食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)

1、第二章 微生物形態(tài)學(xué) 第一節(jié) 研究微生物的基本方法第二節(jié) 原核微生物細菌、放線菌第三節(jié) 真核微生物酵母、霉菌第四節(jié) 非細胞生物病毒、噬菌體 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態(tài)。 食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)第一節(jié) 研究微生物的基本方法 微生物怎樣確認？ （1）生命活動，培養(yǎng)后確認（2）顯微鏡觀察微生物學(xué)的研究內(nèi)容：（1）形態(tài)（2）生理生化（3）生態(tài)食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)微生物的研究方法（1）顯微鏡觀察法：原始、染色（2）純種分離（3）培養(yǎng)及接種（4）生理特性試驗食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)一、顯微鏡觀察法 微生物的顯著特點之一是個體微小。細菌 0.35810 m 放大100

2、0倍酵母 長 530 m 寬 15 m 放大200400倍 食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)1壓滴法觀察活的微生物 多用于霉菌、酵母的觀察方法： 載玻片挑種蓋玻片覆蓋顯微鏡觀察 食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)2、懸滴法 觀察微生物的運動狀態(tài)方法： 蓋玻片滴樣反轉(zhuǎn)蓋玻片放在凹玻片上方固定培養(yǎng)鏡檢 食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)3、染色法目的：使被觀察的微生物與背景色差增加，以利于觀察。用途：顯示細胞結(jié)構(gòu)、探查成分的性質(zhì)、分布鑒別細菌的種類；區(qū)別細胞的死活；粗略測定細菌的等電點。 食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)（1）單染法只用一種染料使微生物著色的方法稱之常見染料如美蘭、龍膽紫、花紅、蕃紅等。方法： 載玻片涂片干燥

3、固定染色水洗干燥鏡檢Note：若觀察活菌時，則不需固定。要求：涂片要均勻；染色時間要準確。食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)例如：區(qū)別酵母細胞的死活（美蘭法） 活細胞代謝能力強，還原美蘭為無色。 死細胞代謝能力弱，不能還原美蘭，染成蘭色。 食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)（2）復(fù)染色法使用兩種或兩種以上的染色劑使微生物染色的方法，稱為復(fù)染色法。 革蘭氏染色法，1884年丹麥醫(yī)生G. Gram首先使用，以后多次改良。使用三種染色劑：草酸銨結(jié)晶紫，路哥氏碘液，蕃紅，可以用來鑒別細菌，又稱鑒別染色法。食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)細菌革蘭氏染色： G（） 陽性 蘭色 G（） 陰性 紅色食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)食品微

4、生物的形態(tài)學(xué)(12) 抗酸染色法 鑒別結(jié)核桿菌 染色劑 石炭酸復(fù)紅、堿性酒精（脫色）、美蘭 微生物 抗酸染色法 紅色，抗酸性微生物 蘭色，非抗酸性微生物 另外，特殊染色法芽孢、莢膜、鞭毛染色等。 顯微鏡觀察微生物是微生物學(xué)的基本技能，必須掌握食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)二、微生物的純種分離 純種分離從混合的微生物群體中分離出一種微生物的過程。 常見方法四種： 平板劃線法 稀釋平板法 特殊培養(yǎng)基法 單細胞分離法 食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)1、平板劃線法范圍：常用來分離酵母、細菌等微生物方法：用無菌的接種環(huán)取一環(huán)菌液，在固體培養(yǎng)基表面劃線，在劃線過程中使其在平板上稀釋，使微生物細胞分散在平板上，由細

5、胞在平板上長出菌落。從一個細胞形成的菌落，可以為單純的菌落。實際應(yīng)用時，以該過程進行多次重復(fù)。劃線操作：扇形；連續(xù)；方格 平行；“之”形 食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)2、稀釋分離法范圍：適于所有微生物的分離。方法：通過不斷的稀釋使被分離的樣品分散到最低限度，然后吸取稀釋樣品注入平板，涂勻于平板表面，則分離的微生物被固定在原處而生成菌落。實驗為操作方便一般采用 9.0 ml無菌水(生理鹽水)+1.0 ml樣品液。 或者:4.5+0.5;99+11,19+1等食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)3、特殊培養(yǎng)基培養(yǎng)分離法范圍：適于所有微生物（1）選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)基中一些組成分對某些微生物有抑制或促進作用，從而使其

