生长繁殖和生长因子

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1、第五章第五章1第一节第一节 微生物的生长繁殖微生物的生长繁殖生生 长长繁繁 殖殖生长是一个逐步发生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。从生长到繁殖，即由量变到质变的过程叫从生长到繁殖，即由量变到质变的过程叫发育发育。在高等生物高等生物里这两个过程可以明显分开，但在低等特别是在单细胞的生物单细胞的生物里，由于细胞小，这两个过程是紧密联系又很难划分的过程。2微生物细胞微生物细胞合适的外界条件，吸收营养物质，进行代谢。合适的外界条件，吸收营养物质，进行代谢。当同化作用速度大于异化作用当同化作用速度大于异化作用微生物的细胞不

2、断增长，即原生质的总量（重量、微生物的细胞不断增长，即原生质的总量（重量、体积、大小）不断增加体积、大小）不断增加 个体的生长个体的生长群体内每个个体的进一步生长群体内每个个体的进一步生长群体的生长群体的生长生长繁殖细胞个体细胞个体生长生长到一定程度，通过到一定程度，通过特定方式特定方式产生新的产生新的生命个体，即引起个体数量增加的生物学过程。生命个体，即引起个体数量增加的生物学过程。3一、研究微生物生长的方法由于微生物个体小，研究单个微生物生长困难，所由于微生物个体小，研究单个微生物生长困难，所以一般研究其群体生长。以一般研究其群体生长。培养群体的方法有培养群体的方法有分批培养分批培养和和连

3、续培养连续培养，这两种方法，这两种方法既可以用于混合菌种培养，也可以用于纯种培养。在既可以用于混合菌种培养，也可以用于纯种培养。在污水生物处理中这两种方法均有应用。污水生物处理中这两种方法均有应用。4（一）分批培养：（一）分批培养：通常情况实验室的微生物培养都采用通常情况实验室的微生物培养都采用通常情况实验室的微生物培养都采用通常情况实验室的微生物培养都采用分批培养分批培养分批培养分批培养，这种培养这种培养这种培养这种培养只有开始时的一次投料和接种微生物只有开始时的一次投料和接种微生物只有开始时的一次投料和接种微生物只有开始时的一次投料和接种微生物，保持，保持，保持，保持一定的温度、一定的温度

4、、一定的温度、一定的温度、pHpH和溶解氧量，微生物根据营养变化和溶解氧量，微生物根据营养变化和溶解氧量，微生物根据营养变化和溶解氧量，微生物根据营养变化自行生灭。自行生灭。自行生灭。自行生灭。微生物在培养过程中的生长速度随时间而微生物在培养过程中的生长速度随时间而发生有规律的变化。发生有规律的变化。5细菌的生长曲线：细菌的生长曲线：将将少量少量纯种纯种细菌接种到细菌接种到一定量一定量的液的液体培养基内，在适宜的温度下培养，并体培养基内，在适宜的温度下培养，并定时定时取样测定取样测定活细菌的重量和数目的变化，以活细菌的重量和数目的变化，以活细菌重量活细菌重量或或活细菌活细菌个数的对数个数的对数

5、为纵坐标，以培养时间为横坐标作图，所为纵坐标，以培养时间为横坐标作图，所得的曲线即为细菌的生长曲线。得的曲线即为细菌的生长曲线。1. 1. 生长曲线生长曲线生长曲线生长曲线 6微生物生长的典型曲线可以分为微生物生长的典型曲线可以分为6个阶段：个阶段：迟缓期、迟缓期、加速期加速期、对数期对数期、减速期减速期、静止期静止期和和衰亡期衰亡期7 2细菌数量生长曲线细菌数量生长曲线 稳定期稳定期 衰衰老老期期 细细菌菌数数目目的的对对数数值值 0时间时间t t细菌的数量很大，都是细菌的数量很大，都是细菌的数量很大，都是细菌的数量很大，都是1010的的的的n n次方次方次方次方，取对数作图时方便，取对数作

6、图时方便，取对数作图时方便，取对数作图时方便，010010代表代表代表代表1 110101010总菌数总菌数总菌数总菌数活菌数活菌数活菌数活菌数 缓缓 慢慢 期期对数期对数期800时间细菌数生长速度缓缓慢慢期期对对数数期期稳定期稳定期衰亡期衰亡期活菌数活菌数总菌数总菌数细菌生长曲线（按细菌数目的对数绘制）细菌生长曲线（按细菌数目的对数绘制）9 （1）缓慢期）缓慢期时间时间t细细菌菌数数目目的的对对数数值值缓缓慢慢期期0提问：提问：提问：提问：为什么会出现为什么会出现为什么会出现为什么会出现缓慢缓慢期呢？期呢？期呢？期呢？适应环境（适应环境（合成相应的合成相应的酶酶），营养储备（），营养储备（用

7、于用于复制合成复制合成）曲线平缓。曲线平缓。初初：细菌数目不增加，体积增长快。：细菌数目不增加，体积增长快。后后：个别菌体繁殖，个数少许增加。：个别菌体繁殖，个数少许增加。细胞代谢活细胞代谢活力强力强 ，大量诱导酶的合成。，大量诱导酶的合成。v 应用：应用：缩短此期，提高设备利用率。缩短此期，提高设备利用率。10A在实际工作中如接种菌种以启动在实际工作中如接种菌种以启动新的水处理设施，投加新鲜污泥新的水处理设施，投加新鲜污泥时，接种的细菌不习惯于新环境，时，接种的细菌不习惯于新环境，会出现或长或短的缓慢期，会出现或长或短的缓慢期，缓慢缓慢期期的出现会增加操作时间，降低的出现会增加操作时间，降低

8、工作效率工作效率 采用处于采用处于高效菌群对数期高效菌群对数期的菌种、的菌种、增大接种量增大接种量、尽量保持尽量保持接种前后所处的培养介质和条件一致接种前后所处的培养介质和条件一致等方等方法来缩短或消除缓慢期。法来缩短或消除缓慢期。提问：提问：提问：提问：我们可以通过哪些手段缩短缓慢期呢？我们可以通过哪些手段缩短缓慢期呢？我们可以通过哪些手段缩短缓慢期呢？我们可以通过哪些手段缩短缓慢期呢？11l一旦细菌细胞的生理修一旦细菌细胞的生理修复或调整完成，延迟期复或调整完成，延迟期即告结束，细胞开始进即告结束，细胞开始进入快速分裂阶段。入快速分裂阶段。l细菌数目细菌数目X增长率倍率增长率倍率的对数与时

9、间成正比。的对数与时间成正比。（2） 对数期对数期 log phasel这一时期这一时期细胞数目的增加以细胞数目的增加以2n级数进行级数进行。12细菌代时的计算细菌代时的计算细菌代时的计算细菌代时的计算l细细菌菌的的代代时时即即世世代代时时间间，或或称称倍倍增增时时间间是是指指细细菌菌繁繁殖殖一一代代即即个个体体数数目目增增加加一一倍倍的的时时间间。细细菌菌在在不不同同的的生生长长期期，不不同同培培养养温温度度、pH、营营养养物物浓浓度度和和性性质质的的情情况况下下，倍倍增增时时间间不不一一样样，对对数数期期的的细细菌菌细细胞胞代代谢谢活活性性最最强强，组组成成新新细细胞胞物物质质最最快快，细

10、细菌菌数数目目呈呈几几何何级级数数增增加加，代代时时稳稳定定，因因此此细细菌菌代代时时的的测测定定必必须须以以对对数数期期的的生生长长细细胞胞作为对象。作为对象。其测定计算如下：其测定计算如下： 13l在在对对数数期期分分别别测测定定t0时时刻刻与与t时时间间细细菌菌的的数数量量X0与与X，基基于细菌的二分裂生长于细菌的二分裂生长l t1 t2 l 122223（22）2）24252nl X1X124X12n (n=1、2、3) Xn l n就是细菌的代数就是细菌的代数 Xn X12n14分裂快，数目增多。分裂快，数目增多。 活菌数活菌数 总菌数总菌数 曲线直线上升曲线直线上升 此时细胞的大小

