微生物的生長(zhǎng)曲線

三、單細(xì)胞微生物的典型生長(zhǎng)曲線將少量純種單細(xì)胞微生物接種到恒容積的液體培養(yǎng)基中后，在適宜的溫度、通氣（厭氧菌除外）等條件下，它們的群體會(huì)有規(guī)律地生長(zhǎng)起來(lái)。每隔一定時(shí)間取樣，測(cè)菌細(xì)胞數(shù)目。以細(xì)胞數(shù)目的對(duì)數(shù)值作縱坐標(biāo)，以培養(yǎng)時(shí)間作橫坐標(biāo)，可以畫(huà)出一條有規(guī)律的曲線即單細(xì)胞微生物的典型生長(zhǎng)曲線。生長(zhǎng)曲線代表了單細(xì)胞微生物在新的環(huán)境中從開(kāi)始生長(zhǎng)、分裂直至死亡的整個(gè)動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。單細(xì)胞微生物的典型生長(zhǎng)曲線

延滯期指數(shù)期穩(wěn)定期衰亡期又稱：停滯期、調(diào)整期、適應(yīng)期－“萬(wàn)事開(kāi)頭難”1、特點(diǎn)：生長(zhǎng)速率常數(shù)R=0;細(xì)胞形態(tài)變大或增長(zhǎng);細(xì)胞內(nèi)RNA特別是rRNA含量增高，原生質(zhì)嗜堿性增強(qiáng);合成代謝活躍（核糖體、酶類(lèi)、ATP合成加快），易產(chǎn)生誘導(dǎo)酶;對(duì)外界不良條件反應(yīng)敏感（如氯化鈉濃度、溫度、抗生素等理、化學(xué)藥物）。（一）延滯期2、在發(fā)酵工業(yè)上需設(shè)法盡量縮短延遲期，措施有：①接種齡：對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的菌種接種,子代停滯期短；穩(wěn)定期的菌種接種，子代停滯期居中；停滯期或衰亡期菌種接種，子代停滯期長(zhǎng)。②增加接種量；一般來(lái)說(shuō)，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）。③調(diào)整培養(yǎng)基的成分，應(yīng)適當(dāng)豐富，且發(fā)酵培養(yǎng)基成分盡量與種子培養(yǎng)基的成分接近。（二）指數(shù)期1、特點(diǎn)：生長(zhǎng)速率常數(shù)R最大，即代時(shí)最短;細(xì)胞進(jìn)行平衡生長(zhǎng)，菌體大小、形態(tài)、生理特征等比較一致;酶系活躍，代謝最旺盛。x2x1t2t1t2-t13.322(lgx2-lgx1)生長(zhǎng)速率常數(shù)R=t2-t13.322(lgx2-lgx1)代時(shí)G=

繁殖代數(shù)n=3.322(lgx2-lgx1)2、指數(shù)期中的的三個(gè)重要參數(shù)一些細(xì)菌的代時(shí)菌名 培養(yǎng)基 培養(yǎng)溫度 代時(shí)E.coli（大腸桿菌） 肉湯 37℃ 17minE.coli

牛奶 37 12.5 Enterobacteraerogenes（產(chǎn)氣腸細(xì)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 48Azotobacterchroococcum（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（1）菌種：不同菌種其代時(shí)差別極大。（2）營(yíng)養(yǎng)成分：同一種微生物，在營(yíng)養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)時(shí)，其代時(shí)較短，反之則長(zhǎng)。（3）營(yíng)養(yǎng)物濃度：既影響微生物的生長(zhǎng)速率，又影響它的生長(zhǎng)總量。（濃度0.1～2.0mg/mL影響生長(zhǎng)速率，濃度2.0～8.0mg/mL時(shí)影響最終產(chǎn)量）（圖）（4）培養(yǎng)溫度：溫度對(duì)微生物的生長(zhǎng)速率明顯的影響。3、影響指數(shù)期微生物代時(shí)長(zhǎng)短的因素營(yíng)養(yǎng)物濃度與對(duì)數(shù)期生長(zhǎng)速率和產(chǎn)量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(zhǎng)速度和最大收獲量受影響時(shí)間細(xì)胞數(shù)或菌體量4、應(yīng)用指數(shù)期的微生物具有整個(gè)群體的生理特性一致、細(xì)胞各成分平衡增長(zhǎng)和生長(zhǎng)速率恒定等優(yōu)點(diǎn)。（1）用作代謝、生理等研究的良好材料；（2）是增殖噬菌體的最適宿主；（3）是發(fā)酵工業(yè)中用種子的最佳材料。（4）進(jìn)行染色、形態(tài)觀察等的良好材料。（三）穩(wěn)定期1、特點(diǎn)：（1）R=0，即處于新繁殖的細(xì)胞數(shù)與衰亡的細(xì)胞數(shù)相等，或正生長(zhǎng)與負(fù)生長(zhǎng)相等的動(dòng)態(tài)平衡之中。（2）菌體產(chǎn)量達(dá)到了最高點(diǎn)。（3）菌體產(chǎn)量與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗間呈現(xiàn)出有規(guī)律的比例關(guān)系。（4）細(xì)胞內(nèi)開(kāi)始積聚糖原、異染顆粒和脂肪等內(nèi)含物；芽孢桿菌一般在這時(shí)開(kāi)始形成芽孢；（5）通過(guò)復(fù)雜的次生代謝途徑合成各種次生代謝物。

