食品微生物：第一章 緒 論

1、食品微生物學(xué)Food Microbiology,2021/2/25,2,本課程的學(xué)習(xí)參考資料,1、參考書 （1）微生物學(xué)教程，周德慶，高等教育出版社 （2）微生物學(xué)，沈萍，高等教育出版社 （3）食品微生物學(xué)，楊潔彬，農(nóng)業(yè)出版社 （4）食品微生物學(xué)，殷蔚申，中國財政經(jīng)濟(jì)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、參考雜志,微生物學(xué)報”、“微生物學(xué)通報”、“食品科學(xué)”、 “工業(yè)微生物”、 “微生物學(xué)進(jìn)展”、“生物工程學(xué)報” “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 學(xué) 參 考 雜 志,2021/2/25,5,2021/2/25,6,關(guān)于考核方式,食品微生物理論課 期末考試（閉卷）50% 平時成績 （點(diǎn)名、提問、小測驗、PPT演講等）50% 食品微生物實驗技術(shù) 6個獨(dú)立實驗+2個綜合實驗 （70%） 實驗技術(shù)考試（30,2021/2/25,7,第一章 緒 論,2021/2/25,8,食品的安全

4、衛(wèi)生,食品的基本要求：食品的安全衛(wèi)生和必要的營養(yǎng)。其中食品的安全衛(wèi)生性是食品的最基本的要求。 中國法律對食品安全衛(wèi)生質(zhì)量基本要求的規(guī)定為：食品應(yīng)當(dāng)無毒、無害，符合應(yīng)當(dāng)有的營養(yǎng)要求，具有相應(yīng)的色、香、味等感官性狀。 食品工業(yè)基本術(shù)語將“食品衛(wèi)生（食品安全）”定義為：為防止食品在生產(chǎn)、收獲、加工、運(yùn)輸、貯藏、銷售等各個環(huán)節(jié)被有害物質(zhì)（包括物理、化學(xué)、微生物等方面）污染，使食品有益于人體健康，所采取的各項措施,2021/2/25,9,食品危害物,危害（Hazard）： 指存在于食品中的具有潛在損害的生物、化學(xué)和物理因子。 物理危害：玻璃、金屬異物等 化學(xué)危害：生物毒素、農(nóng)藥殘留、獸藥殘留、食品添加劑

5、、重金屬 生物危害：微生物、寄生蟲,2021/2/25,10,食品微生物與安全,有害微生物對人類和生產(chǎn)的影響 1）引起食品變質(zhì),2021/2/25,11,有害微生物對人類和生產(chǎn)的影響 2）引起食物中毒,2021/2/25,12,沙門氏菌（禽、畜肉） 副溶血性弧菌（水產(chǎn)品） 蠟樣芽孢桿菌和金黃色葡萄球菌（剩飯） 肉毒梭菌（發(fā)酵制品、肉制品） 單核細(xì)胞增生李斯特菌（乳制品、冷藏食品） 大腸桿菌O157:H7（肉制品）等,我國微生物性食物中毒常見的致病菌和食物,2021/2/25,13,有害微生物對人類和生產(chǎn)的影響 3）導(dǎo)致人體患病,英國醫(yī)學(xué)專家：人類瘋牛病可能會流行10年,2021/2/25,14

6、,加強(qiáng)市場上牛肉的監(jiān)測,2021/2/25,15,禽流感、豬流感.,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,請帶著以上問題聽課,2021/2/25,17,一、 什么是微生物,2021/2/25,18,微生物 （microorganism，microbe,微生物是所有形體微小的單細(xì)胞或

7、個體結(jié)構(gòu)較簡單的多細(xì)胞，以及沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的低等生物的通稱。 指一大群個體體積微小， 結(jié)構(gòu)簡單，無明顯組織分化的一類生物有機(jī)體,1. 定義,2021/2/25,19,微生物：個體微小、結(jié)構(gòu)簡單的一類低等生物。 um 級：光鏡下可見（細(xì)胞） ?。▊€體微?。?nm 級：電鏡下可見（細(xì)胞器、病毒） 少數(shù)肉眼可見 單細(xì)胞 簡（結(jié)構(gòu)簡單） 簡單多細(xì)胞 非細(xì)胞 原核類：細(xì)菌，放線菌，支原體， 立克次氏體，衣原體，藍(lán)細(xì)菌 低（進(jìn)化地位低） 真核類：真菌（酵母菌，霉菌）， 原生動物，顯微藻類 非細(xì)胞類：病毒，類病毒，朊病毒,2021/2/25,20,微生物家族成員,2. 種類,2021/2/25,21,3.微生

