微生物的生態(tài)與微生物生態(tài)工程-在線瀏覽
2024-09-14 16:28本頁面
【正文】 決定微生物種類。 作用：在水生環(huán)境的食物鏈中起關(guān)鍵作用。 環(huán)境：不利于微生物生長，所以無固定種類，種類分布：主要是真菌和細(xì)菌，在醫(yī)院，公共場所致病菌的數(shù)量多。 科赫沉降法：打開皿蓋5分鐘進(jìn)行培養(yǎng)，一般 認(rèn)為皿內(nèi)100cm2上微生物的數(shù)量等于10m3空氣中微生物的數(shù)量。 第三節(jié) 食品作為特殊的微生物生態(tài)系一、 不均一性食品是一個不均一 的體系。如一塊五花肉，肥瘦區(qū)域分明，形成不同性質(zhì)的微環(huán)境。由此可見，不均一性直接影響著微生物種群的分布。因為環(huán)境中的養(yǎng)料可以吸附到它的表面上，這樣一個表面的微環(huán)境的營養(yǎng)水平要比溶液中的營養(yǎng)水平高許多。由于吸附效應(yīng)，表面的微生物數(shù)量和活動強(qiáng)度通常比在自由水中還要大的許多。因為微生物的營養(yǎng)都通常被吸附在表面上，表面微生物利用營養(yǎng)進(jìn)行生長繁殖，逐步形成表面生物膜（Biofilm）可大致分為三個階段：第一階段是有機(jī)質(zhì)附著在表面，凡是與水接觸的物體表面都能很快地形成這一層。這時細(xì)菌只是以一端附著，使菌體與表面呈直角。 三、營養(yǎng)物的供給狀況由于食品中含有豐富的微生物所需的營養(yǎng)，衛(wèi)生為在食品環(huán)境中生長，使食品的營養(yǎng)濃度和環(huán)境狀況發(fā)生了改變，結(jié)果反過來也會影響微生物本身，導(dǎo)致食品中異源微生物種群生長起伏。 四、生物量和生長速度生物量生物量的計算方法常以細(xì)胞數(shù)量為基礎(chǔ)。如果某種干曲中每克含109個細(xì)菌細(xì)胞來計算，103g。 生長速度實驗室微生物純培養(yǎng)中細(xì)胞指數(shù)生長的情形在自然界是極為罕見的，自然界微生物生長通常只出現(xiàn)在很短時間內(nèi)，與營養(yǎng)的可利用性緊密相連。因為食品中的營養(yǎng)物質(zhì)和物理化學(xué)條件也不可能同時適合所有微生物的生長和繁殖。在特殊的情況下，自然界中微生物還必須對付其他微生物的競爭，而這些情況在實驗室純培養(yǎng)情況下將不會存在。如酸奶發(fā)酵中的保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌。如：地衣是藻類和真菌共生體根瘤菌與豆科植物也是共生關(guān)系。前者為寄生物，后者為寄主。 捕食關(guān)系競爭關(guān)系兩種微生物生活在一起時，一種微生物產(chǎn)生某種特殊的代謝產(chǎn)物或改變環(huán)境條件從而抑制或殺死另一種微生物的現(xiàn)象。 偏利關(guān)系：對種群A生長有利，對種群B生長無影響。群落中優(yōu)勢種群演替是逐漸進(jìn)行的，而且通常是按一定的方向和一定的順序變化。在發(fā)展過程中，環(huán)境條件可以影響演替，但演替過程是微生物本身的行為特性造成的。如高溫、高壓、高鹽、高堿、高酸、高干旱、低溫、低酸等。極端微生物有特殊的基因類型、特殊的結(jié)構(gòu)和生理功能。 一、嗜鹽微生物嗜鹽菌和耐鹽菌在概念上是有所不同的。嗜鹽菌專指那些一定濃度的鹽為菌體生長所必需，且只有在一定濃度的鹽溶液中后才生長最好的菌類。 嗜鹽菌的嗜鹽機(jī)理仍在不斷研究探索之中。一般認(rèn)為，嗜鹽桿菌細(xì)胞壁是靠鈉離子來穩(wěn)定的，在低鈉環(huán)境中細(xì)胞壁會破壞并使細(xì)胞破裂。這種糖蛋白含有許多酸性氨基酸（負(fù)電荷），如天門冬氨酸和谷氨酸等。否則，當(dāng)Na+濃度低時，蛋白質(zhì)的負(fù)電荷部分將互相排斥，導(dǎo)致細(xì)胞裂解。由此可見，為了穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，嗜鹽桿菌暴露在外環(huán)境的細(xì)胞壁成分需要高濃度Na+的，而細(xì)胞內(nèi)成分則需要高濃度K+。 二、嗜熱微生物嗜熱微生物生長的環(huán)境有熱泉、草堆、積肥、煤堆、地?zé)釁^(qū)土壤及海底火山附近等處。食品加工中最重要的嗜熱菌歸屬芽孢桿菌屬和梭狀芽孢桿菌屬。這些微生物的酶和其他蛋白質(zhì)具有耐熱性，并且這些大分子只有在高溫下才能起到最佳作用。它的細(xì)胞膜上長鏈飽和脂肪酸的比例隨著溫度的提高而增多，相應(yīng)的不飽和脂肪酸則減少，而飽和脂肪酸比不飽和脂肪酸能生成更強(qiáng)的疏水鏈，這些疏水鏈更有利于膜對高溫的穩(wěn)定性，此外，可提供較多的氫鍵，故具有獨特的熱穩(wěn)定性。在發(fā)酵工業(yè)中，可以利用其耐高溫特性，提高反應(yīng)溫度，增大反應(yīng)速度，減少中溫雜菌污
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