微生物的營養(yǎng)與生長

微生物的營養(yǎng)與生長2023/5/291第一頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六

主要內(nèi)容：微生物所需營養(yǎng)物質(zhì)及其生理作用微生物的營養(yǎng)類型及特點微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收方式、特點微生物生長的概念及其測定微生物的生長曲線及在食品工業(yè)中應用環(huán)境因子對微生物生長繁殖的影響微生物的培養(yǎng)基、培養(yǎng)方法與設備2023/5/292第二頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六第一節(jié)微生物的營養(yǎng)2023/5/293第三頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六一、微生物細胞的化學成分水：70-90%

干物質(zhì)：有機元素：C（50%）、H、

O（30%）、N（10-13%）有機物：蛋白質(zhì)、糖、脂類、核酸、維生素及其降解產(chǎn)物無機元素：常量元素：P、K、Ca、Mg、Fe、痕量元素：Cu、Zn、B、Mo無機物：⑴參與有機物組成⑵單獨存在于細胞質(zhì)內(nèi)以無機鹽的形式存在。2023/5/294第四頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六

二、微生物所需營養(yǎng)物質(zhì)及其生理作用營養(yǎng)物質(zhì)：為生物自身合成、產(chǎn)生能量以及在代謝中起調(diào)節(jié)作用的物質(zhì)。營養(yǎng)：機體吸收、利用營養(yǎng)物質(zhì)的過程。根據(jù)營養(yǎng)成分，營養(yǎng)物質(zhì)分為六種類型：

C源、N源、能源、生長因素、無機鹽、水分。

2023/5/295第五頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六

1、碳源：構(gòu)成細胞物質(zhì)及代謝產(chǎn)物中碳素來源的物質(zhì)。作用：構(gòu)成碳架來源與能源,約占細胞干物質(zhì)的50%。種類：有機含碳化合物：糖、醇類、有機酸類。碳氫化合物：CH4、石油及其產(chǎn)物無機含碳化合物：CO2、碳酸鹽類、CN—

2023/5/296第六頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六

2、氮源：作用：構(gòu)成細胞物質(zhì)及代謝產(chǎn)物中氮素來源的物質(zhì)。主要用于組成菌體的含氮物質(zhì)，少數(shù)可作為能量（硝化細菌）。種類：N2——NH3

固氮菌。有機氮源：蛋白質(zhì)（遲效氮源）、氨基酸無機氮源：NO3、NH4等。（速效氮源）2023/5/297第七頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六氨基酸自養(yǎng)型微生物：利用非AA類的簡單氮源（尿素、NH4+、NO3-

）自行合成所需要的一切AA。氨基酸異養(yǎng)型微生物：須從外界吸收現(xiàn)成的AA

作為氮源的微生物。不論哪種狀態(tài)的氮化物，都要首先轉(zhuǎn)化成

NH3再與有機酸結(jié)合轉(zhuǎn)化成氨基酸。

2023/5/298第八頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六3、礦素種類：大量元素：P、S、K、Mg、Ca、Fe...95%

微量元素：Zn、Mo、功能：

1、構(gòu)成細胞的各種成分如：Mg：葉綠素的輔因子；Ca：蛋白酶、淀粉酶的輔因子；構(gòu)成芽孢。

2、調(diào)節(jié)細胞的滲透壓、pH、氧化還原電位

3、能源：Fe、S等作為自養(yǎng)微生物的能源。2023/5/299第九頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六4、生長因子；微生物生長必不可少的微量有機物。如維生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶。①、維生素：多為酶的組分如硫胺素（B1）、核黃素（B2，F(xiàn)MN的前體）；煙酸（NAD的前體）；吡哆醇（B6，轉(zhuǎn)氨酶輔基）泛酸、生物素。②、氨基酸：微生物合成氨基酸的能力隨種類而不同。如大腸桿菌可合成全部；鼠傷寒沙門氏菌Tyr—

；腸膜明串珠菌合成氨基酸的能力弱，需補充19種氨基酸。③、堿基：核酸和輔酶的成分。2023/5/2910第十頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六5、水：占細胞鮮重的70~90%

