1、微生物生長(zhǎng)和環(huán)境因子微生物細(xì)胞吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，進(jìn)行新陳代謝，當(dāng)同微生物細(xì)胞吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，進(jìn)行新陳代謝，當(dāng)同化作用化作用異化作用時(shí)，生命個(gè)體的重量和體積不斷增異化作用時(shí)，生命個(gè)體的重量和體積不斷增大的過程。大的過程。繁殖繁殖生命個(gè)體生長(zhǎng)到一定階段，通過特定方式產(chǎn)生新的生命個(gè)體生長(zhǎng)到一定階段，通過特定方式產(chǎn)生新的生命個(gè)體，即引起生命個(gè)體數(shù)量增加的生物學(xué)過程。生命個(gè)體，即引起生命個(gè)體數(shù)量增加的生物學(xué)過程。發(fā)育發(fā)育從生長(zhǎng)到繁殖，是生物的構(gòu)造和機(jī)能從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從生長(zhǎng)到繁殖，是生物的構(gòu)造和機(jī)能從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、 從量變到質(zhì)變的發(fā)展變化過程，這一過程稱為發(fā)育。從量變到質(zhì)變的發(fā)展變化過程，這一過程稱為發(fā)育。第一部

2、分：微生物的生長(zhǎng)第一部分：微生物的生長(zhǎng)個(gè)體生長(zhǎng)與群體生長(zhǎng)個(gè)體生長(zhǎng)與群體生長(zhǎng)個(gè)體生長(zhǎng)個(gè)體生長(zhǎng)微生物細(xì)胞個(gè)體吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，進(jìn)行新微生物細(xì)胞個(gè)體吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，進(jìn)行新陳代謝，原生質(zhì)與細(xì)胞組分的增加為個(gè)體生長(zhǎng)。陳代謝，原生質(zhì)與細(xì)胞組分的增加為個(gè)體生長(zhǎng)。群體生長(zhǎng)群體生長(zhǎng)群體中個(gè)體數(shù)目的增加?？梢杂弥亓?、群體中個(gè)體數(shù)目的增加?？梢杂弥亓?、體積、密度或濃度來(lái)衡量。體積、密度或濃度來(lái)衡量。（由于微生物的個(gè)體極小，所以常用群體生長(zhǎng)來(lái)反映個(gè)體生長(zhǎng)的狀況）個(gè)體生長(zhǎng)個(gè)體繁殖 群體生長(zhǎng) 群體生長(zhǎng)群體生長(zhǎng) = 個(gè)體生長(zhǎng)個(gè)體生長(zhǎng) + 個(gè)體繁殖個(gè)體繁殖通常把一個(gè)細(xì)胞分裂成兩個(gè)細(xì)胞所需要的時(shí)間，稱為代時(shí)。通常把一個(gè)細(xì)胞分裂成兩個(gè)

3、細(xì)胞所需要的時(shí)間，稱為代時(shí)。 一些細(xì)菌的代時(shí)一些細(xì)菌的代時(shí)菌名菌名培養(yǎng)基培養(yǎng)基培養(yǎng)溫度培養(yǎng)溫度 代時(shí)代時(shí)E. coli（大腸桿菌）（大腸桿菌） 肉湯肉湯 3717minE. coli 牛奶牛奶 3712.5Enterobacter aerogenes（產(chǎn)氣腸細(xì)菌）（產(chǎn)氣腸細(xì)菌）肉湯或牛奶肉湯或牛奶 371618E. aerogenes 組合組合 372944B. Cereus（蠟狀芽孢桿菌）（蠟狀芽孢桿菌）肉湯肉湯3018B. thermophilus（嗜熱芽孢桿菌）（嗜熱芽孢桿菌）肉湯肉湯Lactobacillus acidophilus（嗜酸乳桿菌）（嗜酸乳桿菌） 牛奶牛奶376687St

4、reptococcus lactis（乳酸鏈球菌）（乳酸鏈球菌）牛奶牛奶3726S. lactis乳糖肉湯乳糖肉湯3748Salmonella typhi（傷寒沙門氏菌）（傷寒沙門氏菌）肉湯肉湯Azotobacter chroococcum（褐球固氮菌）（褐球固氮菌） 葡萄糖葡萄糖2534446Mycobacterium tuberculosis（結(jié)核分枝桿菌）組合（結(jié)核分枝桿菌）組合3779293Nitrobacter agilis（活躍硝化桿菌）（活躍硝化桿菌）組合組合271200第一節(jié)第一節(jié) 微生物純培養(yǎng)分離及生長(zhǎng)測(cè)定方法微生物純培養(yǎng)分離及生長(zhǎng)測(cè)定方法一、一、獲得純培養(yǎng)的方法獲得純培養(yǎng)的

5、方法純培養(yǎng)純培養(yǎng)(pure culture)(pure culture)微生物學(xué)中把從一個(gè)細(xì)胞或一群相同的細(xì)胞經(jīng)過培微生物學(xué)中把從一個(gè)細(xì)胞或一群相同的細(xì)胞經(jīng)過培養(yǎng)繁殖而得到的后代養(yǎng)繁殖而得到的后代, ,稱純培養(yǎng)稱純培養(yǎng). .（1 1）液體稀釋法液體稀釋法（2 2）平板劃線分離法（平板劃線分離法（Streak Plate）（3 3）平板涂布分離法（平板涂布分離法（Spread Plate）（4 4）選擇性培養(yǎng)分離法選擇性培養(yǎng)分離法（5 5）單細(xì)胞（單孢子）分離法）單細(xì)胞（單孢子）分離法首先將待分離的樣品進(jìn)行連續(xù)稀釋首先將待分離的樣品進(jìn)行連續(xù)稀釋, ,目的是得到高度稀釋目的是得到高度稀釋的效果的效

6、果, ,使一支試管中分配不到一個(gè)微生物使一支試管中分配不到一個(gè)微生物. .如果經(jīng)過稀如果經(jīng)過稀釋后的大多數(shù)試管中沒有微生物生長(zhǎng)釋后的大多數(shù)試管中沒有微生物生長(zhǎng), ,那么有微生物生長(zhǎng)那么有微生物生長(zhǎng)的試管得到的培養(yǎng)物可能就是由一個(gè)微生物個(gè)體繁殖而的試管得到的培養(yǎng)物可能就是由一個(gè)微生物個(gè)體繁殖而來(lái)的純培養(yǎng)物來(lái)的純培養(yǎng)物. .這種方法適合于細(xì)胞較大的微生物這種方法適合于細(xì)胞較大的微生物. .（1 1）液體稀釋法液體稀釋法（2 2）平板劃線分離法（平板劃線分離法（Streak Plate）特點(diǎn)：快速、方便。特點(diǎn)：快速、方便。 分區(qū)劃線（適用于濃度較大的樣品）分區(qū)劃線（適用于濃度較大的樣品） 連續(xù)劃線（

7、適用于濃度較小的樣品）連續(xù)劃線（適用于濃度較小的樣品）An inoculating loop is used to thin out organisms on the surface of the agar. （3 3）平板涂布分離法（平板涂布分離法（Spread Plate）簡(jiǎn)單易行，但易造成機(jī)械損傷簡(jiǎn)單易行，但易造成機(jī)械損傷Liquid specimen is spread on the surface of solid agar with a sterile bent glass rod. （4 4）選擇性培養(yǎng)分離法選擇性培養(yǎng)分離法為了從混雜的微生物群體中分離出某種微生為了從混雜的微生物

8、群體中分離出某種微生物，可以根據(jù)該微生物的特點(diǎn)，包括營(yíng)養(yǎng)、物，可以根據(jù)該微生物的特點(diǎn)，包括營(yíng)養(yǎng)、生理、生長(zhǎng)條件等，采用選擇培養(yǎng)的方法進(jìn)生理、生長(zhǎng)條件等，采用選擇培養(yǎng)的方法進(jìn)行分離。行分離。利用選擇培養(yǎng)基進(jìn)行直接分離利用選擇培養(yǎng)基進(jìn)行直接分離富集培養(yǎng)富集培養(yǎng)（5 5）單細(xì)胞（單孢子）分離法）單細(xì)胞（單孢子）分離法采用顯微分離法從混雜群體中直接分離單個(gè)細(xì)胞或采用顯微分離法從混雜群體中直接分離單個(gè)細(xì)胞或單個(gè)個(gè)體進(jìn)行培養(yǎng)以獲得純培養(yǎng)的方法。該方法要單個(gè)個(gè)體進(jìn)行培養(yǎng)以獲得純培養(yǎng)的方法。該方法要在顯微鏡下進(jìn)行。在顯微鏡下進(jìn)行。毛細(xì)管法：用毛細(xì)管提取微生物個(gè)體，適合于較大毛細(xì)管法：用毛細(xì)管提取微生物個(gè)體，適

