真菌学的发展史

第二节 真菌与人类的关系
1. 真菌的工业应用 2. 真菌与农业生产 3. 真菌与医疗卫生
2.1 真菌的工业利用
甘油发酵是真菌工业利用的一个最早事例
目前美国仍采用耐高渗酵母大规模生产甘油
有机酸的工业生产-----采用真菌发酵的方法
如食品添加剂的柠檬酸、乳酸、葡萄糖酸、苹果酸等
酶制剂工业，550种酶制剂有1/3是真菌生产
草菇
羊肝菌
长 裙 竹 荪
猴 头 菌
金 针 菇
美 味 牛 肝 菌
蒙 古 口 蘑
银 耳
香菇
真菌在其他工业也有广阔的前景 ✓ 单细胞蛋白的生产 ✓ 造纸工业的纸浆发酵 ✓ 纺织工业的织物退浆 ✓ 石油工业的石油脱蜡 负面影响： 真菌常引起食品（如蔬菜、水果、谷物等）的
霉变和工业产品的霉腐变质
南宋陈松玉的《菌谱》（公元1245年）和明代潘之恒的 《广菌谱》（公元1500年）分别记载描述了11种食用菌 和19种真菌。
真菌直接入药是我国利用真菌的一大发明。公元100200年最早的药物书《神农本草经》及历代其他本草书 中记载了多种真菌的药用价值，如茯苓、猪苓、灵芝、 木耳等
茯苓: 其菌核是传统的中药材。性干 ,味甘 ,入心、 脾、肺、肾经。具有利水渗透湿、健脾和胃、宁心 安神等功能 ,是中药“八珍”之一。
1. 古代真菌学时期( ―1860) 2. 近代真菌学时期(1860―1950) 3. 现代真菌学时期(1951― )
1. 1古代真菌学时期( ―1860)
➢ 国内（食用、药用价值）
6000~7000年前的仰韶文化时期，我们的祖先已大量 采食蘑菇
我国的酿酒史可能始于7000~8000年前的新石器时期
菌
根
：
与
植
物 共
云杉芽虫幼虫 被真菌寄生
生
蜜环菌与天麻
捕食线虫真菌
2.3 真菌与医疗卫生
药用活性
抗癌药物，如猪苓多糖、灵芝多糖、香菇多糖等
抗菌素，如A.Fleming(1929)青霉素的发现，1940年
由牛津大学的Florey,Abraham,Chain等应用于临床
实验；1956年的第二个抗菌素的发现-----头孢霉素。 甾族的激素类药物，如肾上腺皮质激素及各种性激
猪苓：其菌核有利尿、抗肿瘤、提高细胞免疫力、 保护肝脏、抗辐射作用 ,几乎无任何毒副作用。临 床应用于配合肺癌患者的化疗 ,对病毒性肝炎患者 疗效显著。
灵芝：子实体中药效成分是有机锗、多糖和多种三 萜类化合物。长期服用能改善血液循环 ,使血流畅 通 ,红血球携氧功能增强 , 促进新陈代谢 ,延缓衰老 , 排毒等功效。对高血压、血管硬化、脑血栓、气管 炎及癌症均有疗效
3.现代真菌学时期(1951― )
3. 医药健康方面的认识和应用 广谱抗生素、免疫抑制剂和激素的长期使用，导致真菌系统
病的不断出现，其中许多是条件致病菌，进一步的研究改变 了真菌只能引起“疥癣之疾”而不受重视的局面
真菌的药用价值日益受到重视，在当前的抗癌药物筛选中， 已发现40个属的真菌发酵物具有抗癌活性，主要是真菌多糖 和萜烯类化合物
近代真菌时期，我国的真菌研究远远 落后于国际水平
防治蝗虫 ✓ 中国用白僵菌（Beauveria bassiana)防治松毛虫 ✓ 美国用大链壶菌（Lagenidium giganteum)防治稻田的环带
库蚊 ➢ 真菌能促进植物的生长 ✓ 有些真菌与植物的根结合在一起形成菌根，能分解长石、
磷石、木质素等难以分解的物质作为营养，使石缝中长出 苍松翠柏 ✓ 有些植物的种子（如天麻）需要菌根菌（蜜环菌）才能萌 发、生长；同时真菌在其生长发育过程中还能分泌生长素、 赤霉素、异生长素(吲哚乙酸)等，促进植物的生长。
2.2 真菌与农业生产
负面影响：真菌所引起的植物病害，在历史上曾给 人类带来严重灾难
✓ 1845年欧洲流行马铃薯疫病(potato late blight)，5/6马铃薯 被毁。爱尔兰死亡人数约为100万，164万人逃荒到北美
✓ 1943年发生在孟加拉国的稻胡麻斑病（rice brown spot), 水 稻颗粒无收，引起饥馑，200万人死亡
鞭毛的9+2结构
