什么是放线菌繁殖方式以及生理作用

什么是放线菌繁殖⽅式以及⽣理作⽤
  放线菌是⼀类与⼈类⽣活密切相关的微⽣物,其在⼯业上具有重⼤的利⽤价值,为⼈类做出了巨⼤的贡献。什么是放线菌呢?下⾯是店铺整理的什么是放线菌,欢迎阅读。
  什么是放线菌
小型生物反应器
  放线菌(Actinomyces)是⼀类主要呈菌丝状⽣长和以孢⼦繁殖的陆⽣性较强⼤的原核⽣物。因在固体培养基上呈辐射状⽣长⽽得名。⼤多数有发达的分枝菌丝。菌丝纤细,宽度近于杆状细菌,约0.5~1微⽶。可分为:营养菌丝,⼜称基内菌丝,主要功能是吸收营养物质,有的可产⽣不同的⾊素,是菌种鉴定的重要依据;⽓⽣菌丝,叠⽣于营养菌丝上,⼜称⼆级菌丝。
  综述编辑
  放线菌[1] 是⼀⾰兰⽒阳性、⾼( G + C) mol% 含量( >55% ) 的细菌。放线菌因菌落呈放线状⽽的得名。它是⼀个原核⽣物类,在⾃然界中分布很⼴,主要以孢⼦繁殖,其次是断裂⽣殖。与⼀般细菌⼀样,多为腐⽣,少数寄⽣。
  放线菌与⼈类的⽣产和⽣活关系极为密切,⼴泛应⽤的抗⽣素约70%是各种放线菌所产⽣。⼀些种类的放线菌还能产⽣各种酶制剂(蛋⽩酶、淀粉酶、和纤维素酶等)、维⽣素(B12)和有机酸等。弗兰克菌属(Fr
ankia)为⾮⾖科⽊本植物根瘤中有固氮能⼒的内共⽣菌。此外,放线菌还可⽤于甾体转化、烃类发酵、⽯油脱蜡和污⽔处理等⽅⾯。少数放线菌也会对⼈类构成危害,引起⼈和动植物病害。因此,放线菌与⼈类关系密切,在医药⼯业上有重要意义。
  放线菌在⾃然界分布⼴泛,主要以孢⼦或菌丝状态存在于⼟壤、空⽓和⽔中,尤其是含⽔量低、有机物丰富、呈中性或微碱性的⼟壤中数量最多。放线菌只是形态上的分类,属于细菌界放线菌门。⼟壤特有的泥腥味,主要是放线菌的代谢产物所致。
  放线菌分类地位
  放线菌在形态上分化为菌丝和孢⼦,在培养特征上与真菌相似。然⽽,⽤近代分⼦⽣物学⼿段研究  结果表明,放线菌是属于⼀类具有分⽀状菌丝体的细菌,⾰兰染⾊为阳性。主要依据为:①同属原核微⽣物:细胞核⽆核膜、核仁和真正的染⾊体;细胞质中缺乏线粒体、内质⽹等细胞器;核糖体为70S;②细胞结构和化学组成相似:细胞具细胞壁,主要成分为肽聚糖,并含有DPA;放线菌菌丝直径与细菌直径基本相同;③最适⽣长PH范围与细菌基本相同,⼀般呈微碱性;④都对溶菌酶和抗⽣素敏感,对抗真菌药物不敏感;⑤繁殖⽅式为⽆性繁殖,遗传特性与细菌相似。
  放线菌结构
  放线菌细胞的结构与细菌相似,都具备细胞壁、细胞膜、细胞质、拟核等基本结构。个别种类的放线菌也具有细菌鞭⽑样的丝状体,但⼀般不形成荚膜、菌⽑等特殊结构。放线菌的孢⼦在某些⽅⾯与细菌的芽孢有相似之处,都属于内源性孢⼦,但细菌的芽孢仅是休眠体,不具有繁殖作⽤,⽽放线菌产⽣孢⼦则是⼀种繁殖⽅式。
  细胞壁(cell wall)
