食品微生物學(xué)精品教程

1、大量管理資料下載第1章緒論本章的學(xué)習(xí)目的與要求掌握微生物的概念和生物學(xué)特征，及其在生物分類(lèi)中的地位；了解微生物學(xué)和其主要分支學(xué)科，微生物學(xué)的形成與發(fā)展，以及食品微生物學(xué)研究的內(nèi)容與任務(wù)。1微生物的概念及其在生物分類(lèi)中的地位1.1微生物的概念微生物（Microganismmicrobe）一詞并非生物分類(lèi)學(xué)上的專(zhuān)門(mén)名詞，而是指大量的、極其多樣的、不借助顯微鏡看不見(jiàn)的微小生物類(lèi)群的總稱(chēng)。因此，微生物通常包括病毒、細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物和某些藻類(lèi)

2、，它們的大小和特征見(jiàn)表11。表11.微生物形態(tài)、大小和細(xì)胞類(lèi)型微生物大小近似值細(xì)胞特征病毒0.01～0.25μm非細(xì)胞的細(xì)菌0.1～10μm原核生物真菌2μm～1m真核生物原生動(dòng)物2～1000μm真核生物藻類(lèi)1μm～幾米真核生物但是有些例外。如許多真菌子實(shí)體、蘑菇等常肉眼可見(jiàn)；相同的，某些藻類(lèi)能生長(zhǎng)幾米長(zhǎng)。一般來(lái)說(shuō)，微生物可以認(rèn)為是相當(dāng)簡(jiǎn)單的生物，大多數(shù)的細(xì)菌、原生動(dòng)物、某些藻類(lèi)和真菌是單細(xì)胞的微生物，即使為多細(xì)胞的微生物，也沒(méi)有許多的

3、細(xì)胞類(lèi)型。病毒甚至沒(méi)有細(xì)胞，只有蛋白質(zhì)外殼包圍著的遺傳物質(zhì)，且不能獨(dú)立生活。1.2微生物在生物分類(lèi)中的地位在生物發(fā)展的歷史上，曾把所有的生物分為動(dòng)物界和植物界兩大類(lèi)。而微生物，不僅形體微小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且它們中間有些類(lèi)型像動(dòng)物，有些類(lèi)型像植物，還有些類(lèi)型既有動(dòng)物的某些特征，又具有植物的某些特征，因而歸于動(dòng)物或植物都不合適。于是，1866年?？藸枺℉aeckel）提出區(qū)別動(dòng)物界與植物界的第三界——原生生物界。它包括藻類(lèi)、原生動(dòng)物、真菌和細(xì)

4、菌。隨著科學(xué)的發(fā)展，新技術(shù)和研究方法的應(yīng)用，尤其是電子顯微鏡和超顯微結(jié)構(gòu)研究技術(shù)的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)了生物的細(xì)胞核有兩種類(lèi)型，一種是沒(méi)有真正的核結(jié)構(gòu)，稱(chēng)為原核，其細(xì)胞不具核膜，只有一團(tuán)裸露的核物質(zhì)；另一種是由核膜、核仁及染色體組成的真正的核結(jié)構(gòu)稱(chēng)為真核。動(dòng)物界、植物界及原生生物界中的大部分藻類(lèi)、原生動(dòng)物和真菌是真大量管理資料下載氏菌，簡(jiǎn)稱(chēng)大腸桿菌)，其細(xì)胞在合適的生存條件下，每分裂一次的時(shí)間是12.5～20.0分。如按20分鐘分裂一次計(jì)，則每小

5、時(shí)分裂3次，每晝夜可分裂72次，后代數(shù)為：4722366500萬(wàn)億個(gè)（重約4722噸），48小時(shí)為2.21043（約等于4000個(gè)地球之重）。事實(shí)上，由于種種客觀條件的限制，細(xì)菌的指數(shù)分裂速度只能維持?jǐn)?shù)小時(shí)，因而在液體培養(yǎng)中，細(xì)菌的濃度一般僅能達(dá)到每毫升108～109個(gè)左右。微生物的這一特性在發(fā)酵工業(yè)上具有重要的實(shí)踐意義，主要體現(xiàn)在它的生產(chǎn)效率高、發(fā)酵周期短上。而且大多數(shù)微生物都能在常溫常壓下，利用簡(jiǎn)單的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)生長(zhǎng)，并在生長(zhǎng)過(guò)程中積累

6、代謝產(chǎn)物，不受季節(jié)限制，可因地制宜、就地取材，這就為開(kāi)發(fā)微生物資源提供了有利的條件。如生產(chǎn)用做發(fā)面鮮酵母的Sacmycescerevisiae(釀酒酵母)，其繁殖速度不算太高（2小時(shí)分裂1次），但在單罐發(fā)酵時(shí)，幾乎每12小時(shí)即可收獲1次，每年可“收獲”數(shù)百次。這是其他任何農(nóng)作物所不能達(dá)到的“復(fù)種指數(shù)”。這對(duì)緩和人類(lèi)面臨的人口增長(zhǎng)與食物供應(yīng)矛盾也有著重大意義。另外微生物繁殖速度快的生物學(xué)特性對(duì)生物學(xué)基本理論的研究也帶來(lái)了極大的優(yōu)越性——它

7、使科學(xué)研究周期大大縮短、經(jīng)費(fèi)減少、效率提高。當(dāng)然對(duì)于危害人、畜和植物等的病原微生物或使物品發(fā)生霉腐的霉腐微生物來(lái)說(shuō)，它們的這個(gè)特性就會(huì)給人類(lèi)帶來(lái)極大的麻煩甚至嚴(yán)重的禍害。因而需要認(rèn)真對(duì)待。2.3種類(lèi)多、分布廣微生物在自然界是一個(gè)十分龐雜的生物類(lèi)群。迄今為止，我們所知道的微生物約有10萬(wàn)種。它們具有各種生活方式和營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型，它們中大多數(shù)是以有機(jī)物為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還有些是寄生類(lèi)型。如微生物的生理代謝類(lèi)型之多，是動(dòng)、植物所不及的。分解地球上貯量最豐

8、富的初級(jí)有機(jī)物——天然氣、石油、纖維素、木質(zhì)素的能力，屬微生物專(zhuān)有；微生物有著多種產(chǎn)能方式，如細(xì)菌光合作用、嗜鹽菌紫膜的光合作用、自養(yǎng)細(xì)菌的化能合成作用、各種厭氧產(chǎn)能途徑；生物固氮作用；合成各種復(fù)雜有機(jī)物——次生代謝產(chǎn)物的能力；對(duì)復(fù)雜有機(jī)物分子的生物轉(zhuǎn)化能力；分解氰、酚、多氯聯(lián)苯等有毒物質(zhì)的能力；抵抗熱、冷、酸、堿、高滲、高壓、高輻射劑量等極端環(huán)境能力；以及獨(dú)特的繁殖方式——病毒的復(fù)制增殖，等等。不同微生物可以有不同的代謝產(chǎn)物，如抗生素