13、14第七章微生物生长繁殖及控制

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1、第七章第七章 微生物的生长繁殖及其微生物的生长繁殖及其控制控制本章主要内容本章主要内容微生物生长研究方法微生物生长研究方法 ？微生物如何进行生长？微生物如何进行生长？影响微生物生长的因素是什么？影响微生物生长的因素是什么？如何控制微生物的生长？如何控制微生物的生长？生物个体物质有规律地、不可逆增加，生物个体物质有规律地、不可逆增加，导致个体体积扩大的生物学过程。导致个体体积扩大的生物学过程。生长:生物个体生长到一定阶段生物个体生长到一定阶段,通过特定方通过特定方式产生新的生命个体式产生新的生命个体,即引起生命个体即引起生命个体数量增加的生物学过程。数量增加的生物学过程。繁殖:生长是一个逐步发生

2、的生长是一个逐步发生的量变过程，量变过程，繁殖是一个产生新的生命个体的繁殖是一个产生新的生命个体的质变过程质变过程. 在在高等生物高等生物里这两个过程可以明显分开里这两个过程可以明显分开,但在但在低等特别是在低等特别是在单细胞的生物单细胞的生物里里,由于细胞小由于细胞小,这这两个过程是紧密联系又很难划分的过程。两个过程是紧密联系又很难划分的过程。一个微生物细胞一个微生物细胞合适的外界条件合适的外界条件,吸收营养物质吸收营养物质,进行代谢进行代谢.如果同化作用的速度超过了异化作用如果同化作用的速度超过了异化作用个体的生长个体的生长原生质的总量原生质的总量(重量、体积、大小重量、体积、大小)不断增

3、加不断增加如果各细胞组分是按恰当的比例增长时如果各细胞组分是按恰当的比例增长时,则达到则达到一定程度后就会发生繁殖一定程度后就会发生繁殖,引起个体数目增加引起个体数目增加.群体内各个个体的进一步生长群体内各个个体的进一步生长群体的生长群体的生长群体生长群体生长 = 个体生长个体生长 + 个体繁殖个体繁殖个体生长个体生长 个体繁殖个体繁殖 群体生长群体生长在一定时间和条件下细胞数量的增加在一定时间和条件下细胞数量的增加 （微生物群体生长）（微生物群体生长）微生物生长微生物生长:在微生物学中提到的在微生物学中提到的“生长生长”,一般均指群一般均指群体生长体生长,这一点与研究大生物时有所不同。这一点

4、与研究大生物时有所不同。一、微生物纯培养方法一、微生物纯培养方法纯培养纯培养(pure culture)(pure culture)微生物学中把从一微生物学中把从一个细胞经过培养繁殖而得到的后代个细胞经过培养繁殖而得到的后代, ,称纯培养。称纯培养。第一节第一节 微生物生长的研究方法微生物生长的研究方法平板涂布分离法（平板涂布分离法（Spread PlateSpread Plate）简单易行，但易造成机械损伤简单易行，但易造成机械损伤平板划线分离法（平板划线分离法（Streak PlateStreak Plate）特点：快速、方便。特点：快速、方便。 分区划线（适用于浓度较大的样品）分区划线（

5、适用于浓度较大的样品） 连续划线（适用于浓度较小的样品连续划线（适用于浓度较小的样品）稀释倒稀释倒平板法（平板法（Pour PlatePour Plate）1ml1ml1ml1ml1ml1ml9ml9ml9ml9ml 首先将待分离的样品进行连续稀释首先将待分离的样品进行连续稀释, ,目的是得到高度目的是得到高度稀释的效果稀释的效果, ,使一支试管中分配不到一个微生物使一支试管中分配不到一个微生物. . 这种方法适合于细胞较大的微生物这种方法适合于细胞较大的微生物. .液体稀释法液体稀释法选择性培养分离法选择性培养分离法为了从混杂的微生物群体中分离出某种微生物，可为了从混杂的微生物群体中分离出某

6、种微生物，可以根据该微生物的特点，包括营养、生理、生长条以根据该微生物的特点，包括营养、生理、生长条件等，采用选择培养的方法进行分离。件等，采用选择培养的方法进行分离。l利用选择培养基进行直接分离利用选择培养基进行直接分离l富集培养富集培养单细胞（单孢子）分离法单细胞（单孢子）分离法毛细管法：毛细管法：用毛细管提取微生物个体，适合于较大微生物。用毛细管提取微生物个体，适合于较大微生物。显微操作仪：显微操作仪：用显微针、钩、环等挑取单个细胞或孢子以用显微针、钩、环等挑取单个细胞或孢子以获得纯培养。获得纯培养。小液滴法：小液滴法：将经过适当稀释后的样品制成小液滴，在显微将经过适当稀释后的样品制成小

7、液滴，在显微镜下选取只含一个细胞的液滴来进行纯培养物的分离镜下选取只含一个细胞的液滴来进行纯培养物的分离。二、微生物的培养方法二、微生物的培养方法 通常情况下，微生物的培养方法根据培养过程通常情况下，微生物的培养方法根据培养过程中对氧的需要与否分为好氧培养和厌氧培养；根据所中对氧的需要与否分为好氧培养和厌氧培养；根据所用培养基的物理特性分为固体培养和液体培养。用培养基的物理特性分为固体培养和液体培养。（一）、好氧培养方法一）、好氧培养方法1 1、固体培养方法、固体培养方法2 2、液体培养方法、液体培养方法（二）、厌氧培养方法（二）、厌氧培养方法实验室中常用厌氧手套箱、实验室中常用厌氧手套箱、H

8、ungateHungate滚管及厌氧罐滚管及厌氧罐 通常用来测定细菌、酵母菌等单细胞微生通常用来测定细菌、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、酵母菌细菌、孢子、酵母菌) )三、生长繁殖测定方法三、生长繁殖测定方法（一）、计数法（一）、计数法1 1、显微镜直接计数法、显微镜直接计数法1）常规方法：）常规方法：采用细菌计数板或血球计数板采用细菌计数板或血球计数板,在显微镜下在显微镜下对微生物数量进行直接计数对微生物数量进行直接计数(计算一定容积计算一定容积里样品中微生物的数量里样品中微生物的数量).缺点缺点:不能区分死

9、菌与活菌不能区分死菌与活菌;不适于对运动细菌的计数不适于对运动细菌的计数;需要相对高的细菌浓度需要相对高的细菌浓度;个体小的细菌在显微镜下难以观察个体小的细菌在显微镜下难以观察;2 2）其它方法）其它方法: : 将已知颗粒浓度的样品将已知颗粒浓度的样品( (例如血液例如血液) )与待测细胞细胞浓度的样品混匀后在显微与待测细胞细胞浓度的样品混匀后在显微镜下根据二者之间的比例直接推算待测微生镜下根据二者之间的比例直接推算待测微生物细胞浓度。物细胞浓度。比例计数比例计数: :2 2、涂布平板计数法、涂布平板计数法采用培养平板计数法要求操作熟采用培养平板计数法要求操作熟练练,准确准确,否则难以得到正确