Y指生長(zhǎng)產(chǎn)量常數(shù)/生長(zhǎng)得率，表示微生物對(duì)基質(zhì)利用效率的高低，即消耗每g或mol營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)所產(chǎn)生的菌體干重（g）。Y=x–x0C0

–C=x–x0C02、生長(zhǎng)得率3、穩(wěn)定期到來(lái)的原因（1）營(yíng)養(yǎng)物尤其是生長(zhǎng)是限制因子耗盡；（2）營(yíng)養(yǎng)物的比例失調(diào)；（3）酸、醇、毒素或H2O2等有害代謝產(chǎn)物的累積；（4）pH、氧化還原勢(shì)等物理化學(xué)條件越來(lái)越不適宜等等。4、應(yīng)用（1）對(duì)以生產(chǎn)菌體或菌體生長(zhǎng)相平行的代謝產(chǎn)物的最佳收獲期；（2）是對(duì)維生素、堿基、氨基酸等物質(zhì)進(jìn)行生物測(cè)定的最佳測(cè)定時(shí)期；（3）通過(guò)對(duì)穩(wěn)定期到來(lái)原因的研究，促進(jìn)了連續(xù)培養(yǎng)原理的提出和工藝、技術(shù)的創(chuàng)建。（四）衰亡期1、特點(diǎn)：（1）細(xì)胞死亡數(shù)增加，死亡數(shù)大大超過(guò)新增殖的細(xì)胞數(shù)，群體中的活菌數(shù)目急劇下降，出現(xiàn)“負(fù)生長(zhǎng)”（

R＜0）；（2）細(xì)胞出現(xiàn)多形態(tài)，畸形或衰退形；（3）因菌體本身產(chǎn)生的水解酶及代謝產(chǎn)物的作用，使菌體死亡、自溶等。（4）有的微生物進(jìn)一步合成或釋放次生代謝物。（5）芽孢桿菌在此期釋放芽孢等。生長(zhǎng)特點(diǎn)成因菌體特征應(yīng)用及其它調(diào)整期對(duì)數(shù)期穩(wěn)定期衰亡期不立即繁殖繁殖速度最快出生率等于死亡率,活菌數(shù)最大,代謝產(chǎn)物大量積累死亡超過(guò)繁殖適應(yīng)新環(huán)境條件適宜生存條件開(kāi)始惡化生存條件極度惡化代謝活躍,體積增長(zhǎng)較快個(gè)體形態(tài)和生理特性穩(wěn)定有些種類(lèi)出現(xiàn)芽孢出現(xiàn)畸變與菌種和培養(yǎng)條件有關(guān)生產(chǎn)用菌種科研材料改善和控制條件,延長(zhǎng)穩(wěn)定期細(xì)胞裂解釋放產(chǎn)物單細(xì)胞微生物生長(zhǎng)的四個(gè)時(shí)期四、微生物的連續(xù)培養(yǎng)分批培養(yǎng)：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)：在微生物培養(yǎng)的過(guò)程中，不斷地供給新鮮的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，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，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)。1、概念

