第七章微生物的生長(zhǎng)

1、微生物的生長(zhǎng)繁殖微生物的生長(zhǎng)繁殖及其控制及其控制生物個(gè)體由小到大的增長(zhǎng)，即表現(xiàn)生物個(gè)體由小到大的增長(zhǎng)，即表現(xiàn)為細(xì)胞組分與結(jié)構(gòu)在量方面的增加為細(xì)胞組分與結(jié)構(gòu)在量方面的增加 生長(zhǎng)生長(zhǎng)指生物個(gè)體數(shù)目的增加指生物個(gè)體數(shù)目的增加 繁殖繁殖 在單細(xì)胞微生物中，生長(zhǎng)繁殖的速度很快，而在單細(xì)胞微生物中，生長(zhǎng)繁殖的速度很快，而且兩者始終交替進(jìn)行，個(gè)體生長(zhǎng)與繁殖的界限難且兩者始終交替進(jìn)行，個(gè)體生長(zhǎng)與繁殖的界限難以劃清，因此實(shí)際上常群體生長(zhǎng)作為衡量微生物以劃清，因此實(shí)際上常群體生長(zhǎng)作為衡量微生物生長(zhǎng)的指標(biāo)。生長(zhǎng)的指標(biāo)。 群體生長(zhǎng)的實(shí)質(zhì)是包含著個(gè)體細(xì)胞生長(zhǎng)與繁群體生長(zhǎng)的實(shí)質(zhì)是包含著個(gè)體細(xì)胞生長(zhǎng)與繁殖交替進(jìn)行的過程殖交

2、替進(jìn)行的過程第一節(jié)第一節(jié) 微生物純培養(yǎng)的獲得微生物純培養(yǎng)的獲得 平板劃線分離法平板劃線分離法 稀釋倒平板法稀釋倒平板法 單孢子或單細(xì)胞分離法單孢子或單細(xì)胞分離法 利用選擇性培養(yǎng)基分離法利用選擇性培養(yǎng)基分離法 1.平板劃線分離法平板劃線分離法 用接種環(huán)以菌操作沾取少許待分離的材料，在無用接種環(huán)以菌操作沾取少許待分離的材料，在無菌平板表面進(jìn)行平行劃線、扇形劃線或其他形式的連菌平板表面進(jìn)行平行劃線、扇形劃線或其他形式的連續(xù)劃線續(xù)劃線 ，如果劃線適宜的話，微生物能一一分散，經(jīng)，如果劃線適宜的話，微生物能一一分散，經(jīng)培養(yǎng)后，可在平板表面得到單菌落。培養(yǎng)后，可在平板表面得到單菌落。 2.稀釋倒平板法稀釋倒

3、平板法 3.單孢子或單細(xì)胞分離法單孢子或單細(xì)胞分離法 采取顯微分離法從混雜群體中直接分離單個(gè)細(xì)胞或單采取顯微分離法從混雜群體中直接分離單個(gè)細(xì)胞或單個(gè)個(gè)體進(jìn)行培養(yǎng)以獲得純培養(yǎng)個(gè)個(gè)體進(jìn)行培養(yǎng)以獲得純培養(yǎng) 。在顯微鏡下使用單孢子分離器進(jìn)行機(jī)械操作，挑取單在顯微鏡下使用單孢子分離器進(jìn)行機(jī)械操作，挑取單孢子或單細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)。也可以采用特制的毛細(xì)管在孢子或單細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)。也可以采用特制的毛細(xì)管在載玻片的瓊脂涂層上選取單孢子并切割下來，然后移載玻片的瓊脂涂層上選取單孢子并切割下來，然后移到合適的培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)。到合適的培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)。 4.選擇性培養(yǎng)基分離法選擇性培養(yǎng)基分離法 各種微生物對(duì)不同的化學(xué)試劑、染

