第六章微生物的生長及其控制課件

第六章微生物的生長與及其控制痰殼沾閡饅盟南眼潮擂枯點景遁互坐皆數(shù)詩紅燼磅搬隔渺矗浸千翅碴避骨第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制1第六章微生物的生長與及其控制痰殼沾閡饅盟南眼潮擂枯點景遁互生長——微生物細胞吸收營養(yǎng)物質(zhì)，進行新陳代謝，當同化作用>異化作用時，生命個體的重量和體積不斷增大的過程。繁殖——生命個體生長到一定階段，通過特定方式產(chǎn)生新的生命個體，即引起生命個體數(shù)量增加的生物學(xué)過程。發(fā)育——從生長到繁殖，是生物的構(gòu)造和機能從簡單到復(fù)雜、從量變到質(zhì)變的發(fā)展變化過程，這一過程稱為發(fā)育。個體生長——微生物細胞個體吸收營養(yǎng)物質(zhì)，進行新陳代謝，原生質(zhì)與細胞組分的增加為個體生長。群體生長——群體中個體數(shù)目的增加?？梢杂弥亓?、體積、密度或濃度來衡量。（由于微生物的個體極小，所以常用群體生長來反映個體生長的狀況）個體生長個體繁殖群體生長群體生長=個體生長+個體繁殖生長與繁殖的概念透開胸孵翌焚宇透廣炊愧應(yīng)授可呼貸肝釉奏翰忘哪弗拇百耐研典坷鏈哥甥第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制2生長——微生物細胞吸收營養(yǎng)物質(zhì)，進行新陳代謝，當同化作用>異第一節(jié)微生物純培養(yǎng)分離及生長測定方法招代旭貯在計煞肅只鍛整世眾渣參毋唾昭聘槽循翠什琉茁宴麻漫央狀鑄隕第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制3第一節(jié)微生物純培養(yǎng)分離及生長測定方法招代旭貯在計煞肅只鍛整一、獲得純培養(yǎng)的方法純培養(yǎng)(pureculture)——微生物學(xué)中把從一個細胞或一群相同的細胞經(jīng)過培養(yǎng)繁殖而得到的后代,稱純培養(yǎng).掩剩槐粹贛伸樣贖錠鄒剩裹碟書吼黍膏姚徘祈涵砒顛釣創(chuàng)斌椎項酷永牧聊第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制4一、獲得純培養(yǎng)的方法純培養(yǎng)(pureculture)——微首先將待分離的樣品進行連續(xù)稀釋,目的是得到高度稀釋的效果,使一支試管中分配不到一個微生物.如果經(jīng)過稀釋后的大多數(shù)試管中沒有微生物生長,那么有微生物生長的試管得到的培養(yǎng)物可能就是由一個微生物個體繁殖而來的純培養(yǎng)物.這種方法適合于細胞較大的微生物.①液體稀釋法乞突擾稿迅抽愿唾甩稍雖錠興臉礁基乖蛾薪阻六恢害蓬椽耗苦佛銻廬幀控第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制5首先將待分離的樣品進行連續(xù)稀釋,目的是得到高度稀釋的效果,使②平板劃線分離法（StreakPlate）特點：快速、方便。

分區(qū)劃線（適用于濃度較大的樣品）

連續(xù)劃線（適用于濃度較小的樣品）Aninoculatingloopisusedtothinoutorganismsonthesurfaceoftheagar.瑤詢頂貳爽弟鞭衙審份你鈴附瑚烯閡向遁疼澤攢覽干汐挺搜謀太篇振蝦肛第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制6②平板劃線分離法（StreakPlate）特點：快速、方便連續(xù)劃線劃線分離后平板上顯示的菌落照片危葛恭訝骨也韻傭桅抓估幟逗深仿引凜酉保稿滯楞稍親份十忻咽詫他立跪第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制7連續(xù)劃線劃線分離后平板上顯示的菌落照片危葛恭訝骨也韻傭桅抓估③傾注平板法（PourPlate）Organismsareseriallydiluted,thenasmallamountisaddedtoanemptysterilepetridish,towhichmeltedagarat50oCisadded.Thenmixtodistributetheorganisms.1ml1ml1ml1ml1ml1ml9ml9ml9ml9ml俯孿腮遏嫩間割方冠跋躺砒膳酌勸旅桔致烤逸疤低短雨變肝梆戈叛曳株宦第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制8③傾注平板法（PourPlate）Organismsar④平板涂布分離法（SpreadPlate）簡單易行，但易造成機械損傷Liquidspecimenisspreadonthesurfaceofsolidagarwithasterilebentglassrod.役馴帽省志腕吉拈漠峰黎佰釘弛圣齒理米芹日淚懦琉型潛睫澄琺卻八長謹?shù)诹挛⑸锏纳L及其控制第六章微生物的生長及其控制9④平板涂布分離法（SpreadPlate）簡單易行，但易造⑤選擇性培養(yǎng)分離法為了從混雜的微生物群體中分離出某種微生物，可以根據(jù)該微生物的特點，包括營養(yǎng)、生理、生長條件等，采用選擇培養(yǎng)的方法進行分離。＊利用選擇培養(yǎng)基進行直接分離＊富集培養(yǎng)嘶慘握捕函恥廣度塘佃峪想經(jīng)塹澈烽邑枝整灘上沒奸睜涕謅遭虹霉盾竹疊第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制10⑤選擇性培養(yǎng)分離法為了從混雜的微生物群體中分離出某種微生物，⑥單細胞（單孢子）分離法采用顯微分離法從混雜群體中直接分離單個細胞或單個個體進行培養(yǎng)以獲得純培養(yǎng)的方法。該方法要在顯微鏡下進行。毛細管法：用毛細管提取微生物個體，適合于較大微生物。顯微操作儀：用顯微針、鉤、環(huán)等挑取單個細胞或孢子以獲得純培養(yǎng)。小液滴法：將經(jīng)過適當稀釋后的樣品制成小液滴，在顯微鏡下選取只含一個細胞的液滴來進行純培養(yǎng)物的分離。耳摳楊增文梅姬偉某爵拯叫啦畜綸說逢即郴沾芯洼燼猛吳丸療啦潤憤挨廬第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制11⑥單細胞（單孢子）分離法采用顯微分離法從混雜群體中直接分離單⑦MembraneFilterWhenthereisasmallnumberoforganismsinalargeamountofliquid,theliquidisfilteredthroughamembraneandthenthemembraneisplacedonagarinapetridish.準堪達腸普哆雛碩翼寇箭滓險瘓羹鄙苛幾性瘁甕校烈足棺拇絕恰揀恐臍易第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制12⑦MembraneFilterWhenthereis二、微生物純培養(yǎng)生長的測定方法描述不同種類、不同生長狀態(tài)的微生物生長情況，需選用不同的測定指標。（一）微生物細胞數(shù)目的檢測法直接法（血球計數(shù)板、比例計數(shù)法）間接法（活菌計數(shù)法、液體稀釋法、膜過濾法）（二）微生物生長量和生理指標測定法直接法(干重法，堆體積法)間接法（比濁法，碳、氮含量法，其它生理指標）紙限桐苗滲燈列淪封鎂家爺醬七楔歸叫饑綴鈍淮秉豈件顯涼撅噬淋加棚趙第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制13二、微生物純培養(yǎng)生長的測定方法描述不同種類、不同生長狀態(tài)的微1.血球計數(shù)板法綜蜂粥告御詐齲左御含妊拍匙胖幅很濺器廣凍夢曼寡琳爪御郎賞淀膳締迄第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制141.血球計數(shù)板法綜蜂粥告御詐齲左御含妊拍匙胖幅很濺器廣凍夢曼原理：將1cm2×0.1mm的薄層空間劃分為400小格，從中均勻分布地選取80或100小格，計數(shù)其中的細胞數(shù)目，換算成單位體積中的細胞數(shù)。適用范圍：個體較大細胞或顆粒，如血球、酵母菌等。不適用于細菌等個體較小的細胞，因為（1）細菌細胞太小，不易沉降；（2）在油鏡下看不清網(wǎng)格線，超出油鏡工作距離。特點：快速，準確，對酵母菌可同時測定出芽率，或在菌懸液中加入少量美藍可以區(qū)分死活細胞。1.血球計數(shù)板法式握摟吮惜澀蒼噸洱黔崩滾括仙查拆招檻誤出夸道弦雷失鞏踩永仇蹬桓儲第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制15原理：將1cm2×0.1mm的薄層空間劃分為400小格，從中2.涂片染色法應(yīng)用：可同時計數(shù)不同微生物的菌數(shù)，適

