微生物学(格式)第六章微生物的生长及控制ppt课件
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第六章 微生物的生长及其控制
生长曲线
对数生长期能保持多长？
从一个细胞开始； 大肠杆菌每20分钟繁殖一代； 如对数期为48小时； 可得到多少细胞？2144=2.23x1043 重量可达多少? 2.23x1043x10-12g/cell
=2.23x1031g=2.23x1025ton 重量为地球的4000倍.
(二)恒浊连续培养
通过连续培养装 置中的光电系统控制 培养液中菌体浓度恒 定、使细菌生长连续 进行的一种培养方式。
用于菌体以及与 菌体生长平行的代谢 产物生产的发酵工业。
(三)连续发酵与单批发酵相比
优点：缩短发酵周期，提高设备利用率； 便于自动控制； 降低动力消耗及体力劳动强度； 产品质量较稳定；
环境条件控制技术
培养基成份控制
光照和黑暗交替培养
硝
酸
纤
离
维
心
素
法
滤
膜
法
连续培养（continous culture)
连续培养(continous culture of microorganisms)是在微生物 的整个培养期间，通过一定的方式使微生物能以恒定的比生长 速率生长并能持续生长下去的一种培养方法。
生长曲线
（3）稳定生长期（stationary phase）
稳定期的特点是： 生长速率常数等于零，即处于新繁殖的细胞数与衰亡的细胞数相等，
或正生长与负生长相等的动态平衡之中，这时菌体产量达到最高点。
在稳定期细胞开始形成贮藏物、形成芽孢、合成次生代谢产物。
稳定期到来的原因： 营养物耗尽； 营养物比例失调； 有害代谢产物的累积； pH、氧化还原势等条件的改变。
缺点：杂菌污染 菌种退化 营养物利用率较单批发酵低
第六章 微生物的生长及其控制(1)周德庆 《微生物学教程》PPT课件
N ：繁殖代数即指生物群体的全部在单位时间内共繁殖 的代数 (植物、动物、人?)。
生长限制因子：凡在培养液中处于较低浓度范围内，可 影响生长速率和菌体产量的营养物或营养因子。
26
一些细菌的代时
体温菌： 大肠杆菌—— G = 12.5 ～ 17 min 枯草杆菌—— G = 26～32 min 结核杆菌—— G = 792 ～ 93理方法，随机选择，不
影响细胞代谢。
18
原理：细菌细胞会紧紧粘附于硝酸纤维微孔滤膜上。 步骤：菌悬液通过微孔滤膜，细胞吸附其上；反置滤膜，以新 鲜培养液通过滤膜，洗掉浮游细胞；除去起始洗脱液后就可以 得到刚刚分裂下来的新生细胞，即为同步培养。
19
典型生长曲线
概念：定量描述液体培养基中微生物群体生长 规律的实验曲线称为生长曲线（growth curve）。
标，绘制出的由延滞期、指数期、稳定期和衰
亡期4个阶段组成的曲线。
典型生长曲线
延滞期 指数期 稳定期 衰亡期
21
延对 滞数 期期
生长曲线
稳定期
衰亡期
生长曲线图示
22
（1）延滞期 lag phase
特点 生长速率常数为零；细胞形态变大或 增长；细胞内的RNA含量增高；合成代谢 活跃；对外界环境敏感。
室温菌： 褐球固氮菌— G = 240 min 大豆根瘤菌— G = 410 min
嗜热菌： 嗜热芽胞菌— G = 18 min
27
指数期影响因素
菌种 营养成分 营养物浓度 培养温度：对实际应用有参考价值 酸碱度
28
指数期的应用
特性：群体生理特性一致，细胞成分平衡
发展和生长速率恒定。 应用：宜作发酵种子；是代谢、生理研究的
生长限制因子：凡在培养液中处于较低浓度范围内，可 影响生长速率和菌体产量的营养物或营养因子。
26
一些细菌的代时
体温菌： 大肠杆菌—— G = 12.5 ～ 17 min 枯草杆菌—— G = 26～32 min 结核杆菌—— G = 792 ～ 93理方法，随机选择，不
影响细胞代谢。
18
原理：细菌细胞会紧紧粘附于硝酸纤维微孔滤膜上。 步骤：菌悬液通过微孔滤膜，细胞吸附其上；反置滤膜，以新 鲜培养液通过滤膜，洗掉浮游细胞；除去起始洗脱液后就可以 得到刚刚分裂下来的新生细胞，即为同步培养。
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典型生长曲线
