【正文】 一、幾個基本概念 殺菌 滅菌：徹底殺滅（一切微生物） 殺滅法 溶菌 消毒：部分殺滅（僅殺滅病原菌） 控制有害菌 的措施 防腐：抑制霉腐微生物 抑制法 化療：抑制寄主體內(nèi)的病原菌 ? 滅菌（ sterilition） ：采用強烈的理化因素使任何物體內(nèi)外部的一切微生物永遠喪失其生長繁殖能力的措施。 ? 各類微生物能夠生長的 pH值較寬，但細胞內(nèi)部 pH值卻接近中性。 ? 不同微生物的生長 pH存在最低、最適與最高三個數(shù)值。 厭氧菌（ anaerobes） 將環(huán)境中氧吸掉；抽真空；深層培養(yǎng) 氧對其有毒 能量來源于發(fā)酵 、 無氧呼吸 、 環(huán)式光合磷酸化或甲烷發(fā)酵 O2. 超氧陰離子自由基 普遍存在 H2O+1/2O2 過氧化氫酶 （好氧菌） 2H2O 過氧化物酶 （耐氧菌） NADH2 NAD O2. +2H+ H2O2+O2 SOD （好氧菌及耐氧菌） 1 1 1 細胞內(nèi)缺乏 SOD、細胞色素氧化酶和過氧化氫酶 A. + B. A:B 共價結(jié)合 均裂 三、 pH ? 作為一個整體來說，微生物生長的 pH范圍極廣（＞ 2～ 10＜），有少數(shù)種類還可超出這一范圍。通常的乳酸菌多為耐氧菌。不具有呼吸鏈，依靠專性發(fā)酵和底物水平磷酸化獲得能量。 ? 耐氧菌（ aerotolerant anaerobes） 在分子氧存在下進行發(fā)酵性厭氧生活。 ? 微好氧菌（ microaerophilic bacteria） 在較低氧分壓下才能正常生長。細胞內(nèi)含有 SOD和過氧化氫酶。絕大多數(shù)真菌和多數(shù)細菌、放線菌都是專性好氧菌。 ④ 細胞膜含有較多的飽和脂肪酸和直鏈脂肪酸， 使膜具有穩(wěn)定性。 ② 產(chǎn)生的多胺，熱亞胺和高溫精胺物質(zhì)對蛋白質(zhì) 等組織結(jié)構(gòu)具有保護作用。 ? 嗜熱菌 它們適于在 45～ 50℃ 以上的溫度中生長 ，在自然界中的分布僅局限制于某些地區(qū) ， 如溫泉 、 日照充足的土壤表面 、 堆肥堆 、 發(fā)酵飼料等腐爛有機物中 ， 比如堆肥在發(fā)酵過程中溫度常高達 60～ 70℃ 。最適生長溫度在 20～ 45℃ 之間，最低生長溫度 10～ 20℃ ，最高生長溫度 40～ 45℃ 。 嗜冷機制： ① 酶系在低溫下仍能起催化作用 ② 細胞膜含較多的不飽和脂肪酸 ， 在低溫下仍具有通透性。 應該著重指出：最適生長溫度不一定是一切代謝活動的最適溫度。 溫 度 生長速度 溫度 停止生長 致死 最低 最高 最適 ? 微生物按其最適生長溫度 范圍可分為： 嗜冷菌 嗜溫菌 嗜熱菌 ? 最適生長溫度 ： 即某微生物分裂代時最短或生長速率最高時的培養(yǎng)溫度。 而對某一具體微生物而言 ， 只能在一定的溫度范圍內(nèi)生長 ， 且此溫度范圍有寬 、 有窄 。 第三節(jié) 影響微生物生長的主要因素 一、溫度 二、氧氣 三、 pH 一、溫度 ? 影響微生物生長繁殖的最重要因素之一 。 (二 )恒化連續(xù)培養(yǎng) 控制 恒定的流速 ， 使由于細菌生長而耗去的營養(yǎng)物及時得到補充 ， 培養(yǎng)室中營養(yǎng)物濃度基本恒定 ， 從而保持細菌的恒定生長速率 ， 故稱恒化連續(xù)培養(yǎng) ， 又叫恒組成連續(xù)培養(yǎng) 。 