  放线菌细胞壁的结构组成与⾰兰阳性细菌相似,其主要成分为肽聚糖,既有N-⼄酰葡萄糖胺和N-⼄酰胞壁借助β-1,4糖苷键连接成链状结构,再由胞壁酸上的短肽侧链进⼀步交联成为⽴体⽹格分⼦。除极个别的例外,放线菌的⾰兰染⾊结果⼀般都为阳性。
  在不同种类的放线菌中,短肽侧链上的氨基酸组成略有差异,这些差异常⽤于对防线菌的分类及鉴定。可以根据细胞壁中的氨基酸组成不同将放线菌的细胞壁分为六种类型:Ⅰ型——含有⽢氨酸和L-2,6-⼆氨及庚⼆酸和内消旋⼆氨及庚⼆酸;Ⅱ型——含有⽢氨酸和内消旋⼆氨基庚⼆酸:Ⅲ型——只含有内消旋⼆氨基庚⼆酸:Ⅳ型——含有内消旋⼆氨基庚⼆酸、阿拉伯糖和半乳糖:Ⅴ型——含有蓝氨酸和鸟氨酸:Ⅵ型——含有赖氨酸和天门冬氨酸。
  放线菌的细胞壁中还含有⼀些其他的糖类,如阿拉伯糖、半乳糖、⽊糖及马杜拉糖等。
  细胞膜(cytomembrane)
  放线菌的细胞膜是紧贴细胞壁包含细胞质及拟核的⼀层膜结构。该膜与细菌的细胞膜在结构、化学组成及⽣物学功能上都极为相似。细胞膜最重要的作⽤是选择性地进⾏营养物质的运输及代谢废物的排除,特别是对于营养菌丝,起细胞膜上的载体蛋⽩种类⼗分丰富,在放线菌从周围环境吸收营养过程中发挥着重
要作⽤。此外,膜上的各种极性类脂、⾮极性类脂及细胞⾊素和醌类等物质在组成细胞膜结构、参与能量代谢及对放线菌的化学分类中都有重要意义。
  和细菌相似,放线菌的细胞膜也能特化形成中介体。由于放线菌是长的丝状体,细胞膜形成的中介体数较多。通过细胞膜的内向凹陷,有效的扩⼤了细胞膜的⽐表⾯积,这样更有利于在膜上进⾏电⼦传递,丰富了酶的种类和数量。
  细胞质及内含物(cytoplasm and inclusion)
  放线菌是单细胞丝状体,菌丝中⽆横隔,整个细胞质都是贯通的。细胞质主要是有蛋⽩质、核酸、糖类、脂类、⽆机盐和⼤量的⽔所组成的半透明的胶状物,其中⽔的含量为60%-80%,尤其是基内菌丝的含⽔量更⾼。最重要的颗粒状内含物是核糖体,此外还有多聚磷酸盐、类脂及多糖等内含物。放线菌细胞质中的糖和其他细胞壁中的糖合称为全细胞糖。不同种类放线菌的全细胞糖类型不同,故在放线菌的传统分类中常作为分类指标。
金属表面镜面处理
  核区( nuclear region)
  放线菌的细胞核同细菌⼀样,都为拟核,其实质为⼀条共价、闭合、环状、以超螺旋形势存在的双链DNA分⼦,⼜称核质体。由于放线菌菌丝的细胞质是连通的,故其核质体的数⽬较多,为典型的多核细胞。菌丝中所含的核质体数⼀般与菌丝的⽣长速度有关,在快速⽣长的菌丝中,核质体DNA可占细胞总体积的15%-20%。
  放线菌种类很多,多数放线菌具有发育良好的分⽀状菌丝体,少数为杆状或原始丝状的简单形态。菌丝⼤多⽆隔膜,其粗细与杆状细菌相似,直径为1微⽶左右。细胞中具核质⽽⽆真正的细胞核,细胞壁含有胞壁酸与⼆氨基庚⼆酸,⽽不含⼏丁质和纤维素。
