食品微生物：第一章 绪 论

1、食品微生物学Food Microbiology,2021/2/25,2,本课程的学习参考资料,1、参考书 （1）微生物学教程，周德庆，高等教育出版社 （2）微生物学，沈萍，高等教育出版社 （3）食品微生物学，杨洁彬，农业出版社 （4）食品微生物学，殷蔚申，中国财政经济出版社 （5）“Modern Food Microbiology”, Jame M.Jay (6) ”Microbiology” Lansing M.Prescott, Donald Klein, John Harley McGraw-Hill Higher Education (7) ”Case Studies in Food

2、Microbiology for food safety and Quality”, Rosa K. Pawsey,2021/2/25,3,2、参考杂志,微生物学报”、“微生物学通报”、“食品科学”、 “工业微生物”、 “微生物学进展”、“生物工程学报” “Inernational Journal of Food Microbiology”, “Journal of Food Safety”、 “Food Microbiolgy”、 “Current Microbiology”、 “Microbiology and Molecular Biology Reviews”、 “Trends in

3、Microbiolgy”、 “Applied Microbiology and Biotechnology”、 “Journal of Applied Microbiology”、 “Food Research International,2021/2/25,4,教 学 参 考 杂 志,2021/2/25,5,2021/2/25,6,关于考核方式,食品微生物理论课 期末考试（闭卷）50% 平时成绩 （点名、提问、小测验、PPT演讲等）50% 食品微生物实验技术 6个独立实验+2个综合实验 （70%） 实验技术考试（30,2021/2/25,7,第一章 绪 论,2021/2/25,8,食品的安全

4、卫生,食品的基本要求：食品的安全卫生和必要的营养。其中食品的安全卫生性是食品的最基本的要求。 中国法律对食品安全卫生质量基本要求的规定为：食品应当无毒、无害，符合应当有的营养要求，具有相应的色、香、味等感官性状。 食品工业基本术语将“食品卫生（食品安全）”定义为：为防止食品在生产、收获、加工、运输、贮藏、销售等各个环节被有害物质（包括物理、化学、微生物等方面）污染，使食品有益于人体健康，所采取的各项措施,2021/2/25,9,食品危害物,危害（Hazard）： 指存在于食品中的具有潜在损害的生物、化学和物理因子。 物理危害：玻璃、金属异物等 化学危害：生物毒素、农药残留、兽药残留、食品添加剂

5、、重金属 生物危害：微生物、寄生虫,2021/2/25,10,食品微生物与安全,有害微生物对人类和生产的影响 1）引起食品变质,2021/2/25,11,有害微生物对人类和生产的影响 2）引起食物中毒,2021/2/25,12,沙门氏菌（禽、畜肉） 副溶血性弧菌（水产品） 蜡样芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌（剩饭） 肉毒梭菌（发酵制品、肉制品） 单核细胞增生李斯特菌（乳制品、冷藏食品） 大肠杆菌O157:H7（肉制品）等,我国微生物性食物中毒常见的致病菌和食物,2021/2/25,13,有害微生物对人类和生产的影响 3）导致人体患病,英国医学专家：人类疯牛病可能会流行10年,2021/2/25,14

6、,加强市场上牛肉的监测,2021/2/25,15,禽流感、猪流感.,2021/2/25,16,1 What is a microbe? 2 Microbes in our lives. 3 The importance of Microbiology. 4 The history of microbiology. 5 Important events in the development of microbiology,请带着以上问题听课,2021/2/25,17,一、 什么是微生物,2021/2/25,18,微生物 （microorganism，microbe,微生物是所有形体微小的单细胞或

7、个体结构较简单的多细胞，以及没有细胞结构的低等生物的通称。 指一大群个体体积微小， 结构简单，无明显组织分化的一类生物有机体,1. 定义,2021/2/25,19,微生物：个体微小、结构简单的一类低等生物。 um 级：光镜下可见（细胞） 小（个体微小） nm 级：电镜下可见（细胞器、病毒） 少数肉眼可见 单细胞 简（结构简单） 简单多细胞 非细胞 原核类：细菌，放线菌，支原体， 立克次氏体，衣原体，蓝细菌 低（进化地位低） 真核类：真菌（酵母菌，霉菌）， 原生动物，显微藻类 非细胞类：病毒，类病毒，朊病毒,2021/2/25,20,微生物家族成员,2. 种类,2021/2/25,21,3.微生