11、、组成、此时细胞的大小、组成、生理特征等均趋于一致，生理特征等均趋于一致，代谢活跃，生长速率高，代谢活跃，生长速率高，代时稳定。代时稳定。不同细菌对数期的生长不同细菌对数期的生长速率变化很大，这速率变化很大，这与菌与菌种本身的遗传特性有关，种本身的遗传特性有关，同时同时受环境条件受环境条件( (如温如温度、培养基成分等度、培养基成分等) )的的影响影响。 特点特点 如大肠杆菌在如大肠杆菌在20时其代时时其代时是是35条件下的条件下的2倍倍；伤寒杆菌伤寒杆菌在含在含0.125的蛋白胨培养基中的蛋白胨培养基中的代时为的代时为800min，而在含而在含1.0时仅为时仅为40min。v 应用：应用：

12、接种用的好种子接种用的好种子 代谢、生理研究的好材料代谢、生理研究的好材料细细菌菌数数目目的的对对数数值值0时间时间t t缓缓慢慢期期对对数数期期15l 如如果果对对数数期期的的细细胞胞分分裂裂不不受受节节制制的的连连续续进进行行，理理论论上上一一个个代代时时为为20 min，重重1012g的的细细菌菌，经经过过48h的的对对数数生生长长之之后后，其其群群体体重重量量可可达达到到地地球球重重量量的的4000倍倍。然然而而由由于于营营养养物物的的有有限限，这这种种情情况况不不会会发生。发生。 在在一一个个封封闭闭的的系系统统中中，细细菌菌的的对对数数生生长长只只能能维维持持一一个个短短暂暂的的时

13、时期期，最最终终生生长长将将会会降降低低，代代时时延延长长，细细胞胞活活力力减减退退。此此时时新新生生的的细细胞胞数数目目与与死死亡亡的的细细胞胞数数目目相相等等，总总菌菌数数达达到到最最大大值值，活活菌菌数数保保持持基基本本恒恒定，故将其称为稳定期。定，故将其称为稳定期。 （3）稳定期）稳定期（stationary phase (静止期）静止期）16开始积累储藏开始积累储藏物，养料消耗多；物，养料消耗多；芽孢形成，抗芽孢形成，抗生素产生；生素产生；繁繁殖速率下降，死殖速率下降，死亡速率上升；亡速率上升；新增菌新增菌死亡菌死亡菌 曲线平坦曲线平坦v 应用：应用：发酵产物形成的重发酵产物形成的重

14、要时期要时期（抗生素、氨基酸等），（抗生素、氨基酸等），生产上应尽量延长此期，提生产上应尽量延长此期，提高产量高产量稳定期稳定期0 t 时间时间 细菌细菌数目数目的对的对数值数值缓缓慢慢期期对对数数期期衰亡期衰亡期17（4） 衰老期衰老期 decline phase or death phase菌体死亡速度菌体死亡速度大于繁殖速度。大于繁殖速度。自溶。内源呼自溶。内源呼吸吸 曲线下降曲线下降 衰老期细胞的总数虽然镜检直接计数可能会保持不衰老期细胞的总数虽然镜检直接计数可能会保持不变，但间接菌落计数检测到的变，但间接菌落计数检测到的活细胞数目却在减少，活细胞数目却在减少，同时伴随着细胞的裂解或自

15、溶可释放出一些代谢产物，同时伴随着细胞的裂解或自溶可释放出一些代谢产物，个体细胞呈现多种形态，有时产生畸形，细胞大小悬个体细胞呈现多种形态，有时产生畸形，细胞大小悬殊，有的细胞内含很多的空泡，殊，有的细胞内含很多的空泡，G+染色反应转变成染色反应转变成G染色反应。染色反应。细细菌菌数数目目的的对对数数值值0时间时间t t总菌数总菌数总菌数总菌数活菌数活菌数活菌数活菌数缓缓慢慢期期对对数数期期稳稳定定期期衰衰老老期期18l在废水生物处理的连续运行过程中，活性污泥中在废水生物处理的连续运行过程中，活性污泥中的微生物规律与分批培养的规律不一样，它只是的微生物规律与分批培养的规律不一样，它只是分批培养

16、中的某一生长阶段：或是加速期，或是分批培养中的某一生长阶段：或是加速期，或是对数期，或为减速期，或为静止期，或为衰亡期。对数期，或为减速期，或为静止期，或为衰亡期。3细菌生长曲线在污细菌生长曲线在污(废废)水微生物处理中的应水微生物处理中的应用用20p 按废水的水质情况（主要是有机物浓度），可按废水的水质情况（主要是有机物浓度），可利用不同生长阶段的微生物处理废水。利用不同生长阶段的微生物处理废水。 常规活性污泥法常规活性污泥法利用减速期、稳定期的微生利用减速期、稳定期的微生物；物； 生物吸附法生物吸附法利用生长下降阶段（稳定期）的利用生长下降阶段（稳定期）的微生物；微生物； 高负荷活性污泥法

17、高负荷活性污泥法利用生长上升阶段（对数利用生长上升阶段（对数期）和生长下降阶段（减速期）；期）和生长下降阶段（减速期）； 有机物含量低，可生化性差的废水，可采用有机物含量低，可生化性差的废水，可采用延时曝气法延时曝气法处理，利用衰亡期。处理，利用衰亡期。21 微生物维持到微生物维持到对数期对数期可获得高的处理能力，即可获得高的处理能力，即分解速度快，但处理效果不一定好：分解速度快，但处理效果不一定好：要求进水有机物浓度高，则出水浓度也高，水质要求进水有机物浓度高，则出水浓度也高，水质不能达标；不能达标；生长繁殖旺盛，菌生长繁殖旺盛，菌活力大，未形成荚膜等，不易活力大，未形成荚膜等，不易凝聚和沉

18、淀；凝聚和沉淀；（1）为何常规活性污泥法不利用对数期的微生物？）为何常规活性污泥法不利用对数期的微生物？注意的问题：注意的问题：22l 之所以利用的是细菌特定的生长阶段，是由之所以利用的是细菌特定的生长阶段，是由于水处理大多为连续化操作，于水处理大多为连续化操作，细菌处于一个相对细菌处于一个相对稳定的环境中，细菌必然维持在一个与环境相适稳定的环境中，细菌必然维持在一个与环境相适应的生长阶段。应的生长阶段。只有当环境发生变化时，细菌的只有当环境发生变化时，细菌的生长状态才会发生变化。生长状态才会发生变化。l 细菌的连续培养与分批培养时的规律有所不同，细菌的连续培养与分批培养时的规律有所不同，但但

19、用间歇培养的概念作为借鉴。用间歇培养的概念作为借鉴。23l连续培养与间歇培养不同，它的特点是一方面连连续培养与间歇培养不同，它的特点是一方面连续进料，另一方面又连续出料。续进料，另一方面又连续出料。4. 4.连续培养连续培养连续培养连续培养l原理：原理： 进料进料= =补足营养补足营养( (“污染物污染物”) ) l 出料出料= =稀释菌浓度、毒物浓度稀释菌浓度、毒物浓度l它又分为两种：它又分为两种：恒浊连续培养恒浊连续培养、恒化连续培养恒化连续培养。24 （1）恒浊连续培养恒浊连续培养 新鲜培养基新鲜培养基光电池光电池光源光源流速控制阀流速控制阀出出出出水水水水反反反反馈馈馈馈控控控控制制制

20、制l培养液中细菌的浓度培养液中细菌的浓度恒定，以浊度为控制恒定，以浊度为控制指标的培养方式。指标的培养方式。w恒浊恒浊培养液培养液浊度恒定浊度恒定（实质是细菌数量恒定实质是细菌数量恒定）当培养室中的浊度当培养室中的浊度超超过过预期数值时，流速预期数值时，流速加快，使浊度降低；加快，使浊度降低；当培养室中的浊度当培养室中的浊度低低于于预期数值时，流速预期数值时，流速减慢，使浊度升高；减慢，使浊度升高；w这种方式这种方式往往用于细往往用于细菌的生理生化研究菌的生理生化研究。25 （2）恒化连续培养恒化连续培养 l化化？新鲜培养基新鲜培养基流速控制阀流速控制阀出出出出水水水水 流速恒定流速恒定流速恒

