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真菌起源和演化

 富硒帮富硒食品 2012-01-10

真菌起源和演化            真菌的起源、演化和系统发育的研究,最初是根据比较形态学和细胞学的资料。近30年内,随着科学技术的发展和新技术的广泛应用,例如 G—C含量、胞壁的多糖组分和结构的研究、各类真菌色氨酸生物合成途径的酶沉降图型、赖氨酸的两种不同合成途径以及rRNA序列的研究等,都推动了真菌起源和演化的研究。 

起源
  真菌在地球上存在了多长时间至今还不清楚,对真菌的起源也没有确切的结论。真菌的有些特点和植物相似,然而在某些方面又和动物有相似之处。近年来根据营养方式的比较研究,真菌不是植物也不是动物,而是一个独立的生物类群——
真菌界
  ①起源多元论:根据性器官的形态及交配方式,认为真菌来自
藻类。壶菌目自原藻演化而来;水霉目演自无隔藻;毛霉自演接合藻;子囊菌和担子菌由红藻演化而来,这些藻类因丧失色素而从自养变成异养,生理的变化引起了形态的改变。这就是真菌起源的多元论观点。
  ②鞭毛生物起源论:认为绝大多数真菌是起源于一种原始水生生物——鞭毛生物,单细胞,具一至数根鞭毛,有的有
叶绿素和其他色素,有的无色素,具色素的演化为藻类,无色素的演化为菌类。真菌和藻类都起源于鞭毛生物。
演化
  ①生活方式上:
水生真菌是原始型,演化的过程是由水生到陆生,并且推测在演化过程中还可能返回水生的习性。从而认为具有鞭毛的游动孢子较原始,而不游动的静止孢子是相对进化的。
  ②营养方式上:腐生方式是原始的生活类型,寄生生活方式比腐生生活方式高级。
专性寄生生活方式比兼性寄生生活方式高级,最高级的生活方式是特异性的专性寄生方式。
  ③真菌结构上:由简单到复杂,再由复杂退化和失去特殊的结构,使结构简单化。
  新技术的广泛应用,对修订真菌的起源和演化提供了科学依据。目前认为真菌演化的主轴路线:鞭毛生物—
壶菌—接合菌—子囊菌担子菌
        相关概念
       假菌丝
  某些酵母如假丝酵母经出芽繁殖后,
子细胞结成长链,并有分枝,称为假菌丝。细胞间连接处较为狭窄,如藕节状,一般没有隔膜。
      抗菌素
  亦称“
抗生素”。主要指微生物所产生的能抑制或杀死其他微生物的化学物质,如青霉素、链霉素、金霉素、春雷霉累、庆大霉素等。从某些高等植物和动物组织中也可提得抗菌素。有些抗菌素,如氯霉素和环丝氨酸,目前主要用化学合成方法进行生产。改变抗菌素的化学结构,可以获得性能较好的新抗菌素,如半合成的新型青霉素。在医学上,广泛地应用抗菌素以治疗许多微生物感染性疾病和某些癌症等。在畜牧兽医学方面,不仅用来防治某些传染病,有些抗菌素还可用以促进家禽、家畜的生长。在农林业方面,可用以防治植物的微生物性病害。在食品工业上,则可用作某些食品的保存剂。
       各类真菌特征
  
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霉菌的分生孢子


       霉菌
  亦称“丝状菌”。属真菌。体呈丝状,丛生,可产生多种形式的孢子。多腐生。种类很多,常见的有根霉、毛霉、曲霉和青霉等。霉菌可用以生产工业原料(柠檬酸、甲烯琥珀酸等),进行食品加工(酿造
酱油等),制造抗菌素(如青霉素、灰黄霉素)和生产农药(如“920”、白僵菌)等。但也能引起工业原料和产品以及农林产品发霉变质。另有一小部分霉菌可引起人与动植物的病害,如头癣、脚癣及番薯腐烂病等。
  
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酵母菌


        酵母菌
  属真菌。体呈圆形、卵形或
椭圆形,内有细胞核、液泡和颗粒体物质。通常以出芽繁殖;有的能进行二等分分裂;有的种类能产生子囊孢子。广泛分布于自然界,尤其在葡萄及其他各种果品和蔬菜上更多。是重要的发酵素,能分解碳水化合物产生酒精和二氧化碳等。生产上常用的有面包酵母、饲料酵母、酒精酵母和葡萄酒酵母等。有些能合成纤维素供医药使用,也有用于石油发酵的。
  
啤酒酵母(Saccharomyces)属酵母菌属。细胞呈圆形、卵形或椭圆形。以出芽繁殖,能形成子囊孢子。在发酵工业上,可用来发酵生产酒精或药用酵母,也可通过菌体的综合利用提取凝血质、麦角固醇、卵磷脂、辅酶甲与细胞色素丙等产品。
  
红曲霉素(Monascuspurpureus)属于囊菌纲,曲霉科。菌丝体紫红色。无性生殖时,茵丝分枝顶端形成单独的或一小串球形或梨形的分生抱子。有性生殖时,产生球形、橙红色的闭囊果,内生含有八个子囊孢子的子囊。红曲霉可制红曲、酿制红乳腐和生产糖化酶等。
  
