第八章_微生物生態(tài)

1、第八章第八章 微生物生態(tài)與食品釀造微生物生態(tài)與食品釀造 第第 八八 章章 微生物生態(tài)與食品釀造微生物生態(tài)與食品釀造 第八章第八章 微生物生態(tài)與食品釀造微生物生態(tài)與食品釀造 微生物生態(tài)學的基本概念微生物生態(tài)學的基本概念 食品是特殊的微生物生態(tài)系食品是特殊的微生物生態(tài)系 食品中的極端微生物食品中的極端微生物 微生物與食品釀造微生物與食品釀造 微生物生態(tài)學方法微生物生態(tài)學方法 釀造食品可能發(fā)生的微生物毒害釀造食品可能發(fā)生的微生物毒害 第八章第八章 微生物生態(tài)與食品釀造微生物生態(tài)與食品釀造 生態(tài)學（生態(tài)學（ecologyecology）：研究生物與環(huán)境之間相互關(guān)系）：研究生物與環(huán)境之間相互關(guān)系 的科學

2、。的科學。 微生物生態(tài)學（微生物生態(tài)學（Microbial ecologyMicrobial ecology）：也叫環(huán)境微生）：也叫環(huán)境微生 物學，是研究微生物與環(huán)境之間相互關(guān)系的科學。物學，是研究微生物與環(huán)境之間相互關(guān)系的科學。 環(huán)境：生物賴以生存的空間。環(huán)境：生物賴以生存的空間。 生物環(huán)境生物環(huán)境 非生物環(huán)境非生物環(huán)境 生態(tài)學的研究內(nèi)容生態(tài)學的研究內(nèi)容: 第八章第八章 微生物生態(tài)與食品釀造微生物生態(tài)與食品釀造 生態(tài)系統(tǒng)的特點生態(tài)系統(tǒng)的特點: : 能夠自己維持下去能夠自己維持下去, ,相對穩(wěn)定相對穩(wěn)定, ,并具有一定的獨立性并具有一定的獨立性 生物圈生物圈(biosphere): (bios

3、phere): 范圍最大的生態(tài)系統(tǒng)。范圍最大的生態(tài)系統(tǒng)。 生態(tài)系統(tǒng)（生態(tài)系統(tǒng)（ecosystemecosystem）：在一定區(qū)域內(nèi)生活的生物與）：在一定區(qū)域內(nèi)生活的生物與 其非生物環(huán)境之間相互結(jié)合而形成的系統(tǒng)。其非生物環(huán)境之間相互結(jié)合而形成的系統(tǒng)。 生產(chǎn)者生產(chǎn)者 (producer) (producer) 消費者消費者 (consumer)(consumer) 分解者分解者(decomposer)(decomposer) 第八章第八章 微生物生態(tài)與食品釀造微生物生態(tài)與食品釀造 生態(tài)學上生態(tài)學上, ,把一個種群生活的環(huán)境稱之為該種群的把一個種群生活的環(huán)境稱之為該種群的棲息地棲息地, ,也也 叫叫

4、生境生境。 種群種群(population): (population): 在自然環(huán)境中在自然環(huán)境中, ,同種微生物的許多個體同種微生物的許多個體 (individual)(individual)常生活在同一環(huán)境中常生活在同一環(huán)境中, ,以群體方式存在。這樣以群體方式存在。這樣, ,同一同一 時間里、生活在同一個生境的、由同一個體細胞生長繁殖形成的時間里、生活在同一個生境的、由同一個體細胞生長繁殖形成的 微生物群體就稱為微生物群體就稱為 微生物的微生物的種群種群。 群落群落(community)(community)：一定區(qū)域內(nèi)或一定生境中各種微生物種群：一定區(qū)域內(nèi)或一定生境中各種微生物種群