概念：定量描述液体培养基中微生物群体生长 规律的实验曲线称为生长曲线（growth curve）。
标，绘制出的由延滞期、指数期、稳定期和衰
亡期4个阶段组成的曲线。
典型生长曲线
延滞期 指数期 稳定期 衰亡期
21
延对 滞数 期期
生长曲线
稳定期
衰亡期
生长曲线图示
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（1）延滞期 lag phase
特点 生长速率常数为零；细胞形态变大或 增长；细胞内的RNA含量增高；合成代谢 活跃；对外界环境敏感。
室温菌： 褐球固氮菌— G = 240 min 大豆根瘤菌— G = 410 min
嗜热菌： 嗜热芽胞菌— G = 18 min
27
指数期影响因素
菌种 营养成分 营养物浓度 培养温度：对实际应用有参考价值 酸碱度
28
指数期的应用
特性：群体生理特性一致，细胞成分平衡
发展和生长速率恒定。 应用：宜作发酵种子；是代谢、生理研究的
第六章微生物的生长及其控制
（2） 恒化器：
与恒浊器相反，恒化器是一种设法使培养液 流速保持不变，并使微生物始终在低于最高 生长速率下进行生长繁殖的一种连贯培养装 置 在恒化器中，一方面菌体密度会随时间的增 长而增高，另一方面，限制因子的浓度会随 时间的增长而降低，（使菌体生长慢），两 者相互作用，会出现生长与流速相平衡，这 样，即可获得一定生长速率的均一菌体，又 可获得虽低于最高菌体产量，却能保持稳定 菌体密度的菌体。
3、 防腐：（Antisepsis）
是指利用某种理化因素完全抑制霉腐微生物的生长繁 殖，从而达到防止食品等发生霉变的措施。
措施：
（1） 低温： （2） 缺氧： （3） 干燥： （4） 高渗： （5） 高酸度： （6） 防腐剂：
4、化疗：（Chemotheraph）
即化学治疗，它是利用对病原菌具有高度毒力，而对 宿主细胞无显著毒性的化学物质来抑制宿主体内病原 微生物的生长繁殖，借以达到治疗在目的。
连续培养的优缺点：
优点： A、高效，简化了装料、灭菌，出料、清洗等 程序。 B、产品质量较稳定。 C、自控，可利用各种仪表加以控制。 D、节约人力、动力、资源（水、汽等） 缺点： A、菌种易于退化 B、易遭杂菌污染。
第二节 影响微生物生长的主要因素
影响微生物生长的外界因素很多，除一些营养 条件外，还有许多物理条件，其中最重要的有 温度，PH、氧气等。 一、 温度： 微生物的生长T有宽窄，但总有最低生长T，最 适生长T，最高T。并称为生长温度三基点。 最低生长T：一般-5---10。C，极端为-30。C 最适生长T：嗜冷菌；中温菌；嗜热菌。 最高生长T：一般为80—95。C，极端为105— 300。C。
三、 影响加压灭菌效果的因素：
第六章微生物的生长繁殖ppt课件
倍增时间（doubling time):在群体生长 里细菌数量增加一倍所需的时间称为～。
从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
3.主要生长ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ数
迟缓时间（T）：微生物在生长过程中， 在实际条件下达到对数生长期所需时间 与理想条件下达到对数生长期所需时间 之差。
从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
二、细菌的群体生长繁殖 （Population Growth）
细菌群体生长规律（Population Growth） 生长数学模型 主要生长参数 同步培养(synchronous culture) 连续培养（continous culture of
1.染色体DNA的复制和分离（DNA replication） 2.细胞壁扩增（cell elongation） 3.细菌的分裂（Cell division ）
从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
群体生长：在一定时间和条件下细胞数量的增加。
●细菌的个体生长 ●细菌的群体生长繁殖（Population Growth） ●真菌的生长与繁殖 ●环境对生长的影响及生长的测定 (Effect of Environment on Growth and measurement of Growth) ●微生物生长繁殖的控制（Growth Control）
