1、第一章 緒 論一、生物界的分類1969年R. H. Whittaker五界分類系統：動物界、植物界、真菌界、原生生物界、原核生物界。+ 病毒界二、微生物的特點1.個體微小，結構簡單；2.種類多，數量大，分布廣；3.代謝強，繁殖快；4.受環境影響大，易變異。三、巴氏消毒法：（Pasteurization）:利用熱力殺死物品中的病原菌或一般雜菌，同時又不致嚴重損害其質量。常用于消毒牛奶和酒類等。加溫61.1-62.8 30分鐘或71.1 15-30鐘可將其中的非芽孢病原菌殺死。顯微鏡的發明者呂文虎克/列文虎克（Antony Van Leeuwenhock）四、幾個重要的人和事 微生物學之父巴斯德（

2、法）Pasteur 科赫原則（Koch's postulates) 青霉素的發現者Fleming,1929第二章 原核微生物一、細菌的基本形態：球、桿、螺旋、特殊形態。二、細菌的大小：1m =103mm=106mm=109nm三、細菌基本結構：細胞壁、細胞膜、細胞質、核糖體、原核（擬核）、細胞質及其內含物四、細菌細胞特殊結構：鞭毛、菌毛、莢膜、芽孢五、革蘭氏染色反應基本原理、步驟、關鍵步驟革蘭氏陽性菌（G+）和革蘭氏陰性菌（G-）細胞結構差異： G+細胞壁物質：肽聚糖（厚）、磷壁酸。 G-細胞壁物質：外壁層：脂蛋白多糖復合物；內壁層：肽聚糖（薄）六、芽孢抗逆：耐熱、抗輻射、抗化學試劑。

3、芽孢耐熱的原因：1.厚的芽孢壁；2.含水量少；3.含2，6-吡啶二羧酸（DPA）和Ca2+的復合物。七、放線菌繁殖方式第三章 真菌（Fungus）一、真核細胞與原核細胞結構的區別：P15二、酵母繁殖方式：無性繁殖：芽殖、裂殖、無性孢子（節孢子、擲孢子、厚垣孢子）有性繁殖：子囊孢子釀酒酵母生活史:3、單雙倍體型以啤酒酵母為代表特點：單倍體營養細胞和雙倍體營養細胞均可進行芽殖。營養體既可以單倍體形式也可以雙倍體形式存在；在特定條件下進行有性生殖。單倍體和雙倍體兩個階段同等重要,形成世代交替。五、霉菌繁殖方式（1）菌絲斷片 （2） 無性孢子：節孢子、厚垣孢子、孢囊孢子、分生孢子等有性孢子：卵孢子、子

4、囊孢子、接合孢子、擔孢子四、霉菌菌絲結構： 分隔或不分隔，單核或多核，單細胞或多細胞六、毛霉、根霉、曲霉、青霉菌絲結構特點及繁殖方式P55第四章 病 毒一、病毒區別于其他生物的特點：1.嚴格的活細胞內寄生；2.只含一種核酸（RNA 或DNA）；3.體積小，能通過細菌濾器。二、病毒殼粒的排列對稱方式：螺旋對稱；二十面體對稱；復合對稱（T4噬菌體蝌蚪型P77）三、烈性噬菌體（毒性噬菌體）和溫和性噬菌體的區別四、溶源現象：溶源細胞，前噬菌體、溶源細胞特性，非溶源化P87五、病毒的增殖方式復制,吸附、侵入、脫殼、生物復制、裝配、釋放第五章 微生物的營養一、微生物的營養物質種類：碳源物質、氮源物質、無機

5、鹽、水、生長因子等。二、微生物吸收營養物質方式比較：三、微生物營養類型：光能自養（光能無機營養）、光能異養（光能有機營養）、化能自養（化能無機營養）、化能異養（化能有機營養）四、培養基的種類：根據培養基制成后的物理狀態第六章 微生物代謝一、葡萄糖的分解途徑： EMP途徑、HMP途徑、ED途徑、WD途徑（PK途徑和HK途徑）二、微生物能量代謝（一）ATP的產生方式：1. 氧化磷酸化（底物水平磷酸化、電子傳遞磷酸化） 3.光合磷酸化（二）化能異養微生物的能量生成1.呼吸作用（好氧呼吸作用、厭氧呼吸作用） 2.發酵作用（要求掌握）酵母乙醇發酵；酒精發酵；酵母菌的酒精發酵；酵母乙醇發酵；乳酸發酵；乳酸

