微生物的生产及其影响因素
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最代表种的特征。 • 此时期内的微生物的生化特性均匀一致，并
且典型。
影响指数期微生物增代时间的因素：
• 菌种：不同菌种的代时差别极大。
• 营养成分：同一种细菌在百度文库养物丰富的培养基中 生长，其代时较短，反之则长。
• 营养物的浓度：在营养物浓度很低的情况下，营 养物的浓度才能影响生长速率，随着营养物浓度 的增高，生长速率不受影响，而只影响最终的菌 体产量。如果进一步提高营养物浓度，则生长速 率和菌体产量均不受影响。
• 特点：简便、直接、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。
（三）称干重
将一定量的菌液中的菌体通过离心法或 过滤法分离出来，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。
（二）血球计数板法
• 原理：将1cm2×0.1mm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，如血球、 酵母菌等。不适用于细菌等个体较小的细胞， 因为（1）细菌细胞太小，不易沉降；（2） 在油镜下看不清网格线，超出油镜工作距离。
• 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
指数期的特点：
• 生长繁殖的速度很快，活菌的数目呈对数增 长，因而细胞每分裂一次所需的代时(世代时 间)或原生质增加1倍所需的时间最短。
• 细胞进行平衡生长，菌体内各种成分最均匀。 • 酶系活跃，代谢旺盛。 • 在此时期内，菌细胞的形态特征均匀一致，
二、微生物生长量的测定
（一）稀释平板菌落计数法
是一种最常用的活菌计数法。 是一种最常用的 活菌计数法。取一定体积的稀释菌液与合适的 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。在最适条件下培养 后，从平板上（内）出现的菌落数乘上菌液的 稀释度，即可计算出原菌液的含菌数。在一个 9cm直径的培养皿平板上，一般以出现50～500 个菌落数为宜数。
第二节 微生物的生长规律
• 细菌的个体生长和同步生长 • 微生物生长曲线 • 微生物的连续培养
一、细菌的个体生长和同步生长
• 由于微生物细胞极其微小，研究其个体生长存 在着技术上的困难。
• 同步生长的概念：一个细胞群体中各个细胞都 在同一时间进行分裂的状态，称为同步生长 （synchronous growth） ，进行同步分裂的细胞 称为同步细胞。
度和抗生素等化学药物敏感。 • 原因：适应新的环境条件，合成新的酶，积累
必要的中间产物。
影响适应期长短的因素：
• 菌种的菌龄：如果以对数期的“种子”接种， 则子代培养的适应期就短。
• 接种量：一般来说，接种量大，适应期就短， 反之则长。因此在发酵工业上，为缩短适应期， 一般采用1/10的接种量。
• 培养基成分：接种到营养丰富的天然培养基中 的微生物要比接种到营养单调的合成培养基中 的适应期短。新接种的培养基与菌种的原培养 基越接近，适应期就越短。
第五章 微生物的生产 及其影响因素
第一节 微生物生长 第二节 微生物的生长规律 第三章 环境对微生物生长的影响
第一节 微生物生长
微生物生长的概念 微生物生长量的测定
一、微生物生长的概念
• 生长是指微生物细胞吸收营养物质，进行新陈代谢，当 同化作用大于异化作用时，生命个体的重量和体积不断 增大的过程。
• 繁殖是指生命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。
• 个体生长是指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为个体生长。
• 群体生长是指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。
• 个体生长个体繁殖 群体生长 • 群体生长 = 个体生长 + 个体繁殖
Helmstetter-Cummings技术
原理：一些细菌细胞 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。
二、微生物生长曲线
微生物的典 型生长曲线
• ★技术要求：样品充分混匀，操作熟练快速 （15~20min完成操作），严格无菌操作；
• ★注意事项：每一支吸管只能用于一个稀释 度，样品混匀处理，倾注平板时的培养基温 度；
• ★适用范围：中温、好氧和兼性厌氧、能在 营养琼脂上生长的微生物，
• ★误差：多次稀释造成的误差是主要来源， 其次还有由于样品内菌体分布不均匀、以及 不当操作
这种方法较适合于丝状微生物的生长量 的测定，对于细菌来说，一般在实验室 或生产实践中较少使用。
（四）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。 这种方法的特点是快速、简便；但易受 干扰。
A-适应期， B-对数增长期， C-稳定期， D-衰亡期
该生长曲线只适用于单细胞微生物，包括细菌和酵母菌。
适应期的特点：
• 生长繁殖的速度几乎等于零 • 细胞形态增大，杆菌的长度增加。 • 细胞内的RNA尤其是rRNA含量增高，原生质
呈嗜碱性。 • 合成代谢活跃，核糖体、酶类和ATP的合成加
快，易产生诱导酶 • 对外界不良环境条件例如NaCl溶液浓度、温
• 同步细胞群体在任何一时刻都处在细胞周期的 同一相，彼此间形态、生化特征都很一致，因 而是细胞学、生理学和生物化学等研究的良好 材料。
•获得同步生长的方法主要有两类：
•环境条件诱导法：变换温度、光线、培养基 等。可能造成与正常细胞周期不同的周期变化。
•选择法：选择性过滤、梯度离心。物理方法， 随机选择，不影响细胞代谢。由于诱导法可能 造成与正常细胞循环周期不同的周期变化，所 以不及选择法好。在选择法中，有代表性的是 Helmstetter-Cummings技术。