从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
3.主要生长ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ数
迟缓时间（T）：微生物在生长过程中， 在实际条件下达到对数生长期所需时间 与理想条件下达到对数生长期所需时间 之差。
从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
二、细菌的群体生长繁殖 （Population Growth）
细菌群体生长规律（Population Growth） 生长数学模型 主要生长参数 同步培养(synchronous culture) 连续培养（continous culture of
1.染色体DNA的复制和分离（DNA replication） 2.细胞壁扩增（cell elongation） 3.细菌的分裂（Cell division ）
从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
群体生长：在一定时间和条件下细胞数量的增加。
●细菌的个体生长 ●细菌的群体生长繁殖（Population Growth） ●真菌的生长与繁殖 ●环境对生长的影响及生长的测定 (Effect of Environment on Growth and measurement of Growth) ●微生物生长繁殖的控制（Growth Control）
微生物学格式课件第六章微生物的生长及控制
t1 t2
Ⅱ 指数期 (exponential phase)
影响代时长短的因素
（1）菌种 （2）营养成分 （3）营养物浓度 （4）培养温度
细胞数或菌体量
8.0mg/ml 6.0mg/ml 4.0mg/ml 2.0mg/ml 1.0mg/ml
0.5mg/ml 0.2mg/ml
时间
营养物浓度对生长速度和菌体产量的影响
① 生长速率常数R最大，代时G最短；
② 整个群体的生理特性较一致； ③ 细胞各成分平衡增长，生长速率恒定； ④ 酶系活跃，代谢旺盛。
教学ppt
10
Ⅱ 指数期 (exponential phase)
三个重要参数 （1）繁殖代数(n)
（2）生长速率常数(R)
（3）代时(G)
教学ppt
11
Ⅱ 指数期 (exponential phase)
控制对象 菌体密度(内控制) 培养基流速(外控制)
培养基
无限制生长因子
有限制生长因子
培养基流速
不恒定
恒定
生长速率
最高速率
低于最高速率
产物
大量菌体或与菌体相平 不同生长速率的菌体 行的代谢产物
应用范围
生产为主
实验室为主
分批培养与连续培养的比较
教学ppt
22
连续培养的优缺点
优点
高效 自控 产品质量稳定 节约动力、人力、水和蒸汽等
③通过对稳定期到来原因的研究，促进了连续培养原理的提 出和工艺、技术的创建；
教学ppt
15
IV 衰亡期 (death phase)
微生物个体死亡速度超过新生速度，整个群体呈现负生 长状态；
细胞形态发生变化，出现畸形；
第六章微生物生长繁殖及其控制PPT课件
5.比浊法
原理：是在一定范围内，菌悬液中的细胞浓度与混浊度成正比， 即与光密度成正比，菌数越多，光密度越大。因此，借助于分 光光度计，在一定波长下测定菌悬液的光密度，就可反应出菌 液的浓度。
特点：快速、简便；但易受干扰。
6.生理指标法
▪测含氮量
蛋白质是细胞的主要物质，含量稳定，而氮是蛋白质的主 要成分，通过测含氮量就可推知微生物的浓度。
一般细菌含氮量为干重的12.5%，酵母菌为7.5%，霉菌 为6.0%，根据一定体积培养液中的含氮量再乘以6.25， 就可测得粗蛋白的含量。
▪其他方法
含碳、磷、DNA、RNA、耗氧量、消耗底物量、产二氧 化碳、产酸、产热、粘度等，都可用于生长量的测定。
第二节 微生物的典型生长曲线
一、微生物培养 ：
研究群体生长规律，首先应对微生物进 行培养。培养的方法有： 分批培养和连续培养
毛细管法：用毛细管提取微生物个体，适合于较大微 生物。
显微操作仪：用显微针、钩、环等挑取单个细胞或孢 子以获得纯培养。
