第一篇第5章微生物的生長繁殖與生長因子

第五章微生物的生長繁殖與生長因子現(xiàn)在是1頁\一共有120頁\編輯于星期四掌握研究微生物生長的方法及生長曲線在廢水微生物處理中的應(yīng)用；理解各種環(huán)境因素對微生物的影響；了解微生物之間的相互關(guān)系及菌種的保藏方法?，F(xiàn)在是2頁\一共有120頁\編輯于星期四一、微生物生長繁殖的概念二、研究微生物生長的方法三、細(xì)菌生長曲線在污（廢）水微生物處理中的應(yīng)用四、微生物生長量的測定方法第一節(jié)微生物的生長繁殖現(xiàn)在是3頁\一共有120頁\編輯于星期四一、微生物的生長繁殖的概念

微生物生長是細(xì)胞物質(zhì)有規(guī)律地、不可逆增加，導(dǎo)致細(xì)胞體積擴(kuò)大的生物學(xué)過程，這是個(gè)體生長的定義。繁殖是微生物生長到一定階段，由于細(xì)胞結(jié)構(gòu)的復(fù)制與重建并通過特定方式產(chǎn)生新的生命個(gè)體，即引起生命個(gè)體數(shù)量增加的生物學(xué)過程。在一定時(shí)間和條件下細(xì)胞數(shù)量的增加，這是微生物群體生長的定義?，F(xiàn)在是4頁\一共有120頁\編輯于星期四世代時(shí)間：細(xì)菌兩次細(xì)胞分裂之間的時(shí)間。在世代時(shí)間期間，細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的變化有：染色體DNA的復(fù)制與分離；細(xì)胞質(zhì)的增長與細(xì)胞結(jié)構(gòu)的復(fù)制；細(xì)胞壁的擴(kuò)增等。影響微生物的世代時(shí)間的因素包括：遺傳性以及培養(yǎng)條件（如營養(yǎng)成分、pH、溫度、水分和氧氣等）。細(xì)菌的個(gè)體生長包括細(xì)胞結(jié)構(gòu)的復(fù)制與再生、細(xì)胞的分裂與控制：

染色體DNA的復(fù)制和分離細(xì)胞壁擴(kuò)增細(xì)菌的分裂現(xiàn)在是5頁\一共有120頁\編輯于星期四無菌技術(shù)用固體培養(yǎng)基分離純培養(yǎng)用液體培養(yǎng)基分離純培養(yǎng)單細(xì)胞(單孢子)分離選擇培養(yǎng)分離二元培養(yǎng)物微生物的分離和純培養(yǎng)現(xiàn)在是6頁\一共有120頁\編輯于星期四微生物通常是肉眼看不到的微小生物，而且無處不在。因此，在微生物的研究及應(yīng)用中，不僅需要通過分離純化技術(shù)從混雜的天然微生物群中分離出特定的微生物，而且還必須隨時(shí)注意保持微生物純培養(yǎng)物的“純潔”，防止其他微生物的混入。在分離、轉(zhuǎn)接及培養(yǎng)純培養(yǎng)物時(shí)防止其被其他微生物污染的技術(shù)被稱為無菌技術(shù)(aseptictechnique)，它是保證微生物學(xué)研究正常進(jìn)行的關(guān)鍵。無菌技術(shù)現(xiàn)在是7頁\一共有120頁\編輯于星期四試管、玻璃燒瓶、平皿(culturedish，petridish)等是最為常用的培養(yǎng)微生物的器具，在使用前必須先行滅菌，使容器中不含任何生物。培養(yǎng)微生物的營養(yǎng)物質(zhì)稱為培養(yǎng)基(culturemedium)，可以加到器皿中后一起滅菌，也可在單獨(dú)滅菌后加到無菌的器具中。微生物培養(yǎng)的常用器具及其滅菌現(xiàn)在是8頁\一共有120頁\編輯于星期四消毒、滅菌的基本概念

消毒(disinfection)：殺滅物體上病原微生物的方法，但不一定殺死細(xì)菌芽胞。滅菌(sterilization)：殺滅物體上包括芽胞在內(nèi)的所有病原性和非病原性微生物的方法。防腐(antisepsis)：防止或抑制細(xì)菌生長繁殖，細(xì)菌一般不死亡。抑菌(bacteriostasis)：抑制體內(nèi)或體外細(xì)菌的生長繁殖。常用的抑菌劑為各種抗生素。無菌(asepsis)：不含活菌的意思。防止微生物進(jìn)入機(jī)體或物體的操作方法，稱為無菌操作或無菌技術(shù)。進(jìn)行微生物實(shí)驗(yàn)、外科手術(shù)及醫(yī)療技術(shù)操作等過程，均需進(jìn)行嚴(yán)格的無菌操作。現(xiàn)在是9頁\一共有120頁\編輯于星期四消毒滅菌的方法物理消毒滅菌法化學(xué)消毒法熱力滅菌法輻射殺菌法濾過除菌法超聲波殺菌法干燥與低溫抑菌法現(xiàn)在是10頁\一共有120頁\編輯于星期四同一溫度下,濕熱比干熱效果好1.熱力滅菌法熱力滅菌法分干熱滅菌和濕熱滅菌兩大類。在同一溫下，后者效力比前者為大，這是因?yàn)椋海?）濕熱中細(xì)菌菌體蛋白較易凝固；（2）濕熱的穿透力比干熱大；（3）濕熱的蒸汽有潛熱存在。水由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)釋放出的潛熱，可迅速提高被滅菌物體的溫度?，F(xiàn)在是11頁\一共有120頁\編輯于星期四干熱滅菌法焚燒：是一種徹底的滅菌方法，但僅適用于廢棄物品或尸體等。燒灼：直接用火焰滅菌，適用于微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的接種環(huán)、試管口等的滅菌?，F(xiàn)在是12頁\一共有120頁\編輯于星期四干烤：用烤箱滅菌。一般加熱至160℃～170℃經(jīng)2小時(shí)。適用于高溫下不變質(zhì)、不蒸發(fā)的物品，如玻璃器皿、瓷器等。紅外線：紅外線輻射是一種0.77～1000微米波長的電磁波,有較好的熱效應(yīng),尤以1～10微米波長的熱效應(yīng)最強(qiáng)。紅外線由紅外線燈泡產(chǎn)生,不需要經(jīng)空氣傳導(dǎo)，所以加熱速度快，但熱效應(yīng)只能在照射到的表面產(chǎn)生，因此不能使一個(gè)物體的前后左右均勻加熱。紅外線多用于醫(yī)療器材滅菌。現(xiàn)在是13頁\一共有120頁\編輯于星期四濕熱滅菌法煮沸法巴氏消毒法（pasteurization）

