第一章绪论 一、 微生物与微生物学(Microbe) 什么是微生物？这是首先要解决的问题 。在生产实践中，在日常生活中，我们常常可以看 到下面的现象：通过发酵可以生产大量的抗菌 素，味精和酶制剂：谷物大豆可以做出面包和酱 油；农田种上红花草就能肥田；衣服发霉，食品 腐败，人类和动植物的传染病，而且这些传染病 容易流行。所有这些都是微生物作用的结果
第一章 绪 论 ⚫ 一、微生物与微生物学(Microbe) ⚫ 什么是微生物? 这是首先要解决的问题. ⚫ 在生产实践中,在日常生活中,我们常常可以看 到下面的现象:通过发酵可以生产大量的抗菌 素,味精和酶制剂;谷物大豆可以做出面包和酱 油;农田种上红花草就能肥田;衣服发霉,食品 腐败;人类和动植物的传染病,而且这些传染病 容易流行。所有这些都是微生物作用的结果
那么，到底什么是微生物呢？简单地说，微生物是一群 体形微小，构造简单的低等生物的总称。从广义上讲， 它包括细菌、放线菌、酵母菌、霉菌、病毒、类病毒、 蓝绿藻、螺旋体、支原体、衣原体立克次氏体、粘 菌、单细胞藻类和原生动物等。在食品工业中，较为常 见与常用的微生物属于前面五大类。 ● 微生物，顾名思义：微就是”细小”，”小”的意思，小到什 么程度，是用肉眼直接看不到的，如细菌，我们现在谁也 看不见，但它确确实实就在我们面前，而且有许多。它 虽然小，但它具有一定的形态、结构，且能在适宜的环 境中生长、繁殖，也就是说它是有生命的物体—生物 其它的生物也是如此
⚫ 那么,到底什么是微生物呢? 简单地说,微生物是一群 体形微小,构造简单的低等生物的总称。从广义上讲, 它包括细菌、放线菌、酵母菌、霉菌、病毒、类病毒、 蓝绿藻、螺旋体、支原体、衣原体、立克次氏体、粘 菌、单细胞藻类和原生动物等。在食品工业中,较为常 见与常用的微生物属于前面五大类。 ⚫ 微生物,顾名思义:微就是"细小","小"的意思,小到什 么程度,是用肉眼直接看不到的,如细菌,我们现在谁也 看不见,但它确确实实就在我们面前,而且有许多。它 虽然小,但它具有一定的形态、结构,且能在适宜的环 境中生长、繁殖,也就是说它是有生命的物体——生物, 其它的生物也是如此
那么好了，现在我们可以下定义了。综合起来讲，微生 物的定义就是一肉眼直接看不见的，必须借助于显微 镜，放大数十、数百、甚至数千倍才能观察到的，有一 定的结构、形态，能在适宜环境中生长繁殖的细小生物。 ·现在，我们知道了微生物的定义，那么，微生物到底在那 些地方存在？它们吃什么东西，与我们人类以及其它动 植物有什么关系等等许多问题成了人们亟待解决的问 题。这样一来，微生物学就应用而生了。 微生物学：研究微生物的形态，生理，分类以及它们与生 物界、非生物界的相互作用，与人类生产和生活的利害 关系的科学
⚫ 那么好了,现在我们可以下定义了。综合起来讲,微生 物的定义就是——肉眼直接看不见的,必须借助于显微 镜，放大数十、数百、甚至数千倍才能观察到的,有一 定的结构、形态,能在适宜环境中生长繁殖的细小生物。 ⚫ 现在,我们知道了微生物的定义,那么,微生物到底在那 些地方存在?它们吃什么东西,与我们人类以及其它动 植物有什么关系等等许多问题成了人们亟待解决的问 题。这样一来,微生物学就应用而生了。 ⚫ 微生物学:研究微生物的形态,生理,分类以及它们与生 物界、非生物界的相互作用,与人类生产和生活的利害 关系的科学
二、微生物的特点： 。微生物与动植物相比较，具有以下特点： 。1、种类多，分布广 种类：据统计，已发现的微生物种类达十万种以上， 广泛分布于自然界中。按其结构，组成等差异分为三 大类： (1)非细胞型微生物：体积极微小，能通过滤菌器， 只能在活细胞内生长繁殖，病毒就属于这一类。 (2)原核细胞型微生物：仅有原始的核，无核膜和 核仁，缺乏完整的细胞器，这类微生物如细菌，衣原 体，支原体，立克次氏体，螺旋体和放线菌
⚫ 二、微生物的特点: ⚫ 微生物与动植物相比较,具有以下特点: ⚫ 1、种类多，分布广 ⚫ 种类：据统计，已发现的微生物种类达十万种以上， 广泛分布于自然界中。按其结构，组成等差异分为三 大类： ⚫ （1）非细胞型微生物：体积极微小，能通过滤菌器， 只能在活细胞内生长繁殖，病毒就属于这一类。 ⚫ （2）原核细胞型微生物：仅有原始的核，无核膜和 核仁，缺乏完整的细胞器，这类微生物如细菌，衣原 体，支原体，立克次氏体，螺旋体和放线菌