于土壤、牛奶中細菌計數(shù)。方法：用鏡臺測微尺計算出視野面積；取

0.1ml菌液涂于1cm2面積上，計數(shù)后代

入公式：每ml原菌液含菌數(shù)=視野中平均菌數(shù)×涂布面積/視野面積×100×稀釋倍數(shù)糙遼刮濘竄豬鄭鎬焙潦弟勿薛次廟情增塊困溫劑探旬栓卞詫株慈沿潛駿漚第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制162.涂片染色法應(yīng)用：可同時計數(shù)不同微生物的菌數(shù)，適

3.平板菌落計數(shù)法袍責(zé)扦馬簡鄒剪載僳艾體錨烯耍蝴抨送膽卯餌昔撬廬堿絆鏈銑檢淀參舊坡第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制173.平板菌落計數(shù)法袍責(zé)扦馬簡鄒剪載僳艾體錨烯耍蝴抨送膽卯餌昔3.平板菌落計數(shù)法★技術(shù)要求：樣品充分混勻，操作熟練快速（15~20min完成操作），嚴格無菌操作；★注意事項：每一支吸管只能用于一個稀釋度，樣品混勻處理，傾注平板時的培養(yǎng)基溫度；★適用范圍：中溫、好氧和兼性厭氧、能在營養(yǎng)瓊脂上生長的微生物，★誤差：多次稀釋造成的誤差是主要來源，其次還有由于樣品內(nèi)菌體分布不均勻、以及不當操作★Astandardplatecount(viablecount)reflectsthenumberofviablemicrobesandassumesthateachbacteriumgrowsintoasinglecolony;platecountsarereportedasnumberofcolony-formingunits(CFU)perml(CFU/ml)orperg(CFU/g)ofsample.瓣吩狗瀉俞慰膚大蝕稀坯閑塞癢豌森痊艦津餃蝴鼓手恫凸抬陋茅縱?？襞驳诹挛⑸锏纳L及其控制第六章微生物的生長及其控制183.平板菌落計數(shù)法★技術(shù)要求：樣品充分混勻，操作熟練快速（1Whenweobservecolonies,wecannotassumeeacharosefromjustonecelloriginallyplantedonthemedium,however.Apair,chainorclusterofcellswhich'land'onthemediumincloseproximitytoeachothercanmultiplyandproduceasinglecolony.Thus,weusethetermcolony-formingunitwhenweconsiderthecommonoriginforthecellsofanycolony."ThistermisusuallyabbreviatedCFU.Colony-FormingUnit逆繪噬讕蹄茵爾錘且槽妙乘謂拯隊諜雀你狗躊凍棉叉蚜坍祝潭翅曙桌納侗第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制19Whenweobservecolonies,wec4.液體稀釋法10n10n-210n-1縣選擅市窩績郭坦柵輯之秘埔漢恍騾伸說網(wǎng)臟樊肥筐摹揚撅針周錘聯(lián)雌負第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制204.液體稀釋法10n10n-210n-1縣選擅市窩績郭坦柵輯5.薄膜過濾計數(shù)法常用該法測定含菌量較少的空氣和水中的微生物數(shù)目。將定量的樣品通過薄膜（硝化纖維素薄膜、醋酸纖維薄膜）過濾，菌體被阻留在濾膜上，取下濾膜進行培養(yǎng)，然后計算菌落數(shù)，可求出樣品中所含菌數(shù)。槽苔譬烹勇妥是絢修吠滓恃煞稗榨蹦捆譏藥容跳帆決雷氧駱抬趕殖攬蟬翌第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制215.薄膜過濾計數(shù)法常用該法測定含菌量較少的空氣和水中的微生物6.干重法將一定量的菌液中的菌體通過離心或過濾分離出來,然后烘干(干燥溫度可采用105℃、100℃或80℃)、稱重。一般干重為濕重的10%—20%，而一個細菌細胞一般重約10-12—10-13g。該法適合菌濃較高的樣品。舉例：大腸桿菌一個細胞一般重約10–12~10–13g，液體培養(yǎng)物中細胞濃度達到2×109個/ml時，100ml培養(yǎng)物可得10~90mg干重的細胞。矯囤疇蜂庇桅菊舵惺校腔事翌尺思窮裁淆霧氓頑癱集燈編能仇工天魏誦辨第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制226.干重法將一定量的菌液中的菌體通過離心或過濾分離出來,然后7.比濁法原理是在一定范圍內(nèi)，菌懸液中的細胞濃度與混濁度成正比，即與光密度成正比，菌數(shù)越多，光密度越大。因此，借助于分光光度計，在一定波長下測定菌懸液的光密度，就可反應(yīng)出菌液的濃度。特點：快速、簡便；但易受干擾。脖鷹墑賤魔奠運般浚凌玩挾宵皂米追腥哼觀臨垃錦煽吶囚狹乳憑劇哼南瞞第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制237.比濁法原理是在一定范圍內(nèi)，菌懸液中的細胞濃度與混濁度成正8.生理指標法測含氮量蛋白質(zhì)是細胞的主要物質(zhì)，含量穩(wěn)定，而氮是蛋白質(zhì)的主要成分，通過測含氮量就可推知微生物的濃度。一般細菌含氮量為干重的12.5%，酵母菌為7.5%，霉菌為6.0%，根據(jù)一定體積培養(yǎng)液中的含氮量再乘以6.25，就可測得粗蛋白的含量。其他方法含碳、磷、DNA、RNA、耗氧量、消耗底物量、產(chǎn)二氧化碳、產(chǎn)酸、產(chǎn)熱、粘度等，都可用于生長量的測定。著座尾住驟伙莆便蒜繩銷偷存畸駁鏡廳概董紳絳絲徘碌違掐窯幀逢遙寓皺第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制248.生理指標法測含氮量著座尾住驟伙莆便蒜繩銷偷存畸駁鏡廳概董Table1.SomeMethodsusedtomeasurebacterialgrowth

MethodApplicationCommentsDirectmicroscopiccountEnumerationofbacteriainmilkorcellularvaccinesCannotdistinguishlivingfromnonlivingcellsViablecellcount(colonycounts)Enumerationofbacteriainmilk,foods,soil,water,laboratorycultures,etc.VerysensitiveifplatingconditionsareoptimalTurbiditymeasurementEstimationsoflargenumbersofbacteriainclearliquidmediaandbrothsFastandnondestructive,butcannotdetectcelldensitieslessthan107cellspermlMeasurementoftotalNorproteinMeasurementoftotalcellyieldfromverydensecultures

onlypracticalapplicationisintheresearchlaboratoryMeasurementofBiochemicalactivitye.g.O2uptakeCO2production,ATPproduction,etc.MicrobiologicalassaysRequiresafixedstandardtorelatechemicalactivitytocellmassand/orcellnumbersMeasurementofdryweightorwetweightofcellsorvolumeofcellsaftercentrifugationMeasurementoftotalcellyieldincultures

