【正文】 養(yǎng)基成分盡量與種子培養(yǎng)基的成分接近。 ?細(xì)胞進(jìn)行平衡生長(zhǎng)， 菌體大小、形態(tài)、生理特征等比較一致 。 x2 x1 t2 t1 t2 t1 (lgx2lgx1) ?生長(zhǎng)速率常數(shù) R= t2 t1 (lgx2lgx1) ?代時(shí) G= ?繁殖代數(shù) n=(lgx2lgx1) 指數(shù)期中的的 三個(gè)重要參數(shù) 一 些 細(xì) 菌 的 代 時(shí) 菌名 培養(yǎng)基 培養(yǎng)溫度 代時(shí) E. coli（大腸桿菌） 肉湯 37℃ 17min E. coli 牛奶 37 Enterobacter aerogenes（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。 ? （ 3）營(yíng)養(yǎng)物濃度：既影響微生物的生長(zhǎng)速率，又影響它的生長(zhǎng)總量。 影響指數(shù)期微生物代時(shí)長(zhǎng)短的因素 營(yíng)養(yǎng)物濃度與對(duì)數(shù)期生長(zhǎng)速率和產(chǎn)量 只最大收 獲量受影響 生長(zhǎng)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(zhǎng)和生長(zhǎng)速率恒定等優(yōu)點(diǎn)。 （ 4） 進(jìn)行染色、形態(tài)觀察等 的良好材料 。 （ 2）菌體產(chǎn)量達(dá)到了最高點(diǎn)。 （ 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= x – x0 C0 – C = x – x0 C0 生長(zhǎng)得率 穩(wěn)定期到來的原因 （ 1）營(yíng)養(yǎng)物尤其是生長(zhǎng)是限制因子耗盡； （ 2）營(yíng)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(shì)等物理化學(xué)條件越來越不適宜等等。 （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(zhǎng)” （ 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。 （ 5）芽孢桿菌在此期釋放芽孢等。 ?以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。 生長(zhǎng)停滯期 : 孢子萌發(fā)前真正的停滯狀態(tài) 迅速生長(zhǎng)期 :生長(zhǎng)主要表現(xiàn)在菌絲尖端的伸長(zhǎng)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。 絲狀微生物的群體生長(zhǎng)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。 ?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(yíng)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(zhǎng)時(shí)間地處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)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)。 ?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。菌體生長(zhǎng)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。 裝置 控制對(duì)象 培養(yǎng)基 培養(yǎng)基流速 生長(zhǎng)速率 產(chǎn)物 應(yīng)用范圍 恒濁器 菌體密度（內(nèi)控制） 無(wú)限制生長(zhǎng)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(zhǎng)因子 恒定 低于最高 不同生長(zhǎng)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(duì)于單批發(fā)酵而言。 ?優(yōu)點(diǎn)： 高效，簡(jiǎn)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。 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。 溫度對(duì)微生物的影響具體表現(xiàn)在直接影響細(xì)胞內(nèi)的各種生化反應(yīng)： ?影響酶活性：溫度變化影響酶促反應(yīng)速率，最終影響細(xì)胞合成。 ?影響物質(zhì)的溶解度，對(duì)生長(zhǎng)有影響。 ? 特定的某一種微生物 ， 只能在一定溫度范圍內(nèi)生長(zhǎng) （ 寬溫微生物 、 窄溫微生物 ） 。 ? 最適生長(zhǎng)溫度 ：某菌分裂代時(shí)最短或 生長(zhǎng)速率最高 時(shí)的培養(yǎng)溫度 。 ?以青霉素的生產(chǎn)為例： 培養(yǎng) 165小時(shí)采用分段控制溫度的方法，其青霉素產(chǎn)量比始終在 30 ℃ 培養(yǎng)提高了 %。 根據(jù)微生物與氧的關(guān)系 ,可把它們分為幾種類群 : 專性好氧菌 好氧菌 微好氧菌 兼性厭氧菌 耐氧厭氧菌 厭氧菌 (專性 )厭氧菌 二、氧氣對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響 ? 專性好氧菌：必須在有分子氧的條件下才能生長(zhǎng)；細(xì)胞含有超氧物歧化酶 （ SOD） 和過氧化氫酶 。 ? 兼性好氧菌：在有氧或無(wú)氧條件下均能生長(zhǎng) ， 但有氧情況下生長(zhǎng)得更好；細(xì)胞含有 SOD和 過氧化氫酶 。 ? 微好氧菌： 只能較低的氧分壓下才能正常生長(zhǎng) ， 。 ? 耐氧菌：生活不需要氧 ， 分子氧也對(duì)它無(wú)毒害 。 細(xì)胞內(nèi)存在 SOD和過氧化物酶 ， 但缺乏過氧化氫酶 。 ? 厭氧菌：分子氧對(duì)它有毒害 。 五類與氧關(guān)系不同的微生物在半固體瓊脂 柱中的生長(zhǎng)狀態(tài)（模式圖） ?嚴(yán)格厭氧微生物并不是被氣態(tài)的氧所殺死 ， 而是由于不能解除某些氧代謝產(chǎn)物的毒性而死亡 。 ） 等 。 厭氧菌的氧毒害機(jī)制 —— SOD學(xué)說： H2O + O2 2 O2 超氧陰離子在細(xì)胞內(nèi)可由酶促或非酶促形成。 生物體中超氧陰離子的形成與去除 1 2 SOD 好氧生物 和耐氧細(xì)菌 過氧化氫酶 好氧生物 過氧化物酶 NADH2 NAD 耐氧菌 各類菌所含對(duì)氧解毒酶 專性好氧菌 SOD，過氧化氫酶 兼性厭氧菌 SOD， 過氧化氫酶 專性厭氧菌 二種酶均無(wú) 微好氧菌 少量 SOD 耐氧菌 SOD， 過氧化物酶 在培養(yǎng)不同類型的微生物時(shí) ， 要采用相應(yīng)的措