01绪论微生物学简介食品微生物学江南大学.ppt

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2、1 3.3.张文治：张文治：新编食品微生物学新编食品微生物学轻工出版社轻工出版社 199519954.4.杨洁彬：杨洁彬：食品微生物学食品微生物学 北农大出版社北农大出版社 199519955.5.杨汝德：杨汝德：现代工业微生物学现代工业微生物学 华南理工大学出版社华南理工大学出版社20012001 6.美M.T 马迪根 微生物生物学 科学出版社 20017.无锡轻工业学院编微生物学（工业发酵专业)第二版 轻工业出版社 19908.美J.Nicklin 微生物学科学出版社 20009.德Schlegel 普通微生物学 第六版 复旦大学译 复旦大学出版社 1990 10.Frazier,WC F

3、ood Microbiology 4th 1998 www.01绪论微生物学简介食品微生物学江南大学01绪论微生物学简介食品微生物学江南大学本章主要内容本章主要内容微生物与微生物学微生物与微生物学微生物与微生物学微生物与微生物学微生物学的发展微生物学的发展微生物学的发展微生物学的发展微生物的特点微生物的特点微生物的特点微生物的特点微生物学及其研究内容微生物学及其研究内容微生物学及其研究内容微生物学及其研究内容微生物与食品工业微生物与食品工业微生物与食品工业微生物与食品工业01绪论微生物学简介食品微生物学江南大学微生物与微生物学微生物与微生物学微生物学的发展微生物学的发展微生物的特点微生物的特点

4、01绪论微生物学简介食品微生物学江南大学什么是微生物 微生物（Microorganism，microbe）是对所有形体微小、结构简单的（单细胞的或个体结构较为简单的多细胞的、或没有细胞结构的）低等生物的通称。微生物的种类具有细胞结构的微生物没有细胞结构的微生物：病毒 亚病毒原核生物：（由原核细胞构成的）真核微生物（由真核细胞构成的）真菌：酵母、霉菌、担子菌显微藻类原生动物草履虫水绵细菌、放线菌 支原体、衣原体、立克次氏体、兰细菌类病毒拟病毒朊病毒 金黄色葡萄球菌放线菌真菌病毒霉菌酵母菌草履虫变形虫合尾藻鱼鳞藻01绪论微生物学简介食品微生物学江南大学1.体积小，面积大2.吸收多，转化快（代谢能力

5、强）3.生长旺，繁殖快4.适应强，易变异5.分布广，种类多01绪论微生物学简介食品微生物学江南大学个体过于微小群体外貌不显种间杂居混生形态与作用后果难以认识01绪论微生物学简介食品微生物学江南大学1.史前期：感性认识阶段2.初创期：形态学发展阶段3.奠基期：生理学发展阶段4.发展期：微生物生化的研究发展阶段5.成熟期：分子生物学水平的研究发展阶段01绪论微生物学简介食品微生物学江南大学80008000年前年前曲蘖酿酒，曲蘖酿酒，40004000年前年前酿酒普及，酿酒普及，埃及人埃及人-烤制面包和酿制果酒。烤制面包和酿制果酒。25002500年前年前酿酱、醋，酿酱、醋，麦曲治泻麦曲治泻 公元公元

6、6 6世纪世纪齐民要术齐民要术记载了制曲、酿酒、制酱记载了制曲、酿酒、制酱和酿醋等工艺。和酿醋等工艺。提倡轮作提倡轮作 采用盐渍、糖渍、干燥、酸化等方法采用盐渍、糖渍、干燥、酸化等方法防止食物变质防止食物变质在我国隆庆年间就开始用人痘预防天花。在我国隆庆年间就开始用人痘预防天花。01绪论微生物学简介食品微生物学江南大学我国11世纪开始接种人痘18世纪后叶，Jenner发明牛痘我国预防天花的历史我国预防天花的历史 中国从宋朝起用人痘中国从宋朝起用人痘中国从宋朝起用人痘中国从宋朝起用人痘接种预防天花接种预防天花接种预防天花接种预防天花古代中医书籍上古代中医书籍上古代中医书籍上古代中医书籍上的小儿出

7、天花图的小儿出天花图的小儿出天花图的小儿出天花图17961796年，英国乡村医生琴纳年，英国乡村医生琴纳(Edward Jenner)(Edward Jenner)创造了接种牛痘预防天花，创造了接种牛痘预防天花，0101绪论微生物学简介食品微生物学绪论微生物学简介食品微生物学江南大学江南大学微生物的发现与显微镜的发明有关微生物的发现与显微镜的发明有关15901590年年 荷荷 詹森兄弟詹森兄弟制作了第一台显微镜。制作了第一台显微镜。16641664年年 英英 罗伯特罗伯特.虎克虎克用自制的显微镜用自制的显微镜 并描述了霉菌的子实体结构。并描述了霉菌的子实体结构。16761676年年 荷荷 商人

