為什麼會有土壤中99 的微生物不可培養?

時間 2021-06-02 08:49:00

1樓:Virophage

為什麼大部分無法培養,其實原因很簡單,我們不知道它們生長需要的條件,或者說無法提供它們生長所需要的條件。這個條件可能是環境條件,也有可能是微生物之間的一些共存關係等等。

不過其實這1%還是有很大爭論的。比如說,這1%到底指的是什麼,1%的總數?1%的種類數?

基於平板培養得到的數目?或者其他?另外,到底是不是1%,還是10%或者更高(有研究認為可能大多數都還是可以培養的)?

通常,我們在寫或者說的時候會強調1%以示重要性,但主流可能還是認為這個值過低了,可能應該是10%或者更高。

2樓:ASDG

大多數微生物不能被培養的原因:

(1)部分微生物生長緩慢,尚沒有敏感檢測技術

自然環境中許多微生物都聚集生長,適合實驗室培養條件下生長的微生物快速繁殖,大量攝取了培養基中有限的營養成分,從而使生長緩慢的微生物得不到充足的營養使生長受到抑制;

某些微生物即使能夠在低濃度營養條件下生長,但在特定的培養條件下不能長成肉眼可見的菌落;

還有一類生存在寡營養環境下的微生物在平板培養基中不形成菌落,而是在表面擴散生長,僅形成幾個細胞組成的小型集合;

衡量微生物生長狀況的常規方法比如比濁法和計數法等都不能檢測到這些微生物,表觀上被認為「不可培養」;

由於缺乏清晰直接的形態學特徵也很難在乙個複雜的微生物群體中鑑定出需要的目的細胞。

(2)培養基中的營養成分相對比較豐富

自然界中可以利用高濃度營養物質的微生物很少,大彩數微生物處於「貧營養「生長狀態

實驗室中通常將需要貧營養的微生物置於豐富的營養環境中,微生物早期會快速生長,但同時產生大量的,微生物自身難以調節的過氧化物,超氧化物或羥基自由基等「毒性氧物質」,該類物質快速,過量的積累會破壞微生物細胞的內膜結構,由此產生一些應激機制如SOS來修復微生物,未及時修復的微生物將會死亡或表現為不可培養。

(3)忽視了環境中微生物之間的相互作用口(自然環境中微生物之間的相互關係非常複雜)

共生:是至少有乙個群體為另乙個群體提供其必需的生長因子從而使微生物群休獲利

當它們之間的距離靠近時——可以生長

當微生物之間距離較遠或不存在時——微生物不可培養

群體感應它是微生物間通過感應一種訊號分子來判斷群體密度和環境的變化,啟動相應的基因作出協調統一的應答,從而調節群體的生長

其他型別的關係在實驗室培養條件下,單純地將待培養的微生物與其他相關的微生物群體分物種之間的資訊交流被阻斷,微生物因缺乏必需的生長因子和訊號分子而無法生長,表現為不可培養。

(4)缺乏足夠的認識,在實驗室條件下無法實現原位培養

生存環境和自然條件相當複雜(如:微生物的多樣性,自然環境中的化學因素,環境中生物與非生物因素之間的相互作用以及微生物水平上的全球生態系統的平衡等)

自然界中大部分微生物以群體的形式生長來交換中間代謝產物和訊號分子

3樓:Xi Yang

不止土壤,其實很多環境微生物都是大部分不可培養的。主要原因是人家適應了那種環境,很有可能依賴什麼奇怪的玩意才能長,你模擬不出來,或者根本不知道是什麼物質。

4樓:「已登出」

Cell旗下的期刊Trends in Biotechonoly 2012 年發表了這個問題的綜述,你自己去看吧。

Cultivation of unculturable soil bacteria

5樓:

可我的讀研時的研究方向是植物病毒啊。

這個問題挺好玩的,奈何迄今為止(18.3.6)只有乙個靠譜的回答,趁著吃麻辣燙的時間,我也回答一下,僅供拋磚引玉。

我們知道自然環境中大多數微生物是生存在營養物質極度匱乏的條件的,比如土壤和深海海底中的微生物就長期處於中低營養甚至是「貧營養」狀態。而我們實驗室裡常用的培養基,新增有大量的營養元素,這樣一來微生物們就表示水土不服了,因為高營養而抑制甚至停止生長。

某些微生物在生長過程中會產生過氧化物、超氧化物或羥基自由基等毒性物質,該類物質快速過量的積累會破壞微生物細胞的內膜結構,由此產生一些如SOS等應激機制來修復微生物,結果使適應能力較差或未及時修復的微生物受到毒害抑制而處於休眠狀態,乃至死亡。

自然條件下很多微生物都有共生關係,在人為培養下可能會缺乏生長所需的促進因子會,導致互作生物不能正常生長,從而難以培養狀態。

有時候我們不能模擬某些極端環境,如火山噴發口、深海熱液噴口這類地方,這些地方的微生物培養就比較困難。

吃完了,走咯

6樓:宋宋宋

對於不可培養的原因, 目前認為有以下可能:(1) 土壤中的微生物大部分處於 「寡營養」狀態,其生長環境與普通培養基相差較大而不能適應。(2)土壤中細菌間關係密切,互相依賴,而實驗室中不能提供這樣的條件。

(3)人工培養基中優勢細菌抑制其他細菌的生長。(2014 龔學珍)

所以,培養的時候一般會選擇原位培養,不過由於許多微生物代時過長,原位培養也非常費時費力。同時,很多深淵、深海、冰川,原位培養非常困難,同樣導致微生物的培養存在很大問題

蛟龍號深淵原位培養裝置

深海沉積物原位培養

同時,深海的壓強注定了微生物培養後檢測的困難。

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