小液滴法：将经过适当稀释后的样品制成小液滴，在 显微镜下选取只含一个细胞的液滴来进行纯培养物的 分离。
二、微生物生长及测定方法
生长——微生物细胞吸收营养物质，进 行新陈代谢，当同化作用>异化作用时， 生命个体的重量和体积不断增大的过程。
小，所以常用群体生长来反映个体生长的状况）
个体生长个体繁殖 群体生长
群体生长 = 个体生长 + 个体繁殖
通常把一个细胞分裂成两个细胞所需要的时间，称为代时。
一些细菌的代时
菌名 培养基 培养温度
代时
E. coli（大肠杆菌） 肉汤
37℃
17min
E. coli 牛奶
微生物的生长及其控制 PPT课件
菌种本身
细菌、酵母菌的延滞期较短 霉菌次之 放线菌最长 接种龄 种子的年龄 接种量：
发酵工业上一般采用1/10的接种量
培养基成分
‹#› 26
缩短延滞期的意义和方法(重点）
在发酵工业上需设法尽量缩短延迟期
接种对数生长期的菌种，采用最适菌龄 加大接种量 用与培养菌种相同组成分的培养基 选用繁殖快的菌种
单细胞微生物的生长特征
细菌是以二分裂的方式进行繁殖的，每分 裂一次，为一个世代。每经过一个世代， 群体数目增加一倍。这种类型的群体生长 为指数生长。
‹#› 21
这种指数增长可以用以下的方程式表示： X2=X1· 2n 式中： X2 和X1为时间t2和t1时的细胞数，n为世代数 lgx2=lgx1+nlg2
第三章
微生物的生长及其控制
Growth and Control of Microorganisms
‹#› 1
主要内容
测定微生物生长繁殖的方法 微生物的生长规律 影响微生物生长的主要因素 有害微生物的控制
‹#› 2
概述
细胞生长 营养物质（环境中）
新陈代谢
跨膜
营养物质（原
料、胞内）
规律增长
合成细胞成分
在食品工业上，尽量在此期进行消毒或灭 菌
‹#› 27
2.指数期(exponential phase)
（对数期）
指数期的细胞是进行生理、代 谢、遗传等研究的最好材料。
现象：细胞数目以几何级数增加，其对数与时
间呈直线关系。
生理特性：
R最大，G（代时）最短 细胞代谢活动比较稳定，菌体内各种成分最均匀，生理 特性较一致。 酶活力最高，酶系活跃，代谢旺盛 活菌数几乎接近于总菌数
细菌、酵母菌的延滞期较短 霉菌次之 放线菌最长 接种龄 种子的年龄 接种量：
发酵工业上一般采用1/10的接种量
培养基成分
‹#› 26
缩短延滞期的意义和方法(重点）
在发酵工业上需设法尽量缩短延迟期
接种对数生长期的菌种，采用最适菌龄 加大接种量 用与培养菌种相同组成分的培养基 选用繁殖快的菌种
单细胞微生物的生长特征
细菌是以二分裂的方式进行繁殖的，每分 裂一次，为一个世代。每经过一个世代， 群体数目增加一倍。这种类型的群体生长 为指数生长。
‹#› 21
这种指数增长可以用以下的方程式表示： X2=X1· 2n 式中： X2 和X1为时间t2和t1时的细胞数，n为世代数 lgx2=lgx1+nlg2
第三章
微生物的生长及其控制
Growth and Control of Microorganisms
‹#› 1
主要内容
测定微生物生长繁殖的方法 微生物的生长规律 影响微生物生长的主要因素 有害微生物的控制
‹#› 2
概述
细胞生长 营养物质（环境中）
新陈代谢
跨膜
营养物质（原
料、胞内）
规律增长
合成细胞成分
在食品工业上，尽量在此期进行消毒或灭 菌
‹#› 27
2.指数期(exponential phase)
（对数期）
指数期的细胞是进行生理、代 谢、遗传等研究的最好材料。
现象：细胞数目以几何级数增加，其对数与时
间呈直线关系。
生理特性：
R最大，G（代时）最短 细胞代谢活动比较稳定，菌体内各种成分最均匀，生理 特性较一致。 酶活力最高，酶系活跃，代谢旺盛 活菌数几乎接近于总菌数
微生物的生长及其控制(共98张PPT)
就总体而言，微生物生长的温度范围较广， 已知的微生物在-10～95℃范围内生长。 而对某一具体微生物而言，只能在一定的 温度范围内生长，且此温度范围有宽、有 窄。
生长温度三基点：任何微生物的生长温度 总有最低生长温度、最适生长温度、最高 生长温度。
温度
最适生长温度：
即某微生物分裂代 时最短或生长速率最高 时的培养温度。不同微 生物的最适生长温度是 不一样的。 应该着重 指出：最适生长温度不 一定是一切代谢活动的 最适温度。
