1. 有沒有哪種生物可以在自然狀態下降解石油
在二十一世紀能源是國民經濟建設的重要支柱。隨著工業的發展,人們對石油及其製品的需求日益增長,石油開采業由陸地走向海洋。石油的開采和海上運輸業的發展,使石油泄漏事故逐年增多,受污染的海域范圍不斷擴展。自1969年發生第一次超級油船失事以來,世界上已有超過40處大的海洋泄漏,據估計每年都有千萬公噸以上的石油污染世界海洋,對生物和生態環境造成了很大危害。石油污染問題引起了人們越來越多的關注,對之進行治理也成為了最迫切的事情。在治理中產生的生物降解方法的研究雖仍有很大爭論,但也已取得了一些成果。而且有種趨勢是天然微生物的生物降解作用已成為消除環境中石油烴類污染的主要機制。
一、生物降解是指由生物催化的復雜化合物的分解過程。而在石油降解中微生物首先通過自身的代謝產生分解酶，裂解重質的烴類和原油，降低石油的粘度，另外在其生長繁殖過程中,能產生諸如溶劑、酸類、氣體、表面活性劑和生物聚合物等有效化合物利於驅油，然後由其他的微生物進一步的氧化分解成為小分子而達到降解的目的。
二、海洋中最主要的降解細菌屬於:無色桿菌屬、不動桿菌屬、產鹼桿菌屬、節桿菌屬、芽孢桿菌屬、黃桿菌屬、棒桿菌屬、微桿菌屬、微球菌屬、假單胞菌屬以及放線菌屬、諾卡氏菌屬。在大多海洋環境中,上述這些細菌是主要降解菌,在真菌中,金色擔子菌屬、假絲酵母屬、紅酵母屬和擲孢酵母屬是最普遍的海洋石油烴降解菌。一些絲狀真菌如麴黴屬、毛霉屬、鐮刀霉屬和青黴屬也應被歸入海洋降解菌中。土壤中主要的降解菌除了上面提到的細菌種類外,還包括分枝桿菌屬以及大量絲狀真菌。麴黴屬和青黴屬某些種在海洋和土壤兩種環境中都有分布。木霉屬和被孢霉屬某些種是土壤降解菌。
三、治理石油污染關鍵是降解烴類化合物，根據烴類的化學結構特點,烴類的降解途徑主要可分兩部分:鏈烴的降解途徑和芳香烴的降解途徑。直鏈烷烴的降解方式主要有三種:末端氧化、亞末端氧化和ω氧化。此外,烷烴有時還可在脫氫酶作用下形成烯烴,再在雙鍵處形成醇進一步代謝。關於芳香烴的降解途徑,在好氧條件下先被轉化為兒茶酚或其衍生物,然後再進一步被降解。因此細菌和真菌降解的關鍵步驟是底物被氧化酶氧化的過程,此過程需要分子氧的參與。
具體機制如下：
1、正烷烴在正烷烴氧化酶作用下, 先轉化成羧酸而後靠β-氧化進行深入降解,形成二碳單位的短鏈脂肪酸和乙醯輔酶A,放出CO2。該正烷烴氧化酶是雙加氧酶,能催化正烷烴為正烷烴的氫過氧化物,該反應需O2 ,但不需NAD(P) H。烷烴也可先轉化為酮,但不是其主要代謝方式。多分枝的烯烴主要轉化成二羧酸再進行降解,甲基會影響解的進行。化學式如下：
2、環烷烴的降解需要兩種氧化酶的協同氧化,一種氧化酶先將其氧化為環醇,接著脫氫形成環酮,另一種氧化酶再氧化環酮,環斷開,之後深入降解。化學式如下：
3、芳香烴一般通過烴基化形成二醇, ,環斷開,鄰苯二酚繼而降解為三羧環的中間產物。真菌和微生物都能氧化從苯到苯並蒽范圍內的芳烴底物。起初細菌藉助加雙氧酶的催化作用把分子氧的兩個氧原子結合到底物中, 使芳烴氧化成具有順式構型的二氫二酚類。順式-2-二氫二酚類進一步氧化成兒茶酚類, 兒茶酚類在另一種催化芳環裂解的加雙氧酶的作用下進一步氧化裂解。與細菌相反,真菌則藉助於加單氧酶和環水解酶的催化作用, 把芳烴氧化成反式-2-二氫二酚類化合物。（下面以萘的降解為例子）真菌將石油烴類化合物降解成反式二醇,而細菌幾乎總是將之降解成順式二醇(許多反式二醇是潛在的致癌物,順式二醇則無毒性) 。化學式如下：
簡單總結成下表：
各類烴 具體的降解過程和產物
正烷烴 正烷烴→羧酸→二碳單位的短鏈脂肪酸+乙醯輔酶A+CO2。
烯烴 烯烴→二羧酸
環烷烴 環烷烴→環醇→環酮
芳香烴 芳香烴→二醇→鄰苯二酚→三羧環的中間產物
由上面可知道，微生物對一些難降解化學物的降解, 是通過一系列氧化酶的催化作用完成的。在自然界中這一過程通常是由多種微生物的協同作用來完成, 速度比較緩慢。為了擴大微生物降解底物的范圍, 提高降解效率, 以使這些難降解化學物徹底礦化, 應該可以利用天然降解性質粒的轉移構建新功能菌株。降解性質粒，是指一類編碼有降解某些化學代謝途徑的質粒。例如：美國Chak rabany 等為消除海上溢油污染, 曾將假單胞桿菌中不同菌株的CAM、OCT、XAL 和NAH 4 種降解性質粒接合轉移至一個菌株中,構建成一株能同時降解芳香烴、多環芳烴、萜烴和脂肪烴的「多質粒超級菌」。該菌能將天然菌要花一年以上才能消除的浮油,縮短為幾個小時。
四、在自然環境中,微生物對石油烴類降解與否以及快慢都是與其所處的環境密切相關。
1、液態的石油烴類在水中會形成水油界面,微生物正是在這一水油界面上降解烴類的,降解速率與水油界面的面積密切相關,能產生生物乳化劑的微生物正是乳化劑增大水油界面的面積而促進微生物對烴類的降解。
2、石油烴類的微生物降解可在很大的溫度范圍內發生,在0 ℃～70 ℃的環境中均發現有降解石油烴類的微生物。大多數微生物在常溫下較易降解石油烴類,且由於某些對微生物有毒害的低分子量石油烴類在低溫下難揮發,會對石油烴類的降解有一定的抑製作用,所以低溫下石油烴類較難降解。
3、大多數的石油烴類是在好氧條件下被降解的,這是因為許多烴類的降解需要加氧酶和分子氧。但也有一些烴類能在厭氧條件下被降解。
4、氮源和磷源經常成為微生物降解烴類的限制因子。在天然水體中,為了促進石油烴類的降解而添加水溶性的氮源和磷源也受到限制,因為有限添加的氮源和磷源在水體中被高倍稀釋而難以支持微生物的生長。
5、石油烴類的微生物降解一般處於中性pH值,極端的pH 值環境不利於微生物的生長。
它的效率和質量還取決於石油烴類化合物存在的數量、種類及狀態。例如Chaineau 等用微生物處理被石油烴污染的土壤, 270 d 後發現, 75%的原油被降解； 飽和烴中, 正構烷烴和支鏈烷烴在16 d 內幾乎全部降解; 22% 的環烷烴未被降解； 芳香烴有71% 被同化;占原油總重量10% 的瀝青質完全保留了下來。一般而言, 各類石油烴被微生物降解的相對能力如下: 飽和烴> 芳香烴> 膠質和瀝青。在飽和烴部分中, 直鏈烷烴最容易被降解; 在芳香烴部分中,二環和三環化合物較容易被降解,而含有5 個或更多環的那芳香烴難於被微生物所降解; 膠質和瀝青則極難被微生物所降解。
結語：盡管微生物可以降解石油，可是目前為止還沒有一種能在短時間內徹底降解石油的有效方法，所以在微生物降解石油方面的研究仍然任重而道遠。但是隨著現代微生物學和基因組計劃的更進一步發展，更多微生物物種的發現和生物技術的應用，石油污染問題將會得到更有效的解決！
參考文獻：《土壤和環境微生物學》 陳文新主編
《微生物降解有機污染物研究進展》 田雷 等.