8、商人列文列文.虎克虎克第一个详细描述第一个详细描述“微微 动体动体”形态形态16801680年年 显微镜放大显微镜放大270270倍倍罗伯特胡克的显微镜今天用虎克发明的显微镜观察红血球的照片虎克用自己发明的显微镜观察到的形态手绘图虎克发明的单式显微镜微生物学的开山祖列文虎克AntonivanLeeuwenhoek 发明显微镜和发现微生物0101绪论微生物学简介食品微生物学绪论微生物学简介食品微生物学江南大学江南大学微生物生理学的研究时期建立了一套独特时期建立了一套独特的研究方法的研究方法,寻找各种传染病病原菌寻找各种传染病病原菌.微生物学奠基人：微生物学奠基人：法国巴斯德路易斯（Louis P

9、asteur）细菌学奠基人：细菌学奠基人：德国科学家罗伯特柯赫（Robert Koch）巴斯德(Louis Pasteur Louis Pasteur 18221895)法法 生物学家、化学家、生物学家、化学家、微生物学之父微生物学之父 01绪论微生物学简介食品微生物学江南大学01绪论微生物学简介食品微生物学江南大学彻底否定了生命“自然发生”的学说。解决了当时生产中提出的许多难题，证实发酵由微生物引起。开创了寻找病原微生物的黄金时期把研究从形态描述推进到生理学研究水平奠定了微生物学的理论，微生物学以独立的学科形式开始形成创造了一些微生物学实验方法：巴氏消毒法01绪论微生物学简介食品微生物学江南

10、大学01绪论微生物学简介食品微生物学江南大学01绪论微生物学简介食品微生物学江南大学微生物方法学和医学微生物学的奠基人发现传染病由不同的病原菌引起并把细菌学尊定为现代科学被誉为细菌学之父。科赫 德德（RobertKoch,18431910）01绪论微生物学简介食品微生物学江南大学发明了固体培养基发明了固体培养基并用其纯化微生物等一系列研究并用其纯化微生物等一系列研究方法的创立方法的创立。创造了细菌染色方法。创造了细菌染色方法。发现了许多病原菌，为以后研究药物和寻找治疗方发现了许多病原菌，为以后研究药物和寻找治疗方法提供了依据。法提供了依据。证实炭疽病因证实炭疽病因 炭疽杆菌炭疽杆菌发现结核病原

11、菌发现结核病原菌结核杆菌结核杆菌提出了为证明某种特定细菌提出了为证明某种特定细菌 是某种特定疾病的病原菌的是某种特定疾病的病原菌的 “科赫原则科赫原则”用划线法获得单菌落01绪论微生物学简介食品微生物学江南大学1)在患病的动物体内总能发现特定微生物，而健康的动物体内则没有。2)在动物体外可以纯培养此微生物。3)将该培养物接种到易感动物体内会引起同样的疾病。4)从试验动物及实验室培养物中重新分离得到的微生物应该是同种微生物。科赫原则图解0101绪论微生物学简介食品微生物学江绪论微生物学简介食品微生物学江南大学南大学进展进展进入微生物生物化学研究水平进入微生物生物化学研究水平进入微生物生物化学研究

12、水平进入微生物生物化学研究水平提出了酶的概提出了酶的概提出了酶的概提出了酶的概念念念念应用微生物的分支学科应用微生物的分支学科应用微生物的分支学科应用微生物的分支学科进一步进一步扩大扩大扩大扩大出现抗生出现抗生出现抗生出现抗生素等新学科素等新学科素等新学科素等新学科出现寻找有益微生物代谢产物的热潮出现寻找有益微生物代谢产物的热潮出现寻找有益微生物代谢产物的热潮出现寻找有益微生物代谢产物的热潮01绪论微生物学简介食品微生物学江南大学E.Buchner德 1897年用无细胞的酵母榨汁“酒化酶”将葡萄糖进行酒精发酵成功，开创了生物生化研究时代。01绪论微生物学简介食品微生物学江南大学JosephLi

13、sterJosephLister 英英 外科消毒术外科消毒术（18651865）01绪论微生物学简介食品微生物学江南大学Alexander FlemingAlexander Fleming (1881 (1881 1955)1955)英英 细菌学家细菌学家,抗生素祖先。抗生素祖先。19281928年年发现了青霉素（发现了青霉素（PenicillinPenicillin）产黄青霉菌落细菌生长抑制区域正常细菌生长区域华生和克里克及DNA双螺旋结构0101绪论微生物学简介食品微生物学江南绪论微生物学简介食品微生物学江南大学大学 我国近代微生物学的发展我国近代微生物学的发展。余贺19031988医学微