用較低溫度殺滅液體中的病原菌或特定微生物，而仍保持物品中所需的不耐熱成分不被破壞的消毒方法。（62℃下30min或72℃下30min）流動(dòng)蒸汽消毒法間歇滅菌法（fractionalsterilization）高壓蒸汽滅菌法此法適用于耐高溫和不怕潮濕物品的滅菌。（121℃,15個(gè)大氣壓,20分鐘）現(xiàn)在是14頁\一共有120頁\編輯于星期四現(xiàn)在是15頁\一共有120頁\編輯于星期四2.紫外線與射線滅菌法紫外線：紫外線的殺菌作用與其波長有關(guān)。240～280nm時(shí)具有殺菌作用，其中以260nm最強(qiáng)。紫外線殺菌機(jī)理:同一條DNA鏈上相鄰的胸腺嘧啶共價(jià)結(jié)合而形成嘧啶二聚體，因而改變DNA的分子構(gòu)型，干擾細(xì)菌DNA的復(fù)制與轉(zhuǎn)錄，導(dǎo)致細(xì)菌的死亡或變異。紫外線穿透力差，只適用于空氣及不耐熱物品的表面消毒。電離輻射：微波、高速電子、X射線和γ射線等在足夠劑量時(shí)，對各種細(xì)菌均有致死作用。其機(jī)制在于產(chǎn)生游離基，破壞細(xì)菌DNA。電離輻射常用于大量一次性醫(yī)用塑料制品的消毒?，F(xiàn)在是16頁\一共有120頁\編輯于星期四3.濾過除菌濾過除菌是用物理阻留的方法將液體或空氣中的細(xì)菌除去，以達(dá)到無菌的目的。所用的器具是濾菌器（filter）。濾過除菌主要用于一些不耐高溫滅菌的血清、細(xì)菌毒素、抗生素，以及空氣等的除菌。濾菌器的種類很多，目前常用的有濾膜濾菌器、石棉濾菌器（亦稱Seitz濾菌器）、玻璃濾菌器等。現(xiàn)在是17頁\一共有120頁\編輯于星期四現(xiàn)在是18頁\一共有120頁\編輯于星期四現(xiàn)在是19頁\一共有120頁\編輯于星期四4.超聲波殺菌法

是一種機(jī)械的作用因素，每秒超過2萬次振動(dòng)的聲波即為超聲波。常用的超聲波發(fā)生器能產(chǎn)生20-100千赫的聲波?？墒辜?xì)菌細(xì)胞壁裂解而死亡?，F(xiàn)在是20頁\一共有120頁\編輯于星期四5.干燥低溫抑菌法干燥法低溫法：低溫可使細(xì)菌的新陳代謝減慢，常用作保存細(xì)菌菌種。冷凍真空干燥法是目前保存菌種的最好方法?，F(xiàn)在是21頁\一共有120頁\編輯于星期四（二）化學(xué)消毒法

用化學(xué)藥品進(jìn)行消毒的方法，由于化學(xué)藥品對細(xì)菌及人體都有毒性，故只能用于體表、醫(yī)療器械及周圍環(huán)境等的消毒。

殺菌機(jī)制：（1）使菌體蛋白質(zhì)變性或凝固；（2）干擾細(xì)菌的酶系統(tǒng)和代謝；（3）影響細(xì)菌胞漿膜的通透性。

現(xiàn)在是22頁\一共有120頁\編輯于星期四消毒劑的主要種類類別作用機(jī)制常用種類酚類蛋白變性，細(xì)胞膜損傷石炭酸醇類蛋白變性乙醇氧化劑氧化、蛋白沉淀高錳酸鉀、過氧乙酸、碘酒重金屬鹽氧化、蛋白酶變性紅汞、硫柳汞表面活性劑蛋白變性，細(xì)胞膜損傷新潔而滅染料干擾氧化、抑制繁殖龍膽紫酸堿類破壞膜、壁，蛋白凝固醋酸、生石灰烷化劑蛋白質(zhì)、核酸烷基化環(huán)氧乙烷現(xiàn)在是23頁\一共有120頁\編輯于星期四影響消毒滅菌效果的因素

