。存在状态：漂浮，短暂停留，以吸附于尘埃微粒上形式存在（气溶胶形式存在）。空气中尘埃颗粒数与微生物数量有直接关系，数量取决于尘埃数量分布：越靠近地面空气含菌量越高，当前人类检测到微生物存在最高处为85km高空。第三节土壤、空气、水中微生物二、空气中微生物第32页起源于土壤、水体及人类生产、生活活动；种类主要为球菌、芽孢杆菌、产色素细菌、真菌孢子，普通与其所在环境微生物种类相关；与人类关系：传输动、植物疾病造成食品及发酵生产中污染；空气中微生物杀灭与去除：紫外线照射、甲醛熏蒸、药品喷雾、过滤除菌等，惯用过滤介质有棉花、纱布、石棉滤板、活性炭或超细玻璃纤维过滤纸等。空气中微生物种类和分布第33页1）无原生微生物区系，主要以气溶胶形式存在；2）起源于土壤、水体及人类生产、生活活动；3）种类主要为真菌和细菌，普通与其所在环境微生物种类相关；4）数量取决于尘埃数量；5）停留时间和尘埃大小、空气流速、湿度、光照等因素相关；6）与人类关系：传输动、植物疾病造成食品及发酵生产中污染第34页三、水中微生物各种水域中都生存着对应微生物。水域中微生物种类和数量与水域有机物、无机物种类和含量，光照、酸碱度、渗透压、温度、含氧量和有毒物质含量有亲密关系。水是仅次于土壤第二天然培养基。微生物数量和类群：数量：大量外来腐生细菌，尤其是细菌和原生动物大量繁殖，每毫升污水微生物含量到达107~108个。类群：腐败型水生微生物、真菌、螺旋体、噬菌体、藻类、还有一些随人畜排泄物和病体污物进入水体动植物致病菌。繁殖及后果：通常因水体环境中营养等条件不能满足其生长繁殖要求，加上周围其它微生物竞争和拮抗关系，普通难以长久生存，并最终造成水自净作用。但因为水体流动，也会造成病原菌传输甚至疾病流行。第三节土壤、空气、水中微生物第35页1）数量和种类与接触土壤有亲密关系；2）垂直分带分布3）多是吸附在悬浮在水中有机物上及水底；4）多能运动，有些含有很异常形态（比如柄细菌）；5）靠近城市或城市下游水中微生物多，而且有很多对健康不利细菌，所以不宜作为饮用水源；6）水体本身存在自我净化作用：第36页土壤、水、空气中病原微生物及其传输土壤

一些人和动物病原菌与其它病原微生物，在条件适宜时以土壤为媒介，引发人和动物传染病发生，即为土壤感染。抵抗力强能形成芽孢病原菌，如炭疽杆菌、腐败梭菌等可生存多年甚至几十年。土壤一旦污染了这些病原菌，则可成为疫源地，随时都可能使人和动物感染对应传染病。第37页土壤、水、空气中病原微生物及其传输空气在医院、兽医院及畜禽舍空气中，常悬浮带有病原微生物气溶胶，人或动物吸入感染，分为飞沫传输和尘埃传输，总称为空气传输。抵抗力较强病原微生物可在空气中生存一个时期，如化脓性葡萄球菌、肺炎球菌、链球菌、结核杆菌、炭疽杆菌、破伤风梭菌、气肿疽梭菌、绿脓杆菌等。常引发呼吸道传染病：如结核、肺炎、肺炭疽、流感、化脓性感染等。第38页土壤、水、空气中病原微生物及其传输水

病原微生物可随人和动物排泄物等直接或间接污染水源，可由大小河流广泛传输，由污染饮水引发人和动物传输发病，即为水传染。伤寒、痢疾、结核、炭疽等传染病。病原微生物进入水中后，常因水自净作用而难以长久存活。第39页土壤细菌学检验主要测定菌落总数、大肠菌值和产气荚膜梭菌值3项指标。大肠菌值(产气荚膜梭菌值)是指能检出大肠杆菌(产气荚膜梭菌)最小土壤量(g)。水细菌学检验主要测定菌落总数和大肠菌群数。我国家标准准：饮用水菌落总数≤100个/ml，总大肠菌群数≤3个/L。空气细菌学检验主要是测定1m3

空气中菌落总数和链球菌数。土壤、水、空气细菌学检验第40页饮用水微生物指标：总菌数：

<100个/ml大肠杆菌：<3个/L第41页第42页1、嗜热微生物嗜热微生物是一类生活在高温环境中微生物，如火山