微生物生长与繁殖衡量微生物生长的指标 (1)群体的重量
微生物的生长繁殖及其控制
延迟期出现的原因：可能是为了调整代谢。当细 胞接种到新的环境(如从固体培养接种至液体培养 基)后，需要重新合成必需量的酶、辅酶或某些中 间代谢产物，以适应新的环境。
采 取影缩响短延延迟迟期期的的因措素施：：菌种的遗传性、菌龄以及移种 前后所处的环境条件等。
在生产实践中，通常采取的措施有增加接种量；
连续培养两种类型： 恒化器连续培养、恒浊器连续培养 恒化：某种营养物质维持恒定 恒浊：菌恒定
恒浊器连续培养
测定所培养微生物的光密度值
自动调节新鲜培养基流入和培养物流出培养室的流速
使培养物维持在某一恒定浊度
当培养室中的浊度超过预期数值时，流速加快，使浊度降低； 当培养室中的浊度低于预期数值时，流速减慢，使浊度升高；
限制性因子必须是机体生长所必需的营养物质，如aa和氨等氮 源，或G、麦芽糖等碳源或者是无机盐，一定浓度范围内决定 细菌生长速率。
五、微生物的高密度培养
• 微生物的高密度培养指在液体培养中细胞群体密度 超过常规培养10倍以上时的生长状态或培养技术.
• 现在报道的最高记录是:E. coli W3110的174g(湿 重)/L;
原因： （1）营养物耗尽。 （2）营养的比例失调。 （3）有害代谢产物积累（酸、醇、H2O2 ） （4）pH值、氧化还原电势不适宜。
稳定期于生产上的意义： 生产菌体和与菌体平行生长的代谢产物（单细胞
微生物的纯培养生长曲线及繁殖
迟缓期(Lag phase)：
将少量菌种接入新鲜培养基后，在开始一段时间内菌数不立即增加， 或增加很少，生长速度接近于零。也称延迟期、适应期。
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迟缓期的特点：
分裂迟缓、代谢活跃
细胞形态变大或增长，例如巨大芽孢杆菌，在迟缓期末，细胞 的平均长度比刚接种时长6倍。一般来说处于迟缓期的细菌细胞 体积最大
细胞内RNA，尤其是rRNA含量增高，合成代谢活跃，核糖体、 酶类和ATP的合成加快，易产生诱导酶。
对外界不良条件反应敏感。
细胞处于活跃生长中，只是分裂迟缓
在此阶段后期，少数细胞开始分裂，曲线略有上升。
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第二节 细菌的群体生长繁殖
迟缓期出现的原因： 调整代谢
微生物接种是群体接种，接种后的生长是微生物群体繁殖生长。
对细菌群体生长规律的了解是对其进行研究与利用的基础
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第二节 细菌的群体生长繁殖
一、生长曲线 生长曲线(Growth Curve)：
细菌接种到定量的液体培养基中，定时取样测定细胞数量， 以培养时间为横座标，以菌数的对数为纵座标作图，得到的一条反 映细菌在整个培养期间菌数变化规律的曲线。
不是直接表示为精品细课件胞数。
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一 以数量变化对微生物生长情况进行测定 2、膜过滤培养法
当样品中菌数很低时，可以将一定体积的湖水、海水或饮用水等样
微生物学-复习题-2015
第一章复习思考题
1.试图示G+细菌和G-细菌细胞壁的主要构造，并简要说明其异同？
答：①革兰氏阳性细菌的细胞壁：G+细菌细胞壁具有较厚〔20-80nm〕而致密的肽聚糖层，多达20层，占细胞壁成分的60%-90%。它同细胞膜的外层紧密相连。有的G+细菌细胞壁中含有磷壁酸也称胞壁质，它是甘油和核酸的酯而存在。由于磷壁酸通常带负电荷，它可在细胞外表能调节阳离子浓度，磷壁酸与细胞生长有关，细胞生长中有自溶素酶与细胞生长起作用，磷壁酸对自溶素有调节功能，阻止胞壁过度降解和壁溶。如果细胞壁的肽聚糖层被消溶，G+细胞成为原生质体，细胞壁不复存在，而只存留细胞膜。除键球菌外，大多是G+细菌细胞壁中含有极少蛋白质。②革兰氏阴性细菌的细胞壁：G-细菌细胞壁比G+细菌细胞壁薄〔15-20nm〕而结构较复杂，分外膜和肽聚糖层〔2-3nm〕。在细胞壁和细胞质膜之间有一个明显的空间，称为壁膜间隙。G-细菌细胞壁外膜的基本成分是脂多糖，它同细胞质膜相同之处也是双层类脂，但除磷脂外还含有多糖和蛋白质。
2.试述革兰氏染色的机制？