《污染物生物降解》 金志剛 張彤 朱懷蘭
從石油污染的土壤和水體中富集、分離到12株高效石油降解菌,各單菌株的降油率為40.3%～57.6%,其中O-8-3、O-28-2和O-46菌可耐受40℃的溫度和1.5%的鹽度.經初步鑒定,這3株菌分別為假單胞菌(Pseudomonas sp.)、芽孢桿菌(Bacillus sp.)和不動桿菌(Acinetobacter sp.).與單一O-8-3菌株相比,O-8-3/O-28-2/O-46混合菌株對石油的降解率可提高20.1%,可耐受石油類初始質量濃度從2000 mg/L提高到5000 mg/L.通過在實驗室接種O-8-3/O-28-2/O-46混合菌株於生物反應器中處理勝利油田採油廢水的試驗結果表明,72 h內石油污染物的降解率達96.9%,比接種自然細菌群落的降解率提高了60.7%.
參考文獻：
〔1〕馬文臣,易紹金.石油開發中污水的環境危害.石油與天然氣化工,1997,6(2):125～127
〔2〕楊基先,馬放,張立秋.利用工程菌處理含油廢水的可行性研究.東北師大學報:自然科學版,2001,33(2):89～92
〔3〕Scholz W,Fuchs W.Treatment of Oil Contaminated Wastewater in a Membrane Bioreactor.Water Research,2000,34(14):3621～3629
〔4〕Tano-Debrah K,Fukuyama S,Otonari N,et al.An Inoculum for the Aerobic Treatment of Wastewaters with High Concentrations of Fats and Oils.Bioresource Technology,1999,69(2):133～139
〔5〕鄧述波,周撫生,余剛等.油田采出水的特性及處理技術.工業水處理,2000,20(7):10～12
〔6〕王振波,李發永,金有海.油田采出水技術處理現狀及展望.油氣田環境保護,2001,3:40～43
〔7〕東秀珠,蔡妙英,常見細菌系統鑒定手冊.北京:科學出版社,2001
〔8〕范秀容,李廣武,沈萍.微生物學實驗(第二版).北京:高等教育出版社,1989
〔9〕國家環保局<水和廢水監測分析方法>編寫組.水和廢水監測分析方法(第三版).北京:中國環境科學出版社,1998.372～374
〔10〕陳碧娥,劉祖同.湄州灣海洋細菌降解石油烴研究.石油學報,2001,17(3):31～35
〔11〕林鳳翱,於占國,李洪等.海洋絲狀真菌降解原油研究--石油烴降解的實驗室模擬.海洋學報,1997,19(6):68～76
〔12〕丁明宇,黃健,李永祺.海洋微生物降解石油的研究.環境科學學報,2001,21(1):85～88
〔13〕Lal B,Khanna S.Degradation of Crude Oil by Acinetobacter Calnoaceticus and Aicaligenes Odorans.J Appl Bacteriol,1996,81(4):355～362
〔14〕席淑琪,劉芳,吳迪.微生物對地表水中石油類污染物的降解研究.南京理工大學學報,1998,22(3):232～235
〔15〕李銘君,梁崇志,錢存柔.石油化工廢水的活性污泥中優勢微生物群系及其降解效能的研究.微生物學通報,1987,3:108～111
〔16〕管亞軍,梁鳳來,張心平等.混合菌群對石油的降解作用.南開大學學報(自然科學),2001,34(4):82～85
〔17〕馮樹,周櫻橋,張忠澤.微生物混合培養及其應用.微生物學通報,2001,28(3):92～95
〔18〕劉期松,齊恩山,張春桂等.石油污水灌區的微生物生態極其降解石油的研究.環境科學,1982,2(3):360～365
下面幾個地址你可以參考一下。
http://www.cls.zju.e.cn/basement/abs.htm
http://www.nsfc.gov.cn/nsfc/cen/00/kxb/dq/yjjz/03_d02_liguanghe.htm
http://210.46.127.249:85/~kjqk/swdyx/swdy2002/0202pdf/020211.pdf
http://dl2.lib.tongji.e.cn/wf/~kjqk/hjkx/hjkx2004/0405pdf/040529.pdf
2. 經濟真菌是什麼
（economic fungi）
（雷增普）
具有經濟價值的各類真菌。它在人類生產、生活中具有重要作用。許多真菌具有發酵作用，廣泛地用於化學工業、醫葯工業和食品工業等方面，生產酒精、甘油、單寧、維生素、抗生素葯物等。用真菌進行石油發酵是近年來研究的新成果。香菇、口蘑、白蘑、木耳、銀耳、竹蓀、平菇等高等真菌是著名的食用真菌。茯苓、蟲草、靈芝、馬勃、猴頭等是珍貴的葯用真菌。真菌也是土壤有機物質轉化的主力，森林生態系統中有機物的分解主要由真菌完成。有些真菌和森林植物共生形成菌根，實際上是一種真菌性肥料。另一些真菌則是動植物病蟲害的寄生菌，可以作為生物防治的手段。經濟真菌按其實際用途可分為以下幾類：
食用真菌
能形成大型子實體或菌核的可食高等真菌。全世界約有500種，比較大量栽培的種類為20餘種。主要食用菌有以下幾種：
①香菇
菌蓋半球形，成熟時展平或中央略中陷，直徑3～6厘米，表面呈褐色或黃褐色、棕褐色，常有幾圈鱗片；菌肉白色，肥厚；菌柄中生或偏生，圓柱形或稍扁，白色，柄上有菌環，但易消失（圖1）。香味獨特，味道鮮美，營養豐富，是菜餚中常用的名貴配料。具有醫療價值，常食用香菇可降低膽固醇；香菇多糖和LL—11均有很強的抗癌作用；含有麥角甾醇，在人體內受陽光照射後轉化為維生素D，能增強人體抗病力。香菇有野生的也有人工栽培的。
圖1 香菇的子實體及孢子
②竹蓀
最常食用的為短裙竹蓀。高12～18厘米；菌蓋鍾形，濃綠色或暗綠色，有顯著的網格，其上有青褐色粘而發臭的物質；菌裙白色；菌柄白色；菌托白色或粉紅色，常帶有深色的斑塊。味道極其鮮美，營養價值極高，是名貴的「山珍」。竹蓀還有葯用價值，可以治療高血壓，降低膽固醇，減少腹部脂肪的累積，有減肥功效。
③口蘑
菌蓋寬5～12厘米，半球形，邊緣初期內卷；菌肉厚，白色；菌柄粗壯，內實，基部稍膨大；全體白色（圖2）。為野生種，盛產於中國內蒙古草原及河北省張家口以北的草地上。是食用菌中的佳品，含有各種氨基酸，營養價值很高。
圖2 口蘑的子實體及孢子
④白蘑菇
又稱洋蘑菇。菌蓋寬5～15厘米，扁半球形；菌柄圓柱形，基部稍膨大，中部有菌環，厚；全部白色（圖3）。是人工栽培最廣泛的食用菌，有74個國家進行栽培，因此又稱世界菇。白蘑菇主要加工成罐頭。中國上海、福建、台灣產的罐頭在國際市場上享有盛譽。它能產生抗細菌的抗生素類，有一定的醫療作用。