1.消毒劑的性質(zhì)、濃度和作用時(shí)間：一般情況下濃度越大，作用時(shí)間越長，殺菌效果越好。但70%的乙醇消毒效果好.2.微生物的種類與數(shù)量：同種消毒劑對不同微生物的殺菌效果不同。如結(jié)核桿菌對酸、堿的抵抗力比其他的菌強(qiáng)；70%乙醇可殺死一般細(xì)菌繁殖體，但不能殺滅細(xì)菌芽胞。因此，必須根據(jù)消毒對象選擇合適的消毒劑。3.環(huán)境中有機(jī)物的影響：消毒環(huán)境中如有有機(jī)物存在，如血清、膿汁、痰、糞便等，可與消毒劑結(jié)合而影響殺菌效果。4.溫度、酸堿度等?，F(xiàn)在是24頁\一共有120頁\編輯于星期四為了防止雜菌，特別是空氣中的雜菌污染，試管及玻璃燒瓶都需采用適宜的塞子塞口，通常采用棉花塞，也可采用各種金屬、塑料及硅膠帽，它們只可讓空氣通過，而空氣中的其他微生物不能通過。平皿是由正反兩平面板互扣而成，這種器具是專為防止空氣中微生物的污染而設(shè)計(jì)的。最常用的滅菌方法是高壓蒸汽滅菌，它可以殺滅所有的生物，包括最耐熱的某些微生物的休眠體，同時(shí)可以基本保持培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分不被破壞。有些玻璃器皿也可采用高溫干熱滅菌?，F(xiàn)在是25頁\一共有120頁\編輯于星期四用接種環(huán)或接種針分離微生物，或在無菌條件下把微生物由一個(gè)培養(yǎng)器皿轉(zhuǎn)接到另一個(gè)培養(yǎng)容器進(jìn)行培養(yǎng)，是微生物學(xué)研究中最常用的基本操作。由于打開器皿就可能引起器皿內(nèi)部被環(huán)境中的其他微生物污染，因此微生物實(shí)驗(yàn)的所有操作均應(yīng)在無菌條件下進(jìn)行，其要點(diǎn)是在火焰附近進(jìn)行熟練的無菌操作，或在無菌箱或操作室內(nèi)無菌的環(huán)境下進(jìn)行操作。接種操作現(xiàn)在是26頁\一共有120頁\編輯于星期四AseptictechniqueStreakplate現(xiàn)在是27頁\一共有120頁\編輯于星期四PourplateSpreadplate現(xiàn)在是28頁\一共有120頁\編輯于星期四用固體培養(yǎng)基分離純培養(yǎng)

不同微生物在特定培養(yǎng)基上生長形成的菌落或菌苔一般都具有穩(wěn)定的特征，可以成為對該微生物進(jìn)行分類、鑒定的重要依據(jù)。大多數(shù)細(xì)菌、酵母菌，以及許多真菌和單細(xì)胞藻類能在固體培養(yǎng)基上形成孤立的菌落，采用適宜的平板分離法很容易得到純培養(yǎng)。所謂平板，即培養(yǎng)平板(cultureplate)的簡稱，它是指熔化的固體培養(yǎng)基倒入無菌平皿，冷卻凝固后，盛有固體培養(yǎng)基的平皿。固體培養(yǎng)方法可將單個(gè)微生物分離和固定在固體培養(yǎng)基表面或里面。現(xiàn)在是29頁\一共有120頁\編輯于星期四最常用的分離、培養(yǎng)微生物的固體培養(yǎng)基是瓊脂固體培養(yǎng)基平板。Koch建立的平板分離微生物純培養(yǎng)的技術(shù)簡便易行，100多年來一直是各種菌種分離的最常用手段?，F(xiàn)在是30頁\一共有120頁\編輯于星期四稀釋倒平板法(pourplatemethod) 涂布平板法(spreadplatemethod) 平板劃線分離法(streakplatemethod)稀釋搖管法(dilutionshakeculturemethod)現(xiàn)在是31頁\一共有120頁\編輯于星期四待分離的材料用無菌水作一系列的稀釋，取不同稀釋液少許，與已熔化并冷卻至50℃左右的瓊脂培養(yǎng)基混合，搖勻后，傾入滅過菌的培養(yǎng)皿中，待瓊脂凝固后，制成可能含菌的瓊脂平板，保溫培養(yǎng)一定時(shí)間，可能出現(xiàn)在平板表面或瓊脂培養(yǎng)基中的單個(gè)菌落，這個(gè)菌落可能就是由一個(gè)細(xì)菌細(xì)胞繁殖形成的。隨后挑取該單個(gè)菌落，或重復(fù)以上操作數(shù)次，便可得到純培養(yǎng)。稀釋倒平板法

現(xiàn)在是32頁\一共有120頁\編輯于星期四Themethodofaserialdilutionsforviablecounting現(xiàn)在是33頁\一共有120頁\編輯于星期四選擇培養(yǎng)基分離法10

102

103104

105

106

107dilutesample

1ml9ml土豆培養(yǎng)基牛肉膏培養(yǎng)基高氏培養(yǎng)基現(xiàn)在是34頁\一共有120頁\編輯于星期四在微生物學(xué)研究中更常用的純種分離方法是涂布平板法。其做法是先將已熔化的培養(yǎng)基倒人無菌平皿，制成無菌平板，冷卻凝固后，將一定量的某一稀釋度的樣品懸液滴加在平板表面，再用無菌玻璃涂棒將菌液均勻分散至整個(gè)平板表面，經(jīng)培養(yǎng)后挑取單個(gè)菌落。

涂布平板法現(xiàn)在是35頁\一共有120頁\編輯于星期四PourplatePourplate現(xiàn)在是36頁\一共有120頁\編輯于星期四PourplatePourplate現(xiàn)在是37頁\一共有120頁\編輯于星期四用接種環(huán)以無菌操作沾取少許待分離的材料，在無菌平板表面進(jìn)行平行劃線、扇形劃線或其他形式的連續(xù)劃線，微生物細(xì)胞數(shù)量將隨著劃線次數(shù)的增加而減少，并逐步分散開來，如果劃線適宜的話，微生物能一一分散，經(jīng)培養(yǎng)后，可在平板表面得到單菌落。

