第六章微生物生长及控制.pptVIP

第六章微生物的生长及控制 第二节 细菌的群体生长 一、微生物的生长 一个微生物细胞在合适的外界环境条件下，不断吸收营养物进行新陈代谢，则其细胞的总量（质量、体积、大小）就不断增加，即个体生长。 若是正常情况下的平衡生长，即各细胞组分是按恰当比例增长时，达到一定程度后就会发生繁殖，从而引起个体数目的增加。随着群体中各个个体的进一步生长，就引起这一群体的生长。 二、群体生长的规律 为什么要研究微生物的群体生长规律？ 细菌的典型生长曲线 1. 适应期 又称延滞期、迟缓期、调整期 适应期的特点 ⅰ 生长繁殖的速度几乎等于零 ⅱ 细胞体积增大，杆菌的长度增加。 ⅲ 细胞内核酸含量增加，为分裂做准备 ⅳ 合成代谢活跃，核糖体、酶类合成加快，易产生诱导酶。 ⅴ 对外界不良条件，如温度和抗生素等反应敏感。 影响适应期长短的因素： ⅰ 微生物的种类 ⅱ 菌种的菌龄 ⅲ 接种量 ⅳ 培养基成分 ⅴ 培养条件 2. 对数生长期 又称指数增长期，紧接着适应期的一个细胞以几何级数速度分裂的时期。在生长曲线中，活菌数的对数迅速上升至顶峰。 特点： ⅰ 生长繁殖速度快；酶系活跃，代谢旺盛。 ⅱ 生物学特性典型。（大小形态、染色性稳定） ⅲ 对抗生素等外界环境作用敏感。 ⅳ 适合细菌的鉴定。 影响对数期的因素： ⅰ 菌种 ⅱ 营养物质和环境因素（温度、pH、氧含量） 3. 稳定期 特点： ⅰ 繁殖数等于死亡数，处于动态平衡。 ⅱ 生物学特性发生改变。 ⅲ 产生次生代谢产物。 （外毒素、抗生素等） ⅳ 芽孢形成。 原因： ⅰ 营养物质缺乏，C/N比失衡。 ⅱ 次生代谢产物积累。 ⅲ 酸性物质积累，pH下降。 4. 衰亡期 特点： ⅰ 细菌繁殖速度减慢或停止 ⅱ 形态发生显著改变，出现多形态，部分细菌自溶 ⅲ 新陈代谢缓慢或停止 ⅳ 芽孢释放 四、同步培养 机械法 环境条件控制（诱导法） 五、 微生物的连续培养 分批培养和连续培养 分批培养指微生物在一定量的培养基中培养合适的时间后，一次性收获的方法。 连续培养指向一定的培养环境中不断的补充新鲜培养基，使微生物始终保持高速的生长繁殖状态，同时以同样的速度收集微生物菌体和代谢产物。 连续培养过程中，微生物的生长繁殖速率、营养物质的消耗速率、代谢产物的产生速率处于动态平衡的状态。 连续培养在工业发酵中又称连续发酵。 连续培养的方法： 恒浊法和恒化法 连续培养的优点： ①操作方便，可自动化控制 ②效率高（简化灭菌、清洗等工序） ③产品质量稳定 连续培养的缺点： ①菌种容易退化和变异，“连续”培养也有时间限制 ②易污染，对设备（密封性）和环境卫生要求极高 ③培养基（营养物质）利用效率低于分批培养 第四节 环境对生长的影响及生长的测定 营养因素和环境因素 环境因素的改变会使微生物的生物学性状发生改变；极端的环境条件会导致微生物的死亡。 可以人为的控制环境因素保持微生物的生长，或使用极端条件杀灭有害微生物。 环境因素主要指温度、pH值、氧气、渗透压、紫外线和超声波。 1. 温度 微生物能够生长的温度范围非常广泛，但不同种类微生物生长的温度范围不同 生长温度三基点 人为地控制温度： ①使温度低于最低生长温度，用于保存菌种。 ②使温度高于最高生长温度（致死温度），用于灭菌。 ③使温度处于最适生长温度，用于培养微生物和获得代谢产物等。 2. pH值 微生物能够生长的pH范围非常广泛，但不同种类微生物生长的pH范围不同，绝大多数都生长在5～9之间，其中pH7左右的最多。 和温度类似，微生物生长的pH值也有三基点：最低、最适和最高pH值。 人为控制pH值：杀灭微生物；促进微生物生长和产生代谢产物。 3. 氧气 氧气对于微生物的生命活动有重要影响。不是所有微生物的生长都需要氧气，对于某些微生物来说，氧气甚至是剧毒地。 按照微生物与氧气的关系，可以将微生物分类： ?（专性）好氧菌 ? 兼性厌氧菌 ? 微好氧菌 ? 耐氧菌 ? （专性）厌氧菌 厌氧菌不能在有氧环境中生存的原因 二、微生物生长的测定 1. 质量法（称干重） 2. 比浊法 3. 血球计数板法 4. 稀释平板菌落计数法 取一定体积的稀释菌液（1毫升）与合适的固体培养基在其凝固前均匀混合，或涂布于已凝固的固体培养基平板上