微生物課件微生物的生長(zhǎng)詳解_第1頁(yè)
微生物課件微生物的生長(zhǎng)詳解_第2頁(yè)
微生物課件微生物的生長(zhǎng)詳解_第3頁(yè)
微生物課件微生物的生長(zhǎng)詳解_第4頁(yè)
微生物課件微生物的生長(zhǎng)詳解_第5頁(yè)
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微生物課件微生物的生長(zhǎng)詳解演示文稿本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第1頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分優(yōu)選微生物課件微生物的生長(zhǎng)本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第2頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分二.以數(shù)量變化對(duì)微生物生長(zhǎng)情況進(jìn)行測(cè)定三.以生物量為指標(biāo)測(cè)定微生物的生長(zhǎng)一.微生物生長(zhǎng)概述要求:掌握微生物生長(zhǎng)的概念及常規(guī)測(cè)定方法

(原理和操作)

第一節(jié)微生物生長(zhǎng)的測(cè)定本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第3頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分生長(zhǎng)growth:有機(jī)體的細(xì)胞組分與結(jié)構(gòu)在量方面的增加。表現(xiàn)為細(xì)胞質(zhì)的量不斷增加,體積加大。繁殖reproduction由于細(xì)胞分裂而引起的個(gè)體數(shù)目的增加。單細(xì)胞微生物如細(xì)菌,生長(zhǎng)往往伴隨著細(xì)胞數(shù)目的增加。多細(xì)胞微生物(如某些霉菌)細(xì)胞數(shù)目的增加(菌絲細(xì)胞的不斷延長(zhǎng)或分裂)如不伴隨著個(gè)體數(shù)目的增加,只能叫生長(zhǎng)。只有通過(guò)形成無(wú)性孢子或有性孢子使得個(gè)體數(shù)目增加的過(guò)程才叫做繁殖。一般情況下,當(dāng)環(huán)境條件適合時(shí),生長(zhǎng)與繁殖始終是交替進(jìn)行的。從生長(zhǎng)到繁殖是一個(gè)由量變到質(zhì)變的過(guò)程,這個(gè)過(guò)程就是發(fā)育development。一.微生物生長(zhǎng)概述本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第4頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分微生物在自然界總是混雜地生活在一起,要想研究某一種微生物,必須把研究對(duì)象從混雜群體中分離出來(lái)。獲得純培養(yǎng)的方法稀釋倒平板法pourplatemethod涂布平板法spreadplatemethod平板劃線分離法streakplatemethod利用選擇培養(yǎng)基分離單細(xì)胞(單孢子)分離法純培養(yǎng)技術(shù)純培養(yǎng)(pureculture)——微生物學(xué)中把從一個(gè)細(xì)胞或一群相同的細(xì)胞經(jīng)過(guò)培養(yǎng)繁殖而得到的后代,稱純培養(yǎng).本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第5頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分1、稀釋倒平板法2、涂布平板法操作較麻煩,對(duì)好氧菌、熱敏感菌效果不好!使用較多的常規(guī)方法,但有時(shí)涂布不均勻!本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第6頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分3、平板劃線分離法(StreakPlate)特點(diǎn):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)本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第7頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分4、選擇培養(yǎng)分離抑制大多數(shù)其它微生物的生長(zhǎng),使待分離的微生物生長(zhǎng)更快,數(shù)量上升直接挑取待分離的微生物的菌落獲得純培養(yǎng)。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(diǎn),包括營(yíng)養(yǎng)、生理、生長(zhǎng)條件等,采用選擇培養(yǎng)的方法進(jìn)行分離。*利用選擇培養(yǎng)基進(jìn)行直接分離*富集培養(yǎng)本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第8頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分利用選擇培養(yǎng)基分離根據(jù)所要分離的菌種的特性選用培養(yǎng)基:①分離真菌用馬丁氏培養(yǎng)基,pH偏酸;分離放線菌用高氏1號(hào),pH中性偏堿。②根據(jù)不同菌對(duì)化學(xué)試劑的敏感性:分離放線菌,培養(yǎng)基中加10%酚,抑制細(xì)菌、真菌;從土壤中分離真菌,加鏈霉素,抑制細(xì)菌生長(zhǎng)。③根據(jù)分離對(duì)象的營(yíng)養(yǎng)特征:分離能發(fā)酵纖維素的菌株,培養(yǎng)基以纖維素為唯一碳源。分離固氮菌,用無(wú)氮培養(yǎng)基。本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第9頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分5、單細(xì)胞(單孢子)分離法采用顯微分離法在顯微鏡下從混雜群體中直接分離單個(gè)細(xì)胞或單個(gè)個(gè)體進(jìn)行培養(yǎng)以獲得純培養(yǎng)。毛細(xì)管法:用毛細(xì)管提取微生物個(gè)體,適于較大微生物顯微操作儀:用顯微針、鉤、環(huán)等挑取單個(gè)細(xì)胞或孢子小液滴法:將經(jīng)過(guò)適當(dāng)稀釋后的樣品制成小液滴,在顯微鏡下選取只含一個(gè)細(xì)胞的液滴來(lái)進(jìn)行純培養(yǎng)物的分離。本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第10頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分第一節(jié)微生物生長(zhǎng)的測(cè)定二.以數(shù)量變化對(duì)微生物生長(zhǎng)情況進(jìn)行測(cè)定1、培養(yǎng)平板計(jì)數(shù)法2、膜過(guò)濾培養(yǎng)法3、顯微鏡直接計(jì)數(shù)法三.以生物量為指標(biāo)測(cè)定微生物的生長(zhǎng)1、比濁法2、重量法3、生理指標(biāo)法在微生物學(xué)中提到的“生長(zhǎng)”,一般均指群體生長(zhǎng)。本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第11頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分1、培養(yǎng)平板計(jì)數(shù)法二.以數(shù)量變化對(duì)微生物生長(zhǎng)情況進(jìn)行測(cè)定測(cè)定微生物的活菌數(shù)viablecount