  以与⼈类关系最密切、分布最⼴、种类最多、形态最典型的链霉菌属为例,链霉菌主要由菌丝和孢⼦两部分结构组成。
  菌丝
  根据菌丝的着⽣部位、形态和功能的不同,放线菌菌丝可分为基内菌丝、⽓⽣菌丝和孢⼦丝三种,其中只有典型的放线菌(如链霉菌)具有⽓⽣菌丝,原始的放线菌则没有。和霉菌不同,没有直⽴菌丝(放线菌准确来说不能算细菌,因为形态差异太⼤,可说霉菌⼜没有准确特征)。
  1.基内菌丝(substrate mycelium) 链霉菌的孢⼦落在适宜的固体基质表⾯,在适宜条件下吸收⽔分,孢⼦肿胀,萌发出芽,进⼀步向基质的四周表⾯和内部伸展,形成基内菌丝,⼜称初级菌丝(primary mycelium)或者营养菌丝(vegetative mycelium),直径在0.2~0.8微⽶之间,⾊淡,主要功能是吸收营养物质和排泄代谢产物。可产⽣黄、蓝、红、绿、褐和紫等⽔溶⾊素和脂溶性⾊素,⾊素在放线菌的分类和鉴定上有重要的参考价值。放线菌中多数种类的基内菌丝⽆隔膜,不断裂,如链霉菌属和⼩单孢菌属等;但有⼀类放线菌,如诺卡⽒菌型放线菌的基内菌丝⽣长⼀定时间后形成横隔膜,继⽽断裂成球状或杆状⼩体。
  2.⽓⽣菌丝(aerial mycelium)是基内菌丝长出培养基外并伸向空间的菌丝,⼜称⼆级菌丝(secondary mycelium)。在显微镜下观察时,⼀般⽓⽣菌丝颜⾊较深,⽐基内菌丝粗,直径为1.0~1.4微⽶,长度相差悬殊,形状直伸或弯曲,可产⽣⾊素,多为脂溶性⾊素。
  3.孢⼦丝(spore hypha)是当⽓⽣菌丝发育到⼀定程度,其顶端分化出的可形成孢⼦的菌丝,叫孢⼦丝,⼜称繁殖菌丝。孢⼦成熟后,可从孢⼦丝中逸出飞散。
  放线菌孢⼦丝的形态及其在⽓⽣菌丝上的排列⽅式,随菌种不同⽽异,是链球菌菌种鉴定的重要依据。孢⼦丝的形状有直形、波曲、钩状、螺旋状,螺旋状的孢⼦丝较为常见,其螺旋的松紧、⼤⼩、螺数和螺旋⽅向因菌种⽽异。孢⼦丝的着⽣⽅式有对⽣、互⽣、丛⽣与轮⽣(⼀级轮⽣和⼆级轮⽣)等多种。
  孢⼦
  孢⼦丝发育到⼀定阶段便分化为孢⼦。在光学显微镜下,孢⼦呈圆形、椭圆形、杆状、圆柱状、⽠⼦状、梭状和半⽉状等,即使是同⼀孢⼦丝分化形成的孢⼦也不完全相同,因⽽不能作为分类、鉴定的依据。孢⼦的颜⾊⼗分丰富。孢⼦表⾯的纹饰因种⽽异,在电⼦显微镜下清晰可见,有的光滑,有的褶皱状、疣状、刺状、⽑发状或鳞⽚状,刺⼜有粗细、⼤⼩、长短和疏密之分,⼀般⽐较稳定,是菌种分类、鉴定的重要依据。孢⼦的形成为横割分裂,横割分裂有两种⽅式:
  ①细胞膜内陷,并由外向内逐渐收缩,最后形成完整的横割膜,将孢⼦丝分隔成许多⽆性孢⼦;
  ②细胞壁和细胞膜同时内缩,并逐步缢缩,最后将孢⼦丝缢缩成⼀串⽆性孢⼦。