(3)真核细胞型微生物：细胞核的分化程度较高， 有核膜，核仁和染色体，细胞内有完整的细胞器，真 菌和微细藻类即真核细胞型微生物。 分布：微生物在自然界的分布是极其广泛的，上至几 万米的高空，下至数千米的深海：热至90℃的温泉， 冷至-80℃的南极；盐湖、沙漠、人体内外、动植物组 织、化脓的伤口等到处都有微生物的足迹，真可谓无 微不至，无孔不入。凡是有高等生物存在的地方，都 有微生物的存在，甚至没有高等生物的地方，也有微 生物的存在。微生物之所以分布广，与其本身小而轻 是密切相关的。衡量微生物个体的大小，通常以微米 (μm)为单位，例如，大肠杆菌的大小为 0.40.7×1.04.0μm。从重量上来讲，每个细菌的重 量一般只有1×1091×1010mg,也就是说，大约10亿个 细菌才有1mg重，病毒子就更小了
⚫ （3）真核细胞型微生物：细胞核的分化程度较高， 有核膜，核仁和染色体，细胞内有完整的细胞器，真 菌和微细藻类即真核细胞型微生物。 ⚫ 分布：微生物在自然界的分布是极其广泛的，上至几 万米的高空，下至数千米的深海；热至90℃的温泉， 冷至-80℃的南极；盐湖、沙漠、人体内外、动植物组 织、化脓的伤口等到处都有微生物的足迹，真可谓无 微不至，无孔不入。凡是有高等生物存在的地方，都 有微生物的存在，甚至没有高等生物的地方，也有微 生物的存在。微生物之所以分布广，与其本身小而轻 是密切相关的。衡量微生物个体的大小，通常以微米 （ μm ） 为单位 ， 例 如 ， 大肠杆菌的大小为 0.4~0.7×1.0~4.0μm。从重量上来讲，每个细菌的重 量一般只有1×109~1×1010mg，也就是说，大约10亿个 细菌才有1mg重，病毒子就更小了
● 微生物虽然分布广泛，但其分布密度是不一样的，它 随着外界环境条件的不同而异。一般地说，外界环境 条件适宜，也就是说，有机物质丰富的地方，微生物 的种类和数量就多。一个感冒病人，打一个喷嚏含有 1500万个左右个病毒。土壤更是微生物的大本营。在 1g肥沃的土壤里，含有几十亿个微生物。相反，如果 营养缺乏，条件恶劣的地方，微生物的种类和数量就 大大减少了。 微生物的分布广泛，对我们人类来讲，有利的一面， 那就是我们可以更好地开发菌种资源，从各种环境筛 选我们所需要的微生物。例如，我国曾多次从土壤中 筛选到许多抗生素的生产菌。在我们内蒙古地区广大 的牧区，可以分离到许多别处没有的优良的乳酸菌；有 害的方面，那就是所谓有害菌的作用（传染疾病、细 菌武器、食品腐败变质等)
⚫ 微生物虽然分布广泛，但其分布密度是不一样的，它 随着外界环境条件的不同而异。一般地说，外界环境 条件适宜，也就是说，有机物质丰富的地方，微生物 的种类和数量就多。一个感冒病人，打一个喷嚏含有 1500万个左右个病毒。土壤更是微生物的大本营。在 1g肥沃的土壤里，含有几十亿个微生物。相反，如果 营养缺乏，条件恶劣的地方，微生物的种类和数量就 大大减少了。 ⚫ 微生物的分布广泛，对我们人类来讲，有利的一面， 那就是我们可以更好地开发菌种资源，从各种环境筛 选我们所需要的微生物。例如，我国曾多次从土壤中 筛选到许多抗生素的生产菌。在我们内蒙古地区广大 的牧区,可以分离到许多别处没有的优良的乳酸菌; 有 害的方面，那就是所谓有害菌的作用（传染疾病、细 菌武器、食品腐败变质等）
2、繁殖快 微生物的繁殖速度非常惊人，拿细菌来讲，一般每 隔20-30min即可分裂一次，这样细胞的数目就比原来 增加一倍。假如一个细菌每20min分裂一次，而且每个 子细胞都有同样的繁殖能力，那么1h后，就变成8个， 2h后变成64个。24h后可繁殖72代，这样一来，原来的 一个细胞（一个细菌）就变成了22个细菌。如果按10亿 个细菌重量1mg计算，则272个细菌的重量就超过4722 吨。假使再这样繁殖4一5天的话，它就会形成和地球 同样大的物体。当然，这仅仅是理论推断，在实际中。 由于种种原因，这种情况并不能存在，具体什么原因， 我们以后会讲到
