食品微生物专业知识专家讲座

第十章微生物分类和判定MicrobialtaxonomyandIdentification食品微生物专业知识专家讲座第1页第一节通用分类单元一、种以上系统分类单元二、学名三、几个概念食品微生物专业知识专家讲座第2页第一节 通用分类单元种以上系统分类单元界

Kingdom门

Phylum（或Division）——亚门纲

Class——亚纲

——超目

目

Order——亚目

科

Family——亚科

——族

——亚族

属

Genus

种

Species分类单元之间科加入亚门、亚纲、亚目、亚科等次要分类单位。种以下又可分为亚种、变种、型、菌株等食品微生物专业知识专家讲座第3页种概念种（Species）：最基本分类单位定义：种是一个基本分类单位，是一大群表型特征高度相同、亲缘关系极其靠近、与同属内其它种有显著差异菌株总称。在微生物中，一个种只能用该种内一个经典菌株作为详细标本，它就是该种模式种。新种：（Speciesnova,sp.nov或novsp.）

指权威性分类判定手册中从未记载过一个新分离并判定过微生物新被判定种发表时应在其学名后标上sp.nov.符号，食品微生物专业知识专家讲座第4页亚种以下分类单元变种(Variety，Var.)

，某纯种某一主要特征与经典菌种不一样，其余特征则完全相符，而这一特征又是稳定，就称该纯种为经典种变种。经典枯草芽孢杆菌：不产黑色素一个芽孢杆菌：酪氨酸培养基上产黑色素，其它特征都相同——称枯草芽孢杆菌黑色变种（BacillussubtilisVar.niger）食品微生物专业知识专家讲座第5页亚种（Subspecies,subsp.,ssp.）

种深入细分亚种与变种是近义词，二者经常混用常在种名、署名加词后写上subsp.然后再写详细亚种加词；亚种以下生物变型——表示特殊生化或生理特征血清变型——表示抗原结构不一样致病变型——表示一些寄主专一致病性噬菌变型——表示对噬菌体特异性反应形态变型——表示特殊形态特征食品微生物专业知识专家讲座第6页菌株（strain）或称品系：表示任何由一个独立分离单细胞繁殖而成纯种群体极其一切后代；实际上是一个微生物到达遗传性纯标志。同一菌种不一样菌株作为分类判别主要性状——相同非判别用“小”性状——很大差异尤其是生化性状，如代谢产物（抗生素、酶、有机酸等）产量性状等食品微生物专业知识专家讲座第7页类群（group）：有些微生物种类特征介于两种微生物之间，把这两种微生物和介于它们之间种类统称为一个“群”。没有分类地位彼此不易严格区分在研究某一阶段还不准备作深入判定把大肠杆菌和产气杆菌（两个种区分显著）以及许多介于这两种细菌之间中间类型，统称为大肠菌群食品微生物专业知识专家讲座第8页二、微生物学名俗名（Commonname，Vernacularname）结核杆菌红色面包霉绿脓杆菌学名（ScientificName）结核分枝杆菌(Mycobacteriumtuberculosis)粗糙脉胞菌(Neurosporacrassa)铜绿假单胞菌(Pseudomonasaeruginosa）学名：为了便于交流和防止混同，依据一个统一命名法则，给每种微生物取一个为大家公认科学用名。食品微生物专业知识专家讲座第9页微生物命名标准学名（ScientificName,Scientificnomenclature

）

菌种科学名称，是按照《国际细菌命名法规》命名国际学术界公认，并通用名称。由拉丁词或拉丁化词组成菌种学名林奈“双名法”

Binomialnomenclature三名法学名其它知识一个微生物学工作者必须切记惯用常见微生物学名食品微生物专业知识专家讲座第10页微生物命名标准要求与常识：属名应大写首字母、单数、通常是拉丁字名词，用来描述微生物主要特征，如形态、生理特征等种加词代表一个种次要特征，首字小写,是拉丁字形容词，来补充说明微生物次要特征，如颜色、形状、用途1.学名=属名+种加词+（首次定名人）+现名定名人和鲜明定名年份大肠埃希氏菌

Escherichiacoli(Migula)CastellanietChalmers1919两歧双歧杆菌

Bifidobacteriumbifidum（Tissier）Orla-Jensen1924食品微生物专业知识专家讲座第11页2.学名=属名+种名+菌株（用字母、符号等字形表示）表示菌株符号：随意或研究机构名称缩写；如“BF”为“北纺”，即北京纺织工业局科学研究所BacillussubtilisAS1.389枯草芽孢杆菌（可生产蛋白酶）B.subtilisBF7658（可生产淀粉酶）菌种保藏机构缩写如“AS”为AcademiaSinica（中国科学院），“ATCC”即AmericanTypeCultureCollection(美国模式菌种保藏中心）