21、定流速恒定进料营养物总量进料营养物总量进料营养物总量进料营养物总量w这种方式新鲜培养基以这种方式新鲜培养基以恒定的流速流入，与培养恒定的流速流入，与培养器内的培养基瞬间混合，器内的培养基瞬间混合，培养器内的培养基继而也培养器内的培养基继而也以相同的流速恒定流出，以相同的流速恒定流出，进水组分及反应器中营养进水组分及反应器中营养物浓度基本不变。物浓度基本不变。26l目前，目前，除了分批式间歇曝气法除了分批式间歇曝气法(SBR) 外，外，污水连污水连续生物处理法均类似于续生物处理法均类似于恒化连续培养恒化连续培养（流速不完（流速不完全恒定）全恒定）。27二、微生物生长的测定方法二、微生物生长的测定

22、方法（一）直接计数（测定微生物总数）（一）直接计数（测定微生物总数）优点：优点：优点：优点：快速快速快速快速 缺点：缺点：缺点：缺点：不能区分细菌的死活不能区分细菌的死活不能区分细菌的死活不能区分细菌的死活分四种分四种281.涂片染色法1 1视野菌液视野菌液(ml)(ml)0.010.01mlml ( ( 1 1cmcm2 2/ /视野面积视野面积视野面积视野面积(cm(cm2 2) )）292.计数器(血球计数板）测定法30310.1ml0.1ml菌液菌液32提提问问：数数了了100个个小小格格中中有有90个个细细菌菌，样样品品中中的的细细菌菌浓度是多少？浓度是多少？(90个个100) *

23、400 / 0.1ml =3600个个/ml适用范围：适用范围：测定个体较大微生物测定个体较大微生物细细菌菌个个体体若若太太小小、过过多多，由由于于每每一一小小格格中中细细菌菌层层层层叠加，相互遮挡，难以准确计数。叠加，相互遮挡，难以准确计数。数数数数细菌（或其他微生物或细胞）数目，（一般细菌（或其他微生物或细胞）数目，（一般数数100个小格），个小格），折算折算样品细菌浓度；样品细菌浓度；33l浊浊细菌悬浮液的浊度。细菌悬浮液的浊度。细细细细菌不完全透光，菌不完全透光，菌不完全透光，菌不完全透光，一定范围内菌一定范围内菌一定范围内菌一定范围内菌溶液的混浊度与菌数量成正比溶液的混浊度与菌数量成

24、正比溶液的混浊度与菌数量成正比溶液的混浊度与菌数量成正比4比浊计数法n n采采采采用用用用这这这这种种种种方方方方法法法法时时时时，为为为为了了了了得得得得到到到到实实实实际际际际的的的的细细细细胞胞胞胞绝绝绝绝对对对对含含含含量量量量，通通通通常常常常须须须须将将将将已已已已知知知知细细细细胞胞胞胞浓浓浓浓度度度度的的的的样样样样品品品品按按按按上上上上述述述述测测测测定定定定程程程程序序序序制制制制成成成成标标标标准准准准曲曲曲曲线线线线，然然然然后后后后根根根根据据据据透透透透光光光光度度度度或或或或光光光光密密密密度度度度值值值值从从从从标准曲线中直接查得细菌含量。标准曲线中直接查得细

25、菌含量。标准曲线中直接查得细菌含量。标准曲线中直接查得细菌含量。35 （1）制标准曲线（ODNo）l（2）测菌液浊度，查图表得出细菌数量浊度仪浊度仪或或721721分光光分光光度仪度仪36 （二）间接计数法（二）间接计数法(活菌计数法活菌计数法)l提提问问：前前述述方方法法中中计计数数的的不不都都是是活活菌菌，如如何何分分辨辨菌死活菌死活 繁殖繁殖l提问：提问：细菌繁殖的可见现象是什么细菌繁殖的可见现象是什么？l产产生生菌菌落落（固固体体培培养养基基培培养养）、菌菌液液混混浊浊（液液体体培养基培养）培养基培养）l计计数数原原理理：一一个个细细菌菌可可繁繁殖殖成成一一个个菌菌落落或或一一群群细细

26、菌菌.l缺点：慢缺点：慢 l分固体培养法和液体培养法分固体培养法和液体培养法37无菌水无菌水得到不同稀释度得到不同稀释度 （10-x）菌液）菌液第一步：菌样稀释第一步：菌样稀释第一步：菌样稀释第一步：菌样稀释1.1.1.1. 稀释平板计数法稀释平板计数法稀释平板计数法稀释平板计数法固体培养法固体培养法固体培养法固体培养法38 10-2 10-3 10-4 10-5 第三步：培养第三步：培养第三步：培养第三步：培养每一个细菌会生成一个每一个细菌会生成一个每一个细菌会生成一个每一个细菌会生成一个菌落菌落菌落菌落稀稀稀稀 释释释释 度度度度过过过过 低低低低 ，菌菌菌菌 落落落落 密密密密集集集集

27、无无无无 法法法法计数计数计数计数可可可可以以以以计计计计数数数数，但但但但数数数数量量量量过过过过多多多多，费费费费时时时时费力费力费力费力数量合数量合数量合数量合适，统适，统适，统适，统计计算，计计算，计计算，计计算，作为结作为结作为结作为结果果果果数数数数量量量量太太太太少少少少，误误误误 差差差差 因因因因 素素素素太太太太 大大大大 ， 不不不不做计数做计数做计数做计数各各各各取取取取1ml1ml，均均均均匀匀匀匀涂涂涂涂布布布布于于于于冷冷冷冷固固固固体体体体培培培培养养养养基基基基平平平平板板板板上上上上或或或或与与与与温温温温热热热热液液液液态态态态固固固固体体体体培培培培养养

28、养养基基基基混合混合混合混合冷却。冷却。冷却。冷却。第二步：接种平板第二步：接种平板第二步：接种平板第二步：接种平板39存在不足：一个菌落可能是多个细胞一起形成，有时两个或多存在不足：一个菌落可能是多个细胞一起形成，有时两个或多个细胞连在一起也形成一个菌落。个细胞连在一起也形成一个菌落。l一般计数平板的细菌生长菌落数以一般计数平板的细菌生长菌落数以30300个为宜。个为宜。细菌数量细菌数量=？细菌数量细菌数量=数出的菌落数数出的菌落数/稀释度稀释度例如：例如：10-5稀释度时菌落数为稀释度时菌落数为125个个细菌数量细菌数量=125/10-5=1.25107个个/mL 平板计数法是采用最广的一

29、种活菌计数法平板计数法是采用最广的一种活菌计数法如国标法水中如国标法水中细菌总数细菌总数的测定的测定 。注意：注意：作空白及取平行样（作空白及取平行样（2 23 3组）均值减小误差组）均值减小误差n n第四步第四步第四步第四步： 计数计数计数计数40稀稀稀稀 释释释释 度度度度 过过过过低低低低 ， 菌菌菌菌 落落落落密密密密 集集集集 无无无无 法法法法计数计数计数计数可可可可以以以以计计计计数数数数，但但但但数数数数量量量量过过过过多多多多，费费费费时时时时费力费力费力费力数量合适，数量合适，数量合适，数量合适，统计计算，统计计算，统计计算，统计计算，作为结果作为结果作为结果作为结果数数数

30、数量量量量太太太太少少少少，误误误误差差差差因因因因素素素素太太太太大大大大，不不不不做计数做计数做计数做计数41 2.稀释液体计数法l特点：特点：液体培养、统计学查表计数液体培养、统计学查表计数l又称又称MPN法法 （或最可能数法）（或最可能数法）lMost Probable Number 先将待测菌液作先将待测菌液作10倍梯度稀释，然后取相应稀释倍梯度稀释，然后取相应稀释度的样品分别接种到度的样品分别接种到3管或管或5管一组液体培养基中管一组液体培养基中（每（每管接入管接入1mL)，培养一定时间后，观察各管及各组中，培养一定时间后，观察各管及各组中细菌是否生长、记录结果，再查与之匹配的统计

