病毒環(huán)境工程微生物

關于病毒環(huán)境工程微生物第1頁，共46頁，2022年，5月20日，12點42分，星期五

第一節(jié)病毒的一般特征及其分類病毒是沒有細胞結構，專性寄生在活的敏感宿主體內，可通過細菌過濾器，大小在0.2μm以下的超微小微生物。流行性感冒病毒H1N1禽流感病毒第2頁，共46頁，2022年，5月20日，12點42分，星期五一、病毒的特點1、個體極小。小于0.2μm的超微小微生物，可通過細菌過濾器。2、專性寄生。本身不具備獨立的代謝能力，必須專性寄生在活的敏感宿主細胞內，只能在活的寄主細胞內生長繁殖，離開寄主細胞不具備任何生命特征。3、不是以二分裂法進行繁殖，在特定的寄主細胞內以核酸復制的方式進行增殖。

第3頁，共46頁，2022年，5月20日，12點42分，星期五二、病毒的分類國際病毒分類委員會提出病毒的分類原則：①核酸類型、結構和分子量②病毒體的形狀和大小③病毒體的形態(tài)結構④對乙醚或氯仿的敏感性⑤抗原性⑥在細胞培養(yǎng)物上的生長特性⑦

對理化因素的敏感性⑧宿主種類；傳播方式和媒介種類；流行病學特點及臨床病理學特征。第4頁，共46頁，2022年，5月20日，12點42分，星期五根據(jù)病毒的宿主將病毒分為動物病毒、植物病毒、微生物病毒等。1、動物病毒：寄生在人體和動物細胞內，包括脊椎動物病毒和無脊椎動物病毒。脊椎動物病毒：禽流感、口蹄疫等人：流行性感冒、麻疹、肝炎、流行性乙型腦炎、

腮腺炎、天花等。流行性感冒病毒第5頁，共46頁，2022年，5月20日，12點42分，星期五乙型肝炎病毒

第6頁，共46頁，2022年，5月20日，12點42分，星期五第7頁，共46頁，2022年，5月20日，12點42分，星期五埃博拉病毒（埃博拉出血熱）Ebolavirus

諾瓦克病毒(引起腸胃感冒）Norwalkvirus

第8頁，共46頁，2022年，5月20日，12點42分，星期五

家畜：口蹄疫、豬瘟、牛瘟、雞瘟。人畜共患：狂犬病病毒即“豬繁殖與呼吸綜合征”豬藍耳病第9頁，共46頁，2022年，5月20日，12點42分，星期五無脊椎動物病毒：主要在節(jié)肢動物的昆蟲綱中發(fā)現(xiàn)，也見于蜘蛛綱、甲殼綱。棉鈴蟲病毒對蝦白斑桿狀病毒第10頁，共46頁，2022年，5月20日，12點42分，星期五2、植物病毒

寄生在植物體內引起植物疾病。煙草花葉病毒第11頁，共46頁，2022年，5月20日，12點42分，星期五3、微生物病毒：細菌—噬菌體真菌—真菌病毒單細胞藻類—噬藻體放線菌—噬放線菌體噬藍藻體第12頁，共46頁，2022年，5月20日，12點42分，星期五三、類病毒和朊病毒

(一)類病毒(viroid)

是比病毒更加小的致病感染因子，有類似病毒的一面，故稱類病毒，屬于亞病毒或不完全病毒。在結構組成上比病毒更簡單，僅是一個沒有蛋白質外殼的游離的環(huán)狀單鏈RNA分子。

可引起馬鈴薯紡錘形塊狀莖病、柑橘裂皮病和菊矮化病

。第13頁，共46頁，2022年，5月20日，12點42分，星期五(二)朊病毒（prion=Proteininfection）

是一類侵染動物并在宿主細胞內復制的無免疫性的小分子疏水蛋白質，簡稱蛋白質侵染因子。與羊瘙癢癥、瘋牛病、人庫魯病、阿爾茨海默氏癥等腦退行性疾病有關。第14頁，共46頁，2022年，5月20日，12點42分，星期五第二節(jié)

