食品微生物学绪论

食品微生物学绪论第1页/共40页【目的要求】掌握微生物的概念和生物学特性、微生物学的研究对象，了解微生物学的形成与发展，食品微生物学研究的内容与任务。【重点】微生物的概念及其生物学特性；微生物学发展的重要阶段；微生物与人类生活的关系。

第2页/共40页第一节

微生物与微生物学

MicroorganismandMicrobiology第3页/共40页

自然界中个体微小、结构简单，必须借助光学显微镜或者电子显微镜放大几千倍至数万倍才能使肉眼可见的一类微小、低等生物的统称。（一）微生物(microorganism)的概念最小的细菌：纳米细菌最大的细菌：

Thiomargaritanamibiensis（纳米比亚珍珠硫细菌）

第4页/共40页个体微小“微米”作为个体大小的度量单位，个体更小的病毒则以“纳米”为度量单位。肉眼的分辨能力：毫米微生物大小近似值细胞特征病毒0.01~0.25μm非细胞细菌0.1~10μm原核生物真菌2μm~1m真核生物原生动物2~1000μm真核生物藻类1μm至几米真核生物微生物大小和细胞类型第5页/共40页μm级需要借助光学显微镜观察个体微小第6页/共40页nm级需要借助电子显微镜观察。

个体微小第7页/共40页肉眼可观察到微生物聚集的群体－菌落

个体微小第8页/共40页个体微小第9页/共40页个体微小第10页/共40页结构简单单细胞简单的多细胞有些甚至没有细胞，只有蛋白质外壳包围着的遗传物质，有些如引起疯牛病的朊病毒仅为蛋白质颗粒第11页/共40页低等生物具有生命的特征同化和异化作用、遗传和变异性、个体繁殖、对环境的感应性进化地位低原核类：细菌、放线菌、支原体、立克次氏体、衣原体、蓝细菌真核类：真菌（酵母菌、霉菌）、原生动物、显微藻类非细胞类：病毒、亚病毒（类病毒、拟病毒、朊病毒）第12页/共40页（二）微生物的生物学分类地位生物分类从两界（动物、植物）经历三、四、五、六界系统。1979年我国学者提出最终形成的六界系统如下：动物界（animalia）植物界（plantae）原核生物界（procaryotae）：细菌、放线菌、蓝细菌等真菌界（fungi）：酵母菌、霉菌原生生物界（protista）：原生动物、大部分藻类病毒界（vira）第13页/共40页2、特例：肉眼可以看见的细菌——纳米比亚硫磺珍珠；真菌的子实体、较大的藻类。

微生物学（microbiology）是生命科学的一个重要分支，是研究微生物的类型、分布、形态、结构、代谢、生长繁殖、遗传变异以及与动物、人类、植物等自然界相互关系的科学。第14页/共40页二、微生物的特点1、繁殖快、（个体）长不大大肠杆菌（牛乳基质）繁殖一代12.5-20.0min，按20min计，一昼夜能繁殖72代，数量可增殖到272个，重约4722吨，48h后重量可达4000个地球酿酒酵母2h分裂一次，但在单罐发酵时，每12h收获一次，每年可收获几百次500kg重食用公牛24h可浓缩0.5kg蛋白，而同样重的酵母以次糖蜜、氨水为主料，可合成50000kg优质蛋白第15页/共40页2、体积微小、分布广泛微生物个体极其微小，它的大小单位是μm或nm。例如大肠杆菌宽度是0.5μm，120个杆菌“肩并肩”地排列成横队，也只有一根头发丝的宽度。杆菌的长度约2μm，故1500个杆菌头尾衔接起来仅有一颗芝麻长（3mm）。第16页/共40页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5000个普通宿舍的空气中每立方米约含20000个每克肥沃土壤中可含数亿个甚至更多的微生物人体携带的微生物约100~400种，个体总数大于100万亿，总重约1271g，其中肠道中1000g，唾液中可培养细菌总数6×109/mL唾液，1g干粪便约有细菌4×1011个，占干粪重量40%左右

