【正文】 酸發(fā)酵和丁酸發(fā)酵都是不同細(xì)菌所引起的。為進(jìn)一步研究微生物的生理生化奠定了基礎(chǔ)。 ④其它貢獻(xiàn) 一直沿用至今天的巴斯德消毒法（60～65℃作短時(shí)間加熱處理，殺死有害微生物的一種消毒法）和家蠶軟化病問(wèn)題的解決也是巴斯德的重要貢獻(xiàn)，它不僅在實(shí)踐上解決了當(dāng)時(shí)法國(guó)酒變質(zhì)和家蠶軟化病的實(shí)際問(wèn)題，而且也推動(dòng)了微生物病原學(xué)說(shuō)的發(fā)展，并深刻影響醫(yī)學(xué)的發(fā)展。 (2)柯赫 柯赫是著名的細(xì)菌學(xué)家，由于他曾經(jīng)是一名醫(yī)生，因此對(duì)病原細(xì)菌的研究做出了突出的貢獻(xiàn)： ①具體證實(shí)了炭疽病菌是炭疽病的病原菌；②發(fā)現(xiàn)了肺結(jié)核病的病原菌，這是當(dāng)時(shí)死亡率極高的傳染性疾病，因此柯赫獲得了諾貝爾獎(jiǎng)；③提出了證明某種微生物是否為某種疾病病原體的基本原則——柯赫原則：首先在患病肌體里存在著一種特定的病原菌，并可以從該肌體里分離得到純培養(yǎng)；然后用得到的純培養(yǎng)接種敏感動(dòng)物，表現(xiàn)出特有的性狀；最后從被感染的敏感動(dòng)物中又一次獲得與原病原菌相同的純培養(yǎng)。由于柯赫在病原菌研究方面的開(kāi)創(chuàng)性工作，自19世紀(jì)70年代至20世紀(jì)20年代成了發(fā)現(xiàn)病原菌的黃金時(shí)代，所發(fā)現(xiàn)的各種病原微生物不下百余種，其中還包括植物病原菌。 柯赫除了在病原菌方面的偉大成就外，在微生物基本操作技術(shù)方面的貢獻(xiàn)更是為微生物學(xué)的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，這些技術(shù)包括：①用固體培養(yǎng)基分離純化微生物的技術(shù)，這是進(jìn)行微生物學(xué)研究的基本前提，這項(xiàng)技術(shù)一直沿用至今；②配制培養(yǎng)基（見(jiàn)第三章），也是當(dāng)今微生物研究的基本技術(shù)之一。這兩項(xiàng)技術(shù)不僅是具有微生物研究特色的重要技術(shù)，而且也為當(dāng)今動(dòng)植物細(xì)胞的培養(yǎng)做出了十分重要的貢獻(xiàn)。 巴斯德和柯赫的杰出工作，使微生物學(xué)作為一門(mén)獨(dú)立的學(xué)科開(kāi)始形成，并出現(xiàn)以他們?yōu)榇矶⒌母鞣种W(xué)科，例如細(xì)菌學(xué)（巴斯德、柯赫等）、消毒外科技術(shù)（J.Lister），免疫學(xué)（巴斯德、Metchnikoff、Behring、Ehrlich等）、土壤微生物學(xué)（BeijernckWinogradsky等）、病毒學(xué)（Ivanowsky、Beijerinck等）、植物病理學(xué)和真菌學(xué)（Bary、Berkeley等）、釀造學(xué)（Hensen、Jorgensen等）以及化學(xué)治療法（Ehrlish等）。微生物學(xué)的研究?jī)?nèi)容日趨豐富，使微生物學(xué)發(fā)展更加迅速。 現(xiàn)代微生物學(xué)的發(fā)展 20世紀(jì)上半葉微生物學(xué)事業(yè)欣欣向榮。微生物學(xué)沿著兩個(gè)方向發(fā)展，即應(yīng)用微生物學(xué)和基礎(chǔ)微生物學(xué)。在應(yīng)用方面，對(duì)人類疾病和軀體防御機(jī)能的研究，促進(jìn)了醫(yī)學(xué)微生物學(xué)和免疫學(xué)的發(fā)展。