【正文】 配制培養(yǎng)基時(shí)，首先要明確要培養(yǎng)什么菌，確定培養(yǎng)對(duì)象后，根據(jù)其營(yíng)養(yǎng)需要確定其營(yíng)養(yǎng)成分，對(duì)培養(yǎng)基中碳源和氮源的比例、 pH的高低、滲透壓的大小、生長(zhǎng)因子需否、特殊成分的添加以及滅菌方法等都要考慮到， 第五章 微生物的營(yíng)養(yǎng)和生長(zhǎng) 四 .培養(yǎng)基 并且還要考慮到培養(yǎng)的目的，綜合考慮全面因素，才能配制出較好的培養(yǎng)基。另外，異養(yǎng)微生物中，碳源還兼作能源，而能源的需要量是很大的。碳源與氮源間比例即碳氮比 (C/N比 )，有著十分重要的意義。 ① pH。 在設(shè)計(jì)它們的培養(yǎng)基時(shí)，就要考慮到培養(yǎng)基的 pH調(diào)節(jié)能力。 ②滲透壓。 ㈡培養(yǎng)基的種類(lèi) 。 是一類(lèi)用幾種化學(xué)試劑配制成的、各成分的量都確切知道的培養(yǎng)基。 第五章 微生物的營(yíng)養(yǎng)和生長(zhǎng) 四 .培養(yǎng)基 ⑴固體培養(yǎng)基 (solid medium)。 如果在液體培養(yǎng)基中加入 1％～ 2％瓊脂或 5％～ 12％明膠做凝固劑，就可以制成遇熱可融化，冷卻后則凝固的固體培養(yǎng)基，叫凝固培養(yǎng)基。 ④濾膜。固體培養(yǎng)基在科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐上應(yīng)用很廣，可用于菌種的分離、鑒定、菌落計(jì)數(shù)、雜菌檢驗(yàn)、選種、育種、菌種保藏， 第五章 微生物的營(yíng)養(yǎng)和生長(zhǎng) 四 .培養(yǎng)基 以及抗生素等生物活性物質(zhì)的生物測(cè)定，獲取大量真菌孢子等。 。培養(yǎng)基中加有能與某種菌的代謝產(chǎn)物發(fā)生顯色反應(yīng)的指示劑，通過(guò)肉眼可觀察出該菌菌落與相似的其他菌落相區(qū)分的培養(yǎng)基，叫鑒別性培養(yǎng)基。在多細(xì)胞微生物中，例如某些霉菌，細(xì)胞數(shù)目的增加如不伴隨著個(gè)體數(shù)目的增加，只能叫生長(zhǎng)，不能叫繁殖。 ⑴直接法。 ②稱(chēng)干重。 ①生理指標(biāo)法。 第五章 微生物的營(yíng)養(yǎng)和生長(zhǎng) 一 .微生物生長(zhǎng)量的測(cè)定方法 。磷、 DNA、 RNA、 ATP和 N乙酰胞壁酸等的含量，以及產(chǎn)酸、產(chǎn)氣、產(chǎn)二氧化碳 ②比濁法。 精確的測(cè)定，要用分光光度計(jì)進(jìn)行。 ⑴直接法。 第五章 微生物的營(yíng)養(yǎng)和生長(zhǎng) 一 .微生物生長(zhǎng)量的測(cè)定方法 是一種粗放的計(jì)數(shù)方法。此法對(duì)細(xì)胞較大的酵母菌較為適用。其原理是活菌在液體培養(yǎng)基中生長(zhǎng)繁殖使液體混濁，在固體培養(yǎng)基表面形成菌落，然后計(jì)數(shù)活菌的方法。此法的優(yōu)點(diǎn)是檢測(cè)的結(jié)果較為精確，缺點(diǎn)是方法煩瑣，獲得檢測(cè)結(jié)果的時(shí)間長(zhǎng)。原理是在濾紙上有適宜的培養(yǎng)基和活菌指示劑 —— 2， 3， 5氯化三苯基四氮唑 (triphenyl tetrazolium chloride， TTC，無(wú)色 )。霉菌多數(shù)是多細(xì)胞微生物，菌體呈絲狀，在液體培養(yǎng)基中生長(zhǎng)繁殖的情況與單細(xì)胞微生物不一樣 第五章 微生物的營(yíng)養(yǎng)和生長(zhǎng) 二 .微生物的群體生長(zhǎng)規(guī)律 因液體被攪動(dòng)，菌絲處于分布比較均勻的狀態(tài)，而且菌絲在生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中不會(huì)像在固體培養(yǎng)基上那樣有分化現(xiàn)象，孢子產(chǎn)生也較少。