9、合于較大微生物。微生物。顯微操作儀：用顯微針、鉤、環(huán)等挑取單個(gè)細(xì)胞或顯微操作儀：用顯微針、鉤、環(huán)等挑取單個(gè)細(xì)胞或孢子以獲得純培養(yǎng)。孢子以獲得純培養(yǎng)。小液滴法：將經(jīng)過適當(dāng)稀釋后的樣品制成小液滴，小液滴法：將經(jīng)過適當(dāng)稀釋后的樣品制成小液滴，在顯微鏡下選取只含一個(gè)細(xì)胞的液滴來(lái)進(jìn)行純培養(yǎng)在顯微鏡下選取只含一個(gè)細(xì)胞的液滴來(lái)進(jìn)行純培養(yǎng)物的分離。物的分離。二、微生物生長(zhǎng)量的測(cè)定方法二、微生物生長(zhǎng)量的測(cè)定方法（一）微生物細(xì)胞數(shù)目的檢測(cè)法（一）微生物細(xì)胞數(shù)目的檢測(cè)法1 1?？偩鷶?shù)的測(cè)定總菌數(shù)的測(cè)定（計(jì)數(shù)器直接計(jì)數(shù)，染色（計(jì)數(shù)器直接計(jì)數(shù)，染色涂片計(jì)數(shù)，比濁法）涂片計(jì)數(shù)，比濁法）2 2。活菌數(shù)的測(cè)定活菌數(shù)的測(cè)定（平

10、板計(jì)數(shù)法、（平板計(jì)數(shù)法、液體稀釋液體稀釋法、膜過濾法法、膜過濾法）（二）微生物生長(zhǎng)量的測(cè)定（二）微生物生長(zhǎng)量的測(cè)定1 1。直接法直接法( (干重法，體積法干重法，體積法) )2 2。間接法間接法（比濁法，碳、氮含量法，（比濁法，碳、氮含量法，DNADNA測(cè)測(cè)定法等）定法等）1.1.血球計(jì)數(shù)板法血球計(jì)數(shù)板法原理：將原理：將1mm2的薄層空間劃分為的薄層空間劃分為400小格，從中小格，從中均勻分布地選取均勻分布地選取80小格，計(jì)數(shù)其中的細(xì)胞數(shù)目，換小格，計(jì)數(shù)其中的細(xì)胞數(shù)目，換算成單位體積中的細(xì)胞數(shù)。算成單位體積中的細(xì)胞數(shù)。適用范圍：個(gè)體較大細(xì)胞或顆粒，如血球、酵母菌適用范圍：個(gè)體較大細(xì)胞或顆粒，如

11、血球、酵母菌等。不適用于細(xì)菌等個(gè)體較小的細(xì)胞，因?yàn)椋ǖ?。不適用于細(xì)菌等個(gè)體較小的細(xì)胞，因?yàn)椋?）細(xì)）細(xì)菌細(xì)胞太小，不易沉降；（菌細(xì)胞太小，不易沉降；（2）在油鏡下看不清網(wǎng)格）在油鏡下看不清網(wǎng)格線，超出油鏡工作距離。線，超出油鏡工作距離。特點(diǎn)：快速，準(zhǔn)確，對(duì)酵母菌可同時(shí)測(cè)定出芽率，特點(diǎn)：快速，準(zhǔn)確，對(duì)酵母菌可同時(shí)測(cè)定出芽率，或在菌懸液中加入少量美藍(lán)可以區(qū)分死活細(xì)胞?；蛟诰鷳乙褐屑尤肷倭棵浪{(lán)可以區(qū)分死活細(xì)胞。2.2.涂片染色法涂片染色法應(yīng)用：可同時(shí)計(jì)數(shù)不同微生物的菌數(shù)，適于土應(yīng)用：可同時(shí)計(jì)數(shù)不同微生物的菌數(shù)，適于土壤、牛奶中細(xì)菌計(jì)數(shù)。壤、牛奶中細(xì)菌計(jì)數(shù)。 方法：用鏡臺(tái)測(cè)微尺計(jì)算出視野面積；取方法：

12、用鏡臺(tái)測(cè)微尺計(jì)算出視野面積；取 菌菌液涂于液涂于1cm2面積上，計(jì)數(shù)后代入公式：面積上，計(jì)數(shù)后代入公式： 每每ml原菌液含菌數(shù)原菌液含菌數(shù)=視野中平均菌數(shù)視野中平均菌數(shù)涂布面積涂布面積/視野面積視野面積10稀釋倍數(shù)稀釋倍數(shù)3.平板菌落計(jì)數(shù)法平板菌落計(jì)數(shù)法技術(shù)要求：樣品充分混勻，操作熟練快速（技術(shù)要求：樣品充分混勻，操作熟練快速（1520min完完成操作），嚴(yán)格無(wú)菌操作；成操作），嚴(yán)格無(wú)菌操作；注意事項(xiàng)：每一支吸管只能用于一個(gè)稀釋度，樣品混勻注意事項(xiàng)：每一支吸管只能用于一個(gè)稀釋度，樣品混勻處理，傾注平板時(shí)的培養(yǎng)基溫度；處理，傾注平板時(shí)的培養(yǎng)基溫度；適用范圍：中溫、好氧和兼性厭氧、能在營(yíng)養(yǎng)瓊脂上生

13、適用范圍：中溫、好氧和兼性厭氧、能在營(yíng)養(yǎng)瓊脂上生長(zhǎng)的微生物，長(zhǎng)的微生物，誤差：多次稀釋造成的誤差是主要來(lái)源，其次還有由于誤差：多次稀釋造成的誤差是主要來(lái)源，其次還有由于樣品內(nèi)菌體分布不均勻、以及不當(dāng)操作樣品內(nèi)菌體分布不均勻、以及不當(dāng)操作A standard plate count (viable count) reflects the number of viable microbes and assumes that each bacterium grows into a single colony; plate counts are reported as number of colony

14、-forming units (CFU) per ml (CFU/ml) or per g (CFU/g) of sample.4。薄膜過濾計(jì)數(shù)法薄膜過濾計(jì)數(shù)法常用該法測(cè)定含菌量較少的空氣和水中常用該法測(cè)定含菌量較少的空氣和水中的微生物數(shù)目。的微生物數(shù)目。將定量的樣品通過薄膜（硝化纖維素薄將定量的樣品通過薄膜（硝化纖維素薄膜、醋酸纖維薄膜）過濾，菌體被阻留膜、醋酸纖維薄膜）過濾，菌體被阻留在濾膜上，取下濾膜進(jìn)行培養(yǎng)，然后計(jì)在濾膜上，取下濾膜進(jìn)行培養(yǎng)，然后計(jì)算菌落數(shù)，可求出樣品中所含菌數(shù)。算菌落數(shù)，可求出樣品中所含菌數(shù)。5.干重法干重法將一定量的菌液中的菌體通過離心或過濾分離將一定量的菌液中的菌

15、體通過離心或過濾分離出來(lái)出來(lái), ,然后烘干然后烘干( (干燥溫度可采用干燥溫度可采用105105、100100或或80)80)、稱重。一般干重為濕重的、稱重。一般干重為濕重的10%10%20%20%，而一個(gè)細(xì)菌細(xì)胞一般重約而一個(gè)細(xì)菌細(xì)胞一般重約1010-12-121010-13-13g g。該法適合菌濃度較高的樣品。該法適合菌濃度較高的樣品。舉例：大腸桿菌一個(gè)細(xì)胞一般重約10121013g，液體培養(yǎng)物中細(xì)胞濃度達(dá)到2109個(gè)/ml時(shí)，100ml培養(yǎng)物可得1090mg干重的細(xì)胞。6.比濁法比濁法原理：是在一定范圍內(nèi)，菌懸液中的細(xì)胞濃度與混濁度原理：是在一定范圍內(nèi)，菌懸液中的細(xì)胞濃度與混濁度成正比

16、，即與光密度成正比，菌數(shù)越多，光密度越大。成正比，即與光密度成正比，菌數(shù)越多，光密度越大。因此，借助于分光光度計(jì)，在一定波長(zhǎng)下測(cè)定菌懸液的因此，借助于分光光度計(jì)，在一定波長(zhǎng)下測(cè)定菌懸液的光密度，就可反應(yīng)出菌液的濃度。光密度，就可反應(yīng)出菌液的濃度。特點(diǎn)：快速、簡(jiǎn)便；但易受干擾。特點(diǎn)：快速、簡(jiǎn)便；但易受干擾。7.生理指標(biāo)法生理指標(biāo)法測(cè)含氮量測(cè)含氮量蛋白質(zhì)是細(xì)胞的主要物質(zhì)，含量穩(wěn)定，而氮是蛋白質(zhì)的主蛋白質(zhì)是細(xì)胞的主要物質(zhì)，含量穩(wěn)定，而氮是蛋白質(zhì)的主要成分，通過測(cè)含氮量就可推知微生物的濃度。要成分，通過測(cè)含氮量就可推知微生物的濃度。一般細(xì)菌含氮量為干重的一般細(xì)菌含氮量為干重的12.5%12.5%，酵母

