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1、 微生物学黄亮136338530591主要参考书主要参考书l微生物学教程微生物学教程（第二版），（第二版），周德庆，周德庆，2002，高等教育出版社高等教育出版社l微生物学，微生物学，沈萍主编，沈萍主编，2000，高等教育出版社，高等教育出版社lModern Food Microbiology, Sixth Edition, J.M. Jay，2000l现代食品微生物学现代食品微生物学 徐岩等译徐岩等译 第五版，第五版，2001年，中国轻工出版社年，中国轻工出版社2第一章：绪论第一章：绪论第一节第一节 微生物的基本概念微生物的基本概念一、微生物的特点一、微生物的特点微生物的定义：微生物的定义：
2、一类个体微小、结构简单的低等生物一类个体微小、结构简单的低等生物l肉眼不可见肉眼不可见l单细胞或简单的多细胞单细胞或简单的多细胞l具有生命的特征（同化和异化作用、遗传和变异性、具有生命的特征（同化和异化作用、遗传和变异性、个体繁殖、对环境的感应性）个体繁殖、对环境的感应性）3第一节第一节 微生物的基本概念微生物的基本概念一、微生物的特点一、微生物的特点1 1、微生物个体微小、微生物个体微小l “微米微米”作为个体大小的度量单位，个体更作为个体大小的度量单位，个体更小的病毒则以小的病毒则以“纳米纳米”为度量单位。为度量单位。肉眼的分辨能力：毫米肉眼的分辨能力：毫米103米米“微米微米”106米米
3、“纳米纳米” 109米米4第一节第一节 微生物的基本概念微生物的基本概念一、微生物的特点一、微生物的特点l个体形态需要借助光个体形态需要借助光学显微镜或电子显微学显微镜或电子显微镜观察。镜观察。5第一节第一节 微生物的基本概念微生物的基本概念一、微生物的特点一、微生物的特点l个体形态需要借助光个体形态需要借助光学显微镜或电子显微学显微镜或电子显微镜观察。镜观察。6第一节第一节 微生物的基本概念微生物的基本概念一、微生物的特点一、微生物的特点l肉眼可观察到微生物聚集的群体菌落肉眼可观察到微生物聚集的群体菌落7第一节第一节 微生物的基本概念微生物的基本概念一、微生物的特点一、微生物的特点l肉眼可观
4、察到微生物聚集的群体菌落肉眼可观察到微生物聚集的群体菌落8第一节第一节 微生物的基本概念微生物的基本概念一、微生物的特点一、微生物的特点l肉眼可观察到微生物聚集的群体菌落肉眼可观察到微生物聚集的群体菌落9第一节第一节 微生物的基本概念微生物的基本概念一、微生物的特点一、微生物的特点l肉眼可观察到微生物聚集的群体菌落肉眼可观察到微生物聚集的群体菌落10第一节第一节 微生物的基本概念微生物的基本概念一、微生物的特点一、微生物的特点l肉眼可观察到微生物聚集的群体菌落肉眼可观察到微生物聚集的群体菌落11 比面值：比面值：单位体积中单位体积中所含颗粒体总表面积所含颗粒体总表面积 / 单位体积单位体积之比
5、值第一节第一节 微生物的基本概念微生物的基本概念一、微生物的特点一、微生物的特点12小个体、大表面积的意义意义n共性的基础共性的基础：微生物体积小、面积大是微生微生物体积小、面积大是微生 物五大共性基础和关键之所在。物五大共性基础和关键之所在。n扩大交换面扩大交换面：比面值大则扩大了微生物群体比面值大则扩大了微生物群体 对外界营养物质的吸收面、产物和废物对外界营养物质的吸收面、产物和废物 的释放面、信息和能量的交换面。的释放面、信息和能量的交换面。n单细胞培养单细胞培养：启发了动植物研究中的单细胞启发了动植物研究中的单细胞 培养（发酵）。培养（发酵）。13第一节第一节 微生物的基本概念微生物的