4、料、抗生素等具有不同的抵各種微生物對(duì)不同的化學(xué)試劑、染料、抗生素等具有不同的抵抗能力，利用這些特性可配制合適某種微生物而限制其它微生抗能力，利用這些特性可配制合適某種微生物而限制其它微生物生長(zhǎng)的選擇培養(yǎng)基，用它來培養(yǎng)微生物以獲得純培養(yǎng)。物生長(zhǎng)的選擇培養(yǎng)基，用它來培養(yǎng)微生物以獲得純培養(yǎng)。 微生物純培養(yǎng)分離方法的比較微生物純培養(yǎng)分離方法的比較分離方法分離方法應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍平皿劃線法平皿劃線法方法簡(jiǎn)便，多用于分離細(xì)菌方法簡(jiǎn)便，多用于分離細(xì)菌稀釋倒平皿法稀釋倒平皿法即可定性，又可定量，用途廣泛即可定性，又可定量，用途廣泛?jiǎn)渭?xì)胞挑取法單細(xì)胞挑取法局限于高度專業(yè)化的科學(xué)研究局限于高度專業(yè)化的科學(xué)研究利用

5、選擇培養(yǎng)基法利用選擇培養(yǎng)基法適用于分離某些生理類型較特殊適用于分離某些生理類型較特殊的的第二節(jié)第二節(jié) 微生物生長(zhǎng)的測(cè)定微生物生長(zhǎng)的測(cè)定 評(píng)價(jià)不同的抗菌物質(zhì)對(duì)微生物評(píng)價(jià)不同的抗菌物質(zhì)對(duì)微生物產(chǎn)生抑制產(chǎn)生抑制(或殺死或殺死)作用的效果；作用的效果；客觀地反映微生物生長(zhǎng)的規(guī)律；客觀地反映微生物生長(zhǎng)的規(guī)律；評(píng)價(jià)培養(yǎng)條件、營養(yǎng)物質(zhì)評(píng)價(jià)培養(yǎng)條件、營養(yǎng)物質(zhì)等對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響；等對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響；微微生生物物生生長(zhǎng)長(zhǎng)微微生生物物生生長(zhǎng)長(zhǎng)測(cè)測(cè)量量方方法法個(gè)體計(jì)數(shù)法個(gè)體計(jì)數(shù)法重重 量量 法法生理指標(biāo)法生理指標(biāo)法1.個(gè)體計(jì)數(shù)法個(gè)體計(jì)數(shù)法a.直接法直接法利用血利用血球計(jì)數(shù)球計(jì)數(shù)板，在板，在顯微鏡顯微鏡下計(jì)算下計(jì)算

6、一定容一定容積里樣積里樣品中微品中微生物的生物的數(shù)量。數(shù)量。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：不能區(qū)分死菌與活菌；不能區(qū)分死菌與活菌；不適于對(duì)運(yùn)動(dòng)細(xì)菌的計(jì)數(shù)；不適于對(duì)運(yùn)動(dòng)細(xì)菌的計(jì)數(shù)；需要相對(duì)高的細(xì)菌濃度；需要相對(duì)高的細(xì)菌濃度；個(gè)體小的細(xì)菌在顯微鏡下難以觀察；個(gè)體小的細(xì)菌在顯微鏡下難以觀察；b.簡(jiǎn)接法簡(jiǎn)接法原理是每個(gè)活細(xì)菌在適宜的培養(yǎng)基和良好的生長(zhǎng)條件下可原理是每個(gè)活細(xì)菌在適宜的培養(yǎng)基和良好的生長(zhǎng)條件下可以通過生長(zhǎng)形成菌落。以通過生長(zhǎng)形成菌落。 2.重量法重量法通過樣品中蛋白質(zhì)、核酸含量的測(cè)定間接推算通過樣品中蛋白質(zhì)、核酸含量的測(cè)定間接推算微生物群體的生物量；微生物群體的生物量；測(cè)定多細(xì)胞及絲狀真菌生長(zhǎng)情況的有效方

