霉菌
霉菌
(三)霉菌的生活史
无性世代
有性世代
五、霉菌的应用
霉菌在食品加工工业中用途十分广泛，许多酿造 发酵食品、食品原料的制造，如豆腐乳、豆豉、 酱、酱油、柠檬酸等都是在霉菌的参与下生产加 工出来的。绝大多数霉菌能把加工所用原料中的 淀粉、糖类等碳水化合物、蛋白质等含氮化合物 及其它种类的化合物进行转化，制造出多种多样的 食品、调味品及食品添加剂。 不过，在许多食品制造中，除了利用霉菌以外， 还要有细菌、酵母的共同作用下来完成。在食 品酿造业中， 常常以淀粉质为主要原料。
霉菌的繁殖方式
菌丝片段(液体) 内生：孢囊孢子、游动孢子
繁殖方式
孢子
无性孢子
外生：分生孢子、节孢子 菌丝细胞形成：厚垣孢子 卵孢子
有性孢子 接合孢子
子囊孢子
（一）霉菌的无性孢子
霉菌的繁殖及生活史
(二)有性孢子的繁殖
•概念：两个性细胞结合以后产生新个体的过程。
•分三个时期：
质配：形成双核细胞。（n+n）
和胰脏也有轻度的病变。
• （2）慢性中毒：长期摄入小剂量的黄曲霉毒素则造成
慢性中毒。其主要变化特征为肝脏出现慢性损伤，如肝
实质细胞变性、肝硬化等。出现动物生长发育迟缓，体
重减轻等系列症状。
• （3）致癌性：是目前所知致癌性最强的化学物质
气生菌丝的特化形态
• 气生菌丝体特化形成各种形态的子实体： – 结构简单的子实体： – 结构复杂的子实体： • 菌丝球：真菌在液体培养基中进行通气搅 拌或振荡培养时，有时会产生菌丝球，其 菌丝体相互紧密纠结，呈颗粒状，均匀地 悬浮在发酵液中，且不会长得过密。
子实体：指在其里面或上面可产生孢子
的、有一定形状的任何构造。
霉菌名词解释
霉菌名词解释霉菌，也称为真菌，是一类较为原始的生物，它们与植物和动物有亲缘关系，但却有着明显的区别。
霉菌体形多样，包括单细胞、菌丝体、子实体等形态。
霉菌在自然界中广泛分布，包括水体、土壤、空气、植物、动物等各种环境中都存在着不同种类的霉菌。
霉菌与人类生活息息相关，它们不仅在食品、农作物、草木等方面起到重要的生物降解作用，还是生物技术、药物研发等领域的重要研究对象。
然而，一些霉菌也是人类疾病的致病因子，它们可以产生毒素或侵袭人体组织导致感染和疾病的发生。
霉菌的命名根据其形态、生态、生理特征等方面进行分类，以下是几个常见的霉菌名词解释：1. 黑曲霉（Aspergillus niger）：黑曲霉广泛存在于土壤中，喜欢潮湿的环境，并且可以在许多不同的有机物上生长。
它产生一种名为黑曲霉素的有机酸，具有一定的抗菌作用，常被用于食品加工、酿造等工业中。
2. 霉菌感染（Mycosis）：霉菌感染是由霉菌引起的一类疾病，常见的有念珠菌病、曲霉病等。
霉菌感染通常发生在免疫力低下的人群中，如接受免疫抑制治疗、器官移植等人群。
3. 霉热病（Allergic bronchopulmonary aspergillosis, ABPA）：霉热病是一种由霉菌引起的过敏反应性疾病，以呼吸道为主要累及部位。
常见的症状包括咳嗽、咳痰、呼吸困难等。
4. 真菌性皮肤感染（Cutaneous fungal infection）：真菌性皮肤感染是指由各种霉菌引起的皮肤疾病，常见的包括白色念珠菌感染、股癣、脚癣等。
这些感染通常通过接触感染源如土壤、患者、动物等传播。
5. 伞菌目（Agaricales）：伞菌目是霉菌门中最大的一个目，包括许多食用蘑菇和毒蘑菇的物种，如：香菇、蘑菇、牛肝菌等。
伞菌目的菌丝体嵌入在地下或树木内，只有子实体在空气中生长。
霉菌在生态系统中发挥重要的功能，它们能够分解和分解大量有机物质，参与环境循环过程，对维持自然平衡起到重要作用。
霉菌
霉菌的繁殖及生活史
