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1、一、绪论 二、食品微生物形态与分类 - 原核微生物 三、食品微生物形态与结构 - 真核微生物 四、食品微生物形态与结构 - 无细胞结构微生物 五、微生物的营养与代谢 六、微生物在食品环境中的生长 七、微生物的遗传与育种 八、微生物的污染及腐败变质 九、微生物在食品制造中的应用 十、食品微生物学检验 十一、食品微生物质量控制 一、 绪论 1、 微生物定义 微生物（ microorganism）是指一类 形体微小（一般小于 0.1mm）、结构简单、 肉眼看不见它们的个体，必须借助 光学显微镜或电子显微镜 才能看清它们的个体的 一类微小生物的统称。 从 进化 的角度看，微生物是比较原始的生物。 2、
2、 生物体 分类 3、 微生物特点 1） 个体小，结构简单 结构简单：原核生物都是单细胞；真菌有些是单细胞，有些是简单的多细胞；病毒和噬菌体由核酸和蛋白质外壳组成，无细胞结构。 2） 分布广，种类多 3） 适应性强，易变异 4） 生长快，培养容易 5） 起源早，发现晚 4、 微生物学的发展史三位重要人物：巴斯德 的重要贡献： 否定了自生说 免疫学 -提出了预防接种措施（制备了狂犬疫苗） 提出了巴氏杀菌法，证实发酵由微生物引起（酒精发酵） 其他：消毒法、家蚕软化（病原学说） 科赫 的重要 贡献： 证实了炭疽病是由炭疽菌引起的，结核病是由结核杆菌引起的。创立了柯氏法则：即某一种微生物是否是相应疾病的
3、病原菌的基本原则 5、 微生物的具体分类与名称 1) 种 (Species) 它是一大群 表型 、 性状 、 特征高度相似 ， 亲缘关系极其接近 的与属内其他种有明显差异的菌株的总和， 即是以某个“典型菌株”为代表、十分类似的菌株的总称。 1987 年，国际细菌分类委员会颁布， DNA同源 70%，而且其 Tm 5oC的菌群为一个种 2) 亚种（ Subspecies) 在种内，有些菌株在遗传学上关系密切，而且在表型上仅存在较小的某些差异，在种内分成 2个或 2个以上的分类单位，即为亚种 亚种以下 :生物变型 表示特殊的生 化或生理特征 ； 血清变型 表示抗原结构不同 ； 致病变型 表示某些寄
4、主的专一致病性 ； 噬菌变型 表示对噬菌体的特异性反应 ； 形态变型 表示特殊的形态特征 ； 菌株： 不同来源的相同种 ，如每一个从自然界分离到的微生物纯培养都可以称为一个菌株 菌株常用数字，地名或符号来表示。 3) 属（ genus） 通常把具有某些共同特征或密切相关的种归为一个属 。 由于微生物属间差异比较大，而属的划分也没有客观标准 。 6、 微生物的命名 每一种微生物都用属与种命名， 属名和种名用斜体表达 属名在前， 用拉丁名词表示微生物的构造、形态、某科学家名字等，描述微生物的主要特征。第一字母大写 种名在后， 第一字母小写。用拉丁形容词表示，描述微生物的色素、形状、来源、病名、地名
5、、某科学家的名字等等 如命名对象是 新种 ，需在种名后加 n.sp (即 novo species) 如仅泛指某一属的微生物，或某属微生物内的某些种，则在属名后用 sp.（单数时）或spp.（复数时） 如需表示 变种 ， 则在变种学名前加 var., 变种学名命名原则与种名的命名同 。 7、 微生物的 分类方法 1） 经典指标，有群体、菌落 形态；个体、细胞形态；营养要求；生理生化反应特征；生态特性；生活史特点；噬菌体敏感性；血清学反应等； 2） 现代分类方法： a) 分子生物学分类方法 DNA 碱基比例测定 解链温度 TM值 核酸分子杂交 PCR 是一种在体外模拟自然 DNA 复制过程的核酸