17、菌為，酵母菌為7.5%7.5%，霉菌為，霉菌為6.0%6.0%，根據(jù)一定體積培養(yǎng)液中的含氮量再乘以，根據(jù)一定體積培養(yǎng)液中的含氮量再乘以6.256.25，就可，就可測(cè)得粗蛋白的含量。測(cè)得粗蛋白的含量。其他方法其他方法含碳、磷、含碳、磷、DNADNA、RNARNA、耗氧量、消耗底物量、產(chǎn)二氧化碳、耗氧量、消耗底物量、產(chǎn)二氧化碳、產(chǎn)酸、產(chǎn)熱、粘度等，都可用于生長(zhǎng)量的測(cè)定。產(chǎn)酸、產(chǎn)熱、粘度等，都可用于生長(zhǎng)量的測(cè)定。第二節(jié)第二節(jié) 微生物的生長(zhǎng)曲線微生物的生長(zhǎng)曲線一、微生物培養(yǎng)一、微生物培養(yǎng) ： 研究群體生長(zhǎng)規(guī)律，首先應(yīng)對(duì)微生物進(jìn)研究群體生長(zhǎng)規(guī)律，首先應(yīng)對(duì)微生物進(jìn)行培養(yǎng)。培養(yǎng)的方法有：行培養(yǎng)。培養(yǎng)的方法有

18、： 分批培養(yǎng)和連續(xù)培養(yǎng)分批培養(yǎng)和連續(xù)培養(yǎng) 這兩種方法既可用于純種培養(yǎng)，也可用于這兩種方法既可用于純種培養(yǎng)，也可用于混合混合 1 分批培養(yǎng)分批培養(yǎng)（batch culture） ：分批培養(yǎng)分批培養(yǎng)（batch culture） ：將微生物置于一定：將微生物置于一定容積的定量的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，培養(yǎng)基一次性加入。容積的定量的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，培養(yǎng)基一次性加入。不再補(bǔ)充和更換，最后一次性收獲。不再補(bǔ)充和更換，最后一次性收獲。(P116)2 連續(xù)培養(yǎng)連續(xù)培養(yǎng)（continuous culture） 連續(xù)培養(yǎng)連續(xù)培養(yǎng)（continuous culture） ：在微生物培養(yǎng)的：在微生物培養(yǎng)的過程中，不斷地供給新鮮

19、的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)排除含菌過程中，不斷地供給新鮮的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)排除含菌體及代謝產(chǎn)物的發(fā)酵液，讓培養(yǎng)的微生物長(zhǎng)時(shí)間地處體及代謝產(chǎn)物的發(fā)酵液，讓培養(yǎng)的微生物長(zhǎng)時(shí)間地處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，以利于微生物的增殖速度和代謝活性于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，以利于微生物的增殖速度和代謝活性處于某種穩(wěn)定狀態(tài)。處于某種穩(wěn)定狀態(tài)。 類型：恒濁連續(xù)培養(yǎng)和恒化連續(xù)培養(yǎng)類型：恒濁連續(xù)培養(yǎng)和恒化連續(xù)培養(yǎng)(P119)原理：當(dāng)微生物在單批培養(yǎng)方式下生長(zhǎng)達(dá)到對(duì)數(shù)期后期時(shí)，原理：當(dāng)微生物在單批培養(yǎng)方式下生長(zhǎng)達(dá)到對(duì)數(shù)期后期時(shí)，一方面以一定的速度流進(jìn)新鮮培養(yǎng)基并攪拌，另一方面以溢一方面以一定的速度流進(jìn)新鮮培養(yǎng)基并攪拌，另一方面以溢流方式流出培養(yǎng)液，使培養(yǎng)

20、物達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，其中的微生物流方式流出培養(yǎng)液，使培養(yǎng)物達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，其中的微生物就能長(zhǎng)期保持對(duì)數(shù)期的平衡生長(zhǎng)狀態(tài)和穩(wěn)定的生長(zhǎng)速率。就能長(zhǎng)期保持對(duì)數(shù)期的平衡生長(zhǎng)狀態(tài)和穩(wěn)定的生長(zhǎng)速率。單批培養(yǎng)單批培養(yǎng) 恒濁法恒濁法恒化法恒化法 單批培養(yǎng)單批培養(yǎng)連續(xù)培養(yǎng)連續(xù)培養(yǎng)時(shí)間時(shí)間連續(xù)流入連續(xù)流入新鮮培養(yǎng)液新鮮培養(yǎng)液lg細(xì)胞數(shù)（個(gè)細(xì)胞數(shù)（個(gè)/ml）連續(xù)培養(yǎng)連續(xù)培養(yǎng) （1）連續(xù)培養(yǎng)原理）連續(xù)培養(yǎng)原理恒化連續(xù)培養(yǎng)恒化連續(xù)培養(yǎng)概念：以恒定流速使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)濃度恒定而保持細(xì)菌概念：以恒定流速使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)濃度恒定而保持細(xì)菌生長(zhǎng)速率恒定的方法。生長(zhǎng)速率恒定的方法。 原理：通過控制某一種營(yíng)養(yǎng)物濃度（如碳、氮源、原理：通過控制某一種

21、營(yíng)養(yǎng)物濃度（如碳、氮源、生長(zhǎng)因子等）生長(zhǎng)因子等） ，使其始終成為生長(zhǎng)限制因子，而，使其始終成為生長(zhǎng)限制因子，而達(dá)到控制培養(yǎng)液流速保持不變，并使微生物始終在達(dá)到控制培養(yǎng)液流速保持不變，并使微生物始終在低于其最高生長(zhǎng)速率條件下進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖。低于其最高生長(zhǎng)速率條件下進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖。特點(diǎn)：維持營(yíng)養(yǎng)成分的特點(diǎn)：維持營(yíng)養(yǎng)成分的亞適量亞適量，控制微生物生長(zhǎng)速，控制微生物生長(zhǎng)速率。菌體生長(zhǎng)速率恒定，菌體均一、密度穩(wěn)定，產(chǎn)率。菌體生長(zhǎng)速率恒定，菌體均一、密度穩(wěn)定，產(chǎn)量低于最高菌體產(chǎn)量。量低于最高菌體產(chǎn)量。應(yīng)用范圍：實(shí)驗(yàn)室科學(xué)研究及污水生物處理。應(yīng)用范圍：實(shí)驗(yàn)室科學(xué)研究及污水生物處理。恒化器恒化器Chemostat

22、 或或bactogen概念：概念：調(diào)節(jié)培養(yǎng)基流速，使培調(diào)節(jié)培養(yǎng)基流速，使培養(yǎng)液濁度保持恒定的連續(xù)培養(yǎng)養(yǎng)液濁度保持恒定的連續(xù)培養(yǎng)方法。方法。原理：通過調(diào)節(jié)新鮮培養(yǎng)基流原理：通過調(diào)節(jié)新鮮培養(yǎng)基流入的速度和培養(yǎng)物流出的速度入的速度和培養(yǎng)物流出的速度來(lái)來(lái)維持菌濃度不變維持菌濃度不變,即濁度不變即濁度不變。主要采用恒濁器，當(dāng)濁度高時(shí)，主要采用恒濁器，當(dāng)濁度高時(shí)，使新鮮培養(yǎng)基的流速加快，濁使新鮮培養(yǎng)基的流速加快，濁度降低，則減慢培養(yǎng)基的流速。度降低，則減慢培養(yǎng)基的流速。特點(diǎn)：基質(zhì)過量，微生物始終特點(diǎn)：基質(zhì)過量，微生物始終以最高速率進(jìn)行生長(zhǎng)，并可在以最高速率進(jìn)行生長(zhǎng)，并可在允許范圍內(nèi)控制不同的菌體密允許范圍

23、內(nèi)控制不同的菌體密度；但工藝復(fù)雜，煩瑣。度；但工藝復(fù)雜，煩瑣。恒濁連續(xù)培養(yǎng)恒濁連續(xù)培養(yǎng)使用范圍：用于生產(chǎn)大量菌使用范圍：用于生產(chǎn)大量菌體、生產(chǎn)與菌體生長(zhǎng)相平行體、生產(chǎn)與菌體生長(zhǎng)相平行的某些代謝產(chǎn)物，如乳酸、的某些代謝產(chǎn)物，如乳酸、乙醇等。乙醇等。裝置裝置控制對(duì)象控制對(duì)象培養(yǎng)培養(yǎng)基基培養(yǎng)基培養(yǎng)基流速流速生長(zhǎng)速生長(zhǎng)速率率產(chǎn)物產(chǎn)物應(yīng)用應(yīng)用范圍范圍恒濁器恒濁器 菌體密度菌體密度（內(nèi)控制）（內(nèi)控制）無(wú)限無(wú)限制生制生長(zhǎng)因長(zhǎng)因子子不恒定不恒定最高最高大量菌體大量菌體或與菌體或與菌體形成相平形成相平行的產(chǎn)物行的產(chǎn)物生產(chǎn)生產(chǎn)為主為主恒化器恒化器 培養(yǎng)基流培養(yǎng)基流速（外控速（外控制）制）有限有限制生制生長(zhǎng)因長(zhǎng)因子