8、物在生物界中的地位,五界系统： 1969年魏塔克(Whittaker)提出的生物分类五界系统，将所有具有细胞结构的生物按细胞的复杂程度划分,2021/2/25,22,原核生物界：包括细菌，蓝细菌 （旧称蓝绿藻） 原生生物界：包括大部分藻类与原 生动物 六界（五界） 真菌界：包括酵母、霉菌等 植物界 动物界 病毒界 （1977年加上，我国陈世骧,微生物分属于其中的四界,2021/2/25,23,三原界（域） 1987年沃斯，根据16S rRNA核苷酸序列分析为主的一系列研究结果，提出将生物分为三个原界（urkingdom）： 真细菌（Eubacteria） 古细菌（Archaebacteria）

9、 真核生物（Eucaryote,2021/2/25,24,三域中皆有微生物,2021/2/25,25,二、 微生物的五大共性,一）体积小，面积大 （二）吸收多，转化快 （三）生长旺，繁殖快 （四）适应强，易变异 （五）分布广，种类多,2021/2/25,26,测量单位：微米或纳米,细胞核,动物细胞,病毒,细菌,一）体积小，面积大,2021/2/25,27,2021/2/25,28,针尖上的细菌,2021/2/25,29,Thiomargarita namibiensis，-“纳米比亚嗜硫珠菌” 最大的细菌Science, Vol 284, Issue 5413, 493-495 , 16 Ap

10、ril 1999,2021/2/25,30,个体形态需要借助光学显微镜或电子显微镜观察,2021/2/25,31,比面值 = 表面积体积,任何物体被分割得越细，其单位体积所占的表面积就越大,Eg. 人比面值= 1,大肠杆菌比面值 = 30万,2021/2/25,32,结 论,这样大的比面值特别有利于它们和周围环境进行物质、能量、信息的交换，并由此而产生其余4个共性,back,2021/2/25,33,二）吸收多，转化快,胃口大: 消耗自身重量2000倍食物的时间： 大肠杆菌： 1小时 人：500年（按照400斤/年计算,2021/2/25,34,食谱广： 纤维素、木质素、几丁质、角蛋白、石油、

11、甲醇、甲烷、天然气、塑料、酚类、氰化物、各种有机物均可被微生物作为粮食,2021/2/25,35,产朊假丝酵母合成蛋白质的能力(50000kg/24h,比500kg重的食用公牛强10万倍（0.5kg/24h,比大豆强100倍 （500kg/24h,微生物加工厂,back,转化快，代谢活力强,2021/2/25,36,三）生长旺，繁殖快,微生物以惊人的速度繁殖后代 大肠杆菌一个细胞重约10 12 克， 平均20分钟繁殖一代,2021/2/25,37,24小时后： 4722366500万亿个后代，重量达到：4722吨 48小时后：2.210 43个后代，重量达到2.210 25 吨,相当于4000

12、个地球的重量,2021/2/25,38,大肠杆菌 惊人的增殖速度,2021/2/25,39,2021/2/25,40,为微生物学基本理论研究带来极大便利： 使科研周期大大缩短，效率提高 在生产实践中有重要的意义： 生产效率高，发酵周期短 给疫病防治，食品的防腐、保鲜等带来了困难,back,2021/2/25,41,四）适应强，易变异,微生物具有极其灵活的适应性或代谢调节机制,微生物对恶劣的环境有惊人的适应力,2021/2/25,42,抗（逆）性强： 抗热：有的细菌能在265个大气压，250的条件下生长； 自然界中细菌生长的最高温度可以达到113 ； 有些细菌的芽孢，需要加热煮沸8h才被杀死；

13、抗寒：有些微生物可以在1230 的低温生长； 抗酸碱：细菌能耐受生长的pH范围：pH0.513; 耐渗透压：蜜饯、腌制品，饱和盐水（NaCl,32%)中都有 微生物生长； 抗压力：有些细菌可在1400个大气压下生长,2021/2/25,43,个体小、结构简单、且多是单细胞，繁殖快、数量多， 与外界环境直接接触等特点，使微生物易发生变异,突变率：10-5 10-10,短时间内产生大量的变异后代,易变异,2021/2/25,44,青霉素的生产,20单位/ ml（1943,5-10万单位/ ml,青霉素的用量,最高：10万单位/天（40年代,数百万-千万单位/次,青霉素,back,2021/2/25