6、扩增技术，既无细胞分子克隆技术。它以待扩增的两条 DNA 链为模板，由一对人工合成寡核苷酸的引物介导 ,通过 DNA 聚合酶酶促反应，快速体外扩增DNA 序列。 b) 化学分类方法 c) 数值分析法 以两两菌株的 形态、生理生化特征，对环境的反应和忍受性及生态特征为 依据 由计算机计算两者之间的总近似值， 列出相似值矩阵，将相似度高的菌株列在一起，然后将矩阵图转换成树状谱 与传统分类法相比，分类特征不分主次，鉴定项目多，根据相似系数大小来进行检索， 相似系数大的为种，相似系数小为属。 二、 原核微生物的形态与结构 1、 原核微生物与真核微生物的比较： 原核微生物 真核微生物 核膜 + 核仁 +
7、 DNA 1条，不与 RNA 和组蛋白结合 1条至数条，与 RNA 和组蛋白结合 核糖体 70S，在细胞质中 80S，细胞质中 70S，某些细胞器中 细胞器 线粒体，叶绿体，高尔基体，内质网 中间体 + 细胞 膜甾醇 （除支原体外） + 呼吸链位置 细胞膜中间体 线粒体 细胞壁组成 肽聚糖或脂多糖 几丁质，多聚糖或寡糖 基因重组 接合、转导、转化 有性过程 细胞分裂 二分裂 有丝分裂、减数分裂 运动器官 较细的鞭毛（中空管） 较粗的鞭毛（ 9+2结构）或纤毛 2、 原核微生物 细菌 1） 菌体形态球形菌、杆菌、螺旋菌（包括弧菌、螺菌、螺旋体）、特殊形态菌； 2） 菌体大小常以 um（微米） 为
8、单位； 细菌测量方法：显微镜测微尺；显微照相后根据放大倍数进行测算； 影响测量因素：个体差异、干燥与固定使菌体缩短、染色方法不同导 致的大小不同；菌龄不同；环境条件（渗透压等）； 3） 细菌细胞构造 基本构造 细胞壁 、细胞膜、细胞核、细胞质 特殊构造：荚膜、鞭毛、纤毛、芽孢、胞囊 细胞壁 两种细菌的比较 特征 G革兰氏阴性菌 G+革兰氏阳性菌 强度 疏松 坚韧 厚度 薄， 5 10nm 厚， 20 80nm 肽聚糖层数 少， 1 3层 多，多达 50层 肽聚糖含量 少（ 10 20） 高（ 50 90） 磷壁酸 外膜 类脂质 含量较高 一般无 蛋白质 含量较高 无 a) 革兰氏阳性菌特殊组分
9、： 磷壁酸 是一种细胞壁特有的酸 性多糖， 从 化学 上分为甘油磷酸和核糖醇磷酸； 从 结合部位 上分为壁磷壁酸：与肽聚糖共价结合，含量与培养基有关 膜磷壁酸 /脂磷壁酸：跨越肽聚糖层与细胞膜交联，含量与培养基关系不大 b) 革兰氏阴性菌的内毒素： 脂多糖 ，由类脂 A（ G-致病物质内毒素物质基础） 、核心多糖、O-抗原 组成； c) 分类鉴定： 革兰氏染色 原理：主要依据细胞壁特殊化学组分不同 通过结晶紫初染和碘媒染操作形成不溶的结晶紫碘复合物。 革兰氏阳性细菌 由于 细胞壁较厚 、 肽聚糖含量较高 和 其分子交联较紧密 ，故用乙醇洗脱时，肽聚糖网孔会因脱水而明显收缩， 再加上 不含脂类
10、不 会被乙醇溶解，故 复合物被牢牢滞留在细胞壁内， 呈现为 紫色 。 革兰氏阴性菌 正相反，复合物极易被溶出细胞壁，使用番红等碱性染料复染后，呈现 红色 。 d) 细菌细胞壁缺陷型（细菌 L型） 定义：由于 肽聚糖 受抑制或破坏而失去细胞壁的细菌。 原生质体：革兰氏阳性 L型 原生质球：革兰氏阴性 L型 意义：在高渗环境下仍能生存，具有致病性，常引起慢性感染； 由于形态结构和特性发生变异，给临床诊断和治疗造成困难； 细胞膜 a) 两大模型： 流动镶嵌模型（膜主体脂双分子层、流动性、蛋白镶嵌或贯穿或浮在表面、不对称性）板块模型（磷脂双分子层存在 有序与无序结构动态平衡、膜蛋白分布镶嵌型、运动型、
