从环境中分离放线菌
放线菌筛选的一般方法

放线菌筛选的一般方法1.放线菌样本的收集:可以从自然环境中收集土壤、植物、水体等样本,也可以从实验室中保存的菌种库中选取菌种作为筛选对象。
2.放线菌的分离:将收集到的样本通过稀释涂布、均匀涂布等方法进行分离。
将分离出的放线菌菌落定植于选择性培养基上,利用差异营养需求、抗生素抑制等原理,筛选出纯培养基。
3.放线菌培养:将分离出的纯净菌株接种到适宜的培养基上进行培养,包括液体培养和固体培养。
液体培养可以用于代谢产物的筛选,固体培养主要用于菌株保存和鉴定。
4.代谢产物的筛选:通过对放线菌培养液或菌体提取物的分离、纯化和结构鉴定,筛选出具有生物活性的代谢产物。
常用的筛选方法包括生物测定法、波谱分析法等。
其中,生物测定法是通过对目标活性的生物测定,如抗菌活性、抗肿瘤活性、抗炎活性等,筛选出具有生物活性的化合物。
5.进一步筛选与优化:在获得具有初步生物活性的代谢产物后,可以进一步对其进行筛选与优化。
可以通过改变培养条件(如培养基、温度、pH值等)、发酵工艺等方式提高活性代谢产物的产量和纯度。
6.结构鉴定:对优选的生物活性代谢产物进行结构鉴定,通常使用核磁共振谱、质谱、红外光谱等波谱技术进行分析。
结构鉴定有助于揭示生物活性物质的药理作用机制,为后续研究提供基础。
7.生产量扩大与优化:当获得了具有潜在药用价值的放线菌菌株和代谢产物后,可以进行大规模的发酵生产以提高产量。
在此过程中,需要不断优化发酵工艺、培养基成分和培养条件,以提高产量和纯度。
综上所述,放线菌筛选的一般方法包括放线菌样本的收集、放线菌的分离、放线菌培养、代谢产物的筛选、进一步筛选与优化、结构鉴定和生产量扩大与优化。
这些方法的应用能够帮助科学家发现新的放线菌菌株和生物活性化合物,并为新药研发提供重要的基础信息。
放线菌的概念

放线菌的概念放线菌(Actinobacteria)是细菌界中的一个重要类群,它们属于革兰氏阳性菌,通常具有分枝杆状的菌丝和分枝状的孢子体,因此得名“放线菌”。
放线菌广泛分布于自然界中,主要存在于土壤、水体、植物及动物体内等环境中。
它们是一类非常重要的微生物资源,具有巨大的应用潜力。
放线菌是许多药物的重要来源,被誉为“微生物的黄金矿井”。
已有超过70%的广谱抗生素、40%的抗肿瘤药物以及多种抗寄生虫、抗痨和免疫抑制剂等药物,都是由放线菌产生的。
放线菌的菌丝通常为分枝杆状,菌丝之间对角交织,形成复杂的菌丝网络。
这种特殊的菌丝结构使放线菌对外界环境和共生体有更广泛的适应性。
与此同时,放线菌的菌丝表面覆盖有黏液层,形成了一种粘附能力强的结构,能够黏附于植物根部和其他微生物表面,与它们形成复合体,发挥共生作用。
放线菌生命周期通常包括孢子体阶段和菌丝体阶段。
放线菌的孢子体通常是通过产生分枝状的孢子来繁殖的,这些孢子具有很强的耐受力,可以在极端的环境条件下存活很长时间。
当环境条件适宜时,孢子体会发芽生长为菌丝体,菌丝体通过不断延伸分枝,形成一个庞大的菌丝网络。
菌丝体生长阶段是放线菌进行代谢活动和产生各种代谢产物的主要阶段。
在菌丝体的一些末端会出现一些特殊的培养体,如分枝芽膨大,形成一种“分枝型”的生长类型,这种类型被认为是放线菌产生细胞内二次代谢产物的重要时期。
放线菌具有极强的代谢途径多样性,拥有一个庞大的基因组,其中包含了大量的代谢途径相关基因。
放线菌的这种多样性使其能够合成许多特殊的二次代谢产物,如抗菌素、生物活性化合物和酶等。