圖3 洋蘑菇的子實體及孢子
⑤平菇
菌蓋寬5～21厘米，白色至灰白色，光滑，扁半球形至展平；菌肉厚，白色；菌柄短或近無柄，白色。除食用外，還有滋陰潤肺、養胃生津、補腎益精、強心健腦的功能，可治療虛勞咳血、虛熱口渴、便秘出血、婦女崩漏、神精衰弱、白細胞減少等多種疾病，對腫瘤病有抑製作用，能增強腫瘤病患者對放射線治療或化療的耐受力。
⑥木耳
新鮮木耳膠質有彈性，半透明，常為紅褐色，近耳形或碗形。干後強烈收縮，變為深褐色或近黑色。木耳獨特的膠質質地和風味，是許多名貴菜餚的常用配料。它含有防癌物質，有滋潤強壯、活血止血的功效，對血痢、崩漏、咳血、貧血、痔瘡、腦血栓等疾病有一定的療效，是一種很好的保健食品。
⑦銀耳
新鮮銀耳純白色，半透明，由薄而捲曲的瓣狀片所組成，寬5～10厘米。銀耳是美味食品，也是具有滋補療效的珍貴葯物，有補腎、潤肺、止咳生津、提神益氣、健腦等功效。目前主要為人工栽培種。
葯用真菌
為數不少的大型真菌本身就是很好的中葯葯物。一些真菌的代謝產物也是著名的西葯，如由青黴菌等真菌生產的青黴素、灰黃黴素及由麴黴菌產生的抗壞血酸等廣泛地用在臨床治療上。常用的大型真菌葯物有以下幾種：
①麥角
真菌寄生在禾本科植物的子房內形成的圓柱形菌核。角狀，大多數稍彎曲，長1～2厘米，粗3毫米。菌核初形成時柔軟，有粘性，成熟後變硬。外表紫黑色，內部近白色（圖4）。麥角是一種婦科疾病的重要葯物。麥角制劑可做收斂子宮的葯劑，也可做子宮出血或內部器官出血的止血劑。分娩後適當服用不但可以防止產後失血，而且可以促進子宮復位，減少產褥期的細菌感染。麥角毒性極高，人畜誤食後會發生中毒及流產，重者可能死亡。
圖4 麥角
1.生於寄主上的菌核； 2.生於菌核上的子座
②蟲草
又稱冬蟲夏草。是真菌寄生在鱗翅目幼蟲體上的產物。子座單個，長4～11厘米，寬1.5～4毫米，基部粗，向上漸細；褐色（圖5）。是珍貴葯材，有益肺腎、補精髓、止血化痰的作用，主治虛勞咳血、陽痿遺精、腰膝痠痛、老人虛弱、貧血等症，對高血壓、性功能低下、慢性支氣管炎也有效。
圖5 蟲草
1.菌體全形，上部為子座，下部為已死之幼蟲； 2.子座之橫切面，示子囊殼； 3.子囊殼； 4.子囊及子囊孢子
③猴頭
擔子果肉質，呈卵圓形或梨形。新鮮時白色，干後淺黃褐色，塊狀，直徑5～12厘米（圖6）。猴頭是「山珍」，美味可口，但主要是葯用價值。有安神平喘，助消化利五臟的功效，內含的多糖、多肽類物質有抗癌作用。成葯「猴頭菌片」對胃潰瘍和十二指腸潰瘍療效達86.6%；對胃癌、食道癌及其他消化道惡性腫瘤療效達69.3%。
圖6 猴頭
④靈芝
菌蓋木栓質、半圓形或腎形，大小為12×20厘米，厚2厘米，幼嫩時黃色，成熟時紅褐色，皮殼有光澤；菌肉近白色至淡褐色，厚1厘米；菌柄長19厘米，粗4厘米，紫紅褐色（圖7）。靈芝有扶正固本、加強保護性抑制、減輕中樞神經系統對外界刺激、增進肝功能的作用，對神經衰弱、支氣管哮喘、腎炎、矽肺、關節炎等症均有一定療效。
圖7 靈芝的子實體及孢子
⑤茯苓
菌核球形或不規則，直徑10～30厘米，生於地下的松樹根上。新鮮時柔軟，干後變硬。皮殼深褐色，多皺紋，內部粉粒狀，白色或淡粉色。茯苓有益脾胃、寧心神、利水滲濕的功能。對小便不利、水腫腹脹、泄瀉、停飲、心悸失眠等症有療效。
⑥美味牛肝菌
菌蓋寬4～15厘米，半球形至扁半球形，邊緣純褐、土黃、暗褐色，中央色略深；菌肉厚，白色至淺黃色；菌柄長5～12厘米，圓柱形，基部顯著膨大，淡黃褐色，其上有褐色網紋（圖8）。富含賴氨酸、蘇氨酸、精氨酸等多種氨基酸，味道鮮美，被譽為食用佳品，是中國傳統的出口食用菌。葯用價值很高，對癌腫有抑製作用；可醫治腰腿疼病，手足麻木，筋絡不舒，對婦科病也有一定療效。
圖8 美味牛肝菌
1.子實體； 2.孢子
⑦大禿馬勃
擔子果球形或近球形，直徑5～20厘米，表皮白色，後變為淡黃色或淡青黃色，成熟後形成塊狀脫落（圖9）。含有多種氨基酸、馬勃素、麥角固醇、尿素、類脂體等物質。大禿馬勃為收斂性消炎止血葯，治吐血、咯血、衄血，外傷出血的治癒率達97%，又可以治扁桃腺炎及止咳。
圖9 大禿馬勃
1.子實體； 2.孢子； 3.菌絲
菌根真菌
在林木營養循環中起著重要作用。它和它形成的菌根可以決定植物的死活，也可以使植物生長繁茂。菌根是高等植物的根和相應真菌之間互利的聯合組織體，每種有機體均從這個聯合組織中得到益處。迄今為止，發現形成菌根的菌均為真菌，故稱為菌根真菌。目前，世界上已報道了近600種真菌為菌根菌，其中520餘種為外生菌根菌，例如美味牛肝菌、粘蓋牛肝菌、鉚釘菌等等。中國有200種左右的菌根菌，其中160餘種為外生菌根菌。世界上97%的綠色植物都具有菌根，多數木本植物為外生菌根，而草本植物均為內生菌根。一切菌根植物都必須具備菌根才能成活和生長。苗木的菌根化可以大幅度地提高苗木的生物產量。很多資料報導，針葉樹樹苗接種外生菌根菌其生物產量可以成倍增加；氮、磷、鉀的含量也大量增加，其中磷的含量可以提高兩倍以上。柑橘、番木瓜、金合歡、草莓等接種內生菌根真菌能增產兩倍以上。針葉樹苗菌根化能提高造林後的成活率和保存率。苗木菌根化能減輕苗期猝倒病的發生；也可以提高苗木對乾旱的忍耐力，例如在乾旱條件下，菌根苗的半死亡期比無菌根苗推遲半個月以上。菌根苗還能提高苗木的抗鹽鹼、抗寒冷的能力。因此不少國家把苗木菌根化列為苗圃中的常規措施，成為林木速生豐產的第三要素。
真菌性生防菌
在自然界，一些林木病蟲害大發生後，往往會自然消失。因為這些病蟲害被一些真菌殺死而致。一些真菌可以直接寄生在病蟲上使其死亡，而另一些真菌則分泌有毒的物質使病蟲害致死。將這些真菌進行人工培養製成葯劑，就是真菌性生防制劑。真菌性生防制劑主要用於殺滅害蟲，此類真菌叫做蟲生真菌。例如：用白僵菌制劑、擬青黴制劑防治松毛蟲等害蟲取得了良好的效果；蟲黴菌防治蚜蟲、介殼蟲、蟎類等；用介頭孢菌制劑防治介殼蟲在全世界獲得優良的結果；用赤座黴菌防治溫室白粉虱也獲得成功。以上這些制劑已在生產中推廣應用，白僵菌制劑已有商品出售。真菌性生防制劑不污染環境，使用安全，是防治病蟲害的一種很有前途的葯劑。（見昆蟲病原真菌）
3. 細菌對環境的影響
污水凈化中的微生物降解
微生物的體積小而表面積大，繁殖速度驚人，能不斷地與周圍環境快速進行物質交換。污水通過能滿足微生物 生長、繁殖條件下的設備，微生物便從污水中獲取營養成分，同時降解和利用有害物質，從而使污水得到凈化 。
1．微生物的好氧和厭氧凈化
微生物的代謝方式具有多樣性，能從污水中攝取澱粉、糖、脂肪、蛋白質等高分子化合物及其他低分子化合物 。