11、不均匀型、负电荷、细胞膜电位差） b) 细胞膜的功能：生物合成、物质转运、分泌呼吸； 利用不同细菌细胞膜结构功能上差异性，可用于细菌鉴定 。 中间体 细胞膜局部内陷折叠而成，与细胞壁合成、核质分裂、细胞呼吸和芽孢形成有关，多见于革兰氏阳性； 细胞质 1. 核糖体 2. 质粒 3. 贮藏物：聚 -b-羟丁酸：细菌所特有的、贮藏能量与碳源，降低细胞渗透压； 异染颗粒 ：贮藏磷和能量、降低渗透压； 藻青素和藻青蛋白：蓝细菌中内源性氮源，储备能源； 羧化体：自养菌细胞内含物，固定 CO2作用； 液 泡：老龄细胞常见，调节渗透压； 淀粉粒和肝糖粒 4. 细胞核： 位于细胞质内，无核膜、仅为一核区，称为拟
12、核或原核； 只有一条染色体，主要为 DNA，还有少量 RNA和蛋白质，但无组蛋白； 荚膜： 定义：某些细菌在一定的营养条件下向细胞外分泌的一层粘性物质 功能：保护细胞免受干燥影响，增强某些病原菌的致病能力； 抗宿主细胞的吞噬作用； 储存养料，以备营养缺乏时重新利用； 堆积某些代谢废物； 可以使菌体菌体粘附于适当的物体表面； 利用生产代血浆 、 黄原胶 、 食品增稠剂 危害污染食品后产生粘性液状物、引发龋齿； 鞭毛： 主要功能 ： 运动 器官 ；（作为抗原物质） 分类：一端生鞭毛、两端生鞭毛、丛生鞭毛、两端丛生鞭毛、周生鞭毛； 化学成分：蛋白质 99%；少量多糖或脂类； 运动方式：具有趋向性、以
13、推进方式做直线运动、以翻腾方式做短促转向运动； 纤毛 存在于革兰氏阴性或少数革兰氏阳性菌，不具运动性 性纤毛：比普通纤毛长， 是细菌传递游离基因的器官，细菌结合时遗传物质的通道； 芽孢（内生孢子） 定义：芽孢是某些细菌在其生活史一定阶段于营养细胞内形成的一个圆形的或椭圆形或圆柱形结构； 萌发条件：刚形成的芽孢总是处于休眠状态，热处理 /低温贮藏都有 活化作用； 可多年保持休眠状态，在适宜条件下萌发， 首先发生吸胀作用， 随之折光性和抗性丧失 ，继而呼吸作用开始，显示 酶 /代谢活性，营养细胞壁迅速合成； 三种营养细胞脱出方式：赤道脱出、末端脱出、斜出； 特点： a.游离水含量远低于营养细胞，只
14、含少量处于不活跃状态的酶；芽孢内形成吡啶二羧酸（ DPA）而具有抗热性，萌发时吡啶二羧酸释放丧失抗热性； 注意： 形成芽孢 不是 细菌对不良环境的适应，而是某些细菌所具有的遗传特性，同时 也不是 细菌的繁殖单位，在形成过程中没有 DNA 复制过程，一个芽孢萌发只能形成一个菌体。 4） 细菌的繁殖与培 养特征 a） 细菌繁殖：以裂殖为主； b） 培养特征： 菌落 ： 一个或几个细菌在固体培养基上经分裂生长形成的成千上万个细胞聚集在一起的肉眼可见群体； 菌苔： 大量细菌密集生长，结果长成的各菌落连接成一片的现象； 液体培养基上，群体形态多表现为浑浊，部分表现为沉淀； 5） 细菌分类 可根据形态特征
15、、培养特征、生化反应、血清型反应分类 6） 食品中常见的细菌 污染肉及肉制品、鲜鱼贝类、禽蛋类、牛乳和蔬菜 、冷藏食品腐败的重要原因 假单胞菌科 常见腐败菌、粪便污染指示菌 大肠杆菌 污染鱼肉禽蛋乳，可在消化道增殖引发急性肠胃炎和败血症，食 品中毒性细菌 沙门氏菌属 肠道内与健康长寿有关，同时是主要的腐败菌； 乳酸菌 具有对热、 PH和盐多种多样性的生理特性，少数种对脊椎动物和非脊椎动物致病 芽孢杆菌属 排列成葡萄状，在乳肉类食品中极易繁殖、在剩菜剩饭中易生长 葡萄菌属 3、 原核微生物 放线菌 1） 特点：革兰氏染色阳性反应、不运动、抗生素的主要产生菌； 2） 形态：单细胞，由分支发达的菌丝组成； 菌丝：基内菌丝 :生长于培养基内，主要功能为吸收营养物； 气生菌丝：由基内菌丝长出培养基外伸向空间； 孢子丝：放线菌生长至一定阶段气生菌丝上分化出形成孢子 的菌丝； 3） 生理特性：革兰氏阳性，大多数为化能异养型；大多数为好氧型，大多