膜洗脱（常用）等。
诱导法
诱导因子：不影响微生物生长，可特异性抑制细胞分裂， 消除该抑制后，细胞同时出现分裂。
此法会扰乱细胞的正常代谢
举例： 1、温度调整法； 2、营养条件调整法；
3、抑制DNA合成法（代谢抑制剂：）
（抑制DNA合成法是利用代谢抑制剂阻碍DNA合成相当一
段时间，然后解除其抑制，可达到同步目的。常用的代
（一）微生物细胞数目的测定
－－适用于单细胞微生物或丝状微生物的孢子
直接计数法－－总菌计数 1、计数板计数法（常用）
2、比例计数法
间接计数法－－活菌计数
1、平板菌落计数法
2、液体稀释法
3、厌氧菌菌落计数
其他计数法
1、比浊法
2、膜过滤法
血球计数板
各 种 型 号 的 全 自 动 血 球 计 数 仪
活菌计数的一般步骤
二、单细胞微生物的典型生长曲线
三、微生物的连续培养
四、微生物的高密度培养
一、微生物的个体生长和同步生长
微生物在适宜的环境条件下，不断地吸收 营养物质，并按照自己的代谢方式进行代 谢活动，如果同化作用大于异化作用，则 细胞质的量不断增加，体积得以加大，于 是表现为生长。简单地说，生长就是有机 体的细胞组分与结构在量方面的增加。
生长温度三基点：任何微生物的生长温度 总有最低生长温度、最适生长温度、最高 生长温度。
温度
最适生长温度：
即某微生物分裂代 时最短或生长速率最高 时的培养温度。不同微 生物的最适生长温度是 不一样的。 应该着重 指出：最适生长温度不 一定是一切代谢活动的 最适温度。
膜洗脱（常用）等。
诱导法
诱导因子：不影响微生物生长，可特异性抑制细胞分裂， 消除该抑制后，细胞同时出现分裂。
此法会扰乱细胞的正常代谢
举例： 1、温度调整法； 2、营养条件调整法；
3、抑制DNA合成法（代谢抑制剂：）
（抑制DNA合成法是利用代谢抑制剂阻碍DNA合成相当一
段时间，然后解除其抑制，可达到同步目的。常用的代
（一）微生物细胞数目的测定
－－适用于单细胞微生物或丝状微生物的孢子
直接计数法－－总菌计数 1、计数板计数法（常用）
2、比例计数法
间接计数法－－活菌计数
1、平板菌落计数法
2、液体稀释法
3、厌氧菌菌落计数
其他计数法
1、比浊法
2、膜过滤法
血球计数板
各 种 型 号 的 全 自 动 血 球 计 数 仪
活菌计数的一般步骤
二、单细胞微生物的典型生长曲线
三、微生物的连续培养
四、微生物的高密度培养
一、微生物的个体生长和同步生长
微生物在适宜的环境条件下，不断地吸收 营养物质，并按照自己的代谢方式进行代 谢活动，如果同化作用大于异化作用，则 细胞质的量不断增加，体积得以加大，于 是表现为生长。简单地说，生长就是有机 体的细胞组分与结构在量方面的增加。
微生物学格式课件第六章微生物的生长及控制
免疫控制
通过接种疫苗或使用免疫调节剂 来提高机体免疫力，抵抗病原微
生物的感染。
基因工程
利用基因工程技术改良微生物的 遗传特性，使其不具备致病性或
提高其抗逆性。
01
微生物生长的实际 应用
在工业生产中的应用
发酵工程
利用微生物的生长和代谢产物，生产食品、饮料 、生物材料等。
生物农药
利用微生物的特性，开发具有杀虫、除草、增产 等作用的生物农药。
分批培养
在一定体积的培养液中接种微生 物，培养过程中不补充新鲜培养 基，直至培养结束。
连续培养
在不断流动的培养基中连续接种 微生物，保持微生物持续生长。
环境因素对生长规律的影响
01
02
03
温度
不同微生物对温度的需求 不同，温度变化会影响微 生物的生长速率和代谢活 动。
pH值
pH值对微生物细胞膜的通 透性和酶活性有重要影响 ，进而影响微生物的生长 和代谢。
[3] Doyle, M.E., Beuchat, L.R., and Montville, T.J. (2006). Microbial ecology of foods and food products. In: Microbial Ecology of Foods and Food Products, 2nd ed., Doyle, M.E., Beuchat, L.R., and Montville, T.J., Eds., CRC Press, Boca Raton, FL, pp. 3-34.