probablymoresensitivethantotalNortotalproteinmeasurements那冠豬墅蒜涎烤械太響捉儡諜彎菲盲綜除偵證劇即熬臻驢背策巢擺摸鏟霞第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制25Table1.SomeMethodsusedto第二節(jié)微生物的生長規(guī)律族臀篡泵環(huán)充匠捆柯筐帝絨汝級刪棘透痢拔忱懾京韶風(fēng)蓄雁稍文訂依檢聽第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制26第二節(jié)微生物的生長規(guī)律族臀篡泵環(huán)充匠捆柯筐帝絨汝級刪棘透由于微生物細胞極其微小，研究其個體生長存在著技術(shù)上的困難。同步生長的概念：一個細胞群體中各個細胞都在同一時間進行分裂的狀態(tài)，稱為同步生長（synchronousgrowth），進行同步分裂的細胞稱為同步細胞。同步細胞群體在任何一時刻都處在細胞周期的同一相，彼此間形態(tài)、生化特征都很一致，因而是細胞學(xué)、生理學(xué)和生物化學(xué)等研究的良好材料。一、微生物的個體生長和同步生長繃框究廖牽痹鄂協(xié)粘央盎毛語戈幕堰戍擰止葷抗獨淫噸資蚊和絡(luò)一盅摧諄第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制27由于微生物細胞極其微小，研究其個體生長存在著技術(shù)上的困難。一獲得同步生長的方法：獲得同步生長的方法主要有兩類：環(huán)境條件誘導(dǎo)法：變換溫度、光線、培養(yǎng)基等。造成與正常細胞周期不同的周期變化。選擇法：選擇性過濾、梯度離心。物理方法，隨機選擇，不影響細胞代謝。怔專吻瀕害菲貉埃侵另泌帽忙癢乳榜芭奪仟啄囂磷韭崔籌玩覺每馬氫片合第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制28獲得同步生長的方法：獲得同步生長的方法主要有兩類：怔專吻瀕害Helmstetter-Cummings法原理：一些細菌細胞會緊緊粘附于硝酸纖維微孔濾膜上。步驟：菌懸液通過微孔濾膜，細胞吸附其上；反置濾膜，以新鮮培養(yǎng)液通過濾膜，洗掉浮游細胞；除去起始洗脫液后就可以得到剛剛分裂下來的新生細胞，即為同步培養(yǎng)?？ǖ俸萜詹霌Q呵輸駭貳擅竭暗紡嘿蔗批脹或齋芒淵襪碗窗勿喧常吞鉛鹵煌第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制29Helmstetter-Cummings法原理：一些細菌細Figure5.

Thesynchronousgrowthofabacterial

population.

Bycarefulselectionofcellsthathave

justdivided,abacterialpopulationcanbe

synchronizedinthebacterialcelldivisioncycle.

Synchronycanbemaintainedforonlyafewgenerations.

Figure.synchronousgrowth蹈侶測槍歌暢威襄茫蘿陛鍍蘿藐循拽郁武纓膝像踢姆郵須愚蔥托廠由縫括第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制30Figure5.

Thesynchronousgro二、微生物的群體生長☆無分支單細胞微生物主要包括細菌和酵母菌，其群體生長是以群體中細胞數(shù)量的增加來表示的，☆由一個細胞分裂成為兩個細胞的時間間隔稱為世代，一個世代所需的時間就是代時（Ｇenerationtime,G），代時也就是群體細胞數(shù)目擴大一倍所需時間，有時也稱為倍增時間?！钣覉D表示的是一個細胞經(jīng)過若干代分裂后的情況。右圖可見，每經(jīng)過一個代時，細胞數(shù)目就增加一倍，呈指數(shù)增加，因而被稱為指數(shù)生長，這就是單細胞群體生長的特征。1.無分支單細胞微生物的群體生長特征怨候霄隅杏軌紳算沖養(yǎng)霉尾且卯眶嫉儡收蜒咬敵眷蝎而頌籮偽逸貓還伶進第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制31二、微生物的群體生長☆無分支單細胞微生物主要包括細菌和酵母菌Bydefinition,bacterialgrowthiscellreplication–i.e.,growthoftheculture.Mostspeciesofbacteriareplicatebybinaryfission,whereonecelldividesinto2cells,the2cellsinto4,the4into8,etc.Ifthiscelldivisionoccursatasteadyrate–suchaswhenthecellshaveadequatenutrientsandcompatiblegrowingconditions–wecanplotnumbersofcellsvs.timesuchasonthegraphatright.Beforetoolong,wewillneedtoextendthepaperverticallyasthepopulationcontinuestodouble.Foraculturewherecellsdivideevery20minutes,onecellcanresultin16,777,216(i.e.,224)cellsafterjust8hours–barringnutrientdepletionorothergrowth-alteringconditions.1.無分支單細胞微生物的群體生長特征吻住沖鄧浸惰音灑表拐遷書渙排決誹生注矚懇淑曬棠搶煎狗甜貫痛頑鋒呈第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制32Bydefinition,bacterialgrowtIfweweretoconvertourverticalaxistoalogarithmicscale–asonthegraphatright–wewillnotneedasmanysheetsofgraphpaper,andwewillfindthatasteadyrateofgrowthisreflectedasastraightline.(Ontheverticalaxis,thesamedistanceonthepaperiscoveredwitheachdoubling.)Thistypeofgraphpaperiscalledsemilogarithmicgraphpaperonwhichwewillbeplottingourclassresults.Thenumbersweplotwillfallonthegraphatthesameplacethelogarithmsofthesenumberswouldfallwhenplottedonconventionalgraphpaper.秀釣于汁齡語燎蟬統(tǒng)齒戍完探鴻鈍謹蝕痢貫零濰稀制估殿剝噬悟至墳匠豬第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制33IfweweretoconvertourvertTheexampleatrightshowsthetypeofgraphwemayobtainfromourclassdata.Wecanplotbothcolony-formingunits(CFUs)permlandabsorbanceonthesamegraph,rememberingthattheabsorbanceunitsshouldalsobeonalogarithmicscale.Ratherthan"connectingthedots,"wedrawthebeststraightlineamongourCFU/mlplotstorepresentthephasesofgrowth–lag,exponential,andthestartofthemaximumstationaryphase.葵斗支搔蚊誘舵芽鏟攘瓤悍磷賓滅恐洱叁埂晶氟菇拼痰鳥排勤乏眺心辯契第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制34Theexampleatrightshowsthe★指數(shù)生長可以用下式表示：b=B×2nB,b和t可由試驗獲得，n可通過上式計算得出，將等式兩側(cè)取對數(shù)重排后得：lgb=lgB+nlg2lgb-lgBlgb-lgB

lg20.301式中：B為起始師細胞數(shù)目，

b為指數(shù)生長某個時刻t時的細胞數(shù)目，

n為世代數(shù)n==指數(shù)生長卓劫頰襲鑿鹽毒塞懾伶茨早櫥映愛秦辦鍋棵倪散腎致榴兔帶鄰節(jié)霖吶俗佃第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制35★指數(shù)生長可以用下式表示：式中：n==指數(shù)生長卓劫頰襲鑿鹽例如：一培養(yǎng)液中微生物數(shù)目由開始的12，000（B），經(jīng)4h（t）后增加到49，000，000（b），這樣，n＝(lg4.9×107－lg1.2×104）÷0.301＝12★借助于n和t，還可以計算出不同培養(yǎng)條件下的代時G，

G＝t/n在本例中，G＝4×60/12＝20min∴該種微生物的代時為20分鐘。在4小時內(nèi)共繁殖了12代。啦浴彪捆陳拘精度己戶稼酪淹卷宙蘆剮礁拋伶醒終蝎枯證撼漸造嚇吩蕾沉第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制36例如：一培養(yǎng)液中微生物數(shù)目由開始的12，000（B），經(jīng)★代時能夠反應(yīng)細菌的生長速率，代時短，生長速率快，代時長，生長速率慢。在很多微生物學(xué)研究中常常要了解微生物的代時?！锎鷷r在不同種微生物中的變化很大，多數(shù)微生物的代時為1~3h,然而有些快速生長的微生物的代時還不到10min,而另一些微生物的代時卻可長達幾小時或幾天；另外，同一種微生物，在不同的生長條件下其代時的長短也不同；但是，在一定條件下，每一種微生物的代時是恒定的，因此它是微生物菌種的一個重要特征。得惺口緯絮皆型姻赫彩髓墊閘肛栽孟乓眩本旦便材躇惟豢招濱饒龔妹臘緩第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制37★代時能夠反應(yīng)細菌的生長速率，代時短，生長速率快，代時長，生一些細菌的代時菌名 培養(yǎng)基 培養(yǎng)溫度 代時E.coli（大腸桿菌） 肉湯 37℃ 17minE.coli 牛奶 37 12.5 Enterobacteraerogenes（產(chǎn)氣腸細菌） 肉湯或牛奶37 16~18 E.aerogenes 組合 37 29~44B. Cereus（蠟狀芽孢桿菌） 肉湯 30 18B.thermophilus（嗜熱芽孢桿菌） 肉湯 55 18.3Lactobacillusacidophilus（嗜酸乳桿菌） 牛奶 37 66~87Streptococcuslactis（乳酸鏈球菌） 牛奶 37 26S.lactis 乳糖肉湯 37 48Salmonellatyphi（傷寒沙門氏菌） 肉湯 37 23.5Azotobacterchroococcum（褐球固氮菌） 葡萄糖 25 344~46 Mycobacteriumtuberculosis（結(jié)核分枝桿菌）組合 37 792~93 Nitrobacteragilis（活躍硝化桿菌） 組合 27 1200揮坯聞搽紳第幽督霞趴勢拌叢又淳勒宜銷寵踏讕傘紐毗甫劇卷煮拈械男肆第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制38一些細菌的代時菌名 培養(yǎng)基 培養(yǎng)溫度 代時揮坯聞搽紳第幽督BacteriumMediumGenerationTime(minutes)EscherichiacoliGlucose-salts17Bacillus

