微生物生長與生活環(huán)境

1、關(guān)于微生物生長與生活環(huán)境第1頁，共44頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三第七章 微生物生長與生活環(huán)境第一節(jié) 微生物純培養(yǎng)第二節(jié) 微生物純培養(yǎng)群體生長規(guī)律第三節(jié) 微生物的生活環(huán)境第2頁，共44頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三第一節(jié) 微生物純培養(yǎng)一、微生物純培養(yǎng)的概念實驗室條件下，由一個微生物細(xì)胞或一種細(xì)胞群繁殖得到的后代。第3頁，共44頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三第一節(jié) 微生物純培養(yǎng)二、微生物純培養(yǎng)技術(shù)純培養(yǎng)基本步驟：稀釋平皿法劃線法單細(xì)胞挑取法純培養(yǎng)方法 (2) 培養(yǎng)(1) 分離第4頁，共44頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三第一節(jié) 微生

2、物純培養(yǎng)二、微生物純培養(yǎng)技術(shù)1、稀釋平板分離法：傾注平板法和涂布平板法。 基本過程：（1）梯度稀釋過程；（2）分離培養(yǎng)過程涂布傾注梯 度 稀 釋 過 程10-110-210-310-410-510-6第5頁，共44頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三第一節(jié) 微生物純培養(yǎng)二、微生物純培養(yǎng)技術(shù)4) 操作要點： 無菌操作稀釋平板分離法使用過程中的幾個問題1) 梯度稀釋度的確定： 需分離微生物在樣品中的數(shù)量2) 選擇菌落接種的依據(jù)： a、菌落特征； b、菌體的特征3) 微生物純培養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn)： 菌落特征一致性第6頁，共44頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三2、單細(xì)胞挑取法： 從待分離

3、材料中挑取一個細(xì)胞來培養(yǎng)，從而獲得純培養(yǎng)的過程。第一節(jié) 微生物純培養(yǎng)二、微生物純培養(yǎng)技術(shù)第7頁，共44頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三3、平皿劃線法 (P圖-) 用接種環(huán)沾少許待分離的材料，在培養(yǎng)基表面進行多次平行劃線，使微生物細(xì)胞分開生長以獲得微生物純培養(yǎng)的過程。第一節(jié) 微生物純培養(yǎng)二、微生物純培養(yǎng)技術(shù)第8頁，共44頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三第一節(jié) 微生物純培養(yǎng)三、目標(biāo)微生物純培養(yǎng)篩選的基本思路、待分離樣品的確定、培養(yǎng)基的選擇、純化過程環(huán)境條件的控制（溫度、空氣、P、抑制劑）（）第9頁，共44頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三（一）純培養(yǎng)的保存試

4、管斜面培養(yǎng)基低溫、干燥、隔絕空氣第一節(jié) 微生物純培養(yǎng)四、純培養(yǎng)的保存與復(fù)壯1、滅菌徹底2、棉塞大小要合適 3、無菌操作保存過程的注意點：防止雜菌污染。第10頁，共44頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三（二）純培養(yǎng)的衰退與復(fù)壯第一節(jié) 微生物純培養(yǎng)四、純培養(yǎng)的保存與復(fù)壯衰退的原因：衰老、變異衰退的表現(xiàn)：生長緩慢優(yōu)良性狀的喪失抗逆性下降衰退的預(yù)防：控制繼代頻率創(chuàng)造良好的培養(yǎng)條件采取有效的保存方式復(fù)壯狹義（被動）廣義（主動）復(fù)壯方法：選優(yōu)汰劣第11頁，共44頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三第二節(jié) 微生物純培養(yǎng)群體生長規(guī)律微生物生長的指標(biāo)(生物量的測定)細(xì)胞群體數(shù)量的增加細(xì)胞群