10、的结果否则难以得到正确的结果:样品充分混匀；样品充分混匀；每支移液管及涂布棒只能每支移液管及涂布棒只能接触一个稀释度的菌液；接触一个稀释度的菌液；同一稀释度三个以上重同一稀释度三个以上重复复,取平均值取平均值；每个平板上的菌落数目合每个平板上的菌落数目合适，便于准确计数；适，便于准确计数；一个菌落可能是多个细胞一起形成一个菌落可能是多个细胞一起形成, ,所以在科研中所以在科研中一般用菌落形成单位一般用菌落形成单位(colony forming units, (colony forming units, CFU)CFU)来表示来表示, ,而不是直接表示为细胞数。而不是直接表示为细胞数。3 3、倒

11、、倒平板计数法（平板计数法（Pour PlatePour Plate）1ml1ml1ml1ml1ml1ml9ml9ml9ml9ml4 4、膜过滤培养法、膜过滤培养法当样品中菌数很低时当样品中菌数很低时, ,可以将一定体积的湖水、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海水或饮用水等样品通过膜过滤器, ,然后将将然后将将膜转到相应的培养基上进行培养膜转到相应的培养基上进行培养, ,对形成的菌对形成的菌落进行统计。落进行统计。（二）、生物量法（二）、生物量法1、比浊法、比浊法在一定波长下在一定波长下,测定菌悬测定菌悬液的光密度液的光密度,以光密度以光密度(optical density

12、, 即即O.D.)表示菌量。表示菌量。实验测量时应控制在菌浓实验测量时应控制在菌浓度与光密度成正比的线性度与光密度成正比的线性范围内范围内,否则不准确。否则不准确。2 2、重量法、重量法 干重法：干重法：将微生物菌体或离心得到的细胞沉淀物置将微生物菌体或离心得到的细胞沉淀物置100105100105的烘箱中干燥至水份去除，然后再称重。的烘箱中干燥至水份去除，然后再称重。 湿重法：湿重法：收集微生物菌体，或将微生物培养液离心，收集微生物菌体，或将微生物培养液离心，收集细胞沉淀物，然后称重。收集细胞沉淀物，然后称重。 通过样品中蛋白质、核酸含量的测定间接推通过样品中蛋白质、核酸含量的测定间接推算微

13、生物群体的生物量；算微生物群体的生物量； 测定多细胞及丝状真菌生长情况的有效测定多细胞及丝状真菌生长情况的有效方法方法 （三（三 ）、 生理生理指标指标法法 微生物的生理指标微生物的生理指标,如呼吸强度如呼吸强度,耗氧量、耗氧量、 酶活性、生物热等与其群体的规模成正相酶活性、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关。样品中微生物数量多或生长旺盛,这这 些指标愈明显些指标愈明显,因此可以借助特定的仪器因此可以借助特定的仪器 如瓦勃氏呼吸仪、微量量热计等设备来如瓦勃氏呼吸仪、微量量热计等设备来 测定相应的指标。测定相应的指标。常用于对微生物的快速鉴定与检测常用于对微生物的快

14、速鉴定与检测四、同步培养四、同步培养同步培养同步培养(Synchronous culture)： 使群体中的细胞处于比较一致的使群体中的细胞处于比较一致的,生长生长发育均处于同一阶段上发育均处于同一阶段上,即大多数细胞能即大多数细胞能同时进行生长或分裂的培养方法。同时进行生长或分裂的培养方法。同步生长：同步生长：通过同步培养方法获得的细胞被称为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同步细胞或同步培养物.获得同步生长的方法：获得同步生长的方法：获得获得同步生长的方法主要有两同步生长的方法主要有两类：类：1 1、选择法：、选择法：选择性过滤、梯选择性过滤、梯度离心、膜洗脱法。度离心、

15、膜洗脱法。2 2、诱导法：、诱导法：变换温度、光线、变换温度、光线、培养基等，造成与正常细胞周培养基等，造成与正常细胞周期不同的周期变化。期不同的周期变化。五、连续培养五、连续培养将微生物置于一定容积的培养基中将微生物置于一定容积的培养基中,经过培经过培养生长，最后一次收获。养生长，最后一次收获。分批培养分批培养(batch culture)或或封闭培养封闭培养(closed culture)培养基一次加入培养基一次加入,不予补充不予补充,不再更换不再更换。连续培养连续培养(Continous culture )在微生物的整个培养期间，通过一定的方式使微生物能在微生物的整个培养期间，通过一定的

16、方式使微生物能以恒定的比生长速率生长并能持续生长下去的一种培养以恒定的比生长速率生长并能持续生长下去的一种培养方法。方法。控制连续控制连续培养的方法培养的方法不断调节流速而使细菌培养不断调节流速而使细菌培养液浊度保持恒定液浊度保持恒定恒浊连续培养恒浊连续培养保持恒定的流速保持恒定的流速 培养过程中不断的培养过程中不断的补充营养物质补充营养物质和以同样和以同样的速率的速率移出培养物移出培养物是实现微生物连续培养是实现微生物连续培养的基本原则。的基本原则。恒化连续培养恒化连续培养( (一一) )恒浊连续培养恒浊连续培养( (恒浊器）恒浊器）测定所培养微生物的光密度值测定所培养微生物的光密度值自动调

17、节新鲜培养基流入和培自动调节新鲜培养基流入和培养物流出培养室的流速养物流出培养室的流速使培养物维持在某一恒定浊度使培养物维持在某一恒定浊度 如果所用培养基中有过量的必需营养物如果所用培养基中有过量的必需营养物,就可以就可以使菌体维持最高的生长速率。使菌体维持最高的生长速率。( (一一) )恒浊连续培养恒浊连续培养一般用于菌体以及与菌体生长平行的代谢一般用于菌体以及与菌体生长平行的代谢产物生产的发酵工业产物生产的发酵工业.（连续发酵）（连续发酵）连续发酵与单批发酵相比的优点：连续发酵与单批发酵相比的优点：缩短发酵周期，提高设备利用率；缩短发酵周期，提高设备利用率；便于自动控制；便于自动控制；降低