功能：①構(gòu)成細胞組分②生化反應的介質(zhì)③溶劑④熱導體⑤維持細胞滲透壓水分：自由水：能夠被利用的水束縛水：與溶質(zhì)結(jié)合構(gòu)成細胞結(jié)構(gòu)的水，不能被利用進行生命活動。2023/5/2911第十一頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六

水分活度：在相同溫度和壓力下溶質(zhì)的蒸汽壓與純水的飽和蒸汽壓之比：

aw=P溶質(zhì)/P0

微生物需要的aw值為0.63~0.99。細菌、酵母菌﹥霉菌﹥鹽細菌﹥耐旱真菌2023/5/2912第十二頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六三、微生物的營養(yǎng)類型及特點劃分依據(jù)：碳源、供氫體、能源根據(jù)碳源和供氫體的不同可分為有機營養(yǎng)型無機營養(yǎng)型；根據(jù)能源的不同可分為化能營養(yǎng)型光能營養(yǎng)型。2023/5/2913第十三頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六

1、光能無機營養(yǎng)型能源：光。具光合色素；葉綠素（藍細菌）或菌綠素（光合細菌），光合磷酸化產(chǎn)生ATP。供氫體：還原性無機化合物碳源：CO2

。例1：藍細菌：H2O+CO2——（CH2O）+O2

供氫體碳源產(chǎn)氧型光合作用2023/5/2914第十四頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六例2：綠硫細菌、紫硫細菌：

H2S+CO2——（CH2O）+H2O+SNaS2O3+CO2+H2O——（CH2O）

+Na2SO4+H2SO4

碳源供氫體細胞內(nèi)或外積累硫，非產(chǎn)氧型光合作用VanNiel通式：CO2+H2A——[CH2O]+H2O+A2023/5/2915第十五頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六

2、光能有機營養(yǎng)型能源：光碳源：二氧化碳或簡單有機化合物供氫體：有機化合物例：紅螺菌：

CO2+異丙醇——[CH2O]+丙酮+H2O

可利用凈化有機廢水，生產(chǎn)SCP。2023/5/2916第十六頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六3、化能無機營養(yǎng)型氫細菌、鐵細菌、硫化細菌、硝化細菌等能源：還原態(tài)無機物氧化：NH3、NO2、H2、H2S

、S、S2O3-、Fe2+等。碳源：CO2、CO32+

供氫體：無機化合物例1：氧化亞鐵硫桿菌：Fe2+——Fe3++e+E2023/5/2917第十七頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六例2：可用于細菌冶金：浸貧、尾礦，回收重金屬如Cu原理：S+O2+FeSO4——H2SO4+E氧化硫硫桿菌

H2SO4+O2+FeSO4——Fe2(SO4)3+H2O氧化鐵硫桿菌

CuS(輝銅礦)+Fe2(SO4)3——CuSO4+FeSO4+SCuSO4+Fe(廢鐵)——Cu+FeSO4例3：氫細菌：H2+1/2O2——H2O+56.2kcal例4：鐵細菌：2Fe+1/4O2+2H+——2Fe+1/2H2O+10.6kcalpH=01kcalpH=72023/5/2918第十八頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六4、化能異養(yǎng)型：碳源、能源、供氫體均為有機物必須以適宜的有機物為養(yǎng)料，大多數(shù)微生物為此類。分腐生、寄生、專性寄生、兼性寄生四種。上述四大類型劃分不是絕對的，有許多中間類型：紅螺菌：光能異養(yǎng)：有光，無氧時。化能異養(yǎng)：無光，無氧時。2023/5/2919第十九頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六

