细菌(bacteria)

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1、細菌(bacteria)一、細菌之各種性質(1)細胞形態細菌細胞之形態，可分為球菌(coccus)，桿菌(bacillus)及螺旋菌(spirillum)三大類(圖1)。這些細菌中其分裂形式，細胞大小，長度等均各有不同。有些細菌，細胞的外側會形成莢膜(capsule)或黏質層(slimelayer)。圖1.細菌之細胞形態(2)運動性細菌可分為具有鞭毛之運動器官，會運動之細菌，和不具鞭毛不會運動之細菌兩大類。具有鞭毛之細菌，其鞭毛之數目和於細胞上之附著狀態，隨細菌之種類而異(圖2)。而菌落全體會移動的滑行細菌(glidingbacteria)亦存在之。圖2.細菌鞭毛之種類(3)細胞之構造細菌之細

2、胞構造隨菌株的不同及培養條件而有差異，而各種細菌均共同存在的基本構造，如下所列。a.細胞壁(cellwall)：是細胞的最表層，具有一定的形狀和一定的硬度。依菌種而異，主要是由太聚糖(peptidoglycan)，脂多糖，磷脂質，蛋白質等構成。b.細胞質膜(cellmembrane,cytoplasmicmembrane)5：存在於細胞壁的內側，對於營養物質的選擇性進入細胞內具有重要的作用。是由脂質和蛋白質組成。c.細胞質(cytoplasm,protoplasm)：以細胞質膜圍繞，除去細胞內之核部位以外的部分。是一些粘性的半流動性物質，由酵素蛋白質和蛋白質合成有關的顆粒，RNA等所組成。d.

3、核部位(nuclearregion)：為具有遺傳訊息的部分，是由DNA及蛋白質所組成。酵母菌等的真核細胞中，有核膜圍繞的核(nucleus)存在，而細菌等的原核細胞中，核部位的周圍沒有膜的存在。(4)光合成能有些細菌會行光合作用，具有紅、紫、褐、綠色等之光合成色素，和植物的葉綠素相比，有若干化學構造上的差異。此類細菌不需要氧氣，是屬偏性嫌氣性菌，行光合作用的同時，會產生硫化氫等簡單的還原型化合物(光合成自營菌)，或將有機物(光合成異營菌)行脫氫作用的同時，將二氧化碳還原而合成菌體成分。(5)營養要求性細菌可分為只有無機物即可做為營養源而可生育的細菌(自營菌，autotroph)及要求提供有機物

4、做為營養源才可生育的細菌(異營菌，heterotroph)二大類。而自營菌中，可分成光合成細菌，即具有光合成色素，能利用太陽能的一群菌。另外為氧化無機物(H2，硫黃，硫化物，Ammonia)而獲得能量的化學合成自營菌。而除藻類之多數菌體(包括動物)均屬化學合成異營菌。(6)氧氣要求性細菌生育時需要氧氣的，稱為好氣性菌，生育時不需要氧氣的，稱為偏性嫌氣性菌或絕對嫌氣性菌，另外，氧氣之有無均可生育的，稱為通性嫌氣性菌。(7)胞子形成能細菌中可分為細胞內能形成胞子的細菌和不能形成胞子的細菌二大類。而形成胞子的細菌中，胞子的形狀和著生位置依菌種而有不同(圖3)。圖3.細菌之內生胞子(8)革蘭氏染色性利

5、用色素(結晶紫)將細菌之細胞染色後，再用有機溶媒(酒精)脫色後，不能被脫色的為革蘭氏陽性，能被脫色的為革蘭氏陰性。主要原理是基於陽性菌和陰性菌之細胞壁之化學構造的不同，革蘭氏染色性是細菌分類上的重要基準之一。革蘭氏陽性菌中，包括大部分的球菌，胞子形成菌及放線菌等。而革蘭氏陰性菌中，包括大部分的腸內細菌(大腸桿菌，沙門氏菌)，弧菌及螺旋菌等。(9)碳源與氮源的利用性5不同的細菌能利用各種不同的糖類當做碳源，於利用時，有些需要氧氣，有些不需要氧氣即能利用(發酵型)。而於氮源上，有些可利用硝酸鹽，或行固定空氣中氮素的各種性質。(10)代謝產物及色素之生成能代謝產物係指能生成乳酸、醋酸及一些特徵性的產

6、物，有些菌種亦有色素生成的能力。二、食品上重要的關連細菌細菌比黴菌和酵母菌均小，肉眼不易看見，而其繁殖速度卻非常快。所以將牛乳長時間的放置於室溫下會凝固，魚和肉類會生惡臭，均是細菌於其中增殖的結果所引起的現象，我們將此現象稱為食品之惡變，間接亦知是細菌存在的結果。另外，某些種的細菌，亦是各種食物中毒之病原菌。而傳統的發酵，釀造產業，或是胺基酸發酵等之近代的發酵產業，某些細菌又扮演著重要的功能和效果。於食品中，不論是造成惡變或利用上，重要的關連細菌如表1所示。表1.食品上重要的關連細菌1.食品之惡變澱粉食品Bacillus,Serratia糖及糖食品Bacillus,Leuconostoc蔬菜，

7、水果Erwinia肉類Pseudomonas,Alcaligenes,Clostridium魚，海產品Pseudomonas,Alcaligenes(Achromobacter)食物中毒病原菌Clostridium,Staphylococcus,Salmonella,Proteus,Vibrio,Bacillus,Escherichia2.食品方面之利用納豆Bacillusnatto酸乳酪等之發酵