18、动力消耗及体力劳动强度；降低动力消耗及体力劳动强度；产品质量较稳定；产品质量较稳定；缺点：缺点：杂菌污染和菌种退化杂菌污染和菌种退化( (二二) )恒化连续培养（恒化器）恒化连续培养（恒化器） 使培养液流速保持不变使培养液流速保持不变,并使微生物始终在并使微生物始终在低于低于其最高生长速率下进行生长繁殖。其最高生长速率下进行生长繁殖。( (二二) )恒化连续培养恒化连续培养 恒化连续培养中恒化连续培养中,必需将某种必需的营养物必需将某种必需的营养物质控制在较低的浓度质控制在较低的浓度,以作为限制性因子以作为限制性因子,而而其他营养物均过量。其他营养物均过量。 细菌的生长速率取决于限制性因子的浓

19、度细菌的生长速率取决于限制性因子的浓度,并并低于最高生长速率低于最高生长速率.限制性因子必须是机体生长所必需的营养物质限制性因子必须是机体生长所必需的营养物质,如如氨基酸和氨等氮源氨基酸和氨等氮源,或是葡萄糖、麦芽糖等碳源或或是葡萄糖、麦芽糖等碳源或者是无机盐。者是无机盐。通过控制流速可以得到生长速率不同但密通过控制流速可以得到生长速率不同但密度基本恒定的培养物度基本恒定的培养物多用于科研多用于科研:遗传学遗传学:突变株分离突变株分离;生理学生理学:不同条件下的代谢变化不同条件下的代谢变化;生态学生态学:模拟自然营养条件建立实验模型模拟自然营养条件建立实验模型;装置装置控制对象控制对象 培养基

20、培养基培养培养基流基流速速生长生长速率速率产物产物应用应用范围范围恒浊器恒浊器 菌体密度菌体密度（内控制）（内控制）无限制无限制生长因生长因子子不恒不恒定定最高最高大量菌体或与大量菌体或与菌体形成相平菌体形成相平行的产物行的产物生产生产为主为主恒化器恒化器 培养基流培养基流速（外控速（外控制）制）有限制有限制生长因生长因子子恒定恒定低于低于最高最高不同生长速率不同生长速率的菌体的菌体实验实验室为室为主主恒浊器与恒化器的比较恒浊器与恒化器的比较第二节第二节 微生物的生长微生物的生长 微生物的生长表现在微生物的个体生长与群微生物的生长表现在微生物的个体生长与群体生长两个水平上。体生长两个水平上。

21、微生物个体生长微生物个体生长表现为个体质量和体积表现为个体质量和体积的增加。的增加。 微生物群体生长微生物群体生长是以微生物细胞的数是以微生物细胞的数量或微生物群体细胞物质量的增加作为生量或微生物群体细胞物质量的增加作为生长的指标。长的指标。 一、细菌的个体生长一、细菌的个体生长（1 1）DNADNA的的复制和分离复制和分离 双向方双向方式连续复制式连续复制复制区复制区复制区复制区（2 2）细胞壁扩增）细胞壁扩增 杆菌中是新合成的肽聚糖在新旧杆菌中是新合成的肽聚糖在新旧CwCw均均有分布，而球菌是在赤道板插入，固定位置有分布，而球菌是在赤道板插入，固定位置。（一）无分支单细胞微生物的群体生长（

22、一）无分支单细胞微生物的群体生长二微生物的群体生长二微生物的群体生长细胞呈指数增长细胞呈指数增长特征特征: :每经历一个代时，细胞的数目就增加每经历一个代时，细胞的数目就增加1 1倍，呈指数增加，倍，呈指数增加，因而被称为指数生长，这就是无分支单细胞微生物的群体生长因而被称为指数生长，这就是无分支单细胞微生物的群体生长特征。特征。 1. 1. 无分支单细胞微生物群体生长的特征无分支单细胞微生物群体生长的特征 细胞数目的对数细胞数目的对数与生长时间呈正与生长时间呈正比直线关系比直线关系2 2、生长曲线、生长曲线( (Growth Curve):Growth Curve): 细菌接种到定量的液体培

23、养基中细菌接种到定量的液体培养基中,定时定时取样测定细胞数量取样测定细胞数量,以培养时间为横座标，以培养时间为横座标，以菌数为纵座标作图以菌数为纵座标作图,得到的一条反映细得到的一条反映细菌在整个培养期间菌数变化规律的曲线。菌在整个培养期间菌数变化规律的曲线。一条典型的生长曲线至少可以分为一条典型的生长曲线至少可以分为迟缓期，对数期，稳定期和衰亡期迟缓期，对数期，稳定期和衰亡期等四个生长时期。等四个生长时期。迟缓期迟缓期(Lag phase):将少量菌种接入新鲜培养基后将少量菌种接入新鲜培养基后,在开始一段时在开始一段时间内菌数不立即增加间内菌数不立即增加,或增加很少或增加很少,生长速度接生长

24、速度接近于零近于零.也称也称延迟期、适应期。延迟期、适应期。迟缓期的特点迟缓期的特点: :分裂迟缓、代谢活跃分裂迟缓、代谢活跃t细胞形态变大或增长细胞形态变大或增长t细胞内细胞内RNA,RNA,尤其是尤其是rRNArRNA含量增高含量增高, ,合成代谢合成代谢活跃活跃, ,核糖体、酶类和核糖体、酶类和ATPATP的合成加快的合成加快, ,易产生易产生诱导酶。诱导酶。t对外界不良条件反应敏感。对外界不良条件反应敏感。 细胞处于活跃生长中细胞处于活跃生长中, ,只是分裂迟缓只是分裂迟缓; ;在此阶在此阶段后期段后期, ,少数细胞开始分裂少数细胞开始分裂, ,曲线略有上升。曲线略有上升。迟缓期出现的

25、原因迟缓期出现的原因: : 微生物接种到一个新的环境微生物接种到一个新的环境,暂时缺乏分解和暂时缺乏分解和催化有关底物的酶催化有关底物的酶,或是缺乏充足的中间代谢产或是缺乏充足的中间代谢产物等物等.为产生诱导酶或合成中间代谢产物为产生诱导酶或合成中间代谢产物,就需要就需要一段适应期。一段适应期。调整代谢调整代谢 迟缓期的长短与菌种的遗传性、菌龄以及移种迟缓期的长短与菌种的遗传性、菌龄以及移种前后所处的环境条件等因素有关前后所处的环境条件等因素有关,短的只需要几短的只需要几分钟分钟,长的需数小时长的需数小时.在生产实践中的常用以下手段缩在生产实践中的常用以下手段缩短迟缓期短迟缓期: :(1)通过

26、遗传学方法改变种的遗传特性通过遗传学方法改变种的遗传特性使迟缓期缩短；使迟缓期缩短；(2)利用对数生长期的细胞作为种子；利用对数生长期的细胞作为种子；(3)尽量使接种前后所使用的培养基组尽量使接种前后所使用的培养基组成不要相差太大；成不要相差太大；(4)适当扩大接种量适当扩大接种量对数生长期对数生长期( (Log phase)Log phase)：又称指数生长期又称指数生长期( (Exponential phase)Exponential phase) 以最大的速率生长和分裂以最大的速率生长和分裂, ,细菌数量呈细菌数量呈 对数对数增加增加, ,细菌内各成分按比例有规律地增加细菌内各成分按比例