稀釋平板測(cè)數(shù)法diluteplatecount以CFU(colonyformingunits)表示

稀釋培養(yǎng)測(cè)數(shù)法(又稱最大概率法,MPNmostprobablenumber)(參見(jiàn)實(shí)驗(yàn)教材)本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第12頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分2、膜過(guò)濾培養(yǎng)法測(cè)定含菌較少的空氣和水中的微生物數(shù)目水中的細(xì)菌總數(shù):124個(gè)/100ml將定量的樣品通過(guò)濾膜過(guò)濾,菌體被阻留在濾膜上,取下濾膜進(jìn)行培養(yǎng),然后計(jì)算菌落數(shù),可求出樣品中所含菌數(shù)。菌數(shù)低的樣品(如水)→膜過(guò)濾→培養(yǎng)→菌落計(jì)數(shù)本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第13頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分(二)以數(shù)量變化對(duì)微生物生長(zhǎng)情況進(jìn)行測(cè)定3、顯微鏡直接計(jì)數(shù)法采用細(xì)菌計(jì)數(shù)板或血球計(jì)數(shù)板,在顯微鏡下對(duì)微生物數(shù)量進(jìn)行直接計(jì)數(shù)(計(jì)算一定容積里樣品中微生物的數(shù)量)。缺點(diǎn):不能區(qū)分死菌與活菌;不適于對(duì)運(yùn)動(dòng)細(xì)菌的計(jì)數(shù);需要相對(duì)高的細(xì)菌濃度;個(gè)體小的細(xì)菌在顯微鏡下難以觀察。本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第14頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分三.以生物量為指標(biāo)測(cè)定微生物的生長(zhǎng)1、比濁法在一定范圍內(nèi),菌懸液中的細(xì)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,在一定波長(zhǎng)下測(cè)定菌懸液的光密度,就可反映菌液的濃度。2、重量法細(xì)胞干重測(cè)定:?jiǎn)挝惑w積的培養(yǎng)液中的微生物細(xì)胞的干重。3、生理指標(biāo)法①總氮量:用化學(xué)分析方法測(cè)出微生物細(xì)胞中蛋白質(zhì)或氮元素的含量。②DNA含量:用熒光法測(cè)定微生物細(xì)胞中DNA含量。

③代謝活性:根據(jù)微生物生命活動(dòng)的強(qiáng)度來(lái)估算生物量。 如單位體積培養(yǎng)物在單位時(shí)間內(nèi)的O2消耗、糖消耗或產(chǎn)酸產(chǎn)CO2量等。特點(diǎn):快速、簡(jiǎn)便;但易受干擾。本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第15頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的規(guī)律(標(biāo)準(zhǔn)生長(zhǎng)曲線)及控制技術(shù)(連續(xù)培養(yǎng)的概念與方法)

第二節(jié)細(xì)菌的群體生長(zhǎng)繁殖本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第16頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分一、生長(zhǎng)曲線一條典型的生長(zhǎng)曲線至少可以分為

遲緩期,對(duì)數(shù)期,穩(wěn)定期和衰亡期等四個(gè)生長(zhǎng)時(shí)期本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第17頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分①遲緩期lagphase(滯留適應(yīng)期)菌種初接入新鮮培養(yǎng)液內(nèi),微生物細(xì)胞需要通過(guò)自身生理機(jī)能的調(diào)節(jié)逐步適應(yīng)新環(huán)境。表現(xiàn)為細(xì)胞數(shù)量不增加了但細(xì)胞個(gè)體體積增大,代謝活躍菌種:

繁殖速度較快的菌種的延遲期一般較短菌齡:用對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的菌種接種時(shí),其延遲期較短,甚至檢查不到延遲期接種量:一般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(yíng)養(yǎng)成分豐富的天然培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的延滯期比在合成培養(yǎng)基上生長(zhǎng)時(shí)短;接種后培養(yǎng)基成分有較大變化時(shí),會(huì)使延滯期加長(zhǎng),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。★影響延遲期長(zhǎng)短的因素:本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第18頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分認(rèn)識(shí)延遲期的特點(diǎn)及原因?qū)?shí)踐的指導(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(shì)----適應(yīng)性增強(qiáng))②采用對(duì)數(shù)生長(zhǎng)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(jìn)行消毒或滅菌本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第19頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分②對(duì)數(shù)期logarithmicgrowthphase

細(xì)菌生長(zhǎng)旺盛,代謝活力強(qiáng)。分裂速度快,菌數(shù)以指數(shù)級(jí)數(shù)增加,代時(shí)穩(wěn)定。應(yīng)用意義:①由于此時(shí)期的菌種比較健壯,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(zhǎng)該期,以達(dá)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(jìn)入此期④是生理代謝及遺傳研究或進(jìn)行染色、形態(tài)觀察等的良好材料。本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第20頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分在對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期內(nèi),細(xì)菌數(shù)目的增加是按指數(shù)級(jí)數(shù)增加的,即20→21→22→23……2n

這里的指數(shù)n為細(xì)菌分裂的次數(shù)或者增殖的代數(shù),也就是一個(gè)細(xì)菌繁殖n代產(chǎn)生2n

個(gè)細(xì)菌。如果在對(duì)數(shù)期開(kāi)始時(shí)間t1的菌數(shù)為x1,繁殖n代后到對(duì)數(shù)期后期t2的菌數(shù)為x2,則代時(shí)(Generationtime,G)(即每增加一代所需要的時(shí)間)

G=(t2-t1)/n 先求代數(shù)n 由于x2=x1·2n lgx2=lgx1+nlg2; n=(lgx2-lgx1)/lg2 n=3.3·lg(x2/x1)

G=(t2-t1)/3.3·lg(x2/x1)

