微生物的生长及其控制

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1、第六章微生物的生长及其控制nwsuaf-micro微生物的个体生长（自学）微生物生长的测定微生物生长的规律影响微生物生长的主要因素有害微生物的控制内容提要第一节微生物生长的测定描述不同种类、不同生长状态的微生物生长情况，需选用不同的测定指标。（一）微生物细胞数目的检测法直接法（血球计数板、比例计数法）间接法（活菌计数法、液体稀释法、膜过滤法）（二）微生物生长量和生理指标测定法直接法(干重法，堆体积法)间接法（比浊法，碳、氮含量法，其它生理指标）1.显微镜直接计数法2.平板菌落计数法PourplatePourplate★技术要求：样品充分混匀，操作熟练快速（15~20min完成操作），

2、严格无菌操作；★注意事项：每一支吸管只能用于一个稀释度，样品混匀处理，倾注平板时的培养基温度；★适用范围：中温、好氧和兼性厌氧、能在营养琼脂上生长的微生物，★误差：多次稀释造成的误差是主要来源，其次还有由于样品内菌体分布不均匀、以及不当操作3.干重法将一定量的菌液中的菌体通过离心或过滤分离出来,然后烘干(干燥温度可采用105℃、100℃或80℃)、称重。一般干重为湿重的10%—20%，而一个细菌细胞一般重约10-12—10-13g。该法适合菌浓较高的样品。举例：大肠杆菌一个细胞一般重约10–12~10–13g，液体培养物中细胞浓度达到2×109个/ml时，100ml培养物可得10~9

3、0mg干重的细胞。4.生理指标法测含氮量蛋白质是细胞的主要物质，含量稳定，而氮是蛋白质的主要成分，通过测含氮量就可推知微生物的浓度。一般细菌含氮量为干重的12.5%，酵母菌为7.5%，霉菌为6.0%，根据一定体积培养液中的含氮量再乘以6.25，就可测得粗蛋白的含量。其他方法含碳、磷、DNA、RNA、耗氧量、消耗底物量、产二氧化碳、产酸、产热、粘度等，都可用于生长量的测定。第二节微生物的生长规律一、细菌群体生长规律——细菌生长曲线细菌接种到均匀的液体培养基后，在不补充营养物质或移去培养物，保持整个培养液体积不变条件下，以时间为横坐标，以菌数为纵坐标，根据不同培养时间里细菌数量的变化，可

4、以作出一条反映细菌在整个培养期间菌数变化规律的曲线，这种曲线称为生长曲线(growthcuwe)。其它名称：延滞期、停滞期、调整期、适应期现象：活菌数没增加，曲线平行于横轴。特点：生长速率常数=0细胞形态变大或增长细胞内RNA特别是rRNA含量增高，原生质嗜碱性增强合成代谢活跃（核糖体、酶类、ATP合成加快），易产生诱导酶对外界不良条件敏感，（如氯化钠浓度、温度、抗生素等化学药物）原因：适应新环境条件，合成新酶，积累必要中间产物①迟缓期（lagphase）②.对数期（logphase）其他名称：指数期现象：细胞数目以几何级增加，其对数与时间呈直线关系特点：生长速率常数最大，即代时最短

5、细胞进行平衡生长，菌体大小、形态、生理特征等比较一致代谢最旺盛细胞对理化因素较敏感③.稳定期（stationaryphase）又称：恒定期或最高生长期特点：新增殖的细胞数与老细胞的死亡数几乎相等，微生物的生长速率处于动态平衡，培养物中的细胞数目达到最高值。细胞分裂速度下降，开始积累内含物，产芽孢的细菌开始产芽孢。此时期的微生物开始合成次生代谢产物，对于发酵生产来说，一般在稳定期的后期产物积累达到高峰，是最佳的收获时期。原因：营养物尤其是生长限制因子的耗尽；营养物的比例失调，如碳氮比不合适;有害代谢废物的积累（酸、醇、毒素等）；物化条件（pH、氧化还原势等）不合适等④.衰亡期（decl

6、inephase）特点：细胞死亡数增加，死亡数大大超过新增殖的细胞数，群体中的活菌数目急剧下降，出现“负生长”。细胞内颗粒更明显，细胞出现多形态、畸形或衰退形，芽孢开始释放。因菌体本身产生的酶及代谢产物的作用，使菌体死亡、自溶等，发生自溶的菌生长曲线表现为向下跌落的趋势。产生原因：生长条件的进一步恶化，使细胞内的分解代谢大大超过合成代谢，继而导致菌体的死亡同步生长：一个细胞群体中各个细胞都在同一时间进行分裂的状态，称为同步生长（synchronousgrowth），进行同步分裂的细胞称为同步细胞。同步细胞群体在任何一时刻都处在细胞周期的同一相，彼此间形态、生化特征都很一致，因而是细胞

7、学、生理学和生物化学等研究的良好材料。二、同步生长（synchronousgrowth）同步培养技术（synchronousculture）：设法使群体中的所有细胞尽量都处于同样的细胞生长和分裂周期中。同步培养法：能获得处于同一生长阶段的群体细胞的培养方法获得同步生长的方法：获得同步生长的方法主要有两类：环境条件诱导法：变换温度、光线、培养基等。造成与正常细胞周期不同的周期变化。机械法：选择性过滤、梯度离心。物理方法，随机选择，不影响细胞代谢。三、连续培养