這生長(zhǎng)曲線 (growth curve)代表單細(xì)胞微生物從生長(zhǎng)開(kāi)始到衰老死亡的一般規(guī)律。 是指把少量微生物接種到新培養(yǎng)液開(kāi)始的一段時(shí)間。 第五章 微生物的營(yíng)養(yǎng)和生長(zhǎng) 二 .微生物的群體生長(zhǎng)規(guī)律 其方法主要有：①以對(duì)數(shù)期的菌體作種子菌。接種量大，延滯期短；接種量小，則延滯期長(zhǎng)。通常微生物生長(zhǎng)在營(yíng)養(yǎng)豐富的天然培養(yǎng)基中比營(yíng)養(yǎng)單調(diào)的組合培養(yǎng)基中快。此時(shí)菌體細(xì)胞生長(zhǎng)的速率常數(shù) R最大，分裂快，細(xì)胞每分裂一次的增代時(shí)間 (即代時(shí)，generation time)短，細(xì)胞進(jìn)行平衡生長(zhǎng)，菌體內(nèi)酶系活躍，代謝旺盛，菌體數(shù)目以幾何級(jí)數(shù)增加 ,群體的形態(tài)與生理特征最一致，抗不良環(huán)境的能力強(qiáng)。 ②代時(shí) (G)。 ②營(yíng)養(yǎng)成分。 ⑶穩(wěn)定期 (stationary phase)。 第五章 微生物的營(yíng)養(yǎng)和生長(zhǎng) 二 .微生物的群體生長(zhǎng)規(guī)律 穩(wěn)定期是以生產(chǎn)菌體或與菌體生長(zhǎng)相平行的代謝產(chǎn)物。 第五章 微生物的營(yíng)養(yǎng)和生長(zhǎng) 二 .微生物的群體生長(zhǎng)規(guī)律 穩(wěn)定期后，微生物死亡率逐漸增加，以致死亡數(shù)大大超過(guò)新生數(shù)，群體中活菌數(shù)目急劇下降，出現(xiàn)了 “ 負(fù)生長(zhǎng) ”(R 為負(fù)值 )，此階段叫衰亡期。 連續(xù)培養(yǎng)的方法主要有兩類(lèi)： ⑴恒濁法。在生產(chǎn)實(shí)踐上，為了獲得大量菌體或與菌體生長(zhǎng)相平行的某些代謝產(chǎn)物如乳酸、乙醇時(shí)，可采用恒濁法。隨著細(xì)菌的生長(zhǎng)，菌體的密度會(huì)隨時(shí)間的增長(zhǎng)而增高， 第五章 微生物的營(yíng)養(yǎng)和生長(zhǎng) 二 .微生物的群體生長(zhǎng)規(guī)律 而限制性生長(zhǎng)因子的濃度又會(huì)隨時(shí)間的增長(zhǎng)而降低，兩者互相作用的結(jié)果，出現(xiàn)微生物的生長(zhǎng)速率正好與恒速加入的新鮮培養(yǎng)基流速相平衡。但也存在不足之處：①主要是菌種易于退化，使微生物長(zhǎng)期處于高速繁殖的條件下， 第五章 微生物的營(yíng)養(yǎng)和生長(zhǎng) 二 .微生物的群體生長(zhǎng)規(guī)律 即使是自發(fā)突變率很低，也難以避免變異的發(fā)生。 在發(fā)酵工業(yè)中，連續(xù)培養(yǎng)技術(shù)已廣泛用于酵母單細(xì)胞蛋白的生產(chǎn)， 第五章 微生物的營(yíng)養(yǎng)和生長(zhǎng) 二 .微生物的群體生長(zhǎng)規(guī)律 ㈢同步生長(zhǎng) 獲得細(xì)菌同步生長(zhǎng)的方法主要有兩類(lèi)：其一是調(diào)整生理?xiàng)l件誘導(dǎo)同步性，主要是通過(guò)控制環(huán)境條件如溫度、光線和處于穩(wěn)定期的培養(yǎng)物添加新鮮培養(yǎng)基等來(lái)誘導(dǎo)同步；其二是機(jī)械法 (又稱(chēng)選擇法 )，它是利用物理方法從不同步的細(xì)菌群體中選擇出同步的群體， 第五章 微生物的營(yíng)養(yǎng)和生長(zhǎng) 二 .