食品微生物專業(yè)知識專家講座

第十章微生物分類和判定MicrobialtaxonomyandIdentification食品微生物專業(yè)知識專家講座第1頁第一節(jié)通用分類單元一、種以上系統(tǒng)分類單元二、學(xué)名三、幾個概念食品微生物專業(yè)知識專家講座第2頁第一節(jié) 通用分類單元種以上系統(tǒng)分類單元界

Kingdom門

Phylum（或Division）——亞門綱

Class——亞綱

——超目

目

Order——亞目

科

Family——亞科

——族

——亞族

屬

Genus

種

Species分類單元之間科加入亞門、亞綱、亞目、亞科等次要分類單位。種以下又可分為亞種、變種、型、菌株等食品微生物專業(yè)知識專家講座第3頁種概念種（Species）：最基本分類單位定義：種是一個基本分類單位，是一大群表型特征高度相同、親緣關(guān)系極其靠近、與同屬內(nèi)其它種有顯著差異菌株總稱。在微生物中，一個種只能用該種內(nèi)一個經(jīng)典菌株作為詳細標本，它就是該種模式種。新種：（Speciesnova,sp.nov或novsp.）

指權(quán)威性分類判定手冊中從未記載過一個新分離并判定過微生物新被判定種發(fā)表時應(yīng)在其學(xué)名后標上sp.nov.符號，食品微生物專業(yè)知識專家講座第4頁亞種以下分類單元變種(Variety，Var.)

，某純種某一主要特征與經(jīng)典菌種不一樣，其余特征則完全相符，而這一特征又是穩(wěn)定，就稱該純種為經(jīng)典種變種。經(jīng)典枯草芽孢桿菌：不產(chǎn)黑色素一個芽孢桿菌：酪氨酸培養(yǎng)基上產(chǎn)黑色素，其它特征都相同——稱枯草芽孢桿菌黑色變種（BacillussubtilisVar.niger）食品微生物專業(yè)知識專家講座第5頁亞種（Subspecies,subsp.,ssp.）

種深入細分亞種與變種是近義詞，二者經(jīng)?；煊贸Ｔ诜N名、署名加詞后寫上subsp.然后再寫詳細亞種加詞；亞種以下生物變型——表示特殊生化或生理特征血清變型——表示抗原結(jié)構(gòu)不一樣致病變型——表示一些寄主專一致病性噬菌變型——表示對噬菌體特異性反應(yīng)形態(tài)變型——表示特殊形態(tài)特征食品微生物專業(yè)知識專家講座第6頁菌株（strain）或稱品系：表示任何由一個獨立分離單細胞繁殖而成純種群體極其一切后代；實際上是一個微生物到達遺傳性純標志。同一菌種不一樣菌株作為分類判別主要性狀——相同非判別用“小”性狀——很大差異尤其是生化性狀，如代謝產(chǎn)物（抗生素、酶、有機酸等）產(chǎn)量性狀等食品微生物專業(yè)知識專家講座第7頁類群（group）：有些微生物種類特征介于兩種微生物之間，把這兩種微生物和介于它們之間種類統(tǒng)稱為一個“群”。沒有分類地位彼此不易嚴格區(qū)分在研究某一階段還不準備作深入判定把大腸桿菌和產(chǎn)氣桿菌（兩個種區(qū)分顯著）以及許多介于這兩種細菌之間中間類型，統(tǒng)稱為大腸菌群食品微生物專業(yè)知識專家講座第8頁二、微生物學(xué)名俗名（Commonname，Vernacularname）結(jié)核桿菌紅色面包霉綠膿桿菌學(xué)名（ScientificName）結(jié)核分枝桿菌(Mycobacteriumtuberculosis)粗糙脈胞菌(Neurosporacrassa)銅綠假單胞菌(Pseudomonasaeruginosa）學(xué)名：為了便于交流和防止混同，依據(jù)一個統(tǒng)一命名法則，給每種微生物取一個為大家公認科學(xué)用名。食品微生物專業(yè)知識專家講座第9頁微生物命名標準學(xué)名（ScientificName,Scientificnomenclature

）

菌種科學(xué)名稱，是按照《國際細菌命名法規(guī)》命名國際學(xué)術(shù)界公認，并通用名稱。由拉丁詞或拉丁化詞組成菌種學(xué)名林奈“雙名法”