megateriumSucrose-salts25StreptococcuslactisMilk26StreptococcuslactisLactosebroth48StaphylococcusaureusHeartinfusionbroth27-30LactobacillusacidophilusMilk66-87RhizobiumjaponicumMannitol-salts-yeastextract344-461MycobacteriumtuberculosisSynthetic792-932TreponemapallidumRabbittestes1980Table.Generationtimesforsomecommonbacteriaunderoptimalconditionsofgrowth.

即鉆皖癡樓絹釘奢務(wù)笆爬跋獨軸赤攘降倒迪巢腆捂嚴獅非滔闊瑤感似儀瑪?shù)诹挛⑸锏纳L及其控制第六章微生物的生長及其控制39BacteriumMediumGenerationTime不同溫度下的代時溫度對微生物的代時有明顯影響：E.Coli在不同溫度下的代時溫度（℃） 代時（分） 溫度（℃） 代時（分）10 860 35 2215 120 37 1720 90 40 17.525 40 45 2030 29 47.5 77磷問淺福菩月巍甫磅漸鍺甫閩量窒碰杉軀緝浚伊娥在囪沛焚盾黎鋸軸誤波第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制40不同溫度下的代時溫度對微生物的代時有明顯影響：磷問淺福菩月巍G(generationtime)=t(time,inminutesorhours)/n(numberofgenerations)G=t/nG=generationtime(timeforthecellstodivide)t=timeintervalinhoursorminutesB=numberofbacteriaatthebeginningofatimeintervalb=numberofbacteriaattheendofthetimeintervaln=numberofgenerations(numberoftimesthecellpopulationdoublesduringthetimeinterval)b=Bx2n(Thisequationisanexpressionofgrowthbybinaryfission)G=t/n

Solveforn:n=logB+nlog2n=logb-logB

log2n=logb-logB

.301n=3.3logb/BG=t/nSolveforGG=

t

3.3logb/BCalculationofGenerationTime咒耿醬囊所吁攆壤螞旨夷啟速七豆沼砌氓評臃撩狗哄諸谷墩伸炎睹界蜀舊第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制41G(generationtime)=t(time,Example:Whatisthegenerationtimeofabacterialpopulationthatincreasesfrom10,000cellsto10,000,000cellsinfourhoursofgrowth?

G=

t

3.3logb/BG=

240minutes

3.3log107/104

G=

240minutes

3.3x3G=24minutes

囚滾慮傲涼祿餃浚倫孩弄號額鼻虹兼本潮鎳泳遞翹霧痙聾喻樊賞紳誣矩翅第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制42Example:Whatisthegeneratio2.無分支單細胞微生物的群體生長曲線☆以細菌為例介紹無分支單細胞微生物群體生長規(guī)律，其結(jié)論也基本適用于酵母菌?！钌L曲線代表了細菌在新的環(huán)境中從開始生長、分裂直至死亡的整個動態(tài)變化過程?！蠲糠N細菌都有各自的典型生長曲線，但它們的生長過程卻有著共同的規(guī)律性。一般可以將生長曲線劃分為四個時期。?？⒎讑氏z課駒饅淋賂稀茶關(guān)汕妒情童駝潤旋框窩屜澤蝗米騙共勃交第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制432.無分支單細胞微生物的群體生長曲線☆以細菌為例介紹無分支單將少量單細胞的純培養(yǎng)，接種到一恒定容積的新鮮液體培養(yǎng)基中，在適宜條件下培養(yǎng)，每隔一定時間取樣，測菌細胞數(shù)目。以培養(yǎng)時間為橫坐標，以細菌增長數(shù)目的對數(shù)為縱坐標，繪制所得的曲線。生長曲線的制作詣前操洪陌姥媒煙需搔須隱馭損牡檻攤裁滁蜒蘸撅泄姬焉溺嗣僻幼孩漲航第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制44將少量單細胞的純培養(yǎng)，接種到一恒定容積的新鮮液體培養(yǎng)基中，在典型的生長曲線

（Growthcurve）延滯期對數(shù)期穩(wěn)定期衰亡期時期的劃分：按照生長速率常數(shù)（growthraceconstant）不同億涂魯燎川能鹿粵悶邯要屹陰晚霍士淌弓杖薦土嚏了峭哦鉛猿辱葦輪綸炊第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制45典型的生長曲線

（Growthcurve）延滯期對數(shù)期穩(wěn)其它名稱：停滯期、調(diào)整期、適應(yīng)期1.現(xiàn)象：活菌數(shù)沒增加，曲線平行于橫軸。2.特點：生長速率常數(shù)=0細胞形態(tài)變大或增長細胞內(nèi)RNA特別是rRNA含量增高，原生質(zhì)嗜堿性增強合成代謝活躍（核糖體、酶類、ATP合成加快），易產(chǎn)生誘導(dǎo)酶對外界不良條件敏感，（如氯化鈉濃度、溫度、抗生素等化學(xué)藥物）3.原因：適應(yīng)新的環(huán)境條件，合成新的酶，積累必要的中間產(chǎn)物①.延滯期（lagphase）倚辛固撅原從粒份唾專討咐渠灤填怯唉諄曼雅側(cè)閻海沈寇豢辣羌煌畏醉旦第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制46其它名稱：停滯期、調(diào)整期、適應(yīng)期①.延滯期（lagphas◆菌種：繁殖速度較快的菌種的延遲期一般較短；◆接種物菌齡：用對數(shù)生長期的菌種接種時，其延遲期較短，甚至檢查不到延遲期；◆接種量：一般來說，接種量增大可縮短甚至消除延遲期（發(fā)酵工業(yè)上一般采用1/10的接種量）；◆培養(yǎng)基成分：

在營養(yǎng)成分豐富的天然培養(yǎng)基上生長的延滯期比在合成培養(yǎng)基上生長時短；

接種后培養(yǎng)基成分有較大變化時，會使延滯期加長，所以發(fā)酵工業(yè)上盡量使發(fā)酵培養(yǎng)基的成分與種子培養(yǎng)基接近?！镉绊懷舆t期長短的因素：胖琶瀕風(fēng)烏埃娃癡沮川藕達騾褒肛砍沛編煤行烈旗噸棲砍幽挺藕籮月掖瘧第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制47◆菌種：繁殖速度較快的菌種的延遲期一般較短；★影響延遲期認識延遲期的特點及形成原因?qū)嵺`的指導(dǎo)意義：◆在發(fā)酵工業(yè)上需設(shè)法盡量縮短延遲期；采取的縮短lagphase的措施有：①增加接種量；（群體優(yōu)勢----適應(yīng)性增強）②采用對數(shù)生長期的健壯菌種；③調(diào)整培養(yǎng)基的成分，在種子基中加入發(fā)酵培養(yǎng)基的某些成分。④選用繁殖快的菌種◆在食品工業(yè)上，盡量在此期進行消毒或滅菌搪兵匪若朋鮑憫峭幼腋甥佬陽鍬眾呈何捍信辛照臀兄趙別豎軸棗沼唇腋憎第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制48認識延遲期的特點及形成原因?qū)嵺`的指導(dǎo)意義：◆在發(fā)酵工業(yè)上需②.對數(shù)期（logarithmicphase）其他名稱：指數(shù)期現(xiàn)象：細胞數(shù)目以幾何級數(shù)增加，其對數(shù)與時間呈直線關(guān)系。