6、基本概念一、微生物的特点一、微生物的特点2 2、微生物的种类多。、微生物的种类多。以真菌为例：以真菌为例： l目前已经定名的真菌的有十几万种目前已经定名的真菌的有十几万种l每年世界上不断有许多新种被发现每年世界上不断有许多新种被发现 l据估计，自然界的真菌资源有据估计，自然界的真菌资源有150万种以万种以上上14微生物种类多样性的诸方面微生物种类多样性的诸方面n1.物种的多样性物种的多样性n2.生理代谢类型的多样性生理代谢类型的多样性n3.代谢产物的多样性代谢产物的多样性n4.遗传基因的多样性遗传基因的多样性n5.生态类型的多样性生态类型的多样性15第一节第一节 微生物的基本概念微生物的基本概
7、念一、微生物的特点一、微生物的特点3、微生物在自然界中的分布极为广泛、微生物在自然界中的分布极为广泛l在人类可以生存的环境中，微生物无处不在在人类可以生存的环境中，微生物无处不在一般城市街道每立方米的空气中约含一般城市街道每立方米的空气中约含5000个个普通宿舍的空气中每立方米约含普通宿舍的空气中每立方米约含20000个个每克肥沃土壤中可含数亿个甚至更多的微生物每克肥沃土壤中可含数亿个甚至更多的微生物肠道正常菌群肠道正常菌群总量总量1013个，占排泄物干重的个，占排泄物干重的1/3火山温泉中存在耐热超过火山温泉中存在耐热超过100 oc古菌古菌8.5万米处发现存活微生物万米处发现存活微生物16
8、第一节第一节 微生物的基本概念微生物的基本概念一、微生物的特点一、微生物的特点l在人类及其它高在人类及其它高等生物难以生活等生物难以生活的环境中有些微的环境中有些微生物仍然可以正生物仍然可以正常生活常生活17第一节第一节 微生物的基本概念微生物的基本概念一、微生物的特点一、微生物的特点4、微生物的繁殖快、易培养、微生物的繁殖快、易培养l大肠杆菌（牛乳基质）繁殖一代大肠杆菌（牛乳基质）繁殖一代12.5min，一昼夜能，一昼夜能繁殖繁殖115代，数量可增殖到代，数量可增殖到4.151034个，干菌体重个，干菌体重量可达约量可达约1016吨吨l具强大的合成能力，可利用农产品废弃物、石油甚至具强大的合
9、成能力，可利用农产品废弃物、石油甚至CO2等为原料合成有机物。等为原料合成有机物。l微生物合成蛋白质的速度比植物快微生物合成蛋白质的速度比植物快500倍，比动物快倍，比动物快2000倍。倍。l微生物繁殖速度快这一特性给动植物疫病的防治，食微生物繁殖速度快这一特性给动植物疫病的防治，食品的防腐、保鲜等带来了巨大的困难。品的防腐、保鲜等带来了巨大的困难。18 n112（348）n=2144=848n=2.21043个个E.colin=2.21031克（克（1克克=1012个个E.coli）n=2.21025吨吨 （地球（地球=5.51021吨）吨）n=4000个地球的重量！个地球的重量！问题问题：
10、E.coli在条件适宜的情况下可以达到在条件适宜的情况下可以达到20分钟分钟一代。那么请大家估计一下，一个一代。那么请大家估计一下，一个E.coli经过经过48小小时后产生的时后产生的E.coli的重量会有多重的重量会有多重？ （1克克=1012个个E.coli） 1920第一节第一节 微生物的基本概念微生物的基本概念一、微生物的特点一、微生物的特点5 5、微生物的遗传特性易发生变化、微生物的遗传特性易发生变化l个体结构简单，容易受到环境变化的影响而引起个体结构简单，容易受到环境变化的影响而引起遗传性发生变异遗传性发生变异l细菌自发突变的频率为细菌自发突变的频率为1O-8左右，自然界微生左右，