1．1 好氧凈化 氧存在條件下，許多好氧微生物通過分解代謝、合成代謝和物質礦物化，在把污水中的有機物 氧化分解成CO2、H2O等的過程中，獲得C源、N源、P源、S和能量。污水的微生物好氧凈比處理，就是模擬 這種生物凈化原理，把微生物置於一定的構築物內通氣培養，達到高效率凈化污水的目的。
活性污泥法或生物過濾法處理污水，已是國內外凈化污水和工業廢水的重要方法。當污水與懸浮的活性污泥接 觸時或通過以細菌為主形成的生物膜時，微生物便對污水中的有機物質進行吸附、吞噬、氧化、分解和轉化， 從而完成凈化污水的過程。
1．2 厭氧凈化 微生物在嚴格厭氧條件下，對有機物質發酵或消化過程中，大部分有機物被分解生成H2、CO2 、H2S和CH4等氣體。污水的微生物厭氧凈化處理，就是根據污水經厭氧發酵後既得到凈化，又獲得了生物能 源CH4的原理。微生物細胞能量轉移的電子受體，由在好氧條件下的分子氧改變為厭氧條件下的有機物。在厭 氧發酵中，難分解的大分子物質先在微生物的胞外酶（如纖維素酶、果膠酶、脂酶、蛋白酶）作用下，分解為 可溶性物質，再通過非產甲烷氏氧細菌和產氫細菌降解成低分子的有機酸類和醇類，並放出H2和CO2；有機 酸類和醇類在產甲烷細菌作用下，形成H2、CO2和CH4。甲烷細菌還可利用H2還原CO2形成CH4。
厭氧發酵法凈化污水在密閉容器內進行，常被廣泛應用於用好氧方法難以凈化的有機污染物含量高或含不溶性 有機物較多的污水和廢水。國內已有在處理造紙、抗菌素發酵的廢水中採用此法。
2．微生物在凈化某些工業廢水中的降解作用
工業廢水和廢料中所含的物質成分、溫度、pH值等差異較大。有些有毒物質可被微生物降解，有些卻不易被 降解。
自然界中能降解烴類的微生物有幾百種，多數為細菌、酵母菌和真菌，降解是由他們所產生的酶和酶系完成的 。一般來說，直鏈化合物比支鏈化合物、飽和化合物比非飽和化合物、脂肪烴比芳香烴容易被較多種類的微生 物降解和同化。直鏈烴的降解是末端甲基先被氧化形成醇、醛後再生成脂肪酸，由脂肪酸形成醋酸，最後氧化 成CO2和H2O。微生物對單環芳烴及其衍生物的降解與直鏈烴有些類似。能降解苯和酚的微生物種類很多，有 細菌中的許多屬、放線菌等。
氰（腈）是劇毒物質。人們發現對氰有不同程度降解能力的微生物約50種，有茄病鐮刀霉、假單孢菌屬、諾 卡氏菌屬等屬。它們能產生一種氰水解酶，把氰中的碳、氮轉變為CO2、NH3；鐮刀霉還可利用氰作為合成細 胞所需要的碳源和氮源，使污水得到凈化和解毒。早有人報道，用珊瑚色諾卡菌降解腈綸廢水中的丙烯腈速度 快效果好，1g菌體在25min內可降解250mg丙烯腈。
某些污染物對人體有致癌性，如多環芳烴就是一類致癌性物質。許多細菌能降解多種多環芳烴，如產鹼桿菌、 棒狀桿菌、諾卡氏菌、假單胞菌屬的某些種就能降解蒽和菲。活性污泥中的許多細菌對多環芳烴有較緩慢的降 解作用。硝基化合物對人類也有致癌作用，我國應用腸桿菌、克氏桿菌和假單胞菌等屬的細菌，降解製造三硝 基甲苯炸葯過程中的污水，效果很好。
塑料、合成纖維等許多製品的廢物，生活污水中的洗滌劑、表面活性劑等，都難以利用普通活性污泥中的微生 物進行降解和去除。有人培育出一種體內具有兩種酶的假單胞菌O－3號細菌，該菌可利用聚乙烯醇作碳源並 對其進行降解。活性污泥中投入此菌時，能大大提高凈化含聚乙烯醇污水的效率。
人們早已能合成有機化合物，但自然界中的微生物體內卻未有分解這些人工合成的化合物的酶系。經探索已選 育出一些經過馴化、誘導後具有降解人工合成物質的酶系的特殊功能微生物。例如，2，4－D、DDT等一些農 葯，就可以被微生物降解而消除污染。
3．遺傳工程菌在凈化工業廢水中的降解作用
為了提高污水生物凈化的效率，人們應用分子遺傳學技術不僅對現有的微生物進行改造，而且在研究創造具有 新的特殊功能的微生物。由於分子遺傳學的發展，人們發現假單胞桿菌屬中許多種的細胞里，具有調控多種性 狀的質粒，這些質粒基因控制著烴化合物分解的酶系合成。應用質粒工程技術把分別降解芳烴、多環芳烴、萜 烴的質粒接合到降解酯烴的細菌體內，創造出一種具有多質粒的所謂「超級菌」新菌種。這種菌在消除石油污染 中，不僅能把60％的烴降解，而且只在幾小時內就可達到自然菌種要用一年多時間的凈化效果。人們採用把 一種細菌的調控還原酶的質粒轉移到另一種菌體中的技術，使得到新質粒的細菌對汞的還原能力大大增強。用 這種細菌既解除含汞廢水中的汞毒，又可回收到汞。總之，遺傳工程菌的研究和應用，必將對生物凈化污水起 到變革性作用。
4．污水中微生物種類變化與凈化的關系
污水中生活的微生物，由極為適應於污水的多種微生物類群組成。它們在污水中的生物膜上或活性泥中形成一 個小的生態系統和食物鏈的縮影。食物鏈中的每一步都有一部分有機物被轉變為CO2，使污水逐漸得到凈化。
活性污泥中主要有細菌，還有酵母菌、黴菌、單細胞藻類等。此外，還有大量原生動物和少數後生動物。當然 ，污水性質和污染程度的不同，微生物種類和數量會有很大差別。
原生動物中有的種類及數量對水質因素的變化（如氧溶量、pH值等）較敏感，原生動物可以作為指示生物鑒 定污水的污染程度。如草履蟲、小口鍾蟲、板殼蟲等大量出現於受重污染和有機物很多的水中，在中度污染和 有機物較多的水中，原生動物種類及數量最多，清徹有機物很少的水則種類也少。
污水中原生動物的種類和數量與生物處理的效果有著密切關系，故又可作為污水處理的指示生物，進行處理效 果的預報。一般說來, 游動鞭毛蟲類或自由生活的纖毛蟲類占較大優勢時，往往說明凈化效果較差或廢水處於 培育活性污泥初期。當發現有固定纖毛蟲類時，活性污泥已經形成。輪蟲對水有自凈作用。如活性污泥中有大 量輪蟲和多種纖毛蟲出現，說明凈化度較高，污水處理效果好。水蚯蚓對水也有自凈作用，其種類與數量隨污 染的減輕而減少。在凈化效果較好的污水中，還會出現線蟲及顫蚯蚓等後生動物。
4. 真有喜歡吃石油的微生物或細菌嗎
有的。有許多種微生物能夠以石油等烴類物質為碳源生長繁殖，把石油等物質分解掉，從而可用於海上和陸地的石油等物質污染治理。
據目前的研究, 能降解石油的微生物有70個屬, 其中28個屬細菌, 30個屬絲狀真菌, 12個屬酵母, 共200多種微生物。海洋中最主要的降解細菌有：無色桿菌屬(Achromobacter)、不動桿菌屬 (Acinetobacter)、產鹼桿菌屬(Alcaligenes)等; 真菌中有金色擔子菌屬(Aureobasidium)、假絲酵母屬(Candida)等。
石油降解菌通常生長在油水界面上, 而不是油液中。有實驗證明, 膠州灣的石油降解菌在表層水體中的最高值可達 4.6× 10＾2個/mL。 石油降解菌數量僅與海水的石油污染情況有關。石油降解微生物的種類和數量對海洋中石油的降解有明顯的影響。一般情況下, 混合培養的微生物對石油的降解比純培養的微生物快。
5. 油田區環境微生態效應及優勢菌種的選擇
