【正文】 酸發(fā)酵和丁酸發(fā)酵都是不同細菌所引起的。為進一步研究微生物的生理生化奠定了基礎。 ④其它貢獻 一直沿用至今天的巴斯德消毒法（60～65℃作短時間加熱處理，殺死有害微生物的一種消毒法）和家蠶軟化病問題的解決也是巴斯德的重要貢獻，它不僅在實踐上解決了當時法國酒變質(zhì)和家蠶軟化病的實際問題，而且也推動了微生物病原學說的發(fā)展，并深刻影響醫(yī)學的發(fā)展。 (2)柯赫 柯赫是著名的細菌學家，由于他曾經(jīng)是一名醫(yī)生，因此對病原細菌的研究做出了突出的貢獻： ①具體證實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，這是當時死亡率極高的傳染性疾病，因此柯赫獲得了諾貝爾獎；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)接種敏感動物，表現(xiàn)出特有的性狀；最后從被感染的敏感動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創(chuàng)性工作，自19世紀70年代至20世紀20年代成了發(fā)現(xiàn)病原菌的黃金時代，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)方面的貢獻更是為微生物學的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎，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)，這是進行微生物學研究的基本前提，這項技術(shù)一直沿用至今；②配制培養(yǎng)基（見第三章），也是當今微生物研究的基本技術(shù)之一。這兩項技術(shù)不僅是具有微生物研究特色的重要技術(shù)，而且也為當今動植物細胞的培養(yǎng)做出了十分重要的貢獻。 巴斯德和柯赫的杰出工作，使微生物學作為一門獨立的學科開始形成，并出現(xiàn)以他們?yōu)榇矶⒌母鞣种W科，例如細菌學（巴斯德、柯赫等）、消毒外科技術(shù)（J.Lister），免疫學（巴斯德、Metchnikoff、Behring、Ehrlich等）、土壤微生物學（BeijernckWinogradsky等）、病毒學（Ivanowsky、Beijerinck等）、植物病理學和真菌學（Bary、Berkeley等）、釀造學（Hensen、Jorgensen等）以及化學治療法（Ehrlish等）。微生物學的研究內(nèi)容日趨豐富，使微生物學發(fā)展更加迅速。 現(xiàn)代微生物學的發(fā)展 20世紀上半葉微生物學事業(yè)欣欣向榮。微生物學沿著兩個方向發(fā)展，即應用微生物學和基礎微生物學。在應用方面，對人類疾病和軀體防御機能的研究，促進了醫(yī)學微生物學和免疫學的發(fā)展。青霉素的發(fā)現(xiàn)（Fleming,1929）和瓦克斯曼（Waksman）對土壤中放線菌的研究成果導致了抗生素科學的出現(xiàn)，這是工業(yè)微生物學的一個重要領域。環(huán)境微生物學在土壤微生物學研究的基礎上發(fā)展起來。微生物在農(nóng)業(yè)中的應用使農(nóng)業(yè)微生物學和獸醫(yī)微生物學等也成為重要的應用學科。應用成果不斷涌現(xiàn)，促進了基礎研究的深入，于是細菌和其它微生物的分類系統(tǒng)在20世紀中葉出現(xiàn)了，對細胞化學結(jié)構(gòu)和酶及其功能的研究發(fā)展了微生物生理學和生物化學，微生物遺傳和變異的研究導致了微生物遺傳學的誕生。微生物生態(tài)學在20世紀60年代也形成了一個獨立學科。 20世紀80年代以來，在分子水平上對微生物研究迅速發(fā)展，分子微生物學應運而生。在短短的時間內(nèi)取得了一系列進展，并出現(xiàn)了一些新的概念，較突出的有，生物多樣性、進化、三原界學說；細菌染色體結(jié)構(gòu)和全基因組測序；細菌基因表達的整體調(diào)控和對環(huán)境變化的適應機制；細菌的發(fā)育及其分子機理；細菌細胞之間和細菌同動植物之間的信號傳遞；分子技術(shù)在微生物原位研究中的應用。經(jīng)歷約150年成長起來的微生物學，在21世紀將為統(tǒng)一生物學的重要內(nèi)容而繼續(xù)向前發(fā)展，其中兩個活躍的前沿領域?qū)⑹欠肿游⑸镞z傳學和分子微生物生態(tài)學。 微生物產(chǎn)業(yè)在21世紀將呈現(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世紀中葉，已在人類的生活和生產(chǎn)實踐中得到廣泛的應用，并形成了繼動、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，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大的工業(yè)生產(chǎn)菌，生產(chǎn)外源基因表達的產(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)合基因組學在藥物設計上的新策略將出現(xiàn)以核酸（DNA或RNA）為靶標的新藥物（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世紀將出現(xiàn)一批嶄新的微生物工業(yè)，為全世界的經(jīng)濟和社會發(fā)展做出更大貢獻。 