8、物在生物界中的地位,五界系統(tǒng)： 1969年魏塔克(Whittaker)提出的生物分類五界系統(tǒng)，將所有具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物按細(xì)胞的復(fù)雜程度劃分,2021/2/25,22,原核生物界：包括細(xì)菌，藍(lán)細(xì)菌 （舊稱藍(lán)綠藻） 原生生物界：包括大部分藻類與原 生動物 六界（五界） 真菌界：包括酵母、霉菌等 植物界 動物界 病毒界 （1977年加上，我國陳世驤,微生物分屬于其中的四界,2021/2/25,23,三原界（域） 1987年沃斯，根據(jù)16S rRNA核苷酸序列分析為主的一系列研究結(jié)果，提出將生物分為三個原界（urkingdom）： 真細(xì)菌（Eubacteria） 古細(xì)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）體積小，面積大 （二）吸收多，轉(zhuǎn)化快 （三）生長旺，繁殖快 （四）適應(yīng)強(qiáng)，易變異 （五）分布廣，種類多,2021/2/25,26,測量單位：微米或納米,細(xì)胞核,動物細(xì)胞,病毒,細(xì)菌,一）體積小，面積大,2021/2/25,27,2021/2/25,28,針尖上的細(xì)菌,2021/2/25,29,Thiomargarita namibiensis，-“納米比亞嗜硫珠菌” 最大的細(xì)菌Science, Vol 284, Issue 5413, 493-495 , 16 Ap

10、ril 1999,2021/2/25,30,個體形態(tài)需要借助光學(xué)顯微鏡或電子顯微鏡觀察,2021/2/25,31,比面值 = 表面積體積,任何物體被分割得越細(xì)，其單位體積所占的表面積就越大,Eg. 人比面值= 1,大腸桿菌比面值 = 30萬,2021/2/25,32,結(jié) 論,這樣大的比面值特別有利于它們和周圍環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)、能量、信息的交換，并由此而產(chǎn)生其余4個共性,back,2021/2/25,33,二）吸收多，轉(zhuǎn)化快,胃口大: 消耗自身重量2000倍食物的時間： 大腸桿菌： 1小時 人：500年（按照400斤/年計算,2021/2/25,34,食譜廣： 纖維素、木質(zhì)素、幾丁質(zhì)、角蛋白、石油、

11、甲醇、甲烷、天然氣、塑料、酚類、氰化物、各種有機(jī)物均可被微生物作為糧食,2021/2/25,35,產(chǎn)朊假絲酵母合成蛋白質(zhì)的能力(50000kg/24h,比500kg重的食用公牛強(qiáng)10萬倍（0.5kg/24h,比大豆強(qiáng)100倍 （500kg/24h,微生物加工廠,back,轉(zhuǎn)化快，代謝活力強(qiáng),2021/2/25,36,三）生長旺，繁殖快,微生物以驚人的速度繁殖后代 大腸桿菌一個細(xì)胞重約10 12 克， 平均20分鐘繁殖一代,2021/2/25,37,24小時后： 4722366500萬億個后代，重量達(dá)到：4722噸 48小時后：2.210 43個后代，重量達(dá)到2.210 25 噸,相當(dāng)于4000

12、個地球的重量,2021/2/25,38,大腸桿菌 驚人的增殖速度,2021/2/25,39,2021/2/25,40,為微生物學(xué)基本理論研究帶來極大便利： 使科研周期大大縮短，效率提高 在生產(chǎn)實踐中有重要的意義： 生產(chǎn)效率高，發(fā)酵周期短 給疫病防治，食品的防腐、保鮮等帶來了困難,back,2021/2/25,41,四）適應(yīng)強(qiáng)，易變異,微生物具有極其靈活的適應(yīng)性或代謝調(diào)節(jié)機(jī)制,微生物對惡劣的環(huán)境有驚人的適應(yīng)力,2021/2/25,42,抗（逆）性強(qiáng)： 抗熱：有的細(xì)菌能在265個大氣壓，250的條件下生長； 自然界中細(xì)菌生長的最高溫度可以達(dá)到113 ； 有些細(xì)菌的芽孢，需要加熱煮沸8h才被殺死；

13、抗寒：有些微生物可以在1230 的低溫生長； 抗酸堿：細(xì)菌能耐受生長的pH范圍：pH0.513; 耐滲透壓：蜜餞、腌制品，飽和鹽水（NaCl,32%)中都有 微生物生長； 抗壓力：有些細(xì)菌可在1400個大氣壓下生長,2021/2/25,43,個體小、結(jié)構(gòu)簡單、且多是單細(xì)胞，繁殖快、數(shù)量多， 與外界環(huán)境直接接觸等特點(diǎn)，使微生物易發(fā)生變異,突變率：10-5 10-10,短時間內(nèi)產(chǎn)生大量的變異后代,易變異,2021/2/25,44,青霉素的生產(chǎn),20單位/ ml（1943,5-10萬單位/ ml,青霉素的用量,最高：10萬單位/天（40年代,數(shù)百萬-千萬單位/次,青霉素,back,2021/2/25