31、表，细菌是否生长、记录结果，再查与之匹配的统计表，即最可能数表即最可能数表(MPN) ，算出细菌的最终含量。算出细菌的最终含量。42 10-2 10-3 10-4 10-5（1 1）稀释）稀释）稀释）稀释10 -4 10-5 10-63 10- （2 2）稀释接种样品）稀释接种样品）稀释接种样品）稀释接种样品1 1mLmL9 9mLmL培培培培养养养养基基基基（3 3）培养）培养）培养）培养 3 3 2 043l根据不同稀释度有细菌生长的试管l统计出数量指标l三位数及其中最低稀释度（取有细菌生长的管数最多、稀释度又最低的生长管数，为第一位数字，后面两个稀释度的生长管数后两位数）l提问：上例情况

32、而言统计数量是几？l查表l表MPN表320 10-4(4)统计查表计算 44MPN三管法测数统计表n n细菌最可能数细菌最可能数细菌最可能数细菌最可能数通过其他精确的计数法，确定的各种通过其他精确的计数法，确定的各种通过其他精确的计数法，确定的各种通过其他精确的计数法，确定的各种数量指标数量指标数量指标数量指标时细菌数量的最可能值时细菌数量的最可能值时细菌数量的最可能值时细菌数量的最可能值 个菌个菌个菌个菌/ / / /毫升毫升毫升毫升上面例子中上面例子中上面例子中上面例子中数量指标数量指标数量指标数量指标“ “320” 320” 对对对对应的细菌最应的细菌最应的细菌最应的细菌最可能数为可能数

33、为可能数为可能数为9.59.5个菌个菌个菌个菌/ /毫升，毫升，毫升，毫升，最低稀释度最低稀释度最低稀释度最低稀释度为为为为1010-4-4，折算，折算，折算，折算出样品中菌出样品中菌出样品中菌出样品中菌浓度为浓度为浓度为浓度为 ？个个个个菌菌菌菌/ /毫升。毫升。毫升。毫升。水中铁细菌、硝化菌、硫酸盐还原菌水中铁细菌、硝化菌、硫酸盐还原菌、大肠大肠菌群菌群常常用这种方法进行数量统计。用这种方法进行数量统计。453.薄膜计数法薄膜计数法l滤膜原理原理原理原理膜抽滤膜抽滤膜抽滤膜抽滤（细菌浓缩）（细菌浓缩）（细菌浓缩）（细菌浓缩）+ + + + 膜平板培养膜平板培养膜平板培养膜平板培养 + +

34、+ + 计数计数计数计数（1 1）抽滤）抽滤）抽滤）抽滤（滤器及膜事先灭菌）（滤器及膜事先灭菌）（滤器及膜事先灭菌）（滤器及膜事先灭菌）46 （2 2）滤膜培养）滤膜培养）滤膜培养）滤膜培养膜有菌面冲上膜有菌面冲上膜有菌面冲上膜有菌面冲上要求要求要求要求样品样品样品样品洁净洁净洁净洁净如如如如空气或饮用水空气或饮用水空气或饮用水空气或饮用水。否则否则否则否则易堵孔、菌易堵孔、菌易堵孔、菌易堵孔、菌太多难以分散太多难以分散太多难以分散太多难以分散47l（2）统计计数）统计计数l提提问问：假假如如 测测出出250个个菌菌落落，抽抽滤滤了了50mL自自来来水水，自自来来水中菌浓度是多少呢？水中菌浓度

35、是多少呢？ l25050ml=5个个/mL自来水自来水l样品中的细菌数量样品中的细菌数量=菌落数菌落数抽滤样品的体积数抽滤样品的体积数 用活菌计数法测定较脏的水样用活菌计数法测定较脏的水样用活菌计数法测定较脏的水样用活菌计数法测定较脏的水样: : : :减少滤液体积、减少滤液体积、减少滤液体积、减少滤液体积、无菌水稀释无菌水稀释无菌水稀释无菌水稀释n 上上上上述述述述各各各各种种种种活活活活菌菌菌菌计计计计数数数数法法法法中中中中，根根根根本本本本原原原原理理理理都都都都是是是是利利利利用用用用一一一一个个个个细细细细菌菌菌菌可可可可以以以以繁繁繁繁殖殖殖殖生生生生成成成成一一一一个个个个菌菌

36、菌菌落落落落的的的的特特特特点点点点。因因因因此此此此被被被被测测测测的的的的细细细细菌菌菌菌都都都都应应应应处处处处于于于于均均均均匀匀匀匀分分分分散散散散的的的的悬悬悬悬浮浮浮浮状状状状态态态态。对对对对于于于于本本本本身身身身为为为为絮絮絮絮体体体体或或或或颗颗颗颗粒粒粒粒状状状状的的的的细细细细菌菌菌菌样样样样品品品品，如如如如好好好好氧氧氧氧水水水水处处处处理理理理中中中中的的的的活活活活性性性性污污污污泥泥泥泥，在在在在测测测测定定定定计计计计数数数数之之之之前前前前要要要要采采采采取取取取预预预预处处处处理理理理方方方方法法法法( (如如如如匀匀匀匀浆浆浆浆器器器器捣捣捣捣碎碎碎

37、碎等等等等) )进进进进行行行行强强强强化分散。化分散。化分散。化分散。48(三三)重量法重量法l已知什么条件已知什么条件通过测定细菌群体重量知道其数量？通过测定细菌群体重量知道其数量？l已知已知单个细菌的平均重量单个细菌的平均重量l细菌的细菌的湿湿重量重量10-1510-11g/个细胞个细胞l真真核单细胞微生物重量为核单细胞微生物重量为10-1110-7g/个细胞个细胞。l干重约为干重约为湿重的湿重的1020。方法：方法：分离可采用离心法或过滤法，分离可采用离心法或过滤法，分离可采用离心法或过滤法，分离可采用离心法或过滤法，含菌水样在含菌水样在含菌水样在含菌水样在105105110110下进

38、行干燥恒重下进行干燥恒重下进行干燥恒重下进行干燥恒重（本质测水中悬浮物重本质测水中悬浮物重本质测水中悬浮物重本质测水中悬浮物重量量量量MLSSMLSS）称取干燥后的重量，以此代表细菌生称取干燥后的重量，以此代表细菌生称取干燥后的重量，以此代表细菌生称取干燥后的重量，以此代表细菌生长量的多少。长量的多少。长量的多少。长量的多少。1. 干重法干重法49l水水处处理理工工程程设设施施中中的的细细菌菌生生长长量量通通常常采采用用这这种种细细胞胞干干重重测测定定法法。这这种种方方法法实实际际上上测测得得的的是是水水中中悬悬浮浮物物重重量量，它它是是将将细细菌菌作作为为所所有有悬悬浮浮物物来来进进行行测测

39、定定，如如果果水水中中非非细细菌菌类类的的悬悬浮浮物物很很多多的的话话，势势必必会严重干扰细菌计数的结果。会严重干扰细菌计数的结果。l非非细细菌菌的的悬悬浮浮物物通通常常大大部部分分是是一一些些固固体体无无机机物物及及少少量量的的油油类类等等有有机机物物，有有机机物物与与无无机机物物在在物物理理性性质质上上有有一一个个最最大大的的区区别别，即即在在很很高高的的温温度度下下(550)灼灼烧烧，有有机机物物会会被被空空气气中中的的氧氧气气彻彻底底氧氧化化为为CO2和和H2O，只只留留下下非非常常少少的的残残渣渣，而而无无机机物物化化学学性性质质稳稳定定，高高温温下下不不会会分分解解，这这样样我我们