7、法測(cè)定多細(xì)胞及絲狀真菌生長(zhǎng)情況的有效方法以干重、濕重直接衡量微生物群體的生物量；以干重、濕重直接衡量微生物群體的生物量；3.生理指標(biāo)測(cè)定法生理指標(biāo)測(cè)定法樣品中微生物數(shù)量多或生長(zhǎng)旺盛，這些指標(biāo)愈明顯，樣品中微生物數(shù)量多或生長(zhǎng)旺盛，這些指標(biāo)愈明顯，因此可以借助特定的儀器如瓦勃氏呼吸儀、微量量因此可以借助特定的儀器如瓦勃氏呼吸儀、微量量熱計(jì)等設(shè)備來測(cè)定相應(yīng)的指標(biāo)。熱計(jì)等設(shè)備來測(cè)定相應(yīng)的指標(biāo)。常用于對(duì)微生物的快速鑒定與檢測(cè)常用于對(duì)微生物的快速鑒定與檢測(cè)微生物的生理指標(biāo)，如呼吸強(qiáng)度，耗氧量、酶活性、微生物的生理指標(biāo)，如呼吸強(qiáng)度，耗氧量、酶活性、生物熱等與其群體的規(guī)模成正相關(guān)。生物熱等與其群體的規(guī)模成正相

8、關(guān)。第三節(jié)第三節(jié) 微生物的生長(zhǎng)規(guī)律微生物的生長(zhǎng)規(guī)律 一、細(xì)菌群體生長(zhǎng)規(guī)律一、細(xì)菌群體生長(zhǎng)規(guī)律 在不補(bǔ)充營養(yǎng)物質(zhì)或移去培養(yǎng)物，在不補(bǔ)充營養(yǎng)物質(zhì)或移去培養(yǎng)物，保持整個(gè)培養(yǎng)液體積不變條件下，保持整個(gè)培養(yǎng)液體積不變條件下，以時(shí)間為橫坐標(biāo)，以菌數(shù)為縱坐以時(shí)間為橫坐標(biāo)，以菌數(shù)為縱坐標(biāo)，根據(jù)不同培養(yǎng)時(shí)間時(shí)細(xì)菌數(shù)標(biāo)，根據(jù)不同培養(yǎng)時(shí)間時(shí)細(xì)菌數(shù)量的變化，可以作出一條反映細(xì)量的變化，可以作出一條反映細(xì)菌在整個(gè)培養(yǎng)期間菌數(shù)變化規(guī)律菌在整個(gè)培養(yǎng)期間菌數(shù)變化規(guī)律的曲線。的曲線。生長(zhǎng)曲線生長(zhǎng)曲線生長(zhǎng)曲線可分：生長(zhǎng)曲線可分：延滯期延滯期對(duì)數(shù)期對(duì)數(shù)期 衰亡期衰亡期 穩(wěn)定期穩(wěn)定期 l生長(zhǎng)速度為零l細(xì)胞體積急劇增大l細(xì)胞內(nèi)的RNA

9、尤其是rRNA含量增高，細(xì)胞呈嗜堿性l合成代謝活躍，易產(chǎn)生誘導(dǎo)酶l對(duì)外界不良環(huán)境條件敏感1.延滯期延滯期l接種齡l接種量l培養(yǎng)基成分 發(fā)酵工業(yè)上需盡量縮短該期，以降低生產(chǎn)成本 在食品工業(yè)上，盡量在此期進(jìn)行消毒或滅菌通過遺傳學(xué)方法改變種的遺傳特性使遲緩期縮短；通過遺傳學(xué)方法改變種的遺傳特性使遲緩期縮短；利用對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的細(xì)胞作為利用對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的細(xì)胞作為“種子種子”；盡量使接種前后所使用的培養(yǎng)基組成不要相差太大；盡量使接種前后所使用的培養(yǎng)基組成不要相差太大；適當(dāng)擴(kuò)大接種量等方式縮短遲緩期，克服不良的影響。適當(dāng)擴(kuò)大接種量等方式縮短遲緩期，克服不良的影響。指數(shù)期的特點(diǎn)l生長(zhǎng)速度常數(shù)R最大l細(xì)胞進(jìn)行平衡生