6、發酵；同型乳酸發酵；異型乳酸發酵；雙歧桿菌乳酸發酵：HK途徑第七章 微 生 物 的 生 長生長曲線將少量單細胞培養接種到一恒定容積的新鮮液體培養基中，在適宜條件下培養，定時取樣測定細胞數量，以培養時間為橫坐標，細胞數目的對數或生長速度為縱坐標作圖，可得到一曲線，稱為生長曲線。一、單細胞微生物純培養的群體生長規律生長曲線（growth curve）（一）延遲期（lag phase ）1.延遲期細胞特點：細胞分裂遲緩，代謝活躍，細胞體積增長較快，對不良環境敏感。2.延遲期長短：幾分鐘幾個小時。3.影響因素：菌種、菌齡、接種量、培養條件等。4.出現原因：代謝調整。新合成必需量的酶、輔酶或中間代謝產物

7、，以適應新環境。5.縮短措施：（1）增加接種量；（2）采用對數期的菌種或健壯、繁殖快的菌種接種（3）在種子培養基中加入發酵培養基的某些成分。（二）對數期（log phase）1.細胞特點：代謝活性最強，生長速率高，個體數以幾何級數增加，代時穩定。 2.代時（generation time）：單個細胞完成一次分裂所需的時間。或增加一代所需時間。y = x 2n Lgy = lgx + n lg2 G (三)穩定期（stationary phase）1.細胞特點：（1）新增殖的細胞數與死亡數幾乎相等，整個培養物中二者處于動態平衡。（2）細胞內開始積累貯藏物。（3）大多數芽孢細菌在此階段形成芽孢。

8、（4）活菌數達最高水平。2.延長穩定期措施：補料；調節pH值；調節溫度。（四）衰亡期（decline phase）1.細胞特點：（1）細胞出現多種形態，甚至畸形、衰退型。細胞大小懸殊，有的細胞內多液泡，革蘭氏染色反應變異。（2）細胞生活力下降。 （3）細胞死亡或自溶。二、連續培養方法：1.恒濁連續培養法：不斷調節流速使細菌培養液濁度保持恒定的連續培養方法。 2.恒化連續培養法：控制恒定的流速，使培養室中營養物濃度基本恒定（控制限制性營養因子的濃度），從而保持細菌的恒定生長速率。三、環境條件對微生物生長的影響1.微生物的生長溫度類型根據微生物最適溫度范圍將微生物分為三種類型最低T最適T最高T分布

9、低溫型-510-15 20-30 冷藏食品、海水中溫型5 25-37 45-50 高溫型30 45-55 60-75 溫泉、堆肥（一）溫度 1.溫度對生長速率的影響 2.衡量微生物的耐熱性的指標（1）熱致死時間（Thermal Death Time, TDT） 在特定的條件下和特定的溫度下，殺死一定數量微生物所需要的時間。（2）D值（decimal reduction time ）：在一定溫度下加熱，90%的活菌數被殺死所需時間（分鐘）。（3） Z值：縮短90%熱致死時間所需要升高的溫度（ ）（4）F值：在一定的基質中，121.1 加熱殺死一定數量微生物所需時間。加熱致死時間曲線圖 加熱致死時

10、間曲線圖 殘留活細胞曲線圖 殘留活細胞曲線圖4.高溫致死微生物作用的應用（二）氫離子濃度（pH）大多數細菌、藻類和原生動物的最適pH值為6.5-7.5；少數細菌非常嗜酸。;放線菌的最適pH為7.5-酵母菌、霉菌的最適pH為5-6。各類微生物生長適宜pH值 .酸性防腐劑 1.苯甲酸（C6H5COOH）和苯甲酸鈉（C6H5COONa）添加于pH值4.5以下的食品，能抑制酵母和霉菌，抑制酵母的作用比抑制霉菌的作用更大。最高允許量不超過0.1%。2.山梨酸（C6H8O2）及其鉀鹽或鈉鹽:用于pH4.5以下食品，對酵母和霉菌有較 好的抑制效果，對霉菌的抑制作用更好。最高用量不超過0.1%。3.丙酸（CH

11、3CH2COOH）及其鈣鹽或鈉鹽;抑制霉菌，對酵母無效。最高用量不超過0.32%。4.脫氫醋酸及其鈉鹽:對霉菌、酵母菌和細菌均有抑制作用，酸度愈高，抑菌效果愈強，pH6時也有效。面包中加入0.005-0.0075%可使面包在3-5天內不霉變。5.乳酸（CH3CHOHCOOH）:無明確限量。6.醋酸（CH3COOH）:無明確限量。（三）水分活度（Aw）1.微生物生長所需Aw值 大多數細菌生長的最低Aw值在0.94以上，最適Aw值在0.995以上。大多數酵母生長的最低Aw值范圍為0.88-0.94。 大多數霉菌生長的最低Aw值在0.80以上。2.紫外輻射殺菌機理： （1）使DNA形成胸腺嘧啶二聚體

