《130320微生物的生长与控制6学时》由会员分享，可在线阅读，更多相关《130320微生物的生长与控制6学时（130页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第六章 微生物的生长与控制（6学时）第一节第一节 微生物的群体生长（微生物的群体生长（2 2学时）学时）第二节第二节 环境对微生物生长的影响（环境对微生物生长的影响（2 2学时）学时）第三节第三节 微生物生长的控制（微生物生长的控制（2 2学时）学时）第一节 微生物的群体生长u一、微生物群体生长的测量u二、细菌的生长曲线u三、分批培养和连续培养一、微生物群体生长的测量u（一）细胞数量的测定u（二）生物量的测定（一）细胞数量的测定u细胞总数：包括活的细胞和已丧失生活能力的细胞，多数情况下更关注计算活菌数u测定方法：显微镜计数法、比浊法、 稀释平皿法等、显微镜直接计数法u直接计数法：仅适用于单细胞
2、的微生物类群，测定时需用细菌计数器或血细胞计数板在普通光学或相差显微镜下直接观察并记录微生物细胞数u用于直接测数的菌悬液浓度一般不宜过低或过高：细菌为107-1010个/ml；酵母菌和真菌孢子应为104-106个/ml菌液中的总菌数=A/516104B=32000AB (个/ml） 大方格体积=0.1mm31ml菌液=104个大方格设菌液稀释倍数为B大方格中方格计数：5个中方格中的总菌数为A直接计数法的优缺点u优点：快捷简便、容易操作u缺点：不能区分死菌与活菌及形状与微生物相似的颗粒性杂质；不适于对运动细菌的计数；个体小的细菌在显微镜下难以观察、比浊测数法u比浊法：在一定范围内，菌悬液中的细胞
3、浓度与混浊度成正比；因此，借助于分光光度计，在一定波长下测定菌悬液的光密度（OD） ，就可计算出菌液的浓度u实验测量时应控制在菌浓度与光密度成正比的线性范围内，否则不准确比浊法的优缺点u优点：快速、简便u缺点：易受干扰、稀释平皿测数法u活菌计数法：理论上在高度稀释条件下的每一个活的单细胞均能繁殖成一个菌落，因而可以用培养的方法使每个活细胞生长成一个单独的菌落，并通过长出的菌落数去推算菌悬液中的活菌数每毫升菌液活菌数（CFU/ml）（同一稀释度三个以上重复平皿菌落平均数/涂平板菌液体积）稀释倍数活菌计数法的优缺点u优点：本法是迄今仍广泛采用的主要活菌计数方法u缺点：麻烦费工费时，而且在混合微生物
4、样品中只能测定出优势菌、液体稀释培养计数法u最大或然数法(most probable number，MPN)：利用待测微生物生理功能的选择性来摆脱其它类群的干扰，并通过该生理功能的表现来判断该群微生物的存在和丰度最大或然数法的优缺点u优点：适用于含菌量少的样品或一些在固体培养基上不宜生长的细菌样品，如污水、牛奶的微生物数量u缺点：只能进行特殊生理群的测定，结果也较为粗放、滤膜浓缩法u滤膜法：测定时让样品通过特殊的微生物收集装置(如微孔滤膜等)，富集其中的微生物，然后将收集到的微生物洗脱后测数，再换算成原来水或空气中的数量滤膜法的优缺点u优点：该法适用于检测空气、水等体积大而且含菌浓度较低的样品
5、中的活菌数u缺点：结果也较为粗放一、微生物群体生长的测量u（一）细胞数量的测定u（二）生物量的测定（二）生物量的测定u生物量：是指一种生物单位体积的重量，多以克为计量单位u测定方法：细胞干重法、DNA含量测定法、 总氮量测定法、代谢活性法等 、细胞干重法u细胞干重法：将单位体积的微生物培养液经离心收集并用水反复洗涤菌体，经常压或真空干燥后精确称重，即可计算出培养物的总生物量u一般每1mg细菌干重约等于45mg湿菌鲜重和相当于45109个细胞，可以此作标准从干重作需要的转换u本法适用于含菌量高，不含或少含非菌颗粒性杂质的环境或培养条件、DNA含量测定法uDNA含量测定法：微生物细胞中的DNA含量