途径，合成新的酶。
对数生长期
微生物以最大速率进行 生长的阶段，细胞以几
何级数增长。
稳定期
微生物生长速率逐渐下 降，细胞开始积累次生
第六章微生物的生长与控制ppt
（2）氨基氮的测定 具体方法是离心发酵液，取上清液，加入甲基红和盐酸作指示剂，加
入0.02N的NaOH调色至颜色刚刚褪去，加入上清液18%的中性甲醛，反 应片刻，加入0.02N的NaOH使之变色，根据NaOH的用量折算出氨基氮 的含量。根据培养液中氨基氮的含量，可间接反映微生物的生长状况。
（3）其他生理物质的测定 P、DNA、RNA、ATP、NAM（乙酰胞壁酸）等含量以及产酸、产气、
二、微生物生长量的测定
（一）微生物细胞数目的测定方法 1．细胞总数计数法
细胞总数计数法是用来计数细胞悬液中细胞数量的一种 方法。一般包括显微镜直接计数法、涂片计数法和比浊法。 （1）显微镜直接计数法 这类方法是利用特定的血球计数板，在显微镜下计算一定容 积里样品中微生物的数量。此法的缺点不能区分死菌与活菌。
图6-5 刻度离心管
3．测定菌种细胞内化学成分
测定菌种细胞内化学成分的方法较复杂，操作困难，但较准确，菌种 细胞内化学成分的多少，可反映出群体中菌体数量的多少。
（1）测定含氮量
微生物细胞的含氮量一般比较稳定，所以常作为生长量的指标，大多 数细菌的含氮量为其干重的12.5％，酵母菌为7.5％，霉菌为6.0％。 根据其含氮量再乘以6.25，即可测得其粗蛋白的含量（包括了杂环氮 和氧化型氮）。细菌中蛋白质含量占细菌固形物的50%～80%，一般 以65%为代表，因此总含氮量与蛋白质总量之间的关系可按下列公式 计算：
每毫升原液所含菌体数＝每小格平均菌体数×400×10000×稀释倍数
（2）涂片计数法 用计数板附带的0.01mL吸管，吸取定量稀释的细菌悬液，放置刻有1cm2 面积的玻片上，使菌液均匀地涂布在1cm2面积上，固定后染色，在显微 镜下任意选择几个乃至十几个视野来计算细胞数量。根据计算出的视野面 积核算出1cm2中的菌数，然后按1cm2面积上的菌液量和稀释度，计算每 毫升原液中的含菌数。
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① 生长速率常数R等于零。 ② 细胞形态变大或增长。 ③ 细胞内RNA尤其是rRNA含量增高，原生质呈嗜碱性。
④ 合成代谢活跃，核糖体、酶类和ATP的合成加快，易产 生诱导酶。
⑤ 对外界不良条件例如NaCl溶液浓度、温度和抗生素等化
学药物的反应敏感。
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Ⅰ 延滞期 (lag phase)
影响延滞期长短的因素 （1）接种龄 （2）接种量 （3）培养基成分
2、 间接法
比浊法：分光光度法(OD) 生理指标法：测含氮量
二、 计繁殖数
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二、 计繁殖数
1、 直接法：用血球计数板在显微镜下进行计数 2、 间接法：用平板菌落进行的活菌计数
菌数/mL = cfu X 稀释度 X 10
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第二节 微生物的生长规律
一、 微生物的个体生长和同步生长 二、 微生物的典型生长曲线 三、 微生物的连续培养方法
0.5mg/ml 0.2mg/ml
时间
营养物浓度对生长速度和菌体产量的影响
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Ⅲ 稳定期(stationary phase)
①生长速率常数R=0，即新繁殖的细胞数与衰亡的细胞 数相等；
②菌体产量达到最高点，且产量与营养物质的消耗出现 有规律的比例关系，用生长产量常数Y表示；
Y = (X-X0) / C0-C = (X-X0) / C0
X ：稳定期的细胞干重(g/ml培养液）
X0 ：刚接种时的细胞干重 C0 ：限制性营养物的最初浓度(g/ml) C ： 稳定时期限制性营养物的浓度
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稳定期的实践意义
①对以生产菌体或与菌体生长相平行的代谢产物(SCP、乳酸)等 为目的的一些发酵生产来说，稳定期是产物的最佳收获期： ②是对维生素、碱基和氨基酸等生长因子进行生物测定的最佳 测定时期； ③通过对稳定期到来原因的研究，促进了连续培养原理的提 出和工艺、技术的创建；
目前由于研究的微生物种类主要局限于
三个重要参数 （1）繁殖代数(n)
（2）生长速率常数(R)
（3）代时(G)
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Ⅱ 指数期 (exponential phase)
X2 = X1 · 2n
两边取对数：
lgX2 = lgX1 + nlg2
（lg2 =0.301） x2
n = 3.322 ( lgX2 - lgX1)
x1
G = (t2-t1) / n
主要获得不同生长速率的菌体；
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恒浊与恒化培养控制装置