12、；（2）氧化產生H2O2；（3）核酸和蛋白質分別在l=260nm及l=280nm有強的吸收，引起分子變化甚至變形。第八章 微生物的遺傳和變異一、核酸是遺傳變異的物質基礎 三個經典試驗二、遺傳物質在細胞中的存在形式1.細胞水平：細胞核遺傳物質、細胞質遺傳物質。2.細胞核水平：真核細胞：1條以上染色體。原核細胞：細菌染色體是1條環狀雙螺旋DNA。3.染色體水平：真核細胞染色體與組蛋白結合。細菌染色體不含組蛋白。 4.核酸水平：核酸結構：1953年Wason & Crick DNA雙螺旋結構模型和半保留復制方式。 5.基因水平：基因：生物體儲存遺傳信息的因子，是遺傳物質的最小單位，它是DNA

13、上一個特定片段。細菌基因的結構是連續的, 無內含子；真核細胞基因的結構連續性不強，往往有內含子。6.核苷酸水平： A、G、C、T（U）四種7.堿基水平（密碼子水平）：三個堿基決定一個密碼子。五、基因突變突變（mutation）遺傳物質（DNA或RNA）中的核甘酸順序突然發生了穩定的可遺傳的變化。基因突變（gene mutation ）又稱點突變（point mutation）是由于DNA鏈上的一對或少數幾對堿基發生改變而引起的。染色體畸變（chromosome aberration）DNA的大段變化，如插入、缺失、重復、易位、倒位。基因突變類型1.營養缺陷型（auxotroph）由基因突變而引

14、起代謝過程中某酶合成能力喪失的突變型，它們必須在原有培養基中添加相應的營養成分才能正常生長。2、條件致死突變型：指在某一條件（非允許條件）下呈現致死效應，而在另一條件（允許條件）下卻不表現致死效應的突變類型。如溫度敏感突變型（Ts mutant）。基因突變機制回復突變突變菌株再次突變回復到與出發菌株相同的突變。移碼突變（frame-shift mutation)由一種誘變劑引起DNA分子中的一個或少數幾個核苷酸的增添或缺失，從而使該部位后面的全部遺傳密碼發生轉錄和轉譯錯誤的一類突變。吖啶類染料（原黃素、吖啶黃、吖啶橙等）六、基因重組（gene recombination）把兩個不同性狀的個體內

15、的遺傳基因轉移到一起，經過遺傳分子的交換重組后，形成新遺傳型個體的方式。（一）原核微生物基因重組方式：基因重組轉化（transformation）受體菌直接吸收來自供體菌的DNA片段通過交換，把它組合到自己的基因組中，從而獲得供體菌的部分遺傳性狀的現象。轉化因子（transforming principle ）在轉化過程中，轉化的DNA片段稱為轉化因子 ，分子量小于107，最多不超過1020個基因。感受態（competence）受體菌只有處于感受態時，才能攝取轉化因子。細菌處于感受態是因為其表面有一種吸附DNA的受體.接合（conjugation）接合是細菌通過性菌毛相互連接溝通，將遺傳物質（

16、主要是質粒DNA）從供體菌轉移給受體菌。轉導（transduction）轉導是以轉導噬菌體為載體，將供體菌的一段DNA轉移到受體菌內，使受體菌獲得新的性狀。 普遍性轉導（generalized transduction）局限性轉導（restricted transduction）普遍性轉導與局限性轉導的區別區別要點普遍性轉導局限性轉導基因轉導發生的時期裂解期溶原期轉導的遺傳物質供體菌染色體DNA任何部位或質粒噬菌體DNA及供體菌DNA的特定部位轉導的后果完全轉導或流產轉導受體菌獲得供體菌DNA特定部位的遺傳特性轉導頻率受體菌的10-7轉導頻率較普遍轉導增加1000倍(10-4)（二）真核微生物

