微生物的生长繁殖与控制
第六章微生物的生长及其控制
第六章微生物的生长及其控制微生物不论其在自然条件下还是在人为条件下发生作用，都是通过“以数取胜”或“以量取胜”。
生长和繁殖就是保证微生物获得巨大数量的必要前提。
微生物生长是指由于细胞成分的增加导致微生物的个体大小、群体数量或两者的增长。
个体细胞生长：细胞内组分的增加，导致细胞总量（体积、质量、大小）扩个体繁殖：是微生物个体生长到一定阶段，由于细胞结构的复制与重建并通由于微生物个体微小，以个体为对象研究其生长和繁殖十分不便，常以群体数量的变化来研究微生物的生长。
在微生物学中，凡说“生长”一般均指群体生长，这与研究大型生物有所不同。
群体生长：指在一定时间和条件下，微生物细胞总量的增加。
既有量变也有质变。
三者之间的关系：个体生长→个体繁殖→群体生长群体生长＝个体生长＋个体繁殖第一节测定生长繁殖的方法测定生长的方法是以原生质含量的增加为基础，测定繁殖是建立在计算个体数目上。
一、测生长量直接方法：测菌体细胞（数）量、菌体体积、菌体质量等；间接方法：根据细胞内某种物质的含量或某种代谢活动强度间接测定。
（一）直接法1、测体积这是一种粗放的方法。
将待测培养液放在刻度离心管中作自然沉降或离心沉降，观察其体积。
污泥沉降比（SV）：为含有污泥的混合液在量筒中静置30 min后所形成的沉淀污泥的容积占原混合液容积的百分数，以%表示。
又叫30 min沉淀率。
该参数是评定活性污泥质量的重要指标之一。
正常范围为15-30%。
2、称重此法的原理是根据每个细胞有一定的重量而设计的。
它可以用于单细胞、多细胞以及丝状体微生物生长的测定。
包括称干重（DCW）和湿重。
将一定体积的样品通过离心或过滤将菌体分离出来，经洗涤，再离心后直接称重，求出湿重。
如果是丝状体微生物，过滤后用滤纸吸去菌丝之间的自由水，再称重求出湿重。
不论是细菌样品还是丝状菌样品，可以将它们放在已知重量的平皿或烧杯内，于105℃烘干至恒重，取出放入干燥器内冷却，再称量，求出微生物干重。
微生物的生长繁殖及其控制
注意：要三个以上重复平板平均计数；不适合丝状菌
C，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。 注意： 测量应在菌浓度与O.D.成正比的线性范围内，否则不准
2.重量法 测定多细胞及丝状真菌生长情况的有效方法。 以干重（105℃）、湿重直接衡量微生物群体
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1.个体计数法 A.直接法
利用血球 计数板， 在显微镜 下计算一 定容积里 样品中微 生物的数 量。
缺点：
不适于1对m运m动2 细菌2的5（计1数6）；中格 需要相对高1的6（细2菌5浓）度小；格， 个体小的细共菌4在00显小微格镜下难以观察；
B.简接法
原理是每个活细菌在适宜的培养基和良好的生长条件下可 以通过生长形成菌落。
• 高密度培养常用于重组蛋白质药物的生产; • 主要的优势:节约成本.