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)恒濁器（turbidostat）這是根據(jù)培養(yǎng)器內(nèi)微生物的生長(zhǎng)密度，并借光電控制系統(tǒng)來(lái)控制培養(yǎng)液流速，以取得菌體密度高、生長(zhǎng)速度恒定的微生物細(xì)胞的連續(xù)培養(yǎng)器。在恒濁器中的微生物，始終能以最高生長(zhǎng)速率進(jìn)行生長(zhǎng)，并可在允許范圍內(nèi)控制不同的菌體密度。恒化器（chemostat或bactosen）與恒濁器相反，恒化器是一種設(shè)法使培養(yǎng)液流速保持不變，并使微生物始終在低于其最高生長(zhǎng)速率條件下進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖的一種連續(xù)培養(yǎng)裝置。這是一種通過(guò)控制某一種營(yíng)養(yǎng)物的濃度，使其始終成為生長(zhǎng)限制因子的條件下達(dá)到的。2、連續(xù)培養(yǎng)方法

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)，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。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。（1）恒濁器—恒濁連續(xù)培養(yǎng)（2）恒化器—恒化連續(xù)培養(yǎng)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。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)室為主恒濁器與恒化器的比較2、連續(xù)發(fā)酵將連續(xù)培養(yǎng)用于發(fā)酵，即為連續(xù)發(fā)酵，相對(duì)于單批發(fā)酵而言。SCP的生產(chǎn)、乙醇、乳酸、丙酮和丁醇的發(fā)酵、石油脫蠟、污水處理等應(yīng)用。優(yōu)點(diǎn)：高效，簡(jiǎn)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(jìn)行自動(dòng)控制；產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定；節(jié)約大量動(dòng)力、人力、水和蒸汽，且使水、汽、電的負(fù)荷均衡合理。缺點(diǎn)：菌種易于退化；易于遭到雜菌污染；營(yíng)養(yǎng)物利用率低于單批培養(yǎng)。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。五、微生物的個(gè)體生長(zhǎng)和群體的同步生長(zhǎng)

使用同步培養(yǎng)技術(shù)，即設(shè)法使群體中的所有細(xì)胞盡可能都處于同樣細(xì)胞生長(zhǎng)和分裂周期中，然后分析此群體的各種生物化學(xué)特征，從而了解單個(gè)細(xì)胞所發(fā)生的變化。通過(guò)同步培養(yǎng)而使細(xì)胞群體處于分裂步調(diào)一致的狀態(tài)即同步生長(zhǎng)。進(jìn)行同步分裂的細(xì)胞稱為同步細(xì)胞。

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)：（1）環(huán)境條件誘導(dǎo)法：抗生素、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。（2）機(jī)械篩選法：選擇性過(guò)濾、梯度離心或膜洗脫法。物理方法，隨機(jī)選擇，不影響細(xì)胞代謝。硝酸纖維素膜法細(xì)菌細(xì)胞會(huì)粘附于具有相反電荷的硝酸纖維微孔濾膜上。第二節(jié)、影響微生物生長(zhǎng)的主要因素幾個(gè)基本概念1、滅菌：是指采用強(qiáng)烈的理化因素，使任何物體內(nèi)外部的一切微生物永遠(yuǎn)喪失其生長(zhǎng)繁殖能力的措施稱為滅菌。分殺菌和溶菌2、消毒：指采用較溫和的理化因素，僅殺死物體表面或內(nèi)部一部分對(duì)人體有害的病原菌，而對(duì)被消毒的物體基本無(wú)害的措施。3、防腐：是指采用某種物理,化學(xué)或生物因素,抑制物體上的微生物進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖,從而達(dá)到防止食品等發(fā)生霉腐的措施.處理方法有:低溫、缺氧、干燥、高滲、高酸、高醇、加防腐劑等。第二節(jié)、影響微生物生長(zhǎng)的主要因素一、溫度（一）1.微生物生長(zhǎng)要有一定的溫度范圍溫度升高，細(xì)胞生化反應(yīng)速率加快，每升高10℃加快1倍，但溫度升高，細(xì)胞內(nèi)pr、酶和核酸可能受到不可逆的破壞按微生物的生長(zhǎng)速度劃分→M溫度三基點(diǎn);最低生長(zhǎng)溫度：指微生物能進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖的最低溫度界限。微生物在此范圍內(nèi)尚能生長(zhǎng)，但生長(zhǎng)很慢，若低于此溫度，則生長(zhǎng)受到抑制，甚至死亡。一般-10—-5℃，極端-30℃最高生長(zhǎng)溫度：指微生物能進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖的最高溫度界限。微生物處于這個(gè)溫度，尚能生長(zhǎng)，但生長(zhǎng)慢，若高于此溫度，則易于衰老和死亡。一般80-95℃，極端105-150℃最適生長(zhǎng)溫度：指微生物生長(zhǎng)速率最高時(shí)的溫度。最適生長(zhǎng)溫度不等于積累代謝物最高時(shí)的培養(yǎng)溫度。例：乳酸鏈球菌的生長(zhǎng)最適溫度為34℃，發(fā)酵產(chǎn)酸最快的溫度為30℃