平板劃線分離法現(xiàn)在是38頁\一共有120頁\編輯于星期四現(xiàn)在是39頁\一共有120頁\編輯于星期四MixedculturePureculturePureculture現(xiàn)在是40頁\一共有120頁\編輯于星期四MixedcultureOralswabSwabfromsoleofshoe現(xiàn)在是41頁\一共有120頁\編輯于星期四Eachcolonywasexaminedmicroscopically現(xiàn)在是42頁\一共有120頁\編輯于星期四現(xiàn)在是43頁\一共有120頁\編輯于星期四現(xiàn)在是44頁\一共有120頁\編輯于星期四現(xiàn)在是45頁\一共有120頁\編輯于星期四光滑型菌落粗糙型菌落粘液型菌落現(xiàn)在是46頁\一共有120頁\編輯于星期四對于那些對氧氣更為敏感的厭氧性微生物，純培養(yǎng)的分離則可采用稀釋搖管培養(yǎng)法進(jìn)行。將一系列盛無菌瓊脂培養(yǎng)基的試管加熱使瓊脂熔化后，冷卻并保持在50℃左右，用這些試管進(jìn)行梯度稀釋待分離材料，試管均勻，冷凝，傾注一層滅菌液體石蠟和固體石蠟的混合物，將培養(yǎng)基和空氣隔開。培養(yǎng)后，菌落形成在瓊脂柱的中間，挑取和移植單菌落。稀釋搖管法

現(xiàn)在是47頁\一共有120頁\編輯于星期四現(xiàn)在是48頁\一共有120頁\編輯于星期四二、研究微生物生長的方法

（一）分批培養(yǎng)：將一定量的微生物接種在一個(gè)封閉的、盛有一定量液體培養(yǎng)基的容器內(nèi)，保持一定的溫度、和溶解氧量，使微生物在其中生長繁殖。

以細(xì)菌純種培養(yǎng)為例,將少量細(xì)菌接種到新鮮、定量的液體培養(yǎng)基中進(jìn)行分批培養(yǎng)，定時(shí)取樣記數(shù)。以培養(yǎng)時(shí)間為橫坐標(biāo)，以細(xì)菌數(shù)目為縱坐標(biāo)，連接各取樣點(diǎn)坐標(biāo)，會(huì)出現(xiàn)微生物數(shù)量由少到多，達(dá)到高峰后又由多到少的變化曲線。即細(xì)菌的生長曲線(growthcurve)。現(xiàn)在是49頁\一共有120頁\編輯于星期四現(xiàn)在是50頁\一共有120頁\編輯于星期四細(xì)菌的生長繁殖周期細(xì)菌的生長繁殖可分為4個(gè)時(shí)期：１．停滯期（遲滯期或適應(yīng)期）：２．對數(shù)期（指數(shù)期）：３．靜止期：

４．衰亡期：現(xiàn)在是51頁\一共有120頁\編輯于星期四停滯期(lagphase)

出現(xiàn)原因：把細(xì)菌接種到新鮮的培養(yǎng)基中培養(yǎng)時(shí)，并不立即進(jìn)行分裂繁殖，細(xì)菌增殖數(shù)為0，這時(shí)需要合成多種酶，輔酶和某些中間代謝產(chǎn)物，要經(jīng)過一個(gè)調(diào)整和適應(yīng)過程。特點(diǎn)：生長速率常數(shù)等于零、菌體粗大、RNA含量增加代謝活力強(qiáng)、對不良條件抵抗能力降低。延滯期所維持時(shí)間的長短，因微生物種或菌株和培養(yǎng)條件的不同而異，實(shí)踐已知延滯期可從幾分鐘到幾小時(shí)、幾天，甚至幾個(gè)月不等；如大腸桿菌的延滯期就比分枝桿菌短得多。同一種或菌株，接種用的純培養(yǎng)物所處的生長發(fā)育時(shí)期不同，延滯期的長短也不一樣。現(xiàn)在是52頁\一共有120頁\編輯于星期四縮短延滯期的意義和方法：接種對數(shù)生長期的菌種，采用最適菌齡加大接種量用與培養(yǎng)菌種相同組成分的培養(yǎng)基現(xiàn)在是53頁\一共有120頁\編輯于星期四指數(shù)期(對數(shù)期)(exponentialphase)活菌數(shù)和總菌數(shù)接近；酶系活躍，代謝旺盛；生長速率最大，generationtime最短；細(xì)胞的化學(xué)組成及形態(tài)，生理特性比較一致；該期的細(xì)菌生產(chǎn)中多被用做種子和科學(xué)試驗(yàn)材料。現(xiàn)在是54頁\一共有120頁\編輯于星期四指數(shù)期生長的數(shù)學(xué)模型繁殖代數(shù)n=3.322(lgx2-lgx1)生長速率常數(shù)R=3.322(lgx2-lgx1)/(t2-t1)代時(shí)G=(t2-t1)/3.322(lgx2-lgx1)x2x1t2t1培養(yǎng)時(shí)間Lg細(xì)胞數(shù)/ml現(xiàn)在是55頁\一共有120頁\編輯于星期四影響指數(shù)期的因素菌種營養(yǎng)成分營養(yǎng)物濃度培養(yǎng)溫度現(xiàn)在是56頁\一共有120頁\編輯于星期四穩(wěn)定期(stationaryphase)出現(xiàn)原因：營養(yǎng)的消耗；營養(yǎng)物比例失調(diào)；有害代謝產(chǎn)物積累；pH值等理化條件不適。現(xiàn)在是57頁\一共有120頁\編輯于星期四活菌數(shù)保持相對穩(wěn)定，總菌數(shù)達(dá)最高水平；細(xì)菌代謝物積累達(dá)到最高峰；芽孢桿菌這時(shí)開始形成芽孢；這是生產(chǎn)收獲時(shí)期。穩(wěn)定期的特點(diǎn)現(xiàn)在是58頁\一共有120頁\編輯于星期四衰亡期(declinephase/deathphase)細(xì)菌死亡數(shù)大于增殖數(shù)，活菌數(shù)明顯減少，群體衰落；細(xì)胞出現(xiàn)多形態(tài)、大小不等的畸形，變成衰退型；細(xì)胞死亡,出現(xiàn)自溶現(xiàn)象?，F(xiàn)在是59頁\一共有120頁\編輯于星期四