Binomialnomenclature三名法學(xué)名其它知識一個微生物學(xué)工作者必須切記慣用常見微生物學(xué)名食品微生物專業(yè)知識專家講座第10頁微生物命名標準要求與常識：屬名應(yīng)大寫首字母、單數(shù)、通常是拉丁字名詞，用來描述微生物主要特征，如形態(tài)、生理特征等種加詞代表一個種次要特征，首字小寫,是拉丁字形容詞，來補充說明微生物次要特征，如顏色、形狀、用途1.學(xué)名=屬名+種加詞+（首次定名人）+現(xiàn)名定名人和鮮明定名年份大腸埃希氏菌

Escherichiacoli(Migula)CastellanietChalmers1919兩歧雙歧桿菌

Bifidobacteriumbifidum（Tissier）Orla-Jensen1924食品微生物專業(yè)知識專家講座第11頁2.學(xué)名=屬名+種名+菌株（用字母、符號等字形表示）表示菌株符號：隨意或研究機構(gòu)名稱縮寫；如“BF”為“北紡”，即北京紡織工業(yè)局科學(xué)研究所BacillussubtilisAS1.389枯草芽孢桿菌（可生產(chǎn)蛋白酶）B.subtilisBF7658（可生產(chǎn)淀粉酶）菌種保藏機構(gòu)縮寫如“AS”為AcademiaSinica（中國科學(xué)院），“ATCC”即AmericanTypeCultureCollection(美國模式菌種保藏中心）

食品微生物專業(yè)知識專家講座第12頁雙名法實例3.學(xué)名=屬名+sp.(或spp.)只判定到屬名，對詳細種不能必定枯草芽孢桿菌

Bacillussubtilis(Ehrenberg)Cohn1872

縮寫：B.subtilis

或Bac.subtilis

Bacillussp.表示還未定種名芽孢桿菌（芽孢桿菌某一個）

Bacillusspp.表示一批還未定名芽孢桿菌（若干芽孢桿菌）食品微生物專業(yè)知識專家講座第13頁菌株（品系）表示由一個獨立單細胞繁殖而成純種群體及其一切后代BacillussubtilisAS1.389枯草芽孢桿菌（可生產(chǎn)蛋白酶）B.subtilisBF7658（可生產(chǎn)淀粉酶）食品微生物專業(yè)知識專家講座第14頁亞種/變種命名——“三名法”學(xué)名=屬名+種名

+subsp.或var.+亞種（或變種）加詞 排成斜體排成正體，但可省略排成斜體SaccharomycescerevisiaeHansenellipsoideus(Hansen)Dekker漢斯釀酒酵母橢圓形變種，原來由Hansen定名，以后Dekker將其劃為橢圓變種亞種（subspecies，簡稱“subsp.”，排成正體字）變種（variety，簡稱“var.”，排成正體字）Candidalipolytica(Harrison)DiddensetlodderVar.,lipolytica

表示解脂假絲酵母解脂變種食品微生物專業(yè)知識專家講座第15頁新種命名新種：在實際工作中取得并判定了一個新種（sp.nov.或nov.sp.,是speciesnova縮寫）按照法則命名發(fā)表時，應(yīng)在其學(xué)名后附上“sp.nov.”符號，排成正體字。谷氨酸發(fā)酵新菌種Corynebacteriumpekinensesp.nov.AS1.299(北京棒桿菌AS1.299，新種）C.crenatumsp.nov.AS1.542（鈍齒棒桿菌AS1.542，新種）新種發(fā)表前，模式菌株培養(yǎng)物就應(yīng)存放在一個永久性菌種保藏機構(gòu)，并允許人們從中取得該菌種。食品微生物專業(yè)知識專家講座第16頁食品微生物專業(yè)知識專家講座第17頁第二節(jié) 微生物在自然界地位生物界級分類學(xué)說：是在認識發(fā)展過程中存在對生物分類不一樣階段不一樣觀點。二界→三界→四界→五界→六界→三原界（1753）（1860）（1956）（1969）（1949）（1978）五界系統(tǒng)包含動物界、植物界、原生生物界（原生動物、單細胞藻類、粘菌）、真菌界以及原核生物界。六界系統(tǒng)在五界系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加一個病毒界。食品微生物專業(yè)知識專家講座第18頁R.H.Whittaker五界系統(tǒng)示意圖食品微生物專業(yè)知識專家講座第19頁六界系統(tǒng)表解原生生物界原生動物、單細胞藻類、粘菌原核生物界細菌（真細菌和古生菌）、放線菌、藍細菌、支原體、立克次氏體、衣原體真菌界酵母菌、霉菌、蕈菌植物界動物界病毒界病毒、亞病毒（類病毒、擬病毒、朊病毒）食品微生物專業(yè)知識專家講座第20頁三原界系統(tǒng)是1978年由R.H.Whittaker和L.Margulis提出。全部生物存在一個共同祖先，由它分三條進化路線，就形成了三個原界：古細菌原界（Archaebacteria)，包含產(chǎn)甲烷細菌、極端嗜鹽菌和嗜熱嗜酸菌；真細菌原界（Eubacteria)，包含藍細菌和各種除古細菌以外其它原核生物；真核生物原界（Eucaryotes），包含原生生物、真菌、動物和植物。提出了內(nèi)共生學(xué)說，主要是Margulis貢獻食品微生物專業(yè)知識專家講座第21頁三原界系統(tǒng)示意圖食品微生物專業(yè)知識專家講座第22頁第三節(jié) 各大類微生物分類系統(tǒng)綱要一、原核微生物分類系統(tǒng)綱要伯杰氏手冊二、真菌分類系統(tǒng)綱要Ainsworth菌物分類系統(tǒng)綱要食品微生物專業(yè)知識專家講座第23頁一、原核微生物分類系統(tǒng)綱要原核生物分類學(xué)手冊發(fā)展細菌分類圖說伯杰氏判定細菌學(xué)手冊細菌與放線菌判定細菌分類學(xué)原核生物伯杰氏系統(tǒng)細菌學(xué)手冊食品微生物專業(yè)知識專家講座第24頁伯杰氏手冊Breed《伯杰氏系統(tǒng)細菌學(xué)手冊》