5、相互松散結(jié)合的一種結(jié)構(gòu)和功能單位相互松散結(jié)合的一種結(jié)構(gòu)和功能單位, ,是種群與種群相互聯(lián)系是種群與種群相互聯(lián)系, ,構(gòu)構(gòu) 成的一個在生理上相互彌補的種群復合體。成的一個在生理上相互彌補的種群復合體。 第八章第八章 微生物生態(tài)與食品釀造微生物生態(tài)與食品釀造 .種群關(guān)系和群落演替種群關(guān)系和群落演替 在自然環(huán)境中在自然環(huán)境中, ,微生物種群總是和其他生物混合雜居微生物種群總是和其他生物混合雜居 的。同一生境中的兩種生物必定存在著相互關(guān)系。的。同一生境中的兩種生物必定存在著相互關(guān)系。 食品的釀造和腐敗通常是多種微生物相互作用的結(jié)食品的釀造和腐敗通常是多種微生物相互作用的結(jié) 果果, ,其中最常見的類型是

6、其中最常見的類型是偏利偏利關(guān)系、關(guān)系、互利互利關(guān)系和關(guān)系和偏害偏害( (頡頡 頏頏) )關(guān)系。關(guān)系。 食品是特殊的微生物生態(tài)系食品是特殊的微生物生態(tài)系 第八章第八章 微生物生態(tài)與食品釀造微生物生態(tài)與食品釀造 無影響無影響 中性中性（neutralism） A B 無影響無影響 有利有利 偏利偏利（commensalisms） A B 無影響無影響 有利有利 互利互利（mutualism） A B 有利有利 有利有利 共生共生（synergism） A B 有利有利 有害有害 偏害偏害(頡頏頡頏)（smensalism） A B 有害有害 競爭競爭（competition） A B 有害有害 有

7、害有害 寄生寄生（parasitism） A B 有利有利 有害有害 捕食捕食（predation） A B 無影響無影響 第八章第八章 微生物生態(tài)與食品釀造微生物生態(tài)與食品釀造 群落演替群落演替 (community succession):(community succession): 在一個生態(tài)區(qū)域中在一個生態(tài)區(qū)域中, , 微生物群落經(jīng)過一段發(fā)展時期微生物群落經(jīng)過一段發(fā)展時期 后后, ,由于某種由于某種內(nèi)外環(huán)境因素內(nèi)外環(huán)境因素的改變的改變, ,原有的微生物群落被原有的微生物群落被 另一種新的微生物群落所取代另一種新的微生物群落所取代, ,這種現(xiàn)象稱之為這種現(xiàn)象稱之為群落演群落演 替替或或

8、生態(tài)演替生態(tài)演替。 群落中優(yōu)勢種群演替是逐步進行的群落中優(yōu)勢種群演替是逐步進行的, ,而且通常是按一而且通常是按一 定的方向和一定的順序變化定的方向和一定的順序變化, ,因此其發(fā)展趨勢往往是可因此其發(fā)展趨勢往往是可 以預知的以預知的, ,有時也可以控制。有時也可以控制。 環(huán)境條件雖然可以影響演替環(huán)境條件雖然可以影響演替, ,但演替過程是微生物本但演替過程是微生物本 身的行為特性造成的。身的行為特性造成的。 第八章第八章 微生物生態(tài)與食品釀造微生物生態(tài)與食品釀造 腌制泡菜過程中微生物類群消長變化分為三個階段腌制泡菜過程中微生物類群消長變化分為三個階段: 微酸階段微酸階段: : 乳酸細菌和腐敗微生