2、微生物按其生長(zhǎng)溫度范圍分三大類(lèi)群

低溫型微生物:-10-30℃，最適宜10-20℃，分布在地球兩極的水域和土壤，海洋或冷藏場(chǎng)所中。

嗜溫型微生物:10-45℃，最適宜25-40℃，大多數(shù)微生物。

高溫型微生物:25-80℃，最適宜50℃1.干熱滅菌（1）烘箱熱空氣法條件：150-170℃，維持1-2h。

效果：可殺死細(xì)菌的芽孢，如梭狀芽孢桿菌。應(yīng)用范圍：用于玻璃器皿、金屬用具等的滅菌。(2)灼燒滅菌利用火焰直接把微生物燒死應(yīng)用范圍：適合于對(duì)接種針、環(huán)、試管口及不能用的污染物品或?qū)嶒?yàn)動(dòng)物尸體等的滅菌。2、濕熱滅菌1、常壓法

(1)巴氏消毒法條件:60-85℃,維持15S-30min(傳統(tǒng)法:60-65℃,30min)

效果：可殺死大多數(shù)細(xì)菌、真菌，孢子及酵母仍存活。應(yīng)用范圍：短期保存食品。(2)煮沸消毒法條件：100℃，加熱10-30min。

效果：可殺死全部細(xì)菌、真菌，不能殺死孢子應(yīng)用范圍：飲用水、注射器、毛巾及解剖用具的消毒；水果罐頭、果醬等食品。

(3)間歇滅菌法條件：80-100℃,加熱15-60min,冷卻后37℃保溫,重復(fù)三次。效果：可殺死全部細(xì)菌及芽孢。應(yīng)用范圍：不耐熱培養(yǎng)基滅菌。

2、加壓法(1)加壓蒸汽滅菌法條件：121℃（壓力1kg/cm2），5-20min，

或115℃，35min。

效果：可殺死全部細(xì)菌,大多數(shù)孢子應(yīng)用范圍:實(shí)驗(yàn)室、醫(yī)院、發(fā)酵工廠器材、物料及肉類(lèi)、蔬菜、奶制品滅菌(2)連續(xù)加壓蒸汽滅菌法條件：135-140℃,5-15s

效果：可基本達(dá)到無(wú)菌

應(yīng)用范圍：發(fā)酵工廠培養(yǎng)基及液態(tài)食品奶、果汁、蔬菜汁滅菌。影響加壓蒸汽滅菌效果的因素影響蒸汽滅菌效果的因素：A、

物體含菌量B、

排冷氣程度C、

PH值D、體積E、

加熱和散熱程度如滅菌對(duì)象是砂土、石蠟油等體積大、含菌多、傳熱差的物品，則應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)時(shí)間。在加壓蒸汽滅菌中，要引起注意的一個(gè)問(wèn)題是，在恒壓之前，一定要排盡滅菌鍋中的冷空氣。

高溫對(duì)培養(yǎng)基的有害影響及其防止1、有害影響(1)形成沉淀物：多肽類(lèi)、磷酸鹽、碳酸鹽等。

(2)破壞營(yíng)養(yǎng),提高色澤:產(chǎn)生氨基糖、焦糖或黑色素——褐變

（3）降低PH值

(4)降低濃度：氣溫低時(shí)增加冷凝水2、防止措施（1）采用特殊加熱滅菌法：分別滅菌后再混合；低壓或間歇滅菌；瞬時(shí)滅菌。（2）過(guò)濾除菌:使用濾膜或過(guò)濾器，如燒結(jié)玻璃板、石棉板,硅藻土過(guò)濾器等,缺點(diǎn)是無(wú)法去除病毒和噬菌體。