是在微生物的整個(gè)培養(yǎng)期間，通過一定的方式使微生物能以恒定的比生長速率生長并能持續(xù)生長下去的一種培養(yǎng)方法。連續(xù)培養(yǎng)(continouscultureofmicroorganisms)優(yōu)點(diǎn)：縮短發(fā)酵周期；便于自動(dòng)控制；產(chǎn)物質(zhì)量均一缺點(diǎn)：菌種易退化；易染雜菌現(xiàn)在是60頁\一共有120頁\編輯于星期四1、恒濁連續(xù)培養(yǎng)：使培養(yǎng)液中的細(xì)菌的濃度恒定,以濁度為控制指標(biāo)。2、恒化連續(xù)培養(yǎng)：維持進(jìn)水中的營養(yǎng)成分恒定（其中對細(xì)菌生長有限制作用的成分要保持低濃度水平），以恒定流速進(jìn)水，以相同流速流出代謝產(chǎn)物，使細(xì)菌處于最高生長速率?，F(xiàn)在是61頁\一共有120頁\編輯于星期四三、細(xì)菌生長曲線在污廢水微生物處理中的應(yīng)用

在廢水生物處理設(shè)計(jì)時(shí)，按廢水的水質(zhì)情況（主要是有機(jī)物濃度），可利用不同生長階段的微生物處理廢水。如常規(guī)活性污泥法利用生長下降階段的微生物，包括減速期、靜止期的微生物；高負(fù)荷活性污泥法利用生長上升階段（對數(shù)期）和生長下降階段（減速期）的微生物；用延時(shí)曝氣法處理低濃度的有機(jī)廢水時(shí)，利用衰亡期的微生物?，F(xiàn)在是62頁\一共有120頁\編輯于星期四直接測定法計(jì)數(shù)法：直接計(jì)數(shù)法和間接計(jì)數(shù)法稱重量法；菌體內(nèi)重要組成測定法：含N量法：N×6.25=PrDNA/RNA法葉綠素法四、微生物生長量的測定方法現(xiàn)在是63頁\一共有120頁\編輯于星期四直接計(jì)數(shù)

這類方法是利用特定的細(xì)菌計(jì)數(shù)板或血細(xì)胞計(jì)數(shù)板，在顯微鏡下計(jì)算一定容積里樣品中微生物的數(shù)量。此法的缺點(diǎn)不能區(qū)分死菌與活菌。

每毫升原液所含細(xì)菌數(shù)

＝每小格平均細(xì)菌數(shù)×400×l000×稀釋倍數(shù)計(jì)數(shù)法現(xiàn)在是64頁\一共有120頁\編輯于星期四現(xiàn)在是65頁\一共有120頁\編輯于星期四計(jì)數(shù)室現(xiàn)在是66頁\一共有120頁\編輯于星期四各種型號(hào)的全自動(dòng)血球計(jì)數(shù)儀現(xiàn)在是67頁\一共有120頁\編輯于星期四

間接計(jì)數(shù)

此法又稱活菌計(jì)數(shù)法，其原理是每個(gè)活細(xì)菌在適宜的培養(yǎng)基和良好的生長條件下可以通過生長形成菌落。

每毫升原菌液活菌數(shù)＝

同一稀釋度三個(gè)以上重復(fù)平皿菌落平均數(shù)×稀釋倍數(shù)現(xiàn)在是68頁\一共有120頁\編輯于星期四現(xiàn)在是69頁\一共有120頁\編輯于星期四現(xiàn)在是70頁\一共有120頁\編輯于星期四此法的原理是根據(jù)每個(gè)細(xì)胞有一定的重量而設(shè)計(jì)的。它可以用于單細(xì)胞、多細(xì)胞以及絲狀體微生物生長的測定。微生物濕重微生物干重