5、體總重量增加從群體水平上衡量(間接的測定方法)第12頁，共44頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三一、微生物生長量的測定第二節(jié) 微生物純培養(yǎng)群體生長規(guī)律微生物生長量的測定微生物數(shù)量的測定顯微鏡直接計數(shù)法稀釋平板計數(shù)法最大概率法比濁法稱重法含N量測定法DNA含量測定法ATP含量測定法代謝活性法微生物重量的測定第13頁，共44頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三(一) 微生物數(shù)量的測定 1、顯微鏡直接計數(shù)法 使用細(xì)菌計數(shù)板或血球計數(shù)板在顯微鏡下直接計數(shù)。 優(yōu)點：操作簡便，計數(shù)直觀。一、微生物生長量的測定第二節(jié) 微生物純培養(yǎng)群體生長規(guī)律第14頁，共44頁，2022年，5月20日，

6、15點1分，星期三(一) 微生物數(shù)量的測定 2、稀釋平板計數(shù)法 對樣品稀釋培養(yǎng)，據(jù)形成的菌落數(shù)計數(shù)。 優(yōu)點：傳統(tǒng)計數(shù)方法。對設(shè)備要求不高。一、微生物生長量的測定第二節(jié) 微生物純培養(yǎng)群體生長規(guī)律10-310-510-410-6第15頁，共44頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三(一) 微生物數(shù)量的測定 、比濁計數(shù)法根據(jù)細(xì)菌懸浮液的吸光度測定其數(shù)量。 優(yōu)點：簡便，直接。一、微生物生長量的測定第二節(jié) 微生物純培養(yǎng)群體生長規(guī)律第16頁，共44頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三(二) 微生物重量的測定 1、稱重法 用離心或過濾的方法將菌體從培養(yǎng)基中分離、冼凈，稱濕重或干重。 優(yōu) 點

7、：簡單可靠。 一、微生物生長量的測定第二節(jié) 微生物純培養(yǎng)群體生長規(guī)律在活性污泥法中采用的指標(biāo)：（1）混合液懸浮固體(MLSS)（粗放測定） 污泥干燥-稱重(W1)（2）揮發(fā)性懸浮固體(MLVSS)（相對準(zhǔn)確） 上述已稱重污泥-馬福爐(500度2小時)-冷卻-稱重(W2)第17頁，共44頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三(二) 微生物重量的測定 2、含氮量測定法 根據(jù)樣品中菌體蛋白質(zhì)含量計算微生物重量的方法。 一、微生物生長量的測定第二節(jié) 微生物純培養(yǎng)群體生長規(guī)律原理：（1）微生物蛋白質(zhì)含量穩(wěn)定 （2）氮是蛋白質(zhì)的穩(wěn)定成分 (蛋白質(zhì)量=6.25總含N量)優(yōu)點：測定準(zhǔn)確。第18頁，共4

8、4頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三二、細(xì)菌分批培養(yǎng)群體生長規(guī)律第二節(jié) 微生物純培養(yǎng)群體生長規(guī)律分批培養(yǎng)：將少量的細(xì)菌接種到一定體積的液體培養(yǎng)基中，在適宜的條件下培養(yǎng)，最后一次性收獲的過程。生長曲線：細(xì)菌在新的適宜的環(huán)境中生長、繁殖、衰老、死亡的動態(tài)變化。第19頁，共44頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三 根據(jù)細(xì)菌生長繁殖速率將生長曲線分四個階段：第二節(jié) 微生物純培養(yǎng)群體生長規(guī)律緩慢期 對數(shù)期 穩(wěn)定期 衰亡期二、細(xì)菌分批培養(yǎng)群體生長規(guī)律第20頁，共44頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三第二節(jié) 微生物純培養(yǎng)群體生長規(guī)律緩慢期（延遲期、滯留適應(yīng)期）滯留適應(yīng)期二、

9、細(xì)菌分批培養(yǎng)群體生長規(guī)律特 點：分裂遲緩、代謝活躍。產(chǎn)生原因：（2） 細(xì)胞分裂必需因子的缺乏（1）接種時的機械損傷引第21頁，共44頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三第二節(jié) 微生物純培養(yǎng)群體生長規(guī)律緩慢期（延遲期、滯留適應(yīng)期）4、菌株的遺傳性滯留適應(yīng)期二、細(xì)菌分批培養(yǎng)群體生長規(guī)律研究滯留適期長短的意義？影響滯留適應(yīng)期長短的因素1、培養(yǎng)基成分2、接種物菌齡3、接種量第22頁，共44頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三第二節(jié) 微生物純培養(yǎng)群體生長規(guī)律對數(shù)期（指數(shù)生長期）特點： （1）代謝活性強 （2）世代時短而穩(wěn)定對數(shù)生長期二、細(xì)菌分批培養(yǎng)群體生長規(guī)律第23頁，共44頁，20