24、子恒定恒定低于最低于最高高不同生長(zhǎng)不同生長(zhǎng)速率的菌速率的菌體體實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室為室為主主恒濁器與恒化器的比較恒濁器與恒化器的比較二、細(xì)菌的純培養(yǎng)生長(zhǎng)曲線 將少量細(xì)菌接種到一種新鮮的、定量的液體培養(yǎng)將少量細(xì)菌接種到一種新鮮的、定量的液體培養(yǎng)基中進(jìn)行分批培養(yǎng)，定時(shí)取樣計(jì)數(shù)，以細(xì)菌個(gè)數(shù)基中進(jìn)行分批培養(yǎng)，定時(shí)取樣計(jì)數(shù)，以細(xì)菌個(gè)數(shù)或細(xì)菌數(shù)的對(duì)數(shù)為縱坐標(biāo)，以培養(yǎng)時(shí)間為橫坐標(biāo)，或細(xì)菌數(shù)的對(duì)數(shù)為縱坐標(biāo)，以培養(yǎng)時(shí)間為橫坐標(biāo)，連接坐標(biāo)紙上各點(diǎn)成一條曲線即細(xì)菌的生長(zhǎng)曲線。連接坐標(biāo)紙上各點(diǎn)成一條曲線即細(xì)菌的生長(zhǎng)曲線。 生長(zhǎng)曲線可以細(xì)分為六個(gè)階段、四個(gè)時(shí)期：生長(zhǎng)曲線可以細(xì)分為六個(gè)階段、四個(gè)時(shí)期： 延遲延遲期（停滯期）、加速期

25、、期（停滯期）、加速期、 對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期、減速期、對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期、減速期、 穩(wěn)定期（靜止期）穩(wěn)定期（靜止期） 、 衰亡期（或死亡期）。衰亡期（或死亡期）。 (P116)典型的生長(zhǎng)曲線典型的生長(zhǎng)曲線 （Growth curve）延延滯滯期期對(duì)對(duì)數(shù)數(shù)期期穩(wěn)定期穩(wěn)定期衰亡期衰亡期時(shí)期的劃分：按照生長(zhǎng)速率常數(shù)（時(shí)期的劃分：按照生長(zhǎng)速率常數(shù)（growth race constant）不同）不同加速期減速期其它名稱：遲滯期、調(diào)整期、適應(yīng)期其它名稱：遲滯期、調(diào)整期、適應(yīng)期1.現(xiàn)象：現(xiàn)象：活菌數(shù)沒增加，曲線平行于橫軸?；罹鷶?shù)沒增加，曲線平行于橫軸。2.特點(diǎn)：特點(diǎn)：P117生長(zhǎng)速率生長(zhǎng)速率= 0細(xì)胞形態(tài)變大或增長(zhǎng)細(xì)胞形

26、態(tài)變大或增長(zhǎng)細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)RNA特別是特別是rRNA含量增高含量增高合成代謝活躍（核糖體、酶類、合成代謝活躍（核糖體、酶類、ATP合成加快），易產(chǎn)生合成加快），易產(chǎn)生誘導(dǎo)酶誘導(dǎo)酶對(duì)外界不良條件敏感，（如氯化鈉濃度、溫度、抗生素等對(duì)外界不良條件敏感，（如氯化鈉濃度、溫度、抗生素等化學(xué)藥物）化學(xué)藥物）3.原因：適應(yīng)新的環(huán)境條件，合成新的酶，積累必要的中間產(chǎn)原因：適應(yīng)新的環(huán)境條件，合成新的酶，積累必要的中間產(chǎn)物物.停滯期（停滯期（lag phase）菌種菌種 ： 繁殖速度較快繁殖速度較快(世代時(shí)間短世代時(shí)間短)的菌種的延遲期的菌種的延遲期一般較短；一般較短；接種物菌齡接種物菌齡 ： 用對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的菌種

27、接種時(shí)，其延用對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的菌種接種時(shí)，其延遲期較短，甚至檢查不到延遲期；遲期較短，甚至檢查不到延遲期；接種量：一般來(lái)說(shuō)，接種量：一般來(lái)說(shuō)， 接種量增大可縮短甚至消除接種量增大可縮短甚至消除延遲期（發(fā)酵工業(yè)上一般采用延遲期（發(fā)酵工業(yè)上一般采用1/10的接種量）；的接種量）；營(yíng)養(yǎng)：培養(yǎng)基成分營(yíng)養(yǎng)：培養(yǎng)基成分 在營(yíng)養(yǎng)成分豐富的天然培養(yǎng)在營(yíng)養(yǎng)成分豐富的天然培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的延滯期比在合成培養(yǎng)基上生長(zhǎng)時(shí)短；接基上生長(zhǎng)的延滯期比在合成培養(yǎng)基上生長(zhǎng)時(shí)短；接種后培養(yǎng)基成分有較大變化時(shí)，會(huì)使延滯期加長(zhǎng)，所種后培養(yǎng)基成分有較大變化時(shí)，會(huì)使延滯期加長(zhǎng)，所以發(fā)酵工業(yè)上盡量使發(fā)酵培養(yǎng)基的成分與種子培養(yǎng)基以發(fā)酵工業(yè)上盡量使發(fā)

28、酵培養(yǎng)基的成分與種子培養(yǎng)基接近。接近。影響延遲期長(zhǎng)短的因素：影響延遲期長(zhǎng)短的因素：P116-117認(rèn)識(shí)延遲期的特點(diǎn)及形成原因?qū)?shí)踐的指導(dǎo)意義：認(rèn)識(shí)延遲期的特點(diǎn)及形成原因?qū)?shí)踐的指導(dǎo)意義：在工業(yè)上需設(shè)法盡量縮短延遲期；在工業(yè)上需設(shè)法盡量縮短延遲期；P117采取的采取的縮短縮短lag phase lag phase 的的措施有：措施有：增加接種量；增加接種量； （群體優(yōu)勢(shì)（群體優(yōu)勢(shì)-適應(yīng)性增強(qiáng)）適應(yīng)性增強(qiáng)） 采用對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的健壯菌種；采用對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的健壯菌種；調(diào)整培養(yǎng)基的成分，在種子基中加入發(fā)酵培養(yǎng)調(diào)整培養(yǎng)基的成分，在種子基中加入發(fā)酵培養(yǎng)基的某些成分?；哪承┏煞帧＿x用繁殖快的菌種選用繁殖快的菌種

29、. .對(duì)數(shù)期（對(duì)數(shù)期（logarithmic phase）其他名稱：指數(shù)期其他名稱：指數(shù)期 現(xiàn)象：現(xiàn)象：細(xì)胞數(shù)目以幾何級(jí)數(shù)增加，其對(duì)數(shù)與時(shí)間呈直線關(guān)細(xì)胞數(shù)目以幾何級(jí)數(shù)增加，其對(duì)數(shù)與時(shí)間呈直線關(guān)系。系。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：生長(zhǎng)速率最大，即代時(shí)最短生長(zhǎng)速率最大，即代時(shí)最短菌體大小、形態(tài)、生理特征等比較一致菌體大小、形態(tài)、生理特征等比較一致代謝最旺盛代謝最旺盛細(xì)胞對(duì)理化因素較敏感細(xì)胞對(duì)理化因素較敏感影響因素：影響因素：菌種菌種代謝產(chǎn)物代謝產(chǎn)物營(yíng)養(yǎng)物濃度營(yíng)養(yǎng)物濃度氧氣氧氣延長(zhǎng)措施：定時(shí)定量加入營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)排出代謝產(chǎn)物，延長(zhǎng)措施：定時(shí)定量加入營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)排出代謝產(chǎn)物，或使用連續(xù)培養(yǎng)。或使用連續(xù)培養(yǎng)。應(yīng)用意

30、義：應(yīng)用意義：由于此時(shí)期的菌種比較健壯，增殖噬菌體的最適菌齡；由于此時(shí)期的菌種比較健壯，增殖噬菌體的最適菌齡；生產(chǎn)上用作接種的最佳菌齡；生產(chǎn)上用作接種的最佳菌齡；發(fā)酵工業(yè)上盡量延長(zhǎng)該期，以達(dá)到較高的菌體密度發(fā)酵工業(yè)上盡量延長(zhǎng)該期，以達(dá)到較高的菌體密度食品工業(yè)上盡量使有害微生物不能進(jìn)入此期食品工業(yè)上盡量使有害微生物不能進(jìn)入此期是生理代謝及是生理代謝及遺傳研究或進(jìn)行染色、形態(tài)觀察等遺傳研究或進(jìn)行染色、形態(tài)觀察等的良好的良好材料材料。. 靜止期（靜止期（stationary phase）又稱：穩(wěn)定期或最高生長(zhǎng)期又稱：穩(wěn)定期或最高生長(zhǎng)期特點(diǎn)：特點(diǎn)：新增殖的細(xì)胞數(shù)與老細(xì)胞的死亡數(shù)幾乎相等，新增殖的細(xì)胞數(shù)