6、较为稳定，可以根据分离出的样品中的DNA含量来计算微生物的生物量u经测定大肠杆菌每个细胞平均含8.410-5ng DNA ，其细胞的DNA含量为34、总氮量测定法u总氮量测定法：蛋白质是微生物细胞的主要含氮有机物，核酸、类脂等中也含有一定量的氮素；通过化学分析方法测出待测样品的含氮量，从而推算出细胞的生物量u已知细菌细胞干重的含氮量一般为1215u本法适用于在固体或液体条件下微生物总生物量的测定，但需充分洗涤菌体以除去含氮杂质，缺点是操作程序较复杂，除必需外很少采用、代谢活性法u代谢活性法：根据微生物的生命活动强度来估算其生物量；如测定单位体积培养物在单位时间内消耗的营养物或02的数量，或者是
7、测定微生物代谢过程中的产酸量或CO2量等，均可以在一定程度上反映微生物的生物量u本法系间接法，影响因素较多，误差也较大，仅在特定条件下作比较分析时使用二、细菌的生长曲线u（一）延缓期u（二）对数期u（三）稳定期u（四）衰亡期细菌的生长曲线u生长曲线(growth curve)：细菌接种定量的液体培养基，在培养过程中定时取样测数，然后以时间为横坐标，活菌数的对数为纵坐标，绘出一条类似于S形的曲线；该曲线反映细菌在整个培养期间菌数的变化规律u一条典型的生长曲线可分为延缓期、对数期、稳定期和衰亡期四个时期（一）延缓期u延缓期(lag phase)：指接种新鲜培养液的细菌，因代谢系统适应新环境的需要，
8、细胞不分裂，数目没有增加的一段时期u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，短的只需要几分钟，长的需数小时缩短迟缓期的常用手段 u通过遗传学方法改变种的遗传特性使迟缓期缩短u利用对数生长期的细胞作为种子u尽量使接种前后所使用的培养基组成不要相差太大u适当扩大接种量二、细菌的生长曲线u（一）延缓期u（二）对数期u（三）稳定期u（四）衰亡期（二）对数期u对数生长期(Log phase)：指细菌代谢旺盛，分裂迅速，单位时间内细胞数量呈几何级数增长的时期u对数期在生长曲线上表现为一条上升的直线世代时间u世代时间（G）：细菌在对数期每分裂一次所需时间，计算公式如下：G =
9、t/n = t/3.3(lgNt-lgN0)=0.301t/(lgNt-lgN0)ut：细胞分裂n代所需总时间；n：繁殖世代数；N0：对数期开始时细菌数；Nt：对数期t时细菌数影响代时长短的因素u菌种：不同菌种代时差别显著u培养基成分：在营养丰富的培养基中生长代时短，培养基成分还可影响菌种的生长总量u培养温度：在一定范围，代时与培养温度呈负相关菌菌 种种代代 时时Escherichia coliEscherichia coli（大（大肠肠埃希氏菌）埃希氏菌）12.5-17 min12.5-17 minBacillus Bacillus subtilissubtilis（枯草芽（枯草芽孢孢杆菌）
10、杆菌）26-32 min26-32 minStaphylococcus Staphylococcus aureusaureus（金黄色葡萄球菌）（金黄色葡萄球菌）27-30 min27-30 minStreptococcus Streptococcus lactislactis（乳酸（乳酸链链球菌）球菌）26-48 min26-48 minLactobacillus acidophilusLactobacillus acidophilus（嗜酸乳杆菌）（嗜酸乳杆菌）66-87 min66-87 minSaccharomycesSaccharomyces cerevisiaecerevisiae