40、们可可以以利利用高温灼烧的方法来区分细菌与固体无机物用高温灼烧的方法来区分细菌与固体无机物。50（1）悬浮物中绝大多数为细菌时l细胞数目细胞数目=MLSS个体细菌的平均干重量个体细菌的平均干重量离心沉淀离心沉淀 滤膜过滤滤膜过滤计算计算105110下进行干燥下进行干燥恒重恒重恒重恒重称重称重或或或或MLSSMLSS悬浮物悬浮物悬浮物悬浮物51（2）除细菌外还有大量无机悬浮物时l W无lMLVSS挥发性悬浮物=MLSS W无 =细菌群体干重l细胞数目=MLVSS个体细菌的平均干重量550下灼烧下灼烧称重称重105110下进下进行干燥恒重行干燥恒重称重称重MLSS 过多的有机物悬浮物会对测定结果干

41、扰很大，此过多的有机物悬浮物会对测定结果干扰很大，此时不能用重量法，应改用其他方法。总体来说时不能用重量法，应改用其他方法。总体来说重量重量法法方法方法误差较大误差较大，一般只作为菌数粗略估算。，一般只作为菌数粗略估算。 如活性污泥测定如活性污泥测定以重量以重量MLSS、MLVSS （挥发性（挥发性悬浮固体）悬浮固体）间接表示细菌数量间接表示细菌数量522.细胞含N量法 大多数生物包括细菌，细胞内的大多数生物包括细菌，细胞内的大多数生物包括细菌，细胞内的大多数生物包括细菌，细胞内的蛋白质氮含蛋白质氮含蛋白质氮含蛋白质氮含量量量量比较稳定，一般为蛋白质干重比较稳定，一般为蛋白质干重比较稳定，一般

42、为蛋白质干重比较稳定，一般为蛋白质干重15151717，平均平均平均平均为为为为1616。3.DNA含量法l同种细菌的同种细菌的DNA含量一致含量一致，可通过测定，可通过测定DNA的的含量来表示细菌的生长量含量来表示细菌的生长量 少量纯细菌培养时细菌数量的测定。少量纯细菌培养时细菌数量的测定。少量纯细菌培养时细菌数量的测定。少量纯细菌培养时细菌数量的测定。 精确性非常高，精确性非常高，精确性非常高，精确性非常高，对样品纯度以及仪器和人员对样品纯度以及仪器和人员对样品纯度以及仪器和人员对样品纯度以及仪器和人员的要求较高，的要求较高，的要求较高，的要求较高，53一、温度一、温度二、二、pH值值三、

43、氧化还原电位三、氧化还原电位四、四、溶解氧溶解氧五、渗透压五、渗透压六、光线六、光线七、化学药剂七、化学药剂 第二节第二节 微生物的生存因子微生物的生存因子55一、温度一、温度 温度主要通过影响细菌温度主要通过影响细菌细胞膜的流动性细胞膜的流动性和和生物生物大分子的活性大分子的活性来影响细菌的生命活动。一方面，随来影响细菌的生命活动。一方面，随着着TT，细胞内酶反应速度加快，代谢和生长也相应，细胞内酶反应速度加快，代谢和生长也相应加快；另一方面随着加快；另一方面随着T,T,生物活性物质如核酸、生物活性物质如核酸、蛋白质发生变性，细胞功能下降，甚至死亡。蛋白质发生变性，细胞功能下降，甚至死亡。适

44、宜温度：适宜温度：生长速率生长速率最高时的温度，适宜最高时的温度，适宜温度因微生物而异；温度因微生物而异；同一种菌、不同的生同一种菌、不同的生长过程适宜温度也不长过程适宜温度也不同。同。56根据细菌适宜温度的不同，可将细菌分为四大类根据细菌适宜温度的不同，可将细菌分为四大类根据细菌适宜温度的不同，可将细菌分为四大类根据细菌适宜温度的不同，可将细菌分为四大类，嗜嗜嗜嗜冷菌、嗜中温菌、嗜热菌及嗜超热菌冷菌、嗜中温菌、嗜热菌及嗜超热菌冷菌、嗜中温菌、嗜热菌及嗜超热菌冷菌、嗜中温菌、嗜热菌及嗜超热菌。l l废废废废水水水水中中中中的的的的细细细细菌菌菌菌一一一一般般般般都都都都是是是是嗜嗜嗜嗜中中中中

45、温温温温菌菌菌菌，最最最最适适适适温温温温度度度度多多多多在在在在30303030左右左右左右左右，嗜冷菌和嗜热菌占少数。嗜冷菌和嗜热菌占少数。嗜冷菌和嗜热菌占少数。嗜冷菌和嗜热菌占少数。l l废水生物处理中微生物的适宜温度在废水生物处理中微生物的适宜温度在废水生物处理中微生物的适宜温度在废水生物处理中微生物的适宜温度在30303030左右。左右。左右。左右。57高温灭菌、低温抑菌高温灭菌、低温抑菌高高 温温干热灭菌干热灭菌湿热灭菌湿热灭菌火焰灭菌火焰灭菌烘箱内干燥热空气灭菌烘箱内干燥热空气灭菌巴斯德消毒法巴斯德消毒法间歇灭菌法间歇灭菌法高压蒸汽灭菌法高压蒸汽灭菌法1.高温灭菌高温灭菌：高温高

46、温蛋白质凝固变性，酶失活。蛋白质凝固变性，酶失活。温度对细菌的影响：温度对细菌的影响：高温消毒高温消毒煮沸消毒法煮沸消毒法58（1 ）干热灭菌）干热灭菌(dry heat sterilization)2）干燥热空气箱干燥热空气箱灭菌灭菌 用法用法：160-170,2小时小时（利用热空气灭菌（利用热空气灭菌 ) 特点特点：由于空气传热穿透力差，菌体在脱水状态：由于空气传热穿透力差，菌体在脱水状态 下不易杀死。所以温度高、时间长。下不易杀死。所以温度高、时间长。 适用适用：玻璃器皿、金属器械等耐高温的固体物。：玻璃器皿、金属器械等耐高温的固体物。1）火焰灭菌）火焰灭菌：常用常用酒精灯、接种环酒精灯

47、、接种环 特点特点：彻底、迅速。彻底、迅速。59（2）湿热灭菌）湿热灭菌(moist heat sterilization)高压蒸汽灭菌法：高压蒸汽灭菌法：l利用密闭高压蒸汽灭菌锅进行灭菌，加热后随利用密闭高压蒸汽灭菌锅进行灭菌，加热后随着锅内的压力持续增高，温度随之上升，杀菌着锅内的压力持续增高，温度随之上升，杀菌力亦随之增强，且水蒸气的穿透能力和传导能力亦随之增强，且水蒸气的穿透能力和传导能力都较强，更易破坏蛋白质，而达到杀菌和杀力都较强，更易破坏蛋白质，而达到杀菌和杀灭芽胞的目的。常用灭芽胞的目的。常用15磅（磅（121）30min。细细细细菌细胞菌细胞菌细胞菌细胞含水量高的更容易被杀死

48、含水量高的更容易被杀死含水量高的更容易被杀死含水量高的更容易被杀死。它依靠的是它依靠的是它依靠的是它依靠的是T T而不是高而不是高而不是高而不是高P P。 60间歇灭菌法间歇灭菌法l在常压下在常压下, ,把液体蒸煮或煮沸把液体蒸煮或煮沸, ,使其保持在摄氏使其保持在摄氏100100以上以上30-6030-60分钟分钟, ,就可以把液体中及器皿就可以把液体中及器皿内壁的细菌繁殖体杀死内壁的细菌繁殖体杀死, ,但还不能把细菌的芽但还不能把细菌的芽孢杀死。把这种经过煮沸的液体孢杀死。把这种经过煮沸的液体, ,在室温在室温( (一般一般是是20-35)20-35)放置放置2424小时小时, ,使其内的

