【正文】 ogenes（產(chǎn)氣腸細(xì)菌） 肉湯或牛奶 37 16~18 E. aerogenes 組合 37 29~44 B. Cereus（蠟狀芽孢桿菌） 肉湯 30 18 B. thermophilus（嗜熱芽孢桿菌） 肉湯 55 Lactobacillus acidophilus（嗜酸乳桿菌） 牛奶 37 66~87 Streptococcus lactis（乳酸鏈球菌） 牛奶 37 26 S. lactis 乳糖肉湯 37 48 Azotobacter chroococcum（褐球固氮菌） 葡萄糖 25 344~46 Mycobacterium tuberculosis（結(jié)核分枝桿菌）組合 37 792~93 Nitrobacter agilis（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）營養(yǎng)成分：同一種微生物，在營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基上生長時(shí)，其代時(shí)較短，反之則長。 ? （ 3）營養(yǎng)物濃度：既影響微生物的生長速率，又影響它的生長總量。 （濃度 ～ ，濃度～ ）（圖） ? （ 4）培養(yǎng)溫度：溫度對微生物的生長速率明顯的影響。 影響指數(shù)期微生物代時(shí)長短的因素 營養(yǎng)物濃度與對數(shù)期生長速率和產(chǎn)量 只最大收 獲量受影響 生長速度和最大收獲量受影響 時(shí)間 細(xì)胞數(shù)或菌體量 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)胞各成分平衡增長和生長速率恒定等優(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 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，或正生長與負(fù)生長相等的動(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)開始形成芽孢； （ 5）通過復(fù)雜的次生代謝途徑合成各種次生代謝物。 Y指生長產(chǎn)量常數(shù) /生長得率 ，表示微生物對基質(zhì)利用效率的高低 ，即消耗每 g或 mol營養(yǎng)物質(zhì)所產(chǎn)生的菌體干重（ g）。 Y= x – x0 C0 – C = x – x0 C0 生長得率 穩(wěn)定期到來的原因 （ 1）營養(yǎng)物尤其是生長是限制因子耗盡； （ 2）營養(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、氧化還原勢等物理化學(xué)條件越來越不適宜等等。 應(yīng)用 （ 1）對以生產(chǎn)菌體或菌體生長相平行的代謝產(chǎn)物的最佳收獲期； （ 2）是對維生素、堿基、氨基酸等物質(zhì)進(jìn)行生物測定的最佳測定時(shí)期； （ 3）通過對穩(wěn)定期到來原因的研究，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 特點(diǎn)： （ 1） 細(xì)胞死亡數(shù)增加，死亡數(shù)大大超過新增殖的細(xì)胞數(shù)，群體中的活菌數(shù)目急劇下降，出現(xiàn)“負(fù)生長” （ 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。 生長特點(diǎn) 成因 菌體特征 應(yīng)用及其它 調(diào)整期 對數(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 繁殖 適應(yīng)新環(huán)境 條件適宜 生存條件 開始惡化 生存條件 極度惡化 代謝活躍 ,體積增長較快 個(gè)體形態(tài)和 生理特性穩(wěn)定 有些種類 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 ,延長穩(wěn)定期 細(xì)胞裂解 釋放產(chǎn)物 單細(xì)胞微生物生長的四個(gè)時(shí)期 四、絲狀微生物的群體生長 ?絲狀微生物的純培養(yǎng)采用孢子接種，在液體培養(yǎng)基中振蕩培養(yǎng)或深層通氣加攪拌培養(yǎng)，菌絲體通過斷裂繁殖不形成產(chǎn)孢結(jié)構(gòu)。 ?以菌絲干重作為衡量生長的指標(biāo)，即以時(shí)間為橫坐標(biāo)，以菌絲干重為縱坐標(biāo)，繪制生長曲線。 ?培養(yǎng)時(shí)間與菌絲體干重的立方根成直線關(guān)系。 生長停滯期 : 孢子萌發(fā)前真正的停滯狀態(tài) 迅速生長期 :生長主要表現(xiàn)在菌絲尖端的伸長和出現(xiàn)分支、斷裂等，此時(shí)期的菌體呼吸強(qiáng)度達(dá)到高峰，有的開始積累代謝產(chǎn)物。 衰退期 :菌絲體干重下降，到一定時(shí)期不再變化。 絲狀微生物的群體生長曲線 五、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)的過程中，不斷地供給新鮮的營養(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)的微生物長時(shí)間地處于對數(shù)生長期，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)。 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) 連續(xù) 培養(yǎng)器 按控制方式分 按培養(yǎng)器的級數(shù)分 按細(xì)胞狀態(tài)分 按用途分 內(nèi)控制（控制菌體密度）：恒濁器 外控制（控制培養(yǎng)液流速、以控制生長速率）：恒化器 單級連續(xù)培養(yǎng)器 多級連續(xù)培養(yǎng)器 一般連續(xù)培養(yǎng)器 固定化細(xì)胞連續(xù)培養(yǎng)器 實(shí)驗(yàn)室科研用：連續(xù)培養(yǎng)器 發(fā)酵生產(chǎn)用：連續(xù)發(fā)酵罐 連續(xù)培養(yǎng)器 ?特點(diǎn)：基質(zhì)過量，微生物始終以最高速率進(jìn)行生長，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)：維持營養(yǎng)成分的 亞適量 ，控制微生物生長速率。菌體生長速率恒定，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 控制對象 培養(yǎng)基 培養(yǎng)基流速 生長速率 產(chǎn)物 應(yīng)用范圍 恒濁器 菌體密度（內(nèi)控制） 無限制生長因子 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） 有限制生長因子 恒定 低于最高 不同生長速率的菌體 實(shí)驗(yàn)室為主 恒濁器與恒化器的比較 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。 第三節(jié) 影響微生物生長的主要因素