9、物乳酸細菌和腐敗微生物. . ( (鏈球菌鏈球菌, , ,假單胞菌假單胞菌, ,產(chǎn)氣腸桿產(chǎn)氣腸桿, ,陰溝腸桿菌陰溝腸桿菌, ,短小短小 芽孢桿菌芽孢桿菌, ,巨大芽孢桿菌巨大芽孢桿菌, ,多黏芽孢桿菌多黏芽孢桿菌, ,糞鏈球菌等糞鏈球菌等) ) 酸化成熟階段酸化成熟階段: : 乳酸細菌乳酸細菌. . ( (腸膜明串珠菌腸膜明串珠菌, ,植物乳桿菌植物乳桿菌, ,短乳桿菌短乳桿菌, ,發(fā)酵乳桿菌發(fā)酵乳桿菌, ,戊己酸乳戊己酸乳 桿菌桿菌) ) 過酸階段過酸階段: : 微生物的活動幾乎全部停止微生物的活動幾乎全部停止, ,蔬菜可以保持不壞蔬菜可以保持不壞. . 第八章第八章 微生物生態(tài)與食品釀造

10、微生物生態(tài)與食品釀造 醬油釀造過程中微生物類群消長變化醬油釀造過程中微生物類群消長變化: 米曲霉米曲霉: : 有發(fā)達的酶系有發(fā)達的酶系( (-淀粉酶淀粉酶, ,糖化酶糖化酶, ,蛋白酶蛋白酶, ,谷氨酰胺酶谷氨酰胺酶, ,果膠果膠 酶酶, ,纖維素酶纖維素酶, ,半纖維素酶半纖維素酶, ,脂肪酶脂肪酶及氧化還原酶等等及氧化還原酶等等) ) 這些酶的活力高低與醬油的品質(zhì)和原料的利用率密切相關(guān)。這些酶的活力高低與醬油的品質(zhì)和原料的利用率密切相關(guān)。 乳酸菌乳酸菌: : 醬醅發(fā)酵階段醬醅發(fā)酵階段, ,加入高濃度的鹽水加入高濃度的鹽水(18%)(18%)厭氧發(fā)酵厭氧發(fā)酵, ,耐鹽的同型耐鹽的同型 發(fā)酵乳

11、酸菌成為優(yōu)勢種群。發(fā)酵乳酸菌成為優(yōu)勢種群。（嗜鹽片球菌、醬油微球菌、醬油四（嗜鹽片球菌、醬油微球菌、醬油四 鏈球菌、植物乳桿菌等等）鏈球菌、植物乳桿菌等等） 酵母菌酵母菌: : 低的低的PHPH環(huán)境（環(huán)境（PH 4.05.0PH 4.05.0）可以刺激耐鹽的酵母菌）可以刺激耐鹽的酵母菌( (魯氏酵母魯氏酵母 和球擬酵母和球擬酵母 ) )生長生長。 ( (酯香型酵母酯香型酵母) ) 糠醇糠醇 第八章第八章 微生物生態(tài)與食品釀造微生物生態(tài)與食品釀造 微環(huán)境微環(huán)境(microenvironment): (microenvironment): 微生物的生活環(huán)境微生物的生活環(huán)境。 不均一性。不均一性。

12、環(huán)境梯度環(huán)境梯度(environment gradients)(environment gradients) 耐受限度耐受限度(limits of tolerance): (limits of tolerance): 生物對生態(tài)因子生物對生態(tài)因子 所能耐受的所能耐受的 最大量和最少量之間的范圍。最大量和最少量之間的范圍。 第八章第八章 微生物生態(tài)與食品釀造微生物生態(tài)與食品釀造 食品是特殊的微生物生態(tài)系食品是特殊的微生物生態(tài)系 自然加工的食物中總是存在多種微生物自然加工的食物中總是存在多種微生物,它們與食品它們與食品 環(huán)境相互作用構(gòu)成了具有特定功能的生態(tài)系。環(huán)境相互作用構(gòu)成了具有特定功能的生態(tài)系

