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1、原生质总量的增加,生长：,生物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,繁殖：,第五章 微生物的生长繁殖与生存因子,群体内各个个体的 进一步生长、繁殖,群体生长,第一节 测定微生物生长繁殖的方法 第二节 微生物的生长规律 第三节 影响微生物生长的主要因素 第四节 微生物培养法概论 第五节 有害微生物的控制 第六节 微生物之间的关系 第七节 菌种的退化、复壮与包藏,第一节 微生物的生长繁殖,二、计繁殖数,一、测生长量,第一节 测定微生物生长繁殖的方法,测生长量,（一）直接法,（二）间接法,（一）直接法,以体积、干重或湿重 直接衡量微生物群体的生物量
2、,测定多细胞及丝状真菌生长情况的有效方法,一、测生长量,1、比浊法,在一定波长下，用紫外分光光度计测定菌悬液的光密度，以光密度(optical density, 即O.D.)表示菌量。,2、 生理指标法,微生物的生理指标，如呼吸强度，耗氧量、酶活性、生物热等与其群体的规模成正相关。样品中微生物数量多或生长旺盛，这些指标愈明显 因此可以借助特定的仪器如瓦勃氏呼吸仪、微量量热计等来测定相应的指标,常用于对微生物的快速鉴定与检测,二、计繁殖数,通常用来测定细菌、酵母菌等 单细胞微生物的生长情况 或样品中所含微生物个体的数量 （细菌、孢子、酵母菌）,二 间接法,采用培养平板计数法要求操作熟练 、准确，
3、否则难以得到正确的结果,样品充分混匀,每支移液管及涂布棒只能接触一个稀释度的菌液,同一稀释度三个以上重复,取平均值,每个平板上的菌落数目合适，便于准确计数,注意事项？,膜过滤培养法,当样品中菌数很低时， 可以将一定体积的 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,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,第二节 微生物的生长规律,微生物的特点：,个体微小,肉眼看到或接触到的微生物是成千上万个 单个的微生物组成的群体。,微生物接种是群体接种，接种后的生长是微生物群体
4、繁殖生长,对细菌群体生长规律的了解是对其进行研究与利用的基础,一、微生物的个体生长和同步生长,同步培养(Synchronous culture)：,使某一群体中的所有细胞尽可能 处于同样细胞生长和分裂周期中， 通过分析群体在各阶段生物化学特性 的变化，间接了解单个细胞的相应 变化规律。,一、微生物的个体生长和同步生长,通过同步培养方法使细胞群体中 各个体处于分裂步调一致的生长状态,同步生长,通过同步培养方法获得的细胞 被称为同步细胞或同步培养物,一、微生物的个体生长和同步生长,a. 同步培养物常被用来研究 在单个细胞上难以研究的生理与遗传特性 b. 作为工业发酵的种子,机械筛选法,密度梯度离心
5、法 过滤法 膜洗脱法,环境条件 诱导法,温度 培养基成份控制 其他 如光照和黑暗交替培养,一、微生物的个体生长和同步培养,由于细胞的个体差异， 同步生长往往只能维持2-3个世代， 随后又逐渐转变为随机生长。,同步生长获得后可以持续存在吗？,（1）单批培养的概念 采用完全封闭的容器，一次接种，静置培养 特点：固定的营养物质 结果：细菌在一个容积有限的环境中不可能无限制地高速生长。 分批培养中细菌的生长在短期内表现明显的规律性-细菌的生长曲线,二、单细胞微生物的典型生长曲线,二、单细胞微生物的典型生长曲线,细菌接种到定量的液体培养基中， 定时取样测定细胞数量， 以培养时间为横座标， 以菌数的对数值
6、为纵座标作图， 得到一条反映细菌 在整个培养期间菌数变化规律的曲线,将少量菌种接入新鲜培养基后，在开始一段时间内菌数不立即增加，或增加很少，生长速度接近于零。,迟缓期的特点：分裂迟缓、代谢活跃,细胞形态变大或增长， 一般来说处于迟缓期的细菌细胞体积最大 细胞内RNA，尤其是rRNA含量增高，合成代谢活跃 ，核糖体酶类和ATP的合成加快，易产生诱导酶。 对外界不良条件反应敏感。,（一）延滞期,影响延滞期长短的因素,（一）延滞期,为什么会出现延滞期？,微生物接种到一个新的环境， 暂时缺乏分解和催化有关底物的酶， 或是缺乏充足的中间代谢产物。 为产生诱导酶或合成中间代谢 产物，就需要一段适应期,如何
7、在生产实践中缩短延滞期？,(1)通过遗传学方法改变种的遗传特性,(2)利用对数期的细胞作种子,(4)尽量使接种前后 所使用的培养基组成不要相差太大,(3)适当扩大接种量,（二）对数期,对数生长期的细菌个体形态、化学组成和生理特性等均较一致，是研究微生物代谢、生理的良好材料。 在生产上常用作种子，缩短微生物发酵的延滞期，提高经济效益,生长速率常数R最大，代时最短,平衡生长、酶系活跃、代谢旺盛,二、单细胞微生物的典型生长曲线,繁殖代数,生长速率常数,代时,影响微生物代时的因素：,1）菌种，不同的微生物及微生物的不同菌株代时不同,2）营养成分，在营养丰富的培养基中代时短,3）营养物浓度,生长限制因子
8、： 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,4）温度,（三）稳定期,生长速率常数等于0,动态平衡,生长得率,（三）稳定期,芽孢形成,次生代谢产物开始合成,为什么出现稳定期呢？,（三）稳定期,营养物尤其是生长限制因子耗尽,营养物比例失调,有害代谢产物的积累,理化条件不适宜,生长速率常数=0,（四）衰亡期,细菌代谢活性降低 生长速率常数 0 细胞呈现多种形态，有时产生畸形，细胞大小悬殊等 细菌衰老并出现自溶 产生或释放出一些产物，如抗生素等,控制方式,恒浊器,不断调节流速而使 细菌培养液浊度保持恒定,恒化器,保持恒定的流速,三、连续培养,（一）恒浊器,测定所培养微生物的光密度值
9、,自动调节新鲜培养基流入和培养物流出培养室的流速,使培养物维持在某一恒定浊度,当培养室中的浊度超过预期数值时，流速加快，使浊度降低 当培养室中的浊度低于预期数值时，流速减慢，使浊度升高,恒浊培养器的工作精度控制：光电控制系统的灵敏度,（一）恒浊器,菌体生产,与菌体生长平行的代谢产物生产,（二）恒化器,使培养液流速保持不变，并使微生物始终在低于其最高 生长速率下进行生长繁殖。,连续发酵优缺点（与单批发酵相比）,优点：缩短发酵周期，提高设备利用率； 便于自动控制； 降低动力消耗及体力劳动强度； 产品质量较稳定；,缺点： 菌种退化和杂菌污染 营养物的利用率一般低于单批培养,四、微生物的高密度培养,：在液体培养中，微生物细胞群体密度超过常规培养10倍以上时的生长状态或培养技术。,四、微生物的高密度培养,选取最佳培养基成分和各成分含量 补料（一般逐量流加） 提高溶解氧的浓度 防止有害代谢产物的生成,