6、與其它微生物區(qū)別開來。例如：革蘭氏陽性細菌G（+）可被碘液抑制，G（）細菌生長出來。食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)（2）鑒別培養(yǎng)基鑒別培養(yǎng)基的特殊成分使微生物的菌落呈現(xiàn)特征，則使于識別和挑選。 食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)4、單細胞分離法范圍：霉菌、酵母、原生動物等個體較大的微生物。工具：單細胞分離操作器。原理：在顯微鏡下挑取分散的單個細胞，然后培養(yǎng)，達到分離的目的。Note：純種分離時的方法應(yīng)用經(jīng)常聯(lián)合使用，如3和2聯(lián)合使用等，可以提高分離效果。 食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)三、接種和培養(yǎng) 接種用微生物菌種或含菌材料將微生物轉(zhuǎn)移到新鮮培養(yǎng)基上的過程。培養(yǎng)微生物在適當(dāng)條件下于營養(yǎng)基質(zhì)中生長繁殖的過程。

7、 食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)1、微生物的接種方法：（1）涂布法：固體培養(yǎng)基表面，均勻涂布。（2）劃線法：固體培養(yǎng)基表面，斜面劃線、平板劃線（3）點種法：固體培養(yǎng)基表面，局部點種。（4）穿刺法：固體培養(yǎng)基內(nèi)部，點穿刺、線穿刺。（5）浸洗法：液體培養(yǎng)基（6）活體接種：醫(yī)學(xué)上常用，采用動物培養(yǎng)病原菌 動物接種、離體活組織接種等 雞胚胎接種：檢查感冒病毒。 食品微生物的形態(tài)學(xué)(12) 2、微生物的培養(yǎng) （1）分類 O2需求不同：好氧培養(yǎng)（發(fā)酵） 厭氧培養(yǎng)（發(fā)酵） 兼性厭氧培養(yǎng)（發(fā)酵） 食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)培養(yǎng)方法不同：分批培養(yǎng)（發(fā)酵) 連續(xù)培養(yǎng)（發(fā)酵） 補料分批培養(yǎng)（發(fā)

8、酵） 食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)分批培養(yǎng): 一次進料，一次出料食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)連續(xù)培養(yǎng)：連續(xù)進料，連續(xù)出料食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)補料分批培養(yǎng)：一次進料，多次補料，一次出料食品微生物的形態(tài)學(xué)(12) （2）培養(yǎng)條件 微生物培養(yǎng)中所必需的條件，包括營養(yǎng)物，pH、溫度、O2、滲透壓等食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)四、生理特性實驗 1、適應(yīng)環(huán)境特性實驗： 生長溫度、pH、濕度、耐鹽性等 2、生化試驗 對生化試劑反應(yīng)等。 例如：酵母，能否利用淀粉？產(chǎn)酸？產(chǎn)酯？ 食品微生物的形態(tài)學(xué)(12) 3、血清學(xué)試驗 利用免疫血清進行試驗，又稱抗原性試驗。 “抗原抗體”專一性結(jié)合 含有抗體結(jié)合，否則不結(jié)合。

9、 4、動物試驗 病原微生物致病試驗，藥物藥理試驗等。 食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)第二節(jié) 原核微生物細菌和放線菌 原核微生物是比較低級的微生物，包括細菌、放線菌、立克次氏體、藍藻、綠藻等定義：細胞含有不具體的細胞核，細胞核沒有核膜、核仁之分，遺傳物質(zhì)不組成典型的染色體的微生物稱原核微生物 食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)藍細菌食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)一、細菌 細菌是單細胞的原核微生物，是自然界中分布最廣，數(shù)量最多的一種微生物從與人類的關(guān)系分為： 中性細菌：大部分細菌 有益菌：乳酸菌、棒桿菌、枯草桿菌等 有害菌：痢疾桿菌、肺炎雙球菌、出血性大腸桿菌、沙門氏菌、腦膜炎雙球菌等食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)