一、油田區的地質環境微生態效應
(一)石油開采對地質環境的影響
由於石油的開采和落地原油改變了原有地質環境中的生態系統，造成了非天然條件下生態系統中的生物演化與演替的較大波動。這些微生物的演替過程，即是石油污染產生各種微生物作用與地球化學作用的過程。特別是在水的參與下，微生物一方面可以對某些石油中有毒有害的物質進行分解和降解，但另一方面由於其分解得不徹底，易解析出或化合成對人類有害的甚至是有毒的物質，它們一旦逸出或隨水滲入地下或流入地表水體，均會對環境造成污染，對人類產生危害。
在石油的分解過程中，某些物質呈分子狀態被分離出來，或又產生了新的化合物，特別是在微生物地球化學作用下，使石油污染物周邊的介質環境和地質環境發生變化，如pH值和Eh值、土壤性質，隨污染物質的變化而改變，溫度也隨分解和化合中能量形式的轉換而上升。這些地質環境的變化，反過來又影響著各種作用的方向和進程，尤其是微生物的演替。因此，在落地原油及其周圍地質環境中，物質成分和微生物地球化學作用是非常復雜而又不斷地變化著，直至在該環境所限定的條件下，經過長期作用，而達到新的平衡。水是石油分解演化中不可缺少的物質，也是一切生命物質的主要組成部分。影響油田區的主要水體是大氣降水和淺層地下水，它們一同作為環境中的物質循環載體，一方面對石油污染物在微生物細菌作用下進行降解;另一方面又對地質環境造成污染並使其遷移擴散。由於微生物細菌的微小並可隨水的運移而遷移，在其遷移過程中通過其生命的代謝活動參與各種生物化學反應，在一定條件下，微生物代謝活動可以催化石油有機物的分解，從而能促進污染質形成小分子絡合物而遷移進入地下水。另一方面在微生物作用下，可使許多有機物得到轉化和降解。
土壤包氣帶土體是微生物細菌生活的大本營，也是污染物質進入環境的一個重要媒介和載體。許多污染物質在進入土壤包氣帶土體後被其以物理機械吸附、膠體物理化學吸附、化學沉澱等方式作用截留，使其在土體中含量不斷積累。雖然土體中的大量微生物可以轉化和降解許多的污染物質，但受自然地理條件和營養物質等環境因素的影響，以及石油開采仍有不斷的落地原油等污染物質，進入包氣帶及地下水中，使其石油污染物的量在不斷增加，這就造成污染范圍的不斷擴大，因此，石油開采區落地石油對環境的污染成為影響生態環境的主要因素。對調查區的地質環境和水環境要素的調查與現場測試表明，石油類污染物一般為褐黑色，大多為黑色。
調查區中地表水體:pH值為7.43～9.1，90%以上的取樣點大於8。Eh值在－338～101mV之間，一般較低。TDS含量為336～3990mg/L。溶解氧(DO)大多含量較低，為0.8～8.2mg/L(表6-1)。
表6-1 研究區地表水中pH值，Eh，DO，TDS及溫度現場測試結果
地下水體中pH值為7.3～8.4，多為8以下近於中性。Eh值在23～134mV之間，為弱氧化環境。TDS含量為236～4980mg/L，大部分小於1000mg/L。溶解氧(DO)含量為1.6～8.2mg/L，大多含量為5mg/L左右(表6-2)。
油層水:pH值為7.0～7.5;Eh值在－109～－132mV之間;TDS含量為159000～292000mg/L，溶解氧(DO)含量較低，為1.6～4.1mg/L(表6-3)。
根據上述情況，地表水主要受採油和煉油污水的影響而定，如污水大量排入水質則差，否則水質好一些。地下水的情況較為復雜，受其各種條件的控制，有些地段污染較重，水質變化較大，有些地段較好尚未受到污染，但從pH值、Eh值和溶解氧(DO)來看，均是微生物細菌生長的良好環境，適宜多種微生物細菌的生長和繁衍。油層水含鹽量大於鹽鹵水，不適宜一般細菌的生長，僅有一些古細菌和極端細菌生長。
表6-2 研究區地下水中pH值，Eh，DO，TDS及溫度現場測試結果
表6-3 安塞油區油層水中pH值，Eh，DO，TDS及溫度現場測試結果
(二)油田區地質環境中嗜油微生物細菌(以油為碳源培養的細菌)的分布狀況分析
2006年4月我們對油田區周邊的不同類型的不同位置不同地點採集了27組各類水樣和37組土樣進行了微生物細菌可利用石油類為營養碳源的培養測試，具體選擇了能夠反映石油影響環境的以石油、液體石蠟為營養碳源培養的微生物細菌。
1.石油對水體環境污染影響中的嗜油微生物細菌分布狀況
從表6-4中可以看出，地下水中，以石油為營養碳源的細菌數，含量較低，一般細菌數在n～n×10個/mL，反映了大部地區地下水受石油污染影響較小，但在石油污染影響大的局部地區如琵琶寨、谷家灘則略高一些。
地下水也同樣隨石油污染程度、包氣帶厚度和岩性的不同，嗜油微生物細菌的含量也不同，一般距離石油污染越重包氣帶岩性較粗滲透性好，則受污染較重嗜油菌應較多。如果按飲用水標准看，採油場周圍許多淺層地下水中的石油含量均已超標不能飲用，僅從細菌指標來分析，結合其他水質分析，可能污染的程度會更大一些，應引起人們的高度關注。
表6-4 地下水中嗜油菌(以油為營養碳源培養的細菌)培養與計數結果
地表水河流主要受石油開采排污和地段以及降水的影響，河水一般視其排污混合的比例不同含量有所變化，大部分樣品是在河水的稀釋作用下石油營養細菌的含量也不是很高，但總的來說河流中下游比地下水高些，細菌群在n×10個/L。從地表水採集樣品來看，隨著距離不同而污染程度不同，河流的上游如無石油開采則水質相對較好，或在雨季降水量較大也都能對地表水污染起到稀釋的作用(表6-5)。
表6-5 地表水中嗜油菌(以油為營養碳源培養的細菌)培養與計數結果
地下油層水石油營養菌數很少，一般在n個/mL，原因是油層水中含有高濃度的鹽，鹽含量高達數十g/L，抑制了一般性微生物細菌的生長(表6-6)。
比較表6-4～6-6培養的石油營養細菌來看，基本反映了石油污染對水環境的影響，尤其是對地表水系石油污染影響較大。
表6-6 油層水中嗜油菌(以油為營養碳源培養的細菌)培養與計數結果
2.石油對土壤環境影響中的嗜油微生物細菌分布狀況
從表6-7不同地區的不同位置深度採集土壤樣的石油營養微生物細菌培養測定結果看出，表層土的細菌群數量較大，隨深度的加大則減少，但由於總的取樣深度不大，有些細菌變化不大，這與土體中石油含量、土壤顆粒大小、氧化還原環境、pH值、溫度等有關。石油營養細菌數，在0.25m以淺數量較大，從0.25～1.0m隨深度加大數量在減小。
表6-7 土壤中嗜油菌(以油為營養碳源培養的細菌)培養與計數結果
土壤的石油污染程度不同也影響微生物細菌的種類和數量，高濃度石油污染物破壞了土壤的理化性質及通透性，改變了微生物的生存環境，對微生物的生長繁殖有毒害作用，因此，微生物種類數少。而石油污染程度較輕的土樣，由於土壤中低濃度的石油污染物為微生物生長提供了碳源，促進微生物的生長繁殖。然而，從這些微生物細菌在土壤包氣帶中的菌類數量變化，也可得出環境條件的改變對微生物分布及活動的影響，當然不僅是隨深度或距離的變化而變，而是隨某些特定的地層環境而變化，這些變化也有助於包氣帶土體對污染物質的阻控與凈化。我們也可以利用包氣帶土體的某些特徵層位對石油污染物質加以阻控和修復。這就為我們修復污染土壤提供了一個信息，利用土著微生物修復油污土壤。
