微生物的生长与控制

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1、第六章微生物的生长与控制【知识目标】1.了解微生物生长的概念。2.理解环境条件对微生物生长的影响和控制方法，工业上常用的微生物培养技术。3.掌握几种常用的微生物生长量的测定方法，微生物的生长曲线及对生产实践的指导意义，微生物的诱变育种和常用的微生物菌种保藏的方法。【技能目标】1.能够运用微生物生长量的相关理论知识，完成微生物生长量的测定。2.能够运用微生物生长规律的相关理论知识，完成微生物生长曲线的绘制，并学会如何运用微生物的生长曲线来指导生产实践。3.能够运用微生物菌种保藏的相关知识，完成生产菌

2、种的保藏工作。第一节微生物的生长一、微生物生长的概念微生物生长是细胞物质有规律地、不可逆增加，导致细胞体积增大的生物学过程，这是微生物个体生长的定义。当微生物生长到一定阶段，由于细胞结构的复制与重建并通过特定方式产生新的生命个体，即引起个体数量增加，这是微生物的繁殖。由于微生物个体微小，生长与繁殖这两个过程是紧密联系又很难划分的过程。因此在讨论微生物生长时，往往将这两个过程放在一起讨论，这样微生物生长又可以定义为在一定时间和条件下细胞数量的增加，这是微生物群体生长的定义。二、微生物生长量的测定（一

3、）微生物细胞数目的测定方法1．细胞总数计数法细胞总数计数法是用来计数细胞悬液中细胞数量的一种方法。一般包括显微镜直接计数法、涂片计数法和比浊法。（1）显微镜直接计数法这类方法是利用特定的血球计数板，在显微镜下计算一定容积里样品中微生物的数量。此法的缺点不能区分死菌与活菌。图6-1血球计数板和血球计数板计数网的分区和分格血球计数板是一块特制的载玻片（如图6-1），上面有特定面积（1mm2）和高度（0.1mm）的计数室，在1mm2的面积里又被刻划成25个（或16个）中格，每个中格进一步划分成16个（或

4、25个）小格，但整个计数室都是由400个小格组成。将稀释的样品滴在计数板上，盖上盖玻片，然后在显微镜下计算4～5个中格的菌体总数，并求出每个小格所含菌体的平均数，再按下面公式求出每毫升样品所含的菌体数。（2）涂片计数法用计数板附带的0.01mL吸管，吸取定量稀释的细菌悬液，放置刻有1cm2面积的玻片上，使菌液均匀地涂布在1cm2面积上，固定后染色，在显微镜下任意选择几个乃至十几个视野来计算细胞数量。根据计算出的视野面积核算出1cm2中的菌数，然后按1cm2面积上的菌液量和稀释度，计算每毫升原液中

5、的含菌数。每毫升原菌液的含菌数＝视野中的平均菌数×1cm2/视野面积×100×稀释倍数（3）比浊法比浊法是测定菌悬液中细胞数量的快速方法。其原理是菌悬液中的细胞浓度与混浊度成正比，与透光度成反比。细胞越多，浊度越大，透光量越少。因此，测定菌悬液的光密度（或透光度）可以反映细胞的浓度。将未知细胞数的菌悬液与已知细胞数的菌悬液相比，求出未知菌悬液所含的细胞数。浊度计、分光光度仪是测定菌悬液细胞浓度的常用仪器（如图6-2）。图6-2比浊法此法比较简便，但使用有局限性。菌悬液颜色不宜太深，不能混杂其他物质

6、，否则不能获得正确结果。2．活菌计数法活菌计数法是通过测定样品在培养基上形成的菌落数来间接确定其活菌数的方法，故又称平板计数法（如图6-3）。活菌计数法的特点是计算的结果是活菌落。在进行活菌计数时要注意样品的稀释度，保证一个活细胞可形成一个菌落。（1）涂布平板法用灭菌的涂布器将一定体积（不大于0.1mL）适当稀释度的菌液涂布在琼脂培养基的表面，然后保温培养到有菌落出现，记录菌落的数目并换算成每毫升试样中的活细胞数量。（2）倒平板法将样品稀释到一定浓度，取一定体积（0.1mL～1mL）倒入冷却至45

7、℃的固体培养基中混合，然后倒入无菌平皿中制成平板，培养后出现菌落，由菌落数推算出活菌总数。图6-3涂布平板法和倒平板法（3）滤膜过滤法当待测样品中菌数很低时，可以将样品通过膜过滤器（如图6-4），然后将膜转到相应的培养基上进行培养，对形成的菌落进行统计。图6-4滤膜过滤法测定微生物生长的相关生理指标，也可以间接的反应出微生物的生长量，常用以下方法来测定。1．重量法此法的原理是根据每个细胞有一定的重量而设计的。它可以用于单细胞、多细胞以及丝状体微生物生长量的测定。将一定体积的样品通过离心或过滤将菌体

8、分离出来，经洗涤，离心后直接称重，求出湿重。如果是丝状体微生物，过滤后用滤纸吸去菌丝之间的自由水，再称重求出湿重。不论是细菌样品还是丝状菌样品，可以将它们放在已知重量的平皿或烧杯内，于105℃烘干至恒重，取出放入干燥器内冷却，再称量，求出微生物干重。一般说来，干重为湿重的10%～20%。（二）微生物生理指标的测定方法2．体积测量法体积测量法又称测菌丝浓度法。通过测定一定体积培养液中所含菌丝的量来反映微生物的生长状况。具体方法是取一定量的待测培养液（如10mL）放在有刻度的离心管中（