11、（酿酿酒酵母）酒酵母）120 min120 minMycobacterium tuberculosisMycobacterium tuberculosis（结结核分枝杆菌）核分枝杆菌）792-932 min792-932 minNitrobacterNitrobacter agilisagilis（活（活跃跃硝化硝化细细菌）菌）1200 min1200 minnanobacteriananobacteria ( (纳纳米米细细菌菌) )3 3天天超微型超微型细细菌菌100100年年E. ColiE. Coli 在不在不在不在不同温度下的同温度下的同温度下的同温度下的代代代代时时温温温温度度度度
12、（）代代代代时时（分分分分）温温温温度度度度（）代代代代时时（分分分分）1 10 08 86 60 03 35 52 22 21 15 51 12 20 03 37 71 17 72 20 09 90 04 40 01 17.7.5 52 25 54 40 04 45 52 20 03 30 02 29 94 47.7.5 57 77 7菌名菌名培养基培养基培养温度培养温度代代时时minmin大大肠肠杆菌杆菌E. coliE. coli 肉肉汤汤37371717牛奶牛奶373712.512.5产产气气肠细肠细菌菌EnterobacterEnterobacter aerogenesaerogen
13、es肉肉汤汤或牛奶或牛奶373716181618组组合合373729442944乳酸乳酸链链球菌球菌 Streptococcus Streptococcus lactislactis牛奶牛奶37372626乳糖肉乳糖肉汤汤37374848二、细菌的生长曲线u（一）延缓期u（二）对数期u（三）稳定期u（四）衰亡期（三）稳定期u稳定生长期(Stationary phase)：细菌经过对数期的旺盛生长后，某些营养物质开始缺乏，pH和Eh等发生变化，限制了菌体的生长和分裂，使细胞死亡数与增长数接近平衡u这一时期内，细胞开始累积储藏物质（如糖原、异染粒等）或合成次生代谢产物，芽孢菌内开始产生芽孢菌体产量
14、u生长产量常数（生长得率，growth yield， Y ） ：表示细菌对基质利用效率的高低，反映了菌体产量与营养物质消耗之间的比例关系，即：u u X为稳定期的细胞干重，x0为刚接种时的细胞干重， C0为限制性营养物的最初浓度， C为稳定期时限制性营养物的浓度延长稳定期的常用手段u补料：补充营养物质，同时取走代谢产物u恢复培养条件：调节pH、调节温度、增加通气量等二、细菌的生长曲线u（一）延缓期u（二）对数期u（三）稳定期u（四）衰亡期（四）衰亡期u衰亡期（death phase）：营养物质耗尽和有毒代谢产物的大量积累，细菌死亡率逐步增加和活细菌逐步减少，标志进入衰亡期u该时期细菌代谢活性降
15、低，细菌衰老并出现自溶；细胞常表现为多形态，产生许多畸形细胞，其革兰氏染色亦不稳定，许多G+细菌的衰老细胞可能表现为G-四、分批培养和连续培养u（一）分批培养和连续培养u（二）连续培养的两种方式（一）分批培养和连续培养u分批培养（batch culture）：采用完全封闭的容器，一次接种，静置培养，最后一次收获培养基的培养方法u连续培养(continous culture）：在整个培养期间，通过一定的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培养方法 连续培养的优缺点u连续发酵与分批发酵相比的优点：缩短发酵周期，提高设备利用率，降低产品成本；便于自动控制；降低动力消耗及体力劳动强度
