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1、现代食品微生物学现代食品微生物学第第5 5章章 食品中影响微生物生长的因素食品中影响微生物生长的因素主讲主讲 惠惠 明明 博士博士第第5 5章章 食品中影响微生物生长的因素食品中影响微生物生长的因素l对微生物来说，食品是一个极端复杂的对微生物来说，食品是一个极端复杂的体系体系l微生物的活动受食品中的各种因素影响微生物的活动受食品中的各种因素影响l微生物的活动对食品也产生一定的影响微生物的活动对食品也产生一定的影响食品的基本组成及与微生物相关的环境因素食品的基本组成及与微生物相关的环境因素l水水l蛋白质蛋白质l碳水化合物碳水化合物l脂肪脂肪l无机盐无机盐l维生素维生素l水分含量、水分活度、水分含
2、量、水分活度、渗透压渗透压lpHpH值值l温度温度l气体气体l辐射辐射l压力压力l防腐剂防腐剂主要作用因素分类主要作用因素分类内在因素内在因素外在因素外在因素生物间作用生物间作用pHpH温度温度微生物间的相微生物间的相互作用互作用水水湿度湿度电位电位气体气体营养营养抗菌剂抗菌剂生物结构生物结构微生物的类型（按最适生长微生物的类型（按最适生长pH范围来分）范围来分）嗜酸微生物嗜酸微生物 acidophile 专性嗜酸菌：专性嗜酸菌： 最适最适pH6；pH7时生长极差或死亡。时生长极差或死亡。 兼性嗜酸菌：在低兼性嗜酸菌：在低pH下生长，在中性下生长，在中性pH也长。也长。 嗜碱微生物嗜碱微生物
3、alkalinophile 专性嗜碱菌：最适专性嗜碱菌：最适pH811，pH 7时生长极慢或不生长时生长极慢或不生长嗜中性微生物嗜中性微生物 neutrophile 能在能在pH49范围内生长，最适生长在范围内生长，最适生长在pH68，大多数微大多数微生物属于这一类。生物属于这一类。一一. pH. pH对微生物的影响对微生物的影响l一般微生物生长的一般微生物生长的pHpH微生物微生物pH pH 范围范围霉菌霉菌1.5 111.5 11酵母酵母2.5 82.5 8大部分细菌大部分细菌4 104 10乳酸菌乳酸菌3.2 10.53.2 10.5致病菌致病菌5.5 95.5 9l大多数微生物生长的大
4、多数微生物生长的pHpH在在6.6-7.56.6-7.5l现代食品微生物lP-32pHpH对微生物的影响对微生物的影响1 1l但微生物生长的但微生物生长的pHpH范围并范围并不是严格的界限，真正的不是严格的界限，真正的pHpH还取决于其它生长因素。还取决于其它生长因素。如：如：l乳杆菌在使用柠檬酸、盐乳杆菌在使用柠檬酸、盐酸、硫酸、衣康酸要比乳酸、硫酸、衣康酸要比乳酸、醋酸的生长酸、醋酸的生长pHpH更低更低l产碱杆菌在有产碱杆菌在有NaClNaCl时生长时生长的的pHpH范围更宽范围更宽pHpH对微生物的影响对微生物的影响2 2l温度的升高会对温度的升高会对pHpH有一定的影响，进而影响到有