本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第21頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分例如:在一細(xì)菌培養(yǎng)液中第一次測(cè)得的細(xì)菌數(shù)為104/ml,經(jīng)過(guò)培養(yǎng)4h后,又測(cè)得菌液中的細(xì)菌數(shù)為108/ml,求此菌的世代時(shí)間和在此時(shí)間內(nèi)繁殖的代數(shù)。根據(jù)公式:G=(t2-t1)/3.3·lg(x2/x1)t2-t1=(4-0)×60min=240min

x2=108x1=104

lg(x2/x1)=lg108~lg104=8-4=4代入上式G=240/3.3×4=240/13.2=18min即在上述培養(yǎng)液中,世代時(shí)間為18min。細(xì)菌繁殖代數(shù)n=(t2-t1)/G=240/18=13.3繁代。本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第22頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分③穩(wěn)定期(stationaryphase)又稱恒定期或最高生長(zhǎng)期。處于穩(wěn)定期的微生物,新增殖的細(xì)胞數(shù)與老細(xì)胞的死亡數(shù)幾乎相等,整個(gè)培養(yǎng)物中二者處于動(dòng)態(tài)平衡,此時(shí)生長(zhǎng)速度,又逐漸趨向零。在一定容積的培養(yǎng)基中,細(xì)菌為什么不能按對(duì)數(shù)期的高速率無(wú)限生長(zhǎng)呢?這是由于對(duì)數(shù)期細(xì)菌活躍生長(zhǎng)引起周?chē)h(huán)境條件條件發(fā)生了一系列變化,某些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗,有害代謝產(chǎn)物的積累,以及諸如pH、氧化還原電位、溫度等的改變,限制了菌體細(xì)胞繼續(xù)以高速度進(jìn)行生長(zhǎng)和分裂。

本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第23頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分穩(wěn)定期的細(xì)胞內(nèi)開(kāi)始積累貯藏物,如肝糖、異染顆粒、脂肪粒等,大多數(shù)芽孢細(xì)菌也在此階段形成芽孢。如果為了獲得大量菌體,就應(yīng)在此階段收獲,因這時(shí)細(xì)胞總數(shù)量最高。這一時(shí)期也是發(fā)酵過(guò)程積累代謝產(chǎn)物的重要階段,某些放線菌抗生素的大量形成也在此時(shí)期。穩(wěn)定期的微生物,在數(shù)量上達(dá)到了最高水平,對(duì)于發(fā)酵生產(chǎn)來(lái)說(shuō),一般在穩(wěn)定期的后期產(chǎn)物積累達(dá)到高峰,是最佳的收獲時(shí)期。應(yīng)用意義:1)發(fā)酵生產(chǎn)形成的重要時(shí)期(抗生素、氨基酸等),生產(chǎn)上應(yīng)盡量延長(zhǎng)此期,提高產(chǎn)量,措施如下:補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(補(bǔ)料)調(diào)pH

調(diào)整溫度2)穩(wěn)定期細(xì)胞數(shù)目及產(chǎn)物積累達(dá)到最高。本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第24頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分④衰亡期(declinephase)細(xì)菌死亡率逐漸增加,群體中活菌數(shù)目急劇下降,出現(xiàn)了“負(fù)生長(zhǎng)”。其中有一段時(shí)間,活菌數(shù)呈幾何級(jí)數(shù)下降,故有人稱之為“對(duì)數(shù)死亡階段”。這一階段的細(xì)胞,有的開(kāi)始自溶,產(chǎn)生或釋放出一些產(chǎn)物,如氨基酸、轉(zhuǎn)化酶、外肽酶或抗生素等。菌體細(xì)胞也呈現(xiàn)多種形態(tài),有時(shí)產(chǎn)生畸形,細(xì)胞大小懸殊,有的細(xì)胞內(nèi)多液泡,革蘭氏染色反應(yīng)的陽(yáng)性菌變成陰性反應(yīng)等。本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第25頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分不是所有細(xì)胞均處于完全相同的生理狀態(tài),因此,在細(xì)菌生長(zhǎng)的整個(gè)周期,細(xì)菌數(shù)和培養(yǎng)時(shí)間,往往是一條緩慢上升以后又逐漸下降的曲線。認(rèn)識(shí)和掌握細(xì)菌生長(zhǎng)曲線,對(duì)發(fā)酵生產(chǎn)的指導(dǎo)意義:1)計(jì)算生長(zhǎng)速率和代時(shí);2)不同生長(zhǎng)期的細(xì)胞在結(jié)構(gòu)和生理上可能有很大差別,了解生長(zhǎng)曲線,就能根據(jù)需要進(jìn)取樣和收獲;3)不同的生長(zhǎng)期理化因子對(duì)微生物的影響可能不同。對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的細(xì)胞較為一致,因此常用于研究細(xì)胞的新陳代謝。本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第26頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分三、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(bǔ)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(guò)程中,不斷供給新鮮的營(yíng)養(yǎng)液,同時(shí)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(zhǎng)時(shí)間地處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期。連續(xù)培養(yǎng)理論基礎(chǔ):基于對(duì)典型生長(zhǎng)曲線中穩(wěn)定期形成原因的認(rèn)識(shí),采取相應(yīng)有效措施推遲其來(lái)臨,從而發(fā)展出連續(xù)培養(yǎng)技術(shù)。本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第27頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分原理:當(dāng)微生物在單批培養(yǎng)方式下生長(zhǎng)達(dá)到對(duì)數(shù)期后期時(shí),一方面以一定的速度流進(jìn)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(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,其中的微生物就能長(zhǎng)期保持對(duì)數(shù)期的平衡生長(zhǎng)狀態(tài)和穩(wěn)定的生長(zhǎng)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(shí)間連續(xù)流入新鮮培養(yǎng)液lg細(xì)胞數(shù)(個(gè)/ml)連續(xù)培養(yǎng)連續(xù)培養(yǎng)原理本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第28頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分概念:通過(guò)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: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(lái)維持菌濃度不變,即濁度不變。采用光電裝置檢測(cè)培養(yǎng)容器中的濁度,當(dāng)濁度高時(shí),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(diǎn):基質(zhì)過(guò)量,微生物始終以最高速率進(jìn)行生長(zhǎng);但工藝復(fù)雜,煩瑣。連續(xù)培養(yǎng)技術(shù)——恒濁連續(xù)培養(yǎng)使用范圍:用于生產(chǎn)大量菌體、生產(chǎn)與菌體生長(zhǎng)相平行的某些代謝產(chǎn)物,如乳酸、乙醇等。本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第29頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分連續(xù)培養(yǎng)技術(shù)——恒化連續(xù)培養(yǎng)概念:以恒定流速使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)濃度恒定并保持細(xì)菌生長(zhǎng)速率恒定,使微生物始終在低于其最高生長(zhǎng)速率下進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖的方法。