27、有规律地增加, ,表现为表现为平衡生长。平衡生长。 应用意义：应用意义：增殖噬菌体的最适菌龄；生产上用作接种的最增殖噬菌体的最适菌龄；生产上用作接种的最佳菌龄；佳菌龄；发酵工业上尽量延长该期，以达到较高的菌体发酵工业上尽量延长该期，以达到较高的菌体密度密度食品工业上尽量使有害微生物不能进入此期食品工业上尽量使有害微生物不能进入此期是生理代谢及是生理代谢及遗传研究或进行染色、形态观察遗传研究或进行染色、形态观察等等的良好材料的良好材料。 由于营养物质消耗由于营养物质消耗, ,代谢产物积累和代谢产物积累和pHpH等环境等环境变化变化, ,逐步不适宜于细菌生长逐步不适宜于细菌生长, ,导致生长速率降

28、低直导致生长速率降低直至零至零. .稳定生长期稳定生长期( (Stationary phase):Stationary phase):细胞重要的分化调节阶段细胞重要的分化调节阶段 储存储存糖原等细胞质糖原等细胞质内含物内含物, ,芽孢杆菌在芽孢杆菌在此阶段此阶段形成芽孢形成芽孢或或建立自然感受态建立自然感受态等等. .也是发也是发酵过程酵过程积累代谢产物积累代谢产物的重要阶段的重要阶段, ,某些放线菌某些放线菌抗生素的大量形成也在此时期抗生素的大量形成也在此时期. . 生产上常通过生产上常通过补充营养物质补充营养物质( (补料补料) )或或取走取走代谢产物代谢产物、调节、调节pHpH、调节调节

29、温度温度、对好氧菌增、对好氧菌增加加通气通气、搅拌或振荡等措施、搅拌或振荡等措施延长稳定生长期延长稳定生长期, ,以获得更多的菌体物质或积累更多的代谢产以获得更多的菌体物质或积累更多的代谢产物。物。衰亡期衰亡期( (DeclineDecline或或Death phase):Death phase):营养物质耗尽和有毒代谢产物的大量积累营养物质耗尽和有毒代谢产物的大量积累,细菌死细菌死亡速率超过新生速率，整个群体呈现出负增长。亡速率超过新生速率，整个群体呈现出负增长。 细菌代谢活性降低，细菌衰老并出现自溶细菌代谢活性降低，细菌衰老并出现自溶,产产生或释放出一些产物生或释放出一些产物,如氨基酸、转

30、化酶、外肽酶如氨基酸、转化酶、外肽酶或抗生素等或抗生素等.细胞呈现多种形态，有时产生畸形细胞呈现多种形态，有时产生畸形,细胞大小悬殊细胞大小悬殊,有些革兰氏染色反应阳性菌变成阴有些革兰氏染色反应阳性菌变成阴性反应等。性反应等。（二）（二）. .丝状微生物的群体生长丝状微生物的群体生长 丝状微生物的纯培养采用孢子接种，在液体培丝状微生物的纯培养采用孢子接种，在液体培养基中震荡培养或深层通气加搅拌培养，菌丝体通养基中震荡培养或深层通气加搅拌培养，菌丝体通过断裂繁殖不形成产孢结构。可以用菌丝干重作为过断裂繁殖不形成产孢结构。可以用菌丝干重作为衡量生长的指标，即以时间为横坐标，以菌丝干重衡量生长的指标

31、，即以时间为横坐标，以菌丝干重为纵坐标，绘制生长曲线为纵坐标，绘制生长曲线可分为三个阶段：可分为三个阶段：1 1）、生长停滞期）、生长停滞期: : 2 2）、迅速生长期）、迅速生长期: :3 3）、衰退期）、衰退期: :菌丝体干重下降，到一定时期不再变化菌丝体干重下降，到一定时期不再变化。三、生长的数学模型 对数生长期中微生物的生长可用数学模型表示。对数生长期中微生物的生长可用数学模型表示。由一个细胞分裂成为两个细胞的时间间隔称为由一个细胞分裂成为两个细胞的时间间隔称为世代世代，一个，一个世代所需的时间就是代时（世代所需的时间就是代时（enerationeneration time, G ti

32、me, G ），），群体细胞数目扩大一倍所需时间，称为倍增时间。群体细胞数目扩大一倍所需时间，称为倍增时间。指指数生长可以用下式表示：数生长可以用下式表示： N Nt t = N = No o 2 2n nN Nt t , N , No o 和和 t t 可由试验获得，可由试验获得， n n 可通过上式可通过上式计算得出，将等式两侧取对数重排后得：计算得出，将等式两侧取对数重排后得： lglg N Nt t = = lglg N No o + nlg2 + nlg2 l lg g N Nt t - - lglg N No o = = l lg g N Nt t - - lglg N No o

33、lg2 lg2 0.301 0.301 式中：式中： N No o 为起始细胞数目，为起始细胞数目， N Nt t 为指数生长某个时刻为指数生长某个时刻 t t 时时的细胞数目，的细胞数目， n n 为世代数为世代数n =例如：一培养液中微生物数目由开始的例如：一培养液中微生物数目由开始的1212，000000（ N No o ），经），经4h 4h （ t t ）后增加到后增加到4949，000000，000000（ N Nt t ）这样，这样， n n (lg4.910(lg4.9107 7lg1.210lg1.2104 4）0.3010.3011212借助于借助于 n n 和和 t t

34、，还可以计算出不同培养条件下的代时还可以计算出不同培养条件下的代时G G， G G t / t / n n在本例中，在本例中， G G 460 / 12 460 / 12 20min20min该种微生物的代时为该种微生物的代时为2020分钟。在分钟。在4 4小时内共繁殖了小时内共繁殖了1212代。代。 第七章第七章 微生物的生长繁殖及其控制微生物的生长繁殖及其控制第一节第一节 微生物生长的研究方法微生物生长的研究方法第二节第二节 微生物的生长微生物的生长第三节第三节 环境因素对微生物生长的影响环境因素对微生物生长的影响第三节第三节 环境因素对微生环境因素对微生物生长的影响物生长的影响 影响微生