  ⽣孢囊放线菌的特点是形成典型孢囊,孢囊着⽣的位置因种⽽异。有的菌孢囊长在⽓丝上,有的菌长在基丝上。孢囊形成分两种形式:有些属菌的孢囊是由孢⼦丝卷绕⽽成;有些属的孢囊是由孢囊梗逐渐膨⼤。孢囊外围都有囊壁,⽆壁者⼀般称假孢囊。孢囊有圆形、棒状、指状、瓶状或不规则状之分。孢囊内原
⽣质分化为孢囊孢⼦,带鞭⽑者遇⽔游动,如游动放线菌属;⽆鞭⽑者则不游动,如链孢囊菌属。[1]
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  放线菌代表属
  链霉菌属
  链霉菌属(Streptomyces)共约1000多种,其中包括和很多不同的种别和变种。它们具有发育良好的菌
  丝体,菌丝体分枝,⽆隔膜,直径约0.4~1微⽶,长短不⼀,多核。菌丝体有营养菌丝、⽓⽣菌丝和孢⼦丝之分,孢⼦丝再形成分⽣孢⼦。孢⼦丝和孢⼦的形态因种⽽异,这是链霉菌属分种的主要识别性状之⼀。
  虽然⼀些链霉菌可见于淡⽔和海洋,但它主要⽣长在含⽔量较低、通⽓较好的⼟壤中。由于许多链霉菌产⽣抗⽣素的巨⼤经济价值和医学意义,对这类放线菌已做了⼤量研究⼯作。研究表明,抗⽣素主要由放线菌产⽣,⽽其中90%⼜由链霉菌产⽣,著名的、常⽤的抗⽣素如链霉素、⼟霉素,抗肿瘤的博莱霉素、丝裂霉素,抗真菌的制霉菌素,抗结核的卡那霉素,能有效防治⽔稻纹枯的井冈霉素等,都是链霉菌的次⽣代谢产物。有的链霉菌能产⽣⼀种以上的抗⽣素,有化学上,它们常常互不相关;可是,从全世界许多不同地区发现的不同种别,却可能产⽣同抗⽣素;改变链霉菌的营养,可能导致抗⽣素性质的改变。这些菌⼀般能抵抗⾃⾝所产⽣的抗⽣素,⽽对其他链霉菌产⽣的抗⽣素可能敏感。尽管过去对产⽣抗⽣素的链霉菌的链霉菌研究很⼴,但对这些⽣物的⽣态学相互关系了解甚少,
这是今后应加强的。另外,许多传染病⽤现有的抗⽣素得不到适当抑制或者产⽣了抗药株,因此,必须继续寻和筛选新的抗⽣素。
  链霉菌不仅种类繁多,⽽且其中50%以上的都能产⽣抗⽣素。中国科学院北京微⽣物所根据⽓候菌丝的颜⾊(孢⼦堆的颜⾊);基内菌丝的颜⾊、可溶性⾊素、孢⼦丝的形状、孢⼦的形状和表⾯结构等特征,将链霉菌分为14个种组,每个种组⼜包括许多不同的种。
  诺卡⽒菌属
  诺卡⽒菌属(Nocardia)它⼜名原放线菌属,在培养基上形成典型的菌丝体,剧烈弯曲如树根或不弯曲,具有长菌丝。这个属的特点是在培养15⼩时⾄4天内,菌丝体产⽣横隔膜,分枝的菌丝体突然全部断裂成长短近于⼀致的杆状或球状体或带杈的杆状体。每个杆状体内⾄少有⼀个核,因此可以复制并形成新的多核的菌丝体。此属中多数种⽆⽓⽣菌丝,只有营养菌丝,以横隔分裂⽅式形成孢⼦。少数种在营养菌丝表⾯覆极薄的⼀层⽓⽣菌丝枝—⼦实体或孢⼦丝。孢⼦丝直形、个别种呈钩状或螺旋,具横隔膜。以横隔分裂形成孢⼦,孢⼦杆状、柱形两端截平或椭圆形等。
  菌落外貌与结构多样,⼀般⽐链霉菌菌落⼩,表⾯崎岖多皱,致密⼲燥,⼀触即碎,或者为⾯团;有的种菌落平滑或凸起,⽆光或发亮呈⽔浸状。