11、自然界微生物数量庞大，因此产生突变数量也非常庞大物数量庞大，因此产生突变数量也非常庞大l各种物理、化学因子处理微生物可以促进微生物各种物理、化学因子处理微生物可以促进微生物变异变异l容易通过基因工程获得变异性较大的菌种容易通过基因工程获得变异性较大的菌种21例：产量变异惊人例：产量变异惊人 Penicillium chrysogenum 产生黄青霉素产生黄青霉素 20U./1943 5100,000U./目前 约约5,000 倍倍 抗药变异可怕抗药变异可怕 Staphlococcus aurreus 金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌 0.02 g / ml / 1943 耐药量提高耐药量提高10,
12、000倍倍 22第一节第一节 微生物的基本概念微生物的基本概念二、微生物在自然界中的作用二、微生物在自然界中的作用1 1、作为有机物的分解者，参与自然界、作为有机物的分解者，参与自然界的物质循环的物质循环l自然界的碳元素循环l自然界的氮元素循环23第一节第一节 微生物的基本概念微生物的基本概念二、微生物在自然界中的作用二、微生物在自然界中的作用2 2、微生物也是有机物的初级生产者、微生物也是有机物的初级生产者l在自然界直接利用太阳能作为能源，从简单的无机物合成有机化合物l以无机物氧化产生的化学能作为能量来源，以无机物为原料合成有机化合物。24第一节第一节 微生物的基本概念微生物的基本概念三三、
13、微生物对人类生活的影响微生物对人类生活的影响1 1、微生物的有益影响、微生物的有益影响l日常生活方面：日常生活方面：n味精、酱油、醋等调味品均经微生物转化味精、酱油、醋等调味品均经微生物转化生产而成；生产而成；n白酒、啤酒、葡萄酒等酒类及有些饮料是白酒、啤酒、葡萄酒等酒类及有些饮料是微生物发酵的产物微生物发酵的产物n面团经微生物生长产气，制成了松软可口面团经微生物生长产气，制成了松软可口的馒头或面包的馒头或面包25第一节第一节 微生物的基本概念微生物的基本概念三三、微生物对人类生活的影响微生物对人类生活的影响1 1、微生物的有益影响、微生物的有益影响l工业方面：工业方面：n各种有机酸、维生素、
14、酶制剂等重要的食各种有机酸、维生素、酶制剂等重要的食品工业原料生产品工业原料生产n各类抗生素及多种工业有机合成所需的原各类抗生素及多种工业有机合成所需的原料生产料生产n利用微生物生产活性多糖、功能性低聚糖利用微生物生产活性多糖、功能性低聚糖等食品添加剂等食品添加剂26第一节第一节 微生物的基本概念微生物的基本概念三三、微生物对人类生活的影响微生物对人类生活的影响1 1、微生物的有益影响、微生物的有益影响l农业方面：农业方面：n微生物的固氮作用可产生农作物生长所需微生物的固氮作用可产生农作物生长所需的氮化合物的氮化合物n利用微生物可产生的生物农药，防治农业利用微生物可产生的生物农药，防治农业害虫
15、害虫27第一节第一节 微生物的基本概念微生物的基本概念三三、微生物对人类生活的影响微生物对人类生活的影响2 2、有害影响、有害影响n微生物可使人体及其它动、植物罹患各种微生物可使人体及其它动、植物罹患各种疾病疾病n微生物在食品、工业产品上生长将导致其微生物在食品、工业产品上生长将导致其品质的变化，从而可造成人类的生命财产品质的变化，从而可造成人类的生命财产巨大的损失巨大的损失28 9.11改变美国的日子改变美国的日子 SARSSARS改变中国的日子改变中国的日子 禽流感禽流感改变世界的日子改变世界的日子29第二节第二节 微生物学科的发展微生物学科的发展一、微生物的利用与微生物的发现一、微生物的