17、基因重組方式 準性生殖和有性生殖的比較準性生殖有性生殖參與接合的親本細胞形態相同的體細胞形態或生理上有分化的性細胞異核體階段有無接合后雙倍體的細胞形態與單倍體基本相同與單倍體明顯不同雙倍體變為單倍體途徑有絲分裂減數分裂接合發生的幾率偶然發生，幾率低正常出現，幾率高七、微生物菌種選育誘變育種的基本步驟 微生物菌種保藏方法八、微生物菌種保藏方法方法主要原理適宜保藏對象保藏期評價低溫保藏法低溫各大類群3-6月簡便行超低溫保藏法超低溫（超低溫冰箱、液氮）各大類群1-2年簡便石蠟油低溫封藏法低溫、缺氧各大類1-2年簡便載體吸附法（沙土、濾紙片等）干燥、無營養產孢子微生物1-10年簡便真空干燥法干燥、真空

18、、無營養適宜保藏對象1-10年簡便冷凍真空干燥法缺氧、低溫、干燥、無營養產孢子微生物5-15年高效活體保藏法寄生各大類第九章 微 生 物 生 態一、微生物在自然界中的分布：土壤、水、空氣、動植物體上、極端環境1.土壤中微生物的種類2.極端環境：強烈限制大多數生物生長的環境。高溫、低溫、高鹽、高壓、高酸、高堿、高輻射等。二、微生物間的相互關系1、共生 指兩種生物生活在一起時，互相依賴，彼此都能獲益。兩種生物緊密結合形成共生體。2、互生（Mutualism)兩種微生物生活在一起時，不形成共生體，聯合比較松散，可以只對一方有利，也可以對雙方都有利。3、共處：兩種微生物互無影響地生活在一起。4、拮抗（

19、Antagonism）兩種微生物生活在一起時，一種微生物產生某種特殊的代謝產物或改變環境條件，從而抑制甚至殺死另一種微生物的現象。5、寄生（Parasitism）一種微生物生活在另一種微生物的表面或體內，從后者的細胞、組織或體液中取得營養，前者稱為寄生物，后者稱為寄主。通常是寄主受損，寄生物獲利。6、捕食 一種微生物直接吞食另一種微生物。7、競爭 兩種生物互相爭奪有限的同一營養或其他共需養料。微生物與其它生物間的相互關系（一）微生物與高等植物間的相互關系1.互生關系 2.共生關系 3.寄生關系第十章 傳染與免疫內毒素(endotoxin)：革蘭陰性菌細胞壁中的脂多糖組分。外毒素(exotoxi

20、n)：多數為革蘭陽性菌少數革蘭陰性菌產生的毒性物質，常由細菌合成后分泌至細胞外。化學成分為蛋白質。類毒素（toxoid）：用0.3%-0.4%甲醛處理外毒素，可使其毒性完全喪失，但仍保持抗原性，這種經處理的外毒素稱為類毒素。免疫人們把生物體能夠辨別自我和非我，并對非我作出反應以保持自身穩定的功能稱為免疫。傳統上指生物機體對微生物侵染的抵抗力和對同種微生物再感染的特異性防范能力。免疫的基本功能：免疫防御功能：機體對由消化道、呼吸道、皮膚、粘膜等途徑進入的病原體有抵抗能力。免疫穩定功能：把機體新陳代謝衰老和死亡的細胞清除體內。以維護機體的生理平衡。免疫監視功能：清除自身突變的細胞的功能。抗原（an

21、tigen） 是一類能刺激人或動物機體產生抗體或致敏淋巴細胞（免疫原性），并能與這些產物在體內或體外發生特異性反應的物質（反應原性）。（一）抗原的性質1、異物性：A 異種間的物質B同種異體間的物質C自體內隔絕物質D 眼睛水晶體蛋白質、精 細胞及甲狀腺球蛋白等2.分子量足夠大：一般>104道爾頓3.立體化學結構：一般分子結構和空間構象愈復雜的物質，免疫原性愈強。4.抗原決定族antigenic determinant(抗原分子表面上的具有一定化學組成和結構的特殊化學基團)決定其特異性（二）微生物抗原成分1. 細菌抗原成分(1)菌體抗原:革蘭氏陰性菌的菌體抗原稱O抗原-脂多糖蛋白質的復合物(

22、2)鞭毛抗原稱為H抗原(3)表面抗原:不同細菌的表抗原名稱不同.大腸桿菌的表面抗原稱為封套抗原或K抗原,肺炎雙球菌的叫莢膜抗原,傷寒沙門氏菌的表面抗原稱為Vi抗原2. 病毒抗原成分：顆粒抗原、組分抗原、可溶性抗原抗體(antibody)是由抗原刺激人體或動物體的B細胞,由B細胞轉化成漿細胞所產生的具有特異性的免疫球蛋白(immunoglobulin,縮寫為Ig)第十一章 有益微生物在食品工業中的應用一、五種應用形式：1.微生物菌體的利用 2.發酵食品的應用 3.微生物代謝產物 4.微生物酶的應用5.微生物在食品工廠廢棄物處理方面的應用二、各種應用中所用微生物種類第十二章微生物與食品腐敗變質一、