13、。 . . 食品這一特殊的食品這一特殊的生境具有生境具有的特點。的特點。 這種不均一性直接影響微生物種群的分布。這種不均一性直接影響微生物種群的分布。 . . 表面環(huán)境和生物膜表面環(huán)境和生物膜: : 表面環(huán)境表面環(huán)境: : 在液體環(huán)境中在液體環(huán)境中, ,表面微環(huán)境的營養(yǎng)水平要表面微環(huán)境的營養(yǎng)水平要 比溶液中的營養(yǎng)水平高許多比溶液中的營養(yǎng)水平高許多, ,這將影響微生物的生長代這將影響微生物的生長代 謝速度。由于吸附效應(yīng)謝速度。由于吸附效應(yīng), ,加之營養(yǎng)水平較高加之營養(yǎng)水平較高, ,表面的微生表面的微生 物數(shù)量和活動強度通常物數(shù)量和活動強度通常比水中要大很多。比水中要大很多。 第八章第八章 微生物

14、生態(tài)與食品釀造微生物生態(tài)與食品釀造 生物膜生物膜: : 是由各種微生物種群構(gòu)成的特殊的是由各種微生物種群構(gòu)成的特殊的微生物系微生物系 統(tǒng)。統(tǒng)。 結(jié)構(gòu)復雜、組成復雜、形成復雜結(jié)構(gòu)復雜、組成復雜、形成復雜 齒斑，活性污泥齒斑，活性污泥 . . 營養(yǎng)物的供給狀況營養(yǎng)物的供給狀況 生態(tài)學把生態(tài)學把 稱之為資源。稱之為資源。 營養(yǎng)物通常是以間歇的方式進入生態(tài)系統(tǒng)的。營養(yǎng)物通常是以間歇的方式進入生態(tài)系統(tǒng)的。 食品中含有豐富的微生物所需營養(yǎng)食品中含有豐富的微生物所需營養(yǎng), ,但是微生物在這但是微生物在這 種高營養(yǎng)的食品環(huán)境中生長迅速會導致環(huán)境狀況發(fā)生改種高營養(yǎng)的食品環(huán)境中生長迅速會導致環(huán)境狀況發(fā)生改 變變,

15、 ,結(jié)果反過來又會影響微生物生長結(jié)果反過來又會影響微生物生長, ,最終導致食品種微最終導致食品種微 生物種群生長起伏。這種變化往往比水中、空氣中更為生物種群生長起伏。這種變化往往比水中、空氣中更為 激烈和迅速。激烈和迅速。 第八章第八章 微生物生態(tài)與食品釀造微生物生態(tài)與食品釀造 . . 生物量和生長速度生物量和生長速度 生物量的計算方法往往是以細胞數(shù)量為基礎(chǔ)的。生物量的計算方法往往是以細胞數(shù)量為基礎(chǔ)的。 生長速度生長速度: : 微生物在自然環(huán)境微生物在自然環(huán)境( (包括食品包括食品) )中的生長中的生長 速度一般都低于實驗室中測得的最大生長速度。速度一般都低于實驗室中測得的最大生長速度。 微生

16、物為了適應(yīng)環(huán)境的營養(yǎng)供給問題微生物為了適應(yīng)環(huán)境的營養(yǎng)供給問題, ,形成了各種形成了各種 儲藏顆粒儲藏顆粒: : 聚聚-羥基丁酸羥基丁酸, ,淀粉粒淀粉粒, ,肝糖肝糖, ,硫滴硫滴, ,多肽粒多肽粒, , 還有貯藏還有貯藏P P的異染顆粒等等。的異染顆粒等等。 食品生態(tài)系統(tǒng)的兩大特點食品生態(tài)系統(tǒng)的兩大特點: : 不均一性不均一性 變化迅速激烈變化迅速激烈 。 第八章第八章 微生物生態(tài)與食品釀造微生物生態(tài)與食品釀造 食品環(huán)境中的極端微生物食品環(huán)境中的極端微生物 在極端惡劣的環(huán)境中生活的微生物就被稱為極端環(huán)在極端惡劣的環(huán)境中生活的微生物就被稱為極端環(huán) 境微生物境微生物, ,簡稱簡稱 極端微生物極端