2. 子囊孢子（ascospore): 子囊孢子（
概念：在子囊中形成的有性孢子。 在子囊中形成的有性孢子。 子囊：两性细胞接触以后形成的囊状结
构。
子囊果： 子实体（一种有性结构) ,多 子囊果： 子实体（一种有性结构) ,多
个子囊外部由菌丝体组成共同的保护组 织结构, 称为子囊果。子囊包在其中。 织结构, 称为子囊果。子囊包在其中。
孢子
卵孢子
有性孢子 接合孢子
子囊孢子
霉菌的繁殖及生活史
(一)无性孢子的繁殖
无性繁殖：不经两性孢子的结合， 无性繁殖：不经两性孢子的结合，仅菌 丝体分裂或分化而形成同种新个体的过 程。
无性孢子的特点：量大、分散、生存力强。 无性孢子的特点：量大、分散、生存力强。 分类：孢囊孢子、分生孢子、节孢子、 分类：孢囊孢子、分生孢子、节孢子、厚垣孢子 应用：繁殖、扩大培养、菌种保藏。 应用：繁殖、扩大培养、菌种保藏。
节孢子
霉菌的繁殖及生活史 4. 厚垣孢子（chlamydospore,又称厚壁孢子） 厚垣孢子（chlamydospore,又称厚壁孢子 又称厚壁孢子） •细胞圆或柱形，壁厚，类脂质和原生质浓缩； 细胞圆或柱形，壁厚，类脂质和原生质浓缩； •有顶生、侧生、间生等多种着生方式； 有顶生、侧生、间生等多种着生方式； •对热、干燥、不良环境抵抗力很强； 对热、干燥、不良环境抵抗力很强； •是霉菌的休眠体和繁殖体。 是霉菌的休眠体和繁殖体。
鞭毛菌亚门 结合菌亚门
隶属于
子囊菌亚门 半知菌亚门
霉菌菌落
霉菌的应用与危害
霉菌的应用 发酵工业中应用； 发酵工业中应用； 生产传统食品； 生产传统食品； 农业中的应用； 农业中的应用； 基本理论研究； 基本理论研究； 环境保护。 环境保护。
霉菌的分类
霉菌的分类霉菌是一类真核生物，它们的细胞结构与动植物相似，但是它们不属于动物或植物。
霉菌在自然界中广泛存在，包括土壤、水体、空气和生物体内等多种环境中。
霉菌具有重要的经济和生态价值，在生产和科研领域中也有着广泛的应用。
一、霉菌的基本特征1.细胞结构霉菌细胞通常由细胞壁、质膜、质网、核膜和线粒体等组成。
其中，细胞壁是霉菌的重要特征之一，它由纤维素和几丁质等多种复合材料构成，具有很强的韧性和耐腐蚀性。
2.营养方式霉菌大多数为异养生物，它们通过吸收周围环境中的有机物质来获取营养。
同时，部分霉菌也能够进行光合作用或化学合成。
3.繁殖方式霉菌繁殖方式多样，包括无性繁殖和有性繁殖两种。
其中无性繁殖包括分裂、芽生和孢子形成等多种方式，而有性繁殖则需要两个不同的细胞进行交配和配子形成。
二、霉菌的分类霉菌是一类非常庞大的生物群体，根据其形态、生理特征、遗传信息等多种因素，可以将其分为多个类群。
以下是常见的霉菌分类：1.按照形态特征分类(1)酵母菌类：这类霉菌体积较小，通常为单细胞结构，具有球状或卵圆形等多种形态。
(2)真菌类：这类霉菌体积较大，通常为多细胞结构，具有丝状或分枝状等多种形态。
(3)粘液菌类：这类霉菌具有一定的动物特征，在营养方式和繁殖方式上也与其他霉菌存在差异。
2.按照生理特征分类(1)厌氧性霉菌：这类霉菌能够在缺氧环境下进行代谢和生长，并且对氧气敏感。
(2)好氧性霉菌：这类霉菌需要充足的氧气来进行代谢和生长，对缺氧环境敏感。
(3)光合作用霉菌：这类霉菌能够利用光能进行自主合成，具有较高的生态适应性。
3.按照遗传信息分类(1)真菌门：这类霉菌具有真核细胞结构和线粒体等多种细胞器，其基因组较为复杂。
(2)原生动物门：这类霉菌具有原核结构和一些特殊的生理特征，其基因组相对简单。
三、常见的霉菌种类1.酵母菌酵母菌是一类常见的单细胞真菌，它们广泛存在于自然界中。
其中最常见的酵母菌是酿酒酵母和面包酵母等。