每根鞭毛的外面都有一层膜，膜内有11根纤丝， 其中9根较大的周围纤丝包围着两根较细的位于中 心的纤丝。
A: 最外层是无定形葡聚糖; B:糖蛋白形成的粗糙的 网, 埋在蛋白基质中；C:蛋白质层； D：最内层是 放射状排列的几丁质微纤丝层；E:细胞膜
2. 近30年，化学和生物学技术的发展和应用， 使真菌在生物合成途径、比较酶学、胞壁成 分、核酸及碱基比例、核酸的分子杂交和基 因结构表达等方面研究有迅速的发展
1.2 近代真菌学时期(1860―1950)
➢ 1859年达尔文发表《物种起源》后，德国人De. Bary第一 个把进化论概念引入真菌分类。先后出版了《黑粉菌》和 《地衣》等专著；1866年发表的《真菌的形态学和生理学》 提出的分类系统是按照进化顺序排列的，并对真菌的起源 和进化进行研究，并创立了“单元论”假说
✓ 酿酒：《礼记》、《齐民要术》记载了制曲酿酒的方法，宋 代红曲的出现是祖先制曲、酿造和菌种保藏的伟大发明和创 造
✓ 医药：汉代的《神农本草经》到明代李时珍的《本草纲目》 历代医药书中均有药用真菌的记载
✓ 人工培蕈：历史记载，人类最早栽培的蕈菌是木耳、第二个 为香菇，皆起源于中国1000年前；而西欧国家最早栽培的双 孢蘑菇，于1650年起源于法国，晚于我国600多年
国外（真菌分类的研究）
英国的Ray(1684-1704)是西方较早用简单的描述语言研究 真菌的科学家
其次是Magnol(1689)和Tournefort(1694), 前者将真菌分 类以形态性状作为分类的基础，后者以属名命名随加特征 描述和绘图的方法，将真菌分为6组.
Micheli(1679-1737)是第一个利用显微镜研究真菌的学者， 在1729年出版的《植物新种属》提出了真菌分类的检索表。
➢ Raulin 和Wilders最早研究真菌的生理学，分别指出了Zn 元素、生物素、硫胺素、肌醇等对真菌生长的影响，奠定 了真菌营养生理的基础
➢真菌遗传方面的研究
Blakeslee(1904)首先在毛霉目中发现了异宗配合的现 象，后被多个科学家在其他真菌中所证实
研究了真菌的细胞遗传，如伴性遗传、致死因子、染 色体交换等
我国真菌学家余永年教授在他的著名论文《真菌学 的二百五十年》中，将真菌学发展史分为4个时期， 即前真菌学阶段(B.C. 5000-A.D.1700)，古真菌学阶 段(1701-1850)、近代真菌学阶段(1851-1950)和现代 真菌学阶段(1951-现在)。
在周与良和邢来君编著的《真菌学》 (1986)一书中，依据余永年教授的历史划 分而修改为3个时期:
普通真菌学
第一章 绪论（2学时）
讲授人： 由翠荣 手机号：13675353282
本章内容
第一节 真菌学的发展史 第二节 真菌与人类的关系 第三节 我国真菌学的发展概况
第一节 真菌学的发展史
真菌的系统研究至今约有300年的历史，但是它被 人类所认识和利用已经有几千年之久。在漫长的历 史中，真菌学的发展经历了几个主要的时期。
1. 近50年，新技术的普遍应用和各门学科的互相渗 透推动真菌学的迅速发展 例1， 电子显微镜的发明以及电镜新技术，如冰冻 蚀刻、立体扫描等技术的应用，为真菌学由细胞水 平进入分子水平的研究创造了良好的条件。电子显 微镜可观察到真菌的细微结构和亚显微结构，如鞭 毛的9+2结构，脉胞菌细胞壁的四层结构等
➢ 70年代发展起来的丝状真菌原生质体融合技术为真 菌遗传物质的转移和重组提供了方便和有效的方法， 使种间甚至属间杂交成为可能.
1.3 现代真菌学时期(1951― )
真菌学研究在这一时期有了较全面的发展。 无论是在真菌的细微结构、生理生化、遗传 变异、DNA重组，还是医学真菌、药用真菌、 食用菌、真菌毒素以及系统分类诸方面都进 入了快速地全面发展时期
5.菌蕈学（Mushroom Science)-----新兴应用真菌现 代学科
包括菌种培育、堆肥制备、段木准备和栽培管理等
6.真菌遗传学的研究
➢ 通过电泳核型分析对丝状真菌中具有重要应用价值 的菌株的染色体基因组分离成完整染色体带，从而 获得染色体的数目和基因组的大小.
