微生物生长及其控制

选择法
三、微生物群体生长的测定方法
• 测定群体微生物细胞数目的增加 • 测定群体微生物细胞物质量的增加
Байду номын сангаас
（一）细胞量的测定
• 1. 干重法：将微生物菌体或离心得到
的细胞沉淀物置100—105℃的烘箱 中干燥至水份去除，直至恒重。
• 2. 氮量法：微量凯氏定氮法 • 3.比浊法：菌液的浓度与浑浊度成正比
• 单细胞挑取法：利用显微操作仪，
在显微镜下挑取一个单细胞进行培 养
微生物纯培养的分离方法之五
• 选择培养基分离法：菌悬液进行适
当稀释涂布于选择培养基上
获得同步生长的方法
• 1.选择法：
离心沉淀分离法、硝酸纤维素薄膜法、 过滤分离法
• 2.诱导法：
是采用物理、化学因子使微生物细胞生 长进行到某个阶段而停下来，使先期到达该 阶段的微生物细胞不能进入下一生长阶段， 待全部群体细胞都到达该生长阶段后，再除 去该因子，使全部群体细胞同时进入下一个 生长阶段，以达到诱导微生物细胞同步生长 的目的。
影响指数期的因素
a菌种：不同菌种的代时差异极大； 选择对数期菌种、大量接种， 代时短
b营养成分：营养越丰富，代时越短 c营养物浓度：影响微生物的生长速率 和总生长量 d培养温度：影响微生物的生长速率
指数期的实践意义
• 是代谢、生理等科研的良好材料 • 是发酵生产中用作“种子”的最佳种
龄
• 是增殖噬菌体的最适宿主菌龄 • G+染色鉴定时采用此期微生物
1. 纯培养：从一个细胞或一种细胞群繁殖得
到的后代。
2. 同步生长：所有细胞处于生长的相同阶段，
都能同时分裂。
微生物纯培养的分离方法之一 稀释倒平板法分离微生物
获得纯培养的方法
• 微生物纯培养的分离方法之二 • 稀释涂布法分离微生物
微生物纯培养的分离方法之三 平板划线法分离微生物
微生物纯培养的分离方法之四
3）稳定期(stationary phase)
• 特点： • 活细胞总数维持不变，细胞生长速率为零，
即新繁殖的细胞数与衰亡的细胞数相等
• 菌体总数达到最高点 • 芽孢杆菌此时开始形成芽孢，G+染色发生
变化。
• 初级代谢产物大量积累
为什么细胞总数不再增加？
• 营养物质被消耗不能满足生长需要 • 代谢废物或有害物质积累到抑制生长水平 • pH、氧化还原势等物化条件越来越不适应
一 四个概念
• 1. 生长(growth):单细胞M.
多细胞M.
• 2.繁殖(reproduction):个体数量增
加.
• 3.发育(development): • 4.死亡(death):不可逆地失去了繁
殖能力,即使再置于最适的条件,也 不繁殖.
第一节 微生物的生长
一、研究微生物生长的两个先决条件： 纯培养（pure culture）、 同步生长(synchronous culture)
• 接种龄: 对数期的“种子” ，延滞期较短；
延滞期或衰亡期的“种子”，延滞期较长
• 接种量： 接种量大，延滞期较短；
接种量小，延滞期较长
• 培养基成分:
培养基成分丰富的， 延滞期较短 培养基成分与种子培养基一致，延滞期较短
2）指数期(log phase)
• 指数期特点
a生长速率最快，细胞呈指数增长 b生长速率恒定 c代谢旺盛，酶系活跃 d群体的生理特性较一致
稳定期的实践意义
• 是发酵生产中以菌体为终产品的最佳收获
期；
• 某些代谢产物特别是次生代谢产物发生在
t
0
lgN -lgN
t
0
lg2
0.301
式中N0为起始细胞数目，Nt为指数生长某个时刻t时 的细胞数目，n为世代数。N0、Nt和t可由实验获 得，n可通过上式计算得出。
• 世代：由1个细胞分裂成为2个细
胞的时间间隔被称为世代。
• 代时：细胞每分裂一次所需的时间，
也称世代时间或者增代时间。
2.微生物生长曲线
单位体积活细胞数对数 光密度
对数增长期
细菌停止生长
稳定期
浊度（光密度）
活菌计数
消亡期 活菌数减少
细菌分裂速率最高
迟缓期 无增长
时间
1）延滞期（lag phase） • 延滞期特点:
a生长速率等于零 b细胞合成新的成分，代谢活跃 c细胞形态变大或变长 d对外界不良环境敏感
影响延滞期长短的因素与实践意义
2 活细胞计数法
1）平皿菌落 落计数法
2) 薄膜过滤平皿计数法
微生物生长测定方法比较
• 方法
特点与应用
测 定 细 胞 数
总 细 胞 数
血球计数板法 薄膜过滤染色法
较简便，但较费时 快速简便，适于含菌数很低的空气、水等中的总菌计数
目 活 平皿菌落计数法 简易价廉，但花费时间较长，不能立刻知道结果
细
胞 数
薄膜过滤平皿法
灵敏度高, 不用于高密度培养物，不能立刻知道结果
测 细胞湿重法
较为简便，但含水量不定，准确度差
定 物
细胞干重法
较为费时，较准确，但易受颗粒杂质干扰
质 量
细胞成分含量法 如测定蛋白质、核酸、还原糖的含量等
比浊法
快速简便，敏感度低，适于发酵液或液体中的快速 总细胞计数，但需事先标定
（分光光度计测OD值）。
• 4.生理指标法：消耗底物的量或产生的
物质量。
比浊法
活菌数（亿个/毫升）
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
（二）微生物细胞数目 的检测方法
• 1 总细胞计数法
1） 血球计数板法
• 2） 比例计数法：细菌悬液与等体 积的血液混合涂片。
（二）连续培养类型
连续培养类型
• 恒浊连续培养：（内控制菌体密度）
可获得最高的生长速率，用于工业生产 以获得大量的菌体及其代谢产物。
• 恒化连续培养：（外控制流速）
可获得低于最高速率的生长速度，适于 实验室
（二）生长曲线
• 1.指数生长公式：
Nt= N0×2n
lgNt=lgN0+nlg2
n = = lgN -lgN
四、培养微生物的两种方式
• （一）分批培养和连续培养
1.分批培养（batch culture）就是指将微生物置于一 定容积的培养液中，经过培养生长，最后一次收获的培 养方式。 2.连续培养(continuous culture) 基本上说来就是在一 个恒定容积的流动系统中培养微生物，一方面以一定速 率不断地加入新的培养液，另一方面又以相同的速率流 出培养物（菌体和代谢产物），以使培养系统中的细胞 数量和营养状态保持恒定，即处于稳态。