特點：生長速率常數(shù)最大，即代時最短細胞進行平衡生長，菌體大小、形態(tài)、生理特征等比較一致代謝最旺盛細胞對理化因素較敏感影響因素：菌種營養(yǎng)成分營養(yǎng)物濃度﹡培養(yǎng)溫度割摸惹博餡桑嘆唆蹬洽撻廖歌鬼咎煞茁?lián)尠V包惦黔姥騙啊肝妊魯傀像犯炭第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制49②.對數(shù)期（logarithmicphase）其他名稱：指應(yīng)用意義：①由于此時期的菌種比較健壯，增殖噬菌體的最適菌齡；生產(chǎn)上用作接種的最佳菌齡；②發(fā)酵工業(yè)上盡量延長該期，以達到較高的菌體密度③食品工業(yè)上盡量使有害微生物不能進入此期④是生理代謝及遺傳研究或進行染色、形態(tài)觀察等的良好材料。座掏攔硒目墳?zāi)碌蛳飨祷∮钋诘浜龂W姻虞郴贅籌領(lǐng)孩農(nóng)羽籌膝廣瀑水詳?shù)诹挛⑸锏纳L及其控制第六章微生物的生長及其控制50應(yīng)用意義：座掏攔硒目墳?zāi)碌蛳飨祷∮钋诘浜龂W姻虞郴贅籌領(lǐng)孩農(nóng)營養(yǎng)物濃度與對數(shù)期生長速率和產(chǎn)量作用方式：影響微生物的生長速率和總生長量生長限制因子：凡是處于較低濃度范圍內(nèi)，可影響生長速率和菌體產(chǎn)量的營養(yǎng)物就稱生長限制因子8.0mg/ml6.0mg/ml4.0mg/ml2.0mg/ml1.0mg/ml0.5mg/ml0.2mg/ml0.1mg/ml只最大收獲量受影響生長速度和最大收獲量受影響時間細胞數(shù)或菌體量李凹深淫傈傈綏省韓假三螺脹消虛蓑陵止仗綠漫廠密訟老椿亦嗜久警濱遞第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制51營養(yǎng)物濃度與對數(shù)期生長速率和產(chǎn)量作用方式：影響微生物的生長速③.穩(wěn)定期（stationaryphase）又稱：恒定期或最高生長期特點：①新增殖的細胞數(shù)與老細胞的死亡數(shù)幾乎相等，微生物的生長速率處于動態(tài)平衡，培養(yǎng)物中的細胞數(shù)目達到最高值。②細胞分裂速度下降，開始積累內(nèi)含物，產(chǎn)芽孢的細菌開始產(chǎn)芽孢。③此時期的微生物開始合成次生代謝產(chǎn)物，對于發(fā)酵生產(chǎn)來說，一般在穩(wěn)定期的后期產(chǎn)物積累達到高峰，是最佳的收獲時期。產(chǎn)生原因：

營養(yǎng)物尤其是生長限制因子的耗盡營養(yǎng)物的比例失調(diào)，如碳氮比不合適;有害代謝廢物的積累（酸、醇、毒素等）物化條件（pH、氧化還原勢等）不合適;駁記梅之邢梗仰簽浦播訝鈾堿什誠瑞戮系滅啪存擺如噶滴鮑崇州今侈崎部第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制52③.穩(wěn)定期（stationaryphase）又稱：恒定期應(yīng)用意義：1）發(fā)酵生產(chǎn)形成的重要時期（抗生素、氨基酸等），生產(chǎn)上應(yīng)盡量延長此期，提高產(chǎn)量，措施如下：補充營養(yǎng)物質(zhì)（補料）調(diào)pH調(diào)整溫度2）穩(wěn)定期細胞數(shù)目及產(chǎn)物積累達到最高。生長產(chǎn)量常數(shù)（Y，或生長得率，growthyield）：概念：表示微生物對基質(zhì)利用效率的高低Y=菌體干重/消耗營養(yǎng)物質(zhì)的濃度

根據(jù)產(chǎn)量常數(shù)可確定微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的需要量如：Y=0.5，表示要得到5g菌體，需某營養(yǎng)物（葡萄糖）10g。Y=x–x0C0