優(yōu)點： 縮短發(fā)酵周期；便于自動控制；產(chǎn)物質(zhì)量均一 缺點：菌種易退化；易染雜菌 (一 )恒濁連續(xù)培養(yǎng) 不斷調(diào)節(jié)流速而使細菌培養(yǎng)液 濁度保持恒定 的連續(xù)培養(yǎng)方法叫恒濁連續(xù)培養(yǎng) 。 連續(xù)培養(yǎng)方法的出現(xiàn) ， 不僅可隨時為微生物的研究工作提供一定生理狀態(tài)的實驗材料 ， 而且可提高發(fā)酵工業(yè)的生產(chǎn)效益和自動化水平 。 如果在培養(yǎng)器中不斷補充新鮮營養(yǎng)物質(zhì) ， 并及時不斷地以同樣速度排出培養(yǎng)物 (包括菌體及代謝產(chǎn)物 )， 理論上講 ， 對數(shù)生長期就可無限延長 。 三、微生物的連續(xù)培養(yǎng) 將微生物置于一定容積的培養(yǎng)基中 ， 經(jīng)過培養(yǎng)生長 ， 最后一次收獲 ， 此稱分批培養(yǎng) (batch culture)。 有的微生物在此期合成或釋放次生代謝物。 這是產(chǎn)物（菌體或與菌體生長相平行的代謝 產(chǎn)物）的最佳收獲時期。 微生物細胞內(nèi)代謝物積累達到最高峰。 ? R=1/G 影響指數(shù)期微生物代時長短的因素 ? 菌種 ? 營養(yǎng)成分 ? 營養(yǎng)物濃度 ? 培養(yǎng)溫度 生長限制因子 : 凡處于較低濃度范圍內(nèi)可影響生長速率和 菌體產(chǎn)量的某營養(yǎng)物。 （二）指數(shù)期 (exponential phase) ? 指數(shù)期的特點 活菌數(shù)和總菌數(shù)接近 生長速率常數(shù)最大，代時 (generation time， G)最短 細胞進行平衡生長，細胞的化學組成及形態(tài)， 生理特性比較一致 酶系活躍，代謝旺盛 該期的微生物生產(chǎn)中多被用做種子和科學試驗材料 x2 x1 t2 t1 培養(yǎng)時間 Lg 細胞數(shù) /ml t2 t1 (lgx2lgx1) 生長速率常數(shù) R= t2 t1 (lgx2lgx1) 代時 G= 指數(shù)期生長的數(shù)學模型 繁殖代數(shù) n=(lgx2lgx1) ? 生長速率常數(shù) R：指細胞每小時的分裂次數(shù)。 ? 延滯期的特點 生長速率常數(shù)為零； 細胞形態(tài)變大或增長； 細胞內(nèi)的 RNA含量增高，原生質(zhì)呈嗜堿性； 合成代謝十分活躍； 對外界不良環(huán)境反應敏感。 如果以培養(yǎng)時間為橫坐標 ， 以細胞數(shù)目的對數(shù)或生長速度為縱坐標作圖 ， 可以得到一條曲線 ， 稱為生長曲線 。 然而 ， 實際情況是不可能的 。 ） 二、單細胞微生物的生長曲線 ? 多數(shù)細菌的繁殖速度很快 。 ? 此法會擾亂細胞的正常代謝 ? 舉例： 溫度調(diào)整法； 營養(yǎng)條件調(diào)整法； 抑制 DNA合成法 （代謝抑制劑：） （ 抑制 DNA合成法是利用代謝抑制劑阻礙 DNA合成相當一 段時間，然后解除其抑制，可達到同