放线菌常常通过激活特定的基因表达来产生这些代谢产物。
此外,放线菌的基因组还具有一些调控模块的特征,这些模块能够调控菌丝的生长与分化、激活代谢途径等,使其具有更强的适应性。
放线菌对人类社会的影响远不止于药物产生。
放线菌参与了许多生物地质和生态学过程,如土壤有机质分解、养分循环等。
放线菌还参与了微生物间的相互作用,与其他微生物形成共生体,在共生体内发挥重要的生物防御作用。
环境中的微生物(放线菌)

单细胞,大多由分枝发达的菌丝(mycelium)组成;
菌丝直径与杆菌类似,约1mm; 细胞壁组成与细菌类似,绝大多数 革兰氏染色阳性; 细胞的结构与细菌基本相同
菌丝按形态和功能可分为三种 营养菌丝(substrate mycelium )
气生菌丝(aerial mycelium )
孢子丝 (sporophores)
第三节 古 细 菌
一、古细菌的特点 二、产甲烷古细菌群 三、还原硫酸盐古细菌群 四、极端嗜盐古细菌群 五、无细胞壁古细菌群 六、极端嗜热的代谢元素硫古细菌群
一、古细菌的特点
– 染色:革兰氏阳性或是革兰氏阴性 – 形态:球形、杆状、螺 旋形、耳垂形、不规则形状 – 一些为单细胞,也有形成丝状体或多聚体。大小:直 径0.1至15 µm以上,有些丝状体能夠生长至200 µm – 增殖:可以用二分裂、出芽、裂殖或其他机制 – 氧气:好氧性、兼性厌氧性或绝对厌氧性 – 营养:化学无机自养性生物到有机营养性生物 – 温度:有些是嗜温,另一些超嗜热生物 – 常存在于厌气、高盐或高温环境中
β-胡萝卜素 两种兰色素:红光下含量高 藻胆蛋白 一种红色素:绿光下含量高 有效地利用光源
气泡:存在于细胞质中。 功能:利于菌体漂浮水面进行光合作用
3、蓝细菌的主要生理特点
(1) 进行放氧光合作用(有氧条件下) (2)部分具有固N能力(热带地区、水稻田)
异形胞
蓝藻主要类群
蓝藻门约有150属,1500种,根据形态不同分为三个纲: 1、色球藻纲:包括所有单细胞体和单细胞群体种类。
主要古生物类群的特征 类群 一般特征
代表属
极端嗜盐 类球狀或不规则杆状,革兰氏阴 盐杆菌属、盐球 古生菌 性或革兰氏阳性,主要为好气有 菌属 机化学营养型,生长需要高浓度 NaCI (≧1.5 M)。菌落呈淡紅色, 嗜中性或嗜碱性。嗜溫或微嗜热。 有些种有细菌视紫质并利用光合 成ATP
实验四 细菌、真菌、放线菌的分离与培养

实验报告课程名称:环境微生物学实验实验类型:综合实验实验项目名称:微生物的分离与培养与菌落观察学生姓名:专业:环境工程学号:同组学生姓名:指导老师:实验地点:实验日期:2018 年 10月16日一、实验目的和要求1.掌握微生物接种培养技术2.掌握微生物分离纯化技术3.学习并掌握放菌落形态结构的观察方法,认识并理解它们的形态特征。
二、实验内容和原理土壤是微生物生活的大本营,是寻找和发现具有重要价值微生物的主要菌源。
在不同土壤中,各类微生物的数量千差万别。
为了分离获得某种微生物,需要预先制备不同稀释度的菌悬液,并添加相应的抗生素抑制不需要的微生物,例如,添加链霉素25~50U/mL抑制细菌;添加0.5%重铬酸钾液或制霉素50 U/mL 抑制霉菌。
通过10倍稀释以及平板分离、平板涂布和平板划线等操作,微生物可在平板上分散成单个的个体,经过适宜条件培养,单个个体可形成单个菌落。
挑取单个菌落转接至新鲜平板上,即可使目的菌种纯化。