原理:通過(guò)控制某一種營(yíng)養(yǎng)物濃度(如碳、氮源、生長(zhǎng)因子等),使其始終成為生長(zhǎng)限制因子,而達(dá)到控制培養(yǎng)液流速保持不變,細(xì)菌的生長(zhǎng)速率將取決于限制性因子的濃度。特點(diǎn):維持營(yíng)養(yǎng)成分的亞適量,控制微生物生長(zhǎng)速率。菌體生長(zhǎng)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(shí)驗(yàn)室科學(xué)研究本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第30頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分裝置控制對(duì)象培養(yǎng)基培養(yǎng)基流速生長(zhǎng)速率產(chǎn)物應(yīng)用范圍恒濁器菌體密度(內(nèi)控制)無(wú)限制生長(zhǎng)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(zhǎng)因子恒定低于最高不同生長(zhǎng)速率的菌體實(shí)驗(yàn)室為主恒濁器恒化器的比較本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第31頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分連續(xù)發(fā)酵(continuousfermentation)連續(xù)培養(yǎng)在生產(chǎn)上的應(yīng)用,相對(duì)于單批發(fā)酵而言。優(yōu)點(diǎn):缺點(diǎn):連續(xù)發(fā)酵的生產(chǎn)時(shí)間受以上因素限制,一般只能維持?jǐn)?shù)月~1年。

縮短發(fā)酵周期,提高設(shè)備利用率;便于自動(dòng)控制;降低動(dòng)力消耗及體力勞動(dòng)強(qiáng)度;產(chǎn)品質(zhì)量較穩(wěn)定。雜菌污染菌種退化營(yíng)養(yǎng)物利用率低于單批培養(yǎng)本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第32頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分在分批培養(yǎng)中,各個(gè)細(xì)胞的生理狀態(tài)、代謝活動(dòng)并不完全一樣。為了解決這一問(wèn)題,就必須設(shè)法使群體處于同一發(fā)育階段,使群體和個(gè)體行為變得一致,因而發(fā)展了單細(xì)胞的同步培養(yǎng)技術(shù)。同步培養(yǎng)法synchronousculture

:能使培養(yǎng)的微生物處于比較一致的生長(zhǎng)發(fā)育階段上的培養(yǎng)方法。同步生長(zhǎng)的概念:一個(gè)細(xì)胞群體中各個(gè)細(xì)胞都在同一時(shí)間進(jìn)行分裂的狀態(tài),稱為同步生長(zhǎng)(synchronousgrowth),進(jìn)行同步分裂的細(xì)胞稱為同步細(xì)胞。同步細(xì)胞群體在任何一時(shí)刻都處在細(xì)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(xì)胞學(xué)、生理學(xué)和生物化學(xué)等研究的良好材料。四、同步培養(yǎng)本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第33頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分獲得同步生長(zhǎng)的方法:獲得同步生長(zhǎng)的方法主要有兩類(lèi):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(xì)胞周期不同的周期變化。選擇法:選擇性過(guò)濾、梯度離心。物理方法,隨機(jī)選擇,不影響細(xì)胞代謝。本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第34頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分機(jī)械法又稱選擇法微生物的子細(xì)胞與成熟細(xì)胞,通過(guò)機(jī)械法就可使它們?cè)谝欢ǔ潭壬戏珠_(kāi)來(lái)。然后用同樣大小的細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)便可獲得同步培養(yǎng)物。

離心沉降分離法過(guò)濾分離法硝酸纖維薄膜法機(jī)械法同步培養(yǎng)物是在不影響細(xì)菌代謝的情況下獲得的,因而菌體的生命活必然較為正常。局限性:有些微生物即使在相同的發(fā)育階段,個(gè)體大小也不一致,甚至差別很大,這樣的微生物不宜采用這類(lèi)方法。本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第35頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分Helmstetter-Cummings法原理:一些細(xì)菌細(xì)胞會(huì)緊緊粘附于硝酸纖維微孔濾膜上。步驟:菌懸液通過(guò)微孔濾膜,細(xì)胞吸附其上;反置濾膜,以新鮮培養(yǎng)液通過(guò)濾膜,洗掉浮游細(xì)胞;除去起始洗脫液后就可以得到剛剛分裂下來(lái)的新生細(xì)胞,即為同步培養(yǎng)。本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第36頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分調(diào)整生理?xiàng)l件的同步法(誘導(dǎo)法)溫度調(diào)整法將微生物的培養(yǎng)溫度控制在亞適溫度條件下一段時(shí)間,使細(xì)胞的生長(zhǎng)在分裂前不久的階段稍微受到抑制,然后將培養(yǎng)溫度提高或降低到最適生長(zhǎng)溫度,大多數(shù)細(xì)胞就會(huì)進(jìn)行同步分裂。營(yíng)養(yǎng)條件調(diào)整法即控制營(yíng)養(yǎng)物的濃度或培養(yǎng)基的組成以達(dá)到同步生長(zhǎng)。例如限制碳源或其他營(yíng)養(yǎng)物,使細(xì)胞只能一次分裂而不能繼續(xù)生長(zhǎng),從而獲得了剛分裂的細(xì)胞群體,然后再轉(zhuǎn)入適宜的培養(yǎng)基中,它們例進(jìn)入了同步生長(zhǎng)。用最高穩(wěn)定期的培養(yǎng)物接種抑制DNA合成法利用代謝抑制劑阻礙DNA合成相當(dāng)一段時(shí)間,然后再解除其抑制,也可達(dá)到同步化的目的。試驗(yàn)證明:氨甲蝶呤、5-氟脫氧尿苷、羥基尿素、胸腺苷、脫氧腺苷和脫氧鳥(niǎo)苷等,對(duì)細(xì)胞DNA合成的同步化均有作用。