答：革兰氏染色的机制是：微生物学中最重要的染色法。通过结晶紫色初染和碘液媒染后，在细菌的细胞壁以内可形成不溶于水的结晶紫与碘的复合物。G+细菌由于其细胞壁较厚，肽聚糖网层次多和交联致密，故乙醇的处理不会溶出间隙，因此能把结晶紫与碘的复合物牢牢留在壁内，使其保持紫色。反之，G¯细菌因其细胞壁薄，外膜层类脂含量高，肽聚糖层薄和交联度差，遇脱色剂乙醇后，以类脂为主的外膜迅速溶解，这时薄而松散的肽聚糖网不能阻挡，结晶紫和碘复合物的溶出，因此细胞退成无色，这时，再经沙黄等红色染料复染。就使G¯细菌呈现红色，G+细菌则仍保留最初的紫色了。此法证明了，G+和G¯主要由于起细胞壁化学成分的差异而引起了物理特性的不同而使染色反应不同，是一种积极重要的鉴别染色法，不仅可以用与鉴别真细菌也可鉴别古生菌。
测定微生物繁殖的方法[整理]
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还有关于微生物的检测方法有生长量测定法，微生物计数法，生理指标法和商业化快速微生物检测等多种检测方法。
概述如下：
一个微生物细胞在合适的外界条件下，不断的吸收营养物质，并按自己的代谢方式进行新陈代谢。如果同化作用的速度超过了异化作用，则其原生质的总量（重量，体积，大小）就不断增加，于是出现了个体的生长现象。如果这是一种平衡生长，即各细胞组分是按恰当的比例增长时，则达到一定程度后就会发生繁殖，从而引起个体数目的增加，这时，原有的个体已经发展成一个群体。随着群体中各个个体的进一步生长，就引起了这一群体的生长，这可从其体积、重量、密度或浓度作指标来衡量。微生物的生长不同于其他生物的生长，微生物的个体生长在科研上有一定困难，通常情况下也没有实际意义。微生物是以量取胜的，因此，微生物的生长通常指群体的扩增。微生物的生长繁殖是其在内外各种环境因素相互作用下的综合反映。因此生长繁殖情况就可作为研究各种生理生化和遗传等问题的重要指标，同时，微生物在生产实践上的各种应用或是对致病，霉腐微生物的防治都和他们的生长抑制紧密相关。所以有必要介绍一下微生物生长情况的检测方法。既然生长意味着原生质含量的增加，所以测定的方法也都直接或间接的以次为根据，而测定繁殖则都要建立在计数这一基础上。微生物生长的衡量，可以从其重量，体积，密度，浓度，做指标来进行衡量。
生长量测定法
体积测量法：又称测菌丝浓度法。
通过测定一定体积培养液中所含菌丝的量来反映微生物的生长状况。方法是，取一定量的待测培养液（如10毫升）放在有刻度的离心管中，设定一定的离心时间（如5分钟）和转速（如5000 rpm），离心后，倒出上清夜，测出上清夜体积为v，则菌丝浓度为（10-v）/10。菌丝浓度测定法是大规模工业发酵生产上微生物生长的一个重要监测指标。这种方法比较粗放，简便，快速，但需要设定一致的处理条件，否则偏差很大，由于离心沉淀物中夹杂有一些固体营养物，结果会有一定偏差。
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一、生长曲线
第二节 细菌的群体生长繁殖
对数生长期(Log phase)：
又称指数生长期(Exponential phase)
以最大的速率生长和分裂，细菌数量呈指数增加，
细菌内各成分按比例有规律地增加，表现为平衡生长。
对数生长期的细菌个体形态、化学组成和生理特性等均较一致，代谢旺盛、生长
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一、生长曲线
第二节 细菌的群体生长繁殖
由于采用活菌计数比较麻烦，并要求严格进行操作，否则不易得到
准确的结果，重复性也差，因此在实际工作中多采用分光光度计测
定OD值的方法绘制细菌的生长曲线。
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二、连续培养
第二节 细菌的群体生长繁殖
将微生物置于一定容积的培养基中，经过培养生长，最后一次收获。
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一、生长曲线
第二节 细菌的群体生长繁殖
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一、生长曲线
第二节 细菌的群体生长繁殖
细菌的生长曲线一般用菌数的对数为纵坐标作图
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一、生长曲线
第二节 细菌的群体生长繁殖
一条典型的生长曲线至少可以分为 迟缓期，对数期，稳定期和衰亡期等四个生长时期
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生长与繁殖的概念
①液体 稀释法
首先将待分离的样品进行连续稀释,目的是得到高度 稀释的效果,使一支试管中分配不到一个微生物.如果经 过稀释后的大多数试管中没有微生物生长,那么有微生 物生长的试管得到的培养物可能就是由一个微生物个体 繁殖而来的纯培养物.
