微生物分類鑒定的方法
發(fā)布時間：2025-03-07 瀏覽次數(shù)：280
微生物的分類是為了把各種微生物按照親緣關(guān)系分門別類，方便人們對微生物進行鑒定和交流；而微生物鑒定是為了將未知的菌株按照其生物學(xué)特性進行分類或者說歸類，微生物分類采用的是鑒定的方法，微生物鑒定后又需要按照分類規(guī)則歸類，二者相輔相成，密不可分。
曾經(jīng)從朋友那里獲得一株枯草芽孢桿菌，經(jīng)過三個月的試驗，活菌數(shù)一直達不到枯草芽孢桿菌的平均水平，一度懷疑是不是做的有問題或原料有問題亦或是人員操作不當，經(jīng)過排查，菌種并非枯草芽孢桿菌，實驗過程中為什么沒有發(fā)現(xiàn)？因為同一個屬相近的種之間很類似，很多時候沒法用肉眼進行辨別，引用伯杰細菌鑒定手冊中給種的定義，凡是與典型培養(yǎng)菌非常相同的其他培養(yǎng)菌統(tǒng)一起來。烏龍事件常有，但希望不是你。所以，做好菌種分類鑒定相當重要。
繼續(xù)鞏固一下前面的知識，
分類是根據(jù)微生物的相似性和親緣關(guān)系，將微生物歸入不同的類群（分類單元）；
命名是根據(jù)國際生物命名法規(guī)給微生物分類單元以科學(xué)的名稱；
鑒定是將確定一個新的分類微生物屬于已經(jīng)命名的分類單元的過程；
培養(yǎng)物是指一定時間一定空間內(nèi)微生物的細胞群或生長物。
微生物分類鑒定的方法
一、傳統(tǒng)鑒定法
傳統(tǒng)鑒定方法主要通過微生物細胞的形態(tài)和生理生化習性進行鑒定。
要想鑒定，我們首先要獲得該微生物的純培養(yǎng)物，這一點非常重要。只有純培養(yǎng)物才能進行鑒定，不管是傳統(tǒng)鑒定方法還是現(xiàn)代鑒定方法，無一例外。
1 形態(tài)學(xué)特征
形態(tài)學(xué)特征分為個體形態(tài)學(xué)特征和群體形態(tài)學(xué)特征。
個體形態(tài)學(xué)特征主要借助顯微鏡進行觀察分析，比如說，細菌細胞的大小（測微尺，主要測量直徑），形狀（桿菌、球菌還是螺旋型），排列方式（單個、八字型還是連狀），有無鞭毛，有無莢膜，芽孢的位置（側(cè)面、中間還是一端），革蘭氏染色陽性還是陰性。
群體形態(tài)特征主要通過觀察微生物生長狀態(tài)，比如說，在固體培養(yǎng)基上菌落的形態(tài)（表面是否光滑、顏色、邊緣是否圓滑，中間和邊緣是否一致、正面和反面是否一致，有無突起等），在液體培養(yǎng)基中的生長情況（有無菌膜、味道）。
在平時的實驗研究中，主要以形態(tài)特性為主進行菌種鑒定，既方便又實用。基本上分離出純培養(yǎng)物，鑒定也結(jié)束了。進行菌種形態(tài)描述，拍照留存，還有最重要的一環(huán)-保藏菌種，后續(xù)詳細說明。
2 生理生化特征
微生物中涉及到生理生化實驗共有12個：糖酵解，淀粉水解試驗，V-P試驗，甲基紅試驗，靛基質(zhì)試驗，硝酸鹽還原試驗，明膠液化試驗，尿素酶試驗，氧化酶試驗，硫化氫試驗，三糖鐵瓊脂試驗，硫化氫-靛基質(zhì)-動力瓊脂試驗。
3 生態(tài)學(xué)特性
主要包括：生長溫度(最適、最低和最高溫度)，pH值，水分，滲透壓(是否耐高滲，是否有嗜鹽性等)的適應(yīng)性，需氧性(好氧、微好氧、厭氧及兼性厭氧)，宿主的種類及其與宿主的關(guān)系(共生、互生、寄生)。
4 血清學(xué)反應(yīng)(又稱抗原抗體反應(yīng))
優(yōu)點：特異性強、靈敏度高、簡便快速。
在微生物分類鑒定中，常用已知菌種、型或菌株制成抗血清(抗體)，根據(jù)它是否與待鑒定的對象發(fā)生特異性結(jié)合反應(yīng)來鑒定未知菌種、型或菌株(抗原)。
常用血清學(xué)試驗：凝集反應(yīng)、沉淀反應(yīng)、補體結(jié)合反應(yīng)、免疫熒光抗體技術(shù)、酶聯(lián)免疫吸附試驗、免疫組織化學(xué)等方法。
5 微生物的微型、簡便、快速或自動化鑒定技術(shù)
經(jīng)典鑒定方法指標明確，形態(tài)學(xué)特征觀察比較簡單，生理生化試驗就沒那么容易，畢竟需要一個一個試驗，但要想鑒定某個菌種是哪個種，需要花費大量的時間和精力，尤其對于生長慢的的菌種。