5、一定的影响，进而影响到微生物生长的微生物生长的pHpH范围。范围。l微生物在其最适微生物在其最适pHpH生长时，会延长其对数生长生长时，会延长其对数生长期。期。l生长基质生长基质pHpH的缓冲能力也影响其对数生长期的缓冲能力也影响其对数生长期l盐浓度也会对微生物的盐浓度也会对微生物的pHpH生长范围产生影响，生长范围产生影响，一定浓度下会拓宽其一定浓度下会拓宽其pHpH，但过量后会使，但过量后会使pHpH范围范围变窄。变窄。机理机理lpH对微生物生长影响的机理：l外界pH值的变化会影响细胞膜的电荷性质，进而改变酶的活性，引起跨膜输送系统的破坏。 pHpH与食品的保藏与食品的保藏l通常食品的通常
6、食品的pHpH范围：范围：l动物性食品：动物性食品：5-75-7l蔬菜：蔬菜：5-65-6l水果：水果：2-52-5l依据依据pHpH对食品进行分类对食品进行分类lpH4.5pH4.5：非酸性食品：非酸性食品lpH4.5pH4.5：酸性食品：酸性食品 pH对代谢产物的影响产气克雷伯氏菌产气克雷伯氏菌酸性环境：生成乙醇、酸性环境：生成乙醇、2，3-丁二醇丁二醇pH7.0：生成丁二醇、乙醇、乳酸生成丁二醇、乙醇、乳酸pH8.0：乙酸、丁二醇、甲酸、乳酸、乙醇乙酸、丁二醇、甲酸、乳酸、乙醇黑曲霉：黑曲霉：pH低于低于3.0时积累柠檬酸，在时积累柠檬酸，在pH接近中性时接近中性时积累草酸。积累草酸。氧
7、化亚铁硫细菌在氧化亚铁硫细菌在pH2.0时会生成硫酸时会生成硫酸谷氨酸棒杆菌：中性生成谷氨酸，碱性条件生成谷氨谷氨酸棒杆菌：中性生成谷氨酸，碱性条件生成谷氨酰胺酰胺不同类群微生物对不同类群微生物对pHpH的适应能力的适应能力不同不同pH pH 范围下微生物的生长趋势范围下微生物的生长趋势pH4.5pH4.5pH4.5霉菌霉菌酵母酵母细菌细菌lpHpH对微生物生长影响的机理：对微生物生长影响的机理：l外界外界pHpH值的变化会影响细胞膜的电荷性质，进而值的变化会影响细胞膜的电荷性质，进而改变酶的活性，引起跨膜输送系统的破坏。改变酶的活性，引起跨膜输送系统的破坏。 微生物的生长微生物的生长pH范围
8、范围微生物名称微生物名称最低最低最适最适最高最高氧化硫硫杆菌氧化硫硫杆菌0.52.03.56.0大豆根瘤菌大豆根瘤菌4.26.87.011.0枯草芽孢杆菌枯草芽孢杆菌4.56.07.58.5大肠埃希氏菌大肠埃希氏菌4.36.08.09.5金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌4.27.07.59.3一般放线菌一般放线菌5.07.08.010.0一般酵母菌一般酵母菌2.54.05.88.0一般霉菌一般霉菌1.53.86.07.011.0微生物生长引起食品微生物生长引起食品pHpH的改变的改变1 1有时有时pHpH的改变是食品加工的需要：的改变是食品加工的需要：1.1.发酵食品：发酵食品：泡菜泡菜的加工的加
9、工由乳酸菌的生长引起由乳酸菌的生长引起pHpH的改变，这样的改变有利于食品的保藏。而且还赋的改变，这样的改变有利于食品的保藏。而且还赋予了它特有的风味。予了它特有的风味。酸乳酸乳的发酵的发酵利用乳酸菌发利用乳酸菌发酵产酸，并利用酵产酸，并利用pHpH的快速降低抑制其它微生物的生的快速降低抑制其它微生物的生长。长。食醋食醋淀粉类原料，液化，酵母酒精发酵，淀粉类原料，液化，酵母酒精发酵，醋酸杆菌产酸。醋酸杆菌产酸。2.2.酸渍食品：酸渍食品：酸黄瓜、糖醋大蒜酸黄瓜、糖醋大蒜等等外源酸，保存外源酸，保存和增加食品的风味。和增加食品的风味。微生物生长引起食品微生物生长引起食品pHpH的改变的改变2 2
