第二章++食品微生物的形态学+1

1、第二章微生物形态学,第一节研究微生物的基本方法第二节原核微生物细菌、放线菌第三节真核微生物酵母、霉菌第四节非细胞生物病毒、噬菌体本章要求熟悉研究微生物的基本方法，熟悉微生物的一般形态。,第一节研究微生物的基本方法,微生物怎样确认？（1）生命活动，培养后确认（2）显微镜观察微生物学的研究内容：（1）形态（2）生理生化（3）生态,微生物的研究方法（1）显微镜观察法：原始、染色（2）纯种分离（3）培养及接种（4）生理特性试验,一、显微镜观察法,微生物的显著特点之一是个体微小。细菌0.35810m放大1000倍酵母长530m宽15m放大200400倍,1压滴法观察活的微生物多用于霉菌、酵母的观察方法：

2、载玻片挑种盖玻片覆盖显微镜观察,2、悬滴法观察微生物的运动状态方法：盖玻片滴样反转盖玻片放在凹玻片上方固定培养镜检,3、染色法目的：使被观察的微生物与背景色差增加，以利于观察。用途：显示细胞结构、探查成分的性质、分布鉴别细菌的种类；区别细胞的死活；粗略测定细菌的等电点。,（1）单染法只用一种染料使微生物着色的方法称之常见染料如美兰、龙胆紫、花红、蕃红等。方法：载玻片涂片干燥固定染色水洗干燥镜检Note：若观察活菌时，则不需固定。要求：涂片要均匀；染色时间要准确。,例如：区别酵母细胞的死活（美兰法）活细胞代谢能力强，还原美兰为无色。死细胞代谢能力弱，不能还原美兰，染成兰色。,（2）复染色法使用两

3、种或两种以上的染色剂使微生物染色的方法，称为复染色法。革兰氏染色法，1884年丹麦医生G.Gram首先使用，以后多次改良。使用三种染色剂：草酸铵结晶紫，路哥氏碘液，蕃红，可以用来鉴别细菌，又称鉴别染色法。,细菌革兰氏染色：G（）阳性兰色G（）阴性红色,抗酸染色法鉴别结核杆菌染色剂石炭酸复红、碱性酒精（脱色）、美兰微生物抗酸染色法红色，抗酸性微生物兰色，非抗酸性微生物另外，特殊染色法芽孢、荚膜、鞭毛染色等。显微镜观察微生物是微生物学的基本技能，必须掌握,二、微生物的纯种分离,纯种分离从混合的微生物群体中分离出一种微生物的过程。常见方法四种：平板划线法稀释平板法特殊培养基法单细胞分离法,1、平板划

4、线法范围：常用来分离酵母、细菌等微生物方法：用无菌的接种环取一环菌液，在固体培养基表面划线，在划线过程中使其在平板上稀释，使微生物细胞分散在平板上，由细胞在平板上长出菌落。从一个细胞形成的菌落，可以为单纯的菌落。实际应用时，以该过程进行多次重复。划线操作：扇形；连续；方格平行；“之”形,2、稀释分离法范围：适于所有微生物的分离。方法：通过不断的稀释使被分离的样品分散到最低限度，然后吸取稀释样品注入平板，涂匀于平板表面，则分离的微生物被固定在原处而生成菌落。实验为操作方便一般采用9.0ml无菌水(生理盐水)+1.0ml样品液。或者:4.5+0.5;99+11,19+1等,3、特殊培养基培养分离法

5、范围：适于所有微生物（1）选择培养基培养基中一些组成分对某些微生物有抑制或促进作用，从而使其与其它微生物区别开来。例如：革兰氏阳性细菌G（+）可被碘液抑制，G（）细菌生长出来。,（2）鉴别培养基鉴别培养基的特殊成分使微生物的菌落呈现特征，则使于识别和挑选。,4、单细胞分离法范围：霉菌、酵母、原生动物等个体较大的微生物。工具：单细胞分离操作器。原理：在显微镜下挑取分散的单个细胞，然后培养，达到分离的目的。Note：纯种分离时的方法应用经常联合使用，如3和2联合使用等，可以提高分离效果。,三、接种和培养,接种用微生物菌种或含菌材料将微生物转移到新鲜培养基上的过程。培养微生物在适当条件下于营养基质中

6、生长繁殖的过程。,1、微生物的接种方法：（1）涂布法：固体培养基表面，均匀涂布。（2）划线法：固体培养基表面，斜面划线、平板划线（3）点种法：固体培养基表面，局部点种。（4）穿刺法：固体培养基内部，点穿刺、线穿刺。（5）浸洗法：液体培养基（6）活体接种：医学上常用，采用动物培养病原菌动物接种、离体活组织接种等鸡胚胎接种：检查感冒病毒。,2、微生物的培养（1）分类O2需求不同：好氧培养（发酵）厌氧培养（发酵）兼性厌氧培养（发酵）,培养方法不同：分批培养（发酵)连续培养（发酵）补料分批培养（发酵）,分批培养:一次进料，一次出料,连续培养：连续进料，连续出料,补料分批培养：一次进料，多次补料，一次出

