研究动物致病微生物的生物学性状、病原性以及在一定条件下与动物机体相互作用规律的一门学科。是兽医科学的基础学科之一,也是微生物学的重要分支。
发展简史 微生物学作为一门科学进行研究,始于17世纪末。荷兰人列文虎克(A.V.Leeuwenhock,1632~1723)以自制的显微镜首次发现了污水、齿垢、粪便和浸出物中的一些呈球形、杆状及螺旋状的小生物,为微生物在自然界的存在提供了依据。19世纪,法国科学家巴斯德(L.Pasteur,1822~1895)证明了物质发酵与腐败都是细菌作用的结果,同时还发现了多种由微生物引起的传染病,并相继研制成功禽霍乱、炭疽和狂犬病等疫苗;英国外科医生利斯特(J.Lister,1827~1912)发现了石炭酸及煮沸的消毒灭菌作用,并以此创建了无菌外科手术;德国医生科赫(R.Koch,1843~1910)首创了固体培养基及细菌涂片染色法,相继发现炭疽芽胞杆菌、结核分枝杆菌和霍乱弧菌;俄国科学家伊万诺夫斯基(Д.И.Ивановский,1864~1920)首次发现了植物病毒的存在,推动了动物病毒的研究和发展。
研究内容 主要内容:①研究病原微生物形态、结构特征及生理生化特性;②研究病原微生物的遗传变异规律及人工诱变的方法;③研究病原微生物毒力因子、致病机理及病原学特性;④研究病原微生物在饲料、食品卫生及环境公共卫生方面的意义;⑤研究病原微生物抗原结构、抗原性及与免疫学的关系;⑥研究病原微生物的检验诊断方法等。
分支学科 兽医微生物学是在生物学和微生物学等学科基础上发展建立起来的一门独立学科。根据研究对象的不同,该学科已形成了三个分支。①兽医细菌学:研究病原性细菌、放线菌、螺旋体、支原体、立克次氏体及衣原体等原核细胞型微生物的生物特性、分类、致病性、免疫性及检验方法;②兽医真菌学:研究病原性单细胞酵母型真菌和多细胞菌丝型霉菌等真核细胞型微生物的生物特性、分类、致病性、免疫性及检验;③兽医病毒学:研究真病毒、类病毒、拟病毒和朊病毒等非细胞型微生物的生物特性、分类、致病性、免疫性及检验。随着基础理论研究的不断深入和研究手段的进一步完善,该学科还会出现其他新的分支学科。
研究现状 进入20世纪,随着分子遗传学的发展和高技术的应用,分子细菌学和分子病毒学相继诞生,推进了细菌质粒、核糖体、中介体及菌毛等超微结构的研究,以及病毒核酸序列和衣壳蛋白质亚单位的分析;阐明了病毒核酸和蛋白质的生物合成、病毒粒子的组装、病毒基因定位,以及病毒核酸与肿瘤的发生和遗传变异的关系。细胞培养技术的应用,为病毒的分离、培养、鉴定提供了极为重要的手段。在微生物的人工培养方法上,也从简单的静置培养和转管培养,发展到多层培养、大发酵罐悬浮培养、中空纤维和微载体悬浮培养。进入20世纪80年代,还发现了较真病毒粒子更小更简单的类病毒、拟病毒和朊病毒等,为研究生物起源和遗传变异等生物学的根本问题提供了重要材料。随着科学技术的不断进步,特别是电子技术及生物技术的高速发展,建立了一批适用于微生物鉴定分类检验的高技术。①分子遗传学技术:从分子水平探索微生物内部生物大分子的结构,特别是核酸的结构及组成, 已成为微生物学鉴定分类的根据。②分析微生物学技术:利用色谱、光谱、质谱、波谱等分析理论及其仪器设备与和电子计算机及其他仪器结合建立起来的新兴技术,如高效液相色谱技术、电阻数测定技术、微量热力学测定技术、生物发光测定技术等。③基因工程技术:这一技术的发展和应用,推动了微生物遗传变异的研究,不但可以按照人们的意愿获得有价值的新品种,还为生物制品的更新换代提供了重要手段。
1949年以来, 中国兽医微生物学的研究有了很大的发展。在国际上首次分离并鉴定出了小鹅瘟病毒及兔出血症病毒。根据微生物遗传变异原理,应用生物学、理化学方法,相继培育成功了多株具良好安全性、稳定性和免疫原性的菌(病毒)种弱毒株,如牛瘟兔化弱毒株、马传染性贫血驴白细胞弱毒株、牛肺疫兔化弱毒株、猪瘟兔化弱毒株、羊痘鸡胚化弱毒株、小鹅瘟弱毒株、鸭瘟鸡胚化弱毒株、猪传染性胃肠炎弱毒株、布鲁氏菌弱毒株、猪丹毒弱毒株、禽霍乱弱毒株、马流产沙门氏菌弱毒株、猪肺疫弱毒株等,为研制兽医生物制品提供了良好的物质基础,推动了畜禽传染病的防制,控制或消灭了危害严重的多种畜禽传染病的发生、流行。进入80年代,生物新技术开始应用于兽医微生物学的研究,核酸探针技术、单克隆抗体技术已广泛应用于病原微生物及其代谢产物的检测;应用基因工程技术研制成功的大肠埃希氏菌K88、K99及K88-LT(B)双价基因工程疫苗已达到实用水平,猪生长激素基因已克隆到大肠埃希氏菌并能稳定地表达具有生物活性的生长激素。分子遗传学技术、免疫检测技术、免疫微载体技术也已相继应用于兽医微生物研究, 并取得了可喜的进展。
微生物是分子生物学研究工作的重要材料和对象,微生物学则已成为当今生物技术研究、发展最活跃、进展最快的领域, 分子生物学的许多研究成果都是在微生物学领域最先取得突破。兽医微生物学作为微生物学的重要分支, 也已进入分子生物学的研究阶段, 并在许多方面取得了令人瞩目的发展, 有些研究成果已在畜牧业生产中发挥了重要作用。可以预见, 该学科的发展和应用前景将更加广阔。