（3）其它方法：易發(fā)生沉淀的，按配方逐一加入成分；加0.01%EDTA（乙二胺四乙酸）0.01%NTA（氮川三乙酸）等螯合劑防止金屬離子沉淀；用氧化乙烯對(duì)個(gè)別成分滅菌。1、降低酶活性。大多數(shù)微生物活動(dòng)降低、休眠，甚至死亡。少數(shù)能生長(zhǎng)。①細(xì)胞內(nèi)水分轉(zhuǎn)變?yōu)楸w,引起細(xì)胞明顯脫水,而不能存活。②細(xì)胞內(nèi)形成的冰晶對(duì)微生物細(xì)胞產(chǎn)生機(jī)械性的傷害。注意：①微生物不同，反應(yīng)不同②冷凍速度不同，反應(yīng)不同③冷凍和解凍交替，比一直冷凍更易死亡。④環(huán)境條件不同，反應(yīng)不同：pH低、水分多，死亡快；糖、鹽、蛋白質(zhì)、脂肪含量高則死亡慢。（二）低溫對(duì)微生物的影響

（三）低溫用于食品保藏低溫保藏是食品貯藏中，品質(zhì)下降最低的一種貯藏方法。１、寒冷溫度：（14-7℃）嗜冷微生物能生長(zhǎng)，但生長(zhǎng)比較慢，貯藏有效期比較短，貯藏果蔬食品。２、冷藏溫度：（7-0℃）（常用4-8℃）嗜冷微生物能緩慢生長(zhǎng)，多數(shù)病原菌不能生長(zhǎng)，保藏有效期較短，貯藏食品：肉、禽蛋、乳品、果蔬等。３、凍藏溫度：低于0℃（常用-18℃）幾乎可以阻止所有微生物的生長(zhǎng)，可進(jìn)行長(zhǎng)期貯藏，但由于影響食品品質(zhì)，所以食品工業(yè)中一般采取：冷藏

二、pH（一）微生物生長(zhǎng)的pH值范圍1、總體說(shuō)，M生長(zhǎng)2＜pH＜9,少數(shù)例外.絕大多數(shù)在5-92、每種M,有自己的生長(zhǎng)pH三基點(diǎn):最低、最適和最高pH值。大腸桿菌:最低pH4.3,最適pH6.0-8.0,最高pH9.5。3、堿M:喜歡偏堿環(huán)境，多數(shù)細(xì)菌、放線菌細(xì)菌：最適pH7.0-7.6放線菌:7.5-8.54、嗜酸M：適合偏酸環(huán)境，多數(shù)真菌和酵母菌.

霉菌：最適pH4.0-5.8酵母菌：3.8-6.05、耐堿M：pH＞9可生活,如脫氮硫桿菌pH11下可生活6、耐酸M：pH＜4可生活，如氧化硫硫桿菌pH1下可生活（二）作用機(jī)理1、pH值能影響細(xì)胞膜的電荷，從而影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收；2、pH值能影響代謝過(guò)程中酶的活性，從而影響M生命活動(dòng)（三）生產(chǎn)中的應(yīng)用

1、發(fā)酵食品：酸奶、酸菜等2、酸漬食品：如加入醋酸，增加食品風(fēng)味。3、消毒防腐：如醋酸,可殺死沙門(mén)氏菌,大腸桿菌等。條件：對(duì)人體無(wú)毒害，不影響食品的風(fēng)味，加入食品后的含量應(yīng)不超過(guò)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。舉例：①苯甲酸及其鈉鹽：pH2.5-4.5抑菌作用強(qiáng)，果汁、酸性飲料，含量應(yīng)≤0.1％②山梨酸及其鉀鹽：pH＜6對(duì)霉菌、酵母抑制強(qiáng),用于酸性食品防腐飲料。③丙酸以及其鈣鹽：酸性環(huán)境，抑制霉菌，含量≤0.32％。用于酸類(lèi)、糖類(lèi)、干酪。④脫氧醋酸及其鈉鹽：毒性低，廣譜抑菌。用于濃縮桔漿、清涼飲料⑤乳酸：抑制細(xì)菌，用于空氣消毒。培養(yǎng)基pH變化的原因及調(diào)節(jié)