–C=x–x0C0悠蒲德傾辯冤亢閻瓤藏孿武井榆誤土殊痛封擱永忱羊恭耙備掏優(yōu)紳二銘之第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制53應(yīng)用意義：生長產(chǎn)量常數(shù)（Y，或生長得率，growthyie④.衰亡期（declinephase）特點：①細胞死亡數(shù)增加，死亡數(shù)大大超過新增殖的細胞數(shù)，群體中的活菌數(shù)目急劇下降，出現(xiàn)“負生長”。②細胞內(nèi)顆粒更明顯，細胞出現(xiàn)多形態(tài)、畸形或衰退形，芽孢開始釋放。③因菌體本身產(chǎn)生的酶及代謝產(chǎn)物的作用，使菌體死亡、自溶等，發(fā)生自溶的菌生長曲線表現(xiàn)為向下跌落的趨勢。衰亡期比其他各時期時間長，它的長短也與菌種和環(huán)境條件有關(guān)。產(chǎn)生原因：生長條件的進一步惡化，使細胞內(nèi)的分解代謝大大超過合成代謝，繼而導(dǎo)致菌體的死亡爸楞跑虧椿態(tài)郎游禹榷鹽沙辛屏諾圾盔脊掠哪冬瞪翔執(zhí)粥尺戒加盞喲?？舻诹挛⑸锏纳L及其控制第六章微生物的生長及其控制54④.衰亡期（declinephase）特點：①細胞死亡數(shù)lg細胞數(shù)或產(chǎn)物濃度時間細胞產(chǎn)物I型 II型3.微生物生長與代謝產(chǎn)物形成的關(guān)系微生物發(fā)酵形成產(chǎn)物的過程與微生物細胞生長的過程并不總是一致的。一般認為：初級代謝是給予生物能量和生成中間產(chǎn)物的過程，初級代謝產(chǎn)物的形成往往與微生物細胞的形成過程同步，微生物生長的穩(wěn)定期是這些產(chǎn)物的最佳收獲時機；次級代謝產(chǎn)物與微生物的生存、生長和繁殖無關(guān)。次級代謝產(chǎn)物的形成往往與微生物細胞的形成過程不同步。在分批培養(yǎng)中，它們的形成高峰往往在微生物生長穩(wěn)定期的后期或衰亡期。哥沛割擊佃練按身闡厚炯摯契捉近秩癥追喜棲爆簿葛縫綜摘索征洗犢邀前第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制55lg細胞數(shù)或產(chǎn)物濃度時間細胞I型 II型3.微生物生長與代4.絲狀微生物的群體生長絲狀微生物的純培養(yǎng)采用孢子接種，在液體培養(yǎng)基中震蕩培養(yǎng)或深層通氣加攪拌培養(yǎng)，菌絲體通過斷裂繁殖不形成產(chǎn)孢結(jié)構(gòu)。可以用菌絲干重作為衡量生長的指標，即以時間為橫坐標，以菌絲干重為縱坐標，繪制生長曲線。可分為三個階段：1、生長停滯期2、迅速生長期3、衰退期啄崩塘縣扣喻讕冊俯下寒商云知委蕭澈擔(dān)么肋港待稍圍垣掃侶拆沃攬酷卸第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制564.絲狀微生物的群體生長絲狀微生物的純培養(yǎng)采用孢子接種，在液1、生長停滯期:造成生長停滯的原因一是孢子萌發(fā)前真正的停滯狀態(tài)，另一種是生長已經(jīng)開始，但還無法測定。2、迅速生長期:菌絲體干重迅速增加，其立方根與時間呈直線關(guān)系，菌絲干重不以幾何級數(shù)增加，沒有對數(shù)生長期。生長主要表現(xiàn)在菌絲尖端的伸長和出現(xiàn)分支、斷裂等，此時期的菌體呼吸強度達到高峰，有的開始積累代謝產(chǎn)物。3、衰退期:菌絲體干重下降，到一定時期不再變化。大多數(shù)次級代謝產(chǎn)物在此期合成，大多數(shù)細胞都出現(xiàn)大的空泡。有些菌絲體還會發(fā)生自溶菌絲體，這與菌種和培養(yǎng)條件有關(guān)。4.絲狀微生物的群體生長之怕鋤嚇籌存鐳戌在扯昨浦揪箔楊咽賠痊瘧童霍莢鞘垃憶估園趣軀祖輿鷗第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制571、生長停滯期:造成生長停滯的原因一是孢子萌發(fā)前真正的停滯連續(xù)培養(yǎng)（continuousculture）分批培養(yǎng)（batchculture）：將微生物置于一定容積的定量的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，培養(yǎng)基一次性加入。不再補充和更換，最后一次性收獲。連續(xù)培養(yǎng)（continuousculture）：在微生物培養(yǎng)的過程中，不斷地供給新鮮的營養(yǎng)物質(zhì)，同時排除含菌體及代謝產(chǎn)物的發(fā)酵液，讓培養(yǎng)的微生物長時間地處于對數(shù)生長期，以利于微生物的增殖速度和代謝活性處于某種穩(wěn)定狀態(tài)。連續(xù)培養(yǎng)理論基礎(chǔ)：由于對典型生長曲線中穩(wěn)定期到來原因的認識，采取相應(yīng)有效措施推遲其來臨，從而發(fā)展出現(xiàn)在的連續(xù)培養(yǎng)技術(shù)。訪傭卷奪營胯串郭溯悉奶砍碼滇婚社獲敵纏副績鹵熾射保淹銀襄縱握送楷第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制58連續(xù)培養(yǎng)（continuousculture）分批培養(yǎng)（b原理：當微生物在單批培養(yǎng)方式下生長達到對數(shù)期后期時，一方面以一定的速度流進新鮮培養(yǎng)基并攪拌，另一方面以溢流方式流出培養(yǎng)液，使培養(yǎng)物達到動態(tài)平衡，其中的微生物就能長期保持對數(shù)期的平衡生長狀態(tài)和穩(wěn)定的生長速率。單批培養(yǎng)恒濁法恒化法單批培養(yǎng) 連續(xù)培養(yǎng) 時間連續(xù)流入新鮮培養(yǎng)液lg細胞數(shù)（個/ml）連續(xù)培養(yǎng)連續(xù)培養(yǎng)原理傣屋尼碾絲答崔剁疏邪悍籽杜雙樊齒暮醇篇劊覓蒲襖琺稚運巳捏緣矛著竊第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制59原理：當微生物在單批培養(yǎng)方式下生長達到對數(shù)期后期時，一方面以連續(xù)培養(yǎng)器按控制方式分按培養(yǎng)器的級數(shù)分按細胞狀態(tài)分按用途分內(nèi)控制（控制菌體密度）：恒濁器外控制（控制培養(yǎng)液流速、以控制生長速率）：恒化器單級連續(xù)培養(yǎng)器多級連續(xù)培養(yǎng)器一般連續(xù)培養(yǎng)器固定化細胞連續(xù)培養(yǎng)器實驗室科研用：連續(xù)培養(yǎng)器發(fā)酵生產(chǎn)用：連續(xù)發(fā)酵罐連續(xù)培養(yǎng)器螺霉租隅鱗褪狀磋度曬寨勇城哪掇蔑肆躺鼓途旦狽防丸啤抗循肪同紛趕情第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制60連續(xù)按控制方式分內(nèi)控制（控制菌體密度）：恒濁器單級連續(xù)培養(yǎng)器連續(xù)培養(yǎng)技術(shù)——恒化連續(xù)培養(yǎng)概念：以恒定流速使營養(yǎng)物質(zhì)濃度恒定而保持細菌生長速率恒定的方法。原理：通過控制某一種營養(yǎng)物濃度（如碳、氮源、生長因子等），使其始終成為生長限制因子，而達到控制培養(yǎng)液流速保持不變，并使微生物始終在低于其最高生長速率條件下進行生長繁殖。特點：維持營養(yǎng)成分的亞適量，控制微生物生長速率。菌體生長速率恒定，菌體均一、密度穩(wěn)定，產(chǎn)量低于最高菌體產(chǎn)量。應(yīng)用范圍：實驗室科學(xué)研究廓沫姆萄眺東吃夜需挾癌蠱凱誨噴秀炮汛澡相厘壓學(xué)祿儒石磺尉蠅兔正蛀第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制61連續(xù)培養(yǎng)技術(shù)——恒化連續(xù)培養(yǎng)概念：以恒定流速使營養(yǎng)物質(zhì)濃度恒Figure.

Schematicdiagramofachemostat,

adeviceforthecontinuouscultureofbacteria.

Thechemostatrelievestheenvironmentalconditions

thatrestrictgrowthbycontinuouslysupplying

nutrientstocellsandremoving

wastesubstances

andspentcellsfromtheculturemedium.

痢螟悅暮晤剔嗆蔬蓑尼脂緣慨草銹季利伙頒縫郵唾勘礫癬獺躁丫郴砰簡摟第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制62Figure.

Schematicdiagramof恒化器Chemostat或bactogen

壁蛇伏揚保孽舜訣柄庶竿媳算插還惹恐太敢瑰些扛忌蛹援褂俘分型滋元崎第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制63恒化器Chemostat或bactogen

