拮抗微生物()是指一種能夠導致其他生物(如細菌或昆蟲)生長受阻甚至死亡的微生物。
一部分拮抗微生物會產生有害代謝物質,例如抗生物質、酶等,直接殺死鄰近生物。另有一部分拮抗微生物與病原菌競爭營養和生存空間,抑制病原菌的繁殖。小部分的拮抗微生物藉捕食、超寄生或破壞其他寄生物。拮抗微生物普遍存在於土壤、根圈、植物組織、植物體表上,亦存在於人類腸道。
生物實驗
小鼠實驗
給小鼠餵服具活性的鼠傷寒沙門氏菌(Salmonella Typhimurium),若不施加仼何干預,約需十萬個細菌方可使小鼠發病身亡。然而,若先給小鼠服用鏈黴素,小鼠腸道裏的正常菌羣會被殺死。其後再餵服傷寒沙門氏菌,僅需十個細菌已能令小鼠發病身亡。由此可以得知正常菌羣有拮抗微生物的作用,可以對抗鼠傷寒沙門氏菌。
泥土實驗
若將0.1%至10%的(supressive soil)給導病土(conducive soil),能使導病土獲得疾病的抑制。因此可以總結泥土中存在拮抗微生物。
例子
著名細菌
乳酸菌
乳酸菌可代谢产生如、有机酸、过氧化氢、(Exopolysaccharides)、铁载体和等抗菌物质,因而具有良好的抗菌活性。乳酸菌还可通过糖发酵产生多种有机酸,主要包括乳酸、乙酸、柠檬酸、苹果酸、丙酸以及苯乳酸等,均具有一定的抗菌作用。此外,乳酸菌还可以产生其他抗菌物质,例如二氧化碳、丁二酮、脂肪酸等。
链霉菌
鏈霉菌以其獨特的代謝功能聞名,是活性天然产物的重要来源。这些天然产物的结构类型包括生物碱、聚酮、萜类、甾体、卤代物、聚醚类等。其中不少產物具生物活性,如抗菌、抗疟和抗寄生虫等。1943年,赛尔曼·瓦克斯曼從中提取出鏈霉素,在醫藥和果樹及蔬菜的細菌性防治有廣泛應用。
其他微生物
*蘇雲金芽孢桿菌
真菌
*蟲生真菌。
在農業上,拮抗微生物可用作生物農藥,防治病蟲害,從而提高農業產量,並減少農藥使用量。部分拮抗微生物能誘導植物產生抗性。
蓮霧保護
(P. polymyxa)及Bacillus sp. LB5(為一種革蘭氏陽性桿菌,有過氧化氫酶及氧化酶,會產生內生孢子)對蓮霧果實病原菌具有強拮抗性。其通過抑制病原菌孢子發芽,造成菌絲孢子膨大變形。而對田間果樹常使用的化學藥劑具有強忍受性,有利於田間應用。
對柑桔、水稻、煙草、蘆荀、泥土、榆樹、碗豆、大豆和番茄的保護
1948年,研究表明放線菌所產生的抗生素Musarin(C35H60O14N2)可以抑制尖孢鐮刀菌古巴專化型,對抗香蕉株的巴拿馬病。
1950年代,科學家從分離出四環霉素,其後用於柑桔立枯病的防治。
1958年,日本科學家自分離出一種新名為滅瘟素的新抗生素,用於水稻熱病的防治。
1963年,日本科學家鈴木三郎及磯野清由可可鏈黴菌(Streptomyces cacaoi subsp. asoensis)分離出保粒黴素(Polyoxins),用於治療水稻紋枯病、煙草白星病、及蘆筍莖枯病。
1984年,大卫·戈特利布利用產生的防治荷蘭榆樹病。同年有科學家以(Streptomyces hygroscopicus subsp. geldanus)產生的防治因感染產生的豌豆根腐病。
1989年,有生命科學家在温室中利用Streptomyces graminofaciens發酵液防治引起的蕃茄木栓化(corky root)及黄引致的胡瓜根腐病。
註釋
參見
*片害共生
*種間關係
*
*拮抗植物
*益生菌
*鏈黴菌屬菌種列表
參考文獻
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