糖被(细菌细胞壁外的透明胶状物质)

2024-01-12 15阅读

糖被

细菌细胞壁外的透明胶状物质

糖被(glycocalyx) 包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的透明胶状物质。糖被的有无、厚薄除与菌种的遗传性相关外,还与环境尤其是营养条件密切相关。糖被按其有无固定层次、层次厚薄又可细分为荚膜(capsule或macrocapsule,即大荚膜)、微荚膜(microcapsule)、黏液层(slime layer)和菌胶团(zoogloea)等数种。

荚膜的含水量很高,经脱水和特殊染色后可在光镜下看到。在实验室中,若用炭黑墨水对产荚膜细菌进行负染色(即背景染色),也可方便地在光镜下观察到荚膜,而黏液层则无此特性。

糖被的成分一般是多糖,少数是蛋白质或多肽,也有多糖与多肽复合型的。例如Xanthobacter(黄色杆菌属)的菌种,既有含α-聚谷氨酰胺的荚膜,又有含大量多糖的黏液层。这种黏液层无法通过离心沉淀,有时甚至将液体培养的容器倒置时,整个呈凝胶状态的培养物(culture,菌体和培养液的总称)仍不会流出。

中文名 糖被
外文名 glycocalyx
成分 一般是多糖,少数是蛋白质和多肽
作用 保护作用

基本信息

现将糖被的主要成分及其代表菌表解如下:

糖被的功能为:①保护作用,其上大量极性基团可保护菌体免受干旱损伤;可防止噬菌体的吸附和裂解;一些动物致病菌的荚膜还可保护它们免受宿主白细胞的吞噬,例如,有荚膜的Streptococcus pneumoniae(肺炎链球菌)就更易引起人的肺炎;又如,Klebsiellapneumoniae(肺炎克雷伯氏菌)的荚膜既可使其黏附于人体呼吸道并定植,又可防止白细胞的吞噬,故有人称致病细菌的糖被为“糖衣炮弹”;②贮藏养料,以备营养缺乏时重新利用,如Xanthobacterspp.的糖被等;③作为透性屏障和离子交换系统,以保护细菌免受重金属离子的毒害;④表面附着作用,例如可引起龋齿的Streptococcus salivarius(唾液链球菌)、S.mutans和S.sobrinus(表兄链球菌)就会分泌一种己糖基转移酶,使蔗糖转变成果聚糖,由它把细菌牢牢黏附于齿表,这时细菌发酵糖类所产生的乳酸在局部发生累积,严重腐蚀齿表珐琅质层,引起龋齿(据2008年统计,我国老年人的龋齿发病率为98.4%,中年人为88.1%,而据1998年统计,我国5岁儿童的龋齿率在农村为78.28%,城市为75.69%);某些水生丝状细菌的鞘衣状荚膜也有附着作用,而植物致病细菌则可牢牢黏附于寄主体表;⑤细菌间的信息识别作用,如Rhizobium(根瘤菌属);⑥堆积代谢废物。

分析

糖被在科学研究和生产实践中都有较多的应用:①用于菌种鉴定。②用作药物和生化试剂。如Leuconostoc mesenteroides的糖被可提取葡萄糖以制备生化试剂和“代血浆”,例如,中国学者在1958年从桃皮上分离的1226优良菌株就用于长期生产代血浆(右旋糖酐注射液)。③用作工业原料,如Xanthomonas campestris(野油菜黄单胞菌)的糖被(黏液层)可提取一种用途极广的胞外多糖——黄原胶(xanthan),已被用于石油开采中的钻井液添加剂以及印染和食品等工业中。④用于污水的生物处理,例如形成菌胶团的细菌,有助于污水中有害物质的吸附和沉降;等等。当然,若管理不当,有些细菌的糖被也会给人类带来有害作用,除了上述几种致病作用外,还会影响制糖厂和食品厂的生产,并影响食糖、酒类、面包或牛奶等的质量。

细菌的糖被还与生产实践有较密切的关系。人们可以从肠膜状明串珠菌的糖被中提取葡萄糖以制备代血浆或

葡萄糖凝胶试剂;利用产生菌胶团的细菌分解和吸附有害物质的能力来进行污水处理。

污水处理

参考资料

1.微生物学教案·集宁师范学院生命科学学院

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