本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第37頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分機(jī)械法對(duì)細(xì)胞正常生理代謝影響很少;而誘導(dǎo)同步分裂雖然方法多,應(yīng)用廣,但對(duì)正常代謝有時(shí)有影響,而且對(duì)其誘導(dǎo)同步化的生化基礎(chǔ)了解很少。必須根據(jù)待試微生物的形態(tài)、生理性狀來(lái)選擇適當(dāng)?shù)姆椒?。同步生長(zhǎng)的時(shí)間,因菌種和條件而變化,由于同步群體的個(gè)體差異,同步生長(zhǎng)不能無(wú)限地維持,往往會(huì)逐漸破壞,最多能維持2~3個(gè)世代,又逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殡S機(jī)生長(zhǎng),即非同步化。本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第38頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分第三節(jié)真菌的生長(zhǎng)

一、菌絲的生長(zhǎng)繁殖

菌絲的生長(zhǎng)是頂端生長(zhǎng),菌絲各個(gè)部分都有極性之分,即位于前端的為幼齡菌絲,位于后面的為老齡菌絲。菌絲生長(zhǎng)與營(yíng)養(yǎng)有關(guān),營(yíng)養(yǎng)豐富則分支點(diǎn)與菌絲生長(zhǎng)頂端的距離短,即分支多而頻繁;營(yíng)養(yǎng)貧乏分支點(diǎn)同菌絲生長(zhǎng)頂端距離長(zhǎng),即分支少。菌絲在固體培養(yǎng)基或在液體培養(yǎng)中靜止培養(yǎng)時(shí)形成菌落,在液體培養(yǎng)中振蕩培養(yǎng)時(shí)則形成菌絲球。本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第39頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分二、孢子生長(zhǎng)

無(wú)性孢子繁殖孢子的生長(zhǎng)包括:孢子腫脹(外源腫脹,不需營(yíng)養(yǎng);內(nèi)源腫脹,需要營(yíng)養(yǎng))萌發(fā)管形成菌絲生長(zhǎng)。有性孢子繁殖第一階段是質(zhì)配(plasmogamy)第二階段為核配(karyogamy)第三階段是減數(shù)分裂(meiosis)本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第40頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分絲狀微生物的群體生長(zhǎng)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(guò)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(zhǎng)的指標(biāo),即以時(shí)間為橫坐標(biāo),以菌絲干重為縱坐標(biāo),繪制生長(zhǎng)曲線??煞譃槿齻€(gè)階段:1、生長(zhǎng)停滯期2、迅速生長(zhǎng)期3、衰退期本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第41頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分1、生長(zhǎng)停滯期:造成生長(zhǎng)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(zhǎng)已經(jīng)開(kāi)始,但還無(wú)法測(cè)定。2、迅速生長(zhǎng)期:菌絲體干重迅速增加,其立方根與時(shí)間呈直線關(guān)系,菌絲干重不以幾何級(jí)數(shù)增加,沒(méi)有對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期。生長(zhǎng)主要表現(xiàn)在菌絲尖端的伸長(zhǎng)和出現(xiàn)分支、斷裂等,此時(shí)期的菌體呼吸強(qiáng)度達(dá)到高峰,有的開(kāi)始積累代謝產(chǎn)物。3、衰退期:菌絲體干重下降,到一定時(shí)期不再變化。大多數(shù)次級(jí)代謝產(chǎn)物在此期合成,大多數(shù)細(xì)胞都出現(xiàn)大的空泡。有些菌絲體還會(huì)發(fā)生自溶菌絲體,這與菌種和培養(yǎng)條件有關(guān)。絲狀微生物的群體生長(zhǎng)本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第42頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分第四節(jié)微生物生長(zhǎng)繁殖的控制控制(有害)微生物的生長(zhǎng)速率或消滅不需要的微生物,在實(shí)際應(yīng)用中具有重要的意義。抑制(Inhibition):生長(zhǎng)停止,但不死亡;死亡(Death):生長(zhǎng)能力不可逆喪失;防腐(Antisepsis):防止或抑制霉腐微生物在食品等物質(zhì)上的生長(zhǎng);化療(Chemotherapy):殺死或抑制宿主體內(nèi)的病原微生物;消毒(Disinfection):殺死或滅活病原微生物(營(yíng)養(yǎng)體細(xì)胞);滅菌(Sterilization):殺死包括芽孢在內(nèi)的所有微生物;本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第43頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分防腐antisepsis一種抑菌作用,利用某些理化因子,使物體內(nèi)外的微生物暫時(shí)處于不生長(zhǎng)繁殖但又未死亡的狀態(tài)。這是一種防止食品腐敗和其他物質(zhì)霉變的技術(shù)措施。如低溫、干燥、鹽腌、糖漬等等。消毒disinfection是指殺死或消除所有病原微生物的措施,可達(dá)到防止傳染病傳播的目的。例如將物體煮沸10min,就可殺死病原菌的營(yíng)養(yǎng)體,但絕非殺死所有的芽孢,常用于牛奶、食品以及某些物體表面的消毒。利用消毒劑(disinfectant),也可進(jìn)行皮膚、體膜或體內(nèi)的處理。本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第44頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分滅菌sterilization是指用物理或化學(xué)因子,殺滅物體中的所有活微生物,包括最耐熱的細(xì)菌芽孢。這是一種徹底的殺菌措施。通過(guò)滅菌的物品不再存在任何有生命的有機(jī)體?;瘜W(xué)治療chemotherapy是指利用某些具有選擇毒性的化學(xué)藥物(如磺胺)或抗生素,對(duì)生物體的深部感染進(jìn)行治療,可以有效地消除宿主體內(nèi)的病原體,但對(duì)宿主卻沒(méi)有或基本上沒(méi)有損害。本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第45頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分一、控制微生物的化學(xué)物質(zhì)化學(xué)物質(zhì)的抗微生物能力的測(cè)定液體培養(yǎng)法最低抑制濃度(minimuminhibitoryConcentration(MIC))實(shí)驗(yàn)平板培養(yǎng)法抑菌圈(zoneofinhibition)試驗(yàn)本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第46頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分微生物生長(zhǎng)繁殖的控制一、控制微生物的化學(xué)物質(zhì)抗微生物劑抑菌:抑菌劑(Bacteriostaticagent)殺菌殺菌劑(Bactericide)溶菌劑(Bacteriolysis)待測(cè)化學(xué)物質(zhì)對(duì)數(shù)生長(zhǎng)培養(yǎng)物定時(shí)測(cè)定總菌數(shù)和活菌數(shù)本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第47頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分類(lèi)型名稱及使用方法作用原理應(yīng)用范圍醇類(lèi)70%—75%乙醇脫水、蛋白質(zhì)變性皮膚、器皿醛類(lèi)0.5%—10%甲醛2%戊二醛(pH=8)36%甲醛溶液(6ml/m3)+高錳酸鉀適量產(chǎn)氣熏蒸蛋白質(zhì)變性房間、物品消毒(不適合食品廠)酚類(lèi)3%—5%石炭酸0.5—1%2%來(lái)蘇兒3%—5%來(lái)蘇兒破壞細(xì)胞膜、蛋白質(zhì)變性桌面、地面、器具皮膚消毒皮膚地面、器具氧化劑0.1%高錳酸鉀3%過(guò)氧化氫0.2%—0.5%過(guò)氧乙酸氧化蛋白質(zhì)活性基團(tuán),酶失活皮膚、尿道、水果、蔬菜皮膚、物品表面皮膚、塑料、玻璃、人造纖維、水果、蔬菜等常用的消毒防腐劑及其應(yīng)用