青霉素的發(fā)現(xiàn)（Fleming,1929）和瓦克斯曼（Waksman）對(duì)土壤中放線菌的研究成果導(dǎo)致了抗生素科學(xué)的出現(xiàn)，這是工業(yè)微生物學(xué)的一個(gè)重要領(lǐng)域。環(huán)境微生物學(xué)在土壤微生物學(xué)研究的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)。微生物在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用使農(nóng)業(yè)微生物學(xué)和獸醫(yī)微生物學(xué)等也成為重要的應(yīng)用學(xué)科。應(yīng)用成果不斷涌現(xiàn)，促進(jìn)了基礎(chǔ)研究的深入，于是細(xì)菌和其它微生物的分類系統(tǒng)在20世紀(jì)中葉出現(xiàn)了，對(duì)細(xì)胞化學(xué)結(jié)構(gòu)和酶及其功能的研究發(fā)展了微生物生理學(xué)和生物化學(xué)，微生物遺傳和變異的研究導(dǎo)致了微生物遺傳學(xué)的誕生。微生物生態(tài)學(xué)在20世紀(jì)60年代也形成了一個(gè)獨(dú)立學(xué)科。 20世紀(jì)80年代以來(lái)，在分子水平上對(duì)微生物研究迅速發(fā)展，分子微生物學(xué)應(yīng)運(yùn)而生。在短短的時(shí)間內(nèi)取得了一系列進(jìn)展，并出現(xiàn)了一些新的概念，較突出的有，生物多樣性、進(jìn)化、三原界學(xué)說(shuō)；細(xì)菌染色體結(jié)構(gòu)和全基因組測(cè)序；細(xì)菌基因表達(dá)的整體調(diào)控和對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)機(jī)制；細(xì)菌的發(fā)育及其分子機(jī)理；細(xì)菌細(xì)胞之間和細(xì)菌同動(dòng)植物之間的信號(hào)傳遞；分子技術(shù)在微生物原位研究中的應(yīng)用。經(jīng)歷約150年成長(zhǎng)起來(lái)的微生物學(xué)，在21世紀(jì)將為統(tǒng)一生物學(xué)的重要內(nèi)容而繼續(xù)向前發(fā)展，其中兩個(gè)活躍的前沿領(lǐng)域?qū)⑹欠肿游⑸镞z傳學(xué)和分子微生物生態(tài)學(xué)。 微生物產(chǎn)業(yè)在21世紀(jì)將呈現(xiàn)全新的局面。微生物從發(fā)現(xiàn)到現(xiàn)在短短的300年間，特別是20世紀(jì)中葉，已在人類的生活和生產(chǎn)實(shí)踐中得到廣泛的應(yīng)用，并形成了繼動(dòng)、植物兩大生物產(chǎn)業(yè)后的第三大產(chǎn)業(yè)。這是以微生物的代謝產(chǎn)物和菌體本身為生產(chǎn)對(duì)象的生物產(chǎn)業(yè)，所用的微生物主要是從自然界篩選或選育的自然菌種。21世紀(jì)，微生物產(chǎn)業(yè)除了更廣泛的利用和挖掘不同生境（包括極端環(huán)境）的自然資源微生物外，基因工程菌將形成一批強(qiáng)大的工業(yè)生產(chǎn)菌，生產(chǎn)外源基因表達(dá)的產(chǎn)物，特別是藥物的生產(chǎn)將出現(xiàn)前所未有的新局面，結(jié)合基因組學(xué)在藥物設(shè)計(jì)上的新策略將出現(xiàn)以核酸（DNA或RNA）為靶標(biāo)的新藥物（如反義寡核苷酸、肽核酸、DNA疫苗等）的大量生產(chǎn)，人類將完全征服癌癥、艾滋病以及其他疾病。