對比表6-4～6-7可以看出，土壤中石油營養菌數較地下水、地表水含量大得多，要高出幾個數量級，其數量在n×103～n×107個/g之間。石油污染源的邊緣地帶土壤包氣帶中，細菌數量隨距離和深度變化而發生變化。這也反映了土壤包氣帶土體對石油污染的阻滯凈化作用較明顯。
總之，從石油開采地區環境中的微生物細菌的調查研究，可以得出，石油的開采已經對其周邊的環境造成了不同程度的污染。但污染程度和范圍尚不是很大，究其原因一是大部分開采區近幾年開始的清潔生產和人們環保意識的增強，加大投入主動治理環境，使開采區環境有較大的改變;二是包氣帶和土體均有一定的環境容量，對石油污染物質有一定物理和地球化學的吸附、過濾、氧化分解及化合、螯合等作用;三是在微生物細菌的作用下，使部分石油污染物質降解轉化，等等。
二、石油降解菌的篩選和鑒定
本試驗從調查區石油污染土壤中篩選出一系列石油降解菌群，通過初步石油降解實驗驗證後，將優勢混合菌群投加到原污染土壤中，進行不同條件下微生物強化降解石油污染土壤的試驗，其效果以土壤中石油去除率來驗證。
(一)石油降解菌的篩選
將從調查區取得各類石油污染樣品，用選擇性培養基進行微生物培養並進行計數，確定不同環境中石油降解菌的種類和數量，一方面了解石油對環境污染的生態效應;另一方面從中篩選優勢石油降解菌用於放大培養修復試驗用菌群。
從調查區石油污染土壤中分離到的各類優勢微生物均具有嗜油性，也就是其具有降解石油烴的能力，添加這些優勢菌群，就可以提高微生物處理石油污染土壤的效果。
石油污染菌種菌群的分離與優化是用細菌的選擇性培養基和富集培養基，對試驗場石油污染土壤的樣品進行菌種、菌群的培養分離，選擇優化出試驗用降解土壤中石油污染物的菌種、菌群。本次試驗選擇優化出的細菌初步鑒定主要為假單胞菌屬、微球菌屬、放線菌屬、真菌類(毛霉、青黴、麴黴)等菌群。
(1)菌種篩選及優勢菌群的構建
取石油開采區污染地下水10mL或土壤10g，加入100mL蒸餾水和1mL原油，30℃搖床培養5～7d，搖床轉速100r/min。5d後接種到以石油或液體石蠟為唯一碳源的選擇培養基平板，挑選生長良好的菌株在培養基平板上分離、純化，獲得石油降解菌。細菌、放線菌和真菌分別用不同的選擇性培養基進行培養，並用石油為碳源進行篩選。將篩選得到的細菌、放線菌、真菌進行初步石油降解實驗，即在無機鹽培養基中加入1%的原油，再接種1%的培養24h後的菌懸液，搖床培養。5d後取出，用三氯甲烷萃取進行分析，從分析結果判斷菌群對石油的降解情況，從而構建出優勢降解菌群。
(2)降解石油細菌、放線菌、真菌的培養基成分
·1號石油碳源的培養基
固體培養基:K2HPO4(1.0g)，KH2PO4(1.0g)，MgSO4·7H2O(0.5g)，NH4NO3(1.0g)，CaCl2(0.02g)，FeCl3(微量)，瓊脂(12～20g)，石油(1%～5%)，水(1000mL)，pH(7.0)。121℃滅菌30min備用。
液體培養基:K2HPO4(1.0g)，KH2PO4(1.0g)，MgSO4·7H2O(0.5g)，NH4NO3(1.0g)，CaCl2(0.02g)，FeCl3(微量)，石油(1%～5%)，水(1000mL)，pH(7.0)。121℃滅菌30min備用。
·2號液體石蠟碳源的培養基
固體培養基:K2HPO4(1.0g)，KH2PO4(1.0g)，MgSO4·7H2O(0.5g)，NH4NO3(1.0g)，CaCl2(0.02g)，FeCl3(微量)，瓊脂(12～20g)，液體石蠟(1%～5%)，水(1000mL)，pH(7.0)。121℃滅菌30min備用。
液體培養基:K2HPO4(1.0g)，KH2PO4(1.0g)，MgSO4·7H2O(0.5g)，NH4NO3(1.0g)，CaCl2(0.02g)，FeCl3(微量)，液體石蠟(1%～5%)，水(1000mL)，pH(7.0)。121℃滅菌30min備用。
·3號土壤放線菌培養基
(NH4)2SO4(2.0g)，CaCO3(3.0g)，K2HPO4(1.0g)，MgSO4·7H2O(1.0g)，NaCl(1.0g)，可溶性澱粉(10.0g)，瓊脂(18g)(液體培養不加)，水(1000mL)，pH(7.0)。121℃滅菌30min備用。
·4號土壤真菌培養基
取去皮的馬鈴薯塊200g，加水1000mL，煮沸20min左右，用砂布棉花過濾，濾液加水至1000mL，加0.2%的蔗糖，1.5%的瓊脂，pH自然。121℃滅菌30min備用。臨用時在培養皿中加入無菌的25%的乳酸2滴。
本項實驗選擇了調查區大部分水樣、土樣所培養的嗜油微生物細菌和培養的放線菌、真菌類進行了強化、馴化、組合優化實驗多達60餘組次，進行了大量的實驗。
(二)菌群的鑒定
選擇的是被石油污染的研究區原位的土壤樣品，而後從這些樣品中分離、優化、組合，強化這些土著微生物細菌的降解石油污染的能力。根據中國科學院微生物研究所東秀珠等編著的《常見細菌系統鑒定手冊》，對選擇的降解石油污染的優勢菌群進行了初步鑒定主要是:假單胞桿菌屬(Pseudomonas)、微球菌屬(Micrococcus)、放線菌屬(Actino-mycetes)、真菌(fungus)類的黴菌(mold)青黴屬(Penicillium)、毛黴菌屬(Mucor)、麴黴屬(Aspergillus)等菌群。
6. 吸食石油的細菌
分解者，分解石油中的有機物
7. 真有喜歡吃石油的微生物或細菌嗎
當然啦，例如：7月20 日，大連石油管道爆炸第四天，超過23萬噸「吃油菌」被投入黃海。吃油菌」的優勢則在於，它可以原地分解石油，而且效果更加環保，不會產生其他有害的副作用。用「吃油菌」對受污染環境進行「生物處理」，其原理其實很簡單。原油之所以會污染環境，是因為其中含有大量「多環芳烴」( PAHs)。多環芳烴是一種有害的、致癌的、誘發有機體發生突變的化合物，毒性很大，分子結構卻很穩定，很難被分解掉——這也是石油泄漏中所要面對的最大問題之一。「吃油菌」卻恰恰要依靠這種多環芳烴生長。它們從這些多環芳烴中吸收碳類物質，為其生長和繁殖提供營養。通過這樣的「進食」方式，「吃油菌」分解掉石油中的多環芳烴，產生出一種叫做「鼠李糖脂」的物質。相對而言，「鼠李糖脂」在自然界中要容易降解許多，對環境也無害，其存在和一般真菌或酵母對自然界中的影響幾乎沒什麼差別。
8. 真菌到底是什麼東西
真菌是細菌的一種嗎?