4.血球计数板法
计数方法：
（1）16×25规格的计数板
细胞数 / ml＝100个小格细胞数 40010000 菌液稀释倍数 100
（2）25×16规格的计数板
细胞数 / ml＝80个小格内细胞数 40010000 稀释倍数 80
原理：将1mm2×0.1mm的薄层空间划分为400小格， 从中均匀分布地选取80或100小格，计数其中的细胞 数目，换算成单位体积中的细胞数。 适用范围：个体较大细胞或颗粒，如霉菌孢子、酵 母菌等，不适用于细菌等个体较小的细胞。 特点：快速，准确，对酵母菌可同时测定出芽率， 或在菌悬液中加入少量美蓝可以区分死活细胞。缺 点：测定结果为细菌总数，不能区分活菌和死菌。
感谢聆听
人生就像马拉松，获胜的关键不在于瞬间的爆发，而在于途中的 坚持，希望你能坚持到最后。
[专题]OD值的测定
![[专题]OD值的测定](https://img.taocdn.com/s3/m/fcf10f2deffdc8d376eeaeaad1f34693daef10bd.png)
根据测OD时光的波长，波长在紫外范围就能够测，如果不在，就不能测量。
非常感谢细履平沙.哪位能说的具体一点啊,我想测枯草芽孢杆菌的OD,我不太知道是在多少nm下测,我看过一些文献,上面说细菌大概600nm,还是我自己摸索吸收波长啊?另外是测吸光度还是透光率啊,空白用培养基做吗.
请高人指点,谢谢了.
一般测菌体密度的OD的波长范围是580nm-660nm
我们哪会儿测的(枯草芽孢杆菌)用600nm,已经属于可见光区
空白如用水做,需要离心洗涤菌体,
空白如用不接种的培养基做就不需要洗涤,但是不接种的培养基要和接种的同时培养,以求条件一致
最后注意如果OD大于2.0,一般要稀释后再测,因为OD太大了,分光光度计的灵敏度就会显著降低
一般都测吸光值，而且最好是整个实验过程中，保持发酵液或菌体的稀释倍数一致，吸光值与稀释倍数不一定成正比，可保证整个实验点有可比性
一般OD值在控制在0 .1-0.4最好，在这个区内的值就可靠，最好不要超过1.0
取值的时候要连续读数，重复3次的数最好。
测菌体密度的OD的波长可以自己摸出来，看看用哪个波长有最大吸收就可以了。
有合适的现场用的分光光度计推荐吗？要求只用作菌浓的OD值测定，哪种最便宜的分光光度计可以选择？
DNA合成常见问题及解答
Q: 怎样对合成DNA制品进行定量?
A: DNA的量与260 nm处的吸光度值（OD值）成正比，因此使用紫外分光光度计定量是最科学的。1个OD值的合成DNA的重量约为33 mg。Q: 怎样理解测定的OD值?
A: 进行OD值测定时，分光光度计上显示的数值为每毫升溶液中的OD 值。当测定200 ml溶液中的OD值为1.5时，溶液整体的OD量应该为多少？此时的OD值
普通微生物学医学知识
如果各细胞组分是按恰当的比例生长时，则达到 一定程度后就会发生繁殖，引起个体数目的增加
群体内各个个体进一步生长
群体的生长
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
微生物生长：
在一定时间和条件下，细胞数量的增加 （微生物群体生长）
在微生物学中提到的“生长”，一般均指群体生长， 这一点与研究大生物时有所不同。
参见P153
1、比浊法
在一定波长下，测定菌悬液的光密度，以光密度 （optical density，即O.D.）表示菌量。
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活菌数（亿个/毫升）
测量时应控制在菌浓度与光密度 成正比的范围内，否则不准确。
2.5 2
1.5 1
0.5 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
OD值
图示 假单胞菌OD值和活菌数的关系
参见P132
生长： 细胞物质有规律地、不可逆地增加，导致细胞体
积扩大的生物学过程。
繁殖： 微生物生长到一定阶段由于细胞结构的复制与重
建并通过特定方式产生新的生命个体，即引起生 命个体数量增加的生物学过程。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
参见P132
生长是一个逐步发生的量变过程， 繁殖是一个产生新的生命个体的质变过程。
同一稀释度三个以上重复，取平均值；
每个平板上的菌落数目合适，便于准确计 数；
生长与繁殖的概念
1m l
9m l 1m l 9m l
×2
×2
×2
最常用的活菌计数法。 将适当稀释的菌液倾注平板或涂布在平板表面，经保 温培养后，以平板上出现的菌落数乘以稀释度就可 以计算出原菌液的含菌量。 直 径 9cm 的 培 养 皿 平 板 上 出 现 菌 落 数 一 般 以 50~500为 宜。按照国家标准规定的样品菌落总数测定的计数 原 则 ， 以 平 板 菌 落 数 在 30~300之 间 为 报 告 依 据 。
一、获得纯培养的方法 纯培养(pure culture)——微生物学中把从 一个细胞或一群相同的细胞经过培养繁殖 而得到的后代,称纯培养.