此外，酵母菌还可以用于发酵、制药、食品加工等多种领域。
霉菌
四大类微生物的菌落和细胞形态特征
单细胞微生物 项目 细菌 酵母菌 放线菌 霉菌 丝状微生物
核
排列 细 状况 胞 形态 特征
原核 单个分散 或有一定 排列方式
小,个别有 芽孢
真核
单个分散 或假丝状
原核
丝状交 织
真核
丝状交 观形态 透明度
很湿或较湿 小而突起或大 而平坦 透明或稍透明 不结合 多样 无 整齐 很快 一般有臭味
较湿 大而突起 稍透明 不结合
干燥或 较干燥
干燥
小而紧 大而疏松或 密 大而致密 不透明 牢固 多样 有 不透明 较牢固 多样 有
• 代表种：米根霉（R.oryzae) 黑根霉(R.nigrican)。
• 应用：①能产生酶类，如淀粉酶、果胶酶 、脂肪酶等，是生产这些酶类的菌种。 • ②在酿酒工业上常用做糖化菌。 • ③有些根霉还能产生乳酸、延胡索酸等有
机酸。有的也可用于甾体转化
应用特点： • 许多根霉，具有活力强大的淀粉糖化酶，多用来做糖化菌
★霉菌的其他结构与其它真核生物（酵母）
基本相同。
繁殖方式
四 霉 菌 的 繁 殖 方 式
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
霉菌孢子与细菌芽孢的比较
五、工业上有重要用途的主要霉菌
1、根霉(Rhizopus) 根霉属于单细胞生物，菌丝无分隔 假根：功能是在培养基上固着，并吸收营养 匍匐菌丝：是由营养菌丝产生的，靠近培养基表面横向 生长的，并连接假根 孢囊：菌丝在与假根相对位臵，会向上生出孢囊梗 （单生或成簇），顶端形成孢子囊，内生孢囊孢子
霉菌
6.红曲霉属(Monascus van Tieghem) 属子囊菌纲、曲霉目、曲霉科。红曲霉菌落初期白色， 老熟后变为淡粉色、紫红色或灰黑色等，通常都能形成红 色素。菌丝具横隔，多核，分枝繁多，分生孢子着生在菌 丝及其分枝的顶端，单生或成链，闭囊壳球形，有柄，内 散生十多个子囊，子囊球形，含8个子囊孢子，成熟后子 囊壁解体，孢子则留在薄壁的闭囊壳内。 红曲霉生长温 度范围为26～42℃，最适温度32～35℃，最适pH值为 3.5～5.0，能耐pH2.5及10%的乙醇，能利用多种糖类和 酸类为碳源，同化硝酸钠、硝酸铵、硫酸铵，而以有机氮 为最好的氮源。
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根霉的用途很广，其淀粉酶活力很强，酿酒工业上多 用来作淀粉质原料酿酒的糖化菌。我国最早利用根霉糖化 淀粉(即阿明诺法)生产酒精。根霉能产生有机酸(反丁烯二 酸、乳酸、琥 珀酸等)，还能产生芳香性的酯类物质。根 霉亦是转化甾族化合物的重要菌类。 黑根霉(Rhizopus nigricans Ehrenberg --也称匐枝根 霉。匐枝根 霉分布广泛，常出现于生霉的食品上。瓜果 蔬菜等在运输和贮藏中腐烂及甘薯的软腐都与匐 枝根霉 有关。 此外还有米根霉、华根霉、无根根霉等。
3.犁头霉属(Absidia van Tieghem) 犁头霉的菌丝体与根霉相似，有匍匐枝和假根，但孢 囊梗在匍匐枝中间，不与假根对生，孢囊梗大多2～5个成 簇，常呈轮状或不规则分枝。孢子囊多呈梨形，孢囊基 部有明显的囊托，即孢子囊壁与囊轴汇合处呈漏斗状的基 部，囊轴锥形，近球形或其他形状 。接合孢子着生在匍 匐枝上，此属菌常为生产的污染菌，常存在于大曲酒用的 块曲中，但有些菌株对甾族化合物有转化作用
霉菌名词解释
霉菌名词解释霉菌是一类微生物，它们是真菌界中的一种。
霉菌是一种单细胞或多细胞的生物，它们通常以孢子的形式存在。
霉菌在自然界中广泛分布，可以生长在土壤、水、植物、动物和人类身上。