本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第48頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分常用的消毒防腐劑及其應(yīng)用類(lèi)型名稱及使用方法作用原理應(yīng)用范圍重金屬鹽類(lèi)0.05%—0.1%升汞2%紅汞0.1%—1%硝酸銀0.1%—0.5%硫酸銅蛋白質(zhì)變性、酶失活變性、沉淀蛋白蛋白質(zhì)變性、酶失活非金屬器皿皮膚、粘膜、傷口皮膚、新生兒眼睛防治植物病害表面活性劑0.05%—0.1%新潔爾滅0.05%—0.1%杜滅芬蛋白變性、破壞細(xì)胞膜皮膚、粘膜、器械皮膚、金屬、棉織品、塑料鹵素及其化合物0.2—0.5mg/L氯氣10%—20%漂白粉0.5%—1%漂白粉2.5%碘酒破壞細(xì)胞膜、蛋白質(zhì)飲水、游泳池水地面和廁所消毒

水、空氣及飲水消毒皮膚染料2%—4%龍膽紫與蛋白質(zhì)的羧基結(jié)合皮膚、傷口酸類(lèi)

0.1%苯甲酸

0.1%山梨酸食品防腐食品防腐本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第49頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分(一)抗代謝類(lèi)藥物(生長(zhǎng)因子類(lèi)似物):概念:有些化合物在結(jié)構(gòu)上與生物體所必需的代謝物很相似,以致于可以和特定的酶結(jié)合,從而阻礙酶的功能,干擾代謝的正常進(jìn)行,這些物質(zhì)叫抗代謝物,用于疾病治療,稱抗代謝類(lèi)藥物,如:磺胺類(lèi)藥物。機(jī)理:作為細(xì)菌細(xì)胞基本生長(zhǎng)因子的競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑(與相應(yīng)酶競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合)而阻止微生物對(duì)生長(zhǎng)因子的利用,因而可以抑制微生物的生長(zhǎng)。只有當(dāng)正常代謝產(chǎn)物的量少或不存在時(shí),抗代謝物才有用。種類(lèi):磺胺藥——對(duì)氨基本甲酸

;

6-巰基嘌呤——嘌呤;

5-甲基色氨酸——氨基酸;異煙肼——吡哆醇。本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第50頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分上次課知識(shí)點(diǎn)回顧1、微生物生長(zhǎng)量的測(cè)定2、細(xì)菌純培養(yǎng)生長(zhǎng)曲線3、分批培養(yǎng)與連續(xù)培養(yǎng)(恒化法與恒濁法)4、微生物生長(zhǎng)的控制。本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第51頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分第三節(jié)微生物生長(zhǎng)繁殖的控制一、控制微生物的化學(xué)物質(zhì)抗微生物劑非選擇性(對(duì)所有細(xì)胞均有毒性)有選擇性(對(duì)病原微生物毒性更強(qiáng))消毒劑(Disinfectant)防腐劑(Antisepsis)抗代謝藥物抗生素中草藥有效成分(化學(xué)治療劑)本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第52頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分二.化學(xué)治療劑對(duì)微生物的作用

能直接干擾病原微生物的生長(zhǎng)繁殖并可用于治療感染性疾病的化學(xué)藥物。它能選擇性地作用于病原微生物新陳代謝的某個(gè)環(huán)節(jié),使其生長(zhǎng)受到抑制或致死??勾x藥物抗生素中草藥有效成分化學(xué)治療劑種類(lèi)本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第53頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分(一)抗代謝物磺胺藥物是最早發(fā)現(xiàn),也是最常見(jiàn)的化學(xué)治療劑,抗菌譜廣,能治療多種傳染性疾病。大多數(shù)革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌(如肺炎球菌、溶血性鏈球菌等)某些革蘭氏陰性細(xì)菌(如痢疾桿菌、腦膜炎球菌、流感桿菌等)對(duì)放線菌也有一定的作用。1934年,德國(guó)I.G.Farben染料廠的G.Domagkprontosil在體內(nèi)轉(zhuǎn)化成了具有抑菌作用的磺胺G.Domagk因發(fā)明第一種治療微生物疾病的“神藥”獲得了1939年的諾貝爾生理和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)一種紅色染料(prontosil),白鼠靜脈注射可治療因鏈球菌引起的感染,但在體外卻無(wú)作用。1935年,進(jìn)一步證明prontosil對(duì)人的鏈球菌病也有效。本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第54頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分