14、,45,五）分布廣，種類多,微生物的分布可謂是,無孔不入,無處不在,2021/2/25,46,微生物無處不在，我們無時不生活在“微生物的海洋”中,細(xì)菌數(shù)億/g土壤，土壤中細(xì)菌總重量估計為：10034 10 12 噸 每張紙幣帶細(xì)菌：900萬個； 人體體表及體內(nèi)存在大量的微生物： 皮膚表面：平均10萬個細(xì)菌/平方厘米； 口腔：細(xì)菌種類超過500種； 腸道：微生物總量達(dá)100萬億， 糞便干重的1/3是細(xì)菌，每克糞便的細(xì)菌總數(shù)為：1000億個； 每個噴嚏的飛沫含4500-150000個細(xì)菌，重感冒患者為8500萬； 普通宿舍的空氣中每立方米約含20000個,2021/2/25,47,課后小實驗：我們

15、生活在“微生物的海洋”里嗎,從你的周圍環(huán)境中采集各種樣品,接種到培養(yǎng)基中 作好標(biāo)記,培養(yǎng)、觀察,微生物生長,滅菌培養(yǎng)基,2021/2/25,48,肉眼可觀察到微生物聚集的群體菌落,2021/2/25,49,微生物無處不在， 我們無時不生活在微生物的海洋中 微生物既是人類的敵人，更是人類的朋友,三、 微生物與人類,微生物是一把十分鋒利的雙刃劍,2021/2/25,50,疾?。∕icroorganisms as Disease Agents,一）微生物對人類的危害,2021/2/25,51,許多已被人類征服的傳染病又有卷土重來 之勢,如肺結(jié)核、虐疾、霍亂等,目前全世界有18.6億人患結(jié)核病，相當(dāng)于

16、全球人口的32 ,環(huán)境污染日益嚴(yán)重，一些新的疾病又給人類帶來新的威脅,軍團(tuán)病 霍亂新菌型0139 埃希氏大腸桿菌0157 埃博拉病毒病等,例如,2021/2/25,52,2021/2/25,53,2. 霉腐,糧食、木材、紙張、衣物、光學(xué)器材和電子元件等,3. 堵塞管道，破壞地下建筑,2021/2/25,54,1.工業(yè)生產(chǎn) 例如： 面包、醬油、醋、味精、奶酪、酒和泡菜 蘑菇、木耳和靈芝 氨基酸、有機(jī)酸、酶制劑和有機(jī)溶劑等 2. 生產(chǎn)醫(yī)藥產(chǎn)品 各種抗生素、維生素、生長激素和疫苗等,二） 微生物對人類的貢獻(xiàn),2021/2/25,55,3 .農(nóng)業(yè) 固氮作用，生物農(nóng)藥，防治農(nóng)業(yè)害蟲 4.環(huán)境保護(hù) 肥沃土

17、壤，凈化污水，再生資源 生產(chǎn)生物能源 5. 理論研究的對象 理想材料 遺傳工程的研究 生物工程的主角,2021/2/25,56,重組菌株,工程菌,基因重組,微生物,誘變,突變株,發(fā)酵罐,產(chǎn)物,固定化酶,固定化細(xì)胞,反應(yīng)器,產(chǎn)物,細(xì)胞融合,融合菌株,基因工程,酶工程,發(fā)酵工程,細(xì)胞工程,2021/2/25,57,醫(yī)藥,微生物,化學(xué)工業(yè),農(nóng)業(yè)(三農(nóng),輕工業(yè),食品工業(yè),生物新材料,環(huán)境,飼料工業(yè),能源,冶金采油,紡織工業(yè),微生物的應(yīng)用,2021/2/25,58,下節(jié)課再見,2021/2/25,59,從永凍冰層分離微生物,2021/2/25,60,南極Vostok湖冰芯樣品中的微生物,2021/2/2

18、5,61,芽孢桿菌是一類能產(chǎn)生芽孢的細(xì)菌，有較強(qiáng)的抗逆性，廣泛分布在南極、火山、沙漠、深海、鹽湖等極端環(huán)境，其活菌制劑具有強(qiáng)大生命力，成為人類重要的微生物資源,兵馬俑芽孢桿菌,2021/2/25,62,鼠疫桿菌呈卵圓形,傳播媒介跳蚤,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,靈芝,姬松茸,木耳,猴頭,2021/2/25,66,1997年香港禽流感病毒模式圖,2003年12月22日，在韓國忠清南道天安市，工作人員在掩埋感染禽流感的鴨子,2021/2/25,67,禽流感,中國多個省份發(fā)現(xiàn)禽流感疫情。如： 2005年10月，中國呼和浩特發(fā)生型禽流感，死亡2600羽。撲殺了3公里之內(nèi)的約10萬只家禽。 在安徽省東部爆發(fā)禽流感疫情，造成2100只禽鳥受感染，5