微生物生长与繁殖衡量微生物生长的指标 (1)群体的重量

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1、u微生物生长与繁殖u衡量微生物生长的指标(1)群体的重量(2)群体的数量第七章 微生物生长与生活环境群体水平胡健 扬州大学环境科学与工程学院 Email:第七章 微生物生长与生活环境第一节 微生物纯培养第二节 微生物纯培养群体生长规律第三节 微生物的生活环境第一节 微生物纯培养一、微生物纯培养的概念实验室条件下， 由一个微生物细胞或一种细胞群繁殖得到的后代。第一节 微生物纯培养二、微生物纯培养技术纯培养基本步骤： 稀释平皿法划线法单细胞挑取法纯培养方法(2) 培 养(1) 分 离第一节 微生物纯培养二、微生物纯培养技术1、稀释平板分离法：倾注平板法和涂布平板法。基本过程：（1）梯度稀释过程；（

2、2）分离培养过程涂布倾注梯 度 稀 释 过 程10-110-210-310-410-510-6第一节 微生物纯培养二、微生物纯培养技术4) 操作要点：无菌操作稀释平板分离法使用过程中的几个问题1) 梯度稀释度的确定：需分离微生物在样品中的数量2) 选择菌落接种的依据：a、菌落特征； b、菌体的特征3) 微生物纯培养的标准：菌落特征一致性2、单细胞挑取法：从待分离材料中挑取一个细胞来培养，从而获得纯培养的过程。第一节 微生物纯培养二、微生物纯培养技术3、平皿划线法 (P图-)用接种环沾少许待分离的材料，在培养基表面进行多次平行划线，使微生物细胞分开生长以获得微生物纯培养的过程。第一节 微生物纯培

3、养二、微生物纯培养技术第一节 微生物纯培养三、目标微生物纯培养筛选的基本思路、待分离样品的确定、培养基的选择、纯化过程环境条件的控制（温度、空气、P、抑制剂）（）（一）纯培养的保存试管斜面培养基低温、干燥、隔绝空气第一节 微生物纯培养四、纯培养的保存与复壮1、灭菌彻底2、棉塞大小要合适3、无菌操作保存过程的注意点：防止杂菌污染。（二）纯培养的衰退与复壮第一节 微生物纯培养四、纯培养的保存与复壮衰退的原因：衰老、变异衰退的表现：生长缓慢优良性状的丧失抗逆性下降衰退的预防：控制继代频率创造良好的培养条件采取有效的保存方式复 壮狭义（被动）广义（主动）复壮方法：选 优汰 劣第二节 微生物纯培养群体生

4、长规律微生物生长的指标 (生物量的测定)细胞群体数量的增加细胞群体总重量增加从群体水平上衡量 (间接的测定方法)一、微生物生长量的测定第二节 微生物纯培养群体生长规律微生物生长量的测定微生物数量的测定显微镜直接计数法稀释平板计数法最大概率法比浊法称重法 含N量测定法DNA含量测定法ATP含量测定法代谢活性法微生物重量的测定(一) 微生物数量的测定1、显微镜直接计数法使用细菌计数板或血球计数板在显微镜下直接计数。优点：操作简便，计数直观。一、微生物生长量的测定第二节 微生物纯培养群体生长规律(一) 微生物数量的测定2、稀释平板计数法对样品稀释培养，据形成的菌落数计数。优点：传统计数方法。对设备要

5、求不高。一、微生物生长量的测定第二节 微生物纯培养群体生长规律10-310-510-410-6(一) 微生物数量的测定、比浊计数法根据细菌悬浮液的吸光度测定其数量。优点：简便，直接。一、微生物生长量的测定第二节 微生物纯培养群体生长规律(二) 微生物重量的测定1、称重法用离心或过滤的方法将菌体从培养基中分离、冼净，称湿重或干重。 优 点：简单可靠。 一、微生物生长量的测定第二节 微生物纯培养群体生长规律在活性污泥法中采用的指标：（1）混合液悬浮固体(MLSS)（粗放测定）污泥干燥-称重(W1)（2）挥发性悬浮固体(MLVSS)（相对准确）上述已称重污泥-马福炉(500度2小时)-冷却-称重(W