生物型動物微生物植物異養(yǎng)自養(yǎng)營養(yǎng)類型

化能異養(yǎng)型化能異養(yǎng)型光能異養(yǎng)型

化能自養(yǎng)型光能自養(yǎng)型

光能自養(yǎng)型碳源糖、脂、糖、醇、有機酸、蛋白質(zhì)及降解產(chǎn)物有機碳化物CO2

二氧化碳、碳酸鹽等二氧化碳、碳酸鹽等氮源蛋白質(zhì)及其降解產(chǎn)物蛋白質(zhì)及降解物、有機無機氮化物無機氮化物無機氮化物能源與碳源同有機碳源或光能

氧化無機物或利用光能光能生長因子維生素部分需要不需要不需要無機元素無機鹽無機鹽無機鹽無機鹽微生物和動物、植物營養(yǎng)物質(zhì)的比較2023/5/2920第二十頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六第二十一頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六四、微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收方式、特點

1、簡單擴散(

simplediffusion)，一種物理擴散。動力：細胞膜兩側(cè)的濃度差。能量：不需。載體：不需。例：CO2

、氣體、水、小分子脂溶性、水溶性物質(zhì)。大腸桿菌對Na+的吸收。

2023/5/2922第二十二頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六

2、促進擴散（facilitateddiffusion）特點：不耗能，濃度差為動力，順濃度梯度。有特異性，需載體參與。例：真核微生物運送糖。分別有葡萄糖載體、亮氨酸載體、異亮氨酸載體。2023/5/2923第二十三頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六3、主動運輸（activetransport）特點：需能，可逆濃度梯度運送物質(zhì)需要載體運送前后底物無化學變化例：大腸桿菌運送乳糖、半乳糖、阿拉伯糖、氨基酸、K+（使膜內(nèi)[K+]=300膜外[K+]2023/5/2924第二十四頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六4、基團轉(zhuǎn)位（grouptranslocation）特點：需能、逆濃度梯度，需載體，被運輸?shù)孜镞\送前后發(fā)生化學變化。例：磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)（PTS）對營養(yǎng)的吸收。1、系統(tǒng)組成：

E1,E3：非特異性，細胞質(zhì)內(nèi)

E2：誘導酶，特異性。如E2GluHpr（heatstableprotein）2、過程：PEP+Hpr——P-Hpr+丙酮酸（胞內(nèi)，E1）糖+E2——糖-E2（膜上）

P-Hpr+糖-E2——糖-P+Hpr+E2(膜內(nèi)側(cè)，糖-P進入質(zhì))

磷酸化后，細胞膜對底物不再滲透，防止流出胞外。2023/5/2925第二十五頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六2023/5/2926第二十六頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六第二節(jié)微生物的生長2023/5/2927第二十七頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六主要內(nèi)容：

微生物的個體生長微生物群體生長環(huán)境因素對微生物生長的影響及其原理

2023/5/2928第二十八頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六

一、微生物生長的概念及其測定

1、生長單細胞生物有機體細胞組分和結(jié)構(gòu)在量的方面的增加。

繁殖單細胞生物細胞數(shù)目的增多；多細胞生物通過形成有性、無性孢子使個體數(shù)目增多.

發(fā)育從生長到繁殖，是生物的構(gòu)造和機能從簡單到復雜、從量變到質(zhì)變的發(fā)展過程，這一過程稱為發(fā)育。個體生長→個體繁殖→群體生長群體生長=個體生長+個體繁殖

2023/5/2929第二十九頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六

2、微生物計數(shù)法：⑴、直接計數(shù)計數(shù)器計數(shù)：血球計數(shù)板細菌計數(shù)板比例計數(shù)：菌液+血液（血液細胞數(shù)恒定，男400萬—500萬/mL,女350—400萬/mL。電子自動計數(shù)器：比濁法：濃度與吸光度成正比。細胞干重：菌絲過濾

測體積

2023/5/2930第三十頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六二、微生物生長的測定——群體生長

直接計數(shù):血球計數(shù)板法2023/5/2931第三十一頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六⑵、間接計數(shù)：平皿菌落計數(shù)2023/5/2932第三十二頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六