①液体稀释法 ②平板划线分离法（Streak Plate） ③倾注平板法（Pour Plate） ④平板涂布分离法（Spread Plate） ⑤选择性培养分离法 ⑥单细胞（单孢子）分离法 ⑦膜过滤（Membrane Filter）
Organisms are serially diluted, then a small amount is added to an empty sterile petri dish, to which melted agar at 50 ºC is added. Then mix to distribute the organisms.
为了从混杂的微生物群体中分离出某种微生物， 可以根据该微生物的特点，包括营养、生理、生长 条件等，采用选择培养的方法进行分离。
环境微生物学重点
环境微生物考试重点
解答题：
重点1：微生物的特点，以及为什么微生物处理在环境处理中应用广泛？
答：特点：个体小、比面积大、分布广、种类多、生长旺、繁殖快、适应强、易变异、吸收多、转化快。
应用广泛的原因：（1）微生物在地球水-土-气体系中发挥着物质转化、能量流动、信息传递的作用，维持着整个地球生态系统的平衡；利用微生物技术可以改进工艺，采用“清洁生产”或生产“环境友好产品”；微生物可为人类开辟新能源和本来不能利用的资源；微生物可变废为宝，化腐朽为神奇。
（2）微生物治理环境污染速度快、投资少、效率高、反应条件温和、运行成本也比较低、二次污染少。微生物能在极端环境下生存，而许多废水的处理都需要在极端环境下进行。
重点2：细菌物理化特性与水处理的关系？
答：（1）细胞质的多相胶体性质决定细菌在曝气池中吸收污水中的有机污染物的种类、数量、速度。
（2）细菌表面解离层的S型或R型决定其悬液的稳定性，即决定其在沉淀池中的沉淀效果。
（3）比表面积的大小决定其吸附、吸收污染物的能力及其他微生物的竞争能力。
（4）细菌的带电性与它吸附吸收污水有机污染物的能力，与填料载体的结合力有关，还与絮凝、沉淀性能有关。
（5）密度和质量与其沉淀效果有关。
当处理效果差时，人们通常采用絮凝剂和沉淀剂，适当调整PH，改善活性污泥的沉淀性能，增强处理效果。
重点3：细菌生长曲线有哪几个阶段，及其应用？
答：分为六个阶段：停滞期、加速期、对数期、减速期、静止期、衰亡期。其中加速期和减速期历时很短，所以可将加速期并入停滞期，减速期并入静止期。
微生物名词解释
微生物名词解释
名词解释：
1、微生物（microbe ，microorganism) 是指肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称。微生物是所有形体微小、单细胞或结构较为简单的多细胞生物、甚至没有细胞结构的生物的通称。
2、细菌：是一类细胞细而短（细胞直径约0.5um，长度约0.5~5um）、结构简单、细胞壁坚韧、以二等分裂方式繁殖和水生性较强的原核微生物。
3、磷壁酸teichoic acid（垣酸）：占壁干重40~50%。是以磷酸多元醇分子的重复结构单位为主链（骨架）的阴离子多聚物。（在多数情况下，磷壁酸分子中的磷酸多元醇是磷酸甘油，或磷酸核糖醇，因此，根据主链组成不同可以将磷壁酸分为两大类：磷酸甘油型磷壁酸和核糖醇型磷壁酸。）
4、脂多糖：是革兰氏阴性细菌细胞壁中的一种成分，脂多糖对宿主是有毒性的。脂多糖只有当细菌死亡溶解或用人工方法破坏菌细胞后才释放出来，所以叫做内毒素。
5、芽殖：在母细胞表面(尤其在其一端)先形成一个小突起,待长大到与母细胞相仿后再相互分离并独立生活的一种繁殖方式。
6、缺壁细菌：在溶菌酶或青霉素作用下产生细胞壁缺陷或无细胞壁的细菌。
7、L型细菌(L-form of bacteria)：L型细菌专指那些在实验室或宿主体内通过自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺陷菌株。
8、放线菌Actinomycetes：是一类具有丝状分枝的单细胞，主要以外
生孢子的形式繁殖，革兰氏阳性，与细菌同属原核微生物。放线菌菌落中的菌丝常从一个中心向四周辐射状呈放射状生长，并因此而得名。放线菌有特殊的土霉味。
【南昌大学】优质课《微生物学》 第-六-章--微生物的生长及其控制方法
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2. 厌氧菌培养
厌氧装置 + 特殊培养基 六大营养素 + 还原剂 氧化还原势指示剂， 如刃天清(resazuin)
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厌氧菌培养的装置：
（1） Hungate滚管技术 1950年美国微生物学家R.E.Hungate设计