自锁螺钉  此属多为好⽓性腐⽣菌,少数为厌⽓性寄⽣菌。能同化各种碳⽔化合物,有的能利⽤碳氢化合物、纤维素等。
  诺卡⽒菌主要分布于⼟壤。现已报导100余种,能产⽣30多种抗⽣素。如对结核分枝杆菌和⿇疯分枝菌有特效的利福霉素,对引起植物⽩叶枯病的细菌,以及原⾍、病毒有作⽤的间型霉素,对⾰兰⽒阳性细菌有作⽤的瑞斯托菌素等。另外,有此诺卡⽒菌⽤于⽯油脱蜡、烃类发酵以及污⽔处理中分解腈类化合物。
截瘫行走器  放线菌属
  放线菌属(Actinomyces)放线菌属多为致病菌,只有营养菌丝,直径⼩于1微⽶,有横隔,可断裂成"V"形或"Y"形体。⽆⽓⽣菌丝,也不形成孢。⼀般为厌⽓菌或兼性厌⽓菌。引起⽜颚肿病的⽜型放线菌是此属的典型代表。另⼀类是⾐⽒放线菌,它寄⽣于⼈体,可引起后颚⾻肿瘤和肺部感染。它们的⽣长需要较丰富的营养,通常在培养基中加放⾎清或⼼、脑浸汁等。
  ⼩单孢菌属
  ⼩单孢菌属(Micromonospora)菌丝体纤细,直径0.3~0.6微⽶,⽆横隔膜、不断裂、菌丝体侵⼊培养基内,不形成⽓⽣菌丝。只在菌丝上长出很多分枝⼩梗,顶端着⽣⼀个孢⼦。
无菌棉签
  菌落⽐链霉菌⼩得多,⼀般2-3毫⽶,通常橙黄⾊,也有深褐、⿊⾊、蓝⾊者;菌落表⾯覆盖着⼀薄层孢⼦堆。此属菌⼀般为好⽓性腐⽣,能利⽤各种氮化物的碳⽔化合物。⼤多分布在⼟壤或湖底泥⼟中,堆肥的厩肥中也有不少。此属约30多种,也是产抗⽣素较多的⼀个属。例如庆⼤霉素即由绛红⼩单孢菌和棘孢⼩单孢菌产⽣,有的能产⽣利福霉素、卤霉素等共30余种抗⽣素。医学认为,此属菌产⽣抗⽣素的潜⼒较⼤,⽽且有的种还积累维⽣素B12,应予重视。
  链孢囊菌属
  链孢囊菌属(Streptosporangium)主要特点是能形成孢囊和孢囊孢⼦。其形成过程参见图2-67。有时还可形成螺旋孢⼦丝,成熟后分裂为分⽣孢⼦。此属菌的营养菌体分枝很多,横隔稀少,直径0.5~1.2微⽶,
⽓⽣菌丝体成丛、散⽣或同⼼环排列。此属菌约15种以上,其中因不少种可产⽣⼴谱抗⽣素⽽受到重视。粉红链孢囊菌产⽣的多霉素(polymycin),可抑制⾰兰⽒阳性细菌、⾰兰⽒阴性细菌、病毒等,对肿瘤也有抑制作⽤。绿灰链孢囊菌产⽣的绿菌素,对细菌、霉、酵母菌均有作⽤。由西伯利亚链孢囊菌产⽣的两性西伯利亚霉素,对肿瘤有⼀定疗效。
  游动放线菌属
  游动放线菌属(Actinoplanes)通常在沉没⽔中的叶⽚上⽣长。⽓⽣菌丝体⼀般有或极少;营养菌丝分枝或多或少,隔膜或有或⽆,直径约0.2~2.6微⽶;以孢囊孢⼦繁殖,孢囊形成于营养菌丝体上或孢囊梗上,孢囊梗直形或分枝,每分枝顶端形成⼀⾄数个孢囊,孢囊孢⼦通常略有棱⾓,并有⼀⾄数个发亮⼩体或⼏根端⽣鞭⽑,能运动,是此属菌最特殊之处。
  菌落特征编辑
  放线菌的菌落由菌丝体组成。⼀般圆形、光平或有许多皱褶,光学显微镜下观察,菌落周围具辐射状菌丝。总的特征介于霉菌与细菌之间,因种类不同可分为两类:
  ⼀类是由产⽣⼤量分枝和⽓⽣菌丝的菌种所形成的菌落。链霉菌的菌落是⼀类型的代表。链霉菌菌丝较细,⽣长缓慢,分枝多⽽且相互缠绕,故形成的菌落质地致密、表⾯呈较紧密的绒状或坚实、⼲燥、多皱,菌落较⼩⽽不蔓延;营养菌丝长在培养基内,所以菌落与培养基结合较紧,不易挑起或挑起后不易破碎:当⽓⽣菌丝尚未分化成孢⼦丝以前,幼龄菌落与细菌的菌落很相似,光滑或如发状缠结。有时⽓⽣菌丝呈同⼼环状,当孢⼦丝产⽣⼤量孢⼦并布满整个菌落表⾯后,才形成絮状、粉状或颗粒状的典型的放线菌菌落;有些种类的孢⼦含有⾊素,使菌落有⾯或背⾯呈现不同颜⾊,带有泥腥味。
  另⼀类菌落由不产⽣⼤量菌丝体的种类形成,如诺卡⽒放线菌的菌落,粘着⼒差,结构呈粉质状,
⽤针挑起则粉碎。若将放线菌接种于液体培养基内静置培养,能在瓶壁液⾯处形成斑状或膜状菌落,或沉降于瓶底⽽不使培养基混浊;如以震荡培养,常形成由短的菌丝体所构成的球状颗粒。
  放线菌繁殖⽅式
  放线菌主要通过形成⽆性孢⼦的⽅式进⾏繁殖,也可借菌体分裂⽚段繁殖。放线菌长到⼀定阶段,⼀部分⽓⽣菌丝形成孢⼦丝,孢⼦丝成熟便分化形成许多孢⼦,称为分⽣孢⼦。
  孢⼦的产⽣有以下⼏种⽅式。凝聚分裂形成凝聚孢⼦。其过程是孢⼦丝孢壁内的原⽣质围绕核物质,从顶端向基部逐渐凝聚成⼀串体积相等或⼤⼩相似的⼩段,然后⼩段收缩,并在每段外⾯产⽣新的孢⼦壁⽽成为圆形或椭圆形的孢⼦。孢⼦成熟后,孢⼦丝壁破裂释放出孢⼦。多数放线菌按此⽅式形成孢⼦,如链霉菌孢⼦的形成多属此类型。对些种⽅式现已提出了异议。后来证实仅有横隔分裂。
  横隔分裂形成横隔孢⼦。其过程是单细胞孢⼦丝长到⼀定阶段,⾸先在其中产⽣横隔膜,然后,在横隔膜处断裂形成孢⼦,称横隔孢⼦,也称节孢⼦或粉孢⼦。⼀般呈圆柱形或杆状,体积基本相等,⼤⼩相似,约0.7~0.8×1~2.5微⽶。诺卡⽒菌属按此⽅式形成孢⼦。
  有些放线菌⾸先在菌丝上形成孢⼦囊(sporangium),在孢⼦囊内形成孢⼦,孢⼦囊成熟后,破裂,释放出⼤量的孢囊孢⼦。孢⼦囊可在⽓⽣菌丝上形成,也可在营养菌丝上形成,或⼆者均可⽣成。游动
放线菌属和链孢菌囊菌属待均民些⽅式形成孢⼦。孢⼦囊可由孢⼦丝盘绕形成,有的由孢⼦囊柄顶端膨⼤形成。孢囊孢⼦形成过程。
  ⼩单孢菌科中多数种的孢⼦形成是在营养菌线上作单轴分枝,基上再⽣出直⽽短(5-10微⽶)的特殊分枝,分枝还可再分枝杈,每个枝杈顶端形成⼀个球形、椭圆形或长圆形孢了,它们聚集在⼀起,很象⼀串葡萄,这些孢⼦亦称分⽣孢⼦。
  某些放线菌偶尔也产⽣厚壁孢⼦。放线菌孢⼦具有较是的耐⼲燥能⼒,但不耐⾼温,60-65℃处理10-15分种即失去⽣活能⼒。放线菌也可借菌丝断裂的⽚断形成亲的菌体,这种繁殖⽅式常见于液体培养基中。⼯业化发酵⽣产抗⽣素时,放线菌就以此⽅式⼤量繁殖。如果静置培养,培养物表⾯往往形成菌膜,膜上也可产⽣出孢⼦。