10、22年，5月20日，15點1分，星期三第二節(jié) 微生物純培養(yǎng)群體生長規(guī)律對數(shù)期（指數(shù)生長期）對數(shù)生長期二、細(xì)菌分批培養(yǎng)群體生長規(guī)律見教材P93Nt=2n N0n=3.33(lgNt-lgN0) G=t/n=0.301t/(lgNt-lgN0) n繁殖代數(shù) G世代時(每繁殖一代所需的時間) N0對數(shù)生長期開始微生物數(shù)量 Nt對數(shù)生長期經(jīng)過時間t后微生物數(shù)量第24頁，共44頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三第二節(jié) 微生物純培養(yǎng)群體生長規(guī)律穩(wěn)定期（最高生長量期）最高生長量期特 點：1、細(xì)菌數(shù)量增加率為0。2、部分細(xì)菌大量積累代謝產(chǎn)物。細(xì)菌數(shù)量增加率為0的原因?二、細(xì)菌分批培養(yǎng)群體生長規(guī)律第

11、25頁，共44頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三第二節(jié) 微生物純培養(yǎng)群體生長規(guī)律衰亡期特 點：菌體活性降低、大量死亡； 細(xì)胞畸變、自溶 革蘭氏染色不穩(wěn)定衰亡期二、細(xì)菌分批培養(yǎng)群體生長規(guī)律第26頁，共44頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三什么時期菌體代謝產(chǎn)物最多什么時期細(xì)菌細(xì)胞代謝活性最強什么時候細(xì)菌細(xì)胞總數(shù)最多什么時期細(xì)菌細(xì)胞生長速度最快什么時期世代時間短而穩(wěn)定對數(shù)生長期最高生長量最高生長量對數(shù)生長期對數(shù)生長期第二節(jié) 微生物純培養(yǎng)群體生長規(guī)律小 結(jié)二、細(xì)菌分批培養(yǎng)群體生長規(guī)律第27頁，共44頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三第二節(jié) 微生物純培養(yǎng)群體生長規(guī)律三

12、、連續(xù)培養(yǎng) 以一定流速輸入新鮮培養(yǎng)液并流出培養(yǎng)物，確保流出的老菌數(shù)等于新增殖數(shù)，使培養(yǎng)保持對數(shù)生長的過程。 優(yōu) 點：一定生理狀態(tài)實驗材料 提高工業(yè)生產(chǎn)效益第28頁，共44頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三保持細(xì)菌培養(yǎng)液濁度恒濁培養(yǎng)第二節(jié) 微生物純培養(yǎng)群體生長規(guī)律三、連續(xù)培養(yǎng)保持細(xì)菌培養(yǎng)液營養(yǎng)物質(zhì)濃度恒化培養(yǎng)第29頁，共44頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三分批培養(yǎng)與連續(xù)培養(yǎng)特征的比較第二節(jié) 微生物純培養(yǎng)群體生長規(guī)律相同點：群體培養(yǎng)特征不同點：分批培養(yǎng)：經(jīng)歷四個時期 連續(xù)培養(yǎng)：理論上,對數(shù)生長期第30頁，共44頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三第二節(jié) 微生物純

13、培養(yǎng)群體生長規(guī)律三、同步培養(yǎng)通過誘導(dǎo)或選擇，使所有細(xì)胞處于同一生長階段。低于適溫度 適溫培養(yǎng) 2、選擇法：濾膜過濾1、誘導(dǎo)法：控制溫度、培養(yǎng)基成分等獲得同步培養(yǎng)的方法硝酸纖維薄膜法第31頁，共44頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三同步培養(yǎng)生長曲線特點第二節(jié) 微生物純培養(yǎng)群體生長規(guī)律三、同步培養(yǎng)群體生長是一次性跳躍過程維持的代數(shù)1-2代（？）第32頁，共44頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三第三節(jié) 微生物的生活環(huán)境極端環(huán)境條件對微生物的影響 死 亡環(huán)境條件一定范圍的變化，影響形態(tài)生理生長繁殖溫度O2氧化還原電位水分輻射化學(xué)藥物pH影響微生物生長的主要環(huán)境因子第33頁，共4