（2）厌氧培养皿
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一个菌落可能是多个细胞一起形成，所以在科研中一般用 菌落形成单位（colony forming units， CFU）来表示，而 不是直接表示为细胞数。
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2、膜过滤培养法
当样品中菌数很低时，可以将一定体积的湖水、海水或饮用 水等样品通过膜过滤器，然后将将膜转到相应的培养基上进 行培养，对形成的菌落进行统计。
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生长：生物个体物质有规律地、不可逆增加，导致个体 体积扩大的生物学过程。 繁殖：生物个体生长到一定阶段，通过特定方式产生新的 生命个体，即引起生命个体数量增加的生物学过程。
生长是一个逐步发生的量变过程， 繁殖是一个产生新的生命个体的质变过程。
个体生长 → 个体繁殖 → 群体生长 群体生长 = 个体生长 + 个体繁殖
【南昌大学】优质课
6微生物的生长知识点整理
微生物的生长繁殖及其控制
个体生长：微生物细胞个体吸收营养物质，进行新陈代谢，原生质与细胞组分的增加；
群体生长——群体中个体数目的增加。可以用重量、体积、密度或浓度来衡量。（由于微生物的个体极小，所以常用群体生长来反映个体生长的状况）
染色体DNA的复制与分离；
细胞壁扩增；
细菌分裂与调节
1 微生物的生长规律
生长曲线：以时间为横坐标，菌数为纵坐标，根据不同培养时间里细菌数量的变化，反映细菌在整个培养期间菌数变化规律的曲线。
可分为：迟缓期、对数生长期、稳定生长期、衰亡期
迟缓期
现象：活菌数没增加，曲线平行于横轴；
产生的原因：是细胞为了适应新环境需要进行调整，缺乏足够的能量或生长因子，或接种时造成损伤等。有时可见到接种群体大部分死亡；如果接种用的是饥饿的细胞或新培养基营养不丰富，则该时期延长；
特点：细菌细胞不立即增殖
细胞内代谢旺盛
细胞体积增大
发酵工业上需设法尽量缩短延迟期，措施有：
①接种龄：采用对数生长期的健壮菌种；
②增加接种量；一般来说，接种量增大可缩短甚至消除延迟期（发酵工业上一般采用1/10的接种量）；
③调整培养基的成分，应适当丰富，且发酵培养基成分尽量与种子培养基的成分接近。
认识延迟期的特点及形成原因对实践的指导意义
发酵工业上需尽量缩短该期，以降低生产成本；
在食品工业上，尽量在此期进行消毒或灭菌；
对数生长期
现象：细胞数目以几何级数增长的时期，其对数与时间呈直线关系；
特点：菌体代谢活跃，消耗营养物质多，生长速率快，菌体数目显著增多。
菌体大小、形态、生理特征等比较一致
细胞平衡生长，菌体大小、形态、生理特征等比较一致;
微生物学 第六章微生物的生长繁殖及控制
（参见P150）
特点：
消毒剂：可杀死微生物，通常用于非生物材料的灭菌或消毒。 防腐剂：能杀死微生物或抑制其生长，但对人及动物的体表组 织无毒性或毒性低，可作为外用抗微生物药物。
对一切活细胞都有毒性，不能用于人或动物体内的化学治疗
溶菌剂(Bacteriolysis)
杀菌剂(Bactericide)
一、控制微生物的化学物质
消毒剂(Disinfectant)
非选择性
（对所有细胞均有毒性）
防腐剂(Antisepsis)
抗微生物剂 有选择性
（对病原微生物毒性更强）
抗代谢药物 抗生素
中草药有效成分
（化学治疗剂）
（一）防腐剂和消毒剂
（参见P131）
不同的微生物或同一种微生物对不同物质的利用能力是不同 的。有的物质可直接被利用(例如葡萄糖或NH+4等)；有的需要经 过一定的适应期后才能获得利用能力（例如乳糖或NO3-等）。前 者通常称为速效碳源（或氮源），后者称为迟效碳源（或氮源）。 当培养基中同时含有这两类碳源（或氮源）时，微生物在生长过 程中会形成二次生长现象。
细胞重要的分化调节阶段； 储存糖原等细胞质内含物，芽孢杆菌在此阶段形成芽孢或建立自然 感受态等。也是发酵过程积累代谢产物的重要阶段，某些放线菌抗 生素的大量形成也在此时期。 生产上常通过补充营养物质（补料）或取走代谢产物、调节pH、 调节温度、对好氧菌增加通气、搅拌或振荡等措施延长稳定生长 期，以获得更多的菌体物质或积累更多的代谢产物。
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第二节 微生物纯培养群体生长规律
二、细菌分批培养群体生长规律
稳定期（最高生长量期）
特 点： 1、细菌数量增加率为0。 2、部分细菌大量积累代谢产物。
最高生长量期
细菌数量增加率为0的原因?