原因:1.大多數(shù)微生物使培養(yǎng)基pH下降.如乳酸菌分解G產(chǎn)生乳酸2、有些微生物使培養(yǎng)基pH上升.如尿素細(xì)菌水解尿素產(chǎn)生氨pH調(diào)節(jié)治標(biāo)治本過(guò)酸時(shí)：過(guò)堿時(shí)：加NaOH、Na2CO3等堿液中和過(guò)堿時(shí)：加H2SO4、HCl等酸液中和過(guò)酸時(shí)過(guò)堿時(shí)加適當(dāng)?shù)矗杭幽蛩?、NaNO3、NH4OH或蛋白質(zhì)提高通氣量加適當(dāng)碳源：加糖、乳酸、醋酸、檸檬酸或油脂等降低通氣量三、氧化還原電位定義：氧化還原反應(yīng)中，電子從一種物質(zhì)轉(zhuǎn)移到了另一種物質(zhì)，在兩者之間產(chǎn)生了電位差，叫氧化還原電位單位：（mV)因?yàn)槲⑸锏纳L(zhǎng)需要能量，所以微生物的生長(zhǎng)與環(huán)境中的Eh相關(guān)自然環(huán)境中的Eh：816---421mV816mV,氧化反應(yīng)需氧-421mV,還原反應(yīng)厭氧1、影響Eh的因素O2存在Eh較高pH高而Eh較低還原性物質(zhì)低Eh2、微生物生長(zhǎng)需要的Eh好氧+Eh300-400mV兼性厭氧100-350mV微需氧50mV厭氧-Eh-150mV四、光和射線

除了光合微生物外，大多數(shù)微生物不需要光，但有些微生物雖然不是光合微生物，可是它們表現(xiàn)一定的趨光性。例如靈芝菌在散射光光照下，才能長(zhǎng)成具有長(zhǎng)柄的盾狀或耳狀子實(shí)體。太陽(yáng)光除可見(jiàn)光線外，還有長(zhǎng)光波的紅外線和短光波的紫外線以及更短的電磁波包括X—射線和r—射線。它們都具有殺菌的作用，波長(zhǎng)越短，殺菌作用越強(qiáng)。（一）紫外線紫外線的波長(zhǎng)范圍在136nm—390nm，不同波長(zhǎng)的紫外線，具有不同的殺菌力，250nm—280nm波長(zhǎng)的殺菌力最強(qiáng)。作用原理：主要是細(xì)胞中的核酸（DNA）具有吸收紫外線的能力，使核酸中的堿基配對(duì)發(fā)生錯(cuò)誤，從而影響了DNA的復(fù)制，輕則發(fā)生突變，重則造成死亡。象人們一般把東西拿到太陽(yáng)光下曝曬，用的就是陽(yáng)光中具有紫外線，具備殺菌作用的原理。目前，紫外線以用做強(qiáng)殺菌劑，有的已制成了紫外線殺菌燈管，放在無(wú)菌室中進(jìn)行殺菌而用。另外，紫外線在遺傳育種領(lǐng)域中用來(lái)做為誘變劑，因紫外線能引起DNA中堿基排列次序發(fā)生變化，從而引起了基因突變，產(chǎn)生新種。（二）X—射線和r—射線

X—射線和γ—射線具有更短波長(zhǎng)，也具有強(qiáng)的殺菌作用，作用的原理引起物質(zhì)電離，如水的電離，使水形成H和OH的自由基；自由離子與溶液中經(jīng)常存在的氧分子產(chǎn)生一些具有氧化性的過(guò)氧化物如H2O2（過(guò)氧化氫）等，而使細(xì)胞受到損傷甚至死亡。低劑量的X—射線和r—射線可作為誘變劑，而使遺傳育種中，高劑量作為殺菌劑。六、化學(xué)藥物很多化學(xué)藥物對(duì)微生物有殺菌作用和抑制生長(zhǎng)作用。低劑量的化學(xué)藥物對(duì)微生物起抑制或防腐作用，高劑量的化學(xué)藥物對(duì)微生物起殺菌作用。

化學(xué)藥物殺菌劑種類(lèi)很多，現(xiàn)分如下幾大類(lèi)進(jìn)行討論。（一）重金屬鹽類(lèi)有無(wú)機(jī)和有機(jī)的重金屬鹽類(lèi)，如汞、銀、鉛、鋅、銅等重金屬元素的化合物都有很強(qiáng)的毒性殺菌作用很強(qiáng)。殺菌原理：主要使細(xì)胞中蛋白質(zhì)凝固變性或與酶以及某些活性物質(zhì)的活性基團(tuán)結(jié)合，妨礙這些基團(tuán)的正常作用，而起抑制細(xì)胞生長(zhǎng)的作用。（二）氧化劑