此外，微生物工業(yè)將生產(chǎn)各種各樣的新產(chǎn)品，例如降解性塑料、DNA芯片、生物能源等，在21世紀(jì)將出現(xiàn)一批嶄新的微生物工業(yè)，為全世界的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)。 我國(guó)微生物學(xué)的發(fā)展 我國(guó)是具有5000年文明史的古國(guó)，我國(guó)勞動(dòng)人民對(duì)微生物的認(rèn)識(shí)和利用是最早的幾個(gè)國(guó)家之一。特別是在制酒、醬油、醋等微生物產(chǎn)品以及用種痘、麥曲等進(jìn)行防病治療等方面具有卓越的貢獻(xiàn)。但微生物作為一門(mén)科學(xué)進(jìn)行研究，我國(guó)起步較晚。中國(guó)學(xué)者開(kāi)始從事微生物學(xué)研究在20世紀(jì)之初，那時(shí)一批到西方留學(xué)的中國(guó)科學(xué)家開(kāi)始較系統(tǒng)的介紹微生物知識(shí)，從事微生物學(xué)研究。19101921年間伍連德用近代微生物學(xué)知識(shí)對(duì)鼠疫和霍亂病原的探索和防治，在中國(guó)最早建立起衛(wèi)生防疫機(jī)構(gòu)，培養(yǎng)了第一支預(yù)防鼠疫的專業(yè)隊(duì)伍，在當(dāng)時(shí)這項(xiàng)工作居于國(guó)際先進(jìn)地位。20世紀(jì)2030年代，我國(guó)學(xué)者開(kāi)始對(duì)醫(yī)學(xué)微生物學(xué)有了較多的試驗(yàn)研究，其中湯飛凡等在醫(yī)學(xué)細(xì)菌學(xué)、病毒學(xué)和免疫學(xué)等方面的某些領(lǐng)域做出過(guò)較高水平的成績(jī)，例如沙眼病原體的分離和確認(rèn)是具有國(guó)際領(lǐng)先水平的開(kāi)創(chuàng)性工作。20世紀(jì)30年代開(kāi)始在高校設(shè)立釀造科目和農(nóng)產(chǎn)品制造系，以釀造為主要課程，創(chuàng)建了一批與應(yīng)用微生物學(xué)有關(guān)的研究機(jī)構(gòu)，魏巖壽等在工業(yè)微生物方面做出了開(kāi)拓性工作。戴芳瀾和俞大紱等是我國(guó)真菌學(xué)和植物病理學(xué)的奠基人；陳華癸和張憲武等對(duì)根瘤菌固氮作用的研究開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)農(nóng)業(yè)微生物學(xué)；高尚蔭創(chuàng)建了我國(guó)病毒學(xué)的基礎(chǔ)理論研究和第一個(gè)微生物學(xué)專業(yè)。但總的來(lái)說(shuō)，在新中國(guó)成立之前，我國(guó)微生物學(xué)的力量較弱且分散，未形成我國(guó)自己的隊(duì)伍和研究體系，也沒(méi)有我國(guó)自己的現(xiàn)代微生物工業(yè)。 新中國(guó)成立以后，微生物學(xué)在我國(guó)有了劃時(shí)代的發(fā)展，一批主要進(jìn)行微生物學(xué)研究的單位建立起來(lái)了，一些重點(diǎn)大學(xué)創(chuàng)設(shè)了微生物學(xué)專業(yè)，培養(yǎng)了一大批微生物學(xué)人才?，F(xiàn)代化的發(fā)酵工業(yè)、抗生素工業(yè)、生物農(nóng)藥和菌肥工作已經(jīng)形成一定的規(guī)模，特別是改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)微生物學(xué)無(wú)論在應(yīng)用和基礎(chǔ)理論研究方面都取得了重要的成果，例如我國(guó)抗生素的總產(chǎn)量已躍居世界首位，我國(guó)的兩步法生產(chǎn)維生素C的技術(shù)居世界先進(jìn)水平。