10、長(zhǎng)l酶系活躍，代謝旺盛影響指數(shù)期微生物增代時(shí)間的因素菌種營養(yǎng)成分營養(yǎng)物的濃度 2.對(duì)數(shù)期對(duì)數(shù)期 細(xì)菌數(shù)量呈對(duì)數(shù)增加，細(xì)菌數(shù)量呈對(duì)數(shù)增加，l繁殖代數(shù)（n） 指數(shù)生長(zhǎng)方式： 1 2 4 8 2n 設(shè)接種時(shí)細(xì)胞數(shù)為x1, 時(shí)間為t1, 到時(shí)間t2后，繁殖n代，細(xì)胞數(shù)為x2，它們之間的相互關(guān)系為： x2 = x1*2n以對(duì)數(shù)表示： x2 = x1 + n2 x2 - x1 n = = 3.322( x2 - x1 ) 2l生長(zhǎng)速度常數(shù)（R） n 3.322( x2 - x1) R = = t2 t1 t2 t1l代時(shí)(G) 1 t2 t1 G = = R 3.322( x2 - x1) 對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的細(xì)

11、菌個(gè)體形態(tài)、化學(xué)組成和生理特性等對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的細(xì)菌個(gè)體形態(tài)、化學(xué)組成和生理特性等均較一致，代謝旺盛、生長(zhǎng)迅速、代時(shí)穩(wěn)定，所以是均較一致，代謝旺盛、生長(zhǎng)迅速、代時(shí)穩(wěn)定，所以是研究微生物基本代謝的良好材料。它也常在生產(chǎn)上用研究微生物基本代謝的良好材料。它也常在生產(chǎn)上用作種子，作種子，使微生物發(fā)酵的遲緩期縮短，提高經(jīng)濟(jì)效益使微生物發(fā)酵的遲緩期縮短，提高經(jīng)濟(jì)效益。發(fā)酵工業(yè)上盡量延長(zhǎng)該期，以達(dá)到較高的菌體密度發(fā)酵工業(yè)上盡量延長(zhǎng)該期，以達(dá)到較高的菌體密度食品工業(yè)上盡量使有害微生物不能進(jìn)入此期食品工業(yè)上盡量使有害微生物不能進(jìn)入此期l特點(diǎn)：特點(diǎn)： 1 生長(zhǎng)速率常數(shù)生長(zhǎng)速率常數(shù)R等于等于0 2 菌體產(chǎn)量達(dá)到了最高

12、值菌體產(chǎn)量達(dá)到了最高值 3 合成次生代謝產(chǎn)物合成次生代謝產(chǎn)物 4 細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)儲(chǔ)藏物質(zhì)，芽孢菌內(nèi)開始細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)儲(chǔ)藏物質(zhì)，芽孢菌內(nèi)開始 產(chǎn)生芽孢產(chǎn)生芽孢l產(chǎn)生原因：產(chǎn)生原因： 營養(yǎng)物尤其是生長(zhǎng)限制因子的耗盡營養(yǎng)物尤其是生長(zhǎng)限制因子的耗盡 營養(yǎng)物的比例失調(diào)，如碳氮比不合適營養(yǎng)物的比例失調(diào)，如碳氮比不合適 有害代謝廢物的積累（酸、醇、毒素等）有害代謝廢物的積累（酸、醇、毒素等） 物化條件（物化條件（pH、氧化還原勢(shì)等）不合適氧化還原勢(shì)等）不合適3.穩(wěn)定期穩(wěn)定期 獲得更多的菌體物質(zhì)或代謝產(chǎn)物采取措施：獲得更多的菌體物質(zhì)或代謝產(chǎn)物采取措施：補(bǔ)充營養(yǎng)物質(zhì)或取走代謝產(chǎn)物或改善培養(yǎng)條補(bǔ)充營養(yǎng)物質(zhì)或取走代謝產(chǎn)物或

13、改善培養(yǎng)條件，如對(duì)好氧菌進(jìn)行通氣、攪拌或振蕩等件，如對(duì)好氧菌進(jìn)行通氣、攪拌或振蕩等 l特點(diǎn)： 1 R為負(fù)值 2 細(xì)胞的形態(tài)發(fā)生變化，出現(xiàn)不規(guī)則的衰退形 3 釋放次生代謝產(chǎn)物，芽孢等 4 菌體開始自溶l產(chǎn)生原因： 生長(zhǎng)條件的進(jìn)一步惡化，使細(xì)胞內(nèi)的分解代謝大大超過合成代謝，繼而導(dǎo)致菌體的死亡4.衰亡期衰亡期 二、同步培養(yǎng)二、同步培養(yǎng) 1.概念概念同步培養(yǎng)同步培養(yǎng)(synchronous culture)：是一種培養(yǎng)方法，是一種培養(yǎng)方法，它能使群體中不同步的細(xì)胞轉(zhuǎn)變成能同時(shí)進(jìn)行生長(zhǎng)它能使群體中不同步的細(xì)胞轉(zhuǎn)變成能同時(shí)進(jìn)行生長(zhǎng)或分裂的群體細(xì)胞。或分裂的群體細(xì)胞。 同步生長(zhǎng)：以同步培養(yǎng)方法使群體細(xì)胞能處