14、生物学家，医学教育家汤飞凡汤飞凡(1897.1958.)医学微生物学家 謝少文謝少文-医学微生物學家汤飞凡发现沙眼衣原体汤飞凡发现沙眼衣原体01绪论微生物学简介食品微生物学江南大学由1901-1989年获诺贝尔化学、生理和医学奖的159位获奖者中，97%以上的研究工作与生命科学有关，其中微生物学及与微生物学关系密切的学科的诺贝尔奖获得者占到三分之一以上。01绪论微生物学简介食品微生物学江南大学1901190119991999之间之间之间之间2020世纪世纪世纪世纪 有有有有3939项。没有一个项。没有一个项。没有一个项。没有一个学科能获得如此之多的学科能获得如此之多的学科能获得如此之多的学科能

15、获得如此之多的Nobel PrizeNobel Prize。总人数：总人数：总人数：总人数：7777人人人人美国美国美国美国 4646人，英国人，英国人，英国人，英国 1111人，法国人，法国人，法国人，法国 7 7人，德国人，德国人，德国人，德国 6 6人，瑞士人，瑞士人，瑞士人，瑞士 4 4人，澳大利亚人，澳大利亚人，澳大利亚人，澳大利亚 2 2人，意大利人，意大利人，意大利人，意大利 1 1人人人人01绪论微生物学简介食品微生物学江南大学19451945年，青霉素的发现与发展年，青霉素的发现与发展年，青霉素的发现与发展年，青霉素的发现与发展19521952年，链霉素的发现与发展年，链霉素

16、的发现与发展年，链霉素的发现与发展年，链霉素的发现与发展19531953年，碳水化合物在细胞中的代谢年，碳水化合物在细胞中的代谢年，碳水化合物在细胞中的代谢年，碳水化合物在细胞中的代谢19581958年，微生物遗传的生物化学研究年，微生物遗传的生物化学研究年，微生物遗传的生物化学研究年，微生物遗传的生物化学研究19591959年，年，年，年，DNA DNA 和和和和 RNARNA的发现与合成机理的发现与合成机理的发现与合成机理的发现与合成机理19621962年，年，年，年，DNADNA结构的测定结构的测定结构的测定结构的测定19651965年，细胞中基因活性的调节研究年，细胞中基因活性的调节研

17、究年，细胞中基因活性的调节研究年，细胞中基因活性的调节研究19691969年，细胞病毒感染的机理研究年，细胞病毒感染的机理研究年，细胞病毒感染的机理研究年，细胞病毒感染的机理研究19841984年，单克隆抗体技术的发展，免疫学研究年，单克隆抗体技术的发展，免疫学研究年，单克隆抗体技术的发展，免疫学研究年，单克隆抗体技术的发展，免疫学研究19971997年，朊病毒的研究年，朊病毒的研究年，朊病毒的研究年，朊病毒的研究19991999年，蛋白质在细胞中的移动和定位机理研究年，蛋白质在细胞中的移动和定位机理研究年，蛋白质在细胞中的移动和定位机理研究年，蛋白质在细胞中的移动和定位机理研究01绪论微生物

18、学简介食品微生物学江南大学什么是微生物学 微生物学（Microbiology）是研究微生物生命活动规律的学科。是在分子、细胞或群体水平上研究微生物的形态结构、生长繁殖、生理代谢、遗传异、生态分布和分类进化等 生命活动的基本规律，并将其应用于工业发酵、医学卫生和生物工程等领域的科学。0101绪论微生物学简介食品微生物学绪论微生物学简介食品微生物学江南大学江南大学 包括微生物的形态结构、生长繁殖、包括微生物的形态结构、生长繁殖、生理代谢、遗传变异、生态分布、分生理代谢、遗传变异、生态分布、分类进化以及微生物生命活动与人类、类进化以及微生物生命活动与人类、动植物等相互关系及其规律。动植物等相互关系及

19、其规律。01绪论微生物学微生物学简介食品微生物学介食品微生物学江南大学江南大学按基本按基本问题问题分：普通微生物学、微生物分分：普通微生物学、微生物分类类学、学、微生物生理学、微生物生微生物生理学、微生物生态态学、微生物学、微生物遗传遗传学等。学等。按研究按研究对对象分：象分：细细菌学、真菌学、病毒学、噬菌菌学、真菌学、病毒学、噬菌体学等。体学等。按按应应用用领领域分：工域分：工业业、农业农业、医学、食品、医学、食品、石油、土壤、海洋、石油、土壤、海洋、环环境、境、发发酵微酵微生物学等等。生物学等等。01绪论微生物学简介食品微生物学江南大学干 扰 素脑 菲 肽胰 岛 素乙肝疫苗众抗生素各种单克