10、（一）細菌的形態(tài)特征1、個體形態(tài)：球菌、桿菌、螺旋菌等2、大小：球菌：0.2-1.5 m 桿菌：（0.2-1.5）(0.7-8) m 螺旋菌（0.3-1）（1.0-2.0）m 食品微生物的形態(tài)學(xué)(12).雙球菌（顯微鏡下示意圖）食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)動物宿主感染桿菌瀕臨死亡食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)Different Shapes食品微生物的形態(tài)學(xué)(12) （二）培養(yǎng)特征 1、菌落特征 菌落由單個或少數(shù)細胞在固體培養(yǎng)基表面繁殖出來的較大的子細胞群落 細菌的菌落一般較小，質(zhì)地較密，透明或半透明，顏色有米黃，淡黃等多種，有光澤Note：培養(yǎng)條件對細菌菌落有影響 2、其

11、它培養(yǎng)特征斜面培養(yǎng)特征和液體培養(yǎng)特征等也是細菌重要的分類依據(jù)食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)銅質(zhì)假單孢菌粘質(zhì)沙雷氏菌弗氏志賀氏菌食品微生物的形態(tài)學(xué)(12) 細菌的菌落特征食品微生物的形態(tài)學(xué)(12) 細菌的一些培養(yǎng)特征食品微生物的形態(tài)學(xué)(12) （三）細菌細胞的結(jié)構(gòu) 細菌細胞的一般構(gòu)造包括：細胞壁、細胞膜、細胞質(zhì)、核糖體、核質(zhì)體和內(nèi)含物。 特殊結(jié)構(gòu)包括：糖被、鞭毛、菌毛和芽孢。食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)食品微生物的形態(tài)學(xué)(12) 1、細胞壁 細胞壁是細胞的外壁，是一層無色、透明、堅韌而富有彈性的薄膜 作用： 保持細胞形狀。 保護細胞在低滲溶液中不破裂 化學(xué)成分：肽聚糖為骨架的網(wǎng)袋結(jié)構(gòu)食品微生物的形態(tài)學(xué)

12、(12) 不同細菌細胞壁中肽聚糖含量不同，通過革蘭氏染色法把細菌分為兩類G（）、G（）過程：涂片固定革蘭氏甲液染色革蘭氏乙液染色酒精脫色水洗蕃紅復(fù)染干燥鏡檢： G（）：蘭、紫色 G（）：紅色 食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)食品微生物的形態(tài)學(xué)(12) 原理：革蘭氏染色的原理有很多種，但與細菌的細胞壁結(jié)構(gòu)與化學(xué)組成有關(guān) 一般認為：G（）菌的細胞壁中含有較多的脂類化合物（脂多糖），肽聚糖含量低，染色過程中經(jīng)脂溶劑酒精的處理，溶解了脂類化合物，使G（）菌的細胞壁通透性增加，結(jié)晶紫碘復(fù)合物被酒精溶解抽提出來，細胞被脫色，再經(jīng)蕃紅復(fù)染呈紅色 G（）菌細胞壁中肽聚糖含量高，脂類含量低，