16、；产品质量较稳定u连续发酵与分批发酵相比的缺点：营养基质的利用率低；培养时间长，杂菌污染的机会增多；菌种退化四、分批培养和连续培养u（一）分批培养和连续培养u（二）连续培养的两种方式（二）连续培养的两种方式u连续培养的原理：当微生物在单批培养方式下生长达到对数期后期时，一方面以一定的速度流进新鲜培养基并搅拌，另一方面以溢流方式流出培养液，使培养物达到动态平衡，其中的微生物就能长期保持对数期的平衡生长状态和稳定的生长速率u连续培养的方式：恒浊培养-保持恒定的混浊度；恒化培养-保持恒定的流速1、恒浊培养u恒浊连续培养：通过光电装置自动测定并藉调节加入培养液的流速来保持培养物浊度恒定的培养方法u恒浊
17、培养一般采用较高浓度养料的完全培养基，没有限制生长的营养成分，可以使菌体维持最高的生长速率u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的使用范围u恒浊培养可用于生产大量菌体u恒浊培养也可用于生产与菌体生长相平行的某些代谢产物，如乳酸、乙醇等 2、恒化培养u恒化连续培养：是在整个培养过程中通过控制培养基中某种营养物质的浓度基本恒定，从而保持细菌比生长速率恒定的培养方式u限制性因子：必须是菌体生长所必需的营养物质（如氨基酸、葡萄糖、无机盐等），并将其控制在较低的浓度，而其他营养物均过量u细菌的生长速率取决于限制性因子的浓度，并
18、低于最高生长速率 恒化培养的使用范围u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u多用于科研，如突变株分离、不同条件下的代谢变化、模拟自然营养条件建立实验模型等 3、恒浊器与恒化器的比较 装装置置控制控制对对象象限制限制生长生长因子因子培养培养基流基流速速生生长长速率速率产产物物应应用用范范围围恒恒浊浊器器菌体密度菌体密度无无不恒不恒定定最高最高速率速率大量菌体或与大量菌体或与菌体相平行的菌体相平行的代代谢产谢产物物生生产产为为主主恒恒化化器器培养基培养基流速流速有有恒定恒定低于低于最高最高速率速率不同生不同生长长速率速率的菌体的菌体实验实验室研室研究究为为主主第七章 微生物的生长
19、与控制（6学时）第一节第一节 微生物的群体生长（微生物的群体生长（2 2学时）学时）第二节第二节 环境对微生物生长的影响（环境对微生物生长的影响（2 2学时）学时）第三节第三节 微生物生长的控制（微生物生长的控制（2 2学时）学时）第二节 环境对微生物生长的影响u一、温度u二、水分及其可给性u三、氢离子浓度u四、氧气和氧化还原电位u五、辐射u六、化学杀菌剂和抑菌剂影响微生物生长的环境条件u影响微生物生长的环境条件主要有物理、化学和生物因子三大方面u本节将讨论属于前二类的温度、水分、pH、02、氧化还原电位、辐射和化学药剂等对微生物生长的影响一、温度u（一）微生物的生长温度类型u（二）温度对微生
20、物的影响u（三）致死温度与致死时间最适生长温度u最低温度：是指微生物能生长的温度下限；在此温度范围内，微生物尚能缓慢生长u最高温度：是指微生物能生长的温度上限；在此温度下，微生物尚能生长，而超过该温度时，微生物立即停止生长或死亡u最适温度：最适合生长的温度；在此温度范围内，微生物迅速生长（一）微生物的生长温度类型u 低温型微生物（psychrophiles）：嗜冷微生物u中温型微生物（mesophiles） ：嗜温微生物u高温型微生物（thermophiles） ：嗜热微生物微生物微生物类类型型生生长长温度范温度范围围（）最低最低最适最适最高最高低温型低温型专专性嗜冷性嗜冷-12-125155