17、微生物。 . . 嗜鹽微生物嗜鹽微生物 嗜鹽菌嗜鹽菌: : 在一定濃度的鹽溶液里生長得最好在一定濃度的鹽溶液里生長得最好. . 耐鹽菌耐鹽菌: : 在無鹽的環(huán)境里生長得最好在無鹽的環(huán)境里生長得最好. . 輕度嗜鹽菌輕度嗜鹽菌: : 最適鹽濃度最適鹽濃度 0.2 0.2 0.5 mol/L0.5 mol/L 中度嗜鹽菌中度嗜鹽菌: : 最適鹽濃度最適鹽濃度 0.5 0.5 2.0 mol/L 2.0 mol/L 極端嗜鹽菌極端嗜鹽菌: : 最適鹽濃度最適鹽濃度 3.0 mol/L ( 3.0 mol/L (全是原核的全是原核的) ) 第八章第八章 微生物生態(tài)與食品釀造微生物生態(tài)與食品釀造 嗜鹽機

18、制嗜鹽機制: : 細胞蛋白呈酸性。細胞壁的穩(wěn)定性靠細胞蛋白呈酸性。細胞壁的穩(wěn)定性靠 NaNa+ + 來維持 來維持, ,細細 胞內(nèi)的穩(wěn)定性靠胞內(nèi)的穩(wěn)定性靠 K K+ + 來維持。 來維持。 這種細胞外高這種細胞外高NaNa+ +, ,而細胞內(nèi)高而細胞內(nèi)高 K K+ +的現(xiàn)象是依靠的現(xiàn)象是依靠紫膜紫膜來來 完成的。完成的。 紫膜紫膜 是細胞膜上形成的一種特殊的紫色物質(zhì)是細胞膜上形成的一種特殊的紫色物質(zhì), ,是由細菌類視紫蛋是由細菌類視紫蛋 白和脂質(zhì)組成的一個巧妙的光能轉(zhuǎn)換器。可以將吸收的光能以質(zhì)白和脂質(zhì)組成的一個巧妙的光能轉(zhuǎn)換器?？梢詫⑽盏墓饽芤再|(zhì) 子梯度的形式儲存子梯度的形式儲存, ,并用于

19、合成并用于合成ATPATP 。 紫膜具有光能轉(zhuǎn)換器的功能紫膜具有光能轉(zhuǎn)換器的功能, ,具有排具有排NaNa+ +的作用的作用, ,但它最引人但它最引人 注意的是可以通過改變構(gòu)型來改變存儲信息注意的是可以通過改變構(gòu)型來改變存儲信息, ,是制造生物計算機芯是制造生物計算機芯 片的理想材料。片的理想材料。 第八章第八章 微生物生態(tài)與食品釀造微生物生態(tài)與食品釀造 . .嗜熱微生物嗜熱微生物 . . 嗜冷微生物嗜冷微生物 第八章第八章 微生物生態(tài)與食品釀造微生物生態(tài)與食品釀造 . . 耐耐輻射微生物輻射微生物 芽孢菌的耐輻射能力遠大于無芽孢菌。芽孢菌的耐輻射能力遠大于無芽孢菌。 第八章第八章 微生物生態(tài)

20、與食品釀造微生物生態(tài)與食品釀造 微生物與食品釀造微生物與食品釀造 釀造釀造: : 通常是多菌種混合形成的較為復雜的生態(tài)系統(tǒng)通常是多菌種混合形成的較為復雜的生態(tài)系統(tǒng), , 共同作用于固體或半固體原料共同作用于固體或半固體原料, ,經(jīng)過長時間作用形成特經(jīng)過長時間作用形成特 定產(chǎn)品的過程。定產(chǎn)品的過程。 發(fā)酵發(fā)酵: : 通常是單一特定微生物在特定容器內(nèi)通常是單一特定微生物在特定容器內(nèi), ,經(jīng)工業(yè)經(jīng)工業(yè) 化生產(chǎn)控制化生產(chǎn)控制, ,使培養(yǎng)基質(zhì)轉(zhuǎn)化為特定產(chǎn)物的過程。使培養(yǎng)基質(zhì)轉(zhuǎn)化為特定產(chǎn)物的過程。 它們都是通過對環(huán)境因子的控制它們都是通過對環(huán)境因子的控制, ,利用有益微生物改利用有益微生物改 變原料的特性