第17页/共40页在人类及其它高等生物难以生活的环境中有些微生物仍然可以正常生活第18页/共40页3、物种多、食谱杂

据估计，微生物的总数约在50万至600万种之间目前已经记载过的约20万种（1995年），包括原核生物3500种，病毒4000种，真菌9万种，原生动物和藻类10万种每年世界上不断有许多新种被发现

凡是动植物能利用的物质，微生物都能利用，动物不能利用的，有些微生物也能利用。第19页/共40页4、适应性强、易变异个体小结构简单，易受到环境变化影响引起遗传性发生变异繁殖快各种物理、化学因子处理微生物可促进微生物变异细菌自发突变的频率为1O-8左右突变包括正突变、负突变。第20页/共40页第二节

微生物学的形成和发展

TheformationandthedevelopmentoftheMicrobiology第21页/共40页考古研究表明，我国在8000多年前的新石器时代早期就出现了利用微生物的“曲蘖酿酒”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，出现了一些酿酒工场我国古代的各种酒器一、发现和认识微生物之前的历史史前期第22页/共40页丰富多彩的酒文化

远古人类发现，吃剩的米粥数日后变成了醇香可口的饮料—人类最早发明的酒。第23页/共40页我国古代的酿酒作坊（四川新都县出土的汉代画像）第24页/共40页二、微生物的利用与微生物的发现安东·列文虎克（AntonyvanLeeuwenhoek,1632－1723）在1680年前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。初创期第25页/共40页第26页/共40页形态学发展阶段初创期1664年，英人虎克用于观察霉菌的单筒复式显微镜AnthnoyvanLeeuwenhoek1684年寄给皇家协会信的部分内容第27页/共40页法国化学家、微生物学家路易·巴斯德（LouisPasteur，1822－1895）

第28页/共40页巴斯德的主要贡献彻底否定了自然发生说证明发酵是由微生物引起创立巴氏消毒法预防接种提高机体免疫功能第29页/共40页无菌营养液出现微生物无菌营养液无生命出现加热无菌营养液无生命出现巴斯德的曲颈瓶实验第30页/共40页巴斯德发现免疫现象几星期后42-43oC下培养的老龄炭疽菌获免疫力37oC下培养的新鲜炭疽菌第31页/共40页第一个发明了微生物的纯培养德国科学家柯赫（RobertKoch，1843－1910）

建立了微生物分离、接种、培养的方法

揭示了传染病的本质（病原菌），提出柯赫法则，证明病原菌所必须具备条件。对于病原菌的研究第32页/共40页划线法获得单菌落

科赫定理图示科赫法则：1在每一病例中都出现相同的微生物，且在健康者体内不存在；2要从寄主分离出这样的微生物并在培养基中得到纯培养；3用这种微生物的纯培养接种健康而敏感的寄主，同样的疾病会重复发生；4从试验发病的寄主中能再度分离培养出这种微生物来。第33页/共40页3、微生物学的发展时期1897年德国人E.Buchner用无细胞酵母压榨汁中的“酒化酶”（zymase）对葡萄糖进行酒精发酵成功，从而开创了微生物生化研究的新时代，此后，微生物生理、代谢研究就蓬勃开展了起来。发展期第34页/共40页J.D.Waston,H.F.C.Crick

发现DNA双螺旋模型分子生物学发展阶段（成熟期）第35页/共40页第三节

食品微生物学的研究内容

Theresearchcontentsofthefoodmicrobiology第36页/共40页研究在食品生产、加工、储存、运输、销售等各个环节中涉及的微生物类型及形态特征（细菌、放线菌、酵母菌、霉菌、病毒），生物学特性（生理特性、遗传特性、生态学特点）。主要内容包括：与食品有关的微生