1、食 品 微 生 物 学西昌学院西昌学院轻化工程学院轻化工程学院 绪绪 论论1 1、微生物的概念、微生物的概念 微生物是对所有形体微小、单微生物是对所有形体微小、单细胞或个体结构较为简单的多细胞细胞或个体结构较为简单的多细胞，甚至无细胞结构的低等生物的总，甚至无细胞结构的低等生物的总称称 个体小、分布广、个体小、分布广、种类多、食谱广、种类多、食谱广、繁殖快、代谢强、繁殖快、代谢强、适应强，易变异适应强，易变异2.2.微生物的特点：微生物的特点：2.12.1个体小个体小:测量单位：微米或纳米测量单位：微米或纳米杆菌的平均长度杆菌的平均长度:2 微米微米；1500个杆菌首尾相连个杆菌首尾相连=一粒
2、芝麻的长度一粒芝麻的长度；10-100亿亿个细菌加起来重量个细菌加起来重量 =1毫克毫克2.12.1个体小个体小:火星陨石中发现的细菌化石火星陨石中发现的细菌化石（直径（直径 10 nm）测量单位：微米或纳米测量单位：微米或纳米 德国科学家德国科学家1999年在纳米比亚海岸的年在纳米比亚海岸的海底沉积物中发现的一种硫磺细菌其大小海底沉积物中发现的一种硫磺细菌其大小可达可达0.75 mm“纳米比亚硫磺珍珠纳米比亚硫磺珍珠”2.2分布广：分布广：人迹可到之处，微生物的分布必然很人迹可到之处，微生物的分布必然很多，而人迹不到的地方，也有大量的多，而人迹不到的地方，也有大量的微生物存在！微生物存在！数
3、十公里的高空数十公里的高空几千米的地下；几千米的地下；强酸、强碱、高热的极端环境；强酸、强碱、高热的极端环境；*几千米的地下；几千米的地下；*常年封冻的冰川；常年封冻的冰川；从永冻冰层分离微生物从永冻冰层分离微生物南极南极Vostok湖冰芯样品中的微生物湖冰芯样品中的微生物 虽然目前已定种的微生物只有大约虽然目前已定种的微生物只有大约10万种万种,远较动植物为少远较动植物为少,但一般认为目前为人类所发现但一般认为目前为人类所发现的微生物还不到自然界中微生物总数的的微生物还不到自然界中微生物总数的1%.2.32.3种类多：种类多：微生物的生理代谢类型微生物的生理代谢类型“多多”代谢产物种类代谢产
4、物种类“多多”微生物的种数微生物的种数“多多”2.4食谱广：食谱广：微生物获取营养的方式多种多样，其食谱微生物获取营养的方式多种多样，其食谱之广是动植物完全无法相比的！之广是动植物完全无法相比的！纤维素、木质素、几丁质、角蛋白、纤维素、木质素、几丁质、角蛋白、石油、甲醇、甲烷、天然气、塑料、酚类、石油、甲醇、甲烷、天然气、塑料、酚类、氰化物、各种有机物氰化物、各种有机物 均可被微生物作为粮食均可被微生物作为粮食2.5繁殖快：繁殖快：24小时后小时后:272个后代个后代,重量达到重量达到:4722吨吨48小时后小时后:2.2 10 43个后代个后代,重量达到重量达到2.2 10 25吨吨相当于相
5、当于4000个地球的重量个地球的重量！大肠杆菌大肠杆菌一个细胞重约一个细胞重约10 12 克克,平均平均20分钟繁殖一代分钟繁殖一代2.6代谢强代谢强消耗自身重量消耗自身重量2000倍食物的时间：倍食物的时间：大肠杆菌大肠杆菌：1小时小时人人 ：500年（按年（按400斤斤/年计算）年计算）一头一头500 kg的食用公牛的食用公牛,24小时生产小时生产 0.5 kg蛋白质蛋白质,而而同样重量的酵母菌同样重量的酵母菌,以质量较次的糖液以质量较次的糖液(如糖蜜如糖蜜)和氨和氨水为原料水为原料,24小时可以生产小时可以生产 50000 kg优质蛋白质优质蛋白质.2.7适应性强：适应性强：例如例如:肺
6、炎双球菌肺炎双球菌-荚膜荚膜微生物形成微生物形成休眠体休眠体2.8易变异：易变异：个体小、结构简、且多与外界环境直接接触个体小、结构简、且多与外界环境直接接触 繁殖快、繁殖快、数量多数量多 短时间内产生大量的变异后代短时间内产生大量的变异后代突变率突变率:10-5 10-10微生物的特点微生物的特点：个体小、分布广、种类多、食谱广、个体小、分布广、种类多、食谱广、繁殖快、代谢强、适应强，易变异繁殖快、代谢强、适应强，易变异3 3、微生物的发现和微生物学的建、微生物的发现和微生物学的建立与发展立与发展3.13.1感性认识时期感性认识时期 我国我国80008000年前就开始出现了曲蘖酿酒；年前就开