14、于同一同步生長(zhǎng)：以同步培養(yǎng)方法使群體細(xì)胞能處于同一生長(zhǎng)階段，并同時(shí)進(jìn)行分裂的生長(zhǎng)方式生長(zhǎng)階段，并同時(shí)進(jìn)行分裂的生長(zhǎng)方式同步培養(yǎng)物常被用來研究在單個(gè)細(xì)胞上難以研究的同步培養(yǎng)物常被用來研究在單個(gè)細(xì)胞上難以研究的生理與遺傳特性和作為工業(yè)發(fā)酵的種子，它是一種生理與遺傳特性和作為工業(yè)發(fā)酵的種子，它是一種理想的材料。理想的材料。同步培養(yǎng)方法同步培養(yǎng)方法 機(jī)械方法環(huán)境條件控制技術(shù)離心方法離心方法過濾分離法過濾分離法硝酸纖維素濾膜法硝酸纖維素濾膜法溫度溫度培養(yǎng)基成份控制培養(yǎng)基成份控制光照和黑暗交替培養(yǎng)光照和黑暗交替培養(yǎng)硝硝酸酸纖纖維維素素濾濾膜膜法法離離心心法法三、連續(xù)培養(yǎng)三、連續(xù)培養(yǎng) 連續(xù)培養(yǎng)連續(xù)培養(yǎng)(co

15、ntinous culture of microorganisms)是在微生物是在微生物的整個(gè)培養(yǎng)期間，通過一定的方式使微生物能以恒定的比的整個(gè)培養(yǎng)期間，通過一定的方式使微生物能以恒定的比生長(zhǎng)速率生長(zhǎng)并能持續(xù)生長(zhǎng)下去的一種培養(yǎng)方法。生長(zhǎng)速率生長(zhǎng)并能持續(xù)生長(zhǎng)下去的一種培養(yǎng)方法。 連續(xù)培養(yǎng)的基本原則：微生物培養(yǎng)過程中不斷的補(bǔ)充營養(yǎng)連續(xù)培養(yǎng)的基本原則：微生物培養(yǎng)過程中不斷的補(bǔ)充營養(yǎng)物質(zhì)和以同樣的速率移出培養(yǎng)物物質(zhì)和以同樣的速率移出培養(yǎng)物連續(xù)培養(yǎng)類型連續(xù)培養(yǎng)類型恒濁連續(xù)培養(yǎng)恒濁連續(xù)培養(yǎng)恒化連續(xù)培養(yǎng)恒化連續(xù)培養(yǎng)(一一)恒化連續(xù)培養(yǎng)恒化連續(xù)培養(yǎng)在整個(gè)培養(yǎng)過程中通過控制培養(yǎng)基中某種營養(yǎng)物質(zhì)在整個(gè)培養(yǎng)過程中通

16、過控制培養(yǎng)基中某種營養(yǎng)物質(zhì)的濃度基本恒定的方式，保持細(xì)菌的比生長(zhǎng)速率恒的濃度基本恒定的方式，保持細(xì)菌的比生長(zhǎng)速率恒定，使生長(zhǎng)定，使生長(zhǎng)“不斷不斷”進(jìn)行。進(jìn)行。 生長(zhǎng)速率的控制因子：一般是氨基酸、氨和銨鹽等生長(zhǎng)速率的控制因子：一般是氨基酸、氨和銨鹽等氮源，或是葡萄糖、麥芽糖等碳源或者是無機(jī)鹽，氮源，或是葡萄糖、麥芽糖等碳源或者是無機(jī)鹽，生長(zhǎng)因子等物質(zhì)生長(zhǎng)因子等物質(zhì) 恒化器連續(xù)培養(yǎng)通常用于微生物學(xué)的研究，篩選不恒化器連續(xù)培養(yǎng)通常用于微生物學(xué)的研究，篩選不同的變種。同的變種。 (二二)恒濁連續(xù)培養(yǎng)恒濁連續(xù)培養(yǎng)通過連通過連續(xù)培養(yǎng)續(xù)培養(yǎng)裝置中裝置中的光電的光電系統(tǒng)控系統(tǒng)控制培養(yǎng)制培養(yǎng)液中菌液中菌體濃度體