35、物生长的外界因素很多，影响微生物生长的外界因素很多，主要因素有温度、氧气、主要因素有温度、氧气、pHpH值以及营值以及营养物质等。养物质等。温度对微生物的影响具体表现在：温度对微生物的影响具体表现在：影响酶活性影响酶活性影响细胞膜的流动性。影响细胞膜的流动性。影响物质的溶解度影响物质的溶解度一、温度对微生物生长的影响一、温度对微生物生长的影响微生物生长的温度范围：微生物生长的温度范围：-10100-10100度度每种微生物都有自己的生长温度三基点，即每种微生物都有自己的生长温度三基点，即最低、最最低、最适、最高生长温度适、最高生长温度处于最适生长温度时处于最适生长温度时超过最低生长温度时超过最

36、低生长温度时超过最高生长温度时超过最高生长温度时（一）微生物生长的三个温度基点（一）微生物生长的三个温度基点（二）微生物生长温度类型（二）微生物生长温度类型v低温型微生物（嗜冷微生物）低温型微生物（嗜冷微生物）v中温型微生物（嗜温微生物）中温型微生物（嗜温微生物）v高温型微生物（嗜热微生物高温型微生物（嗜热微生物）1 1、嗜冷微生物、嗜冷微生物: :最适生长温度在最适生长温度在552020主要分布主要分布: 地球的两极、冷泉、深海、冷冻场所地球的两极、冷泉、深海、冷冻场所及冷藏食品中。及冷藏食品中。嗜冷微生物在低温下生长的机理，据嗜冷微生物在低温下生长的机理，据推测有两种原因：推测有两种原因：

37、它们体内的酶能在低温下有效地催它们体内的酶能在低温下有效地催化，在高温下酶活丧失化，在高温下酶活丧失 细胞膜中的不饱和脂肪酸含量高，细胞膜中的不饱和脂肪酸含量高，低温下也能保持半流动状态，可以进低温下也能保持半流动状态，可以进行物质的传递行物质的传递。 2 2、嗜温微生物：、嗜温微生物：最适生长温度为最适生长温度为2042045 5 ，大多数微，大多数微生物属于此类。生物属于此类。室温型主要为腐生或植物寄生，在植物室温型主要为腐生或植物寄生，在植物或土壤中。或土壤中。体温型主要为寄生，在人和动物体内。体温型主要为寄生，在人和动物体内。3 3、嗜热微生物：、嗜热微生物：最适生长温度为最适生长温度

38、为5 55 65,5 65,主要分布主要分布: :在高温下能生长的原因：在高温下能生长的原因：酶蛋白以及核糖体有较强的抗热性酶蛋白以及核糖体有较强的抗热性 核酸具有较高的热稳定性核酸具有较高的热稳定性 细胞膜中饱和脂肪酸含量高，较高温度下能维持正细胞膜中饱和脂肪酸含量高，较高温度下能维持正常的液晶状态。常的液晶状态。 高温微生物的特点高温微生物的特点: : 生长速度快，合成大分子迅速，生长速度快，合成大分子迅速，可及时修复高温对其造成的分子损伤。可及时修复高温对其造成的分子损伤。 耐高温菌具应用优势：在减少能源消耗、减少染菌、缩短发酵周期等方面具重要意义。根据微生物与氧的关系根据微生物与氧的关

39、系, ,可把它们分为几种类群可把它们分为几种类群: :好氧菌好氧菌微好氧菌微好氧菌兼性好（厌）氧菌兼性好（厌）氧菌耐氧菌耐氧菌厌氧菌厌氧菌 二、氧气对微生物生长的影响二、氧气对微生物生长的影响1.1.专性好氧菌（专性好氧菌（strict aerobestrict aerobe）必须在有分子氧的条件下才能生长，必须在有分子氧的条件下才能生长，有完整的呼吸链，以分子氧作为最终氢有完整的呼吸链，以分子氧作为最终氢受体，细胞含有超氧物歧化酶（受体，细胞含有超氧物歧化酶（SODSOD，superoxide dismutasesuperoxide dismutase）和过氧化氢酶。和过氧化氢酶。2 2、微

40、好氧菌（、微好氧菌（microaerophilicmicroaerophilic bacteriabacteria） 只能较低的氧分压下才能正常生长，只能较低的氧分压下才能正常生长，通过通过 呼吸链并以氧为最终氢受体而产能呼吸链并以氧为最终氢受体而产能3 3、兼性好（厌）氧菌、兼性好（厌）氧菌（facultative aerobefacultative aerobe） 在有氧或无氧条件下均能生长，在有氧或无氧条件下均能生长，但有氧情况下生长得更好，在有氧时但有氧情况下生长得更好，在有氧时靠呼吸产能，无氧时接发酵或无氧呼靠呼吸产能，无氧时接发酵或无氧呼吸产能；细胞含有吸产能；细胞含有SODSOD

41、和和过氧化氢酶。过氧化氢酶。4 4、 耐耐 氧氧 菌菌 （ aerotolerantaerotolerant anaerobeanaerobe）可在分子氧存在下进行厌氧生活的可在分子氧存在下进行厌氧生活的厌氧菌。生活不需要氧，分子氧也对它厌氧菌。生活不需要氧，分子氧也对它无毒害。不具有呼吸链，依靠专性发酵无毒害。不具有呼吸链，依靠专性发酵获得能量。细胞内存在获得能量。细胞内存在SODSOD和过氧化物和过氧化物酶，但缺乏过氧化氢酶。酶，但缺乏过氧化氢酶。5 5、厌氧菌（、厌氧菌（anaerobeanaerobe） 细胞内缺乏细胞内缺乏SODSOD和细胞色素氧化酶，大和细胞色素氧化酶，大多数还缺乏

42、过氧化氢酶。多数还缺乏过氧化氢酶。在氧还原为水的过程中，可形成某些有毒的中间在氧还原为水的过程中，可形成某些有毒的中间产物，例如，过氧化氢（产物，例如，过氧化氢（H H2 2O O2 2）、）、超氧阴离子（超氧阴离子（ O O2 2 ）等。等。好氧微生物具有降解这些产物的酶，如过氧化氢好氧微生物具有降解这些产物的酶，如过氧化氢酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶等，酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶等，而严格厌氧菌缺乏而严格厌氧菌缺乏SODSOD，故易被生物体内极易产故易被生物体内极易产生的超氧阴离子自由基毒害致死。生的超氧阴离子自由基毒害致死。厌氧菌的氧毒害机制厌氧菌的氧毒害机制 SOD SOD学说学

43、说：H2O + O22 O2 + 2H+O2 + H2O22H2OO2 + eO2 ( O2 )超氧阴离子超氧阴离子在细胞内可由酶促或非酶促形成在细胞内可由酶促或非酶促形成。超氧物阴离子超氧物阴离子歧化酶是在生物进化中发展出来的歧化酶是在生物进化中发展出来的一种自我保护方式。一种自我保护方式。生物体中超氧阴离子的形成与去除生物体中超氧阴离子的形成与去除12SOD好氧生物和耐氧细菌过氧化氢酶 好氧生物过氧化物酶 NADH2NAD耐氧菌原因：原因： 1 1、影响膜表面电荷的性质及膜的通影响膜表面电荷的性质及膜的通透透 性，进而影响对物质的吸收能性，进而影响对物质的吸收能力。力。 2 2、改变酶活、