21、1515201520兼性嗜冷兼性嗜冷-50-501020102025302530中温型中温型102010202540254040504050高温型高温型嗜嗜热热3030456045607070极端嗜极端嗜热热3030709070901001001、低温型微生物u主要分布在地球的两极、冷泉、深海、冷冻场所及冷藏食品中，如假单孢菌中的某些嗜冷菌在低温下生长，常引起冷藏食品的腐败u低温生长机理：代谢酶在低温下活性较高；细胞膜中的不饱和脂肪酸含量高，使膜在低温下保持半流动状态和较高生理活性2、中温型微生物 u自然界中绝大多数微生物种类属于这种类型，适于在2540生长u广泛分布于土壤、水、空气和动植物上
22、，以及哺乳动物生活的各种环境中3、高温型微生物 u主要分布在温泉、堆肥和土壤中：嗜热微生物的最适温度在4560，存在于堆肥和沼气发酵池等环境中；极端嗜热微生物的最适温度在7090，存在于温泉和大洋底火山喷口等处u高温微生物的生长机制：酶、蛋白质以及核糖体有较强的抗热性；核酸G+C含量高，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常的液晶状态一、温度u（一）微生物的生长温度类型u（二）温度对微生物的影响u（三）致死温度与致死时间（二）温度对微生物的影响 u从总体上看，微生物生长和适应的温度范围从-12100或更高，每种微生物具有最低、最适和最高三个临界值u超过最高温度：蛋白
23、质凝固；酶变性失活；代谢停滞死亡u低于最低下限：冻结时细胞水分变成冰晶，冰晶对细胞膜产生机械损伤，膜内物质外漏，造成细胞脱水一、温度u（一）微生物的生长温度类型u（二）温度对微生物的影响u（三）致死温度与致死时间（三）致死温度与致死时间u致死温度（Lethal temperature）：10min内杀死某种微生物的高温界限；大多数细菌、病毒、酵母菌和真菌菌丝的致死温度为50-66，放线菌和真菌孢子为75-80 ，细菌芽孢在100 以上u致死时间（Lethal time）：在某一温度下杀死细胞所需的最短时间二、水分及其可给性u（一）水的活度u（二）微生物的最适w值（一）水的活度u水的活度：环境中
24、水的可给性，一般用水的活度值（w)为指标，即指在一定温度和压力条件下，溶液的蒸汽压力与纯水蒸气压力之比，即： w =P/P0u纯水的w =1；溶质越多， w值越小；土壤中w在0.99至1.00之间u微生物生长所要求的w值通常在0.660.99之间，每一种微生物都有其最适w值二、水分及其可给性u（一）水的活度u（二）微生物的最适w值（二）微生物的最适w值u细菌：最适w =0.930.99u大多数酵母：最适w =0.880.91u丝状真菌：最适w =0.80u嗜盐细菌：最适w =0.76；地衣和嗜干燥真菌：最适w =0.600.70水活度（水活度（ w w) )生长环境生长环境微生物种类微生物种类
25、1.001.00纯水纯水柄杆菌、螺菌柄杆菌、螺菌0.901.000.901.00农业土壤农业土壤大多数微生物大多数微生物0.980.98海水海水假单胞菌、弧菌假单胞菌、弧菌0.950.95面包面包大多数大多数GG+ +杆菌杆菌0.900.90糖浆、火腿糖浆、火腿GG+ +球菌、毛霉、镰孢霉球菌、毛霉、镰孢霉0.850.85咸腊肠咸腊肠酵母酵母0.800.80水果、蛋糕、果酱水果、蛋糕、果酱酵母、青霉酵母、青霉0.750.75盐湖、咸鱼盐湖、咸鱼盐杆菌、盐球菌、盐杆菌、盐球菌、 曲霉曲霉0.700.70谷物、蜜饯、干果谷物、蜜饯、干果嗜干燥真菌嗜干燥真菌三、氢离子浓度u（一）微生物的最适pH值u