49、细菌芽孢萌使其内的细菌芽孢萌发成繁殖体发成繁殖体, ,再煮沸再煮沸30-6030-60分钟分钟, ,室温下放置室温下放置2424小时后再煮沸一次。如此连续小时后再煮沸一次。如此连续间歇煮沸三次间歇煮沸三次, ,即可以杀死细菌的繁殖体及其芽孢即可以杀死细菌的繁殖体及其芽孢, ,以达到无以达到无菌的目的。菌的目的。61煮沸消毒法：煮沸消毒法：l温度在温度在100左右，左右，3-5min杀灭繁殖体，芽胞煮杀灭繁殖体，芽胞煮沸沸3h以上。若在水中加入以上。若在水中加入2-5%酚，则酚，则10-15min可杀灭芽胞；可杀灭芽胞；l灭菌对象灭菌对象:饮水、玻璃器皿、外科器械饮水、玻璃器皿、外科器械（3 3

50、）高温消毒）高温消毒62l指利用不太高的温度，杀死食品中的病原菌及一指利用不太高的温度，杀死食品中的病原菌及一般杂菌，同时又不致严重损害营养物质和风味的般杂菌，同时又不致严重损害营养物质和风味的消毒方法。消毒方法。l牛奶（酒类）常用此法杀死其中的结核杆菌或巴牛奶（酒类）常用此法杀死其中的结核杆菌或巴氏杆菌。氏杆菌。l方法有方法有3： 一是一是61.1-62.8，15-30min。 二是二是71.7，15-30s。 三是三是96，6S巴氏消毒法：巴氏消毒法： 如将牛奶等食品在如将牛奶等食品在如将牛奶等食品在如将牛奶等食品在140140左右保留左右保留左右保留左右保留3 34s4s，然后，然后，然

51、后，然后急剧冷却至急剧冷却至急剧冷却至急剧冷却至7575，再经匀质后冷却至，再经匀质后冷却至，再经匀质后冷却至，再经匀质后冷却至2020，可使食，可使食，可使食，可使食品保存品保存品保存品保存6 6个月。个月。个月。个月。63只有反复结冰和解冻，才会使细胞受到破坏而死亡只有反复结冰和解冻，才会使细胞受到破坏而死亡。在低温条件下，在低温条件下，微生物的生命活动大大受阻，微生物的生命活动大大受阻，进入休进入休眠状态，眠状态，只能维持生命。只能维持生命。酶活性降低，导致代谢、遗传普遍停滞酶活性降低，导致代谢、遗传普遍停滞酶活性降低，导致代谢、遗传普遍停滞酶活性降低，导致代谢、遗传普遍停滞； 膜细胞流

52、动性变差膜细胞流动性变差膜细胞流动性变差膜细胞流动性变差 。在在在在低低低低温温温温下下下下休休休休眠眠眠眠的的的的微微微微生生生生物物物物，一一一一旦旦旦旦获获获获得得得得适适适适宜宜宜宜温温温温度度度度，即即即即可可可可恢恢恢恢复活性。复活性。复活性。复活性。低温不易引起蛋白质的变性，不易使微生物死亡低温不易引起蛋白质的变性，不易使微生物死亡2.低温的影响低温的影响嗜中温菌一般在嗜中温菌一般在嗜中温菌一般在嗜中温菌一般在55以下处于休眠状态，因此通常以下处于休眠状态，因此通常以下处于休眠状态，因此通常以下处于休眠状态，因此通常实验室用冰箱的实验室用冰箱的实验室用冰箱的实验室用冰箱的44冷藏

53、温度冷藏温度冷藏温度冷藏温度保藏细菌。保藏细菌。保藏细菌。保藏细菌。64二、二、pH值值 大大大大多多多多数数数数微微微微生生生生物物物物最最最最适适适适环环环环境境境境pHpH为为为为6.56.57.57.5，可可可可生生生生存存存存的的的的pHpH范范范范围围围围在在在在4 41010之之之之间间间间，细细细细菌菌菌菌一一一一般般般般要要要要求求求求中中中中性性性性和和和和偏偏偏偏碱碱碱碱性性性性的环境。的环境。的环境。的环境。l l各各各各种工业废水的种工业废水的种工业废水的种工业废水的pH不同，通常在不同，通常在69之间，个别偏之间，个别偏高或偏低，可用本厂的废酸或废碱性水加以调节，高

54、或偏低，可用本厂的废酸或废碱性水加以调节，因此因此通常设前通常设前通常设前通常设前调节池调节池调节池调节池，维持曝气池的，维持曝气池的，维持曝气池的，维持曝气池的pH=7pH=7左右。左右。左右。左右。65在微生物培养过程中，随着微生物的生长繁殖和代谢活动的进行，培养基的pH值会发生变化： 缓冲液缓冲液 外加调节：外加调节：直接加酸、碱直接加酸、碱(工业适用工业适用)pH值为6.8KH2PO4K2HPO4l事实上，净化污事实上，净化污(废废)水的微生物适应水的微生物适应pH变化的能变化的能力比较强，好氧处理力比较强，好氧处理pHpH在在在在6.56.58.58.5均可不加调节均可不加调节均可不

55、加调节均可不加调节。厌氧处理厌氧处理pHpH在在在在6.67.66.67.6。66三三 氧化还原电位（氧化还原电位（Eh值）值）V氧化还原电位与氧气多少有关：成正比。氧化还原电位与氧气多少有关：成正比。 氧气含量高，氧气含量高，Eh值高；氧气含量低，值高；氧气含量低，Eh值低。值低。67活性污泥法系统：活性污泥法系统：Eh值值+200+600mv之间之间低于这一低于这一范围说明水中溶解氧过少，需加大曝气力度。范围说明水中溶解氧过少，需加大曝气力度。 污泥消化法系统：污泥消化法系统：Eh值值-100-200mv之间，之间，超过上限超过上限则表示溶解氧浓度过高，将不利于厌氧细菌的生长，则表示溶解氧

56、浓度过高，将不利于厌氧细菌的生长，应改进工艺降低水中溶解氧量。应改进工艺降低水中溶解氧量。68根据氧与微生物生长的关系可将微生物分为根据氧与微生物生长的关系可将微生物分为好氧好氧微好氧微好氧耐氧型耐氧型兼性厌氧兼性厌氧专性厌氧专性厌氧微生物类型微生物类型最适生长的最适生长的O2体积分数体积分数好氧好氧微好氧微好氧氧的忍耐型氧的忍耐型兼性厌氧兼性厌氧专性厌氧专性厌氧等于或大于等于或大于202一一l02以下以下有氧或无氧有氧或无氧不需要氧、有氧时死亡不需要氧、有氧时死亡四、四、 溶解氧溶解氧6970地球上最原始的细菌为专性厌氧菌。地球上最原始的细菌为专性厌氧菌。l l没有进化的，到现在也不能生存在

57、氧环境中没有进化的，到现在也不能生存在氧环境中没有进化的，到现在也不能生存在氧环境中没有进化的，到现在也不能生存在氧环境中 原因：氧的毒害：原因：氧的毒害：原因：氧的毒害：原因：氧的毒害：生化反应中，生化反应中，生化反应中，生化反应中，OO2 2得到脱氢酶传得到脱氢酶传得到脱氢酶传得到脱氢酶传递的氢反应不仅生成水，还部分生成强氧化性的递的氢反应不仅生成水，还部分生成强氧化性的递的氢反应不仅生成水，还部分生成强氧化性的递的氢反应不仅生成水，还部分生成强氧化性的HH2 2OO2 2和和和和氧自由基氧自由基氧自由基氧自由基，好氧微生物，好氧微生物，好氧微生物，好氧微生物具有具有过氧化氢酶和超氧过氧化

58、氢酶和超氧化物歧化酶，化物歧化酶，可分解可分解HH2 2OO2 2和和和和氧自由基，氧自由基，氧自由基，氧自由基，而而而而厌氧菌没厌氧菌没厌氧菌没厌氧菌没有进化出抗氧化防御酶体系有进化出抗氧化防御酶体系有进化出抗氧化防御酶体系有进化出抗氧化防御酶体系l l更进化的细菌乃至高等生物具有更进化的细菌乃至高等生物具有更进化的细菌乃至高等生物具有更进化的细菌乃至高等生物具有该酶体系该酶体系该酶体系该酶体系7110%NaClNaCl半透性半透性半透性半透性水分子自由通过，其余分子扩散速度受限水分子自由通过，其余分子扩散速度受限水分子自由通过，其余分子扩散速度受限水分子自由通过，其余分子扩散速度受限l l