➢ 研究了近40个属的真菌，为其基因杂交定位和基因 作图研究提供了遗传背景.
如，意大利的真菌学家Saccardo用拉丁文将全世界已发表 的真菌编成25卷的巨著《真菌会刊》 2. 由于生物进化论的发现和显微镜的发明，真菌学研究进 入细胞形态的观察，并以形态特征为依据进行反映自然系 统的分类工作，同时以进化论的观点研究生物的遗传性状 和生理性状。
1.3 现代真菌学时期(1951― )
在对脉孢菌遗传性状研究的基础上，用人工方法诱变 获得营养缺陷型突变株，推动了遗传和代谢的研究
Beadle(1945)在此基础上提出了“一个基因一种酶” 的学说，为整个遗传学的研究开辟了生化遗传学的新 领域。
1.2 近代真菌学时期(1860―1950)
研究成果的特点
1. 这一时期的真菌分类工作主要是对大量新种的 描述以及以往资料的收集和整理。
现黄曲霉毒素的致癌作用，迄今已发现10余种真菌的有毒代 谢物可以致癌。
毒蘑菇80余种, 误食后易引起腹鸣、呕 吐、幻觉、狂笑、精神错乱等。
产生毒素：100余种，如黄曲霉毒素,使食 品、贮藏物质受损。
第三节 我国真菌学的发展概况（了解）
古真菌学时期，祖先积累了丰富的真菌利用经验和知识，表 现在以下方面：
手癣
脚癣
真菌毒素和致癌作用
✓ 11世纪欧洲发生的麦角中毒事件 ✓ 19世纪末俄罗斯东西伯利亚地区发生霉变谷物人畜中毒症，
造成中毒性白细胞缺乏病。 ✓ 20世纪50年代日本的黄变米中毒症，是由于贮藏米时含水
量超过14%-15%而引起霉变所致。 ✓ 美国佐治亚洲家畜食用霉变玉米而引发的急性致死性肝炎 ✓ 60年代英国的火鸡黄曲霉毒素中毒症，1960年经大量研究发
负面影响：真菌毒素的毒性和致癌作用亦引起重视
如目前已知200多种的真菌毒素中，至少有10多种可引起人 和实验动物致癌，如黄曲霉毒素、杂色曲霉素等
1.3 现代真菌学时期(1951― )
4. 真菌的分类以进化论为理论基础，近30年呈现百 家争鸣的局面，出现了许多新的分类系统，如 Whittaker（1969）的五界系统；Cavalier-Smith (1988-1989）生物八界系统等（详述后面章节）。
✓ 我国1950年北方发生的小麦锈病，小麦减产60亿千克； 1952年棉花真菌病害，损失籽棉达800万千克
卵菌纲的致病疫霉引发的马铃薯晚疫病
半知菌类的平脐蠕孢属 引发稻胡麻病
担子菌的柄锈菌 引发小麦锈病
2.2 真菌与农业生产
正面影响 ➢ 生物防治方面，真菌杀虫剂的应用 ✓ 苏联、法国、南非等应用蝗虫霉（Entomophthora grylli)
素，已成为口服避孕药的主要成分.过去这种药物因 为需要在高温高压下进行化学合成，生产是极端困 难的。现在利用真菌和其他微生物可以在常温常压 下完成这些合成过程。
冬 虫 夏 草
茯苓
灵 芝
2.3 真菌与医疗卫生
真菌病
作为病原微生物侵入人体和动物体，引起浅表组织（如皮 肤、毛发和指甲等）和深部组织（如脑及神经系统、肺及 呼气系统、骨骼、内脏等）的病变。
荷兰人PersooBiblioteka Baidu著有《真菌纲要》、《欧洲真菌》所采用 的真菌分类和研究方法及瑞典人Fries对大型真菌的分类作 出的贡献，为后期真菌的研究奠定了重要的基础
1. 1古代真菌学时期( ―1860)
研究成果的特点
此时期人类对真菌的存在有一定的认识， 进行了应用和简单的分类。
主要依据易于识别的宏观形态来鉴别真菌， 建立了简单的描述语言。
如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶
食品工业-----真菌发酵制备各种调味品及食用菌的栽培和食用
调味品：酱油、腐乳、豆瓣、食醋及各种名酒等 食用菌：各种蘑菇、银耳、木耳、猴头等
酵母菌与人类
曲霉是做酱、酿酒、制醋的主要菌种
毛霉的用途:
生产有机酸、生产酶制剂、生产腐乳、豆豉
食用菌：香菇、平菇、草菇、羊肚菌、口蘑、 松口蘑、木耳、银耳、猴头菌等。