微生物学 第七章 微生物的生长与控制.ppt

第七章 微生物的生长与控制 个体生长——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——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。（由于微生物的个体极小，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 Contents 一、测生长量（微生物生长量和生理指标测定法） 1、直接法 （1）粗放的测体积法 （2）精确的称干重法 （2）厌氧菌的菌落计数法 亨盖特滚管培养法。 半固体深层琼脂法。 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、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 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 典型生长曲线 （Growth curve）  2、指数期中的的三个重要参数 繁殖代数（n） 指数生长方式： 1、 2、4、8… …2n 设接种时细胞数为x1, 时间为t1, 到时间t2后，繁殖n代，细胞数为x2，它们之间的相互关系为： x2 = x1·2n 以对数表示：㏒ x2 = ㏒ x1 + n㏒2 ∴ n = = 3.322(㏒ x2 - ㏒ x1 ) 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 37 12.5 Enterobacter aerogenes（产气肠细菌） 肉汤或牛奶 37 16~18 E. aerogenes 组合 37 29~44 B. Cereus（蜡状芽孢杆菌） 肉汤 30 18 B. thermophilus（嗜热芽孢杆菌） 肉汤 55 18.3 Lactobacillus acidophilus（嗜酸乳杆菌） 牛奶 37 66~87 Streptococcus lactis（乳酸链球菌） 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 （1）菌种：不同菌种其代时差别极大。 （2）营养成分：同一种微生物，在营养丰富的培养基上 生长时，其代时较短，反之则长。 （3）营养物浓度：既影响微生物的生长速率，又影响它 的生长总量。 （浓度0.1~2.0mg/mL影响生长速 率，浓度2.0~8.0mg/mL时影响最终产量） （4）培养温度：温度对微生物的生长速率明显的影响。 营养物浓度与对数期生长速率和产量 作用方式：影响微 生物的生长速率和 总生长量。 生长限制因子： 凡是处于较低浓度 范围内，可影响生 长速率和菌体产量 的营养物就称生长 限制因子。 （3）菌体产量与营养物质的消耗间呈现出有规律的比例关系（可用生长产量常数Y——生长得率来表示：表示微生物对基质利用效率的高低 。Y=菌体干重/ 消耗营养物质的浓度 根据产量常数可确定微生物对营养物质的需要量 意义：消耗每g或mol营养物质所产生的菌体干重（g）。 （4）细胞内开始积聚糖原、异染颗粒和脂肪等内含物； （5）芽孢杆菌一般在这时开始形成芽孢； （6）通过复杂的次生代谢途径合成抗生素等对人类有用的各种次生代谢物（稳定期产物）。 2．稳定期到来的原因 （1）营养物尤其是生长是限制因子耗尽； （2）营养物的比例失调； （3）酸、醇、毒素或H2O2等有害代谢产物的累积； （4）pH、氧化还原势等物理化学条件越来越不适宜；等等. 3．生产实践的重要指导意义 （1）对以生产菌体或菌体生长相平行的代谢产物的最佳收获期； （2）是对维生素、碱基、氨基酸等物质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。 本节主要内容： 一、温度对微生物生长的影响 二、氧气对微生物生长的影响 三、p