14、4頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三第三節(jié) 微生物的生活環(huán)境一、溫度1、溫度對微生物生長的影響微生物的生長溫度類型低 溫 型中 溫 型高 溫 型溫度對微生物生長的影響高溫：蛋白質(zhì)變性 酶失活 核糖體解體 致死時間、致死溫度低溫：酶活性下降、新陳代謝緩慢微生物的三種基本溫度最低生長溫度最高生長溫度最適生長溫度第34頁，共44頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三第二節(jié) 微生物的生活環(huán)境2、高溫滅菌一、溫度高溫滅菌濕熱滅菌干熱滅菌：干燥條件，160維持1-2h。高壓蒸汽滅菌法：密閉條件下，水加熱蒸發(fā)形成高壓 的同時產(chǎn)生高溫。利用高溫殺死菌。巴斯德消毒法：采用60-70的溫度處理

15、15-30min 的消毒方法。間歇滅菌法：100，30-60min 冷卻，37培養(yǎng)1d反復(fù)三次第35頁，共44頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三第二節(jié) 微生物的生活環(huán)境3、低溫保藏一、溫度菌種保存（試管斜面或孢子砂土管）食品保藏特例：流感桿菌、腦膜炎球菌第36頁，共44頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三第二節(jié) 微生物的生活環(huán)境二、氧化還原電位(Eh)好氣性微生物 Eh0.1V，而以0.3-0.4v為宜兼性厭氣微生物Eh0.1v行好氣呼吸厭氣性微生物Eh值0.1V以下 第37頁，共44頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三第二節(jié) 微生物的生活環(huán)境三、水分1、水分對

16、微生物生長的影響： 細(xì)菌最適水的活度值：0.93-0.99 酵母菌最適水的活度值：0.88-0.91 霉菌最適水的活度值： 0.802、應(yīng)用：干燥法保存物品 食品的冷凍干燥水的活度小于0.60-0.70時休眠、部分出現(xiàn)細(xì)胞脫水、蛋白質(zhì)變性(多數(shù)微生物)第38頁，共44頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三第二節(jié) 微生物的生活環(huán)境三、輻 射 輻射：能量通過空間傳遞的一種物理現(xiàn)象。 1、可見光：（400nm800nm） 對微生物的作用：光氧化作用：有氧條件下，光線被細(xì)胞內(nèi)色素吸收，使酶或其它敏感成分失活引起的微生物死亡。（3）光氧化作用。（1）能源（2）刺激擔(dān)子菌子實體形成第39頁，共44

17、頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三2、紫外線：殺菌波長范圍：240300nm 殺菌力最強范圍： 255265nm 第二節(jié) 微生物的生活環(huán)境三、輻 射紫外線殺菌特點： 穿透力弱，用作表面消毒或空氣滅菌第40頁，共44頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三 3、電離輻射第二節(jié) 微生物的生活環(huán)境三、輻 射高能電磁波照射后發(fā)生的電離作用。電離輻射對微生物的作用： 糧食、果蔬、畜禽產(chǎn)品、飲料以及衛(wèi)生材料殺菌處理低劑量(500倫琴)：促進生長、誘發(fā)變異高劑量（10萬倫琴）：殺菌作用實際應(yīng)用：（X射線、射線等）第41頁，共44頁，2022年，5月20日，15點1分，星期三第二節(jié) 微生物的生活環(huán)境四、化學(xué)藥物1、重金屬鹽類 殺菌機理：殺菌機理：與帶陰電荷的菌體蛋白質(zhì)結(jié)合使其變性（Hg、Ag鹽，與細(xì)菌酶蛋白的巰基結(jié)合）2、有機化合