1.菌种的分离纯化:从混杂微生物群体中获得只含有某一种或某一株微生物的过程称为微生物分离与纯化。
在分子生物学的研究及应用中,不仅需要通过分离纯化技术从混杂的天然微生物群中分离出特定的微生物,而且还必须随时注意保持微生物纯培养物的“单一性”,防止其他微生物的混入。
2.平板涂布法:因为将微生物悬液先加到较烫的培养基中再倒平板易造成某些热敏感菌的死亡,且采用稀释倒平板法也会使一些严格好氧菌因被固定在琼脂中间缺乏氧气而影响其生长,因此在微生物学研究中常用的纯种分离方法是涂布平板法。
用途上,一般多用于从菌种的纯化;优点是可以观察菌落特征,对混合菌进行分离;但不能计数3.平板划线法:最简单的分离微生物的方法是平板划线法,其原理是将微生物样品在固体培养基表面多次作“由点到线”稀释而达到分离目的的。
划线的方法很多,常见的比较容易出现单个菌落的划线方法有斜线法、曲线法、方格法、放射法、四格法等。
用途一般多用于筛选菌株。
广东沿海原生态红树林环境放线菌分离及抗分枝杆菌活性评价

f m tesio vr u i s f un dn tc magoea Y n jn , uzo ,S eze n hh i A t a o 5 r o f ai s t ag ogi at n r t a ga gH i u h nhnadZ u a o h l o se o G n v i h . t f ol 4
第 3卷 第 3 1 期 2 1 6月 0 2年
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Vo .3 . No 1 1 .3
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广东沿海原生态红树林环境放线菌分离及 抗分枝杆菌活性评价
梁碧怡 ,陆羽 ,王军 z 翔 2 ,周 7刘岚 s 林 永 成 s ,
ae c ( 2: ,/ v , n sdf cenn atr s t c vyaa s Myo atr m. cbc r m s g a s ct 3: 1v ,) a due rsreigb e i ti ati gi t cbcei Myoat i mem t i v o eo ae it n u eu i
(. 1佛山市中医院,广东 佛山 5 80 ;2 中山大学 药学 院,广东 广州 200 . 50 0 ; 10 6
3 中山大学 化学 与化学工程学院 ,广东 .
广州
507) 12 5
摘
要:为 了寻找新型抗 结核药物先导 ,从广东沿海 阳江 、惠州 、珠海 、深圳等原生态红树林保护区采集 了 4 5份土壤样 品,
Ab t a t n od rt e r h n v l i hb t r fMy o a t r m u e c l s . i e st o ci o c t s wa s lt d sr c :I r e o s a c o e n i i s o e b ee i o u t b r u o i a d v ri f a t my e e s ioa e s y n
环境微生物学2-3放线菌

图 2-33 钩端螺旋体
5
在废水活性污泥法处理中,出现过由诺卡氏菌属的某些种引 起的活性污泥丝状膨胀和起泡沫现象。
一、放线菌的个体形态、大小和结构
放线菌的菌体由纤细的、长短不一的菌丝组成,菌 丝分枝,为单细胞,在菌丝生长过程中,核物质不断复 制分裂,不形成横隔膜,也不分裂,无数分枝的菌丝组 成很细密的菌丝体。
