鏈霉菌屬
鏈霉菌屬(Streptomyces)共約1000多種,其中包括和很多不同的種別和變種。它們具有發育良好的菌絲體,菌絲體分枝,無隔膜,直徑約0.4~1微米,長短不一,多核。菌絲體有營養菌絲、氣生菌絲和孢子絲之分,孢子絲再形成分生孢子。孢子絲和孢子的形態因種而異,這是鏈霉菌屬分種的主要識別性狀之一。
雖然一些鏈霉菌可見于淡水和海洋,但它主要生長在含水量較低、通氣較好的土壤中。由于許多鏈霉菌產生抗生素的巨大經濟價值和醫學意義,對這類放線菌已做了大量研究工作。研究表明,抗生素主要由放線菌產生,而其中90%又由鏈霉菌產生,著名的、常用的抗生素如鏈霉素、土霉素,抗腫瘤的博萊霉素、絲裂霉素,抗真菌的制霉菌素,抗結核的卡那霉素,能有效防治水稻紋枯的井岡霉素等,都是鏈霉菌的次生代謝產物。有的鏈霉菌能產生一種以上的抗生素,有化學上,它們常常互不相關;可是,從全世界許多不同地區發現的不同種別,卻可能產生同抗生素;改變鏈霉菌的營養,可能導致抗生素性質的改變。這些菌一般能抵抗自身所產生的抗生素,而對其他鏈霉菌產生的抗生素可能敏感。盡管過去對產生抗生素的鏈霉菌的鏈霉菌研究很廣,但對這些生物的生態學相互關系了解甚少,這是今后應加強的。另外,許多傳染病用現有的抗生素得不到適當抑制或者產生了抗藥株,因此,必須繼續尋找和篩選新的抗生素。
鏈霉菌不僅種類繁多,而且其中50%以上的都能產生抗生素。中國科學院北京微生物所根據氣候菌絲的顏色(孢子堆的顏色);基內菌絲的顏色、可溶性色素、孢子絲的形狀、孢子的形狀和表面結構等特征,將鏈霉菌分為14個種組,每個種組又包括許多不同的種。
諾卡氏菌屬(Nocardia)它又名原放線菌屬,在培養基上形成典型的菌絲體,劇烈彎曲如樹根或不彎曲,具有長菌絲。這個屬的特點是在培養15小時至4天內,菌絲體產生橫隔膜,分枝的菌絲體突然全部斷裂成長短近于一致的桿狀或球狀體或帶杈的桿狀體。每個桿狀體內至少有一個核,因此可以復制并形成新的多核的菌絲體。此屬中多數種無氣生菌絲,只有營養菌絲,以橫隔分裂方式形成孢子。少數種在營養菌絲表面覆極薄的一層氣生菌絲枝—子實體或孢子絲。孢子絲直形、個別種呈鉤狀或螺旋,具橫隔膜。以橫隔分裂形成孢子,孢子桿狀、柱形兩端截平或橢圓形等。
菌落外貌與結構多樣,一般比鏈霉菌菌落小,表面崎嶇多皺,致密干燥,一觸即碎,或者為面團;有的種菌落平滑或凸起,無光或發亮呈水浸狀。
此屬多為好氣性腐生菌,少數為厭氣性寄生菌。能同化各種碳水化合物,有的能利用碳氫化合物、纖維素等。
諾卡氏菌主要分布于土壤。現已報導100余種,能產生30多種抗生素。如對結核分枝桿菌和麻瘋分枝菌有特效的利福霉素,對引起植物白葉枯病的細菌,以及原蟲、病毒有作用的間型霉素,對革蘭氏陽性細菌有作用的瑞斯托菌素等。另外,有此諾卡氏菌用于石油脫蠟、烴類發酵以及污水處理中分解腈類化合物。
放線菌屬
放線菌屬(Actinomyces)放線菌屬多為致病菌,只有營養菌絲,直徑小于1微米,有橫隔,可斷裂成"V"形或"Y"形體。無氣生菌絲,也不形成孢。一般為厭氣菌或兼性厭氣菌。引起牛顎腫病的牛型放線菌是此屬的典型代表。另一類是衣氏放線菌,它寄生于人體,可引起后顎骨腫瘤和肺部感染。它們的生長需要較豐富的營養,通常在培養基中加放血清或心、腦浸汁等。