13、酒精脫色時，細胞壁中肽聚糖收縮，孔徑變小，通透性降低，結(jié)晶紫碘的復(fù)合物未被抽提出來，故細胞呈紫色 食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)G（）、G（）菌的生理特性比較特 征G（）G（）青霉素敏感性高低堿性染料抑制高低營養(yǎng)要求大多數(shù)復(fù)雜 簡單物理因素破壞抗性強弱 因此，革蘭氏染色法不僅是顏色反應(yīng)，而且可以作為分類鑒定的一個重要依據(jù)。 食品微生物的形態(tài)學(xué)(12) 2、細胞膜 位于細胞壁和細胞質(zhì)之間一層柔軟而富有彈性的半透膜，厚度 58 nm 結(jié)構(gòu)：磷脂雙分子層鑲嵌蛋白質(zhì) 組成：蛋白質(zhì) 60 類脂 40功能： 高度選擇性膜，控制物質(zhì)交換 膜上具有豐富的酶系，對代謝有重要作用 細胞滲透屏障，阻止代謝產(chǎn)物滲出 食品

14、微生物的形態(tài)學(xué)(12)食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)Structure of Cytoplasmic Membrane食品微生物的形態(tài)學(xué)(12) 3、核質(zhì)體 主要成分：DNA 功能：細胞遺傳物質(zhì)，傳遞遺傳特性 4、核糖體 功能：蛋白質(zhì)合成的場所食品微生物的形態(tài)學(xué)(12) 5、細胞質(zhì)及內(nèi)含物 細胞質(zhì)：無色、透明、粘稠的膠狀物成分：水、蛋白質(zhì)、核酸、脂類、少量糖類、無機鹽細胞質(zhì)是細胞的內(nèi)在環(huán)境，含有多種酶系，是細菌進行新陳代謝的重要場所內(nèi)含物：質(zhì)內(nèi)顆粒、可溶性內(nèi)含物 食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)6、鞭毛 著生點：細菌的基粒 功能：細菌運動的器官 組成：蛋白質(zhì)、少量多糖、脂類 著生方式：4種 細菌是否具有

15、鞭毛及著生方式均可作為細菌鑒定的依據(jù) 食品微生物的形態(tài)學(xué)(12) 7、菌毛 類似于鞭毛，但與運動無關(guān)。常出現(xiàn)在G（-）菌上，與細胞繁殖有關(guān)，如F線毛食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)8、糖被細菌在其體表外由分泌的粘狀液或膠質(zhì)狀的組成一個致密層時稱為糖被糖被包括莢膜、黏液層和菌膠團成分：水，90以上，糖類、多肽類或多糖蛋白復(fù)合體產(chǎn)生糖被是微生物的一個遺傳特性，只有一定條件才能產(chǎn)生，不產(chǎn)生也可正常生長食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)球菌桿菌莢膜莢膜食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)糖被在細菌的生長發(fā)育中有一定生理功能： 養(yǎng)料儲存庫 用于堆積廢物，且可抵抗干燥環(huán)境 保護細胞。如可增強致病菌的毒力等食品微生物的形態(tài)學(xué)(12

16、) 9、芽孢 產(chǎn)生芽孢的細菌：好氣的芽孢桿菌；厭氣的梭狀芽孢桿菌、八疊球菌等 芽孢的形狀，大小及在菌體中的位置可以作為鑒定細胞的重要依據(jù)形成芽孢： 遺傳特性決定 適宜的環(huán)境：至今不明 Note：芽孢是細菌的休眠體，適宜條件下則吸收營養(yǎng)，發(fā)育成營養(yǎng)細胞食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)研究發(fā)現(xiàn)： 吡啶2,6二羧酸鈣（DPA-Ca） 芽孢壁致密不透水。 因此，芽孢可以抵抗惡劣環(huán)境： 耐熱、耐干燥 抗化學(xué)藥品用途： 保存菌種 評價殺菌效果 菌種的分類鑒定滅菌依據(jù)：抗熱性最強的嗜熱脂肪芽孢桿菌 食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)食品微生物的形態(tài)學(xué)(12) （四）細菌的繁殖方式 細菌一般的分裂的無性繁殖方式繁殖，即由一