59、是是是是浓浓浓浓度度度度不不不不同同同同的的的的溶溶溶溶液液液液被被被被半半半半透透透透膜膜膜膜隔隔隔隔离离离离开开开开时时时时，由由由由于于于于膜膜膜膜半半半半透性及两侧水分子浓度差异形成的水压透性及两侧水分子浓度差异形成的水压透性及两侧水分子浓度差异形成的水压透性及两侧水分子浓度差异形成的水压 。五渗透压五渗透压 72 细菌体外水溶液的渗透压细菌体外水溶液的渗透压=细胞内的渗透压细胞内的渗透压 菌菌体体正常生活正常生活。如。如0.85盐水。盐水。 生活在高渗压液中，失水、质壁分离。生活在高渗压液中，失水、质壁分离。如盐腌如盐腌制的食品（制的食品（530的食盐），蜜饯（的食盐），蜜饯（308

60、0糖）糖） 生活在低渗压液中，吸水膨胀。生活在低渗压液中，吸水膨胀。 综综合合以以上上几几点点，在在在在培培培培养养养养细细细细菌菌菌菌时时时时，除除除除了了了了注注注注意意意意其其其其必必必必需需需需的的的的无无无无机机机机盐盐盐盐的的的的种种种种类类类类外外外外，还还还还要要要要注注注注意意意意其其其其浓浓浓浓度度度度，不不不不应应应应过过过过量量量量。在在在在微微微微生生生生物物物物实实实实验验验验室室室室中中中中稀稀稀稀释释释释菌菌菌菌液液液液，应应应应该该该该用用用用生生生生理理理理盐盐盐盐水水水水，除除除除非非非非稀稀稀稀释释释释后后后后马马马马上上上上就就就就用用用用的的的的可可

61、可可以以以以用用用用无无无无菌菌菌菌的的的的自自自自来来来来水水水水或或或或蒸蒸蒸蒸馏馏馏馏水水水水稀稀稀稀释释释释。工工业业废废水水生生物物处处理理时时一一般般不不考考虑虑渗渗透透压压问问题题，是否需要考虑有待态实践中解决。是否需要考虑有待态实践中解决。73六六 光线光线ATCGAAATTTTTTAAAGGGGCCCCGCn1 杀菌波长范围：杀菌波长范围： 240300nm。最强作用波长。最强作用波长260280nm(主要因主要因为核酸（为核酸（DNA、RNA）的吸收峰为）的吸收峰为260nm，蛋白质蛋白质的吸收峰为的吸收峰为280nm。2 杀菌原理：杀菌原理：1）作用于）作用于相邻的相邻的

62、胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T），形成形成二聚体二聚体引起引起DNA结构变形，阻碍正常的碱基配对，从而造成菌结构变形，阻碍正常的碱基配对，从而造成菌的变异或死亡的变异或死亡.2）有氧时，使氧变为新生态氧）有氧时，使氧变为新生态氧O杀菌。杀菌。 3 应用：应用： 表面消毒或空气灭菌、浅层水的灭菌。表面消毒或空气灭菌、浅层水的灭菌。 育种的诱变剂育种的诱变剂 74七、七、干燥干燥 微生物细胞含有大量水分，生活在水分大的环微生物细胞含有大量水分，生活在水分大的环境中。境中。干燥环境，多数微生物代谢停止，处于休眠干燥环境，多数微生物代谢停止，处于休眠状态，严重时引起细菌脱水、蛋白质变性，甚至死状态，严重时引起

63、细菌脱水、蛋白质变性，甚至死亡不能生长。产芽孢或荚膜的细菌抗旱能力比不产亡不能生长。产芽孢或荚膜的细菌抗旱能力比不产芽孢或芽孢的菌种强；细菌的芽孢或芽孢的菌种强；细菌的芽孢芽孢和微生物的和微生物的孢子孢子耐干燥能力强，在干燥环境中可以保存几十年。耐干燥能力强，在干燥环境中可以保存几十年。 用干燥保存食品，防止物品腐败，用干燥保存食品，防止物品腐败，如方便面、如方便面、干果、肉干、葡萄干等。干果、肉干、葡萄干等。 相同的干燥条件下，相同的干燥条件下，相同的干燥条件下，相同的干燥条件下，T T较低时，菌体不易死亡，较低时，菌体不易死亡，较低时，菌体不易死亡，较低时，菌体不易死亡，所以菌种保藏时常采

64、用冷冻干封管技术。所以菌种保藏时常采用冷冻干封管技术。所以菌种保藏时常采用冷冻干封管技术。所以菌种保藏时常采用冷冻干封管技术。75八八 化学药剂化学药剂1. 1. 强氧化剂：强氧化剂：氧化细菌的氧化细菌的细胞物质细胞物质，正常，正常代谢代谢受受阻，死亡阻，死亡。0.1%KMnO4，公共茶具、水果，公共茶具、水果 0.51%的漂白粉、液氯，饮水、游泳池水的消毒。的漂白粉、液氯，饮水、游泳池水的消毒。 1份生石灰份生石灰+4至至8份水制成石灰乳，粪便和排泄物消毒。份水制成石灰乳，粪便和排泄物消毒。 2. 染料染料 碱性染料比酸性染料杀菌力强。碱性染料比酸性染料杀菌力强。染料也要达染料也要达到一定浓

65、度时才具有对细菌抑制和杀死的作用到一定浓度时才具有对细菌抑制和杀死的作用, , 常用常用常用常用的皮肤消毒剂紫药水就是的皮肤消毒剂紫药水就是的皮肤消毒剂紫药水就是的皮肤消毒剂紫药水就是1 1浓度的结晶紫溶液浓度的结晶紫溶液浓度的结晶紫溶液浓度的结晶紫溶液。细细菌染色用的染料浓度一般在菌染色用的染料浓度一般在0.15范围内。范围内。 废水生物处理中的活性污泥微生物经长期驯化，废水生物处理中的活性污泥微生物经长期驯化，废水生物处理中的活性污泥微生物经长期驯化，废水生物处理中的活性污泥微生物经长期驯化，具有很强的脱色作用，能分解染料，净化废水。具有很强的脱色作用，能分解染料，净化废水。具有很强的脱色

66、作用，能分解染料，净化废水。具有很强的脱色作用，能分解染料，净化废水。763. 有机物有机物v石炭酸（苯酚）石炭酸（苯酚）: 0.1%，抑菌；抑菌；1%，20min杀死菌；杀死菌；5%，几分钟杀死菌几分钟杀死菌v来苏尔（甲酚来苏尔（甲酚与皂液或碱液形成乳浊液）与皂液或碱液形成乳浊液）与皂液或碱液形成乳浊液）与皂液或碱液形成乳浊液）：36%，消毒器械消毒器械 ， 2%，洗手洗手v酒精：酒精：6075%，70%杀菌力最强杀菌力最强 纯酒精无杀菌力。纯酒精无杀菌力。纯酒精会使细胞表面很快脱纯酒精会使细胞表面很快脱水至硬化，阻止酒精分子继续渗入细胞水至硬化，阻止酒精分子继续渗入细胞v碘酒碘酒碘酒碘酒：

67、将：将：将：将2.52.5的碘溶于酒精中。的碘溶于酒精中。的碘溶于酒精中。的碘溶于酒精中。I I2 2与蛋白质与蛋白质与蛋白质与蛋白质发生卤化作用，使蛋白质失活。发生卤化作用，使蛋白质失活。发生卤化作用，使蛋白质失活。发生卤化作用，使蛋白质失活。 77作用机制：作用机制：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）破坏细胞膜功能；（如：多粘菌素可作用）破坏细胞膜功能；（如：多粘菌素可作用于膜磷脂使膜溶解）于膜磷脂使膜溶解） 3）抑制蛋白质合成；（如：氯霉素，四环素、）抑制蛋白质合成；（如：氯霉素，四环素、链霉素等）链霉素等） 4）干扰核酸代谢；（如：利福霉素、新生