第二节 微生物纯培养群体生长规律
二、细菌分批培养群体生长规律
衰亡期 特 点：菌体活性降低、大量死亡； 细胞畸变、自溶
10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6
梯度稀释过程 倾注 涂布
第一节 微生物纯培养
二、微生物纯培养技术
稀释平板分离法使用过程中的几个问题 1) 梯度稀释度的确定： 需分离微生物在样品中的数量
2) 选择菌落接种的依据：
a、菌落特征； b、菌体的特征 3) 微生物纯培养的标准： 菌落特征一致性 4) 操作要点： 无菌操作
微生物生长的指标 (生物量的测定)
细胞群体数量的增加 细胞群体总重量增加
从群体水平上衡量 (间接的测定方法)
第二节 微生物纯培养群体生长规律
一、微生物生长量的测定
显微镜直接计数法 微生物数量的测定 微生物生长量的测定
稀释平板计数法
最大概率法 比浊法
称重法
微生物重量的测定 含N量测定法 DNA含量测定法 ATP含量测定法
三、连续培养
以一定流速输入新鲜培养液并流出培养物，确保流出的老菌数等于新
增殖数，使培养保持对数生长的过程。
优 点：一定生理状态实验材料 提高工业生产效益
第二节 微生物纯培养群体生长规律
三、连续培养
恒浊培养 保持细菌培养液浊度
恒化培养
保持细菌培养液营养物质浓度
第二节 微生物纯培养群体生长规律
分批培养与连续培养特征的比较 不同点：分批培养：经历四个时期 连续培养：理论上,对数生长期
微生物的生长温度类型
中 温 型 高 温 型 高温：蛋白质变性 酶失活 核糖体解体
温度对微生物生长的影响
致死时间、致死温度 低温：酶活性下降、新陈代谢缓慢
第二节 微生物的生活环境
一、温度
2、高温灭菌 干热灭菌：干燥条件，160℃维持1-2h。 高压蒸汽灭菌法：密闭条件下，水加热蒸发形成高压 的同时产生高温。利用高温杀死菌。
胡健 扬州大学环境科学与工程学院 Email:huj@yzu.edu.cn
第七章 微生物生长与生活环境
微生物生长与繁殖 衡量微生物生长的指标
(1)群体的重量 (2)群体的数量
群体水平
第七章 微生物生长与生活环境
第一节 微生物纯培养 第二节 微生物纯培养群体生长规律 第三节 微生物的生活环境
第一节 微生物纯培养
第一节 微生物纯培养
二、微生物纯培养技术
2、单细胞挑取法： 从待分离材料中挑取 一个细胞来培养，从而获 得纯培养的过程。
第一节 微生物纯培养
二、微生物纯培养技术
3、平皿划线法 (P１３９图７-４) 用接种环沾少许待分离的材料，在培养基表面进行多次平行划线，使微 生物细胞分开生长以获得微生物纯培养的过程。
好气性微生物 兼性厌气微生物 Eh>0.1V，而以0.3-0.4v为宜 Eh<0.1V行厌气性呼吸 Eh>0.1v行好气呼吸
厌气性微生物
Eh值—0.1V以下
第二节 微生物的生活环境
三、水分
1、水分对微生物生长的影响：
细菌最适水的活度值：0.93-0.99 酵母菌最适水的活度值：0.88-0.91
霉菌最适水的活度值： 0.80
第二节 微生物纯培养群体生长规律
二、细菌分批培养群体生长规律
根据细菌生长繁殖速率将生长曲线分四个阶段： 缓慢期 对数期 稳定期 衰亡期
第二节 微生物纯培养群体生长规律
二、细菌分批培养群体生长规律
缓慢期（延迟期、滞留适应期） 特 点：分裂迟缓、代谢活跃。
产生原因： （1）接种时的机械损伤引 （2） 细胞分裂必需因子的缺乏
水的活度小于0.60-0.70时 休眠、部分出现细胞脱水、蛋白质变性(多数微生物) 2、应用：干燥法保存物品 食品的冷冻干燥
第二节 微生物的生活环境
三、辐 射