近年來(lái)，我國(guó)學(xué)者瞄準(zhǔn)世界微生物學(xué)科發(fā)展前沿，進(jìn)行微生物基因組學(xué)的研究，現(xiàn)已完成痘苗病毒天壇株的全基因組測(cè)序，最近又對(duì)我國(guó)的辛德畢斯毒株（變異株）進(jìn)行了全基因組測(cè)序。1999年又啟動(dòng)了從我國(guó)云南省騰沖地區(qū)熱海沸泉中分離得到的泉生熱袍菌全基因組測(cè)序，目前取得可喜進(jìn)展。我國(guó)微生物學(xué)進(jìn)入了一個(gè)全面發(fā)展的新時(shí)期。但從總體來(lái)說(shuō)，我國(guó)的微生物學(xué)發(fā)展水平除個(gè)別領(lǐng)域或研究課題達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，為國(guó)外同行承認(rèn)外，絕大多數(shù)領(lǐng)域與國(guó)外先進(jìn)水平相比，尚有相當(dāng)大的差距。因此如何發(fā)揮我國(guó)傳統(tǒng)應(yīng)用微生物技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，緊跟國(guó)際發(fā)展前沿，趕超世界先進(jìn)水平，還需作出艱苦的努力。 5食品微生物學(xué)研究的內(nèi)容與任務(wù) 食品微生物學(xué)研究的內(nèi)容 食品微生物學(xué)（FoodMicrobiology）是專門(mén)研究微生物與食品之間的相互關(guān)系的一門(mén)科學(xué)。它是微生物學(xué)的一個(gè)重要分支。它是一門(mén)綜合性的學(xué)科，它融合了普通微生物學(xué)、工業(yè)微生物學(xué)、醫(yī)學(xué)微生物學(xué)、農(nóng)業(yè)微生物學(xué)和食品有關(guān)的部分，同時(shí)又滲透了生物化學(xué)、機(jī)械學(xué)和化學(xué)工程有關(guān)內(nèi)容。食品微生物學(xué)是食品科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，學(xué)習(xí)這門(mén)課程的目的是為食品專業(yè)的學(xué)生打下牢固的微生物學(xué)基礎(chǔ)和熟練的食品微生物學(xué)技能。食品微生物學(xué)所研究的內(nèi)容包括： (1)研究與食品有關(guān)的微生物的活動(dòng)規(guī)律； (2)研究如利用有益微生物為人類制造食品； (3)研究如何控制有害微生物、防止食品發(fā)生腐敗變質(zhì)； (4)研究檢測(cè)食品中微生物的方法，制定食品中微生物指標(biāo)，從而為判斷食品的衛(wèi)生質(zhì)量而提供科學(xué)依據(jù)。 食品微生物學(xué)的任務(wù) 微生物在自然界廣泛存在，在食品原料和大多數(shù)食品上都存在著微生物。但是，不同的食品或在不同的條件下，其微生物的種類、數(shù)量和作用亦不相同。食品微生物學(xué)研究研究的內(nèi)容包括與食品有關(guān)的微生物的特征、微生物與食品的相互關(guān)系及其生態(tài)條件等，所以從事食品科學(xué)的人員應(yīng)該了解微生物與食品的關(guān)系。一般來(lái)說(shuō)，微生物既可在食品制造中起有益作用，又可通過(guò)食品給人類帶來(lái)危害。 