《食品微生物技术》课件-微生物的生物学特点

微生物的生物学特点目录/Contents01

种类繁多，分布广泛02生长繁殖快，代谢能力强微生物的生物学特点03

遗传稳定性差，易变异01种类繁多，分布广泛

虽然迄今为止，我们所发现的微生物约有10万种以上，远较动植物为少，但一般认为目前发现的微生物还不到自然界中微生物总数的1%并且每年都有大量新的微生物菌种报道。种类繁多微生物的种类多还表现在以下几点：微生物生理代谢类型多，是动植物所不及的。微生物是唯一可以分解地球上贮量最丰富的初级有机物---天然气、石油、纤维素、木质素的生物。微生物有着多种产能方式，细菌的光合作用、自养细菌的化能合成作用及各种厌氧产能途径对复杂有机物分子的生物转化能力分解氰、酚等有毒物质的能力自然界的物质循环是由各种微生物参与才得以完成的。微生物代谢产物类型多，不同微生物可以有不同的代谢产物，如抗生素、酶类、氨基酸及有机酸等。分布广泛微生物分布非常广泛，可以说微生物无处不有，凡是有高等生物生存的地方，都有微生物存在，甚至某些没有其他生物生存的地方，也有微生物存在。微地球上除了火山的中心区域外，从土壤圈、水圈、大气圈直至岩石圈，到处都有微生物家族的踪迹。微生物无处不在，我们无时不生活在“微生物的海洋”中。人的汗毛孔中的细菌肠道细菌无处不在的微生物

细菌数亿/g土壤，每张纸币带细菌：900万个

人体体表及体内存在大量的微生物：皮肤表面：平均10万个细菌/平方厘米；口腔：细菌种类超过500种；肠道：微生物总量达100万亿粪便干重的1/3是细菌，每克粪便的细菌总数为：1000亿个冰原冻土：封存60万年前远古细菌

地下2800米处细菌自行存活上百万年

美国黄石公园热泉新疆盐碱地02生长繁殖快，代谢能力强生长繁殖快，代谢能力强微生物生长繁殖的速度是高等生物所无法比拟的，大肠杆菌在适宜的条件下，每18-20min繁殖一代，24h即可繁殖72代，由一个菌细胞可繁殖到47×1022个，如果将这些新生菌体排列起来，可绕地球一周有余。微生物生长繁殖的速度如此快，是因为微生物的代谢能力很强，由于微生物个体微小，单位体积的表面积相对很大，有利于细胞内外的物质交换，细胞内的代谢反应较快。微生物名称代时每日分裂次数温度（℃）每日增殖率细菌乳酸菌38分38252.7×1011大肠杆菌18分80371.2×1024根瘤菌110分13258.2×103枯草杆菌31分46307.0×1013光合细菌144分10301.0×103酿酒酵母120分12304.1×103藻类小球藻7小时3.42510.6念球藻23小时1.04252.1硅藻17小时1.4202.64草履虫10.4小时2.3264.92微生物的代时和每日增殖率正因为微生物具有生长快、代谢能力强的特点，才使得微生物能够成为发酵工业的产业大军。在发酵工业上具有重要意义，可以提高生产效率，缩短发酵周期。更多更好的获得发酵代谢产物。如生产味精的氨酸发酵中，对于发酵菌种谷氨酸短杆菌从摇瓶种子到50吨的发酵罐，52h内菌体细胞数目可增加32亿倍，大量的谷氨酸短杆菌可在短时间内把大量有机质转化为谷氨酸，从而实现发酵工业的短周期、高效率生产。

微生物的生长繁殖快的特点，也有不利的一面，当发酵工业被杂菌污染出现倒罐现象或当食品遇到腐败微生物

，则损失就会越大。甚至致病微生物也有可能给人类带来疫病的灾难。03遗传稳定性差，容易发生变异微生物个体微小，对外界环境很敏感，抗逆性较差，很容易受到各种不良外界环境的影响。微生物的结构简单，缺乏免疫监控系统，很容易发生遗传性状的变异。微生物的遗传不稳定性，是相对高等生物而言的，实际上在自然条件下，微生物的自发突变频率在10-8左右尽管变异发生的机会很低，但由于微生物繁殖快，也可在短时间内产生大量变异的后代。有益的变异可为人类创造巨大的经济社会效益，如青霉素生产菌（产黄青霉）的产青霉素发酵水平由每毫升20单位上升到近10万个单位，利用变异和育种得到如此大幅度的产量提高，在动植物育种工作中是根本不可能的。青霉素生产菌的发酵水平1940年每毫升20单位2000年每毫升10万单位而有害的变异则是人类各项事业的大敌。如各种致病菌的耐药性变异，产生的所谓“超级细菌”使原本已得到控制的疾病变得无药可医。各种优良菌种生产性状的变异退化则促使发酵生产中，必须不断对菌种进行复壮、突变培育工作，使通过突变选育的生产菌种的生产性能大幅度提高。

青霉素生产菌的发酵水平1940年每毫升20单位2000年每毫升10万单位青霉素的使用剂量：1940年：输液10万单位/次1980年：