7、始出现了曲蘖酿酒；40004000年前埃及人已学会烘制面包和酿制果酒；年前埃及人已学会烘制面包和酿制果酒；25002500年前发明酿酱、醋，用曲治消化道疾病；年前发明酿酱、醋，用曲治消化道疾病；公元六世纪公元六世纪(北魏时期北魏时期),贾思勰的贾思勰的“齐民要术齐民要术”；公元公元2 2世纪，张仲景：禁食病死兽类的肉和不清洁世纪，张仲景：禁食病死兽类的肉和不清洁食物；食物；公元前公元前112112年年-212-212年间，华佗年间，华佗“割腐肉以防传染割腐肉以防传染”；元公九世纪痘浆法、痘衣法预防天花；元公九世纪痘浆法、痘衣法预防天花；13461346年，克里米亚半岛上的法卡城之战年，克里米亚
8、半岛上的法卡城之战(靼靼坦人坦人-罗马人罗马人)；1616世纪，古罗巴医生世纪，古罗巴医生G.FracastoroG.Fracastoro：疾病疾病是由肉眼看不见的生物是由肉眼看不见的生物(living living creatures)creatures)引起的；引起的；16411641年，明末医生吴又可也提出年，明末医生吴又可也提出“戾气戾气”学说；学说；3.2 3.2 形态描述时期形态描述时期 16641664年，英国人年，英国人虎克（虎克（Robert Robert HookeHooke）用原始用原始的显微镜对生长的显微镜对生长在皮革表面及蔷在皮革表面及蔷薇枯叶上的霉菌薇枯叶上的霉菌进
9、行观察。进行观察。1676年，列文虎年，列文虎克首次观察到了克首次观察到了细菌。细菌。3.33.3生理学时期生理学时期法国人巴斯德法国人巴斯德（Louis Pasteur）（18221895）德国人柯赫德国人柯赫（Robert Koch）（18431910）巴斯德巴斯德(1)(1)发现并证实发酵是由微生物引起的；发现并证实发酵是由微生物引起的；(2)(2)彻底否定了彻底否定了“自然发生自然发生”学说；学说；化学家出生的巴斯德涉足微生物学是为了化学家出生的巴斯德涉足微生物学是为了治疗治疗“酒病酒病”和和“蚕病蚕病”曲颈瓶试验证实空气内确实含有微生物曲颈瓶试验证实空气内确实含有微生物,它们引起有机
10、质的腐败它们引起有机质的腐败.(3)(3)免疫学免疫学预防接种预防接种 巴斯德消毒法：巴斯德消毒法：6065作短时间作短时间加热处理，杀死有害微生物加热处理，杀死有害微生物 首次制成狂犬疫苗首次制成狂犬疫苗(4)(4)其他贡献其他贡献柯柯 赫赫 发明了固体培养基发明了固体培养基 创造了细菌染色方法创造了细菌染色方法 发现了许多的病原菌发现了许多的病原菌（4 4）提出了）提出了“科赫原则科赫原则”3.4现代微生物学时期现代微生物学时期1929 Fleming发现青霉素发现青霉素；微生物学发展过程中的重大事件微生物学发展过程中的重大事件 19441944年年 AveryAvery等证实转化过程中等
11、证实转化过程中DNADNA是遗传信息是遗传信息的载体；的载体；1953 1953 年年 WatsonWatson和和CrickCrick 提出提出DNADNA双螺旋结构；双螺旋结构；19771977年年WoeseWoese提出古生菌是不同于细菌和真提出古生菌是不同于细菌和真 核核生物的特殊类群生物的特殊类群SangerSanger首次对首次对f f174174噬菌噬菌 体体DNADNA进行了全序列分析；进行了全序列分析；1982198219831983年年PrusinerPrusiner 发现朊病毒发现朊病毒(prionprion)；微生物学发展过程中的重大事件微生物学发展过程中的重大事件 1
12、983198319841984年年Mullis Mullis 建立建立PCRPCR技术；技术；19951995年第一个独立生活的细菌年第一个独立生活的细菌(流感嗜血杆菌流感嗜血杆菌)全基团组序列测定完成；全基团组序列测定完成；19961996年第一个自养生活的古生菌基因组测定完年第一个自养生活的古生菌基因组测定完成；成；19971997年第一个真核生物年第一个真核生物(啤酒酵母啤酒酵母)基因组测序基因组测序完成完成4.4.食品微生物食品微生物 食品微生物是专门研究微生物与食品之食品微生物是专门研究微生物与食品之间相互关系的一门学科，它是微生物的间相互关系的一门学科，它是微生物的一个重要分支，是一门综合性的学科，一个重要分支，是一门综合性的学科，融合了普通微生物、工业微生物学、医融合了普通微生物、工业微生物学、医学微生物学、农业微生物学与食品有关学微生物学、农业微生物学与食品有关的部分，同时又渗透了生物化学、机械的部分，同时又渗透了生物化学、机械学和化工学有关的内容。学和化工学有关的内容。食品微生物学研究的主要内容食品微生物学研究的主要内容 与食品相关的微生物的基础；微生物引起的食品腐败变质现象、机理及其防止方法；与微生物相关的食品安全问题；微生物在食品工业中的应用；食品微生物的检验和监测技术；