⑶、測定物質(zhì)含量測定含氮量：蛋白質(zhì)=N%×6.25

測定含碳量：生理指標：磷、DNA、RNA、ATP和

N–乙酰胞壁酸等的含量，以及產(chǎn)酸、產(chǎn)氣、產(chǎn)CO2（用標記葡萄糖作基質(zhì)）、耗氧、粘度和產(chǎn)熱等指標，均可用于生長量的測定。2023/5/2933第三十三頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六3、微生物個體生長的測定：⑴、電子顯微鏡觀察⑵、同步生長：培養(yǎng)基中的所有細菌處于細胞分裂的相同階段。獲取方法：①、誘導法：控制溫度、營養(yǎng)、或加抑制劑使細胞同時開始生長。②、選擇法：濾膜過濾，密度梯度離心，硝酸纖維素培養(yǎng)，等。意義；使群體中所有細胞盡可能處于同樣的細胞生長和分裂周期中。從群體研究水平研究個體細胞的變化。2023/5/2934第三十四頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六二、微生物的生長曲線及在食品工業(yè)中應用微生物群體生長細菌純培養(yǎng)群體生長規(guī)律將少量單細胞純培養(yǎng)接種到恒定容積的液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)，定時取樣計數(shù)，以培養(yǎng)時間為橫坐標，細菌數(shù)的對數(shù)為縱坐標所繪制出的曲線，叫群體生長曲線。實際上是繁殖曲線。從群體研究上反映個體的狀況。2023/5/2935第三十五頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六細菌純培養(yǎng)群體生長規(guī)律1、延遲期（lagphase）2、對數(shù)生長期（logphase,expotentialphase）3、穩(wěn)定期（stationaryphase）4、衰亡期（declinedphase）2023/5/2936第三十六頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六1、延遲期（lagphase）：

特點：數(shù)目幾乎不增加，或稍有減少，但細胞體積增長較快，代謝活躍，細胞內(nèi)物質(zhì)增加，對外界抗性下降。原因：調(diào)整代謝以適應新的環(huán)境條件，合成誘導酶，積累必要的中間產(chǎn)物等影響延遲期長短的因素：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)基上生長的延遲期比在合成培養(yǎng)基上生長時間短；接種后培養(yǎng)基成分有較大變化時，會使延遲期加長，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?？s短延遲期的措施：增加接種量采用最適菌齡加入某些成分選育繁殖快的菌種2023/5/2937第三十七頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六2、對數(shù)生長期（logphase,expotentialphase）：①細菌特點：數(shù)以幾何級數(shù)增加，

A：增長速率常數(shù)R值最大，代時短；

B：細胞進行平衡生長，菌體內(nèi)各種成分最為均衡；

C；酶系活躍，代謝旺盛。代時：（generationtime，G）單個細胞完成一次分裂所需時間。設n=分裂的代數(shù)；t0時細胞數(shù)x;t1時細胞數(shù)y.則

G=（t1—t0）/nY=2n×XG=（T1—T0）/3.3(lgy-lgx)2023/5/2938第三十八頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六②意義：是生理代謝及遺傳研究或進行染色、形態(tài)觀察的好材料。作為發(fā)酵種子接種，可以縮短延遲期。發(fā)酵工業(yè)上盡量延長該期，以達到較高的菌體密度。食品工業(yè)上盡量使有害微生物不能進入此期。影響代時的因素：

A：菌種；

B：營養(yǎng)成分；

C：營養(yǎng)物濃度（影響速率與總生長量）

D：培養(yǎng)溫度。2023/5/2939第三十九頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六3、穩(wěn)定期（stationaryphase）：①現(xiàn)象：積累代謝產(chǎn)物，生長維持，細胞總量最大。②原因：

A：營養(yǎng)尤其是生長因子消耗；

B：營養(yǎng)物比例失調(diào)（如C/N比）；

C：酸，醇、毒素等有害代謝產(chǎn)物積累；

D：pH、氧化還原電位等物化條件越來越不適宜2023/5/2940第四十頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六③特點：

