细菌芽孢

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某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成的一个圆形或椭圆形、厚壁、折光性强、含水量低、抗逆性强的休眠构造，称为芽孢（spore）。因在细胞内形成，故又称为内生孢子。由于每一个营养细胞内仅形成一个芽孢，故芽孢无繁殖能力。

芽孢是整个生物界抗逆性最强的生命体，在抗热、抗化学药物、抗辐射和抗静水压等方面尤为突出。如肉毒梭状芽孢杆菌的芽孢在100℃沸水中要经过5.0～9.5h才能被杀死，至121℃时，平均也要10min才杀死。巨大芽孢杆菌芽孢的抗辐射能力要比大肠杆菌强36倍。芽孢的休眠能力更为突出，在常规条件下，一般可存活几年甚至几十年，据文献记载，有些芽孢杆菌甚至可以休眠数百年、数千年甚至更久。如：环状芽孢杆菌的芽孢在植物标本上（英国）已经保存200～300年；普通高温放线菌的芽孢在湖底冻土中（美国）已保存7 500年；一种芽孢杆菌的芽孢在琥珀内蜜蜂肠道中（美国）已保存2500万～4000万年。

（1）产芽孢细菌的种类

能否形成芽孢是细菌种的特征。能产生芽孢的细菌种类不多，最主要的是革兰氏阳性杆菌的两个属，即好氧性的芽孢杆菌属和厌氧性的梭菌属。球菌中只有芽孢八叠球菌属产生芽孢，螺旋菌中发现有少数种产芽孢。

（2）芽孢的类型

芽孢形成的位置、形状、大小因菌种而异，在分类鉴定上有一定意义。例如巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、炭疽芽孢杆菌等的芽孢位于菌体中央，卵圆形、小于菌体宽度；肉毒梭菌等的芽孢位于菌体中央，椭圆形，直径比菌体大，使原菌体两头小中间大而呈梭形；破

伤风梭菌的芽孢却位于菌体一端，正圆形，直径比菌体大，使原菌体呈鼓槌状。

（3）芽孢的结构

图1－15  芽孢的构造

在产芽孢的细菌中，芽孢囊就是指产芽孢菌的营养细胞外壳。成熟的芽孢具有多层结构（图1-15）。由外到内依次为：①芽孢外壁：主要成分是脂蛋白，透性差。有的芽孢无此层。②芽孢衣：主要含疏水性角蛋白。芽孢衣非常致密，通透性差，能抗酶、抗化学物质和多价阳离子的透入。③皮层：皮层很厚，约占芽孢总体积的一半。主要含芽孢肽聚糖及DPA－Ca，赋予芽孢异常的抗热性。皮层的渗透压很高。④核心：由芽孢壁、芽孢膜、芽孢质和核区四部分构成，含水量极低。

（4）芽孢的抗热机制

关于芽孢耐热的本质至今尚无公认的解释。较新的是渗透调节皮层膨胀学说。该学说认为，芽孢的耐热性在于芽孢衣对多价阳离子和水分的透性很差以及皮层的离子强度很高，从而使皮层产生极高的渗透压去夺取芽孢核心的水分，其结果造成皮层的充分膨胀，而核心部分的生命物质却形成高度失水状态，因而产生耐热性。除渗透调节皮层膨胀学说外，还有别的学说来解释芽孢的高度耐热机制。例如，针对在芽孢形成过程中会合成大量的为营养细胞所没有的DPA－Ca，该物质会使芽孢中的生命大分子物质形成稳定而耐热性强的凝胶。总之，芽孢耐热机制还有待于深入研究。

（5）研究芽孢的意义

研究细菌芽孢有着重要的理论和实践意义。①芽孢的有无、形态、大小和着生位置等是细菌分类和鉴定中的重要形态学指标；②这类菌种芽孢的存在，有利于提高菌种的筛选效率，有利于菌种的长期保藏；③是否能杀灭一些代表菌的芽孢是衡量和制定各种消毒灭菌标准的主要依据；④许多产芽孢细菌是强致病菌。例如，炭疽芽孢杆菌、肉毒梭菌和破伤风梭菌等；⑤有些产芽孢细菌可伴随产生有用的产物，如抗生素短杆菌肽、杆菌肽等。

（6）伴胞晶体（parasporal crystal）

少数芽孢杆菌，例如苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis）在其形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体(δ内毒素)，称为伴胞晶体。伴胞晶体对200多种昆虫尤其是鳞翅目的幼虫有毒杀作用，因此常被制成生物农药――细菌杀虫剂。

（7）细菌其他休眠状态的结构

少数细菌还产生其他休眠状态的结构，如固氮菌的孢囊等。固氮菌在营养缺乏的条件下，其营养细胞的外壁加厚、细胞失水而形成一种抗干旱但不抗热的圆形休眠体——孢囊，与芽孢一样，也没有繁殖功能。在适宜的外界条件下，孢囊可萌发，重新进行营养生长。

红色石头

芽孢只是细菌的休眠体。

lsy6560483

真不知道有人是怎么知道他的药物是可以诱发细菌芽孢萌发的。

shijian

      通过学习毛先生的帖子知道了肉毒梭状芽孢杆菌的芽孢在100℃沸水中要经过5.0～9.5h才能被杀死，有收获。

shijian

QUOTE:

以下是引用lsy6560483在2009-11-2 19:02:01的发言：
真不知道有人是怎么知道他的药物是可以诱发细菌芽孢萌发的。

   竟必细菌芽孢是熟料灭菌最费燃料的指标，如能诱发、灭菌就节省燃料和时间了，网上有一篇文章不知是不是真的 

http://press.idoican.com.cn/detail/articles/2008122651741/

 

一、培养料加冰乙酸诱发。冰乙酸即无水乙酸，纯度95%，实践证明其具有强烈的杀虫、杀菌作用，长期用于食用菌不至产生抗药性及残留，对人畜安全无毒，它可取代常规高锰酸钾和甲醛用于空间消毒。用冰乙酸拌料，既可杀死虫卵，又可使杂菌孢子壁软化，有利于孢子吸收水分，使酶促反应增强，从而形成芽管。一般拌料使用浓度在0.3%-0.5%，陈料或污染严重的料应加大浓度至0.5%，新鲜料则以0.3%为宜。原料如棉子壳，加水量仍按常规要求使含水量在60%-65%，使原料充分翻拌均匀后，覆盖薄膜堆成高1米、宽1.5米、长不限的堆，24小时后可使95%以上的杂菌孢子萌发。冰乙酸若是46%浓度的应加大一倍以上的用量。

   网上的不知可信否。如果真有效果，哪怕是95%，就还有类似的药物诱发，关键是机理能讲通才让人信服。