食品微生物专业知识专家讲座第12页双名法实例3.学名=属名+sp.(或spp.)只判定到属名，对详细种不能必定枯草芽孢杆菌

Bacillussubtilis(Ehrenberg)Cohn1872

缩写：B.subtilis

或Bac.subtilis

Bacillussp.表示还未定种名芽孢杆菌（芽孢杆菌某一个）

Bacillusspp.表示一批还未定名芽孢杆菌（若干芽孢杆菌）食品微生物专业知识专家讲座第13页菌株（品系）表示由一个独立单细胞繁殖而成纯种群体及其一切后代BacillussubtilisAS1.389枯草芽孢杆菌（可生产蛋白酶）B.subtilisBF7658（可生产淀粉酶）食品微生物专业知识专家讲座第14页亚种/变种命名——“三名法”学名=属名+种名

+subsp.或var.+亚种（或变种）加词 排成斜体排成正体，但可省略排成斜体SaccharomycescerevisiaeHansenellipsoideus(Hansen)Dekker汉斯酿酒酵母椭圆形变种，原来由Hansen定名，以后Dekker将其划为椭圆变种亚种（subspecies，简称“subsp.”，排成正体字）变种（variety，简称“var.”，排成正体字）Candidalipolytica(Harrison)DiddensetlodderVar.,lipolytica

表示解脂假丝酵母解脂变种食品微生物专业知识专家讲座第15页新种命名新种：在实际工作中取得并判定了一个新种（sp.nov.或nov.sp.,是speciesnova缩写）按照法则命名发表时，应在其学名后附上“sp.nov.”符号，排成正体字。谷氨酸发酵新菌种Corynebacteriumpekinensesp.nov.AS1.299(北京棒杆菌AS1.299，新种）C.crenatumsp.nov.AS1.542（钝齿棒杆菌AS1.542，新种）新种发表前，模式菌株培养物就应存放在一个永久性菌种保藏机构，并允许人们从中取得该菌种。食品微生物专业知识专家讲座第16页食品微生物专业知识专家讲座第17页第二节 微生物在自然界地位生物界级分类学说：是在认识发展过程中存在对生物分类不一样阶段不一样观点。二界→三界→四界→五界→六界→三原界（1753）（1860）（1956）（1969）（1949）（1978）五界系统包含动物界、植物界、原生生物界（原生动物、单细胞藻类、粘菌）、真菌界以及原核生物界。六界系统在五界系统基础上增加一个病毒界。食品微生物专业知识专家讲座第18页R.H.Whittaker五界系统示意图食品微生物专业知识专家讲座第19页六界系统表解原生生物界原生动物、单细胞藻类、粘菌原核生物界细菌（真细菌和古生菌）、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体、衣原体真菌界酵母菌、霉菌、蕈菌植物界动物界病毒界病毒、亚病毒（类病毒、拟病毒、朊病毒）食品微生物专业知识专家讲座第20页三原界系统是1978年由R.H.Whittaker和L.Margulis提出。全部生物存在一个共同祖先，由它分三条进化路线，就形成了三个原界：古细菌原界（Archaebacteria)，包含产甲烷细菌、极端嗜盐菌和嗜热嗜酸菌；真细菌原界（Eubacteria)，包含蓝细菌和各种除古细菌以外其它原核生物；真核生物原界（Eucaryotes），包含原生生物、真菌、动物和植物。提出了内共生学说，主要是Margulis贡献食品微生物专业知识专家讲座第21页三原界系统示意图食品微生物专业知识专家讲座第22页第三节 各大类微生物分类系统纲要一、原核微生物分类系统纲要伯杰氏手册二、真菌分类系统纲要Ainsworth菌物分类系统纲要食品微生物专业知识专家讲座第23页一、原核微生物分类系统纲要原核生物分类学手册发展细菌分类图说伯杰氏判定细菌学手册细菌与放线菌判定细菌分类学原核生物伯杰氏系统细菌学手册食品微生物专业知识专家讲座第24页伯杰氏手册Breed《伯杰氏系统细菌学手册》

全部细菌（包含古细菌在内）放在原核生物界

细菌分类和判定依据Buchanan,R.E.etal.Bergey’sManualofDeterminativeBacteriology,伯杰氏判定细菌学手册1923年,1925年,1930年,1934年,1939年,1948年,1957年,1974年分别出版了第一至第八版，1994年出了第九版以形态、生理生化、G+Cmol%、生态分布等特征为主表达了当代分子生物学研究结果Bergey’sManualofSystematicBacteriology1984，9版

细菌（古细菌）、支原体、衣原体、立克次氏体、蓝藻、放线菌食品微生物专业知识专家讲座第25页食品微生物专业知识专家讲座第26页细菌分类高级单位第九版《伯杰氏系统细菌学手册》对全部微生物高级分类单元划分以下（19类，250属）:原核生物界(Procaryotae)薄壁菌门(Gracilicutes)暗细菌纲(Scotobacteria)不产氧光细菌(Anoxyphotobacteria)产氧光细菌(Oxyphotobacteria)