隨著生活水平的逐漸提高，人們的衛生防病意識也在不斷加強。大多數人知道細菌可以導致疾病，並習慣用「有病菌」或「有細菌」來形容一個臟的環境或物品。那麼，真菌又是怎麼回事，是細菌的一種嗎?的確，真菌也很微小，也能使人生病，但它和細菌有著本質的區別。
我們知道，植物和動物都是由細胞組成的，細胞內都有細胞核。而微生物中只有真菌具有真正的細胞核和完整的細胞器，故又稱真核細胞型微生物；細菌僅有原始核結構，無核膜和核仁，細胞器很少，屬於原核細胞型微生物；而病毒則沒有細胞結構，屬於原生微生物。
真菌在自然界中分布極廣，有十萬多種，其中能引起人或動物感染的僅占極少部分，約300種。很多真菌對人類是有益的，如麵粉發酵，做醬油、醋、酒和霉豆腐等都要用真菌來發酵。工業上許多酶制劑、農業上的飼料發酵都離不開真菌。許多真菌還可食用，如蘑菇、銀耳、香菇、木耳等。真菌還是醫葯事業中的寶貴資源，有的可以用於生產抗生素和維生素以及酶類；有的本身就可以入葯用於醫治疾病，如中葯馬勃、茯苓、冬蟲夏草等。
真菌還可引起動、植物和人類的多種疾病，在人類主要有三種類型：①真菌感染；②變態反應性疾病；③中毒性疾病。
黴菌
亦稱「絲狀菌」。屬真菌。體呈絲狀，叢生，可產生多種形式的孢子。多腐生。種類很多，常見的有根霉、毛霉、麴黴和青黴等。黴菌可用以生產工業原料(檸檬酸、甲烯琥珀酸等)，進行食品加工(釀造醬油等)，製造抗菌素(如青黴素、灰黃黴素)和生產農葯(如「920」、白僵菌)等。但也能引起工業原料和產品以及農林產品發霉變質。另有一小部分黴菌可引起人與動植物的病害，如頭癬、腳癬及番薯腐爛病等。
酵母菌
屬真菌。體呈圓形、卵形或橢圓形，內有細胞核、液泡和顆粒體物質。通常以出芽繁殖；有的能進行二等分分裂；有的種類能產生子囊孢子。廣泛分布於自然界，尤其在葡萄及其他各種果品和蔬菜上更多。是重要的發酵素，能分解碳水化合物產生酒精和二氧化碳等。生產上常用的有麵包酵母、飼料酵母、酒精酵母和葡萄酒酵母等。有些能合成纖維素供醫葯使用，也有用於石油發酵的。
啤酒酵母（Saccharomyces）
屬酵母菌屬。細胞呈圓形、卵形或橢圓形。以出芽繁殖，能形成子囊孢子。在發酵工業上，可用來發酵生產酒精或葯用酵母，也可通過菌體的綜合利用提取凝血質、麥角固醇、卵磷脂、輔酶甲與細胞色素丙等產品。
紅麴黴素（Monascuspurpureus）屬於囊菌綱，麴黴科。菌絲體紫紅色。無性生殖時，茵絲分枝頂端形成單獨的或一小串球形或梨形的分生抱子。有性生殖時，產生球形、橙紅色的閉囊果，內生含有八個子囊孢子的子囊。紅麴黴可制紅曲、釀制紅乳腐和生產糖化酶等。
假絲酵母（Candida）
一屬能形成假菌絲、不產生子囊孢子的酵母。不少的假絲酵母能利用正烷烴為碳源進行石油發酵脫蠟，並產生有價值的產品。其中氧化正烷烴能力較強的假絲酵母多是解脂假絲酵母（C.lipolytica）或熱帶假絲酵母（C.tropicalis）。有些種類可用作飼料酵母；個別種類能引起人或動物的疾病。
白色念珠菌（Candidaalbicans）
或亦稱「白色假絲酵母」。一種呈橢圓形、行出芽繁殖的假絲酵母。通常存在於正常人的口腔、腸道、上呼吸道等處，能引起鵝口瘡等口腔疾病或其他疾病。
黃麴黴（Aspergillusflavus）
半知菌類，黃麴黴群的一種常見腐生真菌。多見於發霉的糧食、糧食製品或其他霉腐的有機物上。菌落生長較快，結構疏鬆，表面黃綠色，背面無色或略呈褐色。菌體由許多復雜的分枝菌絲構成。營養菌絲具有分隔；氣生菌絲的一部分形成長而粗糙的分生孢子梗，梗的頂端產生燒瓶形或近球形的頂囊，囊的表面產生許多小梗 (一般為雙層)，小梗上著生成串的表面粗糙的球形分生孢子。分生孢子梗、頂囊、小梗和分生孢於合成孢子穗。可用於生產澱粉酶、蛋白酶和磷酸二酯酶等，也是釀造工業中的常見菌種。近年來，發現其中某些菌株會產生引起人、畜肝臟致癌的黃麴黴毒素。早在六世紀時，《齊民要術》中就有用「黃衣」、「黃蒸」兩種麥曲來制醬的記載，這兩種黃色的麥曲，主要由黃麴黴一類微生物產生的大量孢子和蛋白酶、澱粉酶所組成。
白地霉（Geotrichumcandim）
屬真菌。菌落平面擴散，組織輕軟，乳白色。菌絲生長到一定階段時，斷裂成圓柱狀的裂生抱子。菌體生長最適宜的溫度為28℃。常見於牛奶和各種乳製品(如酸牛奶和乳酪)中；在泡菜和醬上，也常有白地霉。可用來製造核苦酸、酵母片等。
抗生菌
亦稱「拮(頡)抗菌」。能抑制別種微生物的生長發育，甚至殺死別種微生物的一些微生物。其中有的能產生抗菌素，主要是放線菌及若干真菌和細菌等。如鏈黴菌產生鏈黴素，青黴菌產生青黴素，多粘芽抱桿菌產生多粘菌素等。
假菌絲
某些酵母如假絲酵母經出芽繁殖後，子細胞結成長鏈，並有分枝，稱為假菌絲。細胞間連接處較為狹窄，如藕節狀，一般沒有隔膜。
抗菌素
亦稱「抗生素」。主要指微生物所產生的能抑制或殺死其他微生物的化學物質，如青黴素、鏈黴素、金黴素、春雷霉累、慶大黴素等。從某些高等植物和動物組織中也可提得抗菌素。有些抗菌素，如氯黴素和環絲氨酸，目前主要用化學合成方法進行生產。改變抗菌素的化學結構，可以獲得性能較好的新抗菌素，如半合成的新型青黴素。在醫學上，廣泛地應用抗菌素以治療許多微生物感染性疾病和某些癌症等。在畜牧獸醫學方面，不僅用來防治某些傳染病，有些抗菌素還可用以促進家禽、家畜的生長。在農林業方面，可用以防治植物的微生物性病害。在食品工業上，則可用作某些食品的保存劑。
病原性真菌
真菌（Fungus）在生物學分類上屬於藻菌植物中真菌超綱，具真核細胞型的微生物，它們在自然界分布廣泛，絕大多數對人有利，如釀酒、制醬，發酵飼料，農田增肥，製造抗生素，生長蘑茹，食品加工及提供中草葯葯源（如靈芝、茯苓、冬蟲夏草等，都是真菌的產物或本身或利用真菌的作用所制備的）。對人類致病的真菌分淺部真菌和深部真菌，前者侵犯皮膚、毛發、指甲，為慢性，對治療有頑固性，但影響身體較小，後者可侵犯全身內臟，嚴重的可引起死亡。此外有些真菌寄生於糧食、飼料、食品中，能產生毒素引起中毒性真菌病。
第一節 病原性真菌概述
一、生物學性狀
（一）形態結構
真菌形態分單細胞和多細胞兩類；單細胞真菌主要為酵母和類酵母菌（如隱球菌、念珠菌）呈圓形或橢圓形。多細胞真菌由菌絲和孢子組成，菌絲分枝交織成團形成菌絲體（Mycelium），並長有各種孢子，這類真菌即一般稱為黴菌（Mold)。
真菌細胞結構比細菌復雜，細胞壁缺乏構成細菌胞壁的肽聚糖，其堅韌性，主要依賴於多聚N-乙醯基葡萄糖構成的甲殼質(Chitin)。並含葡聚糖，甘露聚糖及蛋白質，某些酵母菌還含類脂體。細胞內有較為典型的核結構和細胞器。
（二）培養特性
真菌能分泌酶使有機物降解成可溶性營養成分，吸收至細胞內進行新陳代謝。大多數真菌營養要求不高，在沙保氏培養基 (Sabouraud's smedium 含4%葡萄糖 1.0%蛋白腖 pH4.0～6.0 )，22～28℃生長良好。大多於1～2周出現典型菌落。真菌菌落一般有三種類型。
1．酵母型菌落，為單細胞真菌的菌落，形態與一般細菌菌落相似，以出芽形式繁殖，如新型隱珠菌。
2．類酵母型菌落，外觀似酵母菌落，但可見伸入培養基中的假菌絲，它是由伸長的芽生孢子形成，如白色念珠菌。