辐射：能量通过空间传递的一种物理现象。 1、可见光：（400nm—800nm） 对微生物的作用：
（1）能源
（2）刺激担子菌子实体形成 （3）光氧化作用。
一、微生物纯培养的概念 实验室条件下， 由一个微生物细胞或一种细胞群繁殖得到的后代。
第一节 微生物纯培养
二、微生物纯培养技术
纯培养基本步骤：
(1) (2)
分 培
离 养
稀释平皿法
纯培养方法
划线法
单细胞挑取法
第一节 微生物纯培养
二、微生物纯培养技术
1、稀释平板分离法：倾注平板法和涂布平板法。 基本过程：（1）梯度稀释过程；（2）分离培养过程
10-3
10-4
10-5
10-6
第二节 微生物纯培养群体生长规律
一、微生物生长量的测定
(一) 微生物数量的测定 ３、比浊计数法 根据细菌悬浮液的吸光度测定其数量。 优点：简便，直接。
第二节 微生物纯培养群体生长规律
一、微生物生长量的测定
(二) 微生物重量的测定 1、称重法 用离心或过滤的方法将菌体从培养基中分离、冼净，称湿重或干重。 优 点：简单可靠。 在活性污泥法中采用的指标： （1）混合液悬浮固体(MLSS)（粗放测定）
漂白粉[Ca(OCl)2]及氯气 ：产生次氯酸盐和原子氧；
碘：与酶分子中的酪氨酸结合。
第二节 微生物的生活环境
四、化学药物
5、表面活性剂（新洁尔灭、消毒宁等） 具有降低表面张力效应的物质。 杀菌机理：影响细胞生长、分裂 6、化学治疗剂 直接干扰病原微生物的生长繁殖并用于治疗感染性疾病的化学药物。 （选择性的杀菌或抑菌）
3、无菌操作
第一节 微生物纯培养
四、纯培养的保存与复壮
（二）纯培养的衰退与复壮
衰退的表现：生长缓慢 优良性状的丧失 抗逆性下降 衰退的原因：衰老、变异
复
壮
狭义（被动） 广义（主动）
复壮方法：选 汰 衰退的预防：控制继代频率 创造良好的培养条件 采取有效的保存方式
优 劣
第二节 微生物纯培养群体生长规律
相同点：群体培养特征
第二节 微生物纯培养群体生长规律
三、同步培养
通过诱导或选择，使所有细胞处于同一生长阶段。
获得同步培养的方法 1、诱导法：控制温度、培养基成分等
低于适温度
适温培养
2、选择法：滤膜过滤
硝酸纤维薄膜法
第二节 微生物纯培养群体生长规律
三、同步培养
同步培养生长曲线特点
群体生长是一次性跳跃过程
革兰氏染色不稳定
衰亡期
第二节 微生物纯培养群体生长规律
二、细菌分批培养群体生长规律
小
结
对数生长期 对数生长期 对数生长期
什么时期细菌细胞生长速度最快
什么时期世代时间短而稳定
什么时期细菌细胞代谢活性最强
什么时候细菌细胞总数最多
什么时期菌体代谢产物最多
最高生长量 最高生长量
第二节 微生物纯培养群体生长规律
高温灭菌
湿热灭菌
间歇灭菌法：100℃，30-60min 冷却，37℃培养1d
反复三次
巴斯德消毒法：采用60-70℃的温度处理15-30min 的消毒方法。
第二节 微生物的生活环境
一、温度
3、低温保藏 菌种保存（试管斜面或孢子砂土管）
特例：流感杆菌、脑膜炎球菌
食品保藏
第二节 微生物的生活环境
二、氧化还原电位(Eh)
维持的代数1-2代（？）
第三节 微生物的生活环境
形态 环境条件一定范围的变化，影响
生理
生长 繁殖
极端环境条件对微生物的影响
死 亡
温度 O2 氧化还原电位
影响微生物生长的主要环境因子
水分 辐射 化学药物
pH
第三节 微生物的生活环境
一、温度
1、温度对微生物生长的影响 最低生长温度 微生物的三种基本温度 最高生长温度 最适生长温度 低 温 型
对数生长期
第二节 微生物纯培养群体生长规律
二、细菌分批培养群体生长规律
对数期（指数生长期）