7、料,（2）培养条件微生物培养中所必需的条件，包括营养物，pH、温度、O2、渗透压等,四、生理特性实验,1、适应环境特性实验：生长温度、pH、湿度、耐盐性等2、生化试验对生化试剂反应等。例如：酵母，能否利用淀粉？产酸？产酯？,3、血清学试验利用免疫血清进行试验，又称抗原性试验。“抗原抗体”专一性结合含有抗体结合，否则不结合。4、动物试验病原微生物致病试验，药物药理试验等。,第二节原核微生物细菌和放线菌,原核微生物是比较低级的微生物，包括细菌、放线菌、立克次氏体、蓝藻、绿藻等定义：细胞含有不具体的细胞核，细胞核没有核膜、核仁之分，遗传物质不组成典型的染色体的微生物称原核微生物,蓝细菌,一、细菌,细

8、菌是单细胞的原核微生物，是自然界中分布最广，数量最多的一种微生物从与人类的关系分为：中性细菌：大部分细菌有益菌：乳酸菌、棒杆菌、枯草杆菌等有害菌：痢疾杆菌、肺炎双球菌、出血性大肠杆菌、沙门氏菌、脑膜炎双球菌等,（一）细菌的形态特征1、个体形态：球菌、杆菌、螺旋菌等2、大小：球菌：0.2-1.5m杆菌：（0.2-1.5）(0.7-8)m螺旋菌（0.3-1）（1.0-2.0）m,双球菌（显微镜下示意图）,动物宿主感染杆菌濒临死亡,（二）培养特征1、菌落特征菌落由单个或少数细胞在固体培养基表面繁殖出来的较大的子细胞群落细菌的菌落一般较小，质地较密，透明或半透明，颜色有米黄，淡黄等多种，有光泽Note

9、：培养条件对细菌菌落有影响2、其它培养特征斜面培养特征和液体培养特征等也是细菌重要的分类依据,铜质假单孢菌,粘质沙雷氏菌,弗氏志贺氏菌,（三）细菌细胞的结构细菌细胞的一般构造包括：细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体、核质体和内含物。特殊结构包括：糖被、鞭毛、菌毛和芽孢。,1、细胞壁细胞壁是细胞的外壁，是一层无色、透明、坚韧而富有弹性的薄膜作用：保持细胞形状。保护细胞在低渗溶液中不破裂化学成分：肽聚糖为骨架的网袋结构,不同细菌细胞壁中肽聚糖含量不同，通过革兰氏染色法把细菌分为两类G（）、G（）过程：涂片固定革兰氏甲液染色革兰氏乙液染色酒精脱色水洗蕃红复染干燥镜检：G（）：兰、紫色G（）：红色,原理：

10、革兰氏染色的原理有很多种，但与细菌的细胞壁结构与化学组成有关一般认为：G（）菌的细胞壁中含有较多的脂类化合物（脂多糖），肽聚糖含量低，染色过程中经脂溶剂酒精的处理，溶解了脂类化合物，使G（）菌的细胞壁通透性增加，结晶紫碘复合物被酒精溶解抽提出来，细胞被脱色，再经蕃红复染呈红色G（）菌细胞壁中肽聚糖含量高，脂类含量低，酒精脱色时，细胞壁中肽聚糖收缩，孔径变小，通透性降低，结晶紫碘的复合物未被抽提出来，故细胞呈紫色,G（）、G（）菌的生理特性比较,因此，革兰氏染色法不仅是颜色反应，而且可以作为分类鉴定的一个重要依据。,2、细胞膜位于细胞壁和细胞质之间一层柔软而富有弹性的半透膜，厚度58nm结构：磷

11、脂双分子层镶嵌蛋白质组成：蛋白质60类脂40功能：高度选择性膜，控制物质交换膜上具有丰富的酶系，对代谢有重要作用细胞渗透屏障，阻止代谢产物渗出,3、核质体主要成分：DNA功能：细胞遗传物质，传递遗传特性4、核糖体功能：蛋白质合成的场所,5、细胞质及内含物细胞质：无色、透明、粘稠的胶状物成分：水、蛋白质、核酸、脂类、少量糖类、无机盐细胞质是细胞的内在环境，含有多种酶系，是细菌进行新陈代谢的重要场所内含物：质内颗粒、可溶性内含物,6、鞭毛着生点：细菌的基粒功能：细菌运动的器官组成：蛋白质、少量多糖、脂类着生方式：4种细菌是否具有鞭毛及着生方式均可作为细菌鉴定的依据,7、菌毛类似于鞭毛，但与运动无关