全部細菌（包含古細菌在內(nèi)）放在原核生物界

細菌分類和判定依據(jù)Buchanan,R.E.etal.Bergey’sManualofDeterminativeBacteriology,伯杰氏判定細菌學(xué)手冊1923年,1925年,1930年,1934年,1939年,1948年,1957年,1974年分別出版了第一至第八版，1994年出了第九版以形態(tài)、生理生化、G+Cmol%、生態(tài)分布等特征為主表達了當(dāng)代分子生物學(xué)研究結(jié)果Bergey’sManualofSystematicBacteriology1984，9版

細菌（古細菌）、支原體、衣原體、立克次氏體、藍藻、放線菌食品微生物專業(yè)知識專家講座第25頁食品微生物專業(yè)知識專家講座第26頁細菌分類高級單位第九版《伯杰氏系統(tǒng)細菌學(xué)手冊》對全部微生物高級分類單元劃分以下（19類，250屬）:原核生物界(Procaryotae)薄壁菌門(Gracilicutes)暗細菌綱(Scotobacteria)不產(chǎn)氧光細菌(Anoxyphotobacteria)產(chǎn)氧光細菌(Oxyphotobacteria)

厚壁菌門(Firmicutes)厚壁菌綱(Firmibacteria)放線菌綱(Thallobzcteria)軟壁菌門(Teneribacteria)軟皮體綱(Mollicutes)偽壁菌綱(Mendosicutes古細菌綱(Archaeobacteria)

食品微生物專業(yè)知識專家講座第27頁二、真菌分類系統(tǒng)綱要代表性真菌分類系統(tǒng)Ainsworth（1973）真菌分類系統(tǒng)N.J.W.Kreger-vanRij,Theyeasts:ataxonomicstudy,1984菌物與真菌食品微生物專業(yè)知識專家講座第28頁第四節(jié) 微生物分類判定方法分類判定步驟取得該微生物純種培養(yǎng)物（pureculture)測定一系列必要判定指標查找權(quán)威性判定手冊微生物分類中使用技術(shù)水平細胞形態(tài)水平細胞組分水平蛋白質(zhì)水平基因組水平食品微生物專業(yè)知識專家講座第29頁經(jīng)典分類法早期，在細胞形態(tài)和習(xí)性水平。當(dāng)代分類判定方法60年代起，核酸和蛋白質(zhì)，紅外光譜、氣相色譜和質(zhì)譜以及計算機應(yīng)用數(shù)值分類法食品微生物專業(yè)知識專家講座第30頁經(jīng)典微生物分類方法經(jīng)典分類法：依據(jù)少數(shù)幾個特征進行分類方法隨機，不系統(tǒng)經(jīng)典分類方法分類依據(jù)：形態(tài)特征：個體群體生理、生化特征：營養(yǎng)要求（碳源，氮源，生長因子）；代謝產(chǎn)物（種類，產(chǎn)量，顯色反應(yīng)等）；酶（產(chǎn)酶種類，反應(yīng)特征等）生態(tài)特征：生長溫度，對氧需要，酸堿要求，宿主種類等生活史特點血清學(xué)反應(yīng) 噬菌體敏感性其它食品微生物專業(yè)知識專家講座第31頁形態(tài)特征形態(tài)特征包含個體特征和群體特征。個體特征：細胞形態(tài)，染色反應(yīng)，各種特殊結(jié)構(gòu)等群體特征：菌株在一定培養(yǎng)基中菌落特征菌落形態(tài)，在半固體或液體培養(yǎng)基中生長狀態(tài)食品微生物專業(yè)知識專家講座第32頁生理和生化特征營養(yǎng)起源