二氫蝶啶

+對(duì)氨基苯甲酸二氫葉酸四氫葉酸

磺胺藥核酸合成二氫葉酸合成酶二氫葉酸還原酶磺胺藥作用機(jī)理:細(xì)菌需要利用對(duì)氨基苯甲酸合成生長(zhǎng)所需的葉酸:磺胺對(duì)人體無(wú)毒性,因?yàn)槿巳狈膶?duì)氨基苯甲酸合成葉酸的相關(guān)酶----二氫葉酸合成酶,不能用外界提供的對(duì)氨基苯甲酸自行合成葉酸,而必須直接利用葉酸為生長(zhǎng)因子進(jìn)行生長(zhǎng)?;前肥菍?duì)氨基苯甲酸的結(jié)構(gòu)類(lèi)似物,在一定條件下它們竟?fàn)幮缘嘏c二氫葉酸合成酶結(jié)合,阻止或取代了PABA進(jìn)入葉酸分子中,從而阻止了葉酸的合成。(PABA)本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第55頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分抗代謝物與抗代謝類(lèi)藥物有些化合物在結(jié)構(gòu)上與生物體所必需的代謝物很相似,以致可以和特定的酶結(jié)合,從而阻礙酶的功能,干擾代謝的正常進(jìn)行,這些物質(zhì)叫抗代謝物,用于疾病治療,稱抗代謝類(lèi)藥物。機(jī)理:作為細(xì)菌細(xì)胞基本生長(zhǎng)因子的競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑(與相應(yīng)酶競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合)而阻止微生物對(duì)生長(zhǎng)因子的利用,因而可以抑制微生物的生長(zhǎng)。本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第56頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分(二)抗生素概念:微生物在其生命過(guò)程中產(chǎn)生的一類(lèi)低分子量代謝產(chǎn)物,在很低濃度下就能抑制或殺死其它微生物的生長(zhǎng)。最小抑制濃度(MinimalInhibitoryConcentration,MIC)表示抗生素的抗菌活性,單位是g/ml.抗菌譜:抗生素的作用范圍。廣譜抗生素:對(duì)多種微生物有作用(如土霉素、四環(huán)素)窄譜抗生素:僅對(duì)某一類(lèi)微生物有作用(如多粘菌素)本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第57頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分抗生素的作用機(jī)理1)作用于細(xì)胞壁青霉素類(lèi)、頭孢菌素類(lèi)、桿菌肽、環(huán)絲氨酸、萬(wàn)古霉素;多氧霉素2)干擾細(xì)胞膜功能多粘菌素、短桿菌素;制霉菌素、兩性霉素;纈氨霉素、莫能菌素;殺螨素。3)作用于蛋白質(zhì)合成卡那霉素、鏈霉素、四環(huán)素等主要作用于30S亞基;氯霉素、林可霉素、紅霉素等則作用于50S亞基。4)抑制核酸復(fù)制與轉(zhuǎn)錄絲裂霉素C(自力霉素)、博萊霉素(爭(zhēng)光霉素)、放線菌素D(更生霉素)、蒽環(huán)類(lèi);新生霉素、香豆霉素;喹諾酮類(lèi);利福霉素5)作用于能量代謝系統(tǒng)抗霉素、寡霉素本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第58頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分微生物的抗藥性:①使抗生素向無(wú)活性的形式轉(zhuǎn)化;②抗生素作用靶位的修飾;③微生物對(duì)抗生素通透性的改變;④主動(dòng)外排系統(tǒng)的產(chǎn)生。本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第59頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分二、控制微生物的物理因素殺滅或抑制微生物的物理因素溫度輻射過(guò)濾滲透壓干燥超聲波本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第60頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分一、溫度對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響(一)微生物生長(zhǎng)的溫度類(lèi)型本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第61頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分低溫型微生物psychrophiles可分為專(zhuān)性嗜冷和兼性嗜冷兩種。冷藏食物的腐敗往往由這類(lèi)微生物引起。分布:地球兩極5℃左右的海洋中1~2℃的海洋深處冷泉機(jī)理:細(xì)胞內(nèi)的酶在低溫下仍能有效地發(fā)揮作用;細(xì)胞膜中不飽和脂肪酸含量較高,細(xì)胞膜在低溫下仍保持半流動(dòng)狀態(tài),從而能進(jìn)行活躍的物質(zhì)代謝。本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第62頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分中溫型微生物mesophiles又可分為室溫性微生物和體溫性微生物。室溫性微生物適于20~30℃生長(zhǎng),如土壤微生物、植物病原微生物。主要為腐生或植物寄生,存在植物或土壤中。體溫性微生物多為人及溫血?jiǎng)游锏牟≡?,最適生長(zhǎng)溫度與其宿主體溫相近,在25~40℃之間,人體寄生菌為37℃左右。本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第63頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分高溫型微生物themophiles適于在45~50℃以上的溫度中生長(zhǎng),常見(jiàn)類(lèi)群有Bacillus、Methanobacterium等,常給罐頭工業(yè)、發(fā)酵工業(yè)帶來(lái)麻煩。分布:局限于堆肥、溫泉、火山等。耐高溫的原因:菌體內(nèi)的酶和蛋白質(zhì)對(duì)熱更穩(wěn)定;核糖體和其他成分對(duì)高溫也具較大的抗性;細(xì)胞膜中飽和脂肪酸含量高,使膜在高溫下能保持其穩(wěn)定性并具正常的功能。本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第64頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分不同微生物的致死溫度不同,同一菌種不同菌株或不同菌齡,其抗熱性也可能不同:一般幼齡的比老齡的對(duì)熱敏感。一般原核生物能在比真核生物更耐高溫;非光合微生物能在比光合微生物耐溫;噬菌體較其宿主細(xì)胞抗熱;放線菌和霉菌孢子比營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞的抗熱性強(qiáng);細(xì)菌芽孢抗熱性最強(qiáng)。

本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第65頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分