17、個細胞分變?yōu)槎€細胞步驟： 細胞核區(qū)分裂 新細胞壁形成 子細胞分離形成獨立細胞。 細菌由一個細胞分裂為2個，24個，根據(jù)分裂的方向不同及分裂后為子細胞排列的狀態(tài)不同，形成各種形式的群體 食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)食品微生物的形態(tài)學(xué)(12) 工業(yè)上常用常見的細菌 發(fā)酵工業(yè)：枯草芽孢桿菌、乳酸桿菌、乳酸球菌、醋酸桿菌、棒桿菌及梭狀芽孢桿菌等食品腐敗菌：假單孢菌、無色桿菌、產(chǎn)堿桿菌、黃色桿菌和明串珠菌等病原菌：埃希氏桿菌、沙門氏菌、志賀氏菌、肉毒梭狀芽孢桿菌和葡萄球菌等食品微生物的形態(tài)學(xué)(12) 1、枯草芽孢桿菌 芽孢桿菌，菌落變化大 G (+) 用途：蛋白酶、-淀粉酶、5核苷酸酶、氨基酸、核苷等

18、如：BF7658 生產(chǎn)-淀粉酶 AS1.398 中性蛋白酶 2、德氏乳酸桿菌 桿菌 G（） 營養(yǎng)要求復(fù)雜工業(yè)用途：生產(chǎn)乳酸、乳酸鈣食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)乳酸桿菌食品微生物的形態(tài)學(xué)(12) 3、乳鏈球菌 細胞卵球形，向鏈方向延長，G（），可發(fā)酵多種糖類。 用于乳制品工業(yè)及我國傳統(tǒng)食品工業(yè)中 4、腸膜狀明串球菌 細胞球狀，成對 G（） 糖廠有害菌，利用蔗糖生產(chǎn)或葡聚糖。工業(yè)用途：葡聚糖生產(chǎn)菌食品微生物的形態(tài)學(xué)(12) 5、醋酸桿菌 G（），中性或酸性（pH4.5）條件可氧化乙醇為乙酸。 可利用多種碳源。如：中科1.41，最高產(chǎn)酸7-9，耐酒精度8， pH3.5-6，T 2830 6、北京棒桿菌

19、 細胞短桿或小棒狀，單個或呈“八”字排列。G（），有異染色粒 工業(yè)上應(yīng)用生產(chǎn)合成谷氨酸、賴氨酸 如：AS1.299 、 AS1.542 生產(chǎn)谷氨酸 食品微生物的形態(tài)學(xué)(12) 7、單核細胞增生李斯特菌 形態(tài)：球桿菌 大小1-30.5m G（）生理：245 厭氧或微好氧、pH5.0-9.0 低溫緩慢生長 來源： 動物糞便 牛 奶 發(fā)酵不好的青貯飼料 土 壤 動物為主要宿主，人為傳染源 傳播途徑：糞便污染食品，經(jīng)口傳播 嬰兒、胎兒：母體中細菌或乳制品食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)單增李斯特菌引起的食物中毒癥狀持續(xù)數(shù)天或數(shù)周，臨床表現(xiàn)分為侵襲型和腹瀉型。侵襲型病人潛伏期2-6周，開始常有腸胃炎的癥狀，最明顯的表現(xiàn)是敗血、腦膜炎和發(fā)熱。孕婦、新生兒、免疫缺陷的人為容易感染的人群。對于孕婦可導(dǎo)致流產(chǎn)、死胎等后果，幸存的嬰兒則容易患腦膜炎，導(dǎo)致智力缺陷或死亡。病死率高達20%-50%。腹瀉型病人的潛伏期8-24小時，主要癥狀為腹瀉、腹痛、發(fā)熱對于單增李斯特菌敏感的人群，建議少吃一些生的食物和色拉等，以遠離單增李斯特菌的嚴重感染單增李斯特菌中毒的預(yù)防：在冰箱冷藏的熟肉制品及直接入口的方便食品、牛奶等，食用前要徹底加熱食品微生物的形態(tài)學(xué)(12)8、假單孢菌G（） 好氧特點：分解脂肪和蛋白質(zhì)能力強，造成食品的變質(zhì)，污染