31、與老細(xì)胞的死亡數(shù)幾乎相等，微生物的微生物的生長(zhǎng)速率處于動(dòng)態(tài)平衡，生長(zhǎng)速率處于動(dòng)態(tài)平衡，培養(yǎng)物中的活細(xì)胞數(shù)目達(dá)到最高值。細(xì)胞分裂速度下降，開始積累內(nèi)含物，產(chǎn)芽孢的細(xì)菌開始產(chǎn)芽細(xì)胞分裂速度下降，開始積累內(nèi)含物，產(chǎn)芽孢的細(xì)菌開始產(chǎn)芽孢。孢。此時(shí)期的微生物開始此時(shí)期的微生物開始合成次生代謝產(chǎn)物合成次生代謝產(chǎn)物，對(duì)于發(fā)酵生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，對(duì)于發(fā)酵生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，一般在穩(wěn)定期的后期產(chǎn)物積累達(dá)到高峰，是最佳的收獲時(shí)期。若一般在穩(wěn)定期的后期產(chǎn)物積累達(dá)到高峰，是最佳的收獲時(shí)期。若目標(biāo)是菌體，則在靜止期初期就要及時(shí)收獲菌體。目標(biāo)是菌體，則在靜止期初期就要及時(shí)收獲菌體。產(chǎn)生原因：產(chǎn)生原因： 營(yíng)養(yǎng)物濃度的降低營(yíng)養(yǎng)物濃度的降低 有害

32、代謝廢物的積累（酸、醇、毒素等）有害代謝廢物的積累（酸、醇、毒素等） 物化條件（物化條件（pH、氧化還原勢(shì)等）的改變、氧化還原勢(shì)等）的改變; 溶解氧供應(yīng)不足溶解氧供應(yīng)不足應(yīng)用意義：應(yīng)用意義：發(fā)酵生產(chǎn)形成的重要時(shí)期（抗生素、氨基酸發(fā)酵生產(chǎn)形成的重要時(shí)期（抗生素、氨基酸等），生產(chǎn)上應(yīng)盡量延長(zhǎng)此期，提高產(chǎn)量，措等），生產(chǎn)上應(yīng)盡量延長(zhǎng)此期，提高產(chǎn)量，措施如下：施如下： 補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（補(bǔ)料）補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（補(bǔ)料） 調(diào)調(diào)pH pH 調(diào)整溫度調(diào)整溫度 . 衰亡期（衰亡期（decline phase）特點(diǎn)：特點(diǎn)： 細(xì)胞死亡數(shù)增加，死亡數(shù)大大超過新增殖的細(xì)胞數(shù)，群體細(xì)胞死亡數(shù)增加，死亡數(shù)大大超過新增殖的細(xì)胞數(shù)，群

33、體中的活菌數(shù)目急劇下降，出現(xiàn)中的活菌數(shù)目急劇下降，出現(xiàn)“負(fù)生長(zhǎng)負(fù)生長(zhǎng)”。 細(xì)胞進(jìn)行內(nèi)源性呼吸（因?yàn)闋I(yíng)養(yǎng)缺乏），出現(xiàn)多形態(tài)、畸細(xì)胞進(jìn)行內(nèi)源性呼吸（因?yàn)闋I(yíng)養(yǎng)缺乏），出現(xiàn)多形態(tài)、畸形或衰退形，芽孢開始釋放。形或衰退形，芽孢開始釋放。 因菌體本身產(chǎn)生的酶及代謝產(chǎn)物的作用，使菌體死亡。因菌體本身產(chǎn)生的酶及代謝產(chǎn)物的作用，使菌體死亡。 衰亡期比其他各時(shí)期時(shí)間長(zhǎng)，它的長(zhǎng)短也與菌種和環(huán)境條件衰亡期比其他各時(shí)期時(shí)間長(zhǎng)，它的長(zhǎng)短也與菌種和環(huán)境條件有關(guān)。有關(guān)。產(chǎn)生原因：生長(zhǎng)條件的進(jìn)一步惡化，使細(xì)胞內(nèi)的分解代謝大大產(chǎn)生原因：生長(zhǎng)條件的進(jìn)一步惡化，使細(xì)胞內(nèi)的分解代謝大大超過合成代謝，繼而導(dǎo)致菌體的死亡超過合成代謝，繼而

34、導(dǎo)致菌體的死亡三三.絲狀微生物的群體生長(zhǎng)（不講）絲狀微生物的群體生長(zhǎng)（不講）絲狀微生物的純培養(yǎng)采用孢絲狀微生物的純培養(yǎng)采用孢子接種，在液體培養(yǎng)基中震子接種，在液體培養(yǎng)基中震蕩培養(yǎng)或深層通氣加攪拌培蕩培養(yǎng)或深層通氣加攪拌培養(yǎng)，菌絲體通過斷裂繁殖不養(yǎng)，菌絲體通過斷裂繁殖不形成產(chǎn)孢結(jié)構(gòu)?？梢杂镁z形成產(chǎn)孢結(jié)構(gòu)?？梢杂镁z干重作為衡量生長(zhǎng)的指標(biāo)，干重作為衡量生長(zhǎng)的指標(biāo)，即以時(shí)間為橫坐標(biāo)，以菌絲即以時(shí)間為橫坐標(biāo)，以菌絲干重為縱坐標(biāo)，繪制生長(zhǎng)曲干重為縱坐標(biāo)，繪制生長(zhǎng)曲線。線。可分為三個(gè)階段：可分為三個(gè)階段：1、生長(zhǎng)停滯期、生長(zhǎng)停滯期2、迅速生長(zhǎng)期、迅速生長(zhǎng)期3、衰退期、衰退期1、生長(zhǎng)停滯期、生長(zhǎng)停滯期:

35、造成生長(zhǎng)停滯的原因一是孢子萌發(fā)前真造成生長(zhǎng)停滯的原因一是孢子萌發(fā)前真正的停滯狀態(tài)，另一種是生長(zhǎng)已經(jīng)開始，但還無(wú)法測(cè)定。正的停滯狀態(tài)，另一種是生長(zhǎng)已經(jīng)開始，但還無(wú)法測(cè)定。2、迅速生長(zhǎng)期、迅速生長(zhǎng)期:菌絲體干重迅速增加，其立方根與時(shí)間菌絲體干重迅速增加，其立方根與時(shí)間呈直線關(guān)系，菌絲干重不以幾何級(jí)數(shù)增加，沒有對(duì)數(shù)生呈直線關(guān)系，菌絲干重不以幾何級(jí)數(shù)增加，沒有對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期。生長(zhǎng)主要表現(xiàn)在菌絲尖端的伸長(zhǎng)和出現(xiàn)分支、斷長(zhǎng)期。生長(zhǎng)主要表現(xiàn)在菌絲尖端的伸長(zhǎng)和出現(xiàn)分支、斷裂等，此時(shí)期的菌體呼吸強(qiáng)度達(dá)到高峰，有的開始積累裂等，此時(shí)期的菌體呼吸強(qiáng)度達(dá)到高峰，有的開始積累代謝產(chǎn)物。代謝產(chǎn)物。3、衰退期、衰退期:菌絲體干

36、重下降，到一定時(shí)期不再變化。大菌絲體干重下降，到一定時(shí)期不再變化。大多數(shù)次級(jí)代謝產(chǎn)物在此期合成，大多數(shù)細(xì)胞都出現(xiàn)大的多數(shù)次級(jí)代謝產(chǎn)物在此期合成，大多數(shù)細(xì)胞都出現(xiàn)大的空泡。有些菌絲體還會(huì)發(fā)生自溶菌絲體，這與菌種和培空泡。有些菌絲體還會(huì)發(fā)生自溶菌絲體，這與菌種和培養(yǎng)條件有關(guān)。養(yǎng)條件有關(guān)。四、活性污泥中的微生物生長(zhǎng)規(guī)律四、活性污泥中的微生物生長(zhǎng)規(guī)律 廢水中微生物種類復(fù)雜，生長(zhǎng)情況也復(fù)雜廢水中微生物種類復(fù)雜，生長(zhǎng)情況也復(fù)雜得多，但生長(zhǎng)曲線的形態(tài)基本上是相似的。得多，但生長(zhǎng)曲線的形態(tài)基本上是相似的。也分為三個(gè)時(shí)期：也分為三個(gè)時(shí)期：SBR（序批法間歇曝氣（序批法間歇曝氣器）即是該原理的應(yīng)用。器）即是該原理

