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マインドマップギャラリー 2 微生物群と一般的な食品微生物
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2 微生物群と一般的な食品微生物
食品微生物は、食品中の微生物、一般的な真菌、原核微生物、細菌、非細胞生物、ウイルスなどの分類単位をまとめたものです。
2024-01-20 17:11:03 に編集されました
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微生物群と一般的な食品微生物
微生物の分類単位
微生物の分類単位
微生物の命名法
国際微生物分類委員会が策定した関連法の命名法
二項法
微生物の分類の基礎と方法
形態的特徴：個体体、コロニーの形態
生理学的特性と生化学反応：栄養素の種類、炭素源と窒素源の利用、代謝物、温度と酸素の関係など。
生態学: 寄生、共生
細胞壁の構成要素
核酸分析：GC含量、DNAハイブリダイゼーション、核酸配列など
数値解析
細菌分類システム: Berger's Manual of Identification Bacteriology、 広く使用されており、代表的なもの
原核微生物、細菌
細菌の形、大きさ、配置
球菌
球形またはほぼ球形で、その分割面と配置により、単球菌、双球菌、四球菌、サルシナ菌、ブドウ球菌、連鎖球菌に分類できます。
桿菌
単一桿菌、対桿菌、連鎖性レンサ球菌
らせん状細菌
一般的には5～50ミクロン×0.5～5ミクロン
ビブリオ
らせんは 1 つのリングより小さく、バナナ型またはコンマ型、コレラ菌
スピリラム
2～6リング、マイクロスピリラム
スピロヘータ
梅毒トレポネーマなど、多くの回転と長く柔らかい体を持つらせん状の細菌
少数派の形態
三角形、糸状、円盤状
細菌の構造
基本構造
細胞壁 (ペプチドグリカンの架橋度、 グラム陽性菌とグラム陰性菌）
表面の多糖類からなる細胞外保護構造
丈夫で弾力性があり、細菌本来の形状を維持します。
低張環境から細菌を保護する
細胞内外の物質の交換
体を刺激して免疫反応を引き起こすさまざまな抗原構造があります。
薬物リゾチーム感受性と関連する
細菌の病原性に関連する
細菌のグラム染色特性に関連する
グラム染色
グラム陽性菌の細胞壁
ペプチドグリカンは約 40 層あります。 糖鎖骨格➕テトラペプチド側鎖➕ペンタペプチド架橋
グラム陰性菌の細胞壁
ペプチドグリカン層（数層）➕外膜 (糖鎖骨格➕テトラペプチド側鎖➕ペプチド架橋)
細胞膜
リン脂質二重層とタンパク質で覆われたタンパク質で構成される弾性のある半透膜
細胞の乾燥重量の約 10% を占め、60% ～ 70% のタンパク質、20% ～ 30% の脂質、および少量の多糖類が含まれています。脂質はリン脂質です。
膜厚は8～10ナノメートルで、外側は細胞壁に近い
細菌の細胞膜には、代謝機能を実行する豊富な酵素系が含まれています
代謝合成メディエーター
細胞や小器官を分離・形成し、生命活動に比較的安定した内部環境を提供する
バリア効果があり、膜の両側の水溶性物質は自由に通過できません。
エネルギーの移動を伴う物質の選択的輸送
生物学的機能には、酵素反応、細胞認識、電子伝達などが含まれます。
物質輸送機能は、細胞と環境の間で物質を交換することです。
細胞質
さまざまな粒子が含まれています
核質（核膜なし）
核領域は、核膜を持たない環状の二本鎖 DNA 糸状構造であり、核様体、核小体、核ゲノムとも呼ばれます。
核領域には細菌の遺伝情報の大部分が含まれています。
プラスミドは可動性の環状 DNA フラグメントです
自律的なレプリケーション
非互換性
転移（細胞間の感染）
特別な機能を持つ特定のタンパク質をコード化する
特別
カプセル
侵襲性
鞭毛 (運動器官、軽度傾向、利益傾向、出生位置)
病原性と抗原性