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假丝酵母


假丝酵母(Candida
  一属能形成假菌丝、不产生子囊孢子的酵母。不少的假丝酵母能利用正烷烃为碳源进行石油发酵脱蜡,并产生有价值的产品。其中氧化正烷烃能力较强的假丝酵母多是
解脂假丝酵母(C.lipolytica)或热带假丝酵母(C.tropicalis)。有些种类可用作饲料酵母;个别种类能引起人或动物的疾病。
  
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白色念珠菌


        白色念珠菌(Candidaalbicans
  或亦称“
白色假丝酵母”。一种呈椭圆形、行出芽繁殖的假丝酵母。通常存在于正常人的口腔、肠道、上呼吸道等处,能引起鹅口疮口腔疾病或其他疾病。
  黄曲霉(Aspergillusflavus)
  半知菌类黄曲霉群的一种常见腐生真菌。多见于发霉的粮食、粮食制品或其他霉腐的有机物上。菌落生长较快,结构疏松,表面黄绿色,背面无色或略呈褐色。菌体由许多复杂的分枝菌丝构成。营养菌丝具有分隔;气生菌丝的一部分形成长而粗糙的分生孢子梗,梗的顶端产生烧瓶形或近球形的顶囊,囊的表面产生许多小梗(一般为双层),小梗上着生成串的表面粗糙的球形分生孢子。分生孢子梗、顶囊、小梗和分生孢于合成孢子穗。可用于生产淀粉酶、蛋白酶和磷酸二酯酶等,也是酿造工业中的常见菌种。近年来,发现其中某些菌株会产生引起人、畜肝脏致癌的黄曲霉毒素。早在六世纪时,《齐民要术》中就有用“黄衣”、“黄蒸”两种麦曲来制酱的记载,这两种黄色的麦曲,主要由黄曲霉一类微生物产生的大量孢子和蛋白酶、淀粉酶所组成。
  
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白地霉


白地霉(Geotrichumcandidum)
  属真菌。菌落平面扩散,组织轻软,乳白色。菌丝生长到一定阶段时,断裂成圆柱状的裂生抱子。菌体生长最适宜的温度为28℃。常见于牛奶和各种乳制品(如酸牛奶和乳酪)中;在泡菜和酱上,也常有白地霉。可用来制造核苦酸、酵母片等。
  
抗生菌
  亦称“拮(颉)抗菌”。能抑制别种微生物的生长发育,甚至杀死别种微生物的一些微生物。其中有的能产生抗菌素,主要是
放线菌及若干真菌和细菌等。如链霉菌产生链霉素,青霉菌产生青霉素,多粘芽抱杆菌产生多粘菌素等。
       毒性及病原性
  真菌(Fungus)在
生物学分类上属于藻菌植物中真菌超纲,具真核细胞型的微生物,它们在自然界分布广泛,绝大多数对人有利,如酿酒 、制酱,发酵饲料,农田增肥,制造抗生素,生长蘑茹,食品加工及提供中草药药源(如灵芝、茯苓、冬虫夏草等,都是真菌的产物或本身或利用真菌的
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真菌


作用所制备的)。对人类致病的真菌分浅部真菌和深部真菌,前者侵犯皮肤、毛发、指甲,为慢性,对治疗有顽固性,但影响身体较小,后者可侵犯全身内脏,严重的可引起死亡。此外有些真菌寄生于粮食、饲料、食品中,能产生毒素引起中毒性真菌病。
         培养
  常见真菌
培养基有:
配方一 萨市(Sabouraud’s)培养基
  蛋白胨 10克
琼脂 20克
  
麦芽糖 40克 水 1000毫升
  先把蛋白胨、琼脂加水后,加热,不断搅拌,待琼脂溶解后,加入40克麦芽糖(或
葡萄糖),搅拌,使它溶解,然后分装,灭菌,备用。
  本培养菌是培养许多种类真菌所常用的。
配方二 马铃薯糖琼脂培养基
  把马铃薯洗净去皮,取200克切成小块,加水1000毫升,煮沸半小时后,补足水分。在滤液中加入10克琼脂,煮沸溶解后加糖20克(用于培养霉菌的加入
蔗糖,用于培养酵母菌的加入葡萄糖),补足水分,分装,灭菌,备用。
  把这培养基的pH值调到7.2~7.4,配方中的糖,如用葡萄糖还可用来培养放线菌和芽孢杆菌。
配方三 黄豆芽汁培养基
  黄豆芽 100克 琼脂 15克
  葡萄糖 20克 水 1000毫升
  洗净黄豆芽,加水煮沸30分钟。用纱布过滤,滤液中加入琼脂,加热溶解后放入糖,搅拌使它溶解,补足水分到1000毫升,分装,灭菌,备用。
  把这培养基的pH值调到7.2~7.4,可用来培养细菌和放线菌。
  配方四 豌豆琼脂培养基
  豌豆 80粒 琼脂 5克
  水 200毫升
  取80粒干豌豆加水,煮沸1小时,用纱布过滤后,在滤液中加入琼脂,煮沸到溶解,分装,灭菌,备用。

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