微生物分類鑒定的方法
發布時間：2025-03-07 瀏覽次數：242
微生物的分類是為了把各種微生物按照親緣關系分門別類，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則歸類，二者相輔相成，密不可分。
曾經從朋友那里獲得一株枯草芽孢桿菌，經過三個月的試驗，活菌數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，經過排查，菌種并非枯草芽孢桿菌，實驗過程中為什么沒有發現？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，凡是與典型培養菌非常相同的其他培養菌統一起來。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。
繼續鞏固一下前面的知識，
分類是根據微生物的相似性和親緣關系，將微生物歸入不同的類群（分類單元）；
命名是根據國際生物命名法規給微生物分類單元以科學的名稱；
鑒定是將確定一個新的分類微生物屬于已經命名的分類單元的過程；
培養物是指一定時間一定空間內微生物的細胞群或生長物。
微生物分類鑒定的方法
一、傳統鑒定法
傳統鑒定方法主要通過微生物細胞的形態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物，這一點非常重要。只有純培養物才能進行鑒定，不管是傳統鑒定方法還是現代鑒定方法，無一例外。
1 形態學特征
形態學特征分為個體形態學特征和群體形態學特征。
個體形態學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（側面、中間還是一端），革蘭氏染色陽性還是陰性。
群體形態特征主要通過觀察微生物生長狀態，比如說，在固體培養基上菌落的形態（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物，鑒定也結束了。進行菌種形態描述，拍照留存，還有最重要的一環-保藏菌種，后續詳細說明。
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-動力瓊脂試驗。
3 生態學特性
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系(共生、互生、寄生)。
4 血清學反應(又稱抗原抗體反應)
優點：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)，根據它是否與待鑒定的對象發生特異性結合反應來鑒定未知菌種、型或菌株(抗原)。
常用血清學試驗：凝集反應、沉淀反應、補體結合反應、免疫熒光抗體技術、酶聯免疫吸附試驗、免疫組織化學等方法。
5 微生物的微型、簡便、快速或自動化鑒定技術
經典鑒定方法指標明確，形態學特征觀察比較簡單，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的出現，正好彌補了上述的不足，要不說，科技在發展，效率必須跟上。
(1)、API細菌數值檢定系統：可以同時檢測15個以上生化指標，快速、準確、簡便和經濟，廣泛應用于醫療衛生、食品加工和環境監測等領域。
(2)、“Enterotube”系統：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：自動化、快速、高效和應用范圍廣。此系統適用于動、植物檢疫，臨床和獸醫的檢驗，食品、飲水衛生的監控，藥物生產，環境保護，發酵過程控制，生物工程研究，以及土壤學、生態學和其他研究工作等。
(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 數值分類法
該方法是利用現代手段進行表型特性鑒定的方法。需要的指標較多，但結果也算穩定和客觀。
盡管自動化技術彌補了一部分經典方法的缺點，還有一個缺點就是不夠客觀，不能很準確的鑒定菌種，容易犯經驗主義錯誤。隨著現代鑒定技術的革新，以表型特征進行鑒定的經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，目前發表任何微生物新種時所必須具有的重要指標，即
（1）親緣關系相近的種，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，它們的親緣關系必然較遠；
（3）GC比是建立新分類單元時的可靠指標。
據測定，GC比相差低于2%時，沒有分類學上的意義；種內各菌株間的差別在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區域作為基因組的靶區域進行序列數據獲取和分析，從而得到更精準的物種分類信息。
特點：核苷酸數適中，信息量大，易于分析。
RNA作為進化的指征的優點:
- 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域，又有中度保守和高度變化的序列區域，因而它適用于進化距離不同的各類生物親緣關系的研究；
- 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%)，也易于提取；
- 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 氣相色譜技術用于微生物鑒定：氣相色譜技術主要分析微生物細胞和代謝產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：環凱轉載于“ 微生物知識庫”公眾號；原標題：“微生物分類鑒定的方法”；作者~發酵菌人。
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