一、放线菌的个体形态、大小和结构
三、放线菌的繁殖
放线菌的生活史包括孢子的萌发,菌丝的生长、发育及繁 殖等过程(图 2-28)。
放线菌是通过分生孢子或孢囊孢子繁殖,也可以一段营养 菌丝繁殖。
各种放线菌的菌落形态特征
链霉菌的生活史
图 2-28 链霉菌的生活史 A.孢子萌发 B.基内菌丝 C.气生菌丝
D.孢子丝 E.孢子丝分化为孢子
分布:在土壤、污水、垃圾、昆虫、脊椎动物及人体中。
三、衣原体
衣原体隶属于衣原体门(BXⅥ门)衣原体目衣原体科的 衣原体属(Chlamydia)见图 2-32。呈球形,直径0.2~ 1.5μm。为革兰氏染色阴性反应,细胞化学组分和结构与 革兰氏染色阴性细菌相似,其细胞壁为含胞壁酸的外膜, 含RNA和 DNA。
72~73
好氧
菌 丝 常 平 行 排 列 , 彩 色 , ⅡD 型 细 胞 壁 , 在土壤和植物腐败物中生活,营养菌丝 发达,菌丝呈各种颜色,产生各种色素, 没有气生菌丝或不发达,在营养菌丝上 长出孢囊柄,在其尖端长孢子囊
直 径 0.5 ~ 2.0 , 营养菌丝分枝无 气生菌丝体;形 成多腔孢囊
66~71
菌丝体分三类:
① 营养(基内)菌丝:摄取培养基内营养,菌丝宽度为 0.2μm~0.80μm,长度为50μm~600μm之间,有无色的、 有的产色素 (黄、橙、红、紫、蓝、绿、褐、黑)。
细菌、放线菌及古菌在环境工程中的作用

细菌、放线菌及古菌在环境工程的应用细菌、放线菌及古菌在环境工程或水处理工程中的应用细菌在环境工程或水处理工程中的应用(1)细菌在水处理中的作用1、污(废)水生物处理的工作主体是曝气池活性污泥中的细菌活性污泥法、生物膜法、稳定塘法等人工生物处理技术对有机物的降解起主要作用的都是细菌。
好氧活性污泥(绒粒)的结构和功能中心是能起絮凝作用的细菌形成的细菌团块——菌胶团。
活性污泥的主体细菌来源与土壤、河水、下水道污水和空气中的微生物。
它们多数是革兰氏阴性菌。
如动胶菌属和从毛单细胞属,可占70%。
好氧活性污泥的细菌能迅速稳定污(废)水中的有机物,有良好的自我絮凝能力和沉降能力。
在处理废水的过程中吸附能力很强的菌胶团将废水中的杂质和游离细菌等吸附在其上,形成了活性污泥的絮凝体。
作为絮凝体主体骨架的菌胶团细菌在废水处理过程中起到了非常重要的作用。
菌胶团在水处理中的作用:1>有很强的生物絮凝、吸附能力和氧化分解有机物的能力。
提供了良好的生存环境。
2>菌胶团对有机物的吸附和分解,为原生动物和微型后生动物提供了良好的生存环境。
3>具有指示作用:通过菌胶团的颜色、透明度、数量、颗粒大小及结构的松紧程度可衡量好氧活性污泥的性能。
如新生菌胶团颜色浅、无色透明、结构紧密,则说明菌胶团生命力旺盛,吸附和氧化能力强,即再生能力强。
此外,活性污泥中还辅以少量丝状细菌作为骨架而组成结构紧密的大絮体,也是活性污泥的重要组成部分。
丝状菌在活性污泥中可交叉穿织在菌胶团之间,或附着在絮凝体的表面。
当废水中的丝状细菌的数量超过菌胶团时,会使活性污泥沉降性变差,严重时引起活性污泥的膨胀,使出水水质下降。
2、光合细菌处理高浓度有机废水BOD5在10000m g/L以上的高浓度有机废水(浓粪便水、豆制品废水、食品加工废水、屠宰废水等)可用有机光合细菌处理。
什么是放线菌

什么是放线菌引言放线菌(Actinobacteria)是一类广泛存在于自然环境中的细菌,也是一类非常重要的微生物资源。