44、酶促反应的速率及代谢改变酶活、酶促反应的速率及代谢途径途径 3 3、环境环境pHpH值还影响培养基中营养物质值还影响培养基中营养物质的离的离 子化程度，从而影响营养物质吸收，或子化程度，从而影响营养物质吸收，或有有毒物质的毒性。毒物质的毒性。三、三、pHpH值与值与微生物生长的相互影响微生物生长的相互影响（一）环境（一）环境pHpH值值对微生物生长的影响对微生物生长的影响微生物的生长微生物的生长pHpH值范围极广，从值范围极广，从pH28pH28都有微生物能生长。但是绝大都有微生物能生长。但是绝大多数种类都生活在多数种类都生活在pH5.09.0pH5.09.0之间。之间。（二（二) ) 不同微

45、生物对不同微生物对pHpH要求不同要求不同 不同的微生物最适生长的不同的微生物最适生长的pHpH值不同，根值不同，根据微生物生长的最适据微生物生长的最适pHpH值，将微生物分为：值，将微生物分为：嗜酸微生物：硫杆菌属嗜酸微生物：硫杆菌属 pH5.4pH8.5pH8.5AspergillusAspergillus nigerniger在在pH22.5pH22.5，有利于合成柠檬酸，当，有利于合成柠檬酸，当在在pH2.56.5pH2.56.5以菌体生长为主，而在以菌体生长为主，而在pH7.0pH7.0时，则以合成时，则以合成草酸为主。草酸为主。 丙酮丁醇梭菌在丙酮丁醇梭菌在pH5.57.0pH5.

46、57.0范围时，以菌体生长为主，而范围时，以菌体生长为主，而在在pH4.35.3pH4.35.3范围内才进行丙酮丁醇发酵范围内才进行丙酮丁醇发酵。 微生物微生物 生长最适生长最适pHpH 合成抗生素最合成抗生素最适适pHpH灰色链霉菌灰色链霉菌6.36.96.36.96.77.36.77.3红霉素链霉菌红霉素链霉菌6.67.06.67.06.87.36.87.3产黄青霉产黄青霉6.57.26.57.26.26.86.26.8金霉素链霉菌金霉素链霉菌6.16.66.16.65.96.35.96.3龟裂链霉菌龟裂链霉菌6.06.66.06.65.86.15.86.1灰黄青霉灰黄青霉6.47.06.

47、47.06.26.56.26.5生长的最适生长的最适pHpH值与发酵的最适值与发酵的最适pHpH值值（三）微生物细胞内的（三）微生物细胞内的pHpH值值虽然微生物生活的环境虽然微生物生活的环境pHpH值范围较宽，但值范围较宽，但是其细胞内的是其细胞内的pHpH值却相当稳定，一般都接近值却相当稳定，一般都接近中性。中性。四、营养物质四、营养物质五、水份五、水份第四节第四节 微生物生长繁殖的控制微生物生长繁殖的控制防腐防腐(Antisepsis):防止或抑制霉腐微生物在食防止或抑制霉腐微生物在食 品等物质上的生长；品等物质上的生长；化疗化疗(Chemotherapy):杀死或抑制宿主体内的杀死或抑

48、制宿主体内的 病原微生物；病原微生物；消毒消毒(Disinfection):杀死或灭活病原微生物杀死或灭活病原微生物(营营养体细胞养体细胞);灭菌灭菌(Sterilization):杀死包括芽孢在内的所有杀死包括芽孢在内的所有微生物；微生物；一、控制微生物的物理因素一、控制微生物的物理因素杀灭或抑制微杀灭或抑制微生物的物理因素生物的物理因素温度温度辐射作用辐射作用过滤过滤渗透压渗透压干燥干燥超声波超声波 （一）温度（一）温度当温度超过微生物生长的最高温度或低于当温度超过微生物生长的最高温度或低于生长的最低温度都会对微生物产生杀灭作生长的最低温度都会对微生物产生杀灭作用或抑制作用用或抑制作用（一

49、）温度（一）温度高温使高温使蛋白质、核蛋白质、核酸酸等重要生物大分等重要生物大分子发生子发生变性、破坏变性、破坏,以及以及破坏细胞膜上破坏细胞膜上的类脂的类脂成分成分,导致微导致微生物死亡生物死亡.温度愈高温度愈高,十倍致死时间愈短十倍致死时间愈短（一）温度（一）温度1、干热灭菌、干热灭菌烘箱内热空气灭菌烘箱内热空气灭菌火焰灼烧火焰灼烧干热灭菌干热灭菌160，2小时小时2、湿热灭菌、湿热灭菌湿热比干热灭菌更好：湿热比干热灭菌更好：更易于传递热量；更易于传递热量；更易破坏保持蛋白质稳定性的氢键等结构；更易破坏保持蛋白质稳定性的氢键等结构；2、湿热灭菌、湿热灭菌1)巴斯德消毒巴斯德消毒(paste

50、urization)60-85处理处理15秒至秒至30分钟分钟2)煮沸消毒煮沸消毒3)间歇灭菌间歇灭菌(fractional sterilization OR tyndallization)低温长时法低温长时法(LTLT)(LTLT)：62.930min62.930min处理牛奶处理牛奶高温瞬时法（高温瞬时法（HTST): 71.615sHTST): 71.615s处理牛奶处理牛奶超高温巴斯德灭菌法超高温巴斯德灭菌法( (UltrapasteurizationUltrapasteurization):):让让液体食品停留在液体食品停留在140140左右左右3-4s3-4s，急剧冷却至，急剧冷却

51、至7575，经匀质化后冷却至，经匀质化后冷却至2020。4 4）高压蒸汽灭菌）高压蒸汽灭菌(autoclaving)(autoclaving)121,15-30分钟；分钟；115,20-30分钟；分钟；应根据灭菌物品的性质或成分选择应根据灭菌物品的性质或成分选择灭菌温度灭菌温度例如：生理盐水、营养琼脂等培养例如：生理盐水、营养琼脂等培养基用基用121 121 。 适用：耐高温物品，玻璃仪器、含适用：耐高温物品，玻璃仪器、含水或不含水的物品。水或不含水的物品。含葡萄糖、乳糖、氨基酸等培养基含葡萄糖、乳糖、氨基酸等培养基用用112 。 高高 压压 蒸蒸 汽汽 灭灭 菌菌 锅锅注意事项：注意事项：排