有益微生物在食品制造中的應(yīng)用 以微生物供應(yīng)或制造食品，這并不是新的概念。早在古代，人們就采食野生菌類，利用微生物釀酒、制醬。但當(dāng)時(shí)并不知道微生物的作用。隨著對(duì)微生物與食品關(guān)系的認(rèn)識(shí)日益深刻，逐步闡明微生物的種類及其機(jī)理，也逐步擴(kuò)大了微生物在食品制造中的應(yīng)用范圍。概括起來(lái)，微生物在食品中的應(yīng)有三種方式：①微生物菌體的應(yīng)用。食用菌就是受人們歡迎的食品；乳酸菌可用于蔬菜和乳類及其他多種食品的發(fā)酵，所以，人們?cè)谑秤盟崤Ｄ毯退崤莶藭r(shí)也食用了大量的乳酸菌；單細(xì)胞蛋白（SCP）就是從微生物體中所獲得的蛋白質(zhì)，也是人們對(duì)微生物菌體的利用。②微生物代謝產(chǎn)物的應(yīng)用。人們食用的食品是經(jīng)過(guò)微生物發(fā)酵作用的代謝產(chǎn)物，如酒類、食醋、氨基酸、有機(jī)酸、維生素等。③微生物酶的應(yīng)用。如豆腐乳、醬油。醬類是利用微生物產(chǎn)生的酶將原料中的成分分解而制成的食品。微生物酶制劑在食品及其它工業(yè)中的應(yīng)用日益廣泛。 我國(guó)幅員遼闊，微生物資源豐富。開(kāi)發(fā)微生物資源，并利用生物工程手段改造微生物菌種，使其更好的發(fā)揮有益作用，為人類提供更多更好的食品，是食品微生物學(xué)的重要任務(wù)之一。 有害微生物對(duì)食品的危害及防止 微生物引起的食品有害因素主要是食品的腐敗變質(zhì)，因而使食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值降低或完全喪失。有些微生物是使人類致病的病原菌，有的微生物可產(chǎn)生毒素。如果人們食用含有大量病原菌或含有毒素的食物，則可引起食物中毒，影響人體健康，甚至危及生命。所以食品微生物學(xué)工作者應(yīng)該設(shè)法控制或消除微生物對(duì)人類的這些有害作用，采用現(xiàn)代的檢測(cè)手段，對(duì)食品中的微生物進(jìn)行檢測(cè)，以保證食品安全性，這也是食品微生物學(xué)的任務(wù)之一。 總之，食品微生物學(xué)的任務(wù)在于，為人類提供既有益于健康、營(yíng)養(yǎng)豐富，而又保證生命安全的食品。 思考題： 1．什麼是微生物？什麼是微生物學(xué)？ 2．簡(jiǎn)述生物界的六界分類系統(tǒng)？ 3．簡(jiǎn)述微生物的生物學(xué)特征，并舉例說(shuō)明。 4．簡(jiǎn)述微生物學(xué)的形成和發(fā)展，及各個(gè)發(fā)展時(shí)期的代表人物和其科學(xué)貢獻(xiàn)。 5．簡(jiǎn)述我國(guó)微生物學(xué)的發(fā)展。 6．食品微生物學(xué)的研究?jī)?nèi)容是什麼？微生物在食品中的應(yīng)用有哪些形式第2章 微生物主要類群及其形態(tài)與結(jié)構(gòu)本章的學(xué)習(xí)目的與要求： 重點(diǎn)掌握細(xì)菌、霉菌、酵母菌的細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)及其生理功能；真菌無(wú)性孢子和有性孢子的形成及其特性。了解幾種常見(jiàn)的細(xì)菌、霉菌和酵母菌的生物學(xué)特性以及在食品加工業(yè)中的應(yīng)用。了解病毒的一般特性，溫和噬菌體與溶源性，毒性噬菌體與噬菌體增殖及其對(duì)食品發(fā)酵工業(yè)的危害性。 1原核微生物與真核微生物的概念及其主要區(qū)別 微生物是一群種類繁多、龐雜的包括細(xì)胞型與非細(xì)胞型的兩類生物。