12、。常出现在G（-）菌上，与细胞繁殖有关，如F线毛,8、糖被细菌在其体表外由分泌的粘状液或胶质状的组成一个致密层时称为糖被糖被包括荚膜、黏液层和菌胶团成分：水，90以上，糖类、多肽类或多糖蛋白复合体产生糖被是微生物的一个遗传特性，只有一定条件才能产生，不产生也可正常生长,球菌,杆菌,荚膜,荚膜,糖被在细菌的生长发育中有一定生理功能：养料储存库用于堆积废物，且可抵抗干燥环境保护细胞。如可增强致病菌的毒力等,9、芽孢产生芽孢的细菌：好气的芽孢杆菌；厌气的梭状芽孢杆菌、八叠球菌等芽孢的形状，大小及在菌体中的位置可以作为鉴定细胞的重要依据形成芽孢：遗传特性决定适宜的环境：至今不明Note：芽孢是细菌的休

13、眠体，适宜条件下则吸收营养，发育成营养细胞,研究发现：吡啶2,6二羧酸钙（DPA-Ca）芽孢壁致密不透水。因此，芽孢可以抵抗恶劣环境：耐热、耐干燥抗化学药品用途：保存菌种评价杀菌效果菌种的分类鉴定灭菌依据：抗热性最强的嗜热脂肪芽孢杆菌,（四）细菌的繁殖方式,细菌一般的分裂的无性繁殖方式繁殖，即由一个细胞分变为二个细胞步骤：细胞核区分裂新细胞壁形成子细胞分离形成独立细胞。细菌由一个细胞分裂为2个，24个，根据分裂的方向不同及分裂后为子细胞排列的状态不同，形成各种形式的群体,工业上常用常见的细菌,发酵工业：枯草芽孢杆菌、乳酸杆菌、乳酸球菌、醋酸杆菌、棒杆菌及梭状芽孢杆菌等食品腐败菌：假单孢菌、无色

14、杆菌、产碱杆菌、黄色杆菌和明串珠菌等病原菌：埃希氏杆菌、沙门氏菌、志贺氏菌、肉毒梭状芽孢杆菌和葡萄球菌等,1、枯草芽孢杆菌芽孢杆菌，菌落变化大G(+)用途：蛋白酶、-淀粉酶、5核苷酸酶、氨基酸、核苷等如：BF7658生产-淀粉酶AS1.398中性蛋白酶2、德氏乳酸杆菌杆菌G（）营养要求复杂工业用途：生产乳酸、乳酸钙,乳酸杆菌,3、乳链球菌细胞卵球形，向链方向延长，G（），可发酵多种糖类。用于乳制品工业及我国传统食品工业中4、肠膜状明串球菌细胞球状，成对G（）糖厂有害菌，利用蔗糖生产或葡聚糖。工业用途：葡聚糖生产菌,5、醋酸杆菌G（），中性或酸性（pH4.5）条件可氧化乙醇为乙酸。可利用多种碳源

15、。如：中科1.41，最高产酸7-9，耐酒精度8，pH3.5-6，T28306、北京棒杆菌细胞短杆或小棒状，单个或呈“八”字排列。G（），有异染色粒工业上应用生产合成谷氨酸、赖氨酸如：AS1.299、AS1.542生产谷氨酸,7、单核细胞增生李斯特菌形态：球杆菌大小1-30.5mG（）生理：245厌氧或微好氧、pH5.0-9.0低温缓慢生长来源：动物粪便牛奶发酵不好的青贮饲料土壤动物为主要宿主，人为传染源传播途径：粪便污染食品，经口传播婴儿、胎儿：母体中细菌或乳制品,单增李斯特菌引起的食物中毒症状持续数天或数周，临床表现分为侵袭型和腹泻型。侵袭型病人潜伏期2-6周，开始常有肠胃炎的症状，最明显的

16、表现是败血、脑膜炎和发热。孕妇、新生儿、免疫缺陷的人为容易感染的人群。对于孕妇可导致流产、死胎等后果，幸存的婴儿则容易患脑膜炎，导致智力缺陷或死亡。病死率高达20%-50%。腹泻型病人的潜伏期8-24小时，主要症状为腹泻、腹痛、发热对于单增李斯特菌敏感的人群，建议少吃一些生的食物和色拉等，以远离单增李斯特菌的严重感染单增李斯特菌中毒的预防：在冰箱冷藏的熟肉制品及直接入口的方便食品、牛奶等，食用前要彻底加热,8、假单孢菌G（）好氧特点：分解脂肪和蛋白质能力强，造成食品的变质，污染食品后产生水溶性荧光色素。嗜冷细菌9、无色杆菌G（）特点：能使禽、肉、海产等食品变质发粘。,10、产碱杆菌G（）分解糖类、产色素，培养基上产碱，引起乳品及其它动物性食品产生粘性变质。11、黄色杆菌属G（）分解蛋白质能力强，引起乳、禽、肉、蛋等腐败变质12、埃希氏杆菌大肠杆菌群G（）食品中重要的腐生菌,13、沙门氏菌、志贺氏杆菌G（），传染病菌14、肉毒梭状芽孢杆菌G（），厌氧或好氧产生芽孢肉毒素，最毒的毒素,沙门氏菌,15、葡萄球菌G（），好氧或兼性耐盐，耐热金黄色葡萄球菌肠毒素使人中毒16、炭疽病菌G（）厌氧，芽孢杆菌17、发光细菌弧