六、微生物培养法概论
• 实验室培养法; • 生产实践中微生物培养法;
实验室培养法
固体培养法
好氧菌：斜面、琼脂平板等
厌氧菌：高层琼脂柱、、厌氧 培养皿、厌氧罐等
液体培养法
试管液体培养 三角瓶液体培养 摇瓶培养 台式发酵罐
生产实践中微生物培养法
μ ：比生长速率，每单位数量细菌
在单位时间增加的量 t：培养时间
重要参数:
（1）繁殖代数（n）
x2=x1·2n 以对数表示： lgx2=lgx1+nlg2
n= 3.322 (lgx2-lgx1)
（2）比生长速率常数（μ）
lgNt - lgN0) μ=
t - t0
（3）代时（G）:在群体生长里,细菌数量增加一
控制微生物生长繁殖的主要方法及原理
控制微生物生长繁殖的主要方法及原理微生物是一类生物体，它们常见于自然界中，包括土壤、水、空气等各种介质中。
微生物广泛参与着自然界的生态过程，但在人类的生产和生活中，微生物会给我们带来很大的危害，如食品腐坏、传染病等。
控制微生物的生长繁殖非常重要，是确保生产生活安全和卫生的关键之一。
1. 物理方法物理方法是通过物理手段来控制微生物的生长繁殖。
最常见的是高温杀菌，即将物品加热至60℃-100℃，以杀死微生物。
还有低温冷冻、辐射杀菌等方法可以用于控制微生物的生长。
2. 化学方法化学方法是通过化学药剂来控制微生物的生长繁殖。
最常用的是消毒剂，如氯气、臭氧、过氧化氢、紫外线等。
消毒剂可以破坏微生物体内的DNA和蛋白质，使其死亡。
生物学方法是通过利用一些生物体来控制微生物的生长繁殖。
例如利用抗生素和抗菌肽来抑制微生物的生长，或者利用益生菌来增强人体内有益微生物的数量，从而防止致病菌的生长。
物理化学复合方法是将物理方法和化学方法相结合，通过多种手段协同作用来控制微生物的生长繁殖。
例如利用高温和压力的作用杀菌，或者利用超声波和化学药剂的作用控制微生物的生长。
控制微生物生长繁殖的原理主要是针对微生物的生长繁殖过程进行干扰和控制。
微生物的生长繁殖过程包括生物营养、生长、分裂、排泄等环节，不同方法对微生物的控制原理也不同。
1. 高温杀菌高温杀菌的原理是通过热量对微生物体内的蛋白质和核酸进行破坏，从而使其死亡。
高温破坏了微生物的细胞膜和细胞壁，导致细胞失去正常的代谢和生命特征，直到死亡。
化学药剂的控制原理是破坏微生物体内的代谢和生长环节。
氯气破坏细胞的蛋白质和核酸，导致细胞膜的损伤和死亡。
臭氧的氧化作用使细胞内的酶和氧化还原系统受到威胁，最终导致细胞死亡。
控制微生物的生长繁殖需要综合考虑不同的方法，选取适当的应用条件，以达到最佳的控制效果。
除了上述介绍的控制方法，还有一些其他的方法也可以用于控制微生物的生长繁殖，下面我们将逐一介绍。
控制微生物生长繁殖的主要方法及原理
控制微生物生长繁殖的主要方法及原理微生物生长繁殖的控制方法有多种，包括物理方法、化学方法和生物方法。
下面将详细介绍这些方法及其原理。
物理方法：1.温度控制：微生物对温度非常敏感，不同种类的微生物具有不同的生长温度范围。
控制温度可以通过调节环境的温度来限制微生物的生长。
低温可以抑制微生物的繁殖，高温则可以杀灭微生物。
常见的温度控制方法包括冷藏、煮沸和灭菌等。
2.辐射控制：辐射是一种能够杀灭或抑制微生物生长的物理方法。
常见的辐射包括紫外线辐射和电离辐射。
紫外线辐射可以杀死微生物的DNA，从而阻碍其繁殖。
电离辐射则可以破坏微生物的细胞结构，导致其死亡。
3.过滤控制：通过过滤物质可以去除微生物，从而控制其繁殖。
过滤方法通常使用微孔过滤器或高效过滤器。
这些过滤器可以筛除微生物和微小颗粒，从而阻止其传播和生长。
化学方法：1.抗生素：抗生素是一类可以杀灭或抑制微生物生长的化学物质。