10、食品的组成与食品的组成与pHpH变化的关系变化的关系1.1.在糖和蛋白质同时存在时，微生物首先利用糖，在糖和蛋白质同时存在时，微生物首先利用糖，pHpH下降，对蛋白质的分解明显减少；当糖不足下降，对蛋白质的分解明显减少；当糖不足时，开始利用蛋白质，引起时，开始利用蛋白质，引起pHpH上升。上升。2.2.一般而言，细菌首先生长，一般而言，细菌首先生长，pHpH下降，酸的积累下降，酸的积累抑制了腐败菌的生长，能耐较低抑制了腐败菌的生长，能耐较低pHpH的酵母或霉的酵母或霉菌开始生长，引起菌开始生长，引起pHpH的上升，这时，细菌的生的上升，这时，细菌的生长又开始了。当糖被利用到一定程度后，才开长又
11、开始了。当糖被利用到一定程度后，才开始利用蛋白质。始利用蛋白质。 微生物的代谢对环境微生物的代谢对环境pH影响影响 环境环境pH的控制的控制直接加酸或碱进行调节；直接加酸或碱进行调节； 加入酸性或碱性营养物质进行调节和补充营养加入酸性或碱性营养物质进行调节和补充营养 加入缓冲性物质加入缓冲性物质微生物细胞内的微生物细胞内的pHl细细胞胞内内部部的的pH值值一一般般都都接接近近中中性性（包包括括极极端端嗜嗜酸酸和和嗜嗜碱菌）碱菌）胞内酶的最适胞内酶的最适pH多接近中性多接近中性细胞内的细胞内的DNA、ATP等对低等对低pH敏感敏感RNA和磷脂类等对高和磷脂类等对高pH敏感。敏感。l细胞膜上酶及胞
12、外酶最适细胞膜上酶及胞外酶最适pH多接近微生物最适生长多接近微生物最适生长pH l为什么为什么?讨论讨论微生物维持胞内pH值中性的机制细胞内外细胞内外pH的差值靠消耗代谢能来维持（自动调节到的差值靠消耗代谢能来维持（自动调节到一个狭窄的一个狭窄的pH范围内）范围内）例如：嗜酸菌例如：嗜酸菌（胞内（胞内pH6.36.8，而胞外可能而胞外可能pH2.06.0）Thermioplasma acidophila是靠是靠H+的直接泵的直接泵出来维持胞内外的氢离子梯度，其他嗜酸菌也有依赖消出来维持胞内外的氢离子梯度，其他嗜酸菌也有依赖消耗代谢能排放蛋白质将胞内耗代谢能排放蛋白质将胞内pH维持在一个恒定值。
13、维持在一个恒定值。嗜碱芽孢杆菌（在嗜碱芽孢杆菌（在pH1011.5范围内生长，胞内维持中范围内生长，胞内维持中性）：借助于依赖代谢能的性）：借助于依赖代谢能的Na+/H+反向输送载体，回收反向输送载体，回收呼吸过程中泵出的质子。呼吸过程中泵出的质子。二二. . 水对微生物生长的影响水对微生物生长的影响l食品中的水存在的方式：结合水、游离水食品中的水存在的方式：结合水、游离水l微生物的生长需要水：正常的代谢物质需要水作为载体微生物的生长需要水：正常的代谢物质需要水作为载体吸收营养、排泄废物，这些功能都需要游离水。吸收营养、排泄废物，这些功能都需要游离水。l大部分食品的水分活度在大部分食品的水分活
14、度在0.990.99l水分活度表示同温度下食品的蒸汽压比纯水的蒸汽压。水分活度表示同温度下食品的蒸汽压比纯水的蒸汽压。不同微生物生长对不同微生物生长对AwAw的要求的要求微生物种类微生物种类AwAw要求要求细细 菌菌部分球菌在部分球菌在0.90.9以下，嗜盐菌为以下，嗜盐菌为0.750.75以外，绝大部分在以外，绝大部分在0.94-0.990.94-0.99酵酵 母母嗜渗透压酵母嗜渗透压酵母0.600.60，大部分为，大部分为0.88-0.940.88-0.94霉霉 菌菌干性霉菌为干性霉菌为0.650.65，大部分为，大部分为0.73-0.73-0.940.94微生物生长微生物生长AwAw的变