17、濃度恒定、恒定、使細(xì)菌使細(xì)菌生長(zhǎng)連生長(zhǎng)連續(xù)進(jìn)行續(xù)進(jìn)行的一種的一種培養(yǎng)方培養(yǎng)方式。式。 用于菌體以及與菌體生長(zhǎng)平行的代謝產(chǎn)物生產(chǎn)的發(fā)酵工業(yè)(三三)連續(xù)發(fā)酵與單批發(fā)酵相比連續(xù)發(fā)酵與單批發(fā)酵相比優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：縮短發(fā)酵周期，提高設(shè)備利用率；縮短發(fā)酵周期，提高設(shè)備利用率； 便于自動(dòng)控制；便于自動(dòng)控制； 降低動(dòng)力消耗及體力勞動(dòng)強(qiáng)度；降低動(dòng)力消耗及體力勞動(dòng)強(qiáng)度； 產(chǎn)品質(zhì)量較穩(wěn)定；產(chǎn)品質(zhì)量較穩(wěn)定；缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：雜菌污染和菌種退化雜菌污染和菌種退化第四節(jié)第四節(jié) 環(huán)境因素對(duì)微生物的影響環(huán)境因素對(duì)微生物的影響 影響因素：影響因素：氧 溫 度 PH 值(一一) 溫溫 度度根據(jù)微生物生長(zhǎng)的最適溫度不同，可以將微生物分根據(jù)微

18、生物生長(zhǎng)的最適溫度不同，可以將微生物分為為嗜冷、兼性嗜冷、嗜溫、嗜熱和超嗜熱嗜冷、兼性嗜冷、嗜溫、嗜熱和超嗜熱等五種不等五種不同的類型。它們都有各自的最低、最適和最高生長(zhǎng)同的類型。它們都有各自的最低、最適和最高生長(zhǎng)溫度范圍。溫度范圍。 微生物類型微生物類型 生長(zhǎng)溫度生長(zhǎng)溫度 最低最低 最適最適 最高最高 嗜冷微生物嗜冷微生物 0以下以下 15 20 兼性嗜冷微生物兼性嗜冷微生物 0 20-30 35； 嗜溫微生物嗜溫微生物 15-20 20-45 45以上以上 嗜熱微生物嗜熱微生物 45 55-65 80 超嗜熱或嗜高溫微生物超嗜熱或嗜高溫微生物 65 80-90 100以上以上最適生長(zhǎng)溫度：

19、某菌分裂代時(shí)最短或生長(zhǎng)速率最高時(shí)的培養(yǎng)溫度最適生長(zhǎng)溫度：某菌分裂代時(shí)最短或生長(zhǎng)速率最高時(shí)的培養(yǎng)溫度(二二) PH微生物微生物最低最低PH最適最適PH最高最高PH細(xì)菌細(xì)菌3-56.5-7.58-10酵母菌酵母菌2-34.5-5.57-8霉菌霉菌1-34.5-5.57-8 微生物生長(zhǎng)過程中機(jī)體內(nèi)發(fā)生的絕大多數(shù)的反微生物生長(zhǎng)過程中機(jī)體內(nèi)發(fā)生的絕大多數(shù)的反應(yīng)是酶促反應(yīng)，而酶促反應(yīng)都有一個(gè)最適應(yīng)是酶促反應(yīng)，而酶促反應(yīng)都有一個(gè)最適pH范圍，范圍，在此范圍內(nèi)只要條件適合，酶促反應(yīng)速率最高，微在此范圍內(nèi)只要條件適合，酶促反應(yīng)速率最高，微生物生長(zhǎng)速率最大，因此微生物生長(zhǎng)也有一個(gè)最適生物生長(zhǎng)速率最大，因此微生物生