37、的應(yīng)用。 生長(zhǎng)上升階段生長(zhǎng)上升階段 生長(zhǎng)下降階段生長(zhǎng)下降階段 內(nèi)源呼吸階段內(nèi)源呼吸階段五、微生物的生長(zhǎng)曲線在廢水五、微生物的生長(zhǎng)曲線在廢水處理中的應(yīng)用處理中的應(yīng)用 P120 在生物處理中，控制了在生物處理中，控制了定的定的FM值就可得出不同值就可得出不同的微生物生長(zhǎng)率、微生物的活性和處理效果。例如的微生物生長(zhǎng)率、微生物的活性和處理效果。例如若采用一個(gè)較高的若采用一個(gè)較高的FM值維持微生物在對(duì)數(shù)期的生值維持微生物在對(duì)數(shù)期的生長(zhǎng)，則此時(shí)微生物繁殖很快，活力也很強(qiáng)，處理廢長(zhǎng)，則此時(shí)微生物繁殖很快，活力也很強(qiáng)，處理廢水的能力必然較高。利用對(duì)數(shù)期進(jìn)行廢水生物處理，水的能力必然較高。利用對(duì)數(shù)期進(jìn)行廢水生物

38、處理，雖然反應(yīng)速率快，但想取得穩(wěn)定的出水及較高的處雖然反應(yīng)速率快，但想取得穩(wěn)定的出水及較高的處理效果亦比較困難。故一般在廢水生物處理工程中，理效果亦比較困難。故一般在廢水生物處理工程中，常利用減速生長(zhǎng)期或內(nèi)源呼吸初期的微生物的生長(zhǎng)、常利用減速生長(zhǎng)期或內(nèi)源呼吸初期的微生物的生長(zhǎng)、活動(dòng)，使廢水中的有機(jī)物穩(wěn)定化，并取得較好的處活動(dòng)，使廢水中的有機(jī)物穩(wěn)定化，并取得較好的處理效果。在活性污泥法的推流式曝氣池進(jìn)口附近，理效果。在活性污泥法的推流式曝氣池進(jìn)口附近，食料與微生物之比一般總是比較高的，但隨著水流食料與微生物之比一般總是比較高的，但隨著水流向出口處流動(dòng)，此值將逐漸減小向出口處流動(dòng)，此值將逐漸減小

39、（補(bǔ)充）第二部分：環(huán)境因子第二部分：環(huán)境因子 微生物與所處的環(huán)境之間具有復(fù)雜的相互微生物與所處的環(huán)境之間具有復(fù)雜的相互影響和相互作用影響和相互作用:一方面一方面,各種各樣的環(huán)境因各種各樣的環(huán)境因素對(duì)微生物的生長(zhǎng)和繁殖有影響素對(duì)微生物的生長(zhǎng)和繁殖有影響,另一方面另一方面,微生物生長(zhǎng)繁殖也會(huì)影響和改變環(huán)境微生物生長(zhǎng)繁殖也會(huì)影響和改變環(huán)境.研究研究環(huán)境因素與微生物之間的關(guān)系環(huán)境因素與微生物之間的關(guān)系,可以通過控可以通過控制環(huán)境條件來(lái)利用微生物有益的一面制環(huán)境條件來(lái)利用微生物有益的一面,同時(shí)同時(shí)防止它有害的一面。防止它有害的一面。一、溫度對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響一、溫度對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響溫度是影響微生物生長(zhǎng)

40、的最重要因素之一。溫度是影響微生物生長(zhǎng)的最重要因素之一。溫度對(duì)微生物的影響具體表現(xiàn)在：溫度對(duì)微生物的影響具體表現(xiàn)在： 影響酶活性。溫度變化影響酶促反應(yīng)速率，最終影響酶活性。溫度變化影響酶促反應(yīng)速率，最終影響細(xì)胞合成。影響細(xì)胞合成。 影響細(xì)胞膜的流動(dòng)性。溫度高，流動(dòng)性大，有利影響細(xì)胞膜的流動(dòng)性。溫度高，流動(dòng)性大，有利于物質(zhì)的運(yùn)輸，溫度低，流動(dòng)性降低，不利于物于物質(zhì)的運(yùn)輸，溫度低，流動(dòng)性降低，不利于物質(zhì)運(yùn)輸，因此，溫度變化影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收與質(zhì)運(yùn)輸，因此，溫度變化影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收與代謝產(chǎn)物的分泌。代謝產(chǎn)物的分泌。 影響物質(zhì)的溶解度。對(duì)生長(zhǎng)有影響。影響物質(zhì)的溶解度。對(duì)生長(zhǎng)有影響。最低生長(zhǎng)溫度最低生

41、長(zhǎng)溫度: 指微生物能進(jìn)行繁殖的最低溫度界限。指微生物能進(jìn)行繁殖的最低溫度界限。最適生長(zhǎng)溫度：最適生長(zhǎng)溫度： 指使微生物迅速生長(zhǎng)的溫度指使微生物迅速生長(zhǎng)的溫度 。最高生長(zhǎng)溫度：最高生長(zhǎng)溫度： 指微生物生長(zhǎng)繁殖的最高溫度界限。指微生物生長(zhǎng)繁殖的最高溫度界限。 微生物微生物 處于最適生長(zhǎng)溫度時(shí)，生長(zhǎng)速度最快，代時(shí)最短。處于最適生長(zhǎng)溫度時(shí)，生長(zhǎng)速度最快，代時(shí)最短。 超過最低生長(zhǎng)溫度時(shí)，微生物不生長(zhǎng)，溫度過低，甚至?xí)劳觥３^最低生長(zhǎng)溫度時(shí)，微生物不生長(zhǎng)，溫度過低，甚至?xí)劳觥?超過最高生長(zhǎng)溫度時(shí)，微生物不生長(zhǎng)，溫度過高，甚至?xí)劳觥３^最高生長(zhǎng)溫度時(shí)，微生物不生長(zhǎng)，溫度過高，甚至?xí)劳?。根?jù)微生物的最

42、適生長(zhǎng)溫度分類根據(jù)微生物的最適生長(zhǎng)溫度分類嗜冷微生物嗜冷微生物嗜溫微生物嗜溫微生物嗜熱微生物嗜熱微生物超嗜熱或嗜高溫微生物超嗜熱或嗜高溫微生物 微生物類型微生物類型 最低溫度最低溫度oC 最適溫度最適溫度oC 最高溫度最高溫度oC嗜冷微生物嗜冷微生物-5-05-10 20-30嗜溫微生物嗜溫微生物5-1025-4045-50嗜熱微生物嗜熱微生物3050-6070-80超嗜熱或嗜高溫微生物超嗜熱或嗜高溫微生物5570-105110-113嗜冷微生物嗜冷機(jī)制：嗜冷微生物嗜冷機(jī)制： 主要分布在地球的兩極、冷泉、深海、冷凍場(chǎng)主要分布在地球的兩極、冷泉、深海、冷凍場(chǎng)所及冷藏食品中。所及冷藏食品中。 （1

43、 1）系在低溫下仍能起催化作用）系在低溫下仍能起催化作用 （2 2）細(xì)胞膜含較多的不飽合脂肪酸在低溫）細(xì)胞膜含較多的不飽合脂肪酸在低溫下仍具有通透性。下仍具有通透性。嗜熱微生物嗜熱機(jī)制嗜熱微生物嗜熱機(jī)制 酶以及核糖體有較強(qiáng)的抗熱性酶以及核糖體有較強(qiáng)的抗熱性 核酸具有較高的熱穩(wěn)定性（核酸具有較高的熱穩(wěn)定性（核酸中核酸中G+C含量高含量高（tRNA），可提供形成），可提供形成 氫鍵，增加熱穩(wěn)定性氫鍵，增加熱穩(wěn)定性 ）。）。 細(xì)胞膜中飽和脂肪酸含量高，較高溫度下能維細(xì)胞膜中飽和脂肪酸含量高，較高溫度下能維持正常的液晶狀態(tài)。持正常的液晶狀態(tài)。菌菌 名名生長(zhǎng)溫度生長(zhǎng)溫度發(fā)酵溫度發(fā)酵溫度累積產(chǎn)物溫度累積產(chǎn)

44、物溫度 （ ） （ ） （ ） Streptococcus thermophilus 374737S.lactis3440產(chǎn)細(xì)胞：產(chǎn)細(xì)胞：2530產(chǎn)乳酸：產(chǎn)乳酸：30Streptomyces griseus3728_Corenybacterium pekinense 32 3335_Clostridium acetobutylicum3733_Penicilium chrysogenum302520以青霉素的生產(chǎn)為例：培養(yǎng)以青霉素的生產(chǎn)為例：培養(yǎng)165165小時(shí)采用分段控制溫度的方法，小時(shí)采用分段控制溫度的方法，其青霉素產(chǎn)量比始終在其青霉素產(chǎn)量比始終在30 30 培養(yǎng)提高了培養(yǎng)提高了14.7%