凡是有細(xì)胞形態(tài)的微生物稱為細(xì)胞型微生物，按其細(xì)胞結(jié)構(gòu)又可分為原核微生物與真核微生物。由于生物科學(xué)的不斷深入和手段的不斷改善，尤其是電子顯微鏡的應(yīng)用和細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的研究，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞生物的細(xì)胞核存在著兩種類型，稱之為真核與原核。原核生物細(xì)胞有明顯的核區(qū)，核區(qū)內(nèi)只有一條雙螺旋結(jié)構(gòu)的脫氧核糖核酸（DNA）構(gòu)成的染色體；原核生物細(xì)胞的核區(qū)沒(méi)有核膜包圍，稱為原核。真核生物細(xì)胞內(nèi)有一個(gè)明顯的核，其染色體除含有雙螺旋結(jié)構(gòu)的脫氧核糖核酸（DNA）外還含有組蛋白，核由一層核膜包圍，稱為真核。 2原核微生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)及其生理功能 原核微生物主要包括細(xì)菌、放線菌、藍(lán)細(xì)菌以及形態(tài)結(jié)構(gòu)比較特殊的立克次氏體、支原體、衣原體、螺旋體等，本節(jié)重點(diǎn)介紹細(xì)菌、放線菌、藍(lán)細(xì)菌。 細(xì)菌（bacteria） 細(xì)菌是原核微生物的一大類群，在自然界分布廣，種類多，與人類生產(chǎn)和生活的關(guān)系也十分密切，是微生物學(xué)的主要研究對(duì)象。 細(xì)菌個(gè)體形態(tài) 細(xì)菌是單細(xì)胞原核生物，即細(xì)菌的個(gè)體是由一個(gè)原核細(xì)胞組成，一個(gè)細(xì)胞就是一個(gè)生活個(gè)體。雖然細(xì)菌種類繁多，但其基本形態(tài)分為：球狀、桿狀和螺旋狀。分別稱為球菌、桿菌和螺旋菌。 (1)球菌細(xì)胞是球形或近似球形的。有的單獨(dú)存在，有的連在一起。球菌分裂之后產(chǎn)生新的細(xì)胞常保持一定的排列方式，這種排列方式在分類學(xué)上很重要?？煞譃椋?①單球菌分裂后的細(xì)胞分散而單獨(dú)存在的為單球菌。如尿素微球菌（Micrococcusureae）。 ②雙球菌分裂后兩個(gè)球菌成對(duì)排列，如肺炎雙球菌（Diplococcuspneumoniae）。 表21原核微生物與真核微生物的主要區(qū)別 細(xì)胞結(jié)構(gòu)原核生物真核生物 細(xì)胞壁由肽聚糖、其它多糖、蛋白質(zhì)和糖蛋白組成通常為多糖組成，包括纖維素 質(zhì)膜不含固醇含固醇 內(nèi)膜簡(jiǎn)單，僅存在于某些細(xì)菌中復(fù)雜，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體 核糖體70s80s（線粒體和葉綠體中的核糖體為70s） 具單位膜的細(xì)胞器無(wú)有幾種細(xì)胞器 呼吸系統(tǒng)在部分質(zhì)膜和內(nèi)膜中在線粒體中 光合色素在內(nèi)膜或綠色體中，無(wú)葉綠體在葉綠體中 細(xì)胞核擬核完整的核 核仁無(wú)有 DNA通常為一個(gè)環(huán)狀大分子，也存在于質(zhì)粒中同組蛋白結(jié)合，存在于染色體中 細(xì)胞分裂缺有絲分裂進(jìn)行有絲分裂 有性生殖不具備具備，進(jìn)行減數(shù)分裂 鞭毛結(jié)構(gòu)鞭毛較細(xì)（中空管狀結(jié)構(gòu)）鞭毛較粗（“9+2”結(jié)構(gòu)） 細(xì)胞大小1~10181。m10~100181。m