【正文】 第六章 微生物的生長及其控制 ?第一節(jié) 測定微生物生長繁殖的方法 ?第二節(jié) 微生物的生長規(guī)律 ?第三節(jié) 影響微生物生長的主要環(huán)境因素 ?第四節(jié) 微生物培養(yǎng)法概論 ?第五節(jié) 微生物生長繁殖的控制 單個微生物細胞 合適的外界條件，吸收營養(yǎng)物質(zhì)，進行代謝。 同化作用的速度超過了異化作用 個體的生長 原生質(zhì)的總量（重量、體積、大?。┚筒粩嘣黾? 如果各細胞組分是按恰當?shù)谋壤鲩L時，則達到一定程度后就 會發(fā)生繁殖，引起個體數(shù)目的增加。 群體內(nèi)各個個體的進一步生長 群體的生長 第一節(jié) 測定微生物生長繁殖的方法 ?微生物生長的測定：個體計數(shù)、群體重量測定和群體生理指標測定。 ?目的： ?評價培養(yǎng)條件、營養(yǎng)物質(zhì)等對微生物生長的影響； ?評價不同的抗菌物質(zhì)對微生物產(chǎn)生抑制 (或殺死 )作用的效果； ?客觀地反映微生物生長的規(guī)律。 一、測生長量： 單位時間里微生物重量上的變化。 （一）直接法（精確的稱干重法； 粗放的測體積法 ） （二）間接法（比濁法，生理指標法） （ 一 ） 直接法 ? 將一定量的菌液中的菌體通過離心或過濾分離出來 ， 然后烘干 （ 干燥溫度可采用105℃ 、 100℃ 或 80℃ ） 、 稱重 。 一般干重為濕重的 10%～ 20%， 而一個細菌細胞一般重約 1012～ 1013g。 ? 該法適合菌液濃度較高的樣品 。 （二）間接法 比濁法： 借助于分光光度計 ， 在一定波長（ 450~650nm波段 ) 下測定菌懸液的光密度 ， 就可反應出菌液的濃度 。 ?原理：在一定范圍內(nèi) ， 菌懸液中的細胞濃度與混濁度成正比 ， 即與光密度成正比 ， 菌數(shù)越多 ， 光密度越大 。 ?特點：快速 、 簡便 。 如何定量二者關系呢？ 濁度儀 ① 繪制標準曲線 ② 測菌液濁度，對照標準曲線得出細菌數(shù)量 分光光度法測 濁度 1 2 3 4其他細菌計數(shù)法 細菌數(shù)量 10 100 1000 10000 個 / mL 細菌數(shù)量 制標準曲線 菌液濁度生理指標法 ?測含氮量：蛋白質(zhì)是細胞的主要物質(zhì)，含量穩(wěn)定，而氮是蛋白質(zhì)的主要成分，通過測含氮量就可推知微生物的濃度。 ?其他方法：含碳、磷、 DNA、 RNA、 耗氧量、消耗底物量、產(chǎn) CO 產(chǎn)酸、產(chǎn)熱、粘度等，都可用于生長量的測定。 二、計繁殖數(shù) （單細胞微生物細胞個體數(shù)目的檢測法） （一）直接法：血球計數(shù)板 （二）間接法：（活菌）平板菌落計數(shù)法、厭氧菌培養(yǎng) 血球計數(shù)板法 : （一）直接法 細胞密度＝（ 4個大格細胞總數(shù) /4） 104個 /ml ； （二）間接法（活菌計數(shù)法） ①平板菌落計數(shù)法 ② 膜過濾培養(yǎng)法 微生物生長測定方法比較 測定細胞數(shù)目 方法 特點與應用 血球計數(shù)板法 較快速簡便，但較費時 薄膜過濾染色法 快速簡便， 適于含菌數(shù)很低的空氣、水等中的總菌計數(shù) 平皿菌落計數(shù)法 簡易價廉，但花費時間較長，不能立刻知道結果 測定物質(zhì)量 比濁法 快速簡便，敏感度低，適于不發(fā)酵液或液體中的快速 總細胞數(shù)估計，但需事先標定 細胞濕重法 較為簡便，但含水量不定，準確度差 細胞成分含量法 如測定蛋白質(zhì)、核酸、還原糖的含量等 細胞干重法 較為費時，易受顆粒雜質(zhì)干擾，敏感度低 第二節(jié) 微生物的生長規(guī)律 一、獲得微生物純培養(yǎng)的方法 ? 