A：增長速率常數(shù)R值為0，即死亡細胞數(shù)=新生的細胞數(shù)；

B：細胞中開始貯存糖原、異染顆粒和脂肪等；

C：開始形成芽孢，合成抗生素等次生代謝產(chǎn)物。工業(yè)應用：獲取大量菌體或代謝產(chǎn)物。可以通過補料或調(diào)節(jié)pH值延長此時期。2023/5/2941第四十一頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六4、衰亡期（declinedphase）生長出現(xiàn)負增長，即新生細胞數(shù)＜死亡的細胞數(shù)，現(xiàn)象：形態(tài)多樣，如菌體畸形等；有的微生物出現(xiàn)自溶；有的微生物開始產(chǎn)生或放出對人類有用的抗生素等次生代謝物。原因：生活環(huán)境越來越不利。研究的意義：預測達到的菌數(shù)，了解不同時期的差別。上述曲線適合無分枝微生物。絲狀微生物液體攪拌培養(yǎng)時的生長繁殖類似細菌。2023/5/2942第四十二頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六三、連續(xù)培養(yǎng)

連續(xù)培養(yǎng)（continuousculture)又叫開放培養(yǎng)，是相對分批培養(yǎng)（batchculture）或叫密閉培養(yǎng)而言的。所謂分批培養(yǎng)是指將微生物接種于恒定容積的培養(yǎng)基中，經(jīng)過培養(yǎng)生長，最后一次收獲的培養(yǎng)方式。其生長類似于純培養(yǎng)曲線。

2023/5/2943第四十三頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六連續(xù)培養(yǎng)（continuousculture）

又叫開放培養(yǎng)，當微生物以單批培養(yǎng)的方式培養(yǎng)到指數(shù)期時，一方面以一定的速度連續(xù)流進新鮮培養(yǎng)基，并立即攪拌，利用溢流的方式，以同樣的流速流出培養(yǎng)物，延長對數(shù)期。這樣培養(yǎng)物就達到動態(tài)平衡。優(yōu)點：取消時間間隙，縮短周期，便于自控，產(chǎn)品均一。缺點：易雜菌污染，菌種退化2023/5/2944第四十四頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六實現(xiàn)連續(xù)培養(yǎng)的方法恒濁法：其原理是根據(jù)培養(yǎng)容器內(nèi)微生物的生長密度，用光電系統(tǒng)來檢測培養(yǎng)液的濁度，并進行控制的培養(yǎng)方法。恒化法：使培養(yǎng)液流速保持不變，微生物始終在低于最高生長速率條件下進行生長繁殖的培養(yǎng)方法，主要用于實驗室的科學研究中2023/5/2945第四十五頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六四、環(huán)境因素對微生物生長的影響幾個概念：●消毒：用較溫和的理化因素，部分殺滅物體表面或內(nèi)部微生物細胞尤其是殺滅病原微生物而對被消毒的物體基本無害的措施?！穹栏壕褪抢媚撤N理化因素完全抑制霉腐微生物的生長繁殖，從而達到防止食品等發(fā)生霉腐的措施。一旦抑制因素解除則微生物可恢復生長?！駵缇河幂^劇烈的理化因素使任何物體內(nèi)外的一切微生物不可逆的喪失其生長繁殖能力的措施

●

商業(yè)無菌：指食品經(jīng)殺菌處理后，按照規(guī)定的微生物學檢驗方法，在所檢食品中無活的微生物檢出，或僅能檢驗出極少的非病原微生物，且它們在食品保藏過程中不可能生長繁殖。2023/5/2946第四十六頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六第四十七頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六1、

物理因素：

⑴、溫度：每種微生物細胞都有一定的生長溫度范圍。在此溫度范圍內(nèi)溫度越高生長速率越快。溫度過低則原生質(zhì)膜處于凝固狀態(tài)，酶活被抑制，生命活動不能進行；過高則蛋白質(zhì)、核酸、和其他成分不可逆變性失活，菌體死亡。2023/5/2948第四十八頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六①微生物的生長溫度范圍：