2、繁殖快 ⚫ 微生物的繁殖速度非常惊人，拿细菌来讲，一般每 隔20-30min即可分裂一次，这样细胞的数目就比原来 增加一倍。假如一个细菌每20min分裂一次，而且每个 子细胞都有同样的繁殖能力，那么1h后，就变成8个， 2h后变成64个。24h后可繁殖72代，这样一来，原来的 一个细胞(一个细菌)就变成了2 72个细菌。如果按10亿 个细菌重量1mg计算，则2 72个细菌的重量就超过4722 吨。假使再这样繁殖4—5天的话，它就会形成和地球 同样大的物体。当然，这仅仅是理论推断，在实际中。 由于种种原因，这种情况并不能存在，具体什么原因， 我们以后会讲到
● 总之，不管怎么说，微生物的繁殖速度是惊人的。正 是这种惊人的繁殖速度，为在短时间内获得大量的菌 体提供了极为有利的条件。例如：利用培养酵母菌来生 产蛋白质，一般每隔8一12h就能收获1次，而农作物一 般要每年或至少半年才能收获1次。相反，如果发酵生 产受到微生物的污染，其危害也是十分严重的。 ·3、食谱杂 。微生物利用物质的能力很强。凡是能被动物、植物利 用的物质，例如：蛋白质、糖类及无机盐等，微生物 都能利用。有些不能被动植物利用的物质，也能找到 能利用它们的微生物。例如纤维素、石油、塑料等， 不少微生物能将它们分解。另外，还有一些对动植物有 毒的物质，例如：氰、酚、聚氯联苯等，也有一些微生 物能对付它们
⚫ 总之，不管怎么说，微生物的繁殖速度是惊人的。正 是这种惊人的繁殖速度，为在短时间内获得大量的菌 体提供了极为有利的条件。例如:利用培养酵母菌来生 产蛋白质，一般每隔8—12h就能收获1次，而农作物一 般要每年或至少半年才能收获1次。相反，如果发酵生 产受到微生物的污染，其危害也是十分严重的。 ⚫ 3、食谱杂 ⚫ 微生物利用物质的能力很强。凡是能被动物、植物利 用的物质，例如：蛋白质、糖类及无机盐等，微生物 都能利用。有些不能被动植物利用的物质，也能找到 能利用它们的微生物。例如纤维素、石油、塑料等， 不少微生物能将它们分解。另外,还有一些对动植物有 毒的物质，例如：氰、酚、聚氯联苯等,也有一些微生 物能对付它们
美国康奈尔大学早在70年代初期就分离到能分解DDT 的微生物，日本也发现了分解聚氯联苯的红酵母。 微生物这个特点有利于我们开展综合利用变废为宝， 为社会创造财富。这样，农村中的农副产品可以进一 步加工，如秸杆发酵后作为家畜的饲料；纤维素分解 成单糖，进行酒精发酵等都可以提高农副产品的利用 率；污水处理、制造堆肥等等能将有害物质化为无害， 把不能利用的物质变成了植物能吸收的肥料，又减少 了环境污染。这些都是有利的一面。然而，对我们人 类有用的食品和原材料，由于保管不当，也会被微生 物占为己有，加以利用而造成浪费。这一方面也应引 起我们的注意。再有传染病的发生
美国康奈尔大学早在70年代初期就分离到能分解DDT 的微生物，日本也发现了分解聚氯联苯的红酵母。 微生物这个特点有利于我们开展综合利用变废为宝， 为社会创造财富。这样，农村中的农副产品可以进一 步加工，如秸杆发酵后作为家畜的饲料；纤维素分解 成单糖，进行酒精发酵等都可以提高农副产品的利用 率；污水处理、制造堆肥等等能将有害物质化为无害， 把不能利用的物质变成了植物能吸收的肥料，又减少 了环境污染。这些都是有利的一面。然而，对我们人 类有用的食品和原材料，由于保管不当，也会被微生 物占为己有，加以利用而造成浪费。这一方面也应引 起我们的注意。再有传染病的发生
4、代谢旺盛 微生物虽然个体很小，但却“胃口”很大，能“吃” 会“拉”，代谢能力非常强，素有“小型化工厂”之 称。从单位重量来看，微生物的代谢强度比高等动物 大几千到几万倍。比方说：1kg酒精酵母1天内能消耗 掉几千kg糖，转变成酒精。从工业生产的角度来看， 他能够将基质较多地转变为有用的产品。例如：用乳 酸菌生产乳酸，每个细胞（菌体）可以产生为其体量 103一104倍的乳酸。 代谢旺盛的另一个表现形式就是微生物的代谢类型非 常多，而且有些是动植物不具有的，例如：生物固氮 作用等
⚫ 4、代谢旺盛 ⚫ 微生物虽然个体很小，但却“胃口”很大，能“吃” 会“拉” ，代谢能力非常强，素有“小型化工厂”之 称。从单位重量来看，微生物的代谢强度比高等动物 大几千到几万倍。比方说：1㎏酒精酵母1天内能消耗 掉几千㎏糖，转变成酒精。从工业生产的角度来看， 他能够将基质较多地转变为有用的产品。例如：用乳 酸菌生产乳酸，每个细胞（菌体）可以产生为其体量 103—104倍的乳酸。 ⚫ 代谢旺盛的另一个表现形式就是微生物的代谢类型非 常多，而且有些是动植物不具有的，例如：生物固氮 作用等