厚壁菌门(Firmicutes)厚壁菌纲(Firmibacteria)放线菌纲(Thallobzcteria)软壁菌门(Teneribacteria)软皮体纲(Mollicutes)伪壁菌纲(Mendosicutes古细菌纲(Archaeobacteria)

食品微生物专业知识专家讲座第27页二、真菌分类系统纲要代表性真菌分类系统Ainsworth（1973）真菌分类系统N.J.W.Kreger-vanRij,Theyeasts:ataxonomicstudy,1984菌物与真菌食品微生物专业知识专家讲座第28页第四节 微生物分类判定方法分类判定步骤取得该微生物纯种培养物（pureculture)测定一系列必要判定指标查找权威性判定手册微生物分类中使用技术水平细胞形态水平细胞组分水平蛋白质水平基因组水平食品微生物专业知识专家讲座第29页经典分类法早期，在细胞形态和习性水平。当代分类判定方法60年代起，核酸和蛋白质，红外光谱、气相色谱和质谱以及计算机应用数值分类法食品微生物专业知识专家讲座第30页经典微生物分类方法经典分类法：依据少数几个特征进行分类方法随机，不系统经典分类方法分类依据：形态特征：个体群体生理、生化特征：营养要求（碳源，氮源，生长因子）；代谢产物（种类，产量，显色反应等）；酶（产酶种类，反应特征等）生态特征：生长温度，对氧需要，酸碱要求，宿主种类等生活史特点血清学反应 噬菌体敏感性其它食品微生物专业知识专家讲座第31页形态特征形态特征包含个体特征和群体特征。个体特征：细胞形态，染色反应，各种特殊结构等群体特征：菌株在一定培养基中菌落特征菌落形态，在半固体或液体培养基中生长状态食品微生物专业知识专家讲座第32页生理和生化特征营养起源

各种糖能否被用作碳源和能源，对特定有机化合物和CO2利用能力氮源利用，是蛋白质、蛋白胨、氨基酸或铵盐、硝酸盐中氮，还是大气中游离氮。代谢产物检测是否形成有机酸、产生气体，能否分解色氨酸产生吲哚，能否还原硝酸盐，能否产生色素或抗生素等与温度和氧气关系食品微生物专业知识专家讲座第33页经典分类依据生态特征微生物与其它生物寄生或共生等关系专一性微生物在自然界分布（是否耐高渗、嗜盐）血清学反应将已知菌种或菌株制成抗血清，未知菌是否与其发生特异性血清反应用于微生物亚种分类、病毒分类（尤其是噬菌体分类）食品微生物专业知识专家讲座第34页经典分类依据生活史上代个体经一系列生长、发育阶段而产生下一代个体全部经历微生物个体发育阶段改变对噬菌体敏感性各噬菌体有严格寄生范围菌体对噬菌体敏感性，区分不一样类型食品微生物专业知识专家讲座第35页当代微生物分类方法遗传分类法：从遗传学角度估价微生物之间亲缘关系分类方法主要分类依据：GC含量和DNA杂合情况。

化学分类法：指除核酸成份以外其它化学成份测定细胞壁、类脂、细胞色素组成，蛋白质氨基酸次序，红外吸收光谱，核磁共振谱等食品微生物专业知识专家讲座第36页G+C含量G+C含量：DNA中碱基G和C在整个DNA中摩尔百分比。判断微生物种属间亲缘关系远近亲缘关系越远种，碱基数目和排列次序相差越大。各类微生物G+C含量：27-75摩尔%G+C含量相差10%以上，必定不属于同一个种完全不相关两种微生物，G+C含量可能相同/近注意：使用G+C含量性状，必须结合其它性状食品微生物专业知识专家讲座第37页DNA杂交试验原理：不一样起源DNA在体外加热解链，适当条件，使互补碱基配对结合成双链DNA，然后测定杂合百分率杂合率越高，两个DNA碱基序列相同性越高，亲缘关系也越近两条单链DNA碱基序列完全相同，完整双链，杂合率100%部分相同，生成“双链”含部分单链，杂合率小于100%。比较不一样起源DNA碱基序列类似性食品微生物专业知识专家讲座第38页DNA-rRNA杂交16SrRNA寡核苷酸序列分析分析后作出相同性图，关系近集中到一起，关系远在图上占据不一样位置食品微生物专业知识专家讲座第39页细胞壁成份分析组成单位或结构，显著特殊性霉菌细胞壁主要含有几丁质；细菌细胞壁主要成份是肽聚糖。革兰氏阴性菌细胞壁肽聚糖含量较低，还有多肽、脂蛋白及脂多糖等；革兰氏阳性菌细胞壁肽聚糖百分比较高，还有蛋白质、多糖、磷壁酸和磷壁质等。广泛用于放线菌分类，并作为分属依据食品微生物专业知识专家讲座第40页红外光谱每种物质化学结构都含有特定红外光谱测定微生物化学成份比较适合用于“属”分类，但不适于“种”间分类优点：简单快速，样品用量少食品微生物专业知识专家讲座第41页数值分类法又称统计分类法用