最低

最適

最高

專性嗜冷微生物＜0℃15℃20℃兼性嗜冷微生物≥0℃25-30℃40℃嗜中溫微生物

10℃20-40℃60℃嗜熱性微生物30℃45-60℃90℃嗜高溫微生物80-100℃2023/5/2949第四十九頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六

②原理：嗜冷微生物：酶活對高溫敏感，30-40℃酶活喪失，膜上不飽和脂肪酸含量高。嗜熱微生物：酶抗熱，含高濃度多胺

核酸GC含量高

膜含飽和直鏈脂肪酸

合成速度快，彌補大分子的破壞。

2023/5/2950第五十頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六③高溫消毒與滅菌致死溫度：單位時間（通常10min）內(nèi)殺死微生物的最低溫度意義：決定滅菌溫度方法：干熱滅菌：灼燒；烘烤（160-170℃2hr）濕熱滅菌：巴斯德消毒法（小于100℃，15-30min）

間隙滅菌：常壓蒸汽反復滅菌。高壓蒸汽滅菌：0.1Mpa(1.05kg/cm2)；

121℃15-30min。

2023/5/2951第五十一頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六④低溫冷藏冷凍：造就不利微生物生長的環(huán)境，保存菌種和食品等。如速凍食品：-18℃快速冷凍。采取速凍速融方法避免大的冰晶對食品細胞的傷害。*利用反復凍融法制備細胞裂解液。2023/5/2952第五十二頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六⑵、超聲波：

利用空化作用破壞細胞。⑶.氧濃度：2023/5/2953第五十三頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六⑷、

輻射:

λ（nm)1364008001000

宇宙射線αγxuv可見光紅外線

λ大于1000nm無害；紅外800-1000nm:光合細菌的能源；2023/5/2954第五十四頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六①可見光：400-800nm藻類的能源；強、長時間的可見光照射可造成光氧化作用：光線被色素吸收在有氧時酶和其他敏感成分失活。胡蘿卜素在膜上阻止光到達細胞內(nèi)，可保護細胞。②UV非電離輻射。136-400nm。尤其在250-280nm的殺菌能力最強。原理：形成胸腺嘧啶二聚體，干擾核酸復制。（可以光復活：二聚體被光復活酶結(jié)合的復合物在可見光下獲光能解離成單體。）③O2：

O3（臭氧）——O2+[O]新生態(tài)氧，殺菌。④光氧化作用：H2O+O2

——H2O22023/5/2955第五十五頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六⑤電離輻射：x、γ射線，穿透力強，使環(huán)境和細胞中水分子吸收能量電離，產(chǎn)生自由基，與敏感分子反應使失活。低劑量引起生長和變異，高劑量引起死亡。

H2O——H2O++e--H++OH——H2O——H+OH--

O2+e--O2O22--H2O使—SH氧化，酶變性。γ射線：強殺菌，強穿透力，可用于消毒。小劑量（500倫琴）可促進生長或誘發(fā)變異，大于10萬倫琴殺傷力強2023/5/2956第五十六頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六2023/5/2957第五十七頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六

2、化學因子

⑴、

pH值：一般生長范圍在4—9間。少數(shù)種類在小于2，大于9生長。真菌pH范圍廣，如鐮孢酶2—11。細菌：中性偏中性。例外：嗜酸性細菌如氧化硫硫桿菌1—5；嗜堿性細菌如巴氏芽孢桿菌11.2—11.9。通過控制H+進出細胞保持細胞的近中性環(huán)境。在培養(yǎng)基配制或發(fā)酵中通過調(diào)節(jié)酸、堿、加緩沖液使培養(yǎng)基保持恒定。2023/5/2958第五十八頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六⑵、水分水活度（aw）：細胞自由水與總水的比值

aw=P/P0=自由水/（自由水+結(jié)合水）⑶、滲透壓

鹽0.85%左右，糖9%左右。過高、過低引起質(zhì)壁分離或吸脹耐高滲微生物的篩選。

2023/5/2959第五十九頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六⑷、化學藥劑無選擇性，多外用。重金屬鹽：