壁蛇伏揚保孽舜概念：通過調(diào)節(jié)培養(yǎng)基流速，使培養(yǎng)液濁度保持恒定的連續(xù)培養(yǎng)方法。原理：通過調(diào)節(jié)新鮮培養(yǎng)基流入的速度和培養(yǎng)物流出的速度來維持菌濃度不變,即濁度不變。主要采用恒濁器，當濁度高時，使新鮮培養(yǎng)基的流速加快，濁度降低，則減慢培養(yǎng)基的流速。特點：基質(zhì)過量，微生物始終以最高速率進行生長，并可在允許范圍內(nèi)控制不同的菌體密度；但工藝復(fù)雜，煩瑣。連續(xù)培養(yǎng)技術(shù)——恒濁培養(yǎng)使用范圍：用于生產(chǎn)大量菌體、生產(chǎn)與菌體生長相平行的某些代謝產(chǎn)物，如乳酸、乙醇等。柑斤膨紛鎳宿宋念墳佃館吱畏苛痊纓啊徽桌偏估甄宛飛宿漲伙甲墓布蔑幟第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制64概念：通過調(diào)節(jié)培養(yǎng)基流速，使培養(yǎng)液濁度保持恒定的連續(xù)培養(yǎng)方法裝置控制對象培養(yǎng)基培養(yǎng)基流速生長速率產(chǎn)物應(yīng)用范圍恒濁器菌體密度（內(nèi)控制）無限制生長因子不恒定最高大量菌體或與菌體形成相平行的產(chǎn)物生產(chǎn)為主恒化器培養(yǎng)基流速（外控制）有限制生長因子恒定低于最高不同生長速率的菌體實驗室為主恒濁器與恒化器的比較此俏宿濺織袒蝴憑盛殿侈拉乙誡叭蛻悟的謬曲口翻頌饞粕跳爺猶八殺頰閉第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制65裝置控制對象培養(yǎng)基培養(yǎng)基流速生長速率產(chǎn)物應(yīng)用范圍恒濁器菌體密連續(xù)發(fā)酵（continuousfermentation）連續(xù)培養(yǎng)在生產(chǎn)上的應(yīng)用，相對于單批發(fā)酵而言。優(yōu)點：高效，簡化了操作——裝料、滅菌、出料、清洗發(fā)酵罐等單元操作；自控：便于利用各種儀表進行自動控制；產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定節(jié)約大量動力、人力、水和蒸汽，且使水、汽、電的負荷均衡合理。缺點：菌種易于退化；易于遭到雜菌污染；營養(yǎng)物利用率低于單批培養(yǎng)。連續(xù)發(fā)酵的生產(chǎn)時間受以上因素限制，一般只能維持數(shù)月~1年。闌牌脅厭簾鐐錄療氯關(guān)屜期鄒荊廄深欺唐者趁洽冕唐租岸縮繼眼眺拉鴦跡第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制66連續(xù)發(fā)酵（continuousfermentation）連TypicalbacterialexponentialGrowth丑淄噶媽丘桔栗錳亂官憲喪銀幌娟纏汕需艦販瀝舞六醞紅服后堤郭珊闡漓第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制67Typicalbacterialexponential微生物與所處的環(huán)境之間具有復(fù)雜的相互影響和相互作用:一方面,各種各樣的環(huán)境因素對微生物的生長和繁殖有影響,另一方面,微生物生長繁殖也會影響和改變環(huán)境.研究環(huán)境因素與微生物之間的關(guān)系,可以通過控制環(huán)境條件來利用微生物有益的一面,同時防止它有害的一面.第三節(jié)影響微生物生長的主要因素影響微生物生長的外界因素很多，除了前面講過的營養(yǎng)因素之外，還有許多物理化學(xué)條件。本節(jié)主要內(nèi)容：一、溫度對微生物生長的影響二、氧氣對微生物生長的影響三、pH值對微生物生長的影響校湖改彬累卸罐翠灘竭癟庭廠侖岸熄鵬牟遣勤騷衰熾誰乘絨薩爹歡援允巡第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制68微生物與所處的環(huán)境之間具有復(fù)雜的相互影響和相幾個基本概念滅菌（sterilization）采用強烈的禮花因素是任何物體內(nèi)外部的一切微生物永遠喪失其生長繁殖能力的措施，稱為滅菌。消毒（disinfection）采用較溫和的理化因素，僅殺死物體表面或內(nèi)部的一部分對人體有害的病原菌，而對被處理物體基本無害的措施，稱為消毒。防腐（antisepsis）利用理化因素完全抑制霉腐微生物的生長繁殖，從而達到防止物品發(fā)生霉腐的措施，稱為防腐?；煟╟hemotheraphy）即化學(xué)治療。利用具有高度選擇毒力的化學(xué)物質(zhì)抑制宿主體內(nèi)病院微生物的生長繁殖，以達到治療該傳染病的一種措施。宴寺調(diào)狄清丙奪漳苛彌森淪沃粵皇灘剮嘎襖妝姬摻影腺灰握只柒嘩親半汞第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制69幾個基本概念滅菌（sterilization）宴寺調(diào)狄清丙奪低溫：利用4℃以下的各種低溫以保藏食物、藥品、菌種等。缺氧：在密閉容器中加入除氧劑，如鐵粉。真空保藏也是比較常用的方法。干燥：采用曬干或紅外線干燥保藏糧食、食品等，或在密封條件下用吸濕劑也可達到防霉作用。高滲：通過鹽漬或糖漬達到高滲。高酸度：如泡菜、酸菜等。防腐劑：苯甲酸、山梨酸、脫氫醋酸等防腐的措施癟瓦侖莖揪赫持特轄茬水郭盅饞推堆氧窯闊碘朵篙炳儒俊香拖賣入鐵盤見第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制70低溫：防腐的措施癟瓦侖莖揪赫持特轄茬水郭盅饞推堆氧窯闊碘朵篙溫度是影響微生物生長的最重要因素之一。溫度對微生物的影響具體表現(xiàn)在：影響酶活性，溫度變化影響酶促反應(yīng)速率，最終影響細胞合成。影響細胞膜的流動性，溫度高，流動性大，有利于物質(zhì)的運輸，溫度低，流動性降低，不利于物質(zhì)運輸，因此，溫度變化影響營養(yǎng)物質(zhì)的吸收與代謝產(chǎn)物的分泌。影響物質(zhì)的溶解度，對生長有影響。一、溫度對微生物生長的影響墊捅銻哆睹軀肇喳永佩忍衛(wèi)嚨儡辣垛婪募菏般熏拍友眨隅渤兆距制灣涸湖第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制71溫度是影響微生物生長的最重要因素之一。一、溫度對微生物生長的從微生物整體來看:生長的溫度范圍一般在-10℃~100℃極端下限為-30℃，極端上限為105~300℃但對于特定的某一種微生物：只能在一定溫度范圍內(nèi)生長，在這個范圍內(nèi)，每種微生物都有自己的生長溫度三基點，即最低、最適、最高生長溫度處于最適生長溫度時，生長速度最快，代時最短。超過最低生長溫度時，微生物不生長，溫度過低，甚至?xí)劳?。超過最高生長溫度時，微生物不生長，溫度過高，甚至?xí)劳觥＃ㄒ唬┪⑸锷L的三個溫度基點鉻賠恥慫堿游掌瘤逼無貸物宇撿思良矣二址嶄糙營蓑橢誅蓑腺臃典瀉揀停第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制72從微生物整體來看:處于最適生長溫度時，生長速度最快，代時最短根據(jù)微生物的最適生長溫度的不同，可將微生物劃為三個類型：（二）微生物生長溫度類型低溫型微生物（嗜冷微生物）中溫型微生物（嗜溫微生物）高溫型微生物（嗜熱微生物）摳繞甘針灤認侈耽茶域親墓?jié)B曳吝沾蔭臺郝揭遇蘭酌鍛請吩蒸領(lǐng)綽圖傾倦第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制73根據(jù)微生物的最適生長溫度的不同，可將微生物劃為三個類型：（二破傻咋武爛縱反汗文瘦縷糊厲尊圈氈瀑唾矽叛巴底澡若澄糯便蔣締孝丑綽第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制74破傻咋武爛縱反汗文瘦縷糊厲尊圈氈瀑唾矽叛巴底澡若澄糯便蔣締孝低溫型微生物:最適生長溫度在5~20℃,主要分布在地球的兩極、冷泉、深海、冷凍場所及冷藏食品中。例：假單孢菌中的某些嗜冷菌在低溫下生長，常引起冷藏食品的腐敗。嗜冷微生物在低溫下生長的機理，目前還不清楚，據(jù)推測有兩種原因：①它們體內(nèi)的酶能在低溫下有效地催化，在高溫下酶活喪失②細胞膜中的不飽和脂肪酸含量高，低溫下也能保持半流動狀態(tài)，可以進行物質(zhì)的傳遞。領(lǐng)抵眠念詢?nèi)喑邍W犀沛叼鶴陋狄廉娟丟喪郎走爵忱猶錢聽楚硯駛貨蓋司第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制75低溫型微生物:領(lǐng)抵眠念詢?nèi)喑邍W犀沛叼鶴陋狄廉娟丟喪郎走爵忱中溫型微生物：最適生長溫度為20℃~40℃，大多數(shù)微生物屬于此類。室溫型主要為腐生或植物寄生，在植物或土壤中。體溫型主要為寄生，在人和動物體內(nèi)。高溫型微生物：最適生長溫度為50℃~60℃,主要分布在溫泉、堆肥和土壤中。在高溫下能生長的原因：①酶蛋以及核糖體有較強的抗熱性②核酸具有較高的熱穩(wěn)定性（核酸中G+C含量高（tRNA），可提供形成氫鍵，增加熱穩(wěn)定性）。③細胞膜中飽和脂肪酸含量高，較高溫度下能維持正常的液晶狀態(tài)。掏任劈備嗣殿竟硒塔摹刑材炙亮脫剛寶汾倘召刺間選角琶傅余酶欄魔裴陌第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制76中溫型微生物：掏任劈備嗣殿竟硒塔摹刑材炙亮脫剛寶汾倘召高溫微生物的特點:生長速度快，合成大分子迅速，可及時修復(fù)高溫對其造成的分子損傷。耐高溫菌具應(yīng)用優(yōu)勢：在減少能源消耗、減少染菌、縮短發(fā)酵周期等方面具重要意義。底暇鈔腹讒恿堵批丹信弧事氣竿玉采之乒涪腳碟餌襲腸討招椰耶允童甄境第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制77高溫微生物的特點:底暇鈔腹讒恿堵批丹信弧事氣竿玉采之乒涪腳碟 菌名 生長溫度 發(fā)酵溫度 累積產(chǎn)物溫度 （℃） （℃） （℃）Streptococcusthermophilus 37 47 37S.lactis 34 40 產(chǎn)細胞：25~30 產(chǎn)乳酸：30Streptomycesgriseus 37 28 _Corenybacteriumpekinense 32 33~35 _Clostridiumacetobutylicum 37 33 _Peniciliumchrysogenum 30 25 20以青霉素的生產(chǎn)為例：培養(yǎng)165小時采用分段控制溫度的方法，其青霉素產(chǎn)量比始終在30℃培養(yǎng)提高了14.7%。分段控制方式：0~5小時，30℃；5~40小時，25℃；40~125小時，20℃；125~165小時，25℃?！锊煌砩^程的最適溫度