15、化规律的变化规律1.1.在任何温度下，随在任何温度下，随着着AwAw的下降，微生的下降，微生物的生长能力逐渐物的生长能力逐渐降低。降低。2.2.在最适温度下，微在最适温度下，微生物的生物的AwAw范围最广。范围最广。3.3.营养物能拓宽微生营养物能拓宽微生物生存的物生存的AwAw范围。范围。利用利用AwAw加工保藏食品加工保藏食品l脱水（干制）食品：脱水蔬菜、奶粉、脱脱水（干制）食品：脱水蔬菜、奶粉、脱水肉类、肉松、肉脯等水肉类、肉松、肉脯等l半干食品：蜜饯、果脯、半干食品：蜜饯、果脯、l腌制食品：火腿腌制食品：火腿三三. Eh. Eh和和O O2 2对微生物生长的影响对微生物生长的影响lEh
16、Eh的概念：的概念：l在氧化还原反应中，电子从一种物质转移到另一种物质，于是在氧化还原反应中，电子从一种物质转移到另一种物质，于是在这两种物质间产生了电位差，称为氧化还原电势，常用在这两种物质间产生了电位差，称为氧化还原电势，常用mVmV来来表示。表示。l食品中能降低食品中能降低EhEh的物质主要是的物质主要是SHSH基团、基团、VcVc、还原糖等、还原糖等l不同微生物对不同微生物对EhEh的要求不同，好氧微生物需要的的要求不同，好氧微生物需要的EhEh较高，较高，厌氧微生物较低，兼性厌氧微生物比好氧微生物低。厌氧微生物较低，兼性厌氧微生物比好氧微生物低。l好氧微生物的生长会使好氧微生物的生长
17、会使EhEh降低，厌氧微生物不会改变降低，厌氧微生物不会改变EhEh。l在微生物培养中，改变在微生物培养中，改变EhEh的方法一般是通氧气，提高的方法一般是通氧气，提高EhEh，添加还原剂，降低，添加还原剂，降低EhEh。Eh的生长范围O O2 2对微生物生长的影响对微生物生长的影响l依据微生物生长对氧的要求，可以分五类：依据微生物生长对氧的要求，可以分五类：l需氧微生物：没有氧气不能生长，但过高浓度的氧需氧微生物：没有氧气不能生长，但过高浓度的氧也会产生毒害。也会产生毒害。l兼性厌氧微生物：在有氧或无氧的条件下都能生长，兼性厌氧微生物：在有氧或无氧的条件下都能生长，但代谢途径不同。但代谢途径
18、不同。l微需氧微生物：只有在微需氧微生物：只有在0.20.2的大气压下能良好生长，的大气压下能良好生长，过高或过低都不好。过高或过低都不好。l耐氧微生物：生长不需要氧气，但氧气的存在不影耐氧微生物：生长不需要氧气，但氧气的存在不影响生长。响生长。l厌氧微生物：氧气的存在对生长有害，这些微生物厌氧微生物：氧气的存在对生长有害，这些微生物往往缺少过氧化氢酶。往往缺少过氧化氢酶。厌氧微生物的培养方法厌氧微生物的培养方法l气体置换法气体置换法l化学吸氧法化学吸氧法厌氧袋法厌氧袋法l厌氧罐培养法厌氧罐培养法l厌氧培养箱法厌氧培养箱法lHungateHungate滚管法滚管法l气体置换法l化学吸氧法化学吸