概念：從一個細胞得到的后代稱為純培養(yǎng)。 ? 方法：稀釋倒平板法；劃線法。 二、微生物的個體生長和群體的同步生長 ? 使用同步培養(yǎng)技術，即設法使群體中的所有細胞盡可能都處于同樣細胞生長和分裂周期中，然后分析此群體的各種生物化學特征，從而了解單個細胞所發(fā)生的變化。 ? 通過同步培養(yǎng)而使細胞群體處于分裂步調(diào)一致的狀態(tài)即 同步生長 。 進行同步分裂的細胞稱為同步細胞 。 化學誘導物理誘導誘導法過濾法區(qū)帶密度梯度離心法膜洗脫法篩選法同步培養(yǎng)法獲得同步生長的方法 ? 獲得同步生長的方法主要有兩類： （ 1）環(huán)境條件誘導法：抗生素、變換溫度、光線、培養(yǎng)基等，造成與正常細胞周期不同的周期變化。 （ 2）機械篩選法：選擇性過濾、梯度離心或膜洗脫法。 ? 物理方法，隨機選擇，不影響細胞代謝。 硝酸纖維素膜法 細菌細胞會粘附于具有相反電荷的硝酸纖維微孔濾膜上。 生長曲線的制作 ：接種 適溫培養(yǎng) 定時取樣測定生長量三、單細胞微生物的典型生長曲線 ? 將少量純種單細胞微生物接種到恒容積的液體培養(yǎng)基中后 ，在適宜的溫度 、 通氣 （ 厭氧菌除外 ） 等條件下 ， 它們的群體會有規(guī)律地生長起來 。 每隔一定時間取樣 ， 測菌細胞數(shù)目 。 以細胞數(shù)目的對數(shù)值作縱坐標 ， 以培養(yǎng)時間作橫坐標 ，可以畫出一條有規(guī)律的曲線即 單細胞微生物的典型生長曲線 。 ? 生長曲線代表了單細胞微生物在新的環(huán)境中從開始 生長 、分裂 直至 死亡 的整個動態(tài)變化過程 。 單細胞微生物的典型生長曲線 延滯期 指數(shù)期 穩(wěn)定期 衰亡期 又稱：停滯期、調(diào)整期、適應期 －“ 萬事開頭難 ” 特點： ?生長速率常數(shù) R= 0。 ?細胞形態(tài)變大或增長 。 ?細胞內(nèi) RNA特別是 rRNA含量增高，原生質(zhì)嗜堿性增強 。 ?合成代謝活躍（核糖體、酶類、 ATP合成加快），易產(chǎn)生誘導酶 。 ?對外界不良條件反應敏感（如氯化鈉濃度、溫度、抗生素等理、化學藥物）。 （一） 延滯期 在發(fā)酵工業(yè)上需設法盡量縮短延遲期，措施有 ： ①接種齡： 對數(shù)生長期的菌種接種 ,子代停滯期短；穩(wěn)定期的菌種接種，子代停滯期居中；停滯期或衰亡期菌種接種，子代停滯期長。 ②增加接種量；一般來說， 接種量增大可縮短甚至消除延遲期（發(fā)酵工業(yè)上一般采用 1/10的接種量）。 ③調(diào)整培養(yǎng)基的成分，應適當豐富，且發(fā)酵培養(yǎng)基成分盡量與種子培養(yǎng)基的成分接近。 （二）指數(shù)期 特點： ? 生長速率常數(shù) R最大，即代時最短 。 ?細胞進行平衡生長， 菌體大小、形態(tài)、生理特征等比較一致 。 ?酶系活躍，代謝最旺盛。 x2 x1 t2 t1 t2 t1 (lgx2lgx1) ?生長速率常數(shù) R= t2 t1 (lgx2lgx1) ?代時 G= ?繁殖代數(shù) n=(lgx2lgx1) 指數(shù)期中的的 三個重要參數(shù) 一 些 細 菌 的 代 時 菌名 培養(yǎng)基 培養(yǎng)溫度 代時 E. coli（大腸桿菌） 肉湯 37℃ 17min E. coli 牛奶 37 Enterobacter aer