放线菌的特点是什么

1、放线菌为革兰氏阳性细菌,细胞核无核膜包被,细胞DNA的G + C mol %含量高 (>50 %)。多数菌生长较缓慢,产生可深入培养基内的营养菌丝和生长在表面的气生菌丝,并形成无性孢子。由于孢子、气生菌丝和营养菌丝颜色不同,常使菌落正反面呈不同颜色。放线菌的菌落形态多干燥致密,不易被跳起。

2、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(Frankia)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。

放线菌的功能

1、放线菌多为腐生,少数寄生,与人类关系十分密切。腐生型在自然界物质循环中起着相当重要的作用,而寄生型可引起人、动物、植物的疾病。放线菌最突出的特性之一是能产生大量的、种类繁多的抗生素。据估计,全世界共发现4,000多种抗生素,其中绝大多数由放线菌产生。

抗生素是主要的化学疗剂,现在临床所用的抗生素种类占井冈霉素、庆丰霉素、我国用的菌肥“5406”也是由泾阳链霉菌制成;有的放线菌还用于生产维生素、酶制剂;此外,在甾体转化、石油脱蜡、烃类发酵、污水处理等方面也有应用。

2、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。

3、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着作用。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。

4、大多数放线菌是好养的,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。

5、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。