食品微生物第六章微生物的生態(tài)課件

第六章微生物的生態(tài)Chapter6

MicrobialEcology生態(tài)學(Ecology)：研究生物系統(tǒng)與其環(huán)境條件間相互作用規(guī)律性的科學。微生物生態(tài)學(MicrobiologicalEcology)：研究微生物群體（微生物區(qū)系或正常菌群）與其周圍的生物和非生物環(huán)境條件相互作用關(guān)系的科學。研究微生物生態(tài)的意義１.研究微生物的生態(tài)的分布規(guī)律，有助于開發(fā)豐富的菌種資源，防止有害微生物的活動．２.研究微生物間及其與它種生物間的相互關(guān)系，有助于發(fā)展新的微生物農(nóng)藥、微生物肥料以及積極防治人和動、植物病蟲害，也有利于發(fā)展食品混菌發(fā)酵、序列發(fā)酵和生態(tài)農(nóng)業(yè)．３.研究微生物在自然界物質(zhì)循環(huán)中的作用，有利于闡明地球進化和生物進化的原因，也可促進探礦、冶金、保護環(huán)境、提高土壤肥力以及開發(fā)生物能等各項生產(chǎn)事業(yè)的發(fā)展．

第一節(jié)

微生物在自然環(huán)境中的分布為什么土壤是微生物的“大本營”？1、為微生物提供了良好的Ｃ源、Ｎ源、能源。2、為微生物提供有機物、無機鹽、微量元素。4、土壤ＰＨ值范圍5.5－8.5之間。5、溫度、季節(jié)與晝夜溫差不大。6、土壤顆?？障堕g充滿著空氣和水分。7、適宜的滲透壓。3、滿足了微生物對水分的要求。一.土壤中的微生物細菌生物量：單位體積內(nèi)活細胞的重量。每克肥土可含２５億個細菌。以每畝半尺深耕作層土壤重30萬計，細菌活重約100－450斤。放線菌多分布在有機物較豐富的堿性土壤中。(幾萬-幾百萬)/克土壤