a.與帶陰電荷的菌體蛋白結(jié)合使變性；

Prt—SH+Hg2+Pro-S-Hg-S+2H+b.蛋白質(zhì)沉淀劑；

c.與代謝物相螯合如HgCl2,AgNO3,CuSO4,汞溴紅有機化合物：醇、醛、酚：破壞細胞膜、細胞壁，使蛋白質(zhì)變性。

RNH2+HCHOR-NH2·CH2O

環(huán)氧乙烷

+R-SHR-S-CH2CH2OH

氧化劑；高錳酸鉀、過氧化氫、使—SH變成—S—S—。鹵素：放出新生態(tài)氧，氧化殺菌。HClOHCl+[O]2023/5/2960第六十頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六⑸抗生素與化學治療劑2023/5/2961第六十一頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六⑹．培養(yǎng)基組分⑺．營養(yǎng)物濃度2023/5/2962第六十二頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六第三節(jié)微生物的培養(yǎng)基培養(yǎng)方法與設備2023/5/2963第六十三頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六

概念：由人工配制的適合微生物生長繁殖和積累代謝產(chǎn)物的營養(yǎng)基質(zhì)。

2023/5/2964第六十四頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六一、培養(yǎng)基配制原則

1.根據(jù)微生物的營養(yǎng)要求配制

2.注意各營養(yǎng)元素的配比濃度過低不能滿足所需，過高則抑制生長。各營養(yǎng)物間的濃度配比影響到產(chǎn)物的形成和積累。如C/N高：適合積累細胞；C/N低，適合積累代謝產(chǎn)物

3.滲透壓2023/5/2965第六十五頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六

4.pH值：不同類型微生物的最適pH范圍不同。同一菌種最適生長pH和最適積累代謝產(chǎn)物pH可能不同。菌種代謝過程中產(chǎn)生代謝產(chǎn)物改變pH。通過加入緩沖劑、碳酸鹽或直接添加酸堿調(diào)節(jié)。

2023/5/2966第六十六頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六5.Eh值（氧化還原電位）好氧性微生物：Φ>+0.1厭氧性微生物：Φ<+0.1兼性厭氧性微生物：

Φ>0.1好氧呼吸

Φ<+0.1發(fā)酵或厭氧呼吸提高氧分壓的方法：通氣，加入氧化劑降低氧分壓的方法：隔氧，通氮氣，CO2，加入還原劑2023/5/2967第六十七頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六

二、培養(yǎng)基的類型：

1、

按來源分：天然培養(yǎng)基：利用生物的組織、器官、細胞或抽提物為原料制成的培養(yǎng)基。合成培養(yǎng)基：由化學成分完全已知的物質(zhì)配制成的培養(yǎng)基。半合成培養(yǎng)基：部分天然材料+部分化學試劑。2023/5/2968第六十八頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六2、根據(jù)物理狀態(tài)：有無凝固凝固劑及含量（1）液體培養(yǎng)基：成分基本溶于水、無明顯固形物營養(yǎng)成分分布均勻。適合生理代謝及基本理論研究，及現(xiàn)代大規(guī)模發(fā)酵生產(chǎn)。（2）固體培養(yǎng)基：

A、固體物料+營養(yǎng)、鹽等：如麩皮、馬鈴薯培養(yǎng)基、傳統(tǒng)釀造法釀酒、醋等

B、液體培養(yǎng)基+凝固劑。在實驗室廣泛用于微生物的分離、鑒定、檢驗雜菌、計數(shù)、保藏、生物測定等。（3）半固體培養(yǎng)基：少量凝固劑(0.2-1%)+液體培養(yǎng)基。用于觀察微生物的動力或保藏菌種。2023/5/2969第六十九頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六凝固劑的條件：不被大多數(shù)微生物利用在微生物生長溫度范圍內(nèi)保持固態(tài)耐高溫透明度好黏著力強方便價廉。2023/5/2970第七十頁，共八十頁，編輯于2023年，星期六常用凝固劑:

瓊脂——從紅藻中提取的膠狀物，由瓊脂糖、瓊脂凝膠組成。