膜上の基点から成長し、細胞壁と粘液層を通過する細いフィラメントは、長さが約 150 ミクロンで、1 ～ 2 ～ 1000 の範囲があります。
挿入には、片末端鞭毛、テロフェル、両末端鞭毛、および周囲鞭毛を含むさまざまな様式があります。
べん毛運動モード、液体中での水泳、固体表面での滑走、液体中での回転と往復
ほとんどの球菌には鞭毛がありませんが、一部の桿菌には鞭毛があり、らせん状細菌はすべて鞭毛を持っています。
線毛
ホストに従う
胞子 （含水率が低く、緻密で、悪環境に強い）
細菌の休眠状態
一部の細菌（主に桿菌）は、特定の条件下では生殖機能を持たない、ストレス耐性の高い球形または楕円形の休眠体を形成します。細胞質は高度に濃縮され、脱水されています。
過酷な環境に適応し、乾燥、高熱、高酸・アルカリ、高浸透圧環境に耐え、過酷な条件下でも休眠状態となり、発芽・生育に適した条件を整えます。
破傷風菌は沸騰水中で3時間生存する
耐熱性: 緻密な胞子壁、低含水量、カルシウム塩の形で 2,6-ピリジンジカルボン酸 (DPA) を含む
細菌の繁殖
自分自身の遺伝物質、細胞内エネルギー、細胞小器官などを使用して完全な生殖を行う
バイナリ分割法
細菌コロニーの形態
コロニーは、適切な固体培地上または固体培地内で増殖および複製し、肉眼で見える特定の形状を有する娘細胞の集団を形成する単核細胞です。
コロニーの特徴には、サイズ、形状、エッジ、光沢、質感、透明度、色、表面状態などが含まれます。
食品中の一般的な細菌
グラム陰性菌
シュードモナス属
生物学的特徴: 直線またはわずかに湾曲しており、胞子がなく、極鞭毛、運動性、偏性好気性、至適 pH 5 ～ 9.5、生育温度 4 ～ 42 ℃を必要とし、部分的に好冷性、栄養要求が単純、分解性の脂肪とタンパク質を持っています。すぐに繁殖する強力な能力
環境には、一般的な土壌および水生細菌が食品を汚染し、その酸化生成物や粘液が食品の腐敗、臭気、変色を引き起こす可能性があります。
一般的な細菌、少なくとも 29 種が日和見病原体である
緑膿菌
水溶性ピオシアニンとフルオレセインは水と土壌から検出可能
ボトル入り飲料水の衛生指標細菌 (WHO)
化膿性感染症
多くの場合B溶血
ピオシアニン、フルオレセイン
青緑、黄緑
シュードモナス・フルオレセンス
水、肉、血液製剤の汚染
フルオレセイン
黄緑色
シュードモナス・プチダ
魚病原菌
フルオレセイン
黄緑色
シュードモナスの腐敗
牛乳の卵
シュードモナス・ステフェンシ
名前のない黄色の顔料
黄色
シュードモナス・アルカリゲネス
名前のない黄色の顔料
黄色
アルカリゲネス
水、土壌、飼料、人間および動物の腸、牛乳および家禽製品、腐敗物に分布し、粘液を生成し、砂糖は発酵しないがアルカリを生成する、リトマスミルク分析
フラボバクテリウム
低温で増殖し、脂溶性色素を生成することができる
たんぱく質の分解力が強く、糖質への影響が少ない
腐った牛乳、魚、肉、卵など。
サルモネラ属菌
まっすぐな棒状、周毛鞭毛、好気性、ほとんどのコロニーは不透明
中温、pH 5 ～ 9、NaCL 増殖 4% 未満
水不溶性の黄色、紫、赤色の顔料
9種が収録されています
液化サルモネラ菌
食中毒
サルモネラ菌
好気性、20℃、水と土壌、院内感染
プロディジオシン
抗がん剤と抗菌剤
アクロモバクター
水や土が糖分を分解して酸を発生させ、肉や魚介類が劣化してベタつく原因となります。
エシェリヒア属
プロテウス
酢酸菌
サルモネラ
赤ブドウ球菌
エルウィニア
グラム陽性菌
バチルス
生物学的特徴: 細胞はまっすぐな棒状で、対または鎖状に配置され、末端または周葉の鞭毛を持ち、胞子を生成します。
土壌と水中に分布
八種
セレウス菌
炭水化物
枯草菌
パンが傷んだ
プロテアーゼ、納豆、エンジニアリングバクテリアの生産
炭疽菌
人獣共通感染症
クロストリジウム属菌
嫌気性または微好気性で、糖を分解して酸とガスを生成します。
缶詰食品の腐敗: ボツリヌス菌、クロストリジウム・パイロリチカ