微生物微型、簡便、快速或自動化鑒定技術(shù)的出現(xiàn)，正好彌補了上述的不足，要不說，科技在發(fā)展，效率必須跟上。
(1)、API細菌數(shù)值檢定系統(tǒng)：可以同時檢測15個以上生化指標，快速、準確、簡便和經(jīng)濟，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生、食品加工和環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。
(2)、“Enterotube”系統(tǒng)：由于鑒定項目有限，只適合于一些腸道細菌的鑒定，但準確度高。
(3)、“Biolog”全自動和手動細菌鑒定系統(tǒng)：自動化、快速、高效和應(yīng)用范圍廣。此系統(tǒng)適用于動、植物檢疫，臨床和獸醫(yī)的檢驗，食品、飲水衛(wèi)生的監(jiān)控，藥物生產(chǎn)，環(huán)境保護，發(fā)酵過程控制，生物工程研究，以及土壤學(xué)、生態(tài)學(xué)和其他研究工作等。
(4)、細菌和病毒的靈敏快速鑒定法
生物芯片法：提取DNA，PDR擴增，鑒定
免疫傳感器法；
激光散射儀法。
6 數(shù)值分類法
該方法是利用現(xiàn)代手段進行表型特性鑒定的方法。需要的指標較多，但結(jié)果也算穩(wěn)定和客觀。
盡管自動化技術(shù)彌補了一部分經(jīng)典方法的缺點，還有一個缺點就是不夠客觀，不能很準確的鑒定菌種，容易犯經(jīng)驗主義錯誤。隨著現(xiàn)代鑒定技術(shù)的革新，以表型特征進行鑒定的經(jīng)典鑒定方法逐漸邊緣化，成為輔助性的鑒定方法。
二、核算鑒定法
1 DNA的堿基組成（G+C）mol%
（G+C）mol%，也叫GC比，目前發(fā)表任何微生物新種時所必須具有的重要指標，即
（1）親緣關(guān)系相近的種，其基因組的核苷酸序列相近，兩者的GC比也接近；
（2）GC比差距很大的兩種微生物，它們的親緣關(guān)系必然較遠；
（3）GC比是建立新分類單元時的可靠指標。
據(jù)測定，GC比相差低于2%時，沒有分類學(xué)上的意義；種內(nèi)各菌株間的差別在2.5%~4.0%間；若相差在5%以上時，就可認為屬于不同的種了；假如差距超過10%，一般就可以認為是不同的屬了。
2 核酸的分子雜交
3 rRNA寡核苷酸編目分析
一種通過分析原核或真核細胞中最穩(wěn)定的rRNA寡核苷酸序列同源性程度，以確定不同生物間的親緣關(guān)系和進化譜系的方法。
原核生物：16SrRNA
真核生物：18SrRNA
對于真核微生物物種鑒定，基于測序的方法，常選擇18SrDNA + ITS區(qū)域作為基因組的靶區(qū)域進行序列數(shù)據(jù)獲取和分析，從而得到更精準的物種分類信息。
特點：核苷酸數(shù)適中，信息量大，易于分析。
RNA作為進化的指征的優(yōu)點:
- rRNA具有重要且恒定的生理功能；
- 在16SrRNA分子中，既含有高度保守的序列區(qū)域，又有中度保守和高度變化的序列區(qū)域，因而它適用于進化距離不同的各類生物親緣關(guān)系的研究；
- 16SrRNA分子量大小適中，便于序列分析；
- rRNA在細胞中含量大(約占細胞中RNA的90%)，也易于提??；
- 16SrRNA普遍存在于真核生物和原核生物中(真核生物中其同源分子是18SrRNA)。因此它可以作為測量各類生物進化的工具。
4 微生物全基因組序列的測定
對菌落進行全基因組測序是菌種鑒定的終極解決方案，可以直接鑒定到菌株。相較rRNA核酸序列檢測更要準確。
三、成分鑒定法
1 細胞壁的化學(xué)成份：原核生物細胞壁成分的分析，對菌種鑒定有一定的作用。
2 磷酸類脂成分的分析：位于細菌、放線菌細胞膜上的磷酸類脂成分，在不同屬中有所不同，可用作鑒別屬的指標。
3 氣相色譜技術(shù)用于微生物鑒定：氣相色譜技術(shù)主要分析微生物細胞和代謝產(chǎn)物中的脂肪酸和醇類等成分，進而對菌種進行分類，尤其對厭氧菌等的鑒定十分有用。
文章來源：環(huán)凱轉(zhuǎn)載于“ 微生物知識庫”公眾號；原標題：“微生物分類鑒定的方法”；作者~發(fā)酵菌人。
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