病毒的形態(tài)和結構

一、病毒的形態(tài)和大小病毒直徑通常在10-300nm之間。大多數(shù)病毒個體直徑小于150nm，較大的直徑在250-350nm，小的直徑15-30nm。痘病毒皰疹病毒噬菌體粘病毒煙草花葉病毒冠狀病毒第15頁，共46頁，2022年，5月20日，12點42分，星期五最大的病毒——米米病毒Mimivirus:Mimick-ingmicrobevirus直徑可達650nm第16頁，共46頁，2022年，5月20日，12點42分，星期五第17頁，共46頁，2022年，5月20日，12點42分，星期五煙草花葉病毒脊髓灰質炎病毒動物病毒：球形、卵圓形、磚形植物病毒：桿狀、絲狀、球狀噬菌體：蝌蚪狀、絲狀病毒的形態(tài)：第18頁，共46頁，2022年，5月20日，12點42分，星期五第19頁，共46頁，2022年，5月20日，12點42分，星期五二、病毒的化學組成和結構大多數(shù)由核酸和蛋白質組成，有的含類脂質和多糖，有的噬菌體含有脂肪。第20頁，共46頁，2022年，5月20日，12點42分，星期五第21頁，共46頁，2022年，5月20日，12點42分，星期五蛋白質衣殼：三種對稱構型：立體對稱型：腺病毒、皰疹病毒、脊髓灰質炎病毒螺旋對稱型：煙草花葉病毒、狂犬病毒、流感病毒復合對稱型：大腸桿菌T系噬菌體功能：保護病毒使其免受環(huán)境因素的影響，決定病毒感染的特異性，使病毒與敏感細胞特定部位有特異親和力由一定數(shù)量的衣殼粒按一定的排列組合構成的病毒外殼第22頁，共46頁，2022年，5月20日，12點42分，星期五核酸內芯：動物病毒：含DNA或RNA植物病毒：多數(shù)含RNA，少數(shù)含DNA噬菌體：多數(shù)含DNA，少數(shù)含RNA作用：決定病毒遺傳、變異和對敏感宿主細胞的感染力被膜：也稱囊膜、外膜，在核衣殼外包膜，由脂類和多糖組成。刺突：有些病毒粒子表面，尤其是在有囊膜的病毒粒子表面有突起物，也稱囊膜突起，如粘病毒等。第23頁，共46頁，2022年，5月20日，12點42分，星期五第三節(jié)

病毒的繁殖一、病毒的繁殖過程

包括吸附、侵入、復制、聚集與釋放四步烈性噬菌體的生活周期第24頁，共46頁，2022年，5月20日，12點42分，星期五二噬菌體的溶源性毒（烈）性噬菌體：侵入宿主細胞后，引起宿主細胞的裂解溫和噬菌體：侵入宿主細胞后，其核酸附著并整合在宿主染色體上，和宿主核酸同步復制，宿主細胞不裂解而繼續(xù)進行正常的分裂繁殖溶原細胞：含有溫和噬菌體核酸的宿主細胞原噬菌體：在溶原細胞內的溫和噬菌體核酸溶源性：是遺傳特性，原噬菌體隨宿主細胞分裂傳給子代細胞，第25頁，共46頁，2022年，5月20日，12點42分，星期五第26頁，共46頁，2022年，5月20日，12點42分，星期五第四節(jié)

病毒的測定與培養(yǎng)一病毒的測定病毒顆粒計數(shù)法：間接計數(shù)法：病毒感染效價測定法第27頁，共46頁，2022年，5月20日，12點42分，星期五二病毒的培養(yǎng)特征（一）病毒在液體培養(yǎng)基中的培養(yǎng)特征渾濁菌懸液——接種噬菌體——透明裂解液（二）病毒在固體培養(yǎng)基上的培養(yǎng)特征噬菌斑熒光假單胞菌噬菌斑：將噬菌體接種在敏感細菌形成的菌落上，噬菌體在接種部位進行反復感染，將宿主細菌的菌落裂解成空斑，即噬菌斑。

第28頁，共46頁，2022年，5月20日，12點42分，星期五三、病毒的培養(yǎng)基病毒的培養(yǎng)基即相對應的敏感宿主細胞，要具備如下條件：1、

必須是活的敏感動物或是活的敏感動物組織細胞2、

能提供病毒附著的受體3、

敏感細胞內沒有破壞特異性病毒限制性核酸內切酶

脊椎動物病毒的培養(yǎng)基：胚組織細胞、人組織細胞、人腫瘤細胞、動物組織細胞、雞、鴨細胞、敏感動物植物病毒的培養(yǎng)基：相應的敏感植株和敏感植株的組織噬菌體的培養(yǎng)基：相應的敏感細菌第29頁，共46頁，2022年，5月20日，12點42分，星期五三、病毒的培養(yǎng)（一）動物病毒的培養(yǎng)動物病毒的培養(yǎng)方法有動物接種、雞胚接種和組織培養(yǎng)技術。第30頁，共46頁，2022年，5月20日，12點42分，星期五1、動物病毒的空斑試驗（1）單層細胞的制備和培養(yǎng)動物組織切成0.5-1mm3小塊→洗滌→5%胰酶消化10-15min→收集細胞并計數(shù)→加入生長液并分裝→37℃培養(yǎng)2-3d即長成單層細胞備用第31頁，共46頁，2022年，5月20日，12點42分，星期五（2）病毒樣品的采集與制備