20、隆抗体免疫血清1.微生物与医药卫生：用“工程菌”生产药物微生物饲料农用抗菌素生物农药生物菌肥微生物能源01绪论微生物学简介食品微生物学江南绪论微生物学简介食品微生物学江南大学大学01绪论微生物学简介食品微生物学绪论微生物学简介食品微生物学江南大学江南大学酶 工 业氨基酸工业有机酸工业新材料开发生 物 化 工食 品 工 程01绪论微生物学简介食品绪论微生物学简介食品微生物学江南大学微生物学江南大学青红方酱，酱油，豆豉食用醋发酵饮料味精发酵面食食药用菌食用色素食品添加剂淹渍蔬菜01绪论微生物学简介食品微生物学绪论微生物学简介食品微生物学江南大学江南大学微生物处理废水生物工程生物工程商品生产改造物种

21、常规菌(或常规细胞株)遗传工程细胞工程“工程菌”（或“工程细胞株”）微生物工程酶工程生物反应器工程经济效益大量产品社会效益生态效益微生物工程的内容微生物微生物菌体生产菌体生产和应用和应用微生物代谢产物的应用微生物机能的利用0101绪论微生物学简介食品微生物学江南绪论微生物学简介食品微生物学江南大学大学微生物基因组学研究将全面展开微生物生命现象的特性和共性将更加受到重视微生物产业将呈现全新的局面微生物与其他学科实现更广泛的交叉，获得新的发展01绪论微生物学简介食品微生物学江南大学研究与食品有关的微生物的生命活动规律。研究与食品有关的微生物的生命活动规律。研究如何利用有益微生物为人类制造食品。研究

22、如何利用有益微生物为人类制造食品。研究如何控制有害微生物，防止食品发生腐研究如何控制有害微生物，防止食品发生腐败变质。败变质。研究检测食品中微生物的方法，制定食品中研究检测食品中微生物的方法，制定食品中微生物的指标，为判断食品的卫生质量提供微生物的指标，为判断食品的卫生质量提供科学依据。科学依据。01绪论微生物学简介食品微生物学江南大学有益微生物在食品制造中的应用微生物菌体的应用微生物菌体的应用微生物代谢产物的应用微生物代谢产物的应用微生物酶的应用微生物酶的应用有害微生物对食品的危害及防止光学显微镜构造图电子显微镜构造图体积与比表面积体积小面积大 n必须使用显微镜来观察和研究n个体的测量单位是

23、微米(m,即10-6m)，甚至是纳米(nm,即10-9m)。吸收多，转化快重量相同下：重量相同下：乳酸菌每小时可分解其自重乳酸菌每小时可分解其自重1000-10,0001000-10,000倍的倍的乳糖乳糖人：人：2.52.5105 105 小时消耗自身体重小时消耗自身体重10001000倍乳糖。倍乳糖。Candida utilisCandida utilis （产朊假丝酵母）比大豆强（产朊假丝酵母）比大豆强100100倍的蛋白质合成能力倍的蛋白质合成能力n繁殖速度惊人大肠杆菌（牛奶，37）每20分钟繁殖一代1个细菌在24小时内可以繁殖72代生成272个即 4.7221021个后代每个细菌的重

24、量以10-12g计算,总重量达4722吨一般液体培养时,108-109个/每毫升培养液（8-10小时）培养4-5天所形成的大肠杆菌的重量将和地球相仿生长旺，繁殖快有微生物生长的云南腾冲热泉区(85100)美国加州的海边晒盐场适应强，变异频 01绪论微生物学简介食品微生物学江南大学产黄青霉（青霉素的生产菌）产黄青霉（青霉素的生产菌）19431943年，年，20IU20IU青霉素青霉素/ml/ml发酵液发酵液 4040年后，年后，5-105-10万万IUIU青霉素青霉素/ml/ml发酵液发酵液金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌 19431943年，最低制菌浓度为年，最低制菌浓度为0.020.02 g/m

25、lg/ml青霉素青霉素患者每天共注射患者每天共注射1010万万IUIU青霉素；青霉素；4040年后，最低制菌浓度为年后，最低制菌浓度为200200 g/mlg/ml青霉素青霉素成人每天要使用成人每天要使用100100万至数千万万至数千万IUIU青霉素；青霉素；01绪论微生物学简介食品微生物学江南大学无孔不入:生物圈、土壤圈、水圈直至大气圈、岩石圈万米深的海底：硫细菌万米深的海底：硫细菌7-87-8万米的高空：细菌和真菌万米的高空：细菌和真菌南极冰川，不同深度的岩心：球菌、杆菌和微南极冰川，不同深度的岩心：球菌、杆菌和微小的真菌小的真菌人体肠道，聚居人体肠道，聚居100-400100-400种微生物，脆弱拟杆菌种微生物，脆弱拟杆菌（厌氧）、肠杆菌（厌氧）、肠杆菌100m300m1400m2100m3150m4050m6000m01绪论微生物学简介食品微生物学江南大学