19、氧法l厌氧手套箱厌氧手套箱l厌氧培养箱厌氧培养箱Pink, OxygenWhite, No Oxygen, -40mv吸氧的发生l添加刃天青后的培养添加刃天青后的培养基基l放置放置3 3天后天后四四. . 营养物对微生物生长的影响营养物对微生物生长的影响微生物能够生长所需的一般条件微生物能够生长所需的一般条件l水水l能源能源l氮源氮源l维生素及生长因子维生素及生长因子l矿物质矿物质l这些营养食品中基本都具备这些营养食品中基本都具备发酵食品的种类发酵食品的种类l面包面包l奶酪奶酪l酸奶酸奶l酒酒l酱油酱油l醋醋l泡菜泡菜l可可豆可可豆l咖啡咖啡l茶叶茶叶l咸肉咸肉l发酵香肠发酵香肠l腐乳腐乳l豆
20、豉豆豉l鱼露鱼露l食用藻类食用藻类l微生物食用胶体微生物食用胶体l食用真菌食用真菌l单细胞蛋白单细胞蛋白l青贮饲料青贮饲料某物质对微生物生长的影响某物质对微生物生长的影响五五. . 抗菌剂抗菌剂l有些食品对微生物的侵染有一定的抗性，一般在这些有些食品对微生物的侵染有一定的抗性，一般在这些食品中存在具有抗菌特性的物质。食品中存在具有抗菌特性的物质。l在食品的加工过程中，可以人为的添加一些抗菌物质，在食品的加工过程中，可以人为的添加一些抗菌物质，以延长食品的保质期。化学的如防腐剂，生物的如乳以延长食品的保质期。化学的如防腐剂，生物的如乳酸链球菌素、纳它霉素等。酸链球菌素、纳它霉素等。食品中的抗菌物
21、质食品中的抗菌物质l牛奶：新鲜牛乳中往往含有乳铁蛋白、共凝集牛奶：新鲜牛乳中往往含有乳铁蛋白、共凝集素、乳过氧化酶系统，在挤奶的最初素、乳过氧化酶系统，在挤奶的最初36hr36hr（13-13-1414）内可保证不变质）内可保证不变质l乳中过氧化酶系统：一种天然的抑菌系统，主乳中过氧化酶系统：一种天然的抑菌系统，主要有乳过氧化酶、硫氰酸、过氧化氢三部分组要有乳过氧化酶、硫氰酸、过氧化氢三部分组成。成。l添加硫氰酸和过氧化氢添加硫氰酸和过氧化氢0.25mmol/L0.25mmol/L的牛乳，可的牛乳，可以激活过氧化酶系统，贮藏期可以达到以激活过氧化酶系统，贮藏期可以达到5 5天。天。食品中的抗菌
22、物质食品中的抗菌物质l鸡蛋中的抗菌物质：溶菌酶、卵类粘蛋白鸡蛋中的抗菌物质：溶菌酶、卵类粘蛋白l大蒜中的抗菌物质：大蒜素大蒜中的抗菌物质：大蒜素l芥末中的抗菌物质：异硫氰酸烯丙酯芥末中的抗菌物质：异硫氰酸烯丙酯l十字花科（大白菜、甘蓝等）：细胞液中十字花科（大白菜、甘蓝等）：细胞液中的硫代葡萄糖苷在机械损伤部位可以产生的硫代葡萄糖苷在机械损伤部位可以产生异硫氰酸盐，具有抗菌作用。异硫氰酸盐，具有抗菌作用。l茶叶：茶多酚茶叶：茶多酚已批准可以使用的生物抗菌物质已批准可以使用的生物抗菌物质lNisinNisin，乳酸链球菌素，由乳酸链球菌产生，乳酸链球菌素，由乳酸链球菌产生，对革兰氏阳性菌有抑制作
23、用。对革兰氏阳性菌有抑制作用。l纳他霉素，对真菌有抑制作用，例如：酵母，纳他霉素，对真菌有抑制作用，例如：酵母，霉菌等霉菌等l溶菌酶，革兰氏阳性菌溶菌酶，革兰氏阳性菌抑菌测试结果抑菌测试结果六六. .生物结构生物结构l有些食品的外层结构能赋予食品具有对付有些食品的外层结构能赋予食品具有对付外来微生物感染的机会。外来微生物感染的机会。l这些结构主要包括：这些结构主要包括：l种子的外皮种子的外皮l水果外皮水果外皮l坚果的壳坚果的壳l鸡蛋的壳鸡蛋的壳l动物皮毛动物皮毛坚果的壳坚果的壳鸡蛋壳鸡蛋壳七七. .温度对微生物生长的影响温度对微生物生长的影响l影响微生物生长的外界因素中，温度起着最重影响微生物