52、净冷空气；排净冷空气； 灭菌终了，缓灭菌终了，缓慢降压；慢降压； 灭菌结束，趁灭菌结束，趁热取出物品。热取出物品。低温低温低温是通过降低酶反应速度使微低温是通过降低酶反应速度使微生物生长受到抑制。生物生长受到抑制。(1)(1)冷藏法：冷藏法：55，微生物斜面菌种放置冷，微生物斜面菌种放置冷藏箱中可保存数周至数月而不衰竭死亡；食藏箱中可保存数周至数月而不衰竭死亡；食品保鲜品保鲜(2)(2)冷冻法：冷冻法：( (二）、低温抑菌二）、低温抑菌（三）（三） 辐射作用辐射作用 辐射灭菌辐射灭菌(Radiation Sterilization)是利用电磁是利用电磁辐射产生的电磁波杀死大多数物质上的微生辐射

53、产生的电磁波杀死大多数物质上的微生物的一种有效方法。物的一种有效方法。用于灭菌的电磁波有微波用于灭菌的电磁波有微波,紫外线紫外线(UV)、X-射线和射线和-射线等。射线等。1 1、微波：微波的范围在、微波：微波的范围在91524509152450MHz/sMHz/s之间之间机理：微波产生热效应，使蛋白质、酶等物质机理：微波产生热效应，使蛋白质、酶等物质变性，导致微生物死亡。变性，导致微生物死亡。 特点：加热均匀，热能利用率高、加热时间短。特点：加热均匀，热能利用率高、加热时间短。应用：食品消毒、灭菌。应用：食品消毒、灭菌。2 2、紫外线灭菌、紫外线灭菌紫外线杀菌或诱变原理紫外线杀菌或诱变原理3

54、 3、射线灭菌射线灭菌Co60Co60放射性元素可放出放射性元素可放出射线。射线。( (四四) ) 过滤作用过滤作用空气和不耐热的液体培养基的灭菌空气和不耐热的液体培养基的灭菌棉花、玻璃纤维或石棉棉花、玻璃纤维或石棉滤膜滤膜核孔实验室中常用的滤器：实验室中常用的滤器：滤膜过滤器、蔡氏过滤器、玻璃过滤器、滤膜过滤器、蔡氏过滤器、玻璃过滤器、磁土过滤器等。磁土过滤器等。过滤介质：醋酸纤维素膜、硝酸纤维素膜、过滤介质：醋酸纤维素膜、硝酸纤维素膜、聚丙烯膜以及石棉板、烧结陶瓷、烧结玻聚丙烯膜以及石棉板、烧结陶瓷、烧结玻璃等。璃等。滤器孔径：滤器孔径：常用常用0 0.22 .22 mm 、0.45 mm

55、 。应用：对于含酶、血清、维生素和氨基酸应用：对于含酶、血清、维生素和氨基酸等热敏物质除菌。等热敏物质除菌。（五）高渗、干燥等（五）高渗、干燥等1 1、干燥、干燥干燥能引起微生物细胞内蛋白质的变性和盐类干燥能引起微生物细胞内蛋白质的变性和盐类等物质浓度提高，从而抑制生长或造成微生物等物质浓度提高，从而抑制生长或造成微生物死亡死亡2 2、渗透压、渗透压在高渗溶液中在高渗溶液中, ,细胞易失水细胞易失水, ,脱水后发生质壁分脱水后发生质壁分离离, ,生长受抑制或死亡生长受抑制或死亡.(.(盐渍和糖渍保藏食品盐渍和糖渍保藏食品) )二、控制微生物的化学物质二、控制微生物的化学物质（一）、消毒剂和防腐

56、剂（一）、消毒剂和防腐剂一类能够杀死微生物或抑制微生物生一类能够杀死微生物或抑制微生物生长的化学物质。长的化学物质。防腐剂和消毒剂防腐剂和消毒剂特点特点: 对一切活细胞都有毒性对一切活细胞都有毒性,不能用于人或动不能用于人或动物体内的化学治疗。物体内的化学治疗。消毒剂消毒剂:可杀死微生物可杀死微生物,通常用于非生物材料通常用于非生物材料 的灭菌或消毒。的灭菌或消毒。防腐剂防腐剂:能杀死微生物或抑制其生长能杀死微生物或抑制其生长,但对人但对人及动物的体表组织无毒性或毒性低及动物的体表组织无毒性或毒性低,可作为可作为外用抗微生物药物。外用抗微生物药物。 名称及使用方法名称及使用方法 作用原理作用原

57、理 应用范围应用范围醇醇类类70%70%75%75%乙醇乙醇脱水、蛋白脱水、蛋白质变性质变性皮肤、器皿皮肤、器皿醛醛类类0 0.5.5% %10%10%甲醛甲醛2%2%戊二戊二醛（醛（pH=8pH=8） 蛋白质变蛋白质变性性房间、物品消毒（不房间、物品消毒（不适合食品厂）适合食品厂） 酚酚类类3%3%5%5%石炭酸石炭酸 2%2%来苏儿来苏儿3%3%5%5%来苏儿来苏儿破坏细胞膜、破坏细胞膜、蛋白质变性蛋白质变性地面、器具地面、器具皮肤皮肤地面、器具地面、器具氧氧化化剂剂0 0.1.1% %高锰酸钾高锰酸钾3%3%过氧化氢过氧化氢0 0.2.2% %0.5%0.5%过氧乙酸过氧乙酸氧化蛋白质氧

58、化蛋白质活性基团，活性基团，酶失活酶失活皮肤、水果、蔬菜皮肤、水果、蔬菜皮肤、物品表面皮肤、物品表面水果、蔬菜、塑料等水果、蔬菜、塑料等常用的消毒防腐剂及其应用常用的消毒防腐剂及其应用类类型型 名称及使用方名称及使用方法法 作用原理作用原理 应用范围应用范围重重金金属属盐盐类类0.05%0.1%0.05%0.1%升升汞汞2%2%红汞红汞0.1%1%0.1%1%硝酸银硝酸银0.1%0.5%0.1%0.5%硫酸硫酸铜铜蛋白质变性、蛋白质变性、酶失活酶失活变性、沉淀蛋变性、沉淀蛋白白蛋白质变性、蛋白质变性、酶失活酶失活非金属器皿非金属器皿皮肤、粘膜、皮肤、粘膜、伤口伤口皮肤、新生儿皮肤、新生儿眼睛眼