偏性嫌気性、胞子は楕円形、末端、至適生育温度は55℃、弱い生育は37～45℃、好熱性嫌気性細菌
乳酸菌
さまざまな形態、主に棒状、単鎖または鎖状の細菌、非運動性、嫌気性または微好気性、糖を発酵させて乳酸を生成、至適温度 45℃、コロニーは丸く、白色
一般的な細菌
ブルガリア乳酸菌
乳酸菌 ラクティス
穀物、野菜、発酵パン、ワイン、乳製品に分布
用途: 乳酸と乳酸カルシウム、ザワークラウトとキムチ、他の微生物と協力してワインと醤油の風味、抗菌ペプチドを形成します。
ロイコノストック
円形または楕円形で、鎖状に配置され、牛乳、野菜、果物によく見られます。
経済的価値
大量のグルカンを合成し、デキストランを生成する
危害
牛乳がベタベタになる
製糖業界は砂糖液の粘度を増加させます
ブドウ球菌
ミクロコッカス
ラクトコッカス
コリネバクテリウム
非細胞生物、ウイルス
細菌よりも小さく、細菌のフィルターを通過でき、1種類の核酸のみを含み、生細胞内で増殖する非細胞微生物の一種
基本特性：核酸は1種類のみ、極小
構造
ヌクレオカプシド、核酸、タンパク質の殻は嚢胞、脂肪、タンパク質で構成されているものもあります。
カプシド構造: らせん対称、正二十面体、複合対称
分類: ボルチモア分類
二本鎖DNAウイルス
遺伝物質として二本鎖 DNA を持つウイルス: アデノウイルス、ヘルペスウイルス、ポックスウイルスなど。 ポックスウイルス科オルソポックスウイルス属痘瘡ウイルス、サル痘ウイルス、ワクシニアウイルス、牛痘ウイルス
一本鎖DNAウイルス
代表的なウイルス：パルボウイルスなど
二本鎖RNAウイルス
ロタウイルス、レオウイルスなど
ポジティブセンス一本鎖RNAウイルス
新型コロナウイルス、ノロウイルス、C型肝炎、A型肝炎ウイルス、デング熱など。
アンチセンス一本鎖RNAウイルス
インフルエンザウイルス、狂犬病ウイルス
一本鎖RNAレトロウイルス
HIVウイルスなど
二本鎖DNAレトロウイルス
B型肝炎ウイルスなど
ウイルスのライフサイクル
ウイルス粒子は細胞に侵入した後に複製し、翻訳とパッケージングを経て、成熟後に細胞から放出されます。
ファージ
細菌に感染する微生物ウイルス
ライフサイクル: 吸着、侵入、複製、集合、放出
溶原性があり強力である
食品中の一般的な菌類
菌類の概要
菌類には真の核がある
クロロフィルを持たず、栄養を吸収に依存する従属栄養生物
一般に、胞子は無性生殖と有性生殖によって生成され、個体群を継続することができます。
典型的な栄養体は糸状の分子構造です。
細胞壁の主成分はキチンまたはセルロースです
単細胞菌（酵母）、糸状菌（カビ）、大型子実体菌（細菌）を含む
真菌の栄養体: 成長し、水と栄養素を吸収して増殖する細菌細胞。
原形質、偽菌糸、単細胞、二型菌糸、菌糸体
菌類の構造と機能
細胞壁
多糖鎖、キチン、セルロース
細胞膜
細胞核
核膜、核小体、染色体
細胞質
オルガネラ
ミトコンドリア、リボソーム。 。 。
酵母
単細胞の非糸状菌の総称
無性生殖（出芽と分裂）および有性生殖が可能
主に子嚢菌類と不完全菌類に属します
子嚢菌は有性生殖ができる
子嚢胞子
第二真菌は有性生殖ができない
コロニーは細菌に似ており、大きくて厚く、通常は乳白色ですが、いくつかは色が付いています。
サッカロミセス
球形、楕円形、またはソーセージ形で、複数の側芽または子嚢胞子を持つ
偽菌糸を形成できる
発酵力が強く、エタノールと炭酸ガスを生成するが、乳糖は発酵しない
ビール酵母
ビール、洋酒、果実酒、パンなどに使用される
果実の皮、発酵果汁、土壌中に分布
生理的特徴：適温 25～26℃
麦汁スラブ: 乳白色、光沢があり、滑らかで、端がきれいです。
芽生えた再生
乳糖ではなく、ブドウ糖、ショ糖、麦芽糖などを発酵させます。
ブドウジュース酵母
ウィスキー
サッカロミセス・ルーディ
醤油・甘だれづくり
蜂蜜酵母
糖分の多い食品の腐敗
高塩分、醤油に強い灰白色の粉末状フィルム
カンジダ
球形、楕円形、または細長い形