6、2)(二) 微生物重量的测定2、含氮量测定法根据样品中菌体蛋白质含量计算微生物重量的方法。一、微生物生长量的测定第二节 微生物纯培养群体生长规律原理：（1）微生物蛋白质含量稳定（2）氮是蛋白质的稳定成分 (蛋白质量=6.25总含N量)优点：测定准确。二、细菌分批培养群体生长规律第二节 微生物纯培养群体生长规律分批培养：将少量的细菌接种到一定体积的液体培养基中，在适宜的条件下培养，最后一次性收获的过程。生长曲线：细菌在新的适宜的环境中生长、繁殖、衰老、死亡的动态变化。根据细菌生长繁殖速率将生长曲线分四个阶段：第二节 微生物纯培养群体生长规律缓慢期 对数期 稳定期 衰亡期二、细菌分批培养群体生长规

7、律第二节 微生物纯培养群体生长规律缓慢期（延迟期、滞留适应期）滞留适应期二、细菌分批培养群体生长规律特 点：分裂迟缓、代谢活跃。产生原因：（2） 细胞分裂必需因子的缺乏（1）接种时的机械损伤引第二节 微生物纯培养群体生长规律缓慢期（延迟期、滞留适应期）4、菌株的遗传性滞留适应期二、细菌分批培养群体生长规律研究滞留适期长短的意义？影响滞留适应期长短的因素1、培养基成分2、接种物菌龄3、接种量第二节 微生物纯培养群体生长规律对数期（指数生长期）特点：（1）代谢活性强（2）世代时短而稳定对数生长期二、细菌分批培养群体生长规律第二节 微生物纯培养群体生长规律对数期（指数生长期）对数生长期二、细菌分批培

8、养群体生长规律见教材P93Nt=2n N0n=3.33(lgNt-lgN0)G=t/n=0.301t/(lgNt-lgN0)n繁殖代数G世代时(每繁殖一代所需的时间)N0对数生长期开始微生物数量Nt对数生长期经过时间t后微生物数量第二节 微生物纯培养群体生长规律稳定期（最高生长量期）最高生长量期特 点：1、细菌数量增加率为0。2、部分细菌大量积累代谢产物。细菌数量增加率为0的原因?二、细菌分批培养群体生长规律第二节 微生物纯培养群体生长规律衰亡期特 点：菌体活性降低、大量死亡；细胞畸变、自溶革兰氏染色不稳定衰亡期二、细菌分批培养群体生长规律什么时期菌体代谢产物最多什么时期细菌细胞代谢活性最强什

9、么时候细菌细胞总数最多什么时期细菌细胞生长速度最快什么时期世代时间短而稳定对数生长期最高生长量最高生长量对数生长期对数生长期第二节 微生物纯培养群体生长规律小 结二、细菌分批培养群体生长规律第二节 微生物纯培养群体生长规律三、连续培养以一定流速输入新鲜培养液并流出培养物，确保流出的老菌数等于新增殖数，使培养保持对数生长的过程。 优 点：一定生理状态实验材料提高工业生产效益保持细细菌培养液浊浊度恒浊培养第二节 微生物纯培养群体生长规律三、连续培养保持细细菌培养液营营养物质浓质浓 度恒化培养分批培养与连续培养特征的比较第二节 微生物纯培养群体生长规律相同点：群体培养特征不同点：分批培养：经历四个时

10、期连续培养：理论上,对数生长期第二节 微生物纯培养群体生长规律三、同步培养通过诱导或选择，使所有细胞处于同一生长阶段。低于适温度 适温培养2、选择法：滤膜过滤1、诱导法：控制温度、培养基成分等获得同步培养的方法硝酸纤维薄膜法同步培养生长曲线特点第二节 微生物纯培养群体生长规律三、同步培养群体生长是一次性跳跃过程维持的代数1-2代（？）第三节 微生物的生活环境极端环境条件对微生物的影响 死 亡环境条件一定范围的变化，影响形态生理生长繁殖温度 O2氧化还原电位水分辐射化学药物 pH影响微生物生长的主要环境因子第三节 微生物的生活环境一、温度1、温度对微生物生长的影响微生物的生长温度类型低 温 型中