我國微生物學的發(fā)展 我國是具有5000年文明史的古國，我國勞動人民對微生物的認識和利用是最早的幾個國家之一。特別是在制酒、醬油、醋等微生物產(chǎn)品以及用種痘、麥曲等進行防病治療等方面具有卓越的貢獻。但微生物作為一門科學進行研究，我國起步較晚。中國學者開始從事微生物學研究在20世紀之初，那時一批到西方留學的中國科學家開始較系統(tǒng)的介紹微生物知識，從事微生物學研究。19101921年間伍連德用近代微生物學知識對鼠疫和霍亂病原的探索和防治，在中國最早建立起衛(wèi)生防疫機構(gòu)，培養(yǎng)了第一支預防鼠疫的專業(yè)隊伍，在當時這項工作居于國際先進地位。20世紀2030年代，我國學者開始對醫(yī)學微生物學有了較多的試驗研究，其中湯飛凡等在醫(yī)學細菌學、病毒學和免疫學等方面的某些領域做出過較高水平的成績，例如沙眼病原體的分離和確認是具有國際領先水平的開創(chuàng)性工作。20世紀30年代開始在高校設立釀造科目和農(nóng)產(chǎn)品制造系，以釀造為主要課程，創(chuàng)建了一批與應用微生物學有關(guān)的研究機構(gòu)，魏巖壽等在工業(yè)微生物方面做出了開拓性工作。戴芳瀾和俞大紱等是我國真菌學和植物病理學的奠基人；陳華癸和張憲武等對根瘤菌固氮作用的研究開創(chuàng)了我國農(nóng)業(yè)微生物學；高尚蔭創(chuàng)建了我國病毒學的基礎理論研究和第一個微生物學專業(yè)。但總的來說，在新中國成立之前，我國微生物學的力量較弱且分散，未形成我國自己的隊伍和研究體系，也沒有我國自己的現(xiàn)代微生物工業(yè)。 新中國成立以后，微生物學在我國有了劃時代的發(fā)展，一批主要進行微生物學研究的單位建立起來了，一些重點大學創(chuàng)設了微生物學專業(yè)，培養(yǎng)了一大批微生物學人才?，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，特別是改革開放以來，我國微生物學無論在應用和基礎理論研究方面都取得了重要的成果，例如我國抗生素的總產(chǎn)量已躍居世界首位，我國的兩步法生產(chǎn)維生素C的技術(shù)居世界先進水平。近年來，我國學者瞄準世界微生物學科發(fā)展前沿，進行微生物基因組學的研究，現(xiàn)已完成痘苗病毒天壇株的全基因組測序，最近又對我國的辛德畢斯毒株（變異株）進行了全基因組測序。1999年又啟動了從我國云南省騰沖地區(qū)熱海沸泉中分離得到的泉生熱袍菌全基因組測序，目前取得可喜進展。我國微生物學進入了一個全面發(fā)展的新時期。但從總體來說，我國的微生物學發(fā)展水平除個別領域或研究課題達到國際先進水平，為國外同行承認外，絕大多數(shù)領域與國外先進水平相比，尚有相當大的差距。因此如何發(fā)揮我國傳統(tǒng)應用微生物技術(shù)的優(yōu)勢，緊跟國際發(fā)展前沿，趕超世界先進水平，還需作出艱苦的努力。 5食品微生物學研究的內(nèi)容與任務 食品微生物學研究的內(nèi)容 食品微生物學（FoodMicrobiology）是專門研究微生物與食品之間的相互關(guān)系的一門科學。它是微生物學的一個重要分支。它是一門綜合性的學科，它融合了普通微生物學、工業(yè)微生物學、醫(yī)學微生物學、農(nóng)業(yè)微生物學和食品有關(guān)的部分，同時又滲透了生物化學、機械學和化學工程有關(guān)內(nèi)容。食品微生物學是食品科學與工程專業(yè)的專業(yè)基礎課，學習這門課程的目的是為食品專業(yè)的學生打下牢固的微生物學基礎和熟練的食品微生物學技能。食品微生物學所研究的內(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)研究檢測食品中微生物的方法，制定食品中微生物指標，從而為判斷食品的衛(wèi)生質(zhì)量而提供科學依據(jù)。 食品微生物學的任務 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，所以從事食品科學的人員應該了解微生物與食品的關(guān)系。一般來說，微生物既可在食品制造中起有益作用，又可通過食品給人類帶來危害。 有益微生物在食品制造中的應用 以微生物供應或制造食品，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。但當時并不知道微生物的作用。隨著對微生物與食品關(guān)系的認識日益深刻，逐步闡明微生物的種類及其機理，也逐步擴大了微生物在食品制造中的應用范圍。概括起來，微生物在食品中的應有三種方式：①微生物菌體的應用。