  放线菌⽣理作⽤
  除少数⾃养型菌种如⾃养链霉菌外,绝⼤多数为异养型。异养菌的营养要求差别很⼤,有的能利⽤简单化合物,有的却需要复杂的有机化合物。它们能利⽤不同的碳⽔化合物,包括糖、淀粉、有机酸、纤维素、半纤维素等作为能源。最好的碳源是葡萄糖、在麦芽糖、糊精、淀粉和⽢油,⽽蔗糖、⽊糖、棉⼦糖、醇和有机酸次之。有机酸中以醋酸、乳酸、柠檬酸、琥珀酸和苹果酸易于利⽤,⽽草酸、酒⽯酸和马尿酸较难利⽤。某些放线菌还可利⽤⼏丁质,碳氢化合物、丹宁以⾄橡胶。
  氮素营养⽅⾯,以蛋⽩质、蛋⽩有胨以及某些氨基酸最适,硝酸盐?铵盐和素次之。除诺卡⽒菌外,绝⼤多数放线菌都能利⽤酪蛋⽩,并能液化明胶。和其他⽣物⼀样,放线菌的⽣长⼀般都需要K、Mg、Fe、Cu和Ca其中Mg和K对于菌丝⽣长和抗⽣素的产⽣有显著作⽤。各种抗⽣素的产⽣所需的矿质营养并不
完全相同,如弗⽒链霉菌产⽣新霉素时必需Zn元素,⽽Mg、Fe、Cu、Al和Mn和等不起作⽤。Co是放线菌产⽣维⽣素B12的必需元素,当培养基中含1或2ppm的Co时,可提⾼灰⾊链霉菌的维⽣素产量三倍,如果培养基中Co含量⾼⾄20-50ppm时则产⽣毒害作⽤。另外,Co还有促进孢⼦形成的功能。
  ⼤多数放线菌是好氧的,只有某些种是微量好氧菌和厌氧菌。因此,⼯业化发酵⽣产抗⽣素过程中必须保证⾜够的通⽓量;温度对放线菌⽣长亦有影响,⼤多数放线菌的最适⽣长温度为23-37℃,⾼温放线菌的⽣长温度范围在50-65℃,也有许多菌种在20-23℃以下仍⽣长良好;放线菌菌丝体⽐细菌营养体抗⼲燥能⼒强,很多菌种有盛在CaCl2和H2SO4的⼲燥器内能存活⼀年半左右。
  放线菌可以分解许多有机物,包括芳⾹化合物、⽯蜡、橡胶、纤维素、⽊质等复杂化合物和⼀些氰等毒性强的化合物。因此,放线菌不仅在⾃然界物质循环中,更在污⽔及有机固体废物的⽣物处理中有积极的作⽤,还能促使⼟壤形成团粒结构⽽改善⼟壤。
  放线菌培养条件
  放线菌中除致病类型外,⼀般为需氧菌,⽣长的最适温度为28-30℃,最适PH为7.5-8.0.⾃然环境中的放线菌多数为腐⽣型异养菌,容易吸收和利⽤的碳源主要是葡萄糖、麦芽糖、淀粉和糊精。氮源以鱼粉、蛋⽩胨、⽟⽶浆和⼀些氨基酸较为合适,硝酸盐、铵盐、尿素等可作为速效氮源被放线菌利⽤。由于放线菌的次级代谢产物较丰富,多数种类都能产⽣抗⽣素,故在培养放线菌时,⼀般需要加⼊各种⽆机盐及⼀些微量元素,如钾、镁、铁、锰、铜、钴等。
  对放线菌的培养主要采⽤液体培养和固体培养两种⽅式。固体培养可以积累⼤量的孢⼦;液体培养则可获得⼤量的菌丝体及代谢产物。在抗⽣素⽣产中,⼀般采⽤液体培养,并在发酵罐中通⼊⽆菌空⽓,以增加发酵液的溶氧度。[1]

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