固體樣品加液體培養(yǎng)基制成懸液，10000r/m離心10min，取上清液備用。

液體樣品直接離心分離。

空氣樣品用泵抽取至長有宿主細菌的平板上，或是將長有宿主細菌的平板在空氣中暴露30-60min。第32頁，共46頁，2022年，5月20日，12點42分，星期五（3）動物病毒的接種與觀察空斑：是原代細胞或傳代單層細胞被病毒感染后，細胞被病毒蝕空形成的空斑（也稱蝕斑）。一個空斑代表一個病毒。通過計數(shù)可知單位體積樣品中的病毒數(shù)。通過病毒空斑單位（plaqueformationunit）PFU的計數(shù)得到單位體積中含有的病毒數(shù)病毒接種適當孵育注入軟瓊脂或羧甲基纖維素培養(yǎng)形成空斑第33頁，共46頁，2022年，5月20日，12點42分，星期五（4）具體培養(yǎng)方法：

Hank’s液洗滌培養(yǎng)24-48h的單層細胞接種病毒樣品，在37℃恒溫箱中吸附1h加瓊脂培養(yǎng)基覆蓋，置于37℃恒溫箱培養(yǎng)24h后加質量濃度0.2%的中性紅繼續(xù)培養(yǎng)至空斑出現(xiàn)取出計數(shù)，計算ηPFU第34頁，共46頁，2022年，5月20日，12點42分，星期五2、系列稀釋終點

病毒的滴度：能產生培養(yǎng)管中的50%CPE（細胞病理效應）的最高稀釋度（即最少的病毒量），稱為TCLD50（組織培養(yǎng)感染劑量）。若是敏感動物，則用ID50（使50％敏感動物發(fā)生變化的感染劑量）或LD50（引起50％敏感動物死亡的致死劑量）表示病毒的滴度。稀釋接種培養(yǎng)觀察第35頁，共46頁，2022年，5月20日，12點42分，星期五（二）噬菌體的分離培養(yǎng)雙層瓊脂法

第36頁，共46頁，2022年，5月20日，12點42分，星期五

第五節(jié)

病毒對物理、化學因素的抵抗力及在污水處理過程中的去除效果一、病毒對物理因素的抵抗力

對病毒影響最大的物理因素是溫度、光和干燥度1、

溫度在宿主細胞外的病毒大多數(shù)在55-65℃下幾分鐘到十幾分鐘被滅活。

第37頁，共46頁，2022年，5月20日，12點42分，星期五高溫滅活的機制：（1）蛋白質變性。阻礙病毒吸附到宿主細胞上，削弱感染力（2）高于70℃可能破壞核酸。低溫不能滅活病毒，通常在-75℃（干冰）或-196℃（液氮）中保存病毒。第38頁，共46頁，2022年，5月20日，12點42分，星期五2、光及其他輻射（1）紫外輻射：

滅活的部位是核酸（2）可見光

在天然水體和氧化塘中，日光對腸道病毒有滅活作用。

光滅活作用：在氧氣和染料存在的條件下，大多數(shù)腸道病毒可被可見光殺死。胸腺嘧啶形成二聚體DNA鏈斷裂DNA分子內或分子間交聯(lián)DNA與蛋白質交聯(lián)

致死作用會隨培養(yǎng)基的濁度和顏色的增加而降低核酸斷裂破壞蛋白質電離產生過氧化物機制（3）離子輻射：X射線、γ射線第39頁，共46頁，2022年，5月20日，12點42分，星期五3、干燥相對濕度越大，病毒的存活時間越長。機制：病毒成分的解離和核酸的降解。

第40頁，共46頁，2022年，5月20日，12點42分，星期五二、病毒對化學因素的抵抗力

體內滅活：抗體和干擾素。體外滅活：1、破壞病毒蛋白質的化學物質

蛋白質變性劑：酚、吐溫（Tween-80）、十二烷基硫酸鈉，破壞病毒的衣殼低滲溶液：能使病毒衣殼發(fā)生變化，阻礙病毒對宿主細胞的吸附。2、破壞核酸的化學物質甲醛：只破壞核酸，不改變病毒的抗原特性。亞硝酸：引起嘌呤和嘧啶堿基的脫氨基作用。氨：引起病毒RNA的裂解第41頁，共46頁，2022年，5月20日，12點42分，星期五3、影響病毒脂類被膜的化學物質

脂溶劑：醚類、十二烷基磺酸鈉、氯仿、去氧膽酸鈉等?？善茐暮惐荒さ牟《?，乙醚對被膜的破壞作用最大。無被膜病毒對此不敏感。

強酸強堿除本身可滅活病毒外，還能通過p