土壤中放線菌數(shù)量僅次于細菌由于菌體大，其生物量與細菌接近。土壤中微生物的數(shù)量：按種類遞減細菌—放線菌—霉菌—酵母菌—藻類—原生動物耕作土壤中，細菌濕重約90－225kg；以土壤有機質(zhì)含量為2%計算，則所含細菌干重約為土壤有機質(zhì)的1%左右。土壤微生物的代謝活動，可改變土壤的理化性質(zhì)，進行物質(zhì)轉(zhuǎn)化，因此，土壤微生物是構(gòu)成土壤肥力的重要因素。若按生物量計算則各種微生物的生物量基本相當。微生物的水域環(huán)境水中無機鹽水中有機物ＰＨ值溫度光線二、水體中的微生物淡水中的微生物海水中的微生物淡水中的微生物細菌總數(shù)不得超過：100個/毫升飲用水消毒常用方法：大腸菌群指數(shù)不得超過：3個/升我國相關(guān)法規(guī)對飲用水微生物指標的規(guī)定：加入液態(tài)氯或次氯酸鹽海水中的微生物平均含鹽量：3.5%，密度大、滲透壓高、冰點低。微生物組成：多數(shù)為革蘭氏陰性菌、多嗜鹽、河口處有耐鹽菌；形態(tài)：多有鞭毛，常見多形性、可變?yōu)榍蛐?、弧形、絲狀及螺旋狀，個體?。簧恚杭嫘詤捬?，生長慢，能在低營養(yǎng)下生活，常產(chǎn)色素，分解蛋白質(zhì)能力強，解糖能力低，多嗜冷，對熱敏感；分布：不均勻，與水深成反比，0－10米——少；10~50米——呈上升變化；50米以下數(shù)量減少；海底沉積物上——多；常見菌種：假單孢菌、弧菌、螺菌、無色桿菌、黃桿菌清水型水生微生物潔凈湖泊和水庫，微生物數(shù)量少(10-103/ml)，以化能自養(yǎng)型和光能自養(yǎng)型微生物為主，部分腐生細菌，如色桿菌、無色桿菌和微球菌等；霉菌中如水霉、綿霉等的一些種；以及單細胞和絲狀的藻類和一些原生動物常在水面生長，數(shù)量較少。以上微生物種類可以認為是水中的“土著”菌群。根據(jù)微生物對水生環(huán)境中的營養(yǎng)要求，將其分為三類：貧營養(yǎng)細菌（1-15mgC/L）、兼性貧營養(yǎng)細菌（指一些在富營養(yǎng)培養(yǎng)基中經(jīng)反復(fù)培養(yǎng)后也能適應(yīng)并生長的貧營養(yǎng)細菌）、富營養(yǎng)細菌（10gC/L）類型及環(huán)境情況：流經(jīng)城市的河水、港口附近的海水、滯留的池水、陰溝水；流入了大量的人畜排泄物、生活污物和工業(yè)廢水等，有機物含量大增。微生物數(shù)量和類群：數(shù)量：大量外來的腐生細菌，使腐敗型水生微生物尤其是細菌和原生動物大量繁殖，每毫升污水的微生物含量達到107~108個；類群：革蘭氏陰性無芽孢桿菌，纖毛蟲類、鞭毛蟲類和根足蟲類等原生動物，還有一些隨人畜排泄物和病體污物進入水體的動植物致病菌繁殖及后果：通常因水體環(huán)境中的營養(yǎng)等條件不能滿足其生長繁殖的要求，加上周圍其它微生物的競爭和拮抗關(guān)系，一般難以長期生存，但由于水體的流動，也會造成病原菌的傳播甚至疾病的流行。腐敗型水生微生物水的自凈作用污水中的微生物在污水環(huán)境中大量繁殖，逐漸把水中的有機物分解成簡單的無機物，同時它們的數(shù)量隨之減少，污水也就逐步凈化變清。水源的飲用價值：良好的飲用水細菌含量應(yīng)在100個/ml以下，當超過500個/ml時，即不適合作為飲用水。更重要的是水中的微生物種類，一般用大腸菌群數(shù)作為是否含有病原菌的指標。在自然水體尤其是快速流動的水中，存在著對有機或無機污染物的自凈作用。其原因是多方面的，有稀釋、沉降、吸附等物理作用，更重要的是各種生物學和生物化學作用，這種作用稱為水的自凈作用。是流水不腐的原因。空氣干燥，不利于微生物生命活動，不是微生物生長繁殖的場所但卻飄浮著相當數(shù)量的微生物，來自地面、動植物、塵土。三、空氣中的微生物城市街道、醫(yī)院、畜舍等公共場所空氣中含量高；森林、海洋、高緯度地帶的空氣中微生物含量很少。微生物在空氣中只能短時間停留，就要落地，大部分死亡，包括一些人體病原菌。但結(jié)核、白喉，炭疽等桿菌和肺炎雙球菌、葡萄球菌、流感病毒、脊髓灰質(zhì)炎病毒抗性比較強。能傳染疾病。微生物在空氣傳播的距離是無限的，因而其分布是世界性的。