3．絲狀菌落，為多細胞真菌的菌落，由許多菌絲體組成。菌絲多數有隔分成多個細胞稱有隔菌絲，有的菌絲無隔，稱無隔菌絲。部分菌絲伸入培養基中吸收營養和水分，稱營養菌絲；另一部分菌絲向空間生長稱氣中菌絲，能產生孢子的氣中菌絲稱生殖菌絲。有些真菌的氣中菌絲形狀特殊，呈球拍狀、螺旋狀、鹿角狀等是各種皮膚絲狀菌鑒別的依據之一。絲狀菌落呈棉絮狀、絨球狀、粉末狀或石膏粉樣，在下面和背面可顯示各稱不同色素。
有些真菌在不同寄生環境和培養條件下出現兩種形態，稱二相性真菌，即在機體內或含血培養中37℃孵育，呈現酵母型菌落，而在沙保氏培養基上室溫孵育，則形成絲狀菌落。如莢膜組織胞漿菌、皮炎芽生菌等。
病原性真菌大多以出芽，分枝和斷裂或形成無性孢子等無性生殖方式進行繁殖。近年發現不少病原性真菌除無性生殖外，具有性生殖階段，如孢子絲菌，皮炎芽生菌，莢膜組織胞漿菌、石膏樣小孢子菌等。孢子含有性孢子和無性孢子兩類。有性孢子是通過不同細胞配合（質配或核配）後生長發育形態的。可分為卵孢子（oospore）、子囊孢子(Ascospore)、接合孢子(Zygospore)、擔子孢子(Basidiospoe)。無性孢子是病原性真菌傳播和延續後代的主要方式，無性孢子分葉狀孢子和分生孢子二個類別，葉狀孢子系從菌絲細胞直接形成的孢子，如芽生孢子(Blastosporne)、厚膜孢子 (Chlamydospore)、及關節孢子(Arthrospore)。分生孢子由生殖菌絲末端分裂收縮而成，如大分生孢子 (Marcroconidia)、小分生孢子(Microconidia)及孢子囊孢子(Sporagiospore)不同真菌產生不同形態的孢憶是鑒定真菌的依據之一。
（三）變異
真菌易發生變異，在人工培養基中多次傳代或孵育過久，可出現形態結構，菌落性狀，色素及毒力等改變，用不同的培養基或不同溫度培養真菌，其性狀都有改變。
（四）抵抗力
真菌對乾燥、陽光、紫外線及一般化學消毒劑有耐受力，但充分暴露於陽光，紫外線及乾燥情況下大多數真菌可被殺死，且對2.5%碘酒，10%福爾馬林都敏感，一般可用福爾馬林薰蒸被真菌感染的房間。對熱敏感，一般60℃1小時可殺死真菌菌絲和孢子。
二、致病性與免疫性
（一）致病性
真菌引起的疾病大致包括
1.真菌性感染 主要是外源性感染，淺部真菌有親嗜表皮角質特性，侵犯皮膚、指甲及須發等組織，頑強繁殖，發生機械刺激損害，同時產生酶及酸等代謝產物，引起炎症反應和細胞病變。溶部真菌，可侵犯皮下，內臟及腦膜等處，引起慢性肉芽腫及壞死。
2．條件性真菌感染 主要是內源性感染（如白色念珠菌），亦有外源性感染（如麴黴菌），此類感染與機體抵抗力，免疫力降低及菌落失調有關，常發生於長期應用抗生素、激素、免疫抑制劑、化療和放療的患者。
3．過敏性真菌病 系在各種過敏性或變態反性疾病中，由真菌性過敏原（如孢子抗原）引起過敏症，如哮喘，變態反應性肺泡炎和癬菌疹等。
4．真菌毒素中毒症（Mycotoxicosis）真菌毒素已發現100多種，可侵害肝、腎、腦、中樞神經系統及造血組織。如黃麴黴素可引起肝臟變性，肝細胞壞死及肝硬化，並致肝癌。實驗證明，用含0.045PPM黃麴黴素飼料連續喂養小白鼠，豚鼠、家兔等可誘生肝癌，桔青黴素可損害腎小管，腎小球發生急性或慢性腎病。黃綠青黴素引起中樞神經損害，包括神經組織變性，出血或功能障礙等。某些鐮刀菌素和黑葡萄穗素主要引起造血系統損害，發生造血組織壞死或造血機能障礙，引起白細胞減少症等。
（二）免疫性
1．非特異性免疫人類對真菌感染有天然免疫力。包括皮膚分泌短鏈脂肪酸和乳酸的抗真菌作用，血液中轉鐵蛋白（Transferrin）擴散至皮膚角質層的抑真菌作用；中性粒細胞和單核巨噬細胞的吞噬作用，以及正常菌群的拮抗作用。且許多真菌病受生理狀態影響，如嬰兒對念珠菌病易感，學齡前兒童易患頭癬。
2．特異性免疫真菌感染中細胞免疫是機體排菌殺菌及復原的關鍵，T細胞分泌的淋巴因子對加速表皮角化和皮屑形成，隨皮屑脫落，將真菌排除；以T細胞為主導的遲發型變態反應引起免疫病理損傷能局限和消滅真菌，以終止感染；一般DTH反應強度與體內菌量呈反比，如DTH陰性則菌量增加，病情嚴重，而經治療又轉陽性，說明治療見效，預後良好。體液免疫對部分真菌感染有一定保護作用，如特異性抗體可阻止真菌轉為菌絲相以提高吞噬細胞的吞噬率；抗白色念珠菌抗體與菌表面甘露醇蛋白質復合物結合，阻止本菌粘附宿主細胞；全身性白色念珠菌感染，盡管其遲發型變態反應陽性，或通過被動轉移致敏淋巴細胞，還必須同時輸入特異抗體才起保護作用。而DTH陰性者即使有抗體，不能引起保護作用，表明抗體須在具有良好的細胞免疫基礎的機體內才發生保護作用。
三、微生物學診斷
（一）直接檢查
是最簡單而重要方法，淺部感染真菌的病變標本如毛發、皮屑、甲屑置玻片上，滴加10%KOH，覆蓋玻片微熱熔化角質層，再將玻片壓緊，用吸水紙吸去周圍多餘鹼液，在顯微鏡下觀察，見皮屑甲屑中有菌絲，或毛發內部或外部有成串孢子，即可初步診斷為癬菌感染，但不能確定菌種。深部感染真菌標本如痰，腦脊液亦可做塗片用革蘭氏染色（白色念珠菌）或愚汁負染色（隱球菌）觀察形態特徵。
（二）培養檢查
本法可確定菌種，輔助直接檢查不足，通常用沙保氏培養基（22～28℃），深部真菌可用血瓊脂或腦心葡萄糖血瓊脂37℃培養，或根據不同菌種運用不同培養基，如孢子絲菌可用胱氨酸血液葡萄糖瓊脂，必要時運用鑒別培養基和生化反應，同化試驗等進行鑒定。
（三）免疫學試驗
近年來有許多方法用於檢測深部感染真菌的抗體，作輔助診斷莢膜組織胞漿菌、念珠菌、麴黴菌。但系統性感染患者常因免疫功能降低不出現抗體；而且許多真菌間抗原性有交叉反應；有的產生抗體後維護時間較長，正常人群中有一定比例的陽性率，則必須結合臨床情況分析結果才能作出恰當的診斷。
由於上述檢測抗體受到許多因素的限制，及深部真菌感染時，早期培養陽性率甚低，晚期則多於失去治療時機，因此用免疫學方法從血清或其他部位檢測真菌抗原，對早期診斷具有重要意義。如乳膠凝集法檢測新型隱球菌病患者的莢膜多糖抗原，ELISA法檢測白色念珠菌感染者的甘露聚糖抗原及免疫熒光法檢測孢子絲菌病患者的可溶性抗原等，均為早期，快速、特異的診斷方法。
（四）動物試驗
其些真菌對實驗動物有致病性，如皮炎芽生菌，球孢子菌可在小白鼠，豚鼠體內生長，白色念珠接種家兔小白鼠可發生腎臟膿腫致死。
四、防治原則
真菌感染尚無特異預防，主要注意公共衛生和個人衛生，碘化物治療孢子絲菌病、毛黴菌病有一定療效。制黴素、灰黃黴素、克霉唑（三苯甲霉唑）等外用或內服過癬症和白色念珠菌病等有較好療效。近年服道5-氟胞嘧啶（5-FC）治療單細胞真菌感染療效顯著。二性黴素B可用於深部全身真菌感染。
淺部真菌
淺部真菌主要為皮膚絲狀菌（Dermatophytes），侵犯皮膚、毛發、指甲等角化組織引起癬症，又稱癬菌(Ringworm)，分為三屬，共37個種。（表20-1）
癬症病灶可見有隔菌絲和關節孢子，菌絲深入角化組織內生成營養菌絲體，縱橫交織成網狀，孢子可排列成鏈狀或零散分布，在病發上可見孢子在毛干外排成厚鞘（毛外型感染）或毛干內排列成串（毛內型感染）。在沙保氏培養基孵育1～3周，可生成絲狀型菌落，產生各種孢子和菌絲。根據菌落形態與色澤，菌絲的構造與形態，大分生孢子的形態和小分生孢子的有無及排列形式等，可作為鑒別種屬的重要依據（見表20-2、圖20-1）。
表20-1 癬菌的種類及侵犯部位
屬 名
種數
侵犯部位
皮膚
指甲
毛皮