26、（二）pH对微生物的影响u（三）pH的变化与调节（一）微生物的最适pH值u嗜碱微生物：硝化细菌、尿素分解菌、多数放线菌u耐碱微生物：部分细菌u中性微生物：绝大多数细菌，一部分真菌u耐酸微生物：大部分酵母菌和霉菌、乳酸杆菌、醋酸杆菌u嗜酸微生物：硫杆菌属三、氢离子浓度u（一）微生物的最适pH值u（二）pH对微生物的影响u（三）pH的变化与调节（二）pH对微生物的影响u影响膜表面电荷的性质及膜的通透性，进而影响对物质的吸收能力u改变酶活、酶促反应的速率及代谢途径：如：酵母菌在pH4.5-5产乙醇，在 pH6.5以上产甘油、酸u环境pH值还影响培养基中营养物质的离子化程度，从而影响营养物质吸收，或有
27、毒物质的毒性三、氢离子浓度u（一）微生物的最适pH值u（二）pH对微生物的影响u（三）pH的变化与调节（三）pH的变化与调节 四、氧气和氧化还原电位u（一）微生物的需氧性u（二）Eh对微生物的影响u（三）改变Eh值的方式（一）微生物的需氧性u严格需氧菌：包括大多数细菌、几乎全部的放线菌严格需氧菌：包括大多数细菌、几乎全部的放线菌和丝状真菌，它们只能在有氧的条件下生长和丝状真菌，它们只能在有氧的条件下生长u兼性厌氧菌：包括部分细菌和酵母菌，在有氧条件兼性厌氧菌：包括部分细菌和酵母菌，在有氧条件下较好生长，也能在无氧条件下生长一段时间下较好生长，也能在无氧条件下生长一段时间u微需氧菌：属于本类的微
28、生物种类不多，只能在含微需氧菌：属于本类的微生物种类不多，只能在含氧量为氧量为2 2-10-10的微好气条件下生长，如嗜盐片球的微好气条件下生长，如嗜盐片球菌菌u严格厌氧菌：主要包括部分细菌和原生动物中的少严格厌氧菌：主要包括部分细菌和原生动物中的少数类群，它们只能在无氧的条件下生长数类群，它们只能在无氧的条件下生长四、氧气和氧化还原电位u（一）微生物的需氧性u（二）Eh对微生物的影响u（三）改变Eh值的方式（二）Eh对微生物的影响uEh值即氧化还原电位，能综合反映环境的氧化还原状况u各种微生物要求不同的Eh值u好氧性微生物：好氧性微生物：+0.1+0.1伏以上时可正常生长，以伏以上时可正常生
29、长，以+0.3+0.4+0.3+0.4伏为宜；伏为宜；u厌氧性微生物：低于厌氧性微生物：低于+0.1+0.1伏条件下生长；伏条件下生长；u兼性厌氧微生物：兼性厌氧微生物：+0.1+0.1伏以上时进行好氧呼吸，伏以上时进行好氧呼吸，+0.1+0.1伏以下时进行发酵伏以下时进行发酵 四、氧气和氧化还原电位u（一）微生物的需氧性u（二）Eh对微生物的影响u（三）改变Eh值的方式（三）改变Eh值的方式u改善通气条件u降低培养基pHu加入氧化性物质，如半胱氨酸、硫化乙醇等u微生物本身的代谢作用五、辐射u（一）可见光对微生物的影响u（二）紫外线对微生物的影响u（三）电离辐射对微生物的影响（一）可见光对微生
30、物的影响u可见光：波长在400760nm范围内的电磁波u少数微生物需要光作为能源；部分具有生长趋光性；另外，散射光可以刺激形成子实体u一般，可见光对大多数化能微生物没有影响，但是太强或连续长时间照射也会导致微生物死亡（光氧化作用）五、辐射u（一）可见光对微生物的影响u（二）紫外线对微生物的影响u（三）电离辐射对微生物的影响（二）紫外线对微生物的影响u紫外线：波长在100 400nm范围内的电磁波；其中波长在260 280nm处的紫外线杀菌力最强u杀菌原理：紫外线作用于DNA ，使其产生胸腺嘧啶二聚体，引起DNA结构变形，阻碍正常的碱基配对，从而造成微生物变异或死亡；另外，紫外线会使空气中的分子