45、14.7%。分段控制方式：分段控制方式：0505小時(shí)，小時(shí)，30 30 ；540540小時(shí)，小時(shí)，25 25 ；4012540125小小時(shí)，時(shí)，20 20 ；125165125165小時(shí)，小時(shí)，25 25 。不同生理生化過程的最適溫度不同生理生化過程的最適溫度微生物不同生理活動(dòng)要求不同溫度，所以最適生長(zhǎng)溫度微生物不同生理活動(dòng)要求不同溫度，所以最適生長(zhǎng)溫度 發(fā)發(fā)酵速度快、積累代謝產(chǎn)物多。酵速度快、積累代謝產(chǎn)物多。高溫與低溫對(duì)微生物的影響高溫與低溫對(duì)微生物的影響1、高溫對(duì)微生物的影響、高溫對(duì)微生物的影響高溫下蛋白質(zhì)不可逆變性，膜受熱出現(xiàn)小孔，破壞細(xì)高溫下蛋白質(zhì)不可逆變性，膜受熱出現(xiàn)小孔，破壞細(xì)胞結(jié)

46、構(gòu)（溶菌）。用于滅菌。胞結(jié)構(gòu)（溶菌）。用于滅菌。2、低溫對(duì)微生物的影響、低溫對(duì)微生物的影響 當(dāng)環(huán)境溫度低于微生物的最適生長(zhǎng)溫度時(shí)，微生物當(dāng)環(huán)境溫度低于微生物的最適生長(zhǎng)溫度時(shí)，微生物的生長(zhǎng)繁殖停止，用于保存食物和菌種。的生長(zhǎng)繁殖停止，用于保存食物和菌種。 造成死亡的原因：造成死亡的原因：凍結(jié)時(shí)細(xì)胞水分變成冰晶，冰晶對(duì)細(xì)胞膜產(chǎn)生機(jī)械凍結(jié)時(shí)細(xì)胞水分變成冰晶，冰晶對(duì)細(xì)胞膜產(chǎn)生機(jī)械損傷，膜內(nèi)物質(zhì)外漏。損傷，膜內(nèi)物質(zhì)外漏。凍結(jié)過程造成細(xì)胞脫水凍結(jié)過程造成細(xì)胞脫水滅菌（滅菌（sterilization) sterilization) 是指利用某種殺死物體中包括芽孢在內(nèi)的所有微生是指利用某種殺死物體中包括芽孢

47、在內(nèi)的所有微生物的一種措施物的一種措施. .分干燥滅菌與濕熱滅菌。分干燥滅菌與濕熱滅菌。消毒（消毒（disinfection) disinfection) 是利用某種方法殺死或滅活物質(zhì)或物質(zhì)中所有病原是利用某種方法殺死或滅活物質(zhì)或物質(zhì)中所有病原微生物的一種措施。分為巴斯德消毒和煮沸消毒法。微生物的一種措施。分為巴斯德消毒和煮沸消毒法。消毒效果取決于消毒時(shí)的溫度和消毒時(shí)間。消毒效果取決于消毒時(shí)的溫度和消毒時(shí)間。防腐（防腐（antisepsis) antisepsis) 是在某些化學(xué)物質(zhì)或物理因子作用下，能防止或抑是在某些化學(xué)物質(zhì)或物理因子作用下，能防止或抑制微生物生長(zhǎng)的一種措施，它能防止食品腐敗

48、或防制微生物生長(zhǎng)的一種措施，它能防止食品腐敗或防止其它物質(zhì)霉變。止其它物質(zhì)霉變?；煟ɑ煟╟hemotheraphychemotheraphy）即化學(xué)治療。利用具有即化學(xué)治療。利用具有高度選擇毒力的化學(xué)物質(zhì)抑制宿主體內(nèi)病高度選擇毒力的化學(xué)物質(zhì)抑制宿主體內(nèi)病源微生物的生長(zhǎng)繁殖，以達(dá)到治療該傳染源微生物的生長(zhǎng)繁殖，以達(dá)到治療該傳染病的一種措施病的一種措施二、 pHpHpH值值對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響機(jī)制對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響機(jī)制影響膜表面電荷的性質(zhì)及膜的通透性，進(jìn)而影響對(duì)影響膜表面電荷的性質(zhì)及膜的通透性，進(jìn)而影響對(duì)物質(zhì)的吸收能力。物質(zhì)的吸收能力。改變酶活、酶促反應(yīng)的速率及代謝途徑：如：酵母改變酶活、酶促反

49、應(yīng)的速率及代謝途徑：如：酵母菌在產(chǎn)乙醇，在菌在產(chǎn)乙醇，在 以上產(chǎn)甘油、酸。以上產(chǎn)甘油、酸。環(huán)境環(huán)境pHpH值還影響培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的值還影響培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的離子化程度，離子化程度，從而影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收，從而影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收，或或有有毒物質(zhì)的毒性。毒物質(zhì)的毒性。一些微生物的生長(zhǎng)酸堿度一些微生物的生長(zhǎng)酸堿度 大多數(shù)細(xì)菌、藻類和原生動(dòng)物的最適大多數(shù)細(xì)菌、藻類和原生動(dòng)物的最適pH為為6；放線菌在中性偏堿性的環(huán)境；放線菌在中性偏堿性的環(huán)境pH為為7，霉菌與酵母在酸性環(huán)境霉菌與酵母在酸性環(huán)境pH為為5-6和和3-6。微生物微生物 pH值值 最低最低 最適最適 最高最高Thiobacillus thioo

50、xidans 氧化硫硫桿菌氧化硫硫桿菌 Lactobacillus acidophilus 嗜酸乳桿菌嗜酸乳桿菌 Rhizobium japonicum 大豆根瘤菌大豆根瘤菌 Azotobacter chroococcum 圓褐固氮圓褐固氮 Nitrosomonas sp. 硝化單胞菌硝化單胞菌 Acetobacter aceti 醋化醋桿菌醋化醋桿菌 Staphylococcus aureus 金黃葡球菌金黃葡球菌 Chlorobium limicola 泥生綠菌泥生綠菌 Thurmus aquaticus 水生棲熱菌水生棲熱菌 Aspergillus niger 黑曲霉黑曲霉 一般放線菌一

51、般放線菌 一般酵母菌一般酵母菌 不同微生物的生長(zhǎng)不同微生物的生長(zhǎng)pHpH值范圍值范圍同一種微生物在其不同的生長(zhǎng)階段和不同的生理生化過程中，同一種微生物在其不同的生長(zhǎng)階段和不同的生理生化過程中，對(duì)對(duì)pH值的要求也不同。值的要求也不同。舉例：舉例：Aspergillus niger在范圍時(shí)有利于合成檸檬酸，當(dāng)在范圍內(nèi)時(shí)在范圍時(shí)有利于合成檸檬酸，當(dāng)在范圍內(nèi)時(shí)以菌體生長(zhǎng)為主，而在時(shí)，則以合成草酸為主。以菌體生長(zhǎng)為主，而在時(shí)，則以合成草酸為主。 微生物微生物 生長(zhǎng)最適生長(zhǎng)最適pH 合成抗生素最適合成抗生素最適pH灰色鏈霉菌灰色鏈霉菌紅霉素鏈霉菌紅霉素鏈霉菌產(chǎn)黃青霉產(chǎn)黃青霉金霉素鏈霉菌金霉素鏈霉菌龜裂鏈霉

52、菌龜裂鏈霉菌灰黃青霉灰黃青霉生長(zhǎng)的最適生長(zhǎng)的最適pHpH值與發(fā)酵的最適值與發(fā)酵的最適pHpH值值三、氧化還原電位（三、氧化還原電位（Eh） 氧化還原電位的單位是氧化還原電位的單位是V或或mV，一般，一般 好氧微生物：好氧微生物： +0.1 V 最適最適 厭氧微生物：厭氧微生物：0.1V; 專必厭氧菌：專必厭氧菌： 產(chǎn)甲烷菌：產(chǎn)甲烷菌：影響氧化還原電位的因素影響氧化還原電位的因素 氧分壓：氧分壓高，氧化還原電位高氧分壓：氧分壓高，氧化還原電位高 pH值：值：pH值高，氧化還原電位高值高，氧化還原電位高 還原劑：如抗壞血酸，硫二乙醇鈉，谷還原劑：如抗壞血酸，硫二乙醇鈉，谷胱甘肽，硫化氫，鐵等均可降