16、利用与微生物的发现n考古研究表明，我国在考古研究表明，我国在8000多年前的新石器时代早多年前的新石器时代早期就出现了利用微生物的期就出现了利用微生物的“曲蘖酿酒曲蘖酿酒”n我国商代酿酒技术已有很大的发展，已逐渐从农业我国商代酿酒技术已有很大的发展，已逐渐从农业中分化出来成为独立的手工业，出现了一些酿酒工中分化出来成为独立的手工业，出现了一些酿酒工场场我国古代的各种酒器我国古代的各种酒器30第二节第二节 微生物学科的发展微生物学科的发展一、微生物的利用与微生物的发现一、微生物的利用与微生物的发现l原始食品防腐方法的应用原始食品防腐方法的应用n干燥干燥n盐渍盐渍n自然发酵自然发酵31第二节第二节
17、 微生物学科的发展微生物学科的发展一、微生物的利用与微生物的发现一、微生物的利用与微生物的发现l安东安东列文虎克（列文虎克（Antony ven Leeuwenhoek, 16321723）在在1680年前年前后发现了自然界中存在的细菌、酵母菌、原生后发现了自然界中存在的细菌、酵母菌、原生动物等微小生物。动物等微小生物。32第二节第二节 微生物学科的发展微生物学科的发展一、微生物的利用与微生物的发现一、微生物的利用与微生物的发现33第二节第二节 微生物学科的发展微生物学科的发展二、微生物学及食品微生物学的建立二、微生物学及食品微生物学的建立 l微生物学建立的社会背景微生物学建立的社会背景n19
18、世纪中期，欧洲工业、农业规模世纪中期，欧洲工业、农业规模化生产方式已经形成化生产方式已经形成n当时工农业生产发展中出现的葡萄酒当时工农业生产发展中出现的葡萄酒发酵酸败、人畜传染病等与微生物相发酵酸败、人畜传染病等与微生物相关的问题急需解决关的问题急需解决n杰出科学家巴斯德、柯赫等科学家的杰出科学家巴斯德、柯赫等科学家的贡献贡献 34第二节第二节 微生物学科的发展微生物学科的发展二、微生物学及食品微生物学的建立二、微生物学及食品微生物学的建立 l杰出科学家的贡献杰出科学家的贡献n法国化学家、微生物学家路易法国化学家、微生物学家路易巴斯德（巴斯德（Louis Pasteur，18221895）35
19、肉汤放置于室温会很快变浑肉汤放置于室温会很快变浑微生物是何处来的？两种学说微生物是何处来的？两种学说自发产生自发产生由由“种子种子”引起引起斯帕兰詹尼斯帕兰詹尼的实验：的实验：将装有肉汤的烧瓶完全封闭，便没有微生物生长将装有肉汤的烧瓶完全封闭，便没有微生物生长但有人提出这是由于没有了空气但有人提出这是由于没有了空气巴斯德的实验：巴斯德的实验：棉花塞实验棉花塞实验曲颈瓶实验曲颈瓶实验巴斯德的实验奠定了巴斯德的实验奠定了“胚种胚种”学说的基础学说的基础肉肉 汤汤 为为 什什 么么 会会 变变 馊馊?36巴斯德巴斯德的曲颈瓶试验的曲颈瓶试验巴斯德的实验：巴斯德的实验：曲颈瓶实验曲颈瓶实验巴斯德的实验
20、奠定巴斯德的实验奠定了了“胚种胚种”学说学说的基的基础础37第二节第二节 微生物学科的发展微生物学科的发展二、微生物学及食品微生物学的建立二、微生物学及食品微生物学的建立 l杰出科学家的贡献杰出科学家的贡献n德国科学家柯赫（德国科学家柯赫（Robert Koch，18431910）l揭示了传染病的本质揭示了传染病的本质l建立了微生物分离、建立了微生物分离、接种接种 、培养的方法、培养的方法3839科科 赫赫 法法 则则判定某种微生物引起特定疾病，必须同时满足：判定某种微生物引起特定疾病，必须同时满足：相关性相关性：这种微生物必须在所有患该种疾病的生物：这种微生物必须在所有患该种疾病的生物体内都