抗生素可以通过破坏微生物的细胞壁或阻断其代谢途径来发挥作用。
常见的抗生素包括青霉素、四环素和氨基糖苷类等。
2.消毒剂：消毒剂是一种可以杀死微生物的化学物质。
常见的消毒剂包括酒精、漂白粉和过氧化氢等。
消毒剂可以破坏微生物的细胞结构、蛋白质和DNA，从而导致其死亡。
生物方法：1.优势菌抑制：通过增加有益细菌的数量来抑制有害细菌的繁殖，从而达到控制微生物生长的目的。
常见的方法包括接种好气菌、厌氧菌和益生菌等。
2.使用控制病原微生物的生物制剂：生物制剂是指通过培养和提取微生物、代谢产物或酶制备的一种特定的微生物产品。
这些制剂可以具有抗菌、抗病毒和抗真菌等特性，可以控制微生物的繁殖和传播。
总之，物理方法、化学方法和生物方法是目前常用的控制微生物生长繁殖的方法。
选择合适的方法取决于对微生物种类的了解以及具体的应用环境。
通过综合使用这些方法，可以有效地控制微生物的生长和传播，从而保护人类的健康和环境的安全。
第六章 微生物生长
恒化连续培养
随着细菌的生长，限制性因子的浓
度降低，致使细菌生长速率受限，但同 时通过自动控制系统来保持限制因子的 恒定流速，不断予以补充，就能使细菌 保持恒定的生长速率。 常见的限制性营养物质有作为氮源 的氨、氨基酸；作为碳源的葡萄糖、乳 酸及生长因子，无机盐等。
三、同步培养
微生物细胞极其微小，但它也有一个自小到大 的过程，即个体生长。要研究微生物的个体生 长，在技术上是极为困难的。 目前主要使用的方法是： 同步培养技术分析细胞各阶段的生物化学特性 变化。 电子显微镜观察细胞的超薄切片。
死亡原因？ 营养短缺；代谢毒物增 多；pH、Eh改变；溶氧 不足。
t
时间
稳定期与生产实践
指导思想：延长稳定期。 措施： 1.调节pH； 2.注意降温、通风； 3.中和排除有毒代谢产物； 4.稳定期是生产收获时期，注意把握好收获时机。
（4）衰亡期（老年）
死亡率＞出生率 ？ 细胞畸形 细胞死亡,出现自溶 有的微生物细胞产生或释放出一些产物。 如氨基酸、转化酶、抗生素等。现象。
单细胞微生物典型生长曲线
生 长 速 + 率 0 指 数 期
延滞期 指数期 稳定期 衰亡期
_
菌 数 目 的 对 数 值
延 滞 期
总菌数
稳定期
衰 亡 期
活菌数
0 时间t
微生物的数量很大，都是10的n次方，取对数作图时 方便，0-10代表1～1010
（1）延滞期－“万事开头难”
特征： 代谢活跃，个体体积、重量增加，
（2）指数期（青年）
快，平均代时（繁殖一代的时间）最短， 生长速率常数最大。 细胞的化学组成、形态、生理特性比较一致。
控制微生物生长繁殖的主要方法及原理
控制微生物生长繁殖的主要方法及原理控制微生物生长繁殖的主要方法及原理一、抑制微生物生长繁殖的主要方法1、物理方法(1)温度控制温度对微生物的生长发育具有重要的影响，不同的微生物对温度的适宜度各不相同，一般认为低温(<10℃)的环境中，微生物的生长受到明显的抑制，并可使某些特定类型的微生物死亡，如低温抑制病毒的生长繁殖，高温(>50℃)则能有效抑制气膜菌和霉菌的生长繁殖。
(2)照射抑制紫外线常用于抑制微生物的生长，有效抑制微生物的紫外线照射强度通常为50-100 mW/cm2，紫外线照射可以对许多细菌、真菌产生抑制作用，对有害病毒具有杀灭的效果，但是，有些微生物可以适应紫外线照射，对这些微生物，紫外线照射是无效的。
(3)蒸气抑制蒸气可抑制气膜菌和其他一些由大型真菌形成的芽孢的生长繁殖。
蒸气可以有效地杀灭真菌的芽孢、子囊和菌丝，蒸气对厌氧菌的抑制作用比较弱，但是可以用于抑制芽孢的成熟度，如霉菌和酵母菌。