11、 温 型高 温 型温度对微生物生长的影响高温：蛋白质变性 酶失活 核糖体解体致死时间、致死温度低温：酶活性下降、新陈代谢缓慢微生物的三种基本温度最低生长温度最高生长温度 最适生长温度第二节 微生物的生活环境2、高温灭菌一、温度高温灭菌湿热灭菌干热灭菌：干燥条件，160维持1-2h。高压蒸汽灭菌法：密闭条件下，水加热蒸发形成高压的同时产生高温。利用高温杀死菌。巴斯德消毒法：采用60-70的温度处理15-30min的消毒方法。间歇灭菌法：100，30-60min冷却，37培养1d反复三次第二节 微生物的生活环境3、低温保藏一、温度菌种保存（试管斜面或孢子砂土管）食品保藏特例：流感杆菌、脑膜炎球菌第

12、二节 微生物的生活环境二、氧化还原电位(Eh)好气性微生物 Eh0.1V，而以0.3-0.4v为宜兼性厌气微生物 Eh0.1v行好气呼吸厌气性微生物 Eh值0.1V以下 第二节 微生物的生活环境三、水分1、水分对微生物生长的影响：细菌最适水的活度值：0.93-0.99酵母菌最适水的活度值：0.88-0.91霉菌最适水的活度值： 0.802、应用：干燥法保存物品食品的冷冻干燥水的活度小于0.60-0.70时休眠、部分出现细胞脱水、蛋白质变性(多数微生物)第二节 微生物的生活环境三、辐 射辐射：能量通过空间传递的一种物理现象。1、可见光：（400nm800nm）对微生物的作用：光氧化作用：有氧条件

13、下，光线被细胞内色素吸收，使酶或其它敏感成分失活引起的微生物死亡。（3）光氧化作用。（1）能源（2）刺激担子菌子实体形成2、紫外线：杀菌波长范围：240300nm 杀菌力最强范围： 255265nm 第二节 微生物的生活环境三、辐 射紫外线杀菌特点：穿透力弱，用作表面消毒或空气灭菌3、电离辐射第二节 微生物的生活环境三、辐 射高能电磁波照射后发生的电离作用。电离辐射对微生物的作用：粮食、果蔬、畜禽产品、饮料以及卫生材料杀菌处理低剂量(500伦琴)：促进生长、诱发变异高剂量（10万伦琴）：杀菌作用实际应用：（X射线、射线等）第二节 微生物的生活环境四、化学药物1、重金属盐类杀菌机理：杀菌机理：与

14、带阴电荷的菌体蛋白质结合使其变性（Hg、Ag盐，与细菌酶蛋白的巯基结合）2、有机化合物（酚、醇、醛）蛋白质变性损伤细胞壁和膜抑制酶系统(脱氢酶、氧化酶等)；第二节 微生物的生活环境四、化学药物杀菌机理：使蛋白质巯基氧化(成二硫基)2RSH+2X RSSR+2XH杀菌机理：漂白粉Ca(OCl)2及氯气 ：产生次氯酸盐和原子氧；碘：与酶分子中的酪氨酸结合。3、氧化剂（高锰酸钾、过氧化氢、过氧乙酸）4、卤素（Cl、I常见）具有降低表面张力效应的物质。第二节 微生物的生活环境四、化学药物直接干扰病原微生物的生长繁殖并用于治疗感染性疾病的化学药物。 （选择性的杀菌或抑菌）5、表面活性剂（新洁尔灭、消毒宁等）杀菌机理：影响细胞生长、分裂6、化学治疗剂抑制叶酸合成 如：磺胺类药物等。杀菌机理：抑制蛋白质合成 如：链霉素，红霉素、四环素、氯霉素等抑制肽聚糖合成 如：青霉素，万古霉素等。