微生物生长及其控制

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1、第七章微生物的生长繁殖及其控制微生物生长的研究方法微生物的生长规律环境因素对微生物生长的影响微生物生长的控制第一节微生物生长的研究方法平板划线分离法稀释倒平板法单孢子或单细胞分离法利用选择性培养基分离法一、微生物纯培养获得方法1.平板划线分离法用接种环无菌操作沾取少许待分离的材料，在无菌平板表面进行连续划线或分区划线，如果划线适宜的话，微生物能一一分散，经培养后，可在平板表面得到单菌落。2.稀释倒平板法3.单细胞（单孢子）分离法采用显微分离法从混杂群体中直接分离单个细胞或单个个体进行培养以获得纯培养的方法。该方法要

2、在显微镜下进行。毛细管法：用毛细管提取微生物个体，适合于较大微生物。显微操作仪：用显微针、钩、环等挑取单个细胞或孢子以获得纯培养。小液滴法：将经过适当稀释后的样品制成小液滴，在显微镜下选取只含一个细胞的液滴来进行纯培养物的分离。4.选择性培养基分离法各种微生物对不同的化学试剂、染料、抗生素等具有不同的抵抗能力，利用这些特性可配制合适某种微生物而限制其它微生物生长的选择培养基，用它来培养微生物以获得纯培养。微生物纯培养分离方法的比较分离方法应用范围平皿划线法方法简便，多用于分离细菌稀释倒平皿法即可定性，又可定量，用途

3、广泛单细胞挑取法局限于高度专业化的科学研究利用选择培养基法适用于分离某些生理类型较特殊的微生物二、微生物的培养方法好氧培养厌氧培养同步生长：一个细胞群体中各个细胞都在同一时间处于同一生长状态的生长。同步细胞：进行同步生长的细胞。同步培养法：使培养物中所用细胞都处于同步生长的培养方法。三、微生物的同步培养获得同步生长的方法过滤法将不同步的细胞培养物通过孔径大小不同微孔滤器，从而将大小不同的细胞分开，分别将滤液中的细胞取出进行培养，获得同步细胞。离心法将不同步的细胞培养物悬浮在不被这种细菌利用的糖或葡聚糖的不同梯度溶液

4、里，通过密度梯度离心将不同细胞分布成不同的细胞带，每一细胞带的细胞大致是处于同一生长期的细胞，分别将它们取出进行培养，就可以获得同步细胞。膜洗脱法原理：一些细菌细胞会紧紧粘附于硝酸纤维微孔滤膜上。步骤：菌悬液通过微孔滤膜，细胞吸附其上；反置滤膜，以新鲜培养液通过滤膜，洗掉浮游细胞；除去起始洗脱液后就可以得到刚刚分裂下来的新生细胞，即为同步培养。诱导法温度培养基成分光照采用物理、化学因子使微生物细胞生长进行到某个阶段而停下来，使先到达该阶段的微生物细胞不能进入下一生长阶段，待全部群体细胞都到达该生长阶段后，再除去该因

5、子，使全部群体细胞同时进入下一个生长阶段，以达到诱导微生物细胞同步生长的目的。四、微生物的连续培养分批培养：将微生物置于一定容积的定量的培养基中培养，培养基一次性加入。不再补充和更换，最后一次性收获的培养方式。连续培养：在微生物培养的过程中，不断地供给新鲜的营养物质，同时排除含菌体及代谢产物的发酵液，让培养的微生物长时间地处于对数生长期，以利于微生物的增殖速度和代谢活性处于某种稳定状态。连续培养理论基础：由于对典型生长曲线中稳定期到来原因的认识，采取相应有效措施推迟其来临，从而发展出现在的连续培养技术。当微生物在单

6、批培养方式下生长达到对数期后期时，一方面以一定的速度流进新鲜培养基并搅拌，另一方面以溢流方式流出培养液，使培养物达到动态平衡，其中的微生物就能长期保持对数期的平衡生长状态和稳定的生长速率。连续培养原理按控制方式分内控制（控制菌体密度）：恒浊器外控制（控制培养液流速）：恒化器连续培养器连续培养技术——恒化连续培养概念：维持培养基总体积不变，通过控制培养基中某一生长限制性底物浓度来调节微生物的生长速率及其细胞浓度的培养技术。特点：维持营养成分的亚适量，控制微生物生长速率。菌体生长速率恒定，菌体均一、密度稳定，产量低于最

7、高菌体产量。应用范围：实验室科学研究。恒化器Chemostat概念：通过调节培养基流速，使培养液中微生物细胞密度保持恒定的连续培养方法。原理：通过调节新鲜培养基流入的速度和培养物流出的速度来维持菌浓度不变,即浊度不变。主要采用恒浊器，当浊度高时，使新鲜培养基的流速加快，浊度降低，则减慢培养基的流速。连续培养技术——恒浊培养使用范围：用于生产大量菌体、生产与菌体生长相平行的某些代谢产物，如乳酸、乙醇等。恒浊培养装置装置控制对象培养基培养基流速生长速率产物应用范围恒浊器菌体密度（内控制）无限制生长因子不恒定最高大量菌体

8、或与菌体形成相平行的产物生产为主恒化器培养基流速（外控制）有限制生长因子恒定低于最高不同生长速率的菌体实验室为主恒浊器与恒化器的比较连续培养在生产上的应用，相对于单批发酵而言。优点：高效，简化了操作——装料、灭菌、出料、清洗发酵罐等单元操作；自控：便于利用各种仪表进行自动控制；产品质量稳定节约大量动力、人力、水和蒸汽，且使水、汽、电的负荷均衡合理。缺点：菌种