(4)化学方法化学方法通常指抑菌剂，抑菌剂的种类有很多，如：抗菌药物、防腐剂、酸、碱等，这些抑菌剂可以有效抑制微生物的生长繁殖，化学方法是当今微生物抑制最常用的方法。
二、控制微生物生长繁殖的主要原理1、物理控制物理控制是指通过物理因素(如温度、照射、蒸气等)影响物质的变化和催化反应来控制微生物生长繁殖过程。
物理控制可以通过改变微生物的培养条件，如温度、照射、蒸气等，使微生物的生长、转录和翻译受到阻碍，进而抑制微生物的生长繁殖。
2、化学控制化学控制是指依靠化学物质(如抗菌药物、防腐剂、酸、碱等)的杀菌作用，来抑制微生物的生长繁殖。
化学抑菌作用主要是靠化学物质的特定属性，如碱性、酸性、酯酶抑制剂等，通过与微生物的细胞壁、膜、酯酶或其他有机物形成化学键，使微生物的生长繁殖得以抑制。
微生物的生长繁殖及其控制1
2、嗜温微生物：
•最适生长温度为20℃~45 ℃，大多数微 生物属于此类。 •室温型主要为腐生或植物寄生，在植物 或土壤中。 •体温型主要为寄生，在人和动物体内。
3、嗜热微生物：
最适生长温度为55℃ ~65℃, 主要分布: 在高温下能生长的原因： ①酶蛋白以及核糖体有较强的抗热性 ②核酸具有较高的热稳定性 ③细胞膜中饱和脂肪酸含量高，较高温度下能维持正
作用原理Biblioteka 应用范围0.2—0.5mg/L氯 破坏细胞膜、 饮水、游泳 气 蛋白质 池水 地面 10%—20%漂白 粉 水、空气等 0.5%—1%漂白 皮肤 粉 2.5%碘酒 染料 2%—4%龙胆紫 与蛋白质的 皮肤、伤口 羧基结合 酸碱类 0.1%苯甲酸 食品防腐 0.1%山梨酸 食品防腐 生石灰
(二)抗代谢物
常用的消毒防腐剂及其应用
名称及使用方法 作用原理 应用范围
皮肤、器皿 房间、物品消毒（不 适合食品厂） 醇 70%—75%乙醇 脱水、蛋白 类 质变性 醛 0.5%—10%甲醛2%戊 蛋白质变 类 二醛（pH=8） 性 酚 类 氧 化 剂 3%—5%石炭酸 2%来苏儿 3%—5%来苏儿 0.1%高锰酸钾 3%过氧化氢 0.2%—0.5%过氧乙酸
2)煮沸消毒 3)间歇灭菌(fractional sterilization OR tyndallization)
4）高压蒸汽灭菌(autoclaving)
121℃,15-30分钟； 115℃,30分钟；
高 压 蒸 汽 灭 菌 锅
•注意事项： •排净冷空气； •灭菌终了，缓 慢降压； •灭菌结束，趁 热取出物品。
2、湿热灭菌
1)巴斯德消毒(pasteurization) 60-85℃处理15秒至30分钟
微生物的生长繁殖和其控制
氯霉素抑制蛋白合成；细菌芽孢发芽；藻类细胞光照黑 暗控制；EDTA或离子载体处理酵母菌；短期热休克(40度)
微生物的生长繁殖和其控制
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A
同 步 培 养 方 法
微生物的生长繁殖和其控制
B
A：膜洗脱法 B：密度梯度离心
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二、单细胞微生物经典生长曲线
▪定量描绘液体培养基中微生物群体生长规律试验曲线。 ▪经典生长曲线
同时生长Synchronous Growth：
经过同时培养使细胞群体处于分裂步调一致状态。 同时生长只能维持2-3个分裂周期(细胞个体差异)。
微生物的生长繁殖和其控制
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取得同时生长方法
▪机械筛选法 ✓利用处于同一生长阶段细胞体积、大小一致性 ✓过滤法 ✓密度梯度离心 ✓膜洗脱法：硝酸纤维薄膜
2.1 专性好氧微生物