Nt=2n N0 n=3.33(lgNt-lgN0) G=t/n=0.301t/(lgNt-lgN0)
n——繁殖代数 见教材P93
对数生长期
G——世代时(每繁殖一代所需的时间)
N0——对数生长期开始微生物数量 Nt——对数生长期经过时间t后微生物数量
代谢活性法
第二节 微生物纯培养群体生长规律
一、微生物生长量的测定
(一) 微生物数量的测定 1、显微镜直接计数法 使用细菌计数板或血球计数板在显微镜下直接计数。
优点：操作简便，计数直观。
第二节 微生物纯培养群体生长规律
一、微生物生长量的测定
(一) 微生物数量的测定 2、稀释平板计数法 对样品稀释培养，据形成的菌落数计数。 优点：传统计数方法。对设备要求不高。
光氧化作用：有氧条件下，光线被细胞ห้องสมุดไป่ตู้
内色素吸收，使酶或其它敏感成分失活 引起的微生物死亡。
第二节 微生物的生活环境
三、辐 射
2、紫外线： 杀菌波长范围：240—300nm 杀菌力最强范围： 255—265nm 紫外线杀菌特点： 穿透力弱，用作表面消毒或空气灭菌
第二节 微生物的生活环境
三、辐 射
3、电离辐射 （X射线、γ射线等） 高能电磁波照射后发生的电离作用。 电离辐射对微生物的作用： 低剂量(500伦琴)：促进生长、诱发变异 高剂量（10万伦琴）：杀菌作用 实际应用： 粮食、果蔬、畜禽产品、饮料以及卫生材料杀菌处理
第二节 微生物的生活环境
四、化学药物
1、重金属盐类 杀菌机理： 与带阴电荷的菌体蛋白质结合使其变性 （Hg、Ag盐，与细菌酶蛋白的巯基结合） 2、有机化合物（酚、醇、醛） 杀菌机理： 损伤细胞壁和膜 抑制酶系统(脱氢酶、氧化酶等)； 蛋白质变性
第二节 微生物的生活环境
四、化学药物
3、氧化剂（高锰酸钾、过氧化氢、过氧乙酸） 杀菌机理： 使蛋白质巯基氧化(成二硫基) 2R—SH+2X 4、卤素（Cl、I常见） 杀菌机理： R—S—S—R+2XH
滞留适应期
第二节 微生物纯培养群体生长规律
二、细菌分批培养群体生长规律
缓慢期（延迟期、滞留适应期） 影响滞留适应期长短的因素 1、培养基成分 2、接种物菌龄 3、接种量 4、菌株的遗传性
滞留适应期
研究滞留适期长短的意义？
第二节 微生物纯培养群体生长规律
二、细菌分批培养群体生长规律
对数期（指数生长期） 特点： （1）代谢活性强 （2）世代时短而稳定
第一节 微生物纯培养
三、目标微生物纯培养筛选的基本思路
１、待分离样品的确定
２、培养基的选择
３、纯化过程环境条件的控制
（温度、空气、PＨ、抑制剂）
（Ｐ１３８－１４１）
第一节 微生物纯培养
四、纯培养的保存与复壮
（一）纯培养的保存 试管斜面培养基低温、干燥、隔绝空气 保存过程的注意点：防止杂菌污染。
1、灭菌彻底 2、棉塞大小要合适
杀菌机理： 抑制叶酸合成
抑制肽聚糖合成 抑制蛋白质合成
如：磺胺类药物等。
如：青霉素，万古霉素等。 如：链霉素，红霉素、四环素、氯霉素等
原理：（1）微生物蛋白质含量稳定
（2）氮是蛋白质的稳定成分 (蛋白质量=6.25×总含N量) 优点：测定准确。
第二节 微生物纯培养群体生长规律
二、细菌分批培养群体生长规律
分批培养：将少量的细菌接种到一定体积的液体培养基中，在适宜的条件 下培养，最后一次性收获的过程。
生长曲线：细菌在新的适宜的环境中生长、 繁殖、衰老、死亡的动态变化。
污泥—干燥----称重(W1)
（2）挥发性悬浮固体(MLVSS)（相对准确） 上述已称重污泥-----马福炉(500度2小时)----冷却---称重(W2)
第二节 微生物纯培养群体生长规律
一、微生物生长量的测定
(二) 微生物重量的测定 2、含氮量测定法 根据样品中菌体蛋白质含量计算微生物重量的方法。