68、霉）干扰核酸代谢；（如：利福霉素、新生霉素、丝裂霉素、灰黄霉素）素、丝裂霉素、灰黄霉素） 微生物在其生命过程中所产生的一类微生物在其生命过程中所产生的一类低分子量低分子量代谢产物，在代谢产物，在很低浓度很低浓度下下就能抑制或杀死其它微生就能抑制或杀死其它微生物的生长。物的生长。4. 4.抗生素抗生素抗生素抗生素78防腐防腐(antisepsis)：在在某些化学物质或物理因某些化学物质或物理因子作用下，能防止或抑子作用下，能防止或抑制微生物生长的一种措制微生物生长的一种措施施 消毒消毒(disinfection)：利用某种利用某种方法杀死或灭活物质或物体中所方法杀死或灭活物质或物体中所有有病原微

69、生物及繁殖体病原微生物及繁殖体的一种措的一种措施施灭菌灭菌(sterilization)：指利用某种方法杀指利用某种方法杀死物体中包括芽孢在内的死物体中包括芽孢在内的所有微生物所有微生物的一种的一种措施措施渗透压、干燥渗透压、干燥巴氏消毒法、巴氏消毒法、煮沸消毒、碘煮沸消毒、碘液、氯气液、氯气高温灭菌锅、高温灭菌锅、 5%的石炭酸的石炭酸80第三节第三节 微生物与微生物之间的关系微生物与微生物之间的关系l竞争关系l互生关系l共生关系l拮抗作用l猎食关系 l寄生关系81l多种微生物共同生活于一个环境中时，因一种微生多种微生物共同生活于一个环境中时，因一种微生物优先利用有限养料、空间、或其它共同要

70、求的物物优先利用有限养料、空间、或其它共同要求的物质，致使另一种微生物养料缺乏质，致使另一种微生物养料缺乏, ,生长发育受阻。生长发育受阻。l包括种内竞争和种间竞争。竞争导致优势种群（个包括种内竞争和种间竞争。竞争导致优势种群（个体）的胜利和劣势种群（个体）的淘汰。对生物进体）的胜利和劣势种群（个体）的淘汰。对生物进化有利。化有利。l微生物对干旱、高温和低温等极端因子的抗性也对微生物对干旱、高温和低温等极端因子的抗性也对其竞争能力有重要影响。在发酵工业上其竞争能力有重要影响。在发酵工业上, ,常利用加大常利用加大接种量来控制少量杂菌的污染接种量来控制少量杂菌的污染, ,也是利用微生物的竞也是利

71、用微生物的竞争关系。争关系。l好氧生物处理中的菌胶团细菌和丝状细菌好氧生物处理中的菌胶团细菌和丝状细菌竞争关系82互生关系(原始合作关系)l两种生物都可以单独生活，当生活在一起时，两种生物都可以单独生活，当生活在一起时，比单独生活的好，但二者不形成共生组织比单独生活的好，但二者不形成共生组织( (生生命整体命整体) )的关系。的关系。氧化塘中的藻类和细菌。氧化塘中的藻类和细菌。CO2+光光O2藻类藻类废水中的有机物废水中的有机物好氧细菌好氧细菌无机物无机物 CO283互生关系的极端表现，形成特殊的共生体，互生关系的极端表现，形成特殊的共生体，不能分开独自生活不能分开独自生活 共生关系共生关系共

72、同依存共同依存藻类光合作用制藻类光合作用制造糖造糖,真菌酸化岩真菌酸化岩石吸收矿物质石吸收矿物质84偏害关系偏害关系(拮抗作用拮抗作用)微生物通过产生某种特殊的代谢产物或改变环境条微生物通过产生某种特殊的代谢产物或改变环境条件来抑制或杀死另一微生物种群的现象。件来抑制或杀死另一微生物种群的现象。l1 1非特异性偏害非特异性偏害 指一种微生物通过自身的代谢活动改变环境条指一种微生物通过自身的代谢活动改变环境条件件, ,非特异性地抑制其他微生物的作用。非特异性地抑制其他微生物的作用。l其作用方式：其作用方式：产酸。产酸。产生乙醇。产生乙醇。 改变氧改变氧分压。分压。 l2 2特异性偏害特异性偏害

73、一种微生物在代谢活动中专门产生的一些特殊一种微生物在代谢活动中专门产生的一些特殊次生代谢产物能在低浓度下有选择性地抑制或杀死次生代谢产物能在低浓度下有选择性地抑制或杀死另一种微生物的作用。另一种微生物的作用。85例如：例如：青霉产生青霉素抑制青霉产生青霉素抑制G+细菌生长繁殖细菌生长繁殖此处没有细菌此处没有细菌细菌菌落细菌菌落青青霉霉86捕食关系捕食关系l一种生物以另一种生物一种生物以另一种生物为食料。为食料。l原生动物和细菌间：原生动物和细菌间： 原生动物吃掉一部分细原生动物吃掉一部分细菌，促进生物的凝聚作用，菌，促进生物的凝聚作用，使出水清澈。但细菌被吃过使出水清澈。但细菌被吃过多或活性污

74、泥的结构破坏过多或活性污泥的结构破坏过大，就会产生不利的影响。大，就会产生不利的影响。87寄生关系寄生关系l寄生是一种生物生活在另一种生物表面或体内寄生是一种生物生活在另一种生物表面或体内并对后者产生危害的相互关系。并对后者产生危害的相互关系。在这一关系中在这一关系中前者称为寄生物，后者称为寄主。前者称为寄生物，后者称为寄主。l 微生物间的寄生关系有时也会给工农业生微生物间的寄生关系有时也会给工农业生产带来巨大的损失。例如，苏芸金芽孢杆菌的产带来巨大的损失。例如，苏芸金芽孢杆菌的生产中，常遇到噬菌体的危害而造成损失。生产中，常遇到噬菌体的危害而造成损失。l但另一方面人们又能利用它们的寄生关系来

75、杀但另一方面人们又能利用它们的寄生关系来杀死有害微生物，防治动植物病害。死有害微生物，防治动植物病害。 88l冬虫夏草冬虫夏草，是子囊菌寄是子囊菌寄生于鳞翅目幼虫而形成生于鳞翅目幼虫而形成的。的。l冬季，虫体蛰伏在土中，冬季，虫体蛰伏在土中，真菌孢子侵入虫体，并真菌孢子侵入虫体，并生长发育，使虫体内充生长发育，使虫体内充满菌丝，幼虫死亡。来满菌丝，幼虫死亡。来年温暖潮湿时，自幼虫年温暖潮湿时，自幼虫的头部长出棒状子实体的头部长出棒状子实体露出土面，形似野草，露出土面，形似野草，故谓故谓“冬虫夏草冬虫夏草”。8990微生物的生长繁殖的基本规律 方方 法法主主 要要 措措 施施适宜菌种适宜菌种保藏

76、期保藏期评评 价价冰箱保藏法（斜面）冰箱保藏法（斜面）低温低温4各大类各大类1-6月月简便简便冰箱保藏法（半固体）冰箱保藏法（半固体）低温低温4，避氧，避氧细菌，酵母菌细菌，酵母菌6-12月月简便简便石蜡油封藏法石蜡油封藏法低温低温4，阻氧，阻氧各大类各大类1-2年年简便简便甘油悬液保藏法甘油悬液保藏法低温低温-70，保护剂，保护剂（15-50甘油）甘油）细菌，酵母菌细菌，酵母菌10年年较简便较简便沙土保藏法沙土保藏法干燥、无营养干燥、无营养产产孢子孢子微生物微生物1-10年年简便简便有效有效冷冻干燥保藏法冷冻干燥保藏法干燥、低温、无氧、有保护干燥、低温、无氧、有保护剂剂各大类各大类5-15年年繁繁高效高效液氮保藏法液氮保藏法超低温超低温-196，有保护剂，有保护剂各大类各大类大于大于15年年繁高效繁高效第四节第四节 菌种的退化、复壮和保藏菌种的退化、复壮和保藏91