•必须在较高分子氧浓度下才能生长，含有完整呼吸链、
以分子氧为最终氢受体，含有SOD和过氧化氢酶活力。
•绝大多数真菌和许多细菌 •试验室经过震荡摇瓶给氧，工厂采取通入无菌空气和
搅拌等供氧
微生物的生长繁殖和其控制
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2.2 兼性厌氧菌
▪Facultative anaerobe
✓合成代谢十分活跃
✓对外界不良条件反应敏感
微生物的生长繁殖和其控制
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影响延滞期长短原因
▪菌种
细菌、酵母菌延滞期较短，霉菌次之， 放线菌最长
▪接种龄 ▪接种量大小 ▪培养基成份
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2、指数期exponential phase
▪特点
✓生长速率常数R最大，代时或倍增时间最短
G=(t2-t1)/n
简述控制微生物生长繁殖的方法及其原理
简述控制微生物生长繁殖的方法及其原理控制微生物生长繁殖是一个关键的生物技术领域，涉及到多种方法和原理。
下面将对常见的控制微生物生长繁殖的方法及其原理进行详细说明。
1.温度控制：温度是微生物生长繁殖的重要影响因素之一、通常，微生物的生长繁殖速度在一定的温度范围内呈线性增长。
通过控制培养环境的温度，可以控制微生物的生长速度和数量。
例如，高温可以抑制微生物的生长，而适宜的温度有助于提高微生物的生长速度。
2.pH控制：微生物的生长受到环境pH的影响。
不同的微生物具有不同的适宜pH范围。
通过调整培养基的pH值，可以控制微生物的生长速度和数量。
一般来说，微生物的生长速度和数量在适宜的pH值下最大化。
4.营养物质控制：微生物生长的另一个关键因素是培养基中的营养物质供应。
不同的微生物对不同的营养物质需求不同。
通过控制培养基中特定营养物质的浓度和类型，可以控制微生物的生长速度和数量。
5.抗生素控制：抗生素是一类可以抑制和杀死微生物的药物。
通过添加适量的抗生素到培养基中，可以选择性地抑制或杀死特定的微生物，从而控制其生长繁殖。
这种方法被广泛应用于微生物培养、环境和食品卫生等领域中。
6.抑菌剂控制：抑菌剂是一类可以抑制特定微生物生长的化合物。
通过添加适量的抑菌剂到培养基中，可以选择性地阻止特定微生物的生长和繁殖。
这种方法常常用于食品工业中，以防止细菌的污染和生长。
7.辐射灭菌：辐射灭菌利用高能射线（如紫外线、X射线、伽马射线等）来破坏微生物细胞的遗传物质和代谢功能，从而杀死或抑制微生物生长繁殖。
这种方法广泛应用于医疗、食品工业和水处理等领域中。
8.压力控制：高压对细菌和其他微生物有杀灭或抑制作用。
通过加压处理可以控制微生物的生长繁殖。
这种方法被广泛应用于食品工业中，以抑制微生物的生长和延长食品的保质期。
总之，控制微生物生长繁殖的方法包括温度控制、pH控制、氧气供应控制、营养物质控制、抗生素控制、抑菌剂控制、辐射灭菌和压力控制等。
第六章微生物的生长繁殖及其控制
第六章微生物的生长生殖及其操纵一、微生物生长生殖的概念微生物的生长是指细胞物质有规律地、不可逆增加，导致个体体积扩大的生物学过程。
当细胞个体生长到一定时期，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即生殖。
在高等生物里这两个过程能够明显分开，但对低等特别是单细胞的微生物，由于细胞小，这两个过程紧密联系、特别难划分，因此，微生物的生长生殖，一般指群体生长，这一点与研究动物、植物有所不同。