59、睛防治植物病害防治植物病害表表面面活活性性剂剂0.05%0.1%0.05%0.1% 新洁尔灭新洁尔灭0.05%0.1%0.05%0.1% 杜灭芬杜灭芬蛋白变性、破蛋白变性、破坏细胞膜坏细胞膜皮肤、粘膜、皮肤、粘膜、器械器械皮肤、金属、皮肤、金属、棉织品、塑料棉织品、塑料类型类型 名称及使用方法名称及使用方法 作用原理作用原理 应用范围应用范围卤素及卤素及其其化合物化合物0.20.50.20.5mg/Lmg/L氯氯气气10%20%10%20%漂白粉漂白粉0.5%1%0.5%1%漂白粉漂白粉2.5%2.5%碘酒碘酒破坏细胞膜、破坏细胞膜、蛋白质蛋白质饮水、游泳饮水、游泳池水池水地面地面水、空气等水

60、、空气等皮肤皮肤 染料染料2%4%2%4%龙胆紫龙胆紫与与蛋白质的蛋白质的羧基结合羧基结合皮肤、伤口皮肤、伤口 酸碱酸碱类类 0 0.1%.1%苯甲酸苯甲酸 0 0.1%.1%山梨酸山梨酸生石灰生石灰食品防腐食品防腐食品防腐食品防腐(二二)抗代谢物抗代谢物(生长因子类似物）生长因子类似物） 有些化合物在结构上与生物体所必需的代谢有些化合物在结构上与生物体所必需的代谢物很相似物很相似,以至可以和特定的酶结合以至可以和特定的酶结合,从而阻碍从而阻碍了酶的功能了酶的功能,干扰了代谢的正常进行干扰了代谢的正常进行,这些物质这些物质称为抗代谢物称为抗代谢物(Antimetabolite)。 叶酸叶酸（对

61、氨基苯甲酸）（对氨基苯甲酸）对抗物对抗物(磺胺磺胺) 嘌呤对抗物嘌呤对抗物(6-巯基嘌呤巯基嘌呤) 苯丙氨酸对抗物苯丙氨酸对抗物(对氟苯丙氨酸对氟苯丙氨酸) 尿嘧啶对抗物尿嘧啶对抗物(5-氟尿嘧啶氟尿嘧啶) 胸腺嘧啶对抗物胸腺嘧啶对抗物(5-溴胸腺嘧啶溴胸腺嘧啶) 磺胺药物是最早发现磺胺药物是最早发现,也是最常见的化学疗也是最常见的化学疗剂剂,抗菌谱广抗菌谱广,能治疗多种传染性疾病。能治疗多种传染性疾病。 大多数革兰氏阳性细菌大多数革兰氏阳性细菌(如肺炎球菌、溶血性如肺炎球菌、溶血性 链球菌等）链球菌等） 某些革兰氏阴性细菌某些革兰氏阴性细菌(如痢疾杆菌、脑膜炎球如痢疾杆菌、脑膜炎球 菌、流感

62、杆菌等）菌、流感杆菌等） 对对放线菌放线菌也有一定的作用。也有一定的作用。 二二氢蝶氢蝶啶啶 + +对氨基苯甲酸对氨基苯甲酸 二氢叶酸二氢叶酸 四氢叶酸四氢叶酸 辅酶辅酶F F磺胺药磺胺药 核酸合成核酸合成二氢叶酸合成酶二氢叶酸还原酶磺胺药作用机理：磺胺药作用机理：细菌需要利用细菌需要利用对氨基苯甲酸对氨基苯甲酸合成生长所需的叶酸：合成生长所需的叶酸：（三）抗生素（三）抗生素是由某些生物合成或半合成的一类次级代谢产是由某些生物合成或半合成的一类次级代谢产物或衍生物物或衍生物,它们在很低浓度时就能抑制或影响它们在很低浓度时就能抑制或影响它种生物的生命活动它种生物的生命活动,如杀死微生物或抑制其生

63、如杀死微生物或抑制其生长。长。抗生素抗生素(Antibiotic)：1、概念、概念自本世纪自本世纪40年代以来年代以来,已找到上万种新抗生素，已找到上万种新抗生素，合成了近合成了近10万种半合成抗生素万种半合成抗生素,但其中在临床但其中在临床上常用的仅几十种。上常用的仅几十种。2 2、作用、作用机制机制1 1）抑制细胞壁的合成；（如：青霉素）抑制细胞壁的合成；（如：青霉素） 2 2）破坏细胞膜功能；（如：多粘菌素可作）破坏细胞膜功能；（如：多粘菌素可作用于膜磷脂使膜溶解）用于膜磷脂使膜溶解） 3 3）抑制蛋白质合成；（如：氯霉素，四环）抑制蛋白质合成；（如：氯霉素，四环素、链霉素等）素、链霉素

64、等） 4 4）干扰核酸代谢；（如：利福霉素、新生）干扰核酸代谢；（如：利福霉素、新生霉素、丝裂霉素、灰黄霉素）霉素、丝裂霉素、灰黄霉素）2、作用机制、作用机制抑制细菌细胞壁合成、抑制细菌细胞壁合成、 破坏细胞质膜、破坏细胞质膜、 作用于呼吸链以干扰氧化磷酸化、作用于呼吸链以干扰氧化磷酸化、 抑制蛋白质和核酸合成抑制蛋白质和核酸合成 等等抑制微生物的生长或杀死它们抑制微生物的生长或杀死它们第三节第三节 微生物生长繁殖的控制微生物生长繁殖的控制一、控制微生物的化学物质一、控制微生物的化学物质 （三）抗生素（三）抗生素（参见（参见P151）2、作用机制、作用机制第四节第四节 微生物生长繁殖的控制微生

65、物生长繁殖的控制二、控制微生物的化学物质二、控制微生物的化学物质（三）抗生素（三）抗生素3、细菌抗药性的产生、细菌抗药性的产生抗性菌株特点抗性菌株特点:（1 1）缺乏某类药物作用结构：）缺乏某类药物作用结构：支原体支原体（2 2）细胞质膜透性改变）细胞质膜透性改变, ,使抗生素不进入细胞或使抗生素不进入细胞或进入细胞后被细胞主动排出；进入细胞后被细胞主动排出；（3 3）合成了修饰抗生素的酶；）合成了修饰抗生素的酶； （4 4）药物作用靶改）药物作用靶改变；变；（5 5）抗性菌株发生遗传变异）抗性菌株发生遗传变异, ,导致合成新的多聚导致合成新的多聚体，以取代或部分取代原来的多聚体；体，以取代或部分取代原来的多聚体；避免出现细菌的耐药性的措施避免出现细菌的耐药性的措施: :(1)第一次使用的药物剂量要足；第一次使用的药物剂量要足；(2)避免在一个时期或长期多次使用同种避免在一个时期或长期多次使用同种 抗生素；抗生素；(3)不同的抗生素不同的抗生素(或与其他药物或与其他药物)混合使用；混合使用；(4)对现有抗生素进行改造；对现有抗生素进行改造；(5)筛选新的更有效的抗生素；筛选新的更有效的抗生素；