24、生长的外界因素中，温度起着最重要的作用要的作用l每种微生物都有其适宜的生长温度范围每种微生物都有其适宜的生长温度范围l依据微生物对生长温度的要求不同，可将微生依据微生物对生长温度的要求不同，可将微生物分三类：物分三类：l嗜冷微生物：嗜冷微生物：-10-103030，最适，最适10102020l嗜温微生物：嗜温微生物：101045 45 ，最适，最适252540 40 l嗜热微生物：嗜热微生物：252580 80 ，最适，最适505055 55 温度通过影响膜的液晶结构、酶和蛋白质的温度通过影响膜的液晶结构、酶和蛋白质的合成及活性、合成及活性、RNA的结构、转录等的结构、转录等 影响微生物影响微
25、生物的生命活动。的生命活动。不同温度下的菌例不同温度下的菌例温度对食品品质的影响温度对食品品质的影响l选择合适的贮藏温度时必需考虑食品的质量选择合适的贮藏温度时必需考虑食品的质量l一般情况下，温度低有利于品质的保证一般情况下，温度低有利于品质的保证l但也有例外：香蕉在但也有例外：香蕉在13-1713-17下贮藏好于下贮藏好于5-75-7下贮藏下贮藏l考虑贮藏温度时还要考虑湿度、气体组成等外考虑贮藏温度时还要考虑湿度、气体组成等外界因素界因素八八. . 环境的相对湿度环境的相对湿度l同样水分含量下，温度越高，相对湿度越小同样水分含量下，温度越高，相对湿度越小l低低AwAw的产品会吸收环境中的水分
26、，而引起产品的产品会吸收环境中的水分，而引起产品AwAw上升，造成适宜微生物生长的环境，加速变上升，造成适宜微生物生长的环境，加速变质。质。l对干制食品的包装提出了一定要求，必需要隔对干制食品的包装提出了一定要求，必需要隔绝水的进出。绝水的进出。l但有时食品所处的湿度过小，造成食品表面干但有时食品所处的湿度过小，造成食品表面干燥，食用性下降。燥，食用性下降。浓缩苹果汁的变质浓缩苹果汁的变质l由于温度和相对湿度有一定关系，因此在贮藏食由于温度和相对湿度有一定关系，因此在贮藏食品时应避免温度的波动，例如浓缩苹果汁的变质：品时应避免温度的波动，例如浓缩苹果汁的变质： 浓度达到浓度达到70Brix70
27、Brix，高渗环境，微生物不能生长，高渗环境，微生物不能生长，温度的波动在包装顶部区域造成水汽凝结，长时温度的波动在包装顶部区域造成水汽凝结，长时间会造成局部浓度降低，引发微生物的休眠体生间会造成局部浓度降低，引发微生物的休眠体生长。长。 处理方法：保持恒温，定期翻动包装。处理方法：保持恒温，定期翻动包装。九九. . 环境气体及浓度环境气体及浓度l19171917年，认识到气调作用年，认识到气调作用l19281928年，气调进入工业化应用年，气调进入工业化应用lCOCO2 2的浓度通常不超过的浓度通常不超过1010，可以提高水果抑制，可以提高水果抑制真菌的能力、可能是乙烯的竞争性抑制剂。真菌的
28、能力、可能是乙烯的竞争性抑制剂。lO O2 2可以延长货架，但不能用于高脂食品。可以延长货架，但不能用于高脂食品。COCO2 2在保鲜上的应用在保鲜上的应用lCOCO2 2的抑制作用随温度降低而增强，原因是的抑制作用随温度降低而增强，原因是COCO2 2的的溶解性增加的缘故溶解性增加的缘故l革兰氏阴性菌比阳性菌对革兰氏阴性菌比阳性菌对COCO2 2敏感敏感l一般使用混合气体来保存食品一般使用混合气体来保存食品l研究表明，对鲜肉较好的保存气体条件是使用研究表明，对鲜肉较好的保存气体条件是使用1010COCO2 2、5 5O O2 2、85%N85%N2 2组成的混合气体。组成的混合气体。lCOC