1、细菌一般没有有性生殖，多采纳二分裂方式。
2、真菌除了进行无性生殖，产生大量孢子如分生孢子、节孢子、厚垣孢子、孢囊孢子等外，还能进行有性生殖，产生有性孢子如卵孢子、接合孢子、孢囊孢子等。
二、微生物生长的测定微生物生长：单位时刻里微生物数量或生物量〔Biomass〕的变化个体计数微生物生长的测定：群体重量测定群体生理指标测定〔一〕以数量变化对微生物生长情况进行测定通常用来测定细菌、酵母菌等单细胞微生物的生长或样品中所含微生物个体的数量〔细菌、孢子、酵母菌〕。
1、培养平板计数法样品充分混匀后，取一定量的稀释液涂布或倾注在平板上，进行培养，统计平板上长出的菌落数。
注重：1）同一稀释度三个以上重复,取平均值；2）每个平板上的菌落数目适宜，便于正确计数；一个菌落可能是多个细胞一起形成，因此在科研中一般用菌落形成单位〔colonyformingunits，CFU〕来表示，而不是直截了当表示为细胞数。
2、膜过滤培养法当样品中菌数特别低时，能够将一定体积的湖水、海水或饮用水等样品通过膜过滤器，然后将膜转到相应的培养基上进行培养，对形成的菌落进行统计。
3、Themostprobablenumbermethod〔液体稀释法〕1〕未知样品进行十倍稀释；2〕取三个连续的稀释度平行接种多支试管并培养；3〕长菌的为阳性，未长菌的为阴性；4〕查表推算出样品中的微生物数目；4、显微镜直截了当计数法采纳细菌计数板或血球计数板，在显微镜下对微生物数量进行直截了当计数，计算一定容积里样品中微生物的总数量。
第六章微生物的生长及其控制
第六章微⽣物的⽣长及其控制第六章微⽣物的⽣长及其控制1.概述⽣长: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的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。
⽣长是⼀个量变的过程，繁殖是⼀个质变的过程2.细菌的个体⽣长1.染⾊体DNA的复制和分离细菌的染⾊体为环形双链DNA分⼦。
染⾊体⼀双向的⽅式进⾏连续的复制，在细胞分裂之前不仅完成了染⾊体的复制，⽽且也开始了2个⼦细胞DNA分⼦的复制。
当细胞的⼀个世代即将结束时，不仅为即将形成的2个⼦细胞各备有⼀份完整的遗传信息，⽽且也具有已经按亲本⽅式复制的基因组。
其复制点附着在细胞膜上，随膜的⽣长和细胞分裂，2个未来的⼦细胞基因组不断地分离，最后达到2个⼦细胞中。
细菌在个体⽣长中通过染⾊体DNA的复制，使其遗传特性能保持⾼度的连续性和稳定性。
2.细胞壁的扩增细胞在⽣长过程中，细胞壁只有通过扩增，才能使细胞体积扩⼤。
3.细菌分裂的调节细菌进⼊分裂时期，此时在细菌长度的中间位置，通过细胞质膜内陷并伴随新合成的肽聚糖插⼊，导致横隔壁向⼼⽣长，最后在中⼼回合，完成⼀次分裂，将细菌分裂成2个⼤⼩相等的⼦细菌。
细胞在⽣长和分裂伴随细胞壁的裂解和闭合2个过程。
前者将细胞壁打开，有利于细胞壁物质插⼊；后者在新合成的细胞壁物质插⼊后的开⼝处重新闭合形成完整的细胞壁，以利于机体⽣存。
影响细菌的⽣长和分裂的主要因素是：转肽酶（催化2个肽聚糖的短肽链的链接）；D-Ala-D-Ala-梭肽酶（催化五肽转变为四肽）青霉素竞争性抑制转肽酶。
3. 细菌的群体⽣长繁殖1.⽣长的规律细菌以⼆分裂繁殖,即细胞核⾸先进⾏有丝分裂,然后细胞质通过胞质分裂⽽分开,形成2个相同的个体.分批培养:在封闭系统中对微⽣物进⾏的培养,既不补充营养也不移去培养物质，保持整个培养液体积不变的培养⽅式。
培养曲线：以时间为横坐标，以菌数为纵坐标，依据不同培养时间⾥细菌数量变化，作出培养期间菌数变化规律的曲线。
沈萍微生物学第六章
丝状真菌细胞的顶端生长