21、變原料的特性, ,從而獲得產(chǎn)品的過程。從而獲得產(chǎn)品的過程。 發(fā)酵食品發(fā)酵食品( (fermented food) )是指經(jīng)過微生物或酶的作是指經(jīng)過微生物或酶的作 用使加工原料發(fā)生許多理想的十分重要的生化及物理變用使加工原料發(fā)生許多理想的十分重要的生化及物理變 化制成的食品?；瞥傻氖称?。 第八章第八章 微生物生態(tài)與食品釀造微生物生態(tài)與食品釀造 . . 細菌與食品釀造細菌與食品釀造 乳酸菌乳酸菌: :不是微生物分類學上的名詞不是微生物分類學上的名詞, ,而是一類能使可而是一類能使可 發(fā)酵性碳水化合物轉(zhuǎn)化成乳酸的細菌的通稱。發(fā)酵性碳水化合物轉(zhuǎn)化成乳酸的細菌的通稱。 同型乳酸發(fā)酵同型乳酸發(fā)酵 乳酸發(fā)

22、酵乳酸發(fā)酵 異型乳酸發(fā)酵異型乳酸發(fā)酵 雙雙 歧歧 途途 徑徑 第八章第八章 微生物生態(tài)與食品釀造微生物生態(tài)與食品釀造 同型乳酸發(fā)酵同型乳酸發(fā)酵( (homofermentation of lactic acid patheay): ): 是指發(fā)酵終產(chǎn)物中是指發(fā)酵終產(chǎn)物中90%90%以上為乳酸的乳酸發(fā)酵過程。以上為乳酸的乳酸發(fā)酵過程。 異型乳酸發(fā)酵異型乳酸發(fā)酵( (heterofermentation of lactic acid patheay): ): 是指發(fā)酵終產(chǎn)物中除乳酸外還有乙醇、是指發(fā)酵終產(chǎn)物中除乳酸外還有乙醇、COCO2 2等成分的乳等成分的乳 酸發(fā)酵過程。酸發(fā)酵過程。 雙歧乳酸發(fā)

23、酵雙歧乳酸發(fā)酵( (bifidum patheay): ): 是雙歧桿菌的產(chǎn)能模式。它們在葡萄糖發(fā)酵中，是雙歧桿菌的產(chǎn)能模式。它們在葡萄糖發(fā)酵中， 2 2 葡萄糖葡萄糖 3 3 乙酸乙酸 2 2 乳酸乳酸 。 第八章第八章 微生物生態(tài)與食品釀造微生物生態(tài)與食品釀造 微生物生態(tài)學方法微生物生態(tài)學方法 .富集和分離方法富集和分離方法: : 創(chuàng)造與生境盡可能一樣的資源和條件來培養(yǎng)某一小生境中的微生物創(chuàng)造與生境盡可能一樣的資源和條件來培養(yǎng)某一小生境中的微生物, ,擴大擴大 它們的數(shù)量。它們的數(shù)量。 采用微生物分離純化的技術(shù)采用微生物分離純化的技術(shù), ,對它們進行純培養(yǎng)。對它們進行純培養(yǎng)。 .鑒定和定量