它们具有丰富的代谢能力和生物活性产物,对于农业、药物开发、环境保护等领域具有重要的应用价值。
放线菌的研究和应用已经成为微生物学和生物技术领域的热点之一。
本文将从分类特征、生物特性、应用领域等方面对放线菌进行详细介绍。
一、分类特征1. 形态特征放线菌是革兰氏阳性细菌,其细胞多为直杆状,长为0.2-2.0μm,直径为0.5-1.0μm。
有的放线菌细胞会形成分枝或丝状结构,使得其菌落呈现放射状生长。
2. 细胞壁特征放线菌的细胞壁主要由多肽聚糖组成,其中N-乙酰葡萄醣胺和N-乙酰半乳葡萄糖胺是其特征性成分。
这些特殊的细胞壁结构使得放线菌对抗生物膜、抗药物和耐酸碱有一定的能力。
3. 分类系统放线菌属于细菌界放线菌纲(Actinobacteria),目前已知的放线菌约有50个属。
根据形态特征、生理和生态习性等分类指标,放线菌可以进一步分为不同的科、属和种。
二、生物特性1. 生长环境放线菌广泛存在于土壤、水体和植物表面等自然环境中。
它们对土壤质地、pH值、湿度和养分含量等因素有一定的适应性,因此在地球生态系统中分布十分广泛。
2. 代谢能力放线菌具有丰富的代谢能力,可以利用多种有机物和无机物作为碳源、氮源和能源。
许多放线菌具有优良的降解能力,能够降解有机污染物和农药,对环境保护具有重要的意义。
3. 生物活性产物放线菌是许多重要天然产物的产生者,其中包括抗生素、抗肿瘤活性物质、抗氧化物质等。
这些生物活性产物对细菌、真菌和肿瘤细胞等具有显著的抑制或杀灭作用,对人类的健康和医疗具有重要意义。
三、应用领域1. 农业应用放线菌具有优良的土壤分解和降解能力,可以降解农药残留、处理农业废弃物等。
此外,放线菌还能够产生一些具有生物肥料作用的物质,可以促进植物的生长和发育。
2. 药物开发放线菌是抗生素的重要来源之一,许多著名的抗生素如链霉素、土霉素等都是由放线菌产生的。
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三、实验材料
• 1、样品 • 干燥的营养基质丰富的苗圃土 • 2、仪器 • 铲子、牛皮纸、搪瓷杯、锥形瓶、玻璃棒、烧杯、小试剂瓶、标 签纸、移液管、接种环、试管、记号笔、酒精灯、电子天平、电 炉、恒温培养箱、加压蒸汽灭菌锅、电热干燥烘箱
3、培养基及试剂配制
• 1)培养基(高氏一号琼脂+重酪酸钾培养基)配制: • 配方:可溶性淀粉20g、K2HPO4 0.5g、1mol/LNaOH、MgSO4•7H2O 0.5g、NaCl 0.5g、 FeSO4•7H2O 0.01g、琼脂20g、蒸馏水1000ml、250mg重酪酸钾、PH7.2~7.4。 • 步骤:用搪瓷杯先量取500ml自来水在电炉上加热。根据配方,依次称取各种药品加入搪瓷 杯中,搅拌均匀。可溶性淀粉称入烧杯中,加入50ml自来水调成糊状,待培养液煮沸时加 入淀粉糊,边加边搅拌,防止糊底。之后,加入琼脂煮沸至完全溶化,补足1000ml水量。 接着,缓慢加入NaOH液,边加入边搅匀培养液,然后用PH试纸测其酸碱值,调PH至7.2~7.4。 • 趁热分装于8个三角瓶中,塞好棉塞。用牛皮纸包扎好,贴好标签。最后,高压蒸汽灭菌, 121℃灭菌30min. • (2)试剂配制:
加热已制备并灭菌好的高氏合成1号琼脂+重酪酸钾培养基,在无菌条件下倒10个平板贴好标 签,冷却。
用平板稀释法(稀释度从10-3到10-5浓度)将菌种接种在高氏合成1 号琼脂+重酪酸钾的平板培养基上
