粮食微生物的形态

墙壁发霉
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一、真菌的形态
（一）真菌的营养体 • 从孢子萌发形成菌丝，菌丝生长发育到生殖器官形成 前的阶段，称作营养生长阶段。这个阶段的菌丝体称 作营养体。 • 真菌的营养体用来吸收水分和养料，进行营养生长。
营养体的类型 • 变形体 • 单胞体 • 菌丝体
1~2：变形体 3：无隔菌丝 4：有隔菌丝
常见霉菌菌落
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2.2. 微生物的特点
（2） 吸收多、转化快 比表面积大+食谱广泛 “胃口”庞大+利于吸收营养和
排泄废物
• 大肠杆菌在合适条件下，每小时可以消耗相当于自身重量 2000倍的糖，而人要完成这样一个规模则需要40年之久。 • 我们可以利用微生物这个特性，发挥“微生物工厂”的作
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营养体的类型
1.变形体 菌体简单，没有细胞壁，只有一层原生质膜包围着多核 的原生质，可以随着原生质流动而运动，形态不固定， 也叫原生质团，如根肿菌。
2.
单胞体 营养体为有细胞壁和原生质膜的单细胞，形态有圆形、 椭圆形、卵圆形、腊肠形。如酵母菌，壶菌。
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营养体的类型
3.菌丝体 • 由真菌孢子萌发形成的管状丝状体，并产生分枝，相互 交错成一团，称为菌丝体。 • 这是除酵母菌以外的真菌的营养体，菌丝从结构上分有 隔膜和无隔膜的菌丝。 • 在低等真菌中菌丝体是典型的无隔膜类型，多核单细胞， 实际上无隔菌丝是无隔的多核体。 • 有隔菌丝是由多细胞组成的，细胞是单核或多核的。由 于隔膜的存在而把菌丝分隔成许多小室，是有细胞核存 在的一个固定的细胞质体积的功能单位
一般城市街道每立方米的空气中约含5000个
普通宿舍的空气中每立方米约含20000个 每克肥沃土壤中可含数亿个甚至更多的微生物
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3.微生物在自然界中的作用
生产者
植物（包括部分 微生物）
环境
土壤、空气、水
消费者
动物
分解者
微生物 • 微生物在环境中的地位：分解者和部分生产者
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3.微生物在自然界中的作用
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节孢子
形成特征：由菌丝断裂而成。 当菌丝生长到一定阶段出现 许多横膈膜，然后从横膈膜 处断裂，产生许多单个孢子 孢子形态：常呈圆柱形。 举例：白地霉。
无性繁殖
芽孢子
菌丝细胞像发芽一样产生小突起， 经过细胞壁紧缩而成的一种球形 的小芽体
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厚垣孢子
形成特征：由菌丝的顶端或中间 部分细胞的细胞质浓缩、变圆， 周围生出厚壁而成。 孢子形态：细胞壁变厚而形成球 形、纺锤形或长方形的休眠孢子。
突变率：10-5 – 10-10
短时间内产生大量的变异后代
容易通过基因工程获得变异性较大的菌种
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2. 微生物的特点
在人类及其它高 等生物难以生活 的环境中有些微 生物仍然可以正 常生活
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2. 微生物的特点
（5）种类多，分布广 目前已知的和已分离培养的微生物种类可能还不足自然 界存在的微生物总数的1%。每年世界上不断有许多新种被 发现 真菌为例： 目前已经定名的真菌的有十几万种，据估计，自然界的 真菌资源有150万种以上 • 在人类可以生存的环境中，微生物无处不在
粮食微生物学
主 讲： 马 立 改
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学科内容
粮食微生物的形态、生理和生态的基础知识 储粮中微生物的作用 储粮防霉的原理和基本措施 粮油污染有关的真菌毒素(重点是黄曲霉毒素)及防除 方法 微生物实验仪器的正确使用方法和操作技巧，培养学
生独立进行取样、培养、分离鉴定的能力。
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参考书目
• 粮食微生物学编写组.粮食微生物学.中国财政经济出版社， 1984.9第一版 • 朱乐敏.食品微生物学.化学工业出版社，2011.9第二版
• 吕嘉枥.食品微生物学.化学工业出版社，2013.7第一版
• 国家粮食局人事司.粮油保管员.中国轻工业出版社， 2010.8.54-67第二版
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第一章 绪论
• 第一节 微生物与粮食微生物 1. 微生物及其在生物界的地位 2.微生物的特点 3. 微生物在自然界中的作用 4. 粮食微生物及其类群 • 第二节 粮食微生物学的任务与发展 1. 微生物学简况 2. 粮食微生物学的研究范围和任务 3. 粮食微生物学的形成和发展
• 微生物代谢能力强，生态系统中的分解者
腐生细菌和腐生真菌，能将动植物遗体中的有机物分解成 二氧化碳、无机盐、和水，这些物质又被绿色植物吸收和 利用，为光合作用制造有机物提供了原料。