31、氧变成臭氧，臭氧释放的原子氧有杀菌作用u应用：由于穿透力差，只适用于物体表面以及空气、水的消毒杀菌；也用于诱变育种 五、辐射u（一）可见光对微生物的影响u（二）紫外线对微生物的影响u（三）电离辐射对微生物的影响（三）电离辐射对微生物的影响u电离辐射：、射线 ，波长短，能量高，有较强的杀伤力u杀菌原理 ：可引起水和其他物质的电离，产生游离基，使核酸、蛋白质或酶发生变化，造成细胞损伤或死亡 u特点：穿透力强，非专一性，作用于一切细胞成分，对所有生物均有杀伤作用 u应用：用于不耐热食品、药品和塑料制品的杀菌或菌种诱变 六、化学杀菌剂和抑菌剂u（一）化学药剂对微生物的影响u（二）灭菌、消毒和防腐（一）
32、化学药剂对微生物的影响u破坏细胞结构，如苯酚和乙醇等u干扰细胞的能量代谢，如重金属、一氧化碳和氰化物等u干扰细胞物质的合成，如磺胺、氨基酸和核苷酸类似物等六、化学杀菌剂和抑菌剂u（一）化学药剂对微生物的影响u（二）灭菌、消毒和防腐（二）灭菌、消毒和防腐u防腐(Antiseptsis)：是在化学物质作用下，防止或抑制微生物生长的一种措施，它能防止食物腐败或其他物质霉变u消毒(Disinfection)：是利用某种方法杀死或灭活物质或物体中所有病原微生物的一种措施，它可以起到防止感染或传播的作用u灭菌(Sterilization)：是指利用某种方法杀死物体中包括芽孢在内的所有微生物的一种措施；灭菌
33、后的物体不再有可存活的微生物第七章 微生物的生长与控制（6学时）第一节第一节 微生物的群体生长（微生物的群体生长（2 2学时）学时）第二节第二节 环境对微生物生长的影响（环境对微生物生长的影响（2 2学时）学时）第三节第三节 微生物生长的控制（微生物生长的控制（2 2学时）学时）第三节 微生物生长的控制u一、控制微生物的化学物质u二、控制微生物的物理因素一、控制微生物的化学物质u（一）抗微生物剂u（二）抗代谢物u（三）抗生素（一）抗微生物剂u抗微生物剂：是指一类生物合成或人工合成的，能够杀死或抑制微生物生长的化学物质u杀菌剂（消毒剂）：抑制或杀灭病原微生物，对人体有害作用；主要用于物体表面、器
34、械和环境中微生物的杀灭u防腐剂：抑制或阻止微生物生长，但对人体或动物毒性较低；用于肌体表面，如皮肤、粘膜、伤口等处防止感染，也可用于食品饮料、药品的防腐类类型型名称及使名称及使用用浓浓度度作用机制作用机制应应用范用范围围重金重金属属盐盐0.05-0.1%0.05-0.1%升汞升汞 0.1-0.1-1%AgNO1%AgNO3 3使蛋白使蛋白质质变变性性非金属物品，非金属物品，器皿器皿皮肤，滴新皮肤，滴新生儿眼睛生儿眼睛酚酚类类3-5%3-5%石炭石炭酸酸2%2%煤酚皂煤酚皂蛋白蛋白质变质变性，性，损伤细损伤细胞胞膜膜地面、家具、地面、家具、器皿器皿皮肤皮肤醇醇类类70-75%70-75%乙乙醇醇
35、蛋白蛋白变变性、性、脱水、溶脱水、溶脂脂皮肤、器械皮肤、器械醛类醛类0.5-10%0.5-10%甲甲醛醛蛋白蛋白质变质变性性物品消毒、物品消毒、接种室熏蒸接种室熏蒸氧化氧化剂剂0.1%KMn0.1%KMnOO4 4蛋白蛋白质变质变性性皮肤、尿道、皮肤、尿道、水果蔬菜水果蔬菜卤卤素素及其及其化合化合物物0.2-0.2-0.5mg/L0.5mg/L氯氯气气10-20%10-20%漂漂白粉白粉0.5-1%0.5-1%漂漂白粉白粉2.5%2.5%碘酒碘酒破坏破坏细细胞胞膜、膜、蛋白蛋白质变质变性性饮饮水、游泳水、游泳池、池、地面、地面、厕厕所所、空气、空气表面表面活性活性剂剂0.05-0.1%0.05
36、-0.1%新新洁洁尔尔灭灭破坏膜及破坏膜及蛋白蛋白质质皮肤、黏膜、皮肤、黏膜、手手术术器械器械染料染料2-4%2-4%龙龙胆胆紫紫蛋白蛋白质变质变性性皮肤、皮肤、伤伤口口石炭酸系数u在临床上最早使用的消毒剂-石炭酸u石炭酸系数：指在一定时间内被试药剂能杀死全部供试菌的最高稀释度和达到同效的石炭酸的最高稀释度的比率u一般规定处理时间为10分钟，而供试菌定为Salmonella typhi（伤寒沙门氏菌）一、控制微生物的化学物质u（一）抗微生物剂u（二）抗代谢物u（三）抗生素（二）抗代谢物u抗代谢物：是指在结构上与生物体所必需的代谢物很相似的化合物，以至可以和特定的酶结合，从而阻碍了酶的功能，干扰