• 4、纯化 • (1)方法:5~7天后,加热培养基,倒斜面。选择挑取效果较好 的菌落用接种环接种于高氏1号斜面,28℃培养5~7d。 • (2)原理:放线菌的群体特征:小型、干燥、不透明、与培养 基连接紧密,难以挑取,表面呈致密的丝绒状,上有一薄层彩色 “干粉”,正反面颜色不一致,边缘琼脂平面有变形。 • (3)注意:实验过程要做好标记。
• 蒸汽灭菌制备无菌水。
• 干热灭菌9个锥形瓶、平皿10个、玻璃棒3个、移液管3个、10个试管
土壤的采集及处理过 程
• 3、分离 • (1)方法:将处理后的土壤悬浮液稀释100倍备用。加热已制备 并灭菌好的高氏合成1号琼脂+重酪酸钾培养基,在无菌条件下倒 10个平板然后,贴好标签,冷却。用平板稀释法[6](稀释度从 10-3到10-5,浓度设置见)将菌种接种在高氏合成1号琼脂+重酪酸 钾的平板培养基上,28℃培养5~7d。 • (2)原理:见上文实验原理。 • (3)注意:稀释样品时要在无菌条件下进行;每个稀释度做2~3 个培养皿,并做好标记;实验中要留一个空白对照;注意划线时 的操作。
五、实验预期结果
• 于时间有限,不能对土样进行风干,可能会影响分离得到的放线 菌的纯度。 • 而且可能实验进行不到纯化这一步,仅停留在分离就必须终止实 验。但是由于预先对土样进行的充分的处理,培养时也选用了针 对放线菌的培养基并且加入了有效的抑制剂,即使没有纯化,分 离后也可达到实验目的。
•
1mol/LNaOH、6%酵母膏和用5 mmol / L 磷酸缓冲液稀释的0.05% SDS
制作培养基的仪器准备
制作培养基的药品准 备
药品的称量 过程
培养基的制作过 程
四、实验方案
• 1、土样的采集及处理 • (1)方法:在苗圃,按对角交叉(五点法)取样。先出去表层约2cm的土壤,将铲子插入 土中数次,然后取2~10cm处的土壤于叠好的牛皮纸袋里。将土样放入三角瓶中,加入少量 胆酸钠,再加适量蒸馏水振荡溶解制成土壤悬浮液。调节稀释液的PH为7,略微加热后冷却 至40℃。之后,再加6%酵母膏和用5 mmol / L 磷酸缓冲液稀释的0.05% SDS震荡20min。 • (2)原理:放线菌在较干燥的,营养基质较丰富的中性或微碱性土壤中分布较多;胆酸钠 有利于分散土壤颗粒;一定浓度的酵母膏和SDS有抑制细菌、真菌的作用。 • (3)注意:所取的土样不可过湿,防止样品中杂菌过多;至土壤稀释液时要振荡充分,是 土样与水充分混合,将菌分散。 • 2、器材灭菌
从环境中分离放线菌
组长:褚凤珅、组员:赵玉玺、、张治 、王霞、 张佳慧 、张欢欢
一、 实验目的
• 1.学习从土壤中分离放线菌的方法 • 2.练习、掌控微生物接种、移植和培养的基本技术。 • 3.掌握无菌操作技术。
二、实验原理
• 放线菌是原核生物,是重要的抗生素产生菌,在土壤中的数量仅次于细菌, 尤其在有机质丰富、透气性好的中性到微碱性土壤中的数量较多。
• 土壤颗粒的分散程度对于分离放线菌也有影响。钱恒段等,用胆酸钠处理土 壤悬液后土壤分散效果较好,且优于纯蒸馏水。这可能是因为胆酸钠对土壤 腐殖质具有较强的结合能力从而有利于破坏土壤团聚结构。 • 据杨宇容等,重铬酸钾对土壤真菌、细菌的抑制作用较明显,然而对放线菌 并无抑制作用。而且其价格低廉,如安德荣等[其可作为理想的放线菌分离 抑制剂。徐成勇等实验证明酵母膏、SDS(十二烷基硫酸钠)也有抑菌的作 用。 • 本实验所用方法为综合徐成勇等及钱恒段等实验结果所得。