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微生物生理学
微生物生理学部分,是食品应用微生物学的核心内容,在这里,与我们关系最密切的就是微生物发酵。通过发酵过程,生产出各种色、香、味不同的,甚至具有地方或民族特色的食品。
发酵食品(Fermentedfoods)
发酵食品的生产是古老的生物技术,是人类文明科学文化成就的重要组成部分。
英国Strathclyde大学生命科学与生物技术系的微生物学教授Brian(布莱恩)编著的最新的应用微生物学专著。《MicrcbiologyofFermentedFoods》(《发酵食品微生物学》)。
本著作立足于当代,全面系统地论述了发酵食品的种类、发酵工艺、发酵M和发酵的生物化学过程。同时展示了发酵领域的一些新理论,很有参考价值。是食品微生物实际应用的代表作。
微生物和其它生物一样都是有生命的,所有生物为了生存都必须不断地从外界环境中吸收所需要的各种物质,从中获得原料和能量,以便合成新的细胞物质,生物所需要的这些物质称为营养物。营养物质是生物进行一切生命活动的物质基础,失去这个基础,一切生物都无法生存,微生物也不例外。可见,营养对M的重要性
第一节微生物细胞的化学组成及微生物的营养类型
一、微生物细胞的化学组成
水分含量(%)
细菌酵母霉菌芽孢孢子
水份:75~8570~8085~904038
干物质:15~2520~3010~156062
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2、化学组成
(1)从化学元素角度:碳、氮、氢、氧、硫、磷、钾、钙、镁、铁,前六种元素是碳水化合物、脂类、蛋白质、核酸的组成成分。
(2)从化学物质角度:蛋白质、碳水化合物、脂肪、核酸、无机盐及灰分元素(P2O5、SO3、K2O、Na2O、MgO、CaO、Fe2O3、SiO2、CuO)。
二、微生物的营养类型
(一)根据碳素营养来源区分
自养菌autotrophy(无机型):微生物能利用简单的无机物取得碳源作为营养物质进行生长繁殖。
异养菌heterotrophy(有机型):微生物只能以现成的有机碳化物作为碳源,不能利用无机碳。
(二)根据能源的区分
光能营养型phototrophy:可利用光能的微生物,能将光能转化成化学能。
化能营养型Chemotrophy:生物的能量来自物质氧化过程中所释放出的能量。
一、碳源:凡是构成M细胞和代谢产物中碳架来源的营养物称为碳源。
碳源在微生物体(细胞)内的存在形式:
1、结构物:荚膜、细胞壁
2、贮藏物:淀粉粒
二、氮源:凡是构成M细胞物质或代谢产物中氮素来源的营养物称为氮源。
氮源在微生物体(细胞)内的存在形式:
1、以蛋白质形式,主要在细胞质;
2、核酸形式:遗传物质;
三、水:水是M体内不可缺少的主要成分,微生物的生活必须有水,没有水也就不可能有生命形式存在。
水在微生物体内的作用:
1、水创造了细胞的自然环境;
2、水直接参与某些重要反应,如:聚合物水解、光合作用等;
3、水是生理过程中的必要溶剂;
四、无机盐:无机盐也是M生长所必不可缺的营养物,其中又可分为主要元素和微量元素两大类。
无机盐的作用:
1、参与细胞物质的构成和能量转移;
2、有的用来维持原生质的胶体状态和细胞透性;
3、有的则是某些酶的活化剂;
五、生长因子:生长因子主要包括维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶及其衍生物等。这些物质M自身不能合成,必须由外源供给才能生长繁殖。这些都是微生物生命活动中不可缺少的。
第三节微生物对营养物质的吸收方式
外界的各种营养物质,必须被M吸收到体内,才能加以利用。M没有摄取营养物质的特殊器官(例如:动物器官、植物根系),其营养物质的吸收和代谢产物的排出是由微生物的整个细胞表面的扩散、渗透、吸收等作用来完成。