蛋白質(zhì)總量

DNA含量

重量法現(xiàn)在是71頁\一共有120頁\編輯于星期四蛋白質(zhì)總量蛋白質(zhì)總量＝含氮量×6.25細(xì)胞總量＝蛋白質(zhì)總量÷(50%～80%(或65%))≈蛋白質(zhì)總量×1.54DNA含量核酸DNA是微生物的重要遺傳物質(zhì)，每個(gè)細(xì)菌的DNA含量相當(dāng)恒定，平均為8.4×10-5ng?，F(xiàn)在是72頁\一共有120頁\編輯于星期四間接測定法比濁法生理指標(biāo)法現(xiàn)在是73頁\一共有120頁\編輯于星期四生理指標(biāo)法生理指標(biāo)包括微生物的呼吸強(qiáng)度、耗氧量、酶活性、生物熱等。這是根據(jù)微生物在生長過程中伴隨出現(xiàn)的這些指標(biāo)，樣品中微生物數(shù)量多或生長旺盛，這些指標(biāo)愈明顯，因此可以借助特定的儀器如瓦勃氏呼吸儀、微量量熱計(jì)等設(shè)備來測定相應(yīng)的指標(biāo)。現(xiàn)在是74頁\一共有120頁\編輯于星期四第二節(jié)微生物的生長因子一、溫度二、pH三、氧化還原電位四、溶解氧五、太陽輻射六、水的活度與滲透壓七、表面張力現(xiàn)在是75頁\一共有120頁\編輯于星期四一、溫度細(xì)菌最低溫度oC最適溫度oC最高溫度oC嗜冷菌-５～０５～1020～30嗜中溫菌5～1025～4045～50嗜熱菌3050～6070～80嗜超熱菌55oC以上70～105110～113根據(jù)一般微生物對溫度的最適生長需求，將微生物分為四大類：現(xiàn)在是76頁\一共有120頁\編輯于星期四嗜冷微生物（低溫微生物）的嗜冷機(jī)理酶系在低溫下仍能起催化作用；細(xì)胞膜含較多的不飽合脂肪酸在低溫下仍具有通透性。生長速度溫度停止生長致死最低最高最適低溫對普通微生物的影響：代謝降低；生長繁殖停滯；仍然存活；常在低溫下對菌種和食品保藏現(xiàn)在是77頁\一共有120頁\編輯于星期四嗜熱微生物的嗜熱機(jī)制：細(xì)胞內(nèi)的酶具強(qiáng)抗熱性；產(chǎn)生的多胺，熱亞胺和高溫精胺物質(zhì)對蛋白質(zhì)等組織結(jié)構(gòu)具有保護(hù)作用；核酸也具有熱穩(wěn)定性的保護(hù)結(jié)構(gòu)；細(xì)胞膜含有較多的飽和脂肪酸和直鏈脂肪酸，使膜具有穩(wěn)定性?，F(xiàn)在是78頁\一共有120頁\編輯于星期四二、pH微生物最低pH最適pH最高pH細(xì)菌3～56.5～7.58～10酵母菌2～34.5～5.57～8霉菌1～34.5～5.57～8微生物的生命活動(dòng)、物質(zhì)代謝與pH密切相關(guān)。不同的微生物要求不同pH，見下表：現(xiàn)在是79頁\一共有120頁\編輯于星期四pH對微生物的影響影響細(xì)胞膜透性與穩(wěn)定性；影響物質(zhì)溶解度；影響細(xì)胞表面電荷分布；因此影響微生物生長、繁殖、發(fā)育；各類微生物能夠生長的pH值較寬，但細(xì)胞內(nèi)部pH值卻接近中性；微生物的活動(dòng)也能改變環(huán)境中的pH值。現(xiàn)在是80頁\一共有120頁\編輯于星期四根據(jù)微生物生長的最適pH，可以將微生物分為：嗜酸性微生物嗜堿性微生物耐酸及耐堿微生物現(xiàn)在是81頁\一共有120頁\編輯于星期四三、氧化還原電位（Eh）

在自然環(huán)境中，氧化還原電位的上限是＋820mV,此時(shí)環(huán)境中存在高濃度氧（O2）,無利用O2的系統(tǒng)存在；下限是-400mV，是充滿氫（H2）的環(huán)境。不同的微生物對氧化還原電位的要求不同：一般好氧微生物要求Eh為+300mV~+400mV；兼性厭氧微生物在Eh為+100mV以上時(shí)進(jìn)行好氧呼吸，在為+100mV以下時(shí)進(jìn)行無氧呼吸；專性厭氧微生物在Eh為-200mV~-250mV。現(xiàn)在是82頁\一共有120頁\編輯于星期四