微生物控制大气中CO2的适当含量、保持自然界碳素平衡； 微生物固氮，分子态氮和有机氮化物均需微生物的作用
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4. 粮食微生物及其类群
粮食微生物的种类繁多，包括微生物中的一些主要类群：
细菌类中的真细菌和放线菌
真菌中的霉菌、酵母菌和病原真菌 根据粮食微生物的寄附性质不同，通常将其分为: 1.导致粮食和粮食食品霉变的霉腐微生物 2.引起动、植物病害的病原微生物
3.附生在粮食上的附生微生物
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第二节 粮食微生物学的任务
1. 微生物学简况
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粮食微生物学的发展趋势
• 霉菌和霉菌毒素对粮食和粮食食品的污染和防除
• 粮食防霉技术的研究：干燥防霉为基础，研究低
温、气调储藏，采取多项技术结合综合防霉
• 从分子生物学的深度，研究粮食微生物的活动对
粮食品质的影响
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第二章 粮食微生物的形态
第一节 真菌概述
真菌的特点: 真菌的细胞具有真正的细胞核； 通过细胞壁吸收营养物质，分泌胞外酶降解多聚物为简 单化合物而吸收，是异养型； 营养体大多为分枝繁茂的丝状体，菌丝呈顶端生长； 有硬的细胞壁，大多数的真菌的壁为几丁质；
这样大的比表面积特别有利于它们和周围环 “微米”＝ 10－6米 境进行物质、能量、信息的交换。微生物的其它很 －9
“纳米” ＝10 米
多属性都和这一特点密切相关。
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2. 微生物的特点
• 个体形态需要借助光学 显微镜或电子显微镜观 察。
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2. 微生物的特点
肉眼可观察到微生物聚集的群体－菌落
常见酵母菌菌落
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研究任务和目的：
切实查明粮食微生物区系特征 阐明粮食微生物在粮食储藏等过程中的活动规律和作用 本质 探索有效地控制粮食微生物活动的方法和途径
减少和避免粮食微生物的有害作用，防止粮食和粮食食 品霉变、毒素污染和粮食病害的传播，以增强粮食的耐 储性，保护粮食品质和食品卫生。
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3. 粮食微生物学的形成和发展

1954年—无霉粮仓 1955年—“无虫、无霉、无鼠雀、无事故”-四无粮仓 70年代—粮食微生物研究工作，活跃起来 粮食微生物区系及其特征，以及微生物活动 粮食霉变规律和测报方法 低温、干燥和气调储藏等防霉技术 杀菌剂的应用和化学保藏，以及电磁辐射对粮食的杀 菌防霉效果 对黄曲霉毒素、杂色曲霉素、镰刀菌毒素进行了研究 查明了黄曲霉毒素对粮食和粮食食品的污染状况 赤霉病麦、黄变米等病原、毒素和毒性以及带毒粮食 和油品的去毒处理方法
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用途广
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有害方面
引起人和动物的疾病，一些皮肤病、肺部疾病、心脏和脑 部疾病。 真菌毒素引起食物中毒，及强致癌性的黄曲霉毒素。 真菌引起各种有机物质包括食品、药材、工业原料和产品 的霉烂变质。
甜瓜根霉腐烂
猪黄曲霉中毒 马尔尼菲青霉 病皮肤损害
脑毛霉女孩
危害大
小麦锈病 引起癣病 馒头发霉
无性繁殖
对不良环境有很强的抵抗力。若 菌丝遇到不良的环境死亡，而厚 垣孢子常能继续存活，一旦环境 条件好转，便萌发形成新的菌丝 体。
举例：总状毛霉。
厚垣孢子
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孢囊孢子
形成于菌丝的特化结构—孢子囊内。 顶端菌丝膨大形成孢子囊 ，囊内有 多核，核周围有外膜，发育成圆形或 椭圆形的孢囊孢子，成熟后囊破裂， 孢囊孢子散出。
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1. 微生物及其在生物界的地位
什么是微生物 微生物是形体微小、结构简单、分解能力特别强的所有
低等生物的总称。
是一个很庞大的生物群包括： 非细胞生物-病毒 细胞生物：原核生物-细菌、放线菌、蓝细菌 真核生物-藻类、真菌、原生动物
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生物界六界
全是微生物
非细胞生物——病毒界 细胞是原核——原核生物界 生物 细胞生物 细胞是真核 细胞有组织分化
用，使大量基质在短时间内转化为大量有用的化工、医药
产品或食品，为人类造福，使有害物质化为无害，将不能 利用的物质变为植物的肥料。
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2. 微生物的特点
（3）繁殖快、易培养
大肠杆菌一个细胞重约10–12 克，平均20分钟繁殖一代
24小时后： 47×1022个后代，重量达到：4700吨
48小时后：2.2 × 10 43个后代，重量达到2.2 × 10 25 吨