霉菌可以分解有机物质，也可以引起疾病。
以下是一些常见的霉菌名词解释：1. 黑曲霉（Aspergillus niger）黑曲霉是一种广泛存在于自然界中的真菌，它们通常生长在植物和土壤中。
黑曲霉可以分解有机物质，也可以用于制作酶和酸。
此外，黑曲霉还被用于制作一些食品和饮料，如黑啤酒和黑曲霉豆腐。
2. 霉菌素（Myco-toxin）霉菌素是一种由霉菌分泌的毒素，它们可以在食品和饲料中被发现。
霉菌素可以引起广泛的健康问题，包括呼吸道感染、肝脏损伤和肾脏损伤。
霉菌素的危害在于它们可以在食品和饲料中积累，因此需要采取措施来避免霉菌素的污染。
3. 霉菌感染（Mycosis）霉菌感染是一种由霉菌引起的疾病，它们通常影响皮肤、毛发和指甲。
霉菌感染可以通过直接接触感染源或在潮湿环境中感染。
霉菌感染的治疗通常包括使用抗真菌药物。
4. 霉菌病（Mycotoxicosis）霉菌病是一种由霉菌素引起的疾病，它们通常通过食品和饲料中的霉菌素污染引起。
霉菌病的症状包括恶心、呕吐、腹泻、头痛和发热。
霉菌病的治疗通常包括使用抗真菌药物和支持性治疗。
5. 霉菌培养基（Mycological media）霉菌培养基是一种用于培养霉菌的营养基质，它们通常包括葡萄糖、酵母提取物和肉汤。
霉菌培养基可以用于分离和鉴定霉菌，以及研究霉菌的生长和代谢。
6. 真菌感染（Fungal infection）真菌感染是一种由真菌引起的疾病，包括霉菌感染和酵母菌感染。
真菌感染通常影响皮肤、呼吸道、消化道和泌尿生殖系统。
真菌感染的治疗通常包括使用抗真菌药物和支持性治疗。
7. 真菌学（Mycology）真菌学是研究真菌的科学，包括霉菌和酵母菌。
真菌学涉及真菌的形态、生长、代谢和分类等方面的研究。
霉菌
酸，农业上可用作糖化饲料。
七 无酒精饮料工业中的霉菌
软饮料：无酒精饮料，有酸性和中性2大类，由于 含有多种可以被微生物立即用的物质，很容易 造成腐败，霉菌就是其中的一种污染菌种。
（一）青霉属
形态：菌丝为有横隔的多细胞，无足细胞，无顶囊。营养菌丝深入 培养基中，并长出直立的气生菌丝，即为分生孢子梗。
（二）有害的方面 1 它会引起农副产品、衣物、器材、食品等发霉
变质，造成严重的经济损失
2 不少种类能引起动、植物及人类病害，少数种 类还能产生毒素，严重威胁人畜健康
3 生物腐蚀
五 霉菌的分类
Ainsworth(安斯沃思)分类系统
霉菌分属于
鞭毛菌亚门 接合菌亚门 子囊菌亚门 半知菌亚门
六 酿造工业中的霉菌
（一）毛霉属
形态：菌丝为无横隔的单细胞，多核，有分枝，以孢囊孢子和接合孢子繁殖 分布：很广，在阴暗、潮湿、低温处常见，制曲时常见的一种杂菌 用途：广泛，常出现在酒药之中，鲁氏毛霉最早就被用于制造酒精。
制造腐乳及豆豉
（二）根霉属
形态：菌丝为无横隔的单细胞，有分枝，以孢囊孢子繁殖。菌丝深入培养基内 的部分长成分枝的假根，吸收营养。还有匍匐菌丝。
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3、节孢子（又称粉孢子）
它是由菌丝断裂形成的 外生孢子。
当菌丝长到一定阶段，出 现许多横膈膜，然后从横 膈膜处断裂，产生许多孢 子。孢子是成串的短柱状、 筒状或两端钝圆的细胞。
例：白地霉
节孢子
4、厚垣孢子
这类孢子具有很厚的壁， 又叫厚壁孢子。
菌丝顶端或中间的个别细 胞膨大、原生质浓缩、变 圆，然后细胞壁加厚形成 圆形、纺锤形或长方形的 厚壁孢子。
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黄曲霉
3.4 青霉（Penicillium）