氧化還原電位的影響因素：1．氧分壓：氧分壓高，氧化還原電位高；氧分壓低，氧化還原電位低。2．pH：pH低時(shí)，氧化還原電位低；pH高時(shí)，氧化還原電位高。3．還原劑：當(dāng)環(huán)境中有還原劑（如維生素、硫而乙醇鈉、谷胱甘肽、硫化氫及金屬鐵）時(shí)，可使氧化還原電位維持在低水平?，F(xiàn)在是83頁\一共有120頁\編輯于星期四四、溶解氧根據(jù)氧與微生物生長的關(guān)系，可將微生物分為：微生物類型適合生長的氧分壓好氧微生物專性好氧微生物0.2×101KPa微量好氧微生物(0.003—0.2)×101KPa兼性厭氧微生物有氧或無氧厭氧微生物專性厭氧微生物小于0.005×101KPa耐氧厭氧微生物0.02×101KPa以下現(xiàn)在是84頁\一共有120頁\編輯于星期四O2+e-O2-H2O2+O2-O2+OH-+OH·2O2-+2H+H2O2+O22H2O22H2O+O2氧對一切生物都會(huì)使其產(chǎn)生有毒害作用的代謝產(chǎn)物，如超氧基化合物O2-與H2O2，這兩種代謝產(chǎn)物互相作用還會(huì)產(chǎn)生毒性很強(qiáng)的自由基，自由基是一種強(qiáng)氧化基，它與生物大分子互相作用，從而對機(jī)體產(chǎn)生損傷或突變作用，直至死亡。氧之所以對專性厭氧微生物以外的其它四種類型微生物不產(chǎn)生致死作用，是因?yàn)樗鼈兙哂谐趸锲缁福⊿OD）可催化O2-生成H2O2，然后在H2O2酶作用下分解生成H2O和O2。現(xiàn)在是85頁\一共有120頁\編輯于星期四超氧化物歧化酶（SOD）功能：使好氧菌免受超氧化物陰離子自由基的毒害現(xiàn)在是86頁\一共有120頁\編輯于星期四過氧化氫酶(Catalase)現(xiàn)在是87頁\一共有120頁\編輯于星期四五、太陽輻射太陽輻射由三部分組成：短波紫外輻射、可見光（380nm~760nm）和長波紅外輻射。太陽輻射中具有正面生物學(xué)效應(yīng)的輻射是波長短于1000nm的紅外輻射和可見光輻射，短波紫外輻射一般具有負(fù)面生物學(xué)效應(yīng)?，F(xiàn)在是88頁\一共有120頁\編輯于星期四第三節(jié)其他不利環(huán)境因子對微生物的影響一、紫外輻射和電離輻射對微生物的影響二、超聲波對微生物的影響三、重金屬對微生物的影響四、極端溫度對微生物的影響五、極端pH對微生物的影響六、干燥對微生物的影響七、若干有機(jī)物對微生物的影響八、抗生素對微生物的影響現(xiàn)在是89頁\一共有120頁\編輯于星期四一、紫外輻射和電離輻射對微生物的影響紫外輻射的波長為200~390nm，以波長260nm的紫外輻射殺菌力最強(qiáng)。紫外輻射對微生物的致死作用是由于微生物細(xì)胞中的核酸、嘌呤、嘧啶及蛋白質(zhì)對紫外輻射有特別強(qiáng)的吸收能力。紫外輻射能引起DNA鏈上兩個(gè)鄰近的胸腺嘧啶分子形成胸腺嘧啶二聚體（T=T），致使DNA不能復(fù)制，導(dǎo)致微生物死亡?，F(xiàn)在是90頁\一共有120頁\編輯于星期四光復(fù)活與暗復(fù)活：光復(fù)活：把經(jīng)紫外輻射照射的微生物立刻暴露于藍(lán)色可見光下部分受損細(xì)胞可恢復(fù)活力。光復(fù)活現(xiàn)象最早由AKelner（1949年）在Streptomycesgriseus（灰色鏈霉菌）中發(fā)現(xiàn)的。后來在許多微生物中都得到證實(shí)。暗復(fù)活：微生物細(xì)胞在黑暗條件下進(jìn)行的DNA鏈修復(fù)，此修復(fù)作用與光全然無關(guān)。由于微生物的DNA具有修復(fù)作用，所以只有當(dāng)某一劑量的紫外輻射對DNA的損傷力大大超過修復(fù)酶對DNA損傷的修復(fù)力時(shí)，才導(dǎo)致微生物的死亡。現(xiàn)在是91頁\一共有120頁\編輯于星期四紫外線在科研、生產(chǎn)、醫(yī)學(xué)和日常生活中的應(yīng)用一、空氣消毒；二、表面消毒；三、誘變育種?，F(xiàn)在是92頁\一共有120頁\編輯于星期四電離輻射對微生物的影響

X—射線和γ—射線是波長極短的高能電磁波，具有很強(qiáng)的穿透力，能使被照射物體產(chǎn)生電離作用。X—射線和γ—射線對微生物的影響表現(xiàn)為：低劑量照射有促進(jìn)微生物生長的作用，或引起微生物發(fā)生變異；高劑量照射對微生物有致死作用。利用X—射線和γ—射線誘導(dǎo)微生物變異，篩選優(yōu)良菌種?，F(xiàn)在是93頁\一共有120頁\編輯于星期四二、超聲波對微生物的影響超聲波是頻率超過20000Hz、不能引起人耳聽覺的聲波。超聲波對微生物具有強(qiáng)烈的破壞作用?，F(xiàn)在是94頁\一共有120頁\編輯于星期四三、重金屬對微生物的影響重金屬Hg、Ag、Cu、Pb及其化合物能與酶的—SH基結(jié)合，使酶失去活性；或與菌體蛋白結(jié)合，使之變性或沉淀。因而可有效的殺菌和防腐?，F(xiàn)在是95頁\一共有120頁\編輯于星期四高溫滅菌多數(shù)細(xì)菌，酵母菌和霉菌的營養(yǎng)細(xì)胞和病毒在50-65℃10min可以致死；一般噬菌體65－80℃致死；放線菌霉菌的孢子比營養(yǎng)細(xì)胞抗熱性強(qiáng)，76－80℃

10min可以殺死

；細(xì)菌芽孢，在100℃下５－20min才能致死；嗜熱脂肪芽孢桿菌可在80oＣ條件下生活，在120℃，12min才能；同種微生物老齡菌比幼菌耐熱?，F(xiàn)在是96頁\一共有120頁\編輯于星期四四、極端溫度對微生物的影響超高溫（微生物最高生長溫度以上的溫度）可使微生物細(xì)胞的蛋白質(zhì)凝固變性、破壞細(xì)胞質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)，對微生物有致死作用。利用超高溫對微生物有致死作用，可采取高溫殺菌。其殺菌效果與微生物的種類、數(shù)量、生理狀態(tài)、芽孢有無、菌體含水量及pH值有關(guān)?，F(xiàn)在是97頁\一共有120頁\編輯于星期四五、極端pH對微生物的影響