23、微生物引起食品腐敗變質的基本條件（一）微生物的污染 （二）食品的特性與微生物的適應性1.食品營養物質組，2.食品基質條件 （1）食品pH值 （2）水分 （3）滲透壓（三）食品的外界環境條件與微生物的適應性1.溫度2.氣體3.濕度二、罐頭食品的腐敗變質（一）罐頭食品分類：1966年，Schmitt根據pH值將罐頭食品分為四類 A低酸性食品（pH>5.3） B中酸性食品(pH5.34.5) C中酸性食品(pH5.34.5) D高酸性食品(pH <3.7)（二）罐頭食品常見的腐敗變質現象1.脹灌：罐頭底蓋外凸的現象。2.平酸（flat sour）：指食品發生酸敗，而罐頭外觀仍屬正常。3.

24、黑變（或硫化物腐敗）：某些細菌（致黑梭狀芽孢桿菌）分解含硫蛋白質產生H2S，H2S與灌內壁鐵質發生反應形成黑色化合物，沉積在灌壁或食品上，致使食品發黑并呈臭味。4.發霉：不太常見，只有漏灌或灌內真空度過低時，才有可能在低水分和高濃度糖分的食品表面上出現霉變。超高溫瞬時間殺菌（UHT）：75-85 ，預熱4-6分鐘后通過130-150 高溫數秒（2秒）三、鮮肉的腐敗變質現象 1.表面發粘 2.變色 3.霉斑 4.氣味改變四、果汁的腐敗變質現象第十三章 微生物與食物中毒食物中毒 指人體因吃了含有有毒有害的食物而引起的中毒。在大多數情況下以引起急性胃腸炎癥狀為主特征。食物中毒分為：A 細菌性食物中毒

25、（感染型食物中毒毒素型食物中毒）B 真菌性食物中毒C 自然毒食物中毒D 化學性食物中毒一、細菌性食物中毒類型1、感染型食物中毒 細菌大量增殖，隨食物進入人體，侵犯腸道粘膜，出現嘔吐、腹瀉、腹痛等急性胃腸炎癥狀，細菌到達腸道后仍繼續增殖，其發病需經一定的潛伏期，一般為8-24小時。2、毒素型食物中毒 細菌增殖時產生的毒素隨食物進入人體，被腸道吸收而發病，一般比感染型食物中毒潛伏期短，30分鐘-8小時，常為3小時。二、常見食物中毒：1、沙門氏菌食物中毒 2、金黃色葡萄球菌食物中毒3、肉毒桿菌食物中毒4、黃曲霉毒素（Aflatoxin）第十四章 食品衛生微生物學檢驗食品衛生標準中的微生物指標及各指標

26、所指示的衛生學意義一、細菌總數指食品檢樣經處理，在一定條件下培養后，所得1g食品或1mL食品中或1cm2食品表面積上所含有的細菌菌落總數。細菌總數所指示的食品衛生意義 ：1.它可以作為食品被污染程度的標志，一般食品中細菌總數越多，則表明該食品污染程度越深。2.它可以用來預測食品存放的期限或程度。二、大腸菌群值大腸菌群：指一群能發酵乳糖產酸產氣，需氧的或兼性厭氧的革蘭氏陰性無芽孢的桿菌。包括埃希氏菌屬、檸檬酸菌屬、腸桿菌屬和克雷伯氏菌屬等的一些菌種。大腸菌群值：指每100克或100ml食品檢樣中大腸菌群最可能數（most probable number）。大腸菌群值所指示的衛生意義：1.它可作為糞便污染食品的指示菌。2.它可作為腸道致病菌污染食品可能性的指示菌。三、致病菌（病原菌）根據不同食品的特點選定一定的病原菌作為檢驗的重點對象。例如蛋粉、冷凍禽類、肉類食品等常規定沙門氏菌是必須檢驗的重要項目；酸度不高的罐藏食品，肉毒桿菌是必須檢驗的對象；酸牛奶則規定腸道致病菌和致病性球菌（鏈球菌和葡萄球菌）是檢測重點。補充： 微生物的命名：瑞典林奈 “雙名法”屬名（拉丁文名詞，第一個字母大寫，其余小寫）+ 種名（拉丁文形容詞，小寫）：大腸桿菌（Escherichia） Salmonel