空氣中的微生物的數(shù)量是大氣污染程度的標志之一四.食品中的微生物大米

灰綠曲霉，白曲霉，黃曲霉，赭曲霉，桔青霉，圓弧青霉，常見青霉

面粉

黃曲霉，謝瓦曲霉，青霉，毛霉

小麥

曲霉，青霉，芽枝霉，鏈格孢霉，葡萄孢霉，鐮孢霉，長蠕孢霉，莖點霉，木霉，擬青霉

小麥粉

白曲霉，桔青霉，圓弧青霉，芽枝霉，葡萄孢霉，莖點霉，頭孢霉

玉米粉

灰綠曲霉，純綠青霉，圓弧青霉，鐮孢霉

玉米面

葡萄曲霉，黃曲霉，青霉

大豆粉

黃曲霉，雜色曲霉，青霉

花生

黃曲霉，灰綠曲霉，溜曲霉，桔青霉，繩狀青霉，根霉，鐮孢霉，粘霉，莖點霉

調(diào)味料

灰綠曲霉，白曲霉，黑曲霉，青霉

微生物引起的劣化種類：霉變（mildew，mouldness）：由霉菌引起的劣化腐朽（decay）泛指在好氧條件下微生物酶解有機質(zhì)使其劣化的現(xiàn)象，常見的如由擔子菌引起的木材或木制品的腐朽現(xiàn)象腐爛（或腐敗，Putrefection，rot）主要指由細菌或酵母菌引起的使物體變軟、發(fā)臭性的劣化腐蝕（corrosion）主要指由硫酸鹽還原細菌、鐵細菌或硫細菌引起的金屬材料的侵蝕、破壞性劣化變質(zhì)（deterioration）指由各種生物或非生物因素引起的工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量下降的現(xiàn)象五、人體的正常微生物區(qū)系正常菌群：生活在健康動物各部位，數(shù)量大，種類較穩(wěn)定且一般是有益無害的微生物，稱為正常菌群。正常菌群與人體的關(guān)系：一般能維持平衡，菌群內(nèi)部的各種微生物之間，也是相互制約而維持相對穩(wěn)定。變化情況：正常菌群是相對的、可變的、有條件的。機體防御機能減弱時，一部分正常菌群會成為病原微生物；正常菌群在非正常部位時也可引起疾??；由于外界因素的影響，破壞了各種微生物之間的相互制約關(guān)系，正常菌群也會引起疾?。ň菏д{(diào)癥）。無菌動物與悉生動物：

無菌動物：凡在體內(nèi)外檢查不到任何正常菌群的動物稱為無菌動物；悉生生物：凡已人為地接種上已知純種微生物的無菌動物或無菌植物，稱為悉生生物根際微生物和附生微生物根際微生物：存在于植物根際（根系存在的范圍）的微生物由于受到植物根系分泌物（糖類、氨基酸和維生素等）和根系死亡脫落物（碳水化合物）的影響，植物根際的微生物數(shù)量較跟際外高，但種類較單一，且在不同的植物根際微生物的種類會發(fā)生變化。根際微生物的存在，對植物有益。主要表現(xiàn)在：改善了植物的營養(yǎng)條件；分泌植物生長刺激物質(zhì)；分泌抗生素類物質(zhì)；有時根際微生物對植物也會產(chǎn)生有害的影響。附生微生物：生活在植物體表面，借其外滲物質(zhì)或分泌物質(zhì)為營養(yǎng)的微生物，如葉面微生物、漿果表面微生物第二節(jié)微生物間及微生物與其它生物間的相互關(guān)系微生物間的相互關(guān)系微生物與高等植物間的關(guān)系微生物與人體及動物間的相互關(guān)系微生物間的相互關(guān)系種間共處：兩種微生物相互無影響的生活在一起，不表現(xiàn)出明顯的有利或有害關(guān)系。如乳桿菌和鏈球菌?；ド何⑸镩g比較松散的聯(lián)合，在聯(lián)合中一方或雙方都有利。如氨化菌和硝化菌。共生：兩種微生物緊密結(jié)合在一起形成一種特殊的共生體，在組織和形態(tài)上產(chǎn)生了新的結(jié)構(gòu)，在生理上有一定的分工。共生分為互惠共生和偏利共生。如藻類與真菌共生形成的地衣。拮抗：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，從而抑制甚至殺死另一種微生物的現(xiàn)象。競爭：生活在一起的微生物，為了生長爭奪有限的營養(yǎng)或空間，結(jié)果使兩種微生物的生長均受到抑制。競爭在自然界普遍存在，是推動微生物發(fā)展和進化的動力。寄生：一種生物生活在另一種生物體表或體內(nèi)，從后者的細胞、組織或體液中取得營養(yǎng)，前者稱為寄生物，后者稱為寄主，寄生物一般對寄主是有害的。如噬菌體與細菌。捕食：一種微生物直接吞食另一種微生物。如原生動物對細菌的捕食，捕食關(guān)系在控制種群密度，組成生態(tài)系食物鏈中，具有重要意義。微生物與高等植物