且典型。
影响指数期微生物增代时间的因素：
• 菌种：不同菌种的代时差别极大。
• 营养成分：同一种细菌在百度文库养物丰富的培养基中 生长，其代时较短，反之则长。
• 营养物的浓度：在营养物浓度很低的情况下，营 养物的浓度才能影响生长速率，随着营养物浓度 的增高，生长速率不受影响，而只影响最终的菌 体产量。如果进一步提高营养物浓度，则生长速 率和菌体产量均不受影响。
• 特点：简便、直接、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。
（三）称干重
将一定量的菌液中的菌体通过离心法或 过滤法分离出来，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。
（二）血球计数板法
• 原理：将1cm2×0.1mm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，如血球、 酵母菌等。不适用于细菌等个体较小的细胞， 因为（1）细菌细胞太小，不易沉降；（2） 在油镜下看不清网格线，超出油镜工作距离。
• 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
指数期的特点：
• 生长繁殖的速度很快，活菌的数目呈对数增 长，因而细胞每分裂一次所需的代时(世代时 间)或原生质增加1倍所需的时间最短。
• 细胞进行平衡生长，菌体内各种成分最均匀。 • 酶系活跃，代谢旺盛。 • 在此时期内，菌细胞的形态特征均匀一致，
二、微生物生长量的测定
（一）稀释平板菌落计数法
是一种最常用的活菌计数法。 是一种最常用的 活菌计数法。取一定体积的稀释菌液与合适的 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。在最适条件下培养 后，从平板上（内）出现的菌落数乘上菌液的 稀释度，即可计算出原菌液的含菌数。在一个 9cm直径的培养皿平板上，一般以出现50～500 个菌落数为宜数。
第二节 微生物的生长规律
• 细菌的个体生长和同步生长 • 微生物生长曲线 • 微生物的连续培养
一、细菌的个体生长和同步生长
• 由于微生物细胞极其微小，研究其个体生长存 在着技术上的困难。
• 同步生长的概念：一个细胞群体中各个细胞都 在同一时间进行分裂的状态，称为同步生长 （synchronous growth） ，进行同步分裂的细胞 称为同步细胞。
度和抗生素等化学药物敏感。 • 原因：适应新的环境条件，合成新的酶，积累
必要的中间产物。
影响适应期长短的因素：
• 菌种的菌龄：如果以对数期的“种子”接种， 则子代培养的适应期就短。
• 接种量：一般来说，接种量大，适应期就短， 反之则长。因此在发酵工业上，为缩短适应期， 一般采用1/10的接种量。
• 培养基成分：接种到营养丰富的天然培养基中 的微生物要比接种到营养单调的合成培养基中 的适应期短。新接种的培养基与菌种的原培养 基越接近，适应期就越短。
第五章 微生物的生产 及其影响因素
第一节 微生物生长 第二节 微生物的生长规律 第三章 环境对微生物生长的影响
第一节 微生物生长
微生物生长的概念 微生物生长量的测定
一、微生物生长的概念
• 生长是指微生物细胞吸收营养物质，进行新陈代谢，当 同化作用大于异化作用时，生命个体的重量和体积不断 增大的过程。
• 繁殖是指生命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。
• 个体生长是指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为个体生长。
• 群体生长是指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。
• 个体生长个体繁殖 群体生长 • 群体生长 = 个体生长 + 个体繁殖
Helmstetter-Cummings技术
原理：一些细菌细胞 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。
二、微生物生长曲线
微生物的典 型生长曲线
• ★技术要求：样品充分混匀，操作熟练快速 （15~20min完成操作），严格无菌操作；
• ★注意事项：每一支吸管只能用于一个稀释 度，样品混匀处理，倾注平板时的培养基温 度；
• ★适用范围：中温、好氧和兼性厌氧、能在 营养琼脂上生长的微生物，
• ★误差：多次稀释造成的误差是主要来源， 其次还有由于样品内菌体分布不均匀、以及 不当操作
这种方法较适合于丝状微生物的生长量 的测定，对于细菌来说，一般在实验室 或生产实践中较少使用。
（四）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。 这种方法的特点是快速、简便；但易受 干扰。
A-适应期， B-对数增长期， C-稳定期， D-衰亡期
该生长曲线只适用于单细胞微生物，包括细菌和酵母菌。
适应期的特点：
• 生长繁殖的速度几乎等于零 • 细胞形态增大，杆菌的长度增加。 • 细胞内的RNA尤其是rRNA含量增高，原生质
呈嗜碱性。 • 合成代谢活跃，核糖体、酶类和ATP的合成加
快，易产生诱导酶 • 对外界不良环境条件例如NaCl溶液浓度、温
• 同步细胞群体在任何一时刻都处在细胞周期的 同一相，彼此间形态、生化特征都很一致，因 而是细胞学、生理学和生物化学等研究的良好 材料。
•获得同步生长的方法主要有两类：
•环境条件诱导法：变换温度、光线、培养基 等。可能造成与正常细胞周期不同的周期变化。
•选择法：选择性过滤、梯度离心。物理方法， 随机选择，不影响细胞代谢。由于诱导法可能 造成与正常细胞循环周期不同的周期变化，所 以不及选择法好。在选择法中，有代表性的是 Helmstetter-Cummings技术。