53、低環(huán)境的胱甘肽，硫化氫，鐵等均可降低環(huán)境的氧化還原電位。氧化還原電位。四、溶解氧四、溶解氧微生物對(duì)氧的需要和耐受力在不同微生物對(duì)氧的需要和耐受力在不同的類群中變化很大，根據(jù)微生物與的類群中變化很大，根據(jù)微生物與氧的關(guān)系氧的關(guān)系, ,可把它們分為幾種類群可把它們分為幾種類群: : 專性好氧菌專性好氧菌: : 好氧菌好氧菌 微好氧菌：微好氧菌： 兼性厭氧菌兼性厭氧菌 耐氧厭氧菌：耐氧厭氧菌： 厭氧菌厭氧菌 ( (專性專性) )厭氧菌：厭氧菌：專性好氧菌（專性好氧菌（strict aerobe）P128 必須在有分子氧的條件下才能生長(zhǎng)，有完整的呼吸鏈，以分必須在有分子氧的條件下才能生長(zhǎng)，有完整的呼吸

54、鏈，以分子氧作為最終氫受體，細(xì)胞含有超氧物歧化酶（子氧作為最終氫受體，細(xì)胞含有超氧物歧化酶（SOD，superoxide dismutase）和過氧化氫酶。和過氧化氫酶。 兼性好氧菌（兼性好氧菌（facultative aerobe） 在有氧或無(wú)氧條件下均能生長(zhǎng)，但有氧情況下生長(zhǎng)得更好，在有氧或無(wú)氧條件下均能生長(zhǎng)，但有氧情況下生長(zhǎng)得更好，在有氧時(shí)靠呼吸產(chǎn)能，無(wú)氧時(shí)接發(fā)酵或無(wú)氧呼吸產(chǎn)能；細(xì)胞在有氧時(shí)靠呼吸產(chǎn)能，無(wú)氧時(shí)接發(fā)酵或無(wú)氧呼吸產(chǎn)能；細(xì)胞含有含有SOD、過氧化氫酶和脫氫酶。過氧化氫酶和脫氫酶。 厭氧菌（厭氧菌（anaerobe） 分子氧對(duì)它有毒害，短期接觸空氣，也會(huì)抑制其生長(zhǎng)甚至致分子氧對(duì)它

55、有毒害，短期接觸空氣，也會(huì)抑制其生長(zhǎng)甚至致死；在空氣或含有死；在空氣或含有10%CO2的空氣中，在固體培養(yǎng)基表面上的空氣中，在固體培養(yǎng)基表面上不能生長(zhǎng)，只有在其深層的無(wú)氧或低氧化還原電勢(shì)的環(huán)境下不能生長(zhǎng)，只有在其深層的無(wú)氧或低氧化還原電勢(shì)的環(huán)境下才能生長(zhǎng)；生命活動(dòng)所需能量通過發(fā)酵、無(wú)氧呼吸、循環(huán)光才能生長(zhǎng)；生命活動(dòng)所需能量通過發(fā)酵、無(wú)氧呼吸、循環(huán)光合磷酸化或甲烷發(fā)酵提供；細(xì)胞內(nèi)缺乏合磷酸化或甲烷發(fā)酵提供；細(xì)胞內(nèi)缺乏SOD和細(xì)胞色素氧化和細(xì)胞色素氧化酶，大多數(shù)還缺乏過氧化氫酶。酶，大多數(shù)還缺乏過氧化氫酶。 水的活度和滲透壓水的活度和滲透壓 見前所講見前所講其它不利環(huán)境因子的影響其它不利環(huán)境因子的

56、影響 紫外線與電離輻射紫外線與電離輻射 超聲波超聲波 重金屬重金屬 干燥干燥 化學(xué)藥劑化學(xué)藥劑 抗生素抗生素紫外線紫外線定義：波長(zhǎng)在定義：波長(zhǎng)在100 100 400 400nmnm的電磁輻射為紫外線。的電磁輻射為紫外線。紫外線殺菌或誘變?cè)恚鹤贤饩€殺菌或誘變?cè)恚?紫外線紫外線作用于作用于DNADNA ，使其產(chǎn)生胸腺嘧啶二聚體，引，使其產(chǎn)生胸腺嘧啶二聚體，引起起DNADNA結(jié)構(gòu)變形，阻礙正常的堿基配對(duì)，從而造成結(jié)構(gòu)變形，阻礙正常的堿基配對(duì)，從而造成微生物微生物變異或死亡。變異或死亡。 紫外線會(huì)使空氣中的分子氧變成臭氧，臭氧釋放的紫外線會(huì)使空氣中的分子氧變成臭氧，臭氧釋放的原子氧有殺菌作用。原

57、子氧有殺菌作用。其中波長(zhǎng)在其中波長(zhǎng)在260260nmnm處的紫外線處的紫外線殺菌力最強(qiáng)。主要因?yàn)闅⒕ψ顝?qiáng)。主要因?yàn)楹怂幔ê怂幔―NADNA、RNARNA）的吸收峰為）的吸收峰為260260nmnm，蛋白質(zhì)的吸蛋白質(zhì)的吸收峰為收峰為280280nmnm。 光復(fù)活現(xiàn)象：經(jīng)紫外線照射的微生物，在可見光光復(fù)活現(xiàn)象：經(jīng)紫外線照射的微生物，在可見光下，光可以激活下，光可以激活DNADNA修復(fù)酶，該酶能修復(fù)修復(fù)酶，該酶能修復(fù)DNADNA上的上的損傷，使微生物的突變率或死亡率下降。損傷，使微生物的突變率或死亡率下降。 應(yīng)用：應(yīng)用： 由于穿透力差，只適用于由于穿透力差，只適用于 表面消毒表面消毒 空氣消毒空氣

58、消毒 誘變育種。誘變育種。 電離輻射電離輻射、射線射線 ，波長(zhǎng)短，能量高，有較強(qiáng)，波長(zhǎng)短，能量高，有較強(qiáng)的殺傷力。的殺傷力。作用原理作用原理 ：可引起水和其他物質(zhì)的電離，產(chǎn)：可引起水和其他物質(zhì)的電離，產(chǎn)生游離基，使核酸、蛋白質(zhì)或酶發(fā)生變化，生游離基，使核酸、蛋白質(zhì)或酶發(fā)生變化，造成細(xì)胞損傷或死亡。造成細(xì)胞損傷或死亡。 特點(diǎn)：穿透力強(qiáng)，非專一性，作用于一切特點(diǎn)：穿透力強(qiáng)，非專一性，作用于一切細(xì)胞細(xì)胞成分，對(duì)所有生物均有殺傷作用。成分，對(duì)所有生物均有殺傷作用。 應(yīng)用：用于殺菌或菌種誘變。應(yīng)用：用于殺菌或菌種誘變。超聲波超聲波超聲波：每秒鐘振動(dòng)在超聲波：每秒鐘振動(dòng)在16001600以上的聲波。以上的

59、聲波。機(jī)理：引起膜破壞，細(xì)胞破裂，內(nèi)涵物逸出。機(jī)理：引起膜破壞，細(xì)胞破裂，內(nèi)涵物逸出。 應(yīng)用：應(yīng)用：o 破碎細(xì)胞，提取胞內(nèi)物質(zhì)（代謝產(chǎn)物、酶等）破碎細(xì)胞，提取胞內(nèi)物質(zhì)（代謝產(chǎn)物、酶等）o 殺菌殺菌, ,超聲波殺菌效力大小與頻率、強(qiáng)度、超聲波殺菌效力大小與頻率、強(qiáng)度、處理時(shí)間等多種因素有關(guān)。處理時(shí)間等多種因素有關(guān)。微波微波微波：微波的范圍在微波：微波的范圍在91591524502450MHz/sMHz/s之間之間。機(jī)理：微波產(chǎn)生熱效應(yīng)，使蛋白質(zhì)、酶等物質(zhì)變性，機(jī)理：微波產(chǎn)生熱效應(yīng)，使蛋白質(zhì)、酶等物質(zhì)變性，導(dǎo)致微生物死亡。導(dǎo)致微生物死亡。 特點(diǎn)：加熱均勻，熱能利用率高、加熱時(shí)間短。特點(diǎn)：加熱均勻，

60、熱能利用率高、加熱時(shí)間短。應(yīng)用：食品消毒、滅菌。應(yīng)用：食品消毒、滅菌。干燥干燥 干燥抑制微生物生長(zhǎng)或造成其死亡的原因：干燥抑制微生物生長(zhǎng)或造成其死亡的原因： 干燥能引起微生物細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的變性和干燥能引起微生物細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的變性和鹽類等物質(zhì)濃度提高，從而抑制生長(zhǎng)或造鹽類等物質(zhì)濃度提高，從而抑制生長(zhǎng)或造成微生物死亡成微生物死亡重金屬重金屬 汞、銀、銅、鉛及其化合物汞、銀、銅、鉛及其化合物 殺菌機(jī)理：殺菌機(jī)理： 與酶的基團(tuán)結(jié)合，使酶失去活性；或與酶的基團(tuán)結(jié)合，使酶失去活性；或與菌體蛋白結(jié)合，使之變性或沉淀。與菌體蛋白結(jié)合，使之變性或沉淀?？股兀嚎股兀焊拍睿焊拍睿嚎股兀嚎股兀何⑸镌谄渖^