24、方法鑒定和定量方法: : 在純培養(yǎng)中設(shè)計的對微生物進行計數(shù)的方法同樣適用于自然界中的樣本在純培養(yǎng)中設(shè)計的對微生物進行計數(shù)的方法同樣適用于自然界中的樣本( (稀稀 釋平板法釋平板法););對于那些不可培養(yǎng)的微生物對于那些不可培養(yǎng)的微生物, ,我們可以采用我們可以采用染色法染色法( (吖啶橙吖啶橙) )。 熒光抗體法熒光抗體法用于追蹤鑒定生境中單一微生物種群。用于追蹤鑒定生境中單一微生物種群。 核酸探針核酸探針是一段可以與基因雜交的是一段可以與基因雜交的DNADNA或或RNARNA序列序列, ,對它進行放射性同位素或?qū)λM行放射性同位素或 熒光染料標記就可以檢驗自然界中的樣本熒光染料標記就可以檢驗

25、自然界中的樣本。這是鑒定和定量自然界中微生物最這是鑒定和定量自然界中微生物最 有效地方法。有效地方法。 第八章第八章 微生物生態(tài)與食品釀造微生物生態(tài)與食品釀造 釀造食品中可能發(fā)生的微生物毒害釀造食品中可能發(fā)生的微生物毒害 . . 釀造食品中的霉菌毒素釀造食品中的霉菌毒素: : 在釀造食品中出現(xiàn)的霉菌毒素大多數(shù)是由在釀造食品中出現(xiàn)的霉菌毒素大多數(shù)是由曲霉屬曲霉屬、青霉屬青霉屬 、 鐮刀菌屬鐮刀菌屬、交鏈孢屬交鏈孢屬 和和 麥角菌屬麥角菌屬產(chǎn)生的。產(chǎn)生的。 . . 釀造食品中的細菌毒素釀造食品中的細菌毒素: : 例如：肉毒梭菌，例如：肉毒梭菌， 產(chǎn)氣莢膜梭菌，產(chǎn)氣莢膜梭菌， 副溶血性弧菌，副溶血性

26、弧菌， 腸炎沙腸炎沙 門氏菌，志賀氏菌門氏菌，志賀氏菌 等等。等等。 第八章第八章 微生物生態(tài)與食品釀造微生物生態(tài)與食品釀造 第二章第二章 微生物生態(tài)與食品釀造微生物生態(tài)與食品釀造 微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的作用微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的作用 1.1.微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的角色微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的角色: : 微生物是地球生物演化的先鋒種類微生物是地球生物演化的先鋒種類; ; 微生物是最早出現(xiàn)的生物體微生物是最早出現(xiàn)的生物體, ,并進化成后來的動、植物。并進化成后來的動、植物。 微生物是生態(tài)系統(tǒng)中的初級生產(chǎn)者微生物是生態(tài)系統(tǒng)中的初級生產(chǎn)者; ; 它們可以直接利用太陽能和無機物的化學能作為能量來源它們可以直接利

27、用太陽能和無機物的化學能作為能量來源, , 而且其積累下來的能量有可以在食物鏈中流動。而且其積累下來的能量有可以在食物鏈中流動。 微生物是有機物的主要分解者微生物是有機物的主要分解者; ; 微生物最大的價值在于其分解功能。微生物最大的價值在于其分解功能。 微生物是物質(zhì)和能量的貯存者微生物是物質(zhì)和能量的貯存者; ; 微生物是物質(zhì)循環(huán)中的重要成員。微生物是物質(zhì)循環(huán)中的重要成員。 微生物參與了所有的物質(zhì)循環(huán)。微生物參與了所有的物質(zhì)循環(huán)。 第二章第二章 微生物生態(tài)與食品釀造微生物生態(tài)與食品釀造 2.2.微生物與生物地球化學循環(huán)微生物與生物地球化學循環(huán): : 第二章第二章 微生物生態(tài)與食品釀造微生物生態(tài)