小單孢菌屬
小單孢菌屬(Micromonospora)菌絲體纖細,直徑0.3~0.6微米,無橫隔膜、不斷裂、菌絲體侵入培養基內,不形成氣生菌絲。只在菌絲上長出很多分枝小梗,頂端著生一個孢子。
菌落比鏈霉菌小得多,一般2-3毫米,通常橙黃色,也有深褐、黑色、藍色者;菌落表面覆蓋著一薄層孢子堆。此屬菌一般為好氣性腐生,能利用各種氮化物的碳水化合物。大多分布在土壤或湖底泥土中,堆肥的廄肥中也有不少。此屬約30多種,也是產抗生素較多的一個屬。例如慶大霉素即由絳紅小單孢菌和棘孢小單孢菌產生,有的能產生利福霉素、鹵霉素等共30余種抗生素。醫學認為,此屬菌產生抗生素的潛力較大,而且有的種還積累維生素B12,應予重視。
鏈孢囊菌屬
鏈孢囊菌屬(Streptosporangium)主要特點是能形成孢囊和孢囊孢子。其形成過程參見圖2-67。有時還可形成螺旋孢子絲,成熟后分裂為分生孢子。此屬菌的營養菌體分枝很多,橫隔稀少,直徑0.5~1.2微米,氣生菌絲體成叢、散生或同心環排列。此屬菌約15種以上,其中因不少種可產生廣譜抗生素而受到重視。粉紅鏈孢囊菌產生的多霉素(polymycin),可抑制革蘭氏陽性細菌、革蘭氏陰性細菌、病毒等,對腫瘤也有抑制作用。綠灰鏈孢囊菌產生的綠菌素,對細菌、霉、酵母菌均有作用。由西伯利亞鏈孢囊菌產生的兩性西伯利亞霉素,對腫瘤有一定療效。
游動放線菌屬
游動放線菌屬(Actinoplanes)通常在沉沒水中的葉片上生長。氣生菌絲體一般有或極少;營養菌絲分枝或多或少,隔膜或有或無,直徑約0.2~2.6微米;以孢囊孢子繁殖,孢囊形成于營養菌絲體上或孢囊梗上,孢囊梗直形或分枝,每分枝頂端形成一至數個孢囊,孢囊孢子通常略有棱角,并有一至數個發亮小體或幾根端生鞭毛,能運動,是此屬菌最特殊之處。
菌落特征
放線菌的菌落由菌絲體組成。一般圓形、光平或有許多皺褶,光學顯微鏡下觀察,菌落周圍具輻射狀菌絲。總的特征介于霉菌與細菌之間,因種類不同可分為兩類:
一類是由產生大量分枝和氣生菌絲的菌種所形成的菌落。鏈霉菌的菌落是一類型的代表。鏈霉菌菌絲較細,生長緩慢,分枝多而且相互纏繞,故形成的菌落質地致密、表面呈較緊密的絨狀或堅實、干燥、多皺,菌落較小而不蔓延;營養菌絲長在培養基內,所以菌落與培養基結合較緊,不易挑起或挑起后不易破碎:當氣生菌絲尚未分化成孢子絲以前,幼齡菌落與細菌的菌落很相似,光滑或如發狀纏結。有時氣生菌絲呈同心環狀,當孢子絲產生大量孢子并布滿整個菌落表面后,才形成絮狀、粉狀或顆粒狀的典型的放線菌菌落;有些種類的孢子含有色素,使菌落有面或背面呈現不同顏色,帶有泥腥味。
另一類菌落由不產生大量菌絲體的種類形成,如諾卡氏放線菌的菌落,粘著力差,結構呈粉質狀,用針挑起則粉碎。若將放線菌接種于液體培養基內靜置培養,能在瓶壁液面處形成斑狀或膜狀菌落,或沉降于瓶底而不使培養基混濁;如以震蕩培養,常形成由短的菌絲體所構成的球狀顆粒。
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