借助有性和无性繁殖的方式产生孢子延续种族。
真菌：主要以孢子繁殖、营养体为丝状体（或单胞体）的异 养型真核生物
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真菌与人类的关系
• 时时刻刻与微生物“共舞”
•
•
是 祸？是 福？
微生物既是人类的敌人，更是人类的朋友！
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有益方面
• 工业上用于酿造工业、食品工业、纺织工业以及石油发酵 来获得化工产品。 • 农业上利用真菌的生长激素（如赤霉素）和生长调节素 （如核苷酸）来提高生产，用真菌杀虫剂和抗菌素来防治 病虫害，制作发酵饲料。 • 医药方面真菌生产抗菌素：青霉素、灰黄霉素、头孢霉素 等。 • 有些真菌是名贵的药材：虫草、灵芝、银耳与天麻共生的 密环菌等。 • 食用菌：猴头、香菇、木耳、蘑菇不仅鲜美可口，营养丰 富，还具有抗癌作用。
无性繁殖
产生孢子囊的菌丝叫孢囊梗
囊的下方有一层隔膜与菌丝分开形成 囊轴 囊轴与孢囊梗相连处叫囊托 举例：根霉、毛霉。
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分生孢子
无性繁殖
形成特征：在菌丝顶端或分生孢子梗上以出芽方式 形成单个、成链或成簇的孢子

然发生说”，证明发酵是有微生物引起 的。 50年代DNA双螺旋解密后，整个生命 科学进入到分子生物学的研究领域，这 也进入了微生物学发展的成熟时期。

Louis Pasteur
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2. 粮食微生物学的研究范围和任务
粮食微生物学是研究粮食微生物及其在粮食和粮食食品上的 作用、影响和控制的科学。
研究范围： 研究粮食微生物的活动规律，及其对粮食安全储藏的作用 和影响 研究粮食和粮食食品的霉变规律和防霉技术 研究污染粮食的真菌毒素及其去毒方法 研究粮食微生物学分析技术，进行粮食和粮食食品的微生 物学检验和卫生学评价 研究和进行粮食种子带病的检疫检验
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（二）真菌的繁殖体
繁殖方式
繁殖体是由营养体转变而来的， 产生孢子体或孢子的结构叫繁 殖体。
孢子
菌丝片段
有性孢子
无性孢子
卵孢子 接合孢子 子囊孢子 担孢子
孢囊孢子 分生孢子 节孢子 后垣孢子
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1.真菌的无性繁殖
无性繁殖：真菌不经过两性细胞或者两性器官的接触，营 养体直接以断裂、裂殖、芽殖和割裂的方式直接产生后代 新个体叫无性繁殖。 无性孢子：无性繁殖产生的各种孢子均叫无性孢子。无性 孢子多种多样，繁殖能力很强，几天一代。 真菌无性繁殖的孢子类型： • 节孢子 • 芽孢子 • 厚垣孢子 • 孢囊孢子 • 分生孢子
• 微生物学是研究微生物形态构造及其生命活动规
律的学科。
• 研究对象：微生物的形态结构、营养特点、生理 生化特点、生长繁殖、遗传变异、分类鉴定、生 态分布以及微生物在工业、农业、医疗卫生、环 境保护等方面的作用。
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微生物学发展：
• 17世纪末，荷兰列文虎克用自制的显微镜，观察到了微生 物的存在，建立了“微生物”的概念。 18世纪对微生物形态和初步分类进行 了研究。法国巴斯德·路易斯否认“自
细菌、 放线菌 等
显微藻类、 原生动物
细胞无组织分化-原生生物界 真菌界 植物界 动物界
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2. 微生物的特点
（1）体积小、比表面积大
杆菌的平均长度：2 微米；
1500个杆菌首尾相连= 一粒芝麻的长度； “微米”作为个体大小的度量单位，个体更小的病毒则以 10-100亿个细菌加起来重量 = 1毫克 “纳米”为度量单位。 面积 /体积比：人 = 1，大肠杆菌 肉眼的分辨能力：毫米＝ 10－3米 = 30万；
相当于4000个地球的重量！
微生物繁殖速度快这一特性给动植物疫病的防治，食品的防腐、保鲜等
一头 500 kg的食用公牛，24小时生产 0.5 kg蛋白质, 带来了巨大的困难。 而同样重量的酵母菌，以质量较次的糖液（如糖蜜）
和氨水为原料，24小时可以生产 50000 kg优质蛋白质
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2. 微生物的特点 （4）适应强，易变异 个体小、结构简、且多与外界环境直接接触 繁殖快、 数量多