图 4
丝状真菌菌丝细胞顶端生长模型
图 示 Allomyces macrogynus 菌丝的顶端生长
第四节
环境对生长的影响及 生长的测定
一.环境对微生物生长的影响
1.营养物质 1.营养物质 (nutrient) 2.水的活性 2.水的活性 (water activity) 微生物aw 微生物aw范围 aw= 0.6 --- 0.99 aw范围 细菌要求 aw 较高 霉菌要求 aw 较低
图示 丝状真菌的沉淀生长
起始培养时菌丝体
培养18小时后的菌丝体 培养18小时后的菌丝体
影响因素： 影响因素： 接种体积的大小、接种物是否凝集、 接种体积的大小、接种物是否凝集、以及菌丝体是 否易于断裂等因素的综合作用决定着丝状微生物是 丝状生长还是沉淀生长。 丝状生长还是沉淀生长。 工业发酵意义： 工业发酵意义： 丝状微生物在液体培养中的生长方式在工业生产中 很重要，因为它影响发酵过程的通气性、 很重要，因为它影响发酵过程的通气性、生长速率 搅拌能耗及菌丝体与发酵液的分离难易等。 、搅拌能耗及菌丝体与发酵液的分离难易等。
2）对数生长期
特点 • 生长速率最快，细胞呈指数增长 生长速率最快， • 生长速率恒定，代时最短 生长速率恒定， • 代谢旺盛，细胞成分平衡发展 代谢旺盛，细胞成分平衡发展, • 群体的生理特性较一致
微生物学 第七章 微生物的生长与控制
右图表示的是一个细胞经 过若干代分裂后的情况。 如图可见，每经过一个代 时，细胞数目就增加一倍， 呈指数增加，因而被称为 指数生长，这就是单细胞 群体生长的特征。 即： X2 = X1•2n
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生长曲线的制作
生长曲线的制作：
接种
适温培养 定时取样测 定生长量
一、测生长量（微生物生长量和生理指标测定法）
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1、直接法 （1）粗放的测体积法 （2）精确的称干重法
将一定量的菌液中的菌体通过离心或过滤分离出来， 然后烘干(干燥温度可采用105℃、100℃或80℃)、称 重。一般干重为湿重的10%～20%，而一个细菌细胞 一般重约10-12～10-13g。
Contents
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1 第一节 测定微生物生长繁殖的方 2 第二节 微生物的生长规律 3 第三节 影响微生物生长的主要因 4 第四节 微生物培养法 1 第五节 有害微生物的控制
第一节 测定微生物生长繁殖的方法
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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。
牛奶
37 26
S. lactis
乳糖肉汤 37 48
Azotobacter chroococcum（褐球固氮菌） 葡萄糖
25 344~46
Mycobacterium tuberculosis（结核分枝杆菌）组合
37 792~93
Nitrobacter agilis（活跃硝化杆菌）
组合
27 1200
3．影响指数期微生物代时长短的因素 LOGO
该法适合菌浓较高的样品。
例：大肠杆菌一个细胞一般重约10–12~10–13g，100ml培
第七章微生物的生长繁殖及其控制
第七章微生物的生长繁殖及其控制重点与难点剖析一、微生物生长繁殖的概念2、真菌除了进行无性繁殖，产生大量孢子如分生孢子、节孢子、厚垣孢子、孢囊孢子等外，还能进行有性繁殖，产生有性孢子如卵孢子、接合孢子、孢囊孢子等。