29、O2 2对鱼的保鲜也十分有效，对鱼的保鲜也十分有效， COCO2 2的使用比例也的使用比例也较鲜肉高较鲜肉高十十. 辐射辐射l辐射辐射是能量通过空间传播或传递的一种是能量通过空间传播或传递的一种物理现象。物理现象。l辐射的种类辐射的种类：电磁辐射和微粒辐射：电磁辐射和微粒辐射 其中电磁辐射又包括：其中电磁辐射又包括： 非电离辐射：非电离辐射：红外线、可见光、紫外线红外线、可见光、紫外线等等 电离辐射：电离辐射：x-射线、射线、-射线等。射线等。辐射光辐射光 可见光可见光l波长波长400-800nm的电磁辐射。的电磁辐射。l光能型微生物的能源光能型微生物的能源l长时间照射有杀菌作用长时间照射有杀
30、菌作用红外线红外线q波长大于波长大于800nm的电磁辐射。的电磁辐射。q红外线可以发热，产生的高温具有杀菌作用。红外线可以发热，产生的高温具有杀菌作用。紫外线紫外线 UVl波长为波长为150390nm的电磁辐射。的电磁辐射。 l最佳作用波长为最佳作用波长为265266nm。紫外线的作用机理紫外线的作用机理诱发诱发DNA形成形成T=T、阻碍阻碍DNA复制而使微生物发生变复制而使微生物发生变易或死亡。使空气中的易或死亡。使空气中的O2变为变为O3，后者分解放出的后者分解放出的O具有杀菌作用。具有杀菌作用。应用：消毒和诱变应用：消毒和诱变紫外线照射后形成紫外线照射后形成T-T二聚体二聚体细胞对紫外损
31、伤的修复作用细胞对紫外损伤的修复作用光复活作用光复活作用 细胞中的光复活细胞中的光复活酶吸收可见光的能酶吸收可见光的能量而被激活后，将量而被激活后，将T=T中的共价键解中的共价键解开，使开，使DNA分子恢分子恢复正常状态。复正常状态。光复活过程 暗修复作用暗修复作用 细胞中的一些修复酶在细胞中的一些修复酶在无光的情况下，也能进行有无光的情况下，也能进行有效的效的DNA修复作用。修复作用。 作用的酶：作用的酶：DNA内切酶、内切酶、DNA外切酶、外切酶、DNA聚合酶聚合酶和和DNA连接酶。连接酶。电离辐射电离辐射lx射线射线 1-10nm， 射线射线0.1-1nml作用机理：作用机理： 引起环境
32、中或细胞引起环境中或细胞中水的电离而产中水的电离而产 生生的的自由基自由基作用于细胞作用于细胞中的敏感大分子，使中的敏感大分子，使之电离而失活。之电离而失活。H2O H2O+ +e- OH +H+H2O+ e- H2O- H +OH+ q作用于氧气分子，产生的作用于氧气分子，产生的强氧化性基强氧化性基 团团，氧化细胞中的蛋白质和酶分子的，氧化细胞中的蛋白质和酶分子的巯基，巯基， 而使细胞受到损伤或死亡。而使细胞受到损伤或死亡。O2 + eO2-O2 + 2eO2=紫外线（UV）与射线对PGA的辐照效应(a)(b)(c)(a)(b)(c) 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4UV射线射线十一十