子囊菌纲，青霉属 多细胞，菌丝有隔，无足细胞，分生孢子梗顶端多次分枝 产生几轮小梗，小梗末端产生成串分生孢子，如扫帚 无性繁殖靠分生孢子，有性繁殖不明 代表种如产黄青霉、桔青霉、展青霉 产生抗生素如青霉素、有机酸等 青霉素、原子弹和雷达被称为二次世界大战中三大发现
思考题： 1. 霉菌在理论研究和实际中有哪些应用 2. 理解霉菌的营养类型与其在实际中的应用之间 的关系
霉菌（mould） 或丝状真菌（filamentous fungi）
由菌丝组成
具有有丝分裂和减数分裂
具有核膜围成的真正的细胞核
具有双层膜围成的细胞器，如线粒体等
丝状真菌的营养类型都是异养型
1. 霉菌（mould）的形态及结构
霉菌也称丝状真菌（filamentous fungi） 菌体由分枝或不分枝的菌丝（hypha）组成，菌丝 交织在一起形成菌丝体（mycelium）
G.W.Bea-dle和E.L.Tatum在研究粗糙链孢霉生化突 变型反应遗传控制过程中提出 不仅链孢霉，而且细菌和酵母菌等由于生化突变都 会引起特定酶的缺损，从而导致了特定的代谢反应 阻滞 假说的正确性 假说的复杂性
基因的连锁和交换重组
粗糙脉孢霉一个交配型分生孢子与子实体中的单倍体核融 合形成二倍体核，减数分裂，形成4个单倍体核，有丝分裂 形成8个核，发育为8个子囊孢子
粗糙脉孢霉（Neurospora crassa）
球壳目，有性生殖形成梨形的子囊果，产生8个黑 色子囊孢子，直线排列 作为遗传学研究的材料，研究遗传因子 Beadle和Tatum分离出突变株，研究基因与酶的关系 ，提出一个基因一个酶的学说 应用多个突变株，确定了n=7染色体数相对应的连 锁图
One gene one enzyme
基因未发生重组
基因发生了重组
粗糙脉孢霉的子囊果、子囊及子囊孢子
粗糙脉孢霉中8个子囊孢子的排列方式反映基因分 离的方式以及基因与着丝粒之间是否有染色体交 换发生 染色体上两个位点之间的距离越远，这两个位点 之间发生交换的频率就越高
粗糙脉孢菌（Neurospora crassa）中基于RNAi途 径的基因沉默机制
3. 工业上有重要用途的主要霉菌
3.1 根霉（Rhizopus） 分类学上属于藻状菌纲，毛霉目，根霉属 菌丝无隔，有假根，无性孢子是孢囊孢子 淀粉糖化酶活性强，发酵生产甜酒，生产酶制剂 ，有机酸，发酵食品等
3.2 毛霉（Mucar）
代表种有总状毛霉、高大毛霉、鲁氏毛霉、梨形 毛霉 毛霉产蛋白酶、淀粉酶、有机酸等 用于制作腐乳、豆豉等
菌丝直径一般为3-10m 低等真菌，菌丝无隔膜，如鞭毛菌和接合菌 高等真菌，菌丝有隔膜，如子囊菌和担子菌
霉菌细胞的结构
霉菌的生活史
霉菌的ห้องสมุดไป่ตู้落
2. 霉菌研究的价值
丝状真菌在工业、农业、医学及基础生物学研究中具有重 要价值 理论价值： 构巢曲霉、粗糙链孢霉是生化和遗传学研究的好材料 基因表达的受体菌，转化体系 应用价值： 次生代谢产物如青霉素、头孢霉素、灰黄霉素等 生物杀虫剂如白僵菌、绿僵菌 有机酸如柠檬酸 酶制剂如蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶等 腐生型真菌对促进自然界物质循环具有重要价值 危害：霉变、引起动植物疾病
3.3 曲霉（Aspergillus） 子囊菌纲曲霉属 多细胞，菌丝有隔，无假根，分生孢子梗从厚壁而 膨大的菌丝细胞（足细胞）生出，分生孢子梗膨大 成顶囊，顶囊表面产生单层或双层小梗 无性繁殖依靠分生孢子，有性繁殖不明 代表种有黑曲霉（A. niger）、黄曲霉（A. flavus） 、米曲霉（A. oryzae） 工业上制酱、酱油、酿酒、制醋、酶制剂、有机酸 等