纯培养技术1、分离获得微生物的纯培养物是研究利用微生物的基础。
获得纯培养物涉及的相关技术包括：无菌技术、微生物的分离与分离纯化技术和微生物培养和保藏技术。
2、无菌技术：包括培养基和物品的各种灭菌技术和微生物各种接种过程的无菌操作技术等。
重点在实验课中掌握相关的技术原理和操作规范，以牢固树立“无菌”的思想和概念。
3、固体培养基分离纯培养物的基本方法和原理固体培养基分离纯培养物由于稀释方法的差异和接种平板的方式差异而分为以下几种方法：（1）划线平板法将合适的无菌培养基倒入无菌培养皿中，冷却后制备成平板，按以下方法划线：细胞在培养基表面生长的后代就是纯培养物。
平板划线法中细胞的分离和稀释过程发生在接种环在固体平板表面上的划线和移动过程中，产生的单个（2）倾注平板法和涂布平板法这两种方法的共同点就是在将细胞接种到培养基之前，通过液体稀释的方法分散细胞，最常用的液体稀释方法为10倍系列稀释，参考下图：随着稀释程度的增大，单位体积中的微生物细胞数量减少，细胞得以分散。
稀释倾注平板法的操作是：选择细胞得以分散的合适稀释度的菌悬液与灭完菌冷却到50-55°C的培养基混合均匀，一起倒入无菌培养皿中，冷却形成平板后，培养。
稀释倾注平板法操作较麻烦。
在进行微生物分离纯化时，该方法需要样品与热的培养基混合，因此对热敏感微生物的影响明显；该方法操作过程中，样品中的微生物有的分布于平板表面，有的则裹在培养基-1-中，后者则会影响严格好氧微生物的生长；而且，对于同一种微生物，平板表面的菌落形态与培养基内的菌落形态会存在着明显的差别，影响菌落形态的判别。
在进行微生物计数时，该方法细胞分散均匀，计数较准确。
稀释涂布平板方法的操作是：首先将灭完菌冷却到50-55°C的培养基倒入无菌培养皿中冷却形成平板，然后选择细胞得以分散的合适稀释度的菌悬液加到平板中央，以三角刮刀将之均匀地涂布于整个平板上，培养。
微生物生长繁殖和控制
• 改善废水生物处理系统中效果的关键是什么？
• 防止“冲击”、找出并改善限制因 子
第二节 基质浓度与微生物比生长速率的关系
莫诺方程（monod，1942，France） 描述微生物生长速率和基质浓度之间关系。
max[S]
Ks [S]
vmax[S] v Km [S]
• 事实上，净化污(废)水的微生物适应pH变化的能力 比较强，pH在6.5～8.5均可不加调节。
在废水生物处理中，pH一般在6.5-8.5（6-9）。生物处理 的主体是细菌，它要求pH略为偏碱。过高的pH会使原生动物 运动迟缓，菌胶团解体，影响去除效果；而过低的pH，会使 霉菌大量繁殖，造成污泥膨胀。
一、细菌的生长曲线 各种细菌的生长速率不一，每一种细菌都有各自的生 长曲线，但曲线的形状基本相同。污(废)水生物处理 中混合生长的活性污泥微生物也有类似的生长曲线。
微生物的生长曲线，可分为停滞期、对数期、稳定期和 衰亡期。
1．停滞期/延缓期/迟滞期/调整期
为什么会出现迟缓期呢？
“万事开头难” ! 适应环境（合成相应的酶），营养储备（用于
复制合成） 少量细菌刚接入一定量的新鲜液体培养基中，并不立即生长繁殖， 需要有一个适应过程（产生适应酶）。 细胞物质开始增加，但数量不增加或增加很少。
影响停滞期长短的因素：接种量、菌龄、营养成分等。
处于停滞期的细菌对外界环境条件较敏感，易受外界不良环境条件 的影响而发生变异。
在实际工作中如接种菌种以启动新的水处理设施，投加新鲜 污泥时，接种的细菌不习惯于新环境，会出现或长或短的迟 缓期. 我们可以通过哪些手段缩短迟缓期呢？
• 一般计数平板的细菌生长菌落数以30~300个为 宜。