33、一. . 生物间的作用生物间的作用l生物间作用的分类：生物间作用的分类：l中性关系中性关系l偏利作用偏利作用l协同作用（互生）协同作用（互生）l共生共生l竞争竞争l拮抗拮抗l寄生寄生乳酸的拮抗作用乳酸的拮抗作用l已经发现混合培养中乳酸菌能够杀死或抑制引已经发现混合培养中乳酸菌能够杀死或抑制引起食物中毒和腐败菌已有起食物中毒和腐败菌已有7070年的历史年的历史l乳酸菌的拮抗机理至今还不清楚乳酸菌的拮抗机理至今还不清楚l已经验证的因素包括：抗生素、过氧化氢、已经验证的因素包括：抗生素、过氧化氢、pHpH抑制、双乙酰、乳酸球菌肽等都有作用抑制、双乙酰、乳酸球菌肽等都有作用酸奶的发酵酸奶的发酵互生关系
34、互生关系酸奶发酵剂的选择酸奶发酵剂的选择竞争关系竞争关系l选择产酸快的菌株选择产酸快的菌株较快的降低较快的降低pHpHl选择培养温度较乳酸菌的最适温度高，选择培养温度较乳酸菌的最适温度高，41-4241-42，保证产酸快。，保证产酸快。lpHpH的降低可以抑制腐败菌的生长的降低可以抑制腐败菌的生长十二十二. 微生物的分微生物的分化化营养细胞的分化营养细胞的分化u分化（分化（differentiation）：）：在一定条件下，细在一定条件下，细胞朝着不同方向发展，胞朝着不同方向发展，使其形态结构、生理发使其形态结构、生理发生了一系列的变化，形生了一系列的变化，形成另一类型细胞的过程，成另一类型细
35、胞的过程，是基因转录或翻译水平是基因转录或翻译水平上有序表达的结果。上有序表达的结果。微生物的发育分化是现微生物的发育分化是现代生物学中的一个重要代生物学中的一个重要的前沿研究领域。的前沿研究领域。v链霉菌的分化：菌丝、链霉菌的分化：菌丝、菌丝伸长和产生分枝、菌丝伸长和产生分枝、孢子的形成，产生次级孢子的形成，产生次级代谢产物代谢产物细菌的形态变化细菌的形态变化：节杆菌属细胞：节杆菌属细胞分裂产生不同类型的后代细胞，分裂产生不同类型的后代细胞，游动细胞和柄细胞，两者具有不游动细胞和柄细胞，两者具有不同的结构和不同的转录方式，节同的结构和不同的转录方式，节杆菌的分化是遗传现象的一部分。杆菌的分化
36、是遗传现象的一部分。酵母菌和丝状真菌的两型生长酵母菌和丝状真菌的两型生长（dimorphismdimorphism）v环境条件发生变化会引起菌体形态环境条件发生变化会引起菌体形态发生变化，从菌丝型（发生变化，从菌丝型（M M型）转变型）转变为类酵母型（为类酵母型（Y Y型），在接合菌、型），在接合菌、子囊菌、担子菌和半知菌中都存在。子囊菌、担子菌和半知菌中都存在。v温度和两型性有密切关系温度和两型性有密切关系v存在营养依赖两型现象（如已糖、存在营养依赖两型现象（如已糖、COCO2 2）课堂讨论一、题目一、题目1、微生物与环境的适应问题、微生物与环境的适应问题2、微生物新型代谢产物、微生物新型代谢产物3、关于微生物营养的问题、关于微生物营养的问题4、微生物的生长与死亡问题等、微生物的生长与死亡问题等二、要求二、要求1、每人择一题或一题中的一个侧面撰写、每人择一题或一题中的一个侧面撰写1500字书面论字书面论文（注明题目、作者、参考文献、论点要突出）文（注明题目、作者、参考文献、论点要突出）2、挑选部分同学上台宣讲（可以用、挑选部分同学上台宣讲（可以用PPT或板书形式）或板书形式）3、每人限时、每人限时15 min