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，人們在食用酸牛奶和酸泡菜時也食用了大量的乳酸菌；單細胞蛋白（SCP）就是從微生物體中所獲得的蛋白質(zhì)，也是人們對微生物菌體的利用。②微生物代謝產(chǎn)物的應用。人們食用的食品是經(jīng)過微生物發(fā)酵作用的代謝產(chǎn)物，如酒類、食醋、氨基酸、有機酸、維生素等。③微生物酶的應用。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)中的應用日益廣泛。 我國幅員遼闊，微生物資源豐富。開發(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，是食品微生物學的重要任務之一。 有害微生物對食品的危害及防止 微生物引起的食品有害因素主要是食品的腐敗變質(zhì)，因而使食品的營養(yǎng)價值降低或完全喪失。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。所以食品微生物學工作者應該設法控制或消除微生物對人類的這些有害作用，采用現(xiàn)代的檢測手段，對食品中的微生物進行檢測，以保證食品安全性，這也是食品微生物學的任務之一。 總之，食品微生物學的任務在于，為人類提供既有益于健康、營養(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？ 2．簡述生物界的六界分類系統(tǒng)？ 3．簡述微生物的生物學特征，并舉例說明。 4．簡述微生物學的形成和發(fā)展，及各個發(fā)展時期的代表人物和其科學貢獻。 5．簡述我國微生物學的發(fā)展。 6．食品微生物學的研究內(nèi)容是什麼？微生物在食品中的應用有哪些形式第2章 微生物主要類群及其形態(tài)與結(jié)構(gòu)本章的學習目的與要求： 重點掌握細菌、霉菌、酵母菌的細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)及其生理功能；真菌無性孢子和有性孢子的形成及其特性。了解幾種常見的細菌、霉菌和酵母菌的生物學特性以及在食品加工業(yè)中的應用。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、龐雜的包括細胞型與非細胞型的兩類生物。凡是有細胞形態(tài)的微生物稱為細胞型微生物，按其細胞結(jié)構(gòu)又可分為原核微生物與真核微生物。由于生物科學的不斷深入和手段的不斷改善，尤其是電子顯微鏡的應用和細胞超微結(jié)構(gòu)的研究，發(fā)現(xiàn)細胞生物的細胞核存在著兩種類型，稱之為真核與原核。原核生物細胞有明顯的核區(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；原核生物細胞的核區(qū)沒有核膜包圍，稱為原核。真核生物細胞內(nèi)有一個明顯的核，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菌、放線菌、藍細菌以及形態(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)重點介紹細菌、放線菌、藍細菌。 細菌（bacteria） 細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，是微生物學的主要研究對象。 細菌個體形態(tài) 細菌是單細胞原核生物，即細菌的個體是由一個原核細胞組成，一個細胞就是一個生活個體。雖然細菌種類繁多，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)球菌細胞是球形或近似球形的。有的單獨存在，有的連在一起。球菌分裂之后產(chǎn)生新的細胞常保持一定的排列方式，這種排列方式在分類學上很重要?？煞譃椋?①單球菌分裂后的細胞分散而單獨存在的為單球菌。如尿素微球菌（Micrococcusureae）。 ②雙球菌分裂后兩個球菌成對排列，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 細胞結(jié)構(gòu)原核生物真核生物 細胞壁由肽聚糖、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)膜簡單，僅存在于某些細菌中復雜，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） 具單位膜的細胞器無有幾種細胞器 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，無葉綠體在葉綠體中 細胞核擬核完整的核 核仁無有 DNA通常為一個環(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 細胞分裂缺有絲分裂進行有絲分裂 有性生殖不具備具備，進行減數(shù)分裂 鞭毛結(jié)構(gòu)鞭毛較細（中空管狀結(jié)構(gòu)）鞭毛較粗（“9+2”結(jié)構(gòu)） 細胞大小1~10181。m10~100181。m