高溫殺菌干熱滅菌①焚燒滅菌法此法滅菌徹底,迅速簡(jiǎn)便,但使用范圍有限。常用于接種工具、污染物品以及實(shí)驗(yàn)動(dòng)物尸體等廢棄物的處理。②干熱滅菌法160~170℃處理2h主要在干燥箱中利用熱空氣進(jìn)行滅菌,只適用于玻璃器皿、金屬用具等耐熱物品的滅菌。其優(yōu)點(diǎn)是可保持物品干燥。本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第66頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分濕熱滅菌①煮沸消毒法在水中煮沸15min以上,可殺死細(xì)菌的所有營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞和部分芽孢。這種方法適用于注射器、解剖用具等的消毒。②高壓蒸汽滅菌法

√是實(shí)驗(yàn)室及生產(chǎn)中常用的滅菌方法。加壓則可提供高于100℃的蒸汽,熱穿透力強(qiáng),可迅速引起蛋白質(zhì)凝固變性。所以高壓蒸汽滅菌在濕熱滅菌法中效果最佳、應(yīng)用較廣。一般培養(yǎng)基、各種緩沖溶液、玻璃器皿等,常采用1kg/cm2(121℃)處理15~30min即可達(dá)到滅菌的目的。本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第67頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分③間歇滅菌法常壓下100℃處理15~30min,以殺死其中的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞。冷卻后,置于一定溫度(28~37℃)保溫過(guò)夜,使其中可能殘存的芽孢萌發(fā)營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞,再以同樣方法加熱處理。如此反復(fù)三次,可殺滅所有芽孢和營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞,以達(dá)到滅菌的目的。此法的缺點(diǎn)是滅菌比較費(fèi)時(shí),一般只用于不耐熱的藥品、營(yíng)養(yǎng)物、特殊培養(yǎng)基等的滅菌。在缺乏高壓蒸汽滅菌設(shè)備時(shí)亦可用于一般物品的滅菌。

④巴斯德消毒法即用較低的溫度處理牛奶、酒類(lèi)等飲料,以殺死其中的病原菌如結(jié)核桿菌、傷寒桿菌等,但又不損害營(yíng)養(yǎng)與風(fēng)味。如用62~63℃則處理30min,若以71℃,只需15min。處理后的物品應(yīng)迅速冷卻至10℃左右即可飲用。這種方法只能殺死大多數(shù)腐生菌的營(yíng)養(yǎng)體而對(duì)芽孢無(wú)損害。此法是基于結(jié)核桿菌的致死溫度62℃15min而規(guī)定的。

本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第68頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分微生物的致死溫度在一定時(shí)間內(nèi)(如10min)殺死微生物所需要的最低溫度稱為微生物的致死溫度。生物的致死時(shí)間在一定溫度下殺死微生物所需要的最短時(shí)間稱為微生物的致死時(shí)間。溫度愈高,致死時(shí)間愈短。D值decimusvalue在特定溫度下使微生物菌數(shù)減少10倍所需的時(shí)間。本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第69頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分◆影響膜表面電荷的性質(zhì)及膜的通透性,進(jìn)而影響對(duì)物質(zhì)的吸收能力。◆改變酶活、酶促反應(yīng)的速率及代謝途徑◆影響培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收或有毒物質(zhì)的毒性。二、pH值與微生物生長(zhǎng)的相互影響(一)環(huán)境pH值對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第70頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分微生物的生長(zhǎng)pH值范圍極廣,但是絕大多數(shù)種類(lèi)都生活在pH5.0~9.0之間。細(xì)菌、藻類(lèi)、原生動(dòng)物 最適pH為6.5~7.5放線菌 最適pH7.5~8.0霉菌、酵母 最適pH5~6(二)不同微生物對(duì)pH要求不同本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第71頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分同一種微生物在其不同的生長(zhǎng)階段和不同的生理生化過(guò)程中,對(duì)pH值的要求也不同。在發(fā)酵工業(yè)中,控制pH值尤其重要。

微生物 生長(zhǎng)最適pH 合成抗生素最適pH灰色鏈霉菌 6.3~6.9 6.7~7.3紅霉素鏈霉菌 6.6~7.0 6.8~7.3產(chǎn)黃青霉 6.5~7.2 6.2~6.8金霉素鏈霉菌 6.1~6.6 5.9~6.3龜裂鏈霉菌 6.0~6.6 5.8~6.1灰黃青霉 6.4~7.0 6.2~6.5(三)生長(zhǎng)的最適pH值與發(fā)酵的最適pH值本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第72頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分同一種微生物在不同的生長(zhǎng)階段和不同生理生化過(guò)程中,對(duì)環(huán)境pH值要求不同。例如:丙酮丁醇梭菌

在pH值=5.5—7.0時(shí),以菌體生長(zhǎng)為主在pH值=4.3—5.3時(shí),進(jìn)行丙酮丁醇發(fā)酵同一種微生物由于環(huán)境pH值不同,可能積累不同的代謝產(chǎn)物。例如:黑曲霉pH值=2-2.5時(shí),有利于合成檸檬酸,只產(chǎn)少量草酸時(shí),以菌體生長(zhǎng)為主pH值在7左右時(shí),合成草酸為主,只產(chǎn)少量檸檬酸本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第73頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分可利用微生物對(duì)pH要求的不同,控制雜菌的污染。無(wú)機(jī)酸如硫酸、鹽酸等殺菌力雖強(qiáng),但腐蝕性大;某些有機(jī)酸如苯甲酸可用作防腐劑;酸菜、飼料青貯則是利用乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸抑制腐敗性微生物的生長(zhǎng)。強(qiáng)堿可用作殺菌劑,但由于其毒性大,用途局限于對(duì)排泄物及倉(cāng)庫(kù)、棚舍等環(huán)境的消毒。強(qiáng)堿對(duì)G+與病毒比對(duì)G-作用強(qiáng)。結(jié)核分枝桿菌抗堿力特強(qiáng)。本文檔共83頁(yè);當(dāng)前第74頁(yè);編輯于星期二\1點(diǎn)48分根據(jù)微生物與氧的關(guān)系,可把它們分為幾種類(lèi)群:

專(zhuān)性好氧菌好氧菌

微好氧菌兼性厭氧菌耐氧厭氧菌

厭氧菌

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