微生物的生长与控制(III)

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1、概念：§1.测定生长繁殖的方法§2.影响微生物生长的主要因素§3.微生物培养法§4.有害微生物的控制Chap.6微生物的生长与控制§3.影响微生物生长的主要因素§5.有害微生物的控制§4.微生物培养法§1.测定生长繁殖的方法Chap.6微生物的生长与控制§2.微生物的生长规律●微生物生长特点----平衡生长----生长引起繁殖----用群体指标反映（研究）生长●生长的定义Growthisdefinedasanincreaseincellularconstituentsandmayresultinanincreaseinamicroorganism’ssi

2、ze,populationnumber,orboth.●微生物数量和重量的增加。§.1测定生长繁殖的方法一、研究M生长繁殖的意义：1、生长繁殖是M和外界环境因素相互作用的综合反映，生长繁殖情况可作为M生理、生化和遗传研究的重要指标。2、生产实践：M的应用（菌体~酵母/产物合成）、致病菌/霉腐二、测定生长繁殖的方法测定方法主要有两类——测生长量和计繁殖数（一）测生长量：适用一切M1．测体积2．称干重3．间接法：比浊法、生理指标法（测含N,/C,/P/DNA等）（二）计繁殖数1、直接法：●血球计数板法（常用）●P-H计数板●局限性2、间接法：（活菌计数法）●

3、平板计数法：菌落形成单位（cfu）●最大可能数量法（MPN）●膜过滤培养法§2、微生物的生长规律一、个体生长与同步生长●个体水平研究：----超薄切片----显微摄影技术----同步生长（培养）：细胞群体中每个个体处于同样的细胞生长、分裂周期状态。●同步培养方法①诱导法：变换温度、光脉冲、营养供应②机械筛选法（Helmstetter-cummings的膜洗脱技术）③同步培养方法的选择因M种类和研究目的不同而异aa.生理学研究中，选择法优于诱导法。b.诱导法，常用来研究DNA复制和细胞分裂机制等。（用营缺突变株）选择DNA复制开始点上的同步。二、典型生长曲

4、线（growthcurve）定义：描述单细胞M群体规律性生长的曲线。●绘制曲线条件1）分批培养2）细胞数目的对数为纵坐标●根据生长速率常数（R=n/t2-t1）划分：1）延滞期：生长速率为零，仅个体变化对策：----采用对数期种子(种子的活化）----增大接种量----采用营养丰富培养基2．指数期/对数期特点：----生长速率最大----平衡生长，代谢旺盛●影响指数期代时长短的因素1）菌种2）营养成分3）营养物浓度（生长限制因子存在与否）指数期M的应用①作为代谢、生理研究的良好材料（生理特性较一致，细胞成分平衡发展，生长速率恒定）。②增殖噬菌体的最适宿主

5、菌龄。③发酵生产中作为种子的最佳种龄。3．稳定期（最高生长期）特点：1）生长速率常数R=0，菌体产量达最高；2）菌体生长产量常数Y=（x―菌体干重，c―限制性营养物浓度）3）次生代谢产物合成③有害代谢物积累②营养物比例失调（C/N不合适）①营养物质耗尽原因：④pH氧化还原势等物化条件不适宜。4．衰亡期（declinephase）特点：个体死亡速度＞新生的速度，群体呈现负生长（R为负值）三、微生物的连续培养连续生长:在反应器中不断地流加新鲜培养液,同时不断排出发酵液,使培养物达到动态平衡,微生物长期保持在指数期的平衡生长状态和衡定的生长速率上,该生长方式称

6、之为连续生长。．．．恒浊器工作原理：培养液浊度与菌浓度成正比限制性营养物与菌生长速度正比。控制方法：改变流量，使培养液浊度恒定恒定流量，使限制性营养物浓度恒定。流入培养基成分：各种营养成分都很充分限制性营养物浓度低，其他成分充分。容器内菌的生长速率：最大生长速率低于最大生长速率恒化器恒浊器菌体浓度↑，浊度↑，控制使流速↑；菌体密度恒定；生长速率最快恒化器限制性营养物浓度恒定，流速恒定；生长速率恒定；●建议理解图表：§3.影响微生物生长的主要因素一、温度●微生物温度生长范围（宽温、窄温微生物）●最适生长温度嗜冷菌：-10～20℃中温菌：20～45℃嗜热菌：

7、45～95℃●常见微生物培养温度肠杆菌科：37°C芽孢杆菌：30°C放线菌：28°C酵母菌：28°C土壤真菌：26-28°C●菌种在不同生理过程存在不同的最适温度二、氧气1）专性好氧菌只有在较高的氧浓度下才能生长的微生物。2）兼性厌氧菌以有氧生长为主，但也可在厌氧下生长的微生物。3）微好氧菌仅在较低氧分压下才能生长的微生物。4）耐氧菌可在有氧下进行发酵产能的微生物。5）厌氧菌仅能在厌氧条件下生长、分子态氧对其有毒害作用的一类微生物。●5类微生物的判断试验（半固体琼脂柱）●厌氧菌的氧毒害机制----自由基理论：生物体内存在着超氧阴离子等自由基，化学性质非常

8、活泼，反应力极强，可对细胞内各种生物活性的大分子和细胞膜产生破坏作用，引起细胞的