21、存在，但在健康生物中不存在体内都存在，但在健康生物中不存在可分离培养可分离培养：必须将这种微生物分离出来，作纯种：必须将这种微生物分离出来，作纯种培养培养可人工感染可人工感染：当用这种分离出来的微生物接种到一：当用这种分离出来的微生物接种到一个健康寄主时，必须能够引起同样的疾病个健康寄主时，必须能够引起同样的疾病可再分离可再分离：必须能够从接种感染的生物体内再次分：必须能够从接种感染的生物体内再次分离得到这种微生物离得到这种微生物40第二节第二节 微生物学科的发展微生物学科的发展三、近代微生物学的发展三、近代微生物学的发展 l微生物学研究工具的不断改进微生物学研究工具的不断改进l社会和经济发展
22、有大量的微生社会和经济发展有大量的微生物学问题迫切需要解决物学问题迫切需要解决l微生物学和其他生物科学共同微生物学和其他生物科学共同发展，互相促进发展，互相促进41第三节第三节 食品微生物学的研究内容食品微生物学的研究内容一、一、食品相关微生物的基础食品相关微生物的基础n 在在食食品品生生产产、加加工工、储储存存、运运输输、销销售售等等各各个个环环节节中中涉涉及及的的微微生生物类型及形态特征物类型及形态特征n细菌细菌n放线菌放线菌n酵母菌酵母菌n霉菌霉菌n病毒病毒42第三节第三节 食品微生物学的研究内容食品微生物学的研究内容一、一、食品相关微生物的基础食品相关微生物的基础n食品相关微生物的生物
23、学特性食品相关微生物的生物学特性n生理特性生理特性n遗传特性遗传特性n生态学特点生态学特点43第三节第三节 食品微生物学的研究内容食品微生物学的研究内容二二、微生物引起的食品腐败变质现象及其机理微生物引起的食品腐败变质现象及其机理n微生物引起各类食品的变质现象微生物引起各类食品的变质现象n微生物引起食品变质相关的内因、外微生物引起食品变质相关的内因、外因及其相互的联系因及其相互的联系n微生物引起食品腐败变质的机理。微生物引起食品腐败变质的机理。44第三节第三节 食品微生物学的研究内容食品微生物学的研究内容三三、微生物相关的食品安全问题微生物相关的食品安全问题n食品相关的细菌性食物中毒、食食品相
24、关的细菌性食物中毒、食源性传染病、真菌毒素中毒症等源性传染病、真菌毒素中毒症等n食源性疾病的微生物的特性，生食源性疾病的微生物的特性，生长、产毒的条件，致病的机理及长、产毒的条件，致病的机理及预防措施预防措施45第三节第三节 食品微生物学的研究内容食品微生物学的研究内容四四、 防止食品腐败变质的方法防止食品腐败变质的方法n防止食品腐败变质常用的方法防止食品腐败变质常用的方法n各类方法的适用范围、效果、影各类方法的适用范围、效果、影响因素响因素n各类方法对食品品质的影响及可各类方法对食品品质的影响及可能的毒性能的毒性46第三节第三节 食品微生物学的研究内容食品微生物学的研究内容五五、食品微生物的
25、检验技术食品微生物的检验技术n研究检测食品微生物的技术研究检测食品微生物的技术n类群类群n数量数量n有毒代谢产物有毒代谢产物n研究监测食品品质变化的方法研究监测食品品质变化的方法n根据食品中微生物的存在量、种群及其他相关特根据食品中微生物的存在量、种群及其他相关特征的变化监测食品的品质，进行早期的微生物危征的变化监测食品的品质，进行早期的微生物危害预测、预防害预测、预防47第三节第三节 食品微生物学的研究内容食品微生物学的研究内容六六、微生物在食品工业中的应用微生物在食品工业中的应用n微生物的对食品的转化作用微生物的对食品的转化作用n微生物合成的代谢产物微生物合成的代谢产物n初生代谢产物初生代谢产物n次生代谢产物次生代谢产物n 微生物酶制剂微生物酶制剂n 微生物细胞微生物细胞48若有不当之处，请指正，谢谢！49