各種糖能否被用作碳源和能源，對特定有機化合物和CO2利用能力氮源利用，是蛋白質(zhì)、蛋白胨、氨基酸或銨鹽、硝酸鹽中氮，還是大氣中游離氮。代謝產(chǎn)物檢測是否形成有機酸、產(chǎn)生氣體，能否分解色氨酸產(chǎn)生吲哚，能否還原硝酸鹽，能否產(chǎn)生色素或抗生素等與溫度和氧氣關(guān)系食品微生物專業(yè)知識專家講座第33頁經(jīng)典分類依據(jù)生態(tài)特征微生物與其它生物寄生或共生等關(guān)系專一性微生物在自然界分布（是否耐高滲、嗜鹽）血清學(xué)反應(yīng)將已知菌種或菌株制成抗血清，未知菌是否與其發(fā)生特異性血清反應(yīng)用于微生物亞種分類、病毒分類（尤其是噬菌體分類）食品微生物專業(yè)知識專家講座第34頁經(jīng)典分類依據(jù)生活史上代個體經(jīng)一系列生長、發(fā)育階段而產(chǎn)生下一代個體全部經(jīng)歷微生物個體發(fā)育階段改變對噬菌體敏感性各噬菌體有嚴格寄生范圍菌體對噬菌體敏感性，區(qū)分不一樣類型食品微生物專業(yè)知識專家講座第35頁當(dāng)代微生物分類方法遺傳分類法：從遺傳學(xué)角度估價微生物之間親緣關(guān)系分類方法主要分類依據(jù)：GC含量和DNA雜合情況。

化學(xué)分類法：指除核酸成份以外其它化學(xué)成份測定細胞壁、類脂、細胞色素組成，蛋白質(zhì)氨基酸次序，紅外吸收光譜，核磁共振譜等食品微生物專業(yè)知識專家講座第36頁G+C含量G+C含量：DNA中堿基G和C在整個DNA中摩爾百分比。判斷微生物種屬間親緣關(guān)系遠近親緣關(guān)系越遠種，堿基數(shù)目和排列次序相差越大。各類微生物G+C含量：27-75摩爾%G+C含量相差10%以上，必定不屬于同一個種完全不相關(guān)兩種微生物，G+C含量可能相同/近注意：使用G+C含量性狀，必須結(jié)合其它性狀食品微生物專業(yè)知識專家講座第37頁DNA雜交試驗原理：不一樣起源DNA在體外加熱解鏈，適當(dāng)條件，使互補堿基配對結(jié)合成雙鏈DNA，然后測定雜合百分率雜合率越高，兩個DNA堿基序列相同性越高，親緣關(guān)系也越近兩條單鏈DNA堿基序列完全相同，完整雙鏈，雜合率100%部分相同，生成“雙鏈”含部分單鏈，雜合率小于100%。比較不一樣起源DNA堿基序列類似性食品微生物專業(yè)知識專家講座第38頁DNA-rRNA雜交16SrRNA寡核苷酸序列分析分析后作出相同性圖，關(guān)系近集中到一起，關(guān)系遠在圖上占據(jù)不一樣位置食品微生物專業(yè)知識專家講座第39頁細胞壁成份分析組成單位或結(jié)構(gòu)，顯著特殊性霉菌細胞壁主要含有幾丁質(zhì)；細菌細胞壁主要成份是肽聚糖。革蘭氏陰性菌細胞壁肽聚糖含量較低，還有多肽、脂蛋白及脂多糖等；革蘭氏陽性菌細胞壁肽聚糖百分比較高，還有蛋白質(zhì)、多糖、磷壁酸和磷壁質(zhì)等。廣泛用于放線菌分類，并作為分屬依據(jù)食品微生物專業(yè)知識專家講座第40頁紅外光譜每種物質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)都含有特定紅外光譜測定微生物化學(xué)成份比較適合用于“屬”分類，但不適于“種”間分類優(yōu)點：簡單快速，樣品用量少食品微生物專業(yè)知識專家講座第41頁數(shù)值分類法又稱統(tǒng)計分類法用