微生物的群體生長(zhǎng)規(guī)律 一般可用過(guò)濾分離法或梯度離心法來(lái)達(dá)到。當(dāng)環(huán)境條件的變化超過(guò)一定極限時(shí)，則導(dǎo)致微生物的死亡。當(dāng)溫度上升到一定程度，開(kāi)始對(duì)機(jī)體產(chǎn)生不利的影響，如再繼續(xù)升高，則細(xì)胞功能急劇下降以至死亡。處于這種溫度條件下的微生物生長(zhǎng)速率很低，如果低于此溫度則生長(zhǎng)完全停止。但是，同一微生物，不同的生理生化過(guò)程有著不同的最適溫度， 第五章 微生物的營(yíng)養(yǎng)和生長(zhǎng) 三 .影響微生物生長(zhǎng)的因素 更不等于累積某一代謝產(chǎn)物量最高時(shí)的培養(yǎng)溫度。微生物所能適應(yīng)的最高生長(zhǎng)溫度與其細(xì)胞內(nèi)酶的性質(zhì)有關(guān)。致死溫度與處理時(shí)間有關(guān)。 第五章 微生物的營(yíng)養(yǎng)和生長(zhǎng) 三 .影響微生物生長(zhǎng)的因素 又稱(chēng)嗜冷微生物 (psychrophile)，可在較低的溫度下生長(zhǎng)，其適溫在 10～15℃ 之間。 低溫也能抑制微生物的生長(zhǎng)。 第五章 微生物的營(yíng)養(yǎng)和生長(zhǎng) 三 .影響微生物生長(zhǎng)的因素 ⑵中溫型的微生物。同時(shí)，高溫型微生物的蛋白質(zhì)合成機(jī)構(gòu) —— 核糖體和其他成分對(duì)高溫抗性也較大； 第五章 微生物的營(yíng)養(yǎng)和生長(zhǎng) 三 .影響微生物生長(zhǎng)的因素 ㈡干燥 水分對(duì)維持微生物的正常生命活動(dòng)是必不可少的。干燥時(shí)溫度升高，微生物容易死亡； 第五章 微生物的營(yíng)養(yǎng)和生長(zhǎng) 三 .影響微生物生長(zhǎng)的因素 微生物在低溫下干燥時(shí)，抵抗力強(qiáng)。食品工業(yè)中常用干燥方法保藏食品。由于鹽的分子量小，并能電離，在二者百分濃度相等的情況下，鹽的保存效果優(yōu)于糖。②強(qiáng)堿濃度越高殺菌力越強(qiáng)，食品工業(yè)中常用石灰水、氫氧化鈉、碳酸鈉等作為環(huán)境、加工設(shè)備、冷藏庫(kù)以及包裝材料如啤酒玻璃瓶等的滅菌。好氧菌中又分為專(zhuān)性好氧、兼性厭氧和微好氧菌；厭氧菌分為專(zhuān)性厭氧菌、耐氧菌。 ⑵兼性厭氧菌 (facultative aerobe)。 ⑶微好氧菌 (microaerophilic bacteria)。 第五章 微生物的營(yíng)養(yǎng)和生長(zhǎng) 三 .影響微生物生長(zhǎng)的因素 一類(lèi)可在分子氧存在時(shí)進(jìn)行厭氧呼吸的厭氧菌，即它們的生長(zhǎng)不需要氧，但分子氧存在對(duì)它也無(wú)毒害。 第五章 微生物的營(yíng)養(yǎng)和生長(zhǎng) 三 .影響微生物生長(zhǎng)的因素 ⑸厭氧菌（ anaerobe)。常見(jiàn)的厭氧菌有罐頭工業(yè)的腐敗菌，如肉毒梭狀芽孢桿菌、嗜熱梭狀芽孢桿菌、擬桿菌屬、雙歧桿菌屬以及各種光合細(xì)菌和產(chǎn)甲烷菌等。 ⑴防腐。 第五章 微生物的營(yíng)養(yǎng)和生長(zhǎng) 四 .有害微生物的控制 ⑵消毒。具有消毒作用的物質(zhì)稱(chēng)為消毒劑。 商業(yè)滅菌 (Commercial sterilization)。 即無(wú)活的微生物存在的意思。用于化療目的的化學(xué)物質(zhì)叫化學(xué)治療劑， 最重要的化學(xué)治療劑如各種抗生素、磺胺類(lèi)藥物和中草藥中的有效成分等。 高溫致死微生物的作用，廣泛用于醫(yī)藥衛(wèi)生、食品工業(yè)及日常生活中。 在一定溫度下加熱，活菌數(shù)減少一個(gè)對(duì)數(shù)周期 (即 90％的活菌被殺死 )時(shí)，所需要的時(shí)間 (min)，即為 D值。 ⑷ F值。一般的規(guī)律是嗜熱菌的抗熱力大于嗜溫菌和嗜冷菌；芽孢大于非芽孢菌；球菌大于非芽孢桿菌；革蘭氏陽(yáng)性菌大于革蘭氏陰性菌；霉菌大于酵母菌；霉菌和酵母的孢子大于其菌絲體。 ⑶菌體數(shù)量。 ⑷基質(zhì)的因素。 加熱的溫度越高，微生物的抗熱力越弱，越容易死亡；加熱的時(shí)間越長(zhǎng)，熱致死作用越大。大的分類(lèi)為干熱滅菌法和濕熱滅菌法。 第五章 微生物的營(yíng)養(yǎng)和生長(zhǎng) 四 .有害微生物的控制 。使用范圍受限。適用于玻璃器皿、金屬用具等耐熱物品的滅菌。如在水中加入 1％碳酸鈉或 2％～ 5％石炭酸，則效果更好。具體方法可分為兩類(lèi)：第一類(lèi)是較老式的，稱(chēng)為低溫維持法 (LTH， low temperature holding method)，另一類(lèi)是較新式的，為高溫瞬時(shí)法 (HTST， high temperature short time)，即 72℃ ，15s的巴氏消毒，可以殺死微生物的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞，但不能達(dá)到完全滅菌的目的，用于不適于高溫滅菌的食品。 滅菌的溫度 132～ 150℃ ， 3～ 5s，可殺死微生物的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞和耐熱性強(qiáng)的芽孢細(xì)菌，但污染嚴(yán)重的鮮乳在142℃ 以上殺菌效果才好。主要操作是將培養(yǎng)基在發(fā)酵罐外連續(xù)地進(jìn)行加熱、維持和冷卻，然后才進(jìn)入發(fā)酵罐，培養(yǎng)基一般在135～ 140℃ 下處理 5～ 15s。鍋有立式和臥式兩種，原理相同。 第五章 微生物的營(yíng)養(yǎng)和生長(zhǎng) 四 .有害微生物的控制 實(shí)驗(yàn)室常用于培養(yǎng)基、各種緩沖液、玻璃器皿及工作服等滅菌。因此生產(chǎn)中，如果是由天然原料麩皮等配制的培養(yǎng)基，一般含菌量較高，用化學(xué)試劑配制成的組合培養(yǎng)基，含菌量低。因此，必須注意排除滅菌鍋內(nèi)殘余的空氣。 第五章 微生物的營(yíng)養(yǎng)和生長(zhǎng) 四 .有害微生物的控制 ④滅菌對(duì)象 pH的影響。 在高壓滅菌時(shí)，常只注意達(dá)到滅菌溫度后維持時(shí)間。溫度不超過(guò) 100℃ ，每日一次，加熱時(shí)間為 30min，連續(xù)三次滅菌，殺死微生物的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞。例如，濾膜過(guò)濾裝置、燒結(jié)玻璃濾板過(guò)濾器、石棉板過(guò)濾器以及硅藻土過(guò)濾器等。對(duì)含有在高溫下易破壞成分的培養(yǎng)基 (如含糖組合培養(yǎng)基 )可進(jìn)行低壓滅菌(112℃ 下滅菌 15min)或間歇滅菌；在大規(guī)模發(fā)酵工業(yè)中，可采用連續(xù)加壓滅菌法進(jìn)行培養(yǎng)基的滅菌。 第五章 微生物的營(yíng)養(yǎng)和生長(zhǎng) 四 .有害微生物的控制 可見(jiàn)光部分的波長(zhǎng)為 380～ 760nm，是藍(lán)細(xì)菌等藻類(lèi)進(jìn)行光合作用的主要能源。 第五章 微生物的營(yíng)養(yǎng)和生長(zhǎng) 四 .有害微生物的控制 紫外線波長(zhǎng)以 265～ 266nm的殺菌力最強(qiáng)，其殺菌機(jī)理是復(fù)雜的。照射時(shí)間、距離和劑量的大小也有影響。 第五章 微生物的營(yíng)養(yǎng)和生長(zhǎng) 四 .有害微生物的控制 ㈣超聲波 超聲波 (頻率在 20 000Hz以上 )具有強(qiáng)烈的生物學(xué)作用。病毒和細(xì)菌芽孢具有較強(qiáng)的抗性，特別是芽孢。 ①臭氧 (O3)。 第五