14、,45,五）分布广，种类多,微生物的分布可谓是,无孔不入,无处不在,2021/2/25,46,微生物无处不在，我们无时不生活在“微生物的海洋”中,细菌数亿/g土壤，土壤中细菌总重量估计为：10034 10 12 吨 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； 每个喷嚏的飞沫含4500-150000个细菌，重感冒患者为8500万； 普通宿舍的空气中每立方米约含20000个,2021/2/25,47,课后小实验：我们

15、生活在“微生物的海洋”里吗,从你的周围环境中采集各种样品,接种到培养基中 作好标记,培养、观察,微生物生长,灭菌培养基,2021/2/25,48,肉眼可观察到微生物聚集的群体菌落,2021/2/25,49,微生物无处不在， 我们无时不生活在微生物的海洋中 微生物既是人类的敌人，更是人类的朋友,三、 微生物与人类,微生物是一把十分锋利的双刃剑,2021/2/25,50,疾病（Microorganisms as Disease Agents,一）微生物对人类的危害,2021/2/25,51,许多已被人类征服的传染病又有卷土重来 之势,如肺结核、虐疾、霍乱等,目前全世界有18.6亿人患结核病，相当于

16、全球人口的32 ,环境污染日益严重，一些新的疾病又给人类带来新的威胁,军团病 霍乱新菌型0139 埃希氏大肠杆菌0157 埃博拉病毒病等,例如,2021/2/25,52,2021/2/25,53,2. 霉腐,粮食、木材、纸张、衣物、光学器材和电子元件等,3. 堵塞管道，破坏地下建筑,2021/2/25,54,1.工业生产 例如： 面包、酱油、醋、味精、奶酪、酒和泡菜 蘑菇、木耳和灵芝 氨基酸、有机酸、酶制剂和有机溶剂等 2. 生产医药产品 各种抗生素、维生素、生长激素和疫苗等,二） 微生物对人类的贡献,2021/2/25,55,3 .农业 固氮作用，生物农药，防治农业害虫 4.环境保护 肥沃土

17、壤，净化污水，再生资源 生产生物能源 5. 理论研究的对象 理想材料 遗传工程的研究 生物工程的主角,2021/2/25,56,重组菌株,工程菌,基因重组,微生物,诱变,突变株,发酵罐,产物,固定化酶,固定化细胞,反应器,产物,细胞融合,融合菌株,基因工程,酶工程,发酵工程,细胞工程,2021/2/25,57,医药,微生物,化学工业,农业(三农,轻工业,食品工业,生物新材料,环境,饲料工业,能源,冶金采油,纺织工业,微生物的应用,2021/2/25,58,下节课再见,2021/2/25,59,从永冻冰层分离微生物,2021/2/25,60,南极Vostok湖冰芯样品中的微生物,2021/2/2

18、5,61,芽孢杆菌是一类能产生芽孢的细菌，有较强的抗逆性，广泛分布在南极、火山、沙漠、深海、盐湖等极端环境，其活菌制剂具有强大生命力，成为人类重要的微生物资源,兵马俑芽孢杆菌,2021/2/25,62,鼠疫杆菌呈卵圆形,传播媒介跳蚤,2021/2/25,63,Sequence of Yersinia pestis CO92： 4,653,728 bp,Parkhill et al., Nature, 413, 523-527 (2001,2021/2/25,64,2021/2/25,65,羊肚菌,灵芝,姬松茸,木耳,猴头,2021/2/25,66,1997年香港禽流感病毒模式图,2003年12月22日，在韩国忠清南道天安市，工作人员在掩埋感染禽流感的鸭子,2021/2/25,67,禽流感,中国多个省份发现禽流感疫情。如： 2005年10月，中国呼和浩特发生型禽流感，死亡2600羽。扑杀了3公里之内的约10万只家禽。 在安徽省东部爆发禽流感疫情，造成2100只禽鸟受感染，5