多角形の出芽は偽菌糸を形成することがあり、真菌の糸を持つものもあり、クラミド胞子も形成します。
エタノール発酵能力
アルコール発酵、単細胞タンパク質への応用
一般的な種
カンジダ・プリオジェナム
産業廃棄物から食用たんぱく質を製造
カンジダ・リポリティカ
石油脱蝋
カンジダ・トロピカリス
単細胞タンパク質、飼料タンパク質
日和見病原体
ロドトルラ
アルコール発酵能力がない
赤い斑点のある汚染された食品、肉、漬物
シャワーカーテンやその他の濡れた家具
環境中や食品中に広く分布している
赤色酵母
応用
色素、リコピン、カロテノイドを生成します。
微生物の脂質
脂肪分は乾物の20～69%を占めます
成分は植物油に似ています
全細胞生体触媒
ロドトルラ酸、果実の収穫後の生物学的防除
動物への給餌、抵抗力の軽減、子供の生存率の向上
トルロプシス・スフェロイデス
高塩分、砂糖、果汁練乳に耐性がある
練乳トロイデュラ
コンデンスミルク缶はガスを発生し、膨張し、さらには破裂することがあります。
冷凍食品、乳製品、魚介類の腐敗
グリセロールの製造、飼料酵母
型
糸状菌の通称
分布範囲が広く種類も豊富
強力な分解および合成機能
醸造食品
酵素
カビ
菌糸の形態
隔壁の有無により隔隔菌糸（リゾプス、ムコールなど）と隔隔菌糸（ペニシリウム、アスペルギルスなど）に分けられます。
機能による分類: 基底菌糸または栄養菌糸、気中菌糸、生殖菌糸
特化した構造
忍び寄る菌糸と根茎：固体基質の表面に平行な伸長機能を持ち、根茎（基質内に伸びる）と嚢胞茎が成長し、新しい忍び寄る菌糸が伸び続けて細菌叢を形成します。 Rhizopus と Plowshare 種が一般的です
菌核：菌糸群からなる硬い休眠体で、条件が整えば胞子茎、菌糸、子実体などが生成します。
カビの繁殖と胞子の種類
胞子は、親から分離された後、直接的または間接的に新しい個体に成長できる生殖細胞です。
無性生殖:節胞子、遊走子、後胞子、嚢胞子、分生子
有性生殖: 卵胞子、接合胞子、子嚢胞子、担子胞子
リゾプス
形態学的特徴: コロニーは綿状で、白色の菌糸、隔壁のない多核、根粒体および忍び寄る菌糸です。根粒体は嚢胞子を形成します。
土壌および大気研究所に分布する汚染細菌
汚染された食品: でんぷん質の腐った食品 用途: ワイン製造用のアミラーゼ調製
リゾプス・ブラック、リゾプス・オリゼー、リゾプス・シネンシス
ムコール
コロニーは灰白色または茶色の綿状です
菌糸はよく発達しており、密であり、隔壁や複数の核がなく、根茎や忍び寄る菌糸もありません。
無性生殖は嚢胞子であり、果物や野菜、でんぷん質の食品、穀物のカビに分布しています。
ムコール・ラセモサ、ムコール・トール、ムコール・ミクロ
応用
プロテアーゼを生成し、豆腐やテンペを作る
アミラーゼ産生糖化菌またはアミラーゼ産生菌
クエン酸、乳酸、グリセリンなどを生成します。
アスペルギルス
菌糸はよく発達し、多分岐し、隔壁があり、多核です。
コロニーは多色であり、菌糸胞子はさまざまな色をしています
分生子柄は有足細胞上で成長し、ビーズ状の分生子の頭は菊のような形をしており、さまざまな色があります。
土壌、空気、穀物、食品、衣類、皮革などに分布し、カビが生えたり腐ったりする
毒素を生成するものもあります
応用
ソース作り、ワイン作り、酢作り
酵素製剤の製造
有機酸を生成する
糖化飼料生産菌
モナスカス
紅麹赤、紫、オレンジ
関数
顔料
コレステロール低下作用物質 モナクリンK
低血圧
酵素、アミラーゼ、グルコアミラーゼ、ペクチナーゼを生成します。
エステルを生成する風味の強いワイン
抗酸化作用、体重減少、腫瘍抑制
抗菌活性 - 黄色ブドウ球菌、緑膿菌
ペニシリウム
コロニーは多様で多色であり、菌糸は隔壁で多核であり、有足細胞はありません。
胞子は独特のほうきのような構造をしています
土壌、大気、腐朽有機物、食物の分布
病気関連、ペニシリウム クリソゲナム、ペニシリウム シトリナム、ペニシリウム クリソゲナム
工業用細菌、抗生物質、有機酸