微生物的生長(zhǎng)及其控制(11)-wenkub.com
2025-01-15 01:30 本頁(yè)面
【正文】 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。 連續(xù)培養(yǎng)技術(shù) —— 恒濁培養(yǎng) 使用范圍： 用于生產(chǎn)大量菌體、生產(chǎn)與菌體生長(zhǎng)相平行的某些代謝產(chǎn)物，如乳酸、乙醇等。 應(yīng)用范圍： 實(shí)驗(yàn)室科學(xué)研究 恒化器 Chemostat 或 bactogen 概念： 通過(guò)連續(xù)培養(yǎng)裝置中的光電系統(tǒng)控制培養(yǎng)液中菌體濃度恒定、使細(xì)菌生長(zhǎng)連續(xù)進(jìn)行的一種培養(yǎng)方式。 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)原理 連續(xù) 培養(yǎng)器 按控制方式分 按培養(yǎng)器的級(jí)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(zhǎng)速率）：恒化器 單級(jí)連續(xù)培養(yǎng)器 多級(jí)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 （ 1） 按控制方式分 連續(xù)培養(yǎng)技術(shù) —— 恒化連續(xù)培養(yǎng) 概念 ： 以恒定流速使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)濃度恒定而保持細(xì)菌生長(zhǎng)速率恒定的方法。不再補(bǔ)充和更換，最后一次性收獲。 衰退期 :菌絲體干重下降，到一定時(shí)期不再變化。可以用菌絲干重作為衡量生長(zhǎng)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(zhǎng)曲線。 ②細(xì)胞內(nèi)顆粒更明顯，細(xì)胞出現(xiàn)多形態(tài)、畸形或衰退形，芽孢開(kāi)始釋放。 有害代謝廢物的積累（酸、醇、毒素等） 物化條件（ pH、氧化還原勢(shì)等）不合適 。 （三） 穩(wěn)定期（ stationary phase） 又稱：恒定期或最高生長(zhǎng)期 特點(diǎn)： ①新增殖的細(xì)胞數(shù)與老細(xì)胞的死亡數(shù)幾乎相等， 微生物的生長(zhǎng)速率處于動(dòng)態(tài)平衡，培養(yǎng)物中的細(xì)胞數(shù)目達(dá)到最高值。 影響指數(shù)期微生物增代時(shí)間的因素很多，主要有： 菌種 ：不同菌種代時(shí)差別大 營(yíng)養(yǎng)成分 ：同一種細(xì)菌在營(yíng)養(yǎng)物豐富的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)代時(shí)較短。右圖可見(jiàn)，每經(jīng)過(guò)一個(gè)代時(shí)，細(xì)胞數(shù)目就增加一倍，呈指數(shù)增加，因而被稱為 指數(shù)生長(zhǎng) ，這 就是 單細(xì)胞群體生長(zhǎng)的特征。 ★ 影響延滯期長(zhǎng)短的因素： 認(rèn)識(shí)延滯期的特點(diǎn)及形成原因?qū)?shí)踐的指導(dǎo)意義： ◆ 在發(fā)酵工業(yè)上需設(shè)法盡量縮短延滯期； 采取的 縮短 lag phase 的 措施有： ①增加接種量；（群體優(yōu)勢(shì) 適應(yīng)性增強(qiáng)） ②采用對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的健壯菌種； ③調(diào)整培養(yǎng)基的成分，在種子培養(yǎng)基中加入發(fā)酵培養(yǎng)基的某些成分。以培養(yǎng)時(shí)間為橫坐標(biāo)，以細(xì)菌增長(zhǎng)數(shù)目的對(duì)數(shù)為縱坐標(biāo)，繪制所得的曲線。 ☆ 生長(zhǎng)曲線代表了細(xì)菌在新的環(huán)境中從開(kāi)始生長(zhǎng)、分裂直至死亡的整個(gè)動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。物理方法，隨機(jī)選擇，不影響細(xì)胞代謝。 同步細(xì)胞群體在任何一時(shí)刻都處在細(xì)胞周期的同一相，彼此間形態(tài)、生化特征都很一致，因而是細(xì)胞學(xué)、生理學(xué)和生物化學(xué)等研究的良好材料。 方格網(wǎng)的結(jié)構(gòu) 方格網(wǎng)由九個(gè)大方格組成，中間的大方格為計(jì)數(shù)室。 生理指標(biāo)法： 測(cè)含氮量 蛋白質(zhì)是細(xì)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(guò)測(cè)含氮量就可推知微生物的濃度。因此，借助于分光光度計(jì)，在一定波長(zhǎng)下測(cè)定菌懸液的光密度，就可反應(yīng)出菌液的濃度。稱干重發(fā)法較為煩瑣，通常獲取的微生物產(chǎn)品為菌體時(shí)，常采用這種方法，如活性干酵母（ activity dry yeast, ADY） ,一些以微生物菌體為活性物質(zhì)的飼料和肥料。一般干重為濕重的 1020%。方法是，取一定量的待測(cè)培養(yǎng)液（如 10毫升）放在有刻度的離心管中，設(shè)定一定的離心時(shí)間（如 5分鐘）和轉(zhuǎn)速（如 5000 rpm），離心后，倒出上清液，測(cè)出上清液體積為 v，則菌絲濃度為（ 10v） /10。 個(gè)體生長(zhǎng) ——微生物細(xì)胞個(gè)體吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，進(jìn)行新陳代謝，原生質(zhì)與細(xì)胞組分的增加為個(gè)體生長(zhǎng)。第六章 微生物的生長(zhǎng)及其控制 生長(zhǎng) ——微生物細(xì)胞吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，進(jìn)行新陳代謝，當(dāng)同化作用 異化作用時(shí)，生命個(gè)體的重量和體積不斷增大的過(guò)程。 群體生長(zhǎng) ——群體中個(gè)體數(shù)目的增加。菌絲濃度測(cè)定法是大規(guī)模工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)上微生物生長(zhǎng)的
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