28、與食品釀造 第二章第二章 微生物生態(tài)與食品釀造微生物生態(tài)與食品釀造 第二章第二章 微生物生態(tài)與食品釀造微生物生態(tài)與食品釀造 磷循環(huán)磷循環(huán): : 磷的生物地球化學循環(huán)包括三種基本過程：磷的生物地球化學循環(huán)包括三種基本過程： 有機磷轉(zhuǎn)化成溶解性無機磷有機磷轉(zhuǎn)化成溶解性無機磷( (有機磷礦化有機磷礦化);); 不溶性無機磷變成溶解性無機磷不溶性無機磷變成溶解性無機磷( (磷的有效化磷的有效化);); 溶解性無機磷變成有機磷溶解性無機磷變成有機磷( (磷的同化磷的同化) )。 微生物參與磷循環(huán)的所有過程，但在這些過程中，微生物參與磷循環(huán)的所有過程，但在這些過程中， 微生物不改變磷的價態(tài)，因此微生物所推

29、動的磷循環(huán)可微生物不改變磷的價態(tài)，因此微生物所推動的磷循環(huán)可 看成是一種轉(zhuǎn)化?？闯墒且环N轉(zhuǎn)化。 第二章第二章 微生物生態(tài)與食品釀造微生物生態(tài)與食品釀造 鐵循環(huán)鐵循環(huán): : 鐵循環(huán)的基本過程是氧化和還原。微生物對鐵作用的鐵循環(huán)的基本過程是氧化和還原。微生物對鐵作用的 三個方面：三個方面： 鐵的氧化和沉積鐵的氧化和沉積 在鐵氧化菌作用下亞鐵化合物被氧化高鐵化合物而在鐵氧化菌作用下亞鐵化合物被氧化高鐵化合物而 沉積下來；沉積下來； 鐵的還原和溶解鐵的還原和溶解 鐵還原菌可以使高價鐵化合物還原成亞鐵化合物而鐵還原菌可以使高價鐵化合物還原成亞鐵化合物而 溶解；溶解； 鐵的吸收鐵的吸收 微生物可以產(chǎn)生非專

30、一性和專一性的鐵螯合體作為微生物可以產(chǎn)生非專一性和專一性的鐵螯合體作為 結(jié)合鐵和轉(zhuǎn)運鐵的化合物。通過鐵螯合化合物使鐵活結(jié)合鐵和轉(zhuǎn)運鐵的化合物。通過鐵螯合化合物使鐵活 躍以保持它的溶解性和可利用性。躍以保持它的溶解性和可利用性。 第二章第二章 微生物生態(tài)與食品釀造微生物生態(tài)與食品釀造 微生物與人及動物間的互生關(guān)系微生物與人及動物間的互生關(guān)系: : 人體腸道中的微生物可以幫助人吸收維生素。人體腸道中的微生物可以幫助人吸收維生素。 牛羊等反芻動物，草是主要飼料，但它們本身分解纖維素的牛羊等反芻動物，草是主要飼料，但它們本身分解纖維素的 能力很弱，主要是靠瘤胃微生物幫助分解，使纖維素變成能被牛能力很弱

31、，主要是靠瘤胃微生物幫助分解，使纖維素變成能被牛 羊吸收的糖類。羊吸收的糖類。 微生物間的互利關(guān)系微生物間的互利關(guān)系: : 固氮菌固氮菌纖維素分解菌纖維素分解菌 固氮固氮 氨基酸氨基酸( (纈氨酸亮氨酸纈氨酸亮氨酸) ) 甲酸甲酸 保加利亞乳桿菌保加利亞乳桿菌 嗜熱鏈球菌嗜熱鏈球菌 第二章第二章 微生物生態(tài)與食品釀造微生物生態(tài)與食品釀造 兩種微生物緊密生活在一起，彼此依賴，相互為對方創(chuàng)造有兩種微生物緊密生活在一起，彼此依賴，相互為對方創(chuàng)造有 利條件，有的達到了難以分離的程度。生理上相互分工，組織上利條件，有的達到了難以分離的程度。生理上相互分工，組織上 形成了新的結(jié)構(gòu)，彼此分離各自就不能很好地生活。形成了新的結(jié)構(gòu)，彼此分離各自就不能很好地生活。 地衣地衣 真