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Turbidostat & chemostat的比
较 装置
恒浊器
恒化器
控制对象 菌体密度(内控制) 培养基流速(外控制)
培养基
无限制生长因子
有限制生长因子
培养基流速
不恒定
恒定
生长速率
最高速率
低于最高速率
产物
大量菌体或与菌体相平 不同生长速率的菌体 行的代谢产物
= (t2-t1) / 3.322(lgX2-lgX1)
R = 1 /G = 3.322 (lgX2-lgX1) / (t2-t1)
t1 t2
Ⅱ 指数期 (exponential phase)
影响代时长短的因素
（1）菌种 （2）营养成分 （3）营养物浓度 （4）培养温度
细胞数或菌体量
8.0mg/ml 6.0mg/ml 4.0mg/ml 2.0mg/ml 1.0mg/ml
出现延滞期的原因？
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Ⅱ 指数期 (exponential phase)
是指在生长曲线中，紧接着延滞期的一段细胞数 以几何级数增长的时期。
① 生长速率常数R最大，代时G最短；
② 整个群体的生理特性较一致； ③ 细胞各成分平衡增长，生长速率恒定； ④ 酶系活跃，代谢旺盛。
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Ⅱ 指数期 (exponential phase)
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一、 微生物的个体生长和同步生 长
➢同步生长
➢通过同步培养的手段而使细胞群体中各个体处于分 裂步调一致的生长状态；
➢获得同步生长的方法
➢环境条件诱导法 ➢机械筛选法
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二、微生物的典型生长曲线(growth curve)
➢ 生长曲线：
➢当把少量纯种单细胞微生物接 种到恒容积的液体培养基中后， 在适宜的温度、通气等体积下， 该群体就会由小到大，发生有规 律的增长。如果以细胞数目的对 数值作纵坐标，以培养时间作横 坐标就可画出一条曲线——微生 物的典型生长曲线。
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二、微生物的典型生长曲线(growth curve)
生 长 速
度0
lg细胞数 (个/ml)
总菌数 活菌数
I
II
III
I 延滞期 II 指数期精品课I件II 稳定期
IV
培养时间(h)
IV 衰亡期
Ⅰ 延滞期 (lag phase)
指少量微生物接种到新鲜培养液中后，在开始培养 的一段时间内细胞数目不增加的时期。
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1. 恒浊器 (turbidostat)
是一种根据培养器内微生物的生长密度，并 借光电控制系统来控制培养液流速，使细菌培 养液保持恒定的连续培养方法；
主要用于获得大量菌体或与菌体相平行的代 谢产物。
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2、恒化器 (chemostat)
是一种设法使培养液的流速保持不变，并使 微生物始终在低于其最高生长速率的条件下进 行繁殖的连续培养装置；
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IV 衰亡期 (death phase)
微生物个体死亡速度超过新生速度，整个群体呈现负 生长状态；
细胞形态发生变化，出现畸形；
有的发生自溶；
有的合成或释放次生代谢产物；
芽孢此期释放；
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三、 微生物的连续培养方法
稳定期到来的主要原因？
➢营养物尤其是生长限制因子的耗尽； ➢有害代谢产物的累计； ➢理化条件的不适宜等；
第六章 微生物的生长及其控制
Microbial Growth and Control
第一节 测定生长繁殖的方法 第二节 微生物的生长规律 第三节 影响微生物生长的主要因素 第四节 微生物培养法概论 第五节 有害微生物的控制
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第一节 测定生长繁殖的方法
一、 测生长量
1、 直接法
测体积法(粗放) 称干重法(精确)
应用范围
生产为主
实验室为主
分批培养与连续培养的比较
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连续培养的优缺点
优点
高效 自控 产品质量稳定 节约动力、人力、水和蒸汽等
缺点
菌种容易退化 容易污染杂菌 营养物的利用率低于单批培养
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微生物的高密度培养
指微生物在液体培养中细胞群体密度超过常 规培养10倍以上的生长状态或培养技术；