37、了代谢的正常进行u如叶酸对抗物（磺胺）； 尿嘧啶对抗物（5-氟尿嘧啶），胸腺嘧啶对抗物（5-溴胸腺嘧啶）；苯丙氨酸对抗物（对氟苯丙氨酸）等一、控制微生物的化学物质u（一）抗微生物剂u（二）抗代谢物u（三）抗生素（三）抗生素u抗生素：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，在很低浓度时就能杀死微生物或抑制其生长1、抗生素的作用机制u抑制细菌细胞壁合成u破坏细胞质膜u作用于呼吸链以干扰氧化磷酸化u抑制蛋白质和核酸合成2、抗药性的发生机制u细胞质膜透性改变，使抗生素不进入细胞或进入细胞后被细胞u主动排出u药物作用靶改变u合成了修饰抗生素的酶u抗性菌株发生遗传变异，导致合成新的多聚体，以取
38、代或部分取代原来的多聚体 3、抗药性的对策u第一次使用的药物剂量要足u避免在一个时期或长期多次使用同种抗生素u不同的抗生素(或与其他药物)混合使用u对现有抗生素进行改造u筛选新的更有效的抗生素 二、控制微生物的物理因素u（一）高温灭菌u（二）辐射灭菌u（三）过滤灭菌1、高温灭菌u巴斯德消毒法： 6366，30min或70 15min，应用于牛奶、饮料和酒类等食品的灭菌u干热灭菌：160-170 ，1-2h，可用于培养皿等各种器皿的灭菌u湿热灭菌：121 ，30min，可用于培养基的灭菌；同一温度下，湿热灭菌比干热灭菌的效果好二、控制微生物的物理因素u（一）高温灭菌u（二）辐射灭菌u（三）过滤灭
39、菌（二）辐射灭菌u辐射灭菌：是利用电磁辐射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u用于灭菌的电磁波有微波，紫外线(UV)、X-射线和-射线等二、控制微生物的物理因素u（一）高温灭菌u（二）辐射灭菌u（三）过滤灭菌（三）过滤灭菌u过滤灭菌：采用滤孔比细菌还小的筛子或滤膜作成各种过滤器，当空气或液体流经筛子或滤膜时，微生物不能通过滤孔而被阻留在一侧，从而达到灭菌的目的u应用：对于含酶、血清、维生素和氨基酸等热敏物质除菌常用的细菌过滤器u实验室常用的滤器：滤膜过滤器、蔡氏过滤器、玻璃过滤器、磁土过滤器等u过滤介质：醋酸纤维素膜、硝酸纤维素膜、聚丙烯膜、石棉板、烧结陶瓷、烧结玻璃等u滤器孔
40、径：常用0.22 m 、0.45 m【小结】u名词解释：纯培养、连续培养、水的活度、灭菌、消毒、防腐u测定微生物群体生长有哪些方法？各有何特点和适用范围？u什么是生长曲线？单细胞微生物的典型生长曲线可分几期？其划分的依据是什么？u什么叫连续培养？指出连续培养的根据是什么？【小结】u什么叫最适温度？温度对同一微生物的生长速度、什么叫最适温度？温度对同一微生物的生长速度、生长量、代谢速度、各代谢产物累积量的影响是否生长量、代谢速度、各代谢产物累积量的影响是否相同？研究这一问题有何实践意义？相同？研究这一问题有何实践意义？u什么叫水活度？它对微生物的生命活动有何影响？什么叫水活度？它对微生物的生命活动有何影响？u在微生物培养过程中，引起在微生物培养过程中，引起pHpH值改变的原因有哪些值改变的原因有哪些？在实践中如何保证微生物能处于较稳定和合适的？在实践中如何保证微生物能处于较稳定和合适的pHpH环境中？环境中？u为什么不能滥用抗生素，你能说出哪些理由？为什么不能滥用抗生素，你能说出哪些理由？