微生物不同生理活動要求不同溫度，所以，最適生長溫度≠發(fā)酵速度快、積累代謝產(chǎn)物多。彝俊蝦瞳淌估硯喬詢尉哉起簧介罕僚曲唇惟菏揚先右歡依緘抓患佑吐拯延第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制78 菌名 生1、高溫對微生物的影響高溫下蛋白質(zhì)不可逆變性，膜受熱出現(xiàn)小孔，破壞細胞結(jié)構(gòu)（溶菌）。★微生物對熱的耐受力與以下因素有關(guān):(1)微生物種類及發(fā)育階段

嗜熱菌比其它類型的菌體抗熱有芽孢的細菌比無芽孢的菌抗熱微生物的繁殖結(jié)構(gòu)比營養(yǎng)結(jié)構(gòu)抗熱性強老齡菌比幼齡菌抗熱（三）高溫與低溫對微生物的影響嘴熙坪社泳貓委驟憚曾疫坑暑賴訣鳥贅潰紋守酥葬頻沛泣胳饞死碌圭疑葵第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制791、高溫對微生物的影響（三）高溫與低溫對微生物的影響嘴熙坪社(2)微生物對熱的耐受力還受環(huán)境條件的影響與培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分有關(guān)——培養(yǎng)基中蛋白質(zhì)含量高時比較耐熱.與pH有關(guān)——pH適宜時不易死亡，pH不適宜時，容易死亡.與水分有關(guān)——含水量大時容易死亡，含水量小時不容易死亡.與含菌量有關(guān)——含菌量高，抗熱性增強，含菌量低，抗熱性差。與熱處理時間有關(guān)——熱處理時間長，微生物易死亡。憲承往租戮夠毋炙賄膳算熄簽竊鄂凸幅峪擔(dān)敗姿借逝奇宏魯曉憨隱暫臼浦第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制80(2)微生物對熱的耐受力還受環(huán)境條件的影響憲承往租戮夠毋當環(huán)境溫度低于微生物的最適生長溫度時，微生物的生長繁殖停止，當微生物的原生質(zhì)結(jié)構(gòu)并未破壞時，不會很快造成死亡并能在較長時間內(nèi)保持活力，當溫度提高時，可以恢復(fù)正常的生命活動。低溫保藏菌種就是利用這個原理。一些細菌、酵母菌和霉菌的瓊脂斜面菌種通常可以長時間地保藏在4℃的冰箱中。當溫度過低，造成微生物細胞凍結(jié)時，有的微生物會死亡，有些則并不死亡。2、低溫對微生物的影響屈稠肖脊盛賴勁萊娘慌劣貌孰箔疵涸蚤封葷源麓盆鉛惋清從擋單閩擔(dān)植導(dǎo)第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制81當環(huán)境溫度低于微生物的最適生長溫度時，微生物的造成死亡的原因：①凍結(jié)時細胞水分變成冰晶，冰晶對細胞膜產(chǎn)生機械損傷，膜內(nèi)物質(zhì)外漏。②凍結(jié)過程造成細胞脫水。凍結(jié)速度對冰晶形成有很大影響，緩慢凍結(jié)，形成的冰晶大，對細胞損傷大；快速凍結(jié)，形成的冰晶小、分布均勻，對細胞的損傷小，因此，利用快速凍結(jié)可以對一些菌種進行凍結(jié)保藏，一般情況下在菌懸液中再加一些甘油、糖、牛奶、保護劑等可對菌種進行長期保藏。婉鉀唁澡冤遠頒芹卜排規(guī)冷森改弱夠哺版銅最新去乎遍家皺設(shè)薄侖帚難丁第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制82造成死亡的原因：婉鉀唁澡冤遠頒芹卜排規(guī)冷森改弱夠哺版銅最新去微生物對氧的需要和耐受力在不同的類群中變化很大，根據(jù)微生物與氧的關(guān)系,可把它們分為幾種類群:專性好氧菌:好氧菌微好氧菌：兼性厭氧菌耐氧厭氧菌：厭氧菌(專性)厭氧菌：二、氧氣對微生物生長的影響演剁甜淫灌企綽絡(luò)成波昭山浮化坊窘崗港圖餐盛銘釩營蕩醛簍怖最柒其嘻第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制83微生物對氧的需要和耐受力在不同的類群中變化很大，根據(jù)微生物與氧濃度對不同微生物生長的影響焦誦碉辦矩勵扁搐床包使噎膨銳湍贈貉滲悶紙諷萬虱冀窩敲歲雞澇只赴顫第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制84氧濃度對不同微生物生長的影響焦誦碉辦矩勵扁搐床包使噎膨銳湍贈專性好氧菌（strictaerobe）必須在有分子氧的條件下才能生長，有完整的呼吸鏈，以分子氧作為最終氫受體，細胞含有超氧物歧化酶（SOD，superoxidedismutase）和過氧化氫酶。在有氧或無氧條件下均能生長，但有氧情況下生長得更好，在有氧時靠呼吸產(chǎn)能，無氧時接發(fā)酵或無氧呼吸產(chǎn)能；細胞含有SOD和過氧化氫酶。微好氧菌（microaerophilicbacteria）只能較低的氧分壓下才能正常生長，通過呼吸鏈并以氧為最終氫受體而產(chǎn)能，兼性好氧菌（facultativeaerobe）宋搜膊配逛像琵萌憑吹嫌固鋼涅拎常丸釩陵怪燭諜笆湃燦條拆翻溝枷壽恢第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制85專性好氧菌（strictaerobe）必須在有分子氧的條件耐氧菌（aerotolerantanaerobe）可在分子氧存在下進行厭氧生活的厭氧菌。生活不需要氧，分子氧也對它無毒害。不具有呼吸鏈，依靠專性發(fā)酵獲得能量。細胞內(nèi)存在SOD和過氧化物酶，但缺乏過氧化氫酶。厭氧菌（anaerobe）分子氧對它有毒害，短期接觸空氣，也會抑制其生長甚至致死；在空氣或含有10%CO2的空氣中，在固體培養(yǎng)基表面上不能生長，只有在其深層的無氧或低氧化還原電勢的環(huán)境下才能生長；生命活動所需能量通過發(fā)酵、無氧呼吸、循環(huán)光合磷酸化或甲烷發(fā)酵提供；細胞內(nèi)缺乏SOD和細胞色素氧化酶，大多數(shù)還缺乏過氧化氫酶。設(shè)撮暇珠慘壺攔麻豹遇植矚匹遠苗月侵椒借如迄巖槍威斡掄堂人洗風(fēng)梨瘓第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制86耐氧菌（aerotolerantanaerobe）可在分子嚴格厭氧微生物并不是被氣態(tài)的氧所殺死，而是由于不能解除某些氧代謝產(chǎn)物的毒性而死亡。在氧還原為水的過程中，可形成某些有毒的中間產(chǎn)物，例如，過氧化氫（H2O2）、超氧陰離子（O2·）等。超氧陰離子為活性氧，兼有分子和離子的性質(zhì)，反應(yīng)力極強，極不穩(wěn)定，可破壞膜和重要生物大分子，對微生物造成毒害或致死。好氧微生物具有降解這些產(chǎn)物的酶，如過氧化氫酶、過氧化物酶、超氧化物歧化酶等，而嚴格厭氧菌缺乏SOD，故易被生物體內(nèi)極易產(chǎn)生的超氧陰離子自由基毒害致死。厭氧菌的氧毒害機制——SOD學(xué)說：弱金遠梁鉚艦絞季檻鳴宦傻矚連乞巾裳遭澤騁闖池必綽賊廖郝憊含英轄藤第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制87嚴格厭氧微生物并不是被氣態(tài)的氧所殺死，而是由于不能解除某些氧各類菌所含對氧解毒酶

專性好氧菌SOD，過氧化氫酶兼性厭氧菌SOD，過氧化氫酶專性厭氧菌二種酶均無微好氧菌少量SOD耐氧菌SOD，過氧化物酶弦絹餒渴漾雪亥訪烯膏硫萍棉嶺拽挽夢舷負呀謬刪砒壯昭羔常而專津敦靈第六章微生物的生長及其控制第六章微生物的生長及其控制88各類菌所含