過(guò)氧化氫（H2O2）、高錳酸鉀（KMnO4）次氯化鈣[Ca（OCl）Cl或Ca（OCl）2]以及鹵素如游離的氯、溴、碘、氟和它們的化合物等，都是氧化劑。

殺菌原理：是破壞原生質(zhì)結(jié)構(gòu)或氧化細(xì)胞結(jié)構(gòu)中的一些活性基團(tuán)而發(fā)生殺菌作用。（三）還原劑硫酸亞鐵（FeSO4）、甲醛（HCHO）都是常用的還原消毒劑，甲醛是氣體，但能溶解于水中，因而市場(chǎng)售的一般都是30—40%的水溶液甲醛。

殺菌原理：主要能與蛋白質(zhì)的?；驇€基起反應(yīng)，引起蛋白質(zhì)變性，而死亡。（四）表面活性物質(zhì)

乙醇、甲酚、來(lái)蘇爾、石碳酸（酚）、新潔爾滅、肥皂等都是表面活性潔凈消毒劑。

殺菌原理：①降底細(xì)胞的表面張力；②能使蛋白質(zhì)變性和損傷胞壁以及質(zhì)膜的作用；③是破壞細(xì)胞膜的滲透性。（五）無(wú)機(jī)堿類(lèi)和酸類(lèi)

氫氧化鉀（KOH）、硫酸（H2SO4）、氫氧化鈉（NaOH）物質(zhì)，都能起殺菌作用。

殺菌原理：引起細(xì)胞物質(zhì)的水解和凝結(jié)，例如，1%HCl、1%NaOH起殺菌作用。（六）毒性物質(zhì)二氧化硫（SO2）、硫化氫（H2S）、一氧化碳（CO）和氰化物（HCN）。

殺菌原理：對(duì)原生質(zhì)中的一些活性基團(tuán)或輔酶成分能發(fā)生專性結(jié)合，使其失活，降低代謝活動(dòng)或使代謝不能進(jìn)行，達(dá)到殺菌作用。（七）染料

結(jié)晶紫、堿性復(fù)紅、孔雀綠等染料都有一定殺菌作用。殺菌原理：主要是染料中有發(fā)色團(tuán)和助色團(tuán)，能和原生質(zhì)中的電荷結(jié)合，使蛋白質(zhì)變性，而達(dá)到殺菌作用，低濃度可起到抑制微生物生長(zhǎng)的作用。各種環(huán)境的因素對(duì)于微生物的生長(zhǎng)發(fā)育的影響，有一定的規(guī)律性，在各種因素的最低和最高限度之間，微生物才能進(jìn)行生命的活動(dòng)，在最適的程度時(shí)，微生物的活動(dòng)能力最強(qiáng)。例如對(duì)于一種微生物不合適的PH值，可以因?yàn)闇囟忍岣叨訌?qiáng)它的不利影響，環(huán)境中溫度過(guò)高，不適宜于一種微生物生長(zhǎng)時(shí)，可以增加一些合適的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)而使繼續(xù)生長(zhǎng)等。但是在許多因素綜合的一定環(huán)境中，某一因素的改變往往可以發(fā)生主導(dǎo)的影響。

第三節(jié)抗生素對(duì)微生物的作用就一般而言，抗生素是通過(guò)抑菌和殺菌來(lái)達(dá)到效果的：1.干擾細(xì)菌細(xì)胞壁合成2.抑制細(xì)菌蛋白質(zhì)合成3.抑制細(xì)菌核酸合成4.損傷細(xì)菌細(xì)胞膜5.增強(qiáng)吞噬細(xì)胞的功能抑菌殺菌1、抑制細(xì)胞壁的形成事實(shí)上，β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素又可分為以下幾類(lèi)：青霉素類(lèi)頭孢菌素類(lèi)碳青霉烯類(lèi)頭霉素類(lèi)單環(huán)β-內(nèi)酰胺類(lèi)β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素的作用機(jī)理抗生素與細(xì)菌細(xì)胞壁構(gòu)成分子的構(gòu)象相似，競(jìng)爭(zhēng)性阻斷交聯(lián)合成進(jìn)而阻礙細(xì)菌細(xì)胞壁的合成，導(dǎo)致細(xì)菌在低滲透壓環(huán)境下膨脹破裂死亡