過高或過低的pH對微生物生長繁殖都不利，表現(xiàn)在：（1）過低的pH會(huì)引起微生物表面電荷的改變；（2）極端的pH可影響培養(yǎng)基中有機(jī)化合物的離子化作用，間接影響微生物。（3）極端的pH使微生物細(xì)胞內(nèi)的酶活性降低，影響細(xì)胞內(nèi)正常生化反應(yīng)的進(jìn)行。（4）極端的pH降低微生物對高溫的抵抗力?，F(xiàn)在是98頁\一共有120頁\編輯于星期四六、干燥對微生物的影響

干燥使微生物細(xì)胞的代謝處于停滯狀態(tài)。在干燥的條件下，細(xì)菌的芽孢、藻類和真菌的孢子及原生動(dòng)物的胞可一直呈休眠狀態(tài)長期存活?？衫酶稍飦肀２鼐N。現(xiàn)在是99頁\一共有120頁\編輯于星期四七、若干有機(jī)物對微生物的影響一、醇以體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇?xì)⒕ψ顝?qiáng)。二、甲醛質(zhì)量濃度為370－400g/L的甲醛水溶液（即福爾馬林）是常用的殺菌劑。三、表面活性劑包括酚、新潔爾樂（季胺鹽）、合成洗滌劑、染料等。現(xiàn)在是100頁\一共有120頁\編輯于星期四八、抗生素對微生物的影響抗生素是微生物在代謝過程中產(chǎn)生的能殺死或抑制其它微生物生長的化學(xué)物質(zhì)。如青霉素、氯霉素、金霉素、土霉素、四環(huán)素等?？股赜袕V譜抗生素和狹譜抗生素之分。抗生素對微生物的影響表現(xiàn)在：（1）抑制微生物細(xì)胞壁的合成；（2）破壞微生物的細(xì)胞質(zhì)膜；（3）抑制蛋白質(zhì)的合成；（4）干擾核酸的合成。現(xiàn)在是101頁\一共有120頁\編輯于星期四英國科學(xué)家A.Fleming爵士發(fā)現(xiàn)青霉素現(xiàn)在是102頁\一共有120頁\編輯于星期四第四節(jié)微生物與微生物之間的關(guān)系一、競爭關(guān)系二、原始合作關(guān)系三、共生關(guān)系四、偏害關(guān)系五、捕食關(guān)系六、寄生關(guān)系現(xiàn)在是103頁\一共有120頁\編輯于星期四一、競爭關(guān)系物種1物種2時(shí)間數(shù)量競爭關(guān)系是指不同的微生物種群在同一環(huán)境中，對食物等營養(yǎng)、溶解氧、空間和其它共同要求的物質(zhì)互相競爭，通過產(chǎn)生某些代謝產(chǎn)物或改變環(huán)境條件，能抑制其它微生物的生長繁殖，或毒害殺死其它微生物，互相受到不利的影響。現(xiàn)在是104頁\一共有120頁\編輯于星期四二、原始合作關(guān)系原始合作關(guān)系（或互生關(guān)系）是指兩種可以單獨(dú)生活的生物共存于同一環(huán)境中，相互提供營養(yǎng)及其它生活條件，雙方互為有利，當(dāng)兩者分開時(shí)各自可單獨(dú)生存?；ドP(guān)系在自然界中普遍存在。現(xiàn)在是105頁\一共有120頁\編輯于星期四三、共生關(guān)系物種1物種2時(shí)間數(shù)量共生關(guān)系是指兩種不能單獨(dú)生活的微生物共同生活于同一環(huán)境中，各自執(zhí)行優(yōu)勢的勝利功能，在營養(yǎng)上互為有利，組成共生體，生理上相互分工，組織上形成了新的結(jié)構(gòu)，彼此分離各自就不能很好地生活。如地衣是藻類與真菌形成的共生體?，F(xiàn)在是106頁\一共有120頁\編輯于星期四地衣組成：真菌（子囊菌，擔(dān)子菌）單細(xì)胞藻類（綠藻，藍(lán)藻）共生組成一種植物體；結(jié)構(gòu)：有些種地衣真菌無規(guī)律地纏繞藻類細(xì)胞，另一些種地衣真菌與藻類形成一定層排列。當(dāng)?shù)匾路敝沉私馇闀r(shí)，表面生出珠狀粉芽。其中含有少量藻細(xì)胞和真菌絲，粉芽脫離母體。生理：地衣中的真菌和藻類已形成特殊形態(tài)的整體，在生理上相互依存，真菌營異養(yǎng)生活，藻類制造養(yǎng)料，真菌提供水分、無機(jī)鹽供藻類光合作用?，F(xiàn)在是107頁\一共有120頁\編輯于星期四四、偏害關(guān)系偏害關(guān)系（或拮抗關(guān)系）是指共存于同一環(huán)境中兩種微生物，甲方對乙方有害，乙方對甲方無任何影響。偏害關(guān)系可分為非特異性偏害和特異性偏害?，F(xiàn)在是108頁\一共有120頁\編輯于星期四五、捕食關(guān)系捕食關(guān)系即一種微生物以另一種微生物為食，如原生動(dòng)物以水體和土壤中的細(xì)菌，放線菌，真菌的孢子及單細(xì)胞藻類為食。時(shí)間數(shù)量物種1物種2現(xiàn)在是109頁\一共有120頁\編輯于星期四六、寄生關(guān)系時(shí)間數(shù)量寄主寄生菌寄生關(guān)系是指一種生物需要在另一種生物體內(nèi)生活，從中攝取營養(yǎng)才能生長繁殖。前者為寄生菌，后者為寄主。寄生的結(jié)果一般引起寄主損傷或死亡?，F(xiàn)在是110頁\一共有120頁\編輯于星期四第五節(jié)菌種的退化、復(fù)壯與保藏一、菌種