20、長(zhǎng)也有一個(gè)最適生長(zhǎng)的生長(zhǎng)的pH范圍。范圍。 (三三) 氧氧根據(jù)氧與微生物生長(zhǎng)的關(guān)系可將微生物分為根據(jù)氧與微生物生長(zhǎng)的關(guān)系可將微生物分為好氧好氧微好氧微好氧耐氧型耐氧型兼性厭氧兼性厭氧專性厭氧專性厭氧微生物類型微生物類型最適生長(zhǎng)的最適生長(zhǎng)的O2體積分?jǐn)?shù)體積分?jǐn)?shù)好氧好氧微好氧微好氧氧的忍耐型氧的忍耐型兼性厭氧兼性厭氧專性厭氧專性厭氧等于或大于等于或大于202一一lO2以下以下有氧或無氧有氧或無氧不需要氧、有氧時(shí)死亡不需要氧、有氧時(shí)死亡自由基是一種強(qiáng)氧化劑，它與生物大分子互相作自由基是一種強(qiáng)氧化劑，它與生物大分子互相作用，可導(dǎo)致產(chǎn)生生物分子自由基，從而對(duì)機(jī)體產(chǎn)用，可導(dǎo)致產(chǎn)生生物分子自由基，從而對(duì)機(jī)體

21、產(chǎn)生損傷或突變作用，直至死亡。氧之所以對(duì)專性生損傷或突變作用，直至死亡。氧之所以對(duì)專性厭氧微生物以外的其他四種類型微生物不產(chǎn)生致厭氧微生物以外的其他四種類型微生物不產(chǎn)生致死作用，是因?yàn)樗鼈兙哂谐跷锲缁?，可催化死作用，是因?yàn)樗鼈兙哂谐跷锲缁?，可催化起氧化基化合物分解，最終分解成水。起氧化基化合物分解，最終分解成水。 氧對(duì)于好氧微生物生長(zhǎng)雖然可以通過好氧呼吸產(chǎn)氧對(duì)于好氧微生物生長(zhǎng)雖然可以通過好氧呼吸產(chǎn)生更多的能量，滿足機(jī)體的生長(zhǎng)需要，但另一方生更多的能量，滿足機(jī)體的生長(zhǎng)需要，但另一方面，氧對(duì)一切生物都會(huì)使其產(chǎn)生有毒害作用的代面，氧對(duì)一切生物都會(huì)使其產(chǎn)生有毒害作用的代謝產(chǎn)物，如超氧基化合物與

22、謝產(chǎn)物，如超氧基化合物與H2O2，這兩種代謝產(chǎn)這兩種代謝產(chǎn)物互相作用還會(huì)產(chǎn)生毒性很強(qiáng)的自由基物互相作用還會(huì)產(chǎn)生毒性很強(qiáng)的自由基OH.。 第五節(jié)第五節(jié) 微生物生長(zhǎng)繁殖的控制微生物生長(zhǎng)繁殖的控制 一、基本概念一、基本概念防腐防腐(antisepsis)：在某些化學(xué)物質(zhì)或物理因子在某些化學(xué)物質(zhì)或物理因子作用下，能防止或抑制微生物生長(zhǎng)的一種措施作用下，能防止或抑制微生物生長(zhǎng)的一種措施 消毒消毒(disinfection)：利用某種方法殺死或滅活利用某種方法殺死或滅活物質(zhì)或物體中所有病原微生物的一種措施物質(zhì)或物體中所有病原微生物的一種措施滅菌滅菌(sterilization)：指利用某種方法殺死物體指利

23、用某種方法殺死物體中包括芽孢在內(nèi)的所有微生物的一種措施中包括芽孢在內(nèi)的所有微生物的一種措施化療化療(chemotherapy)：利用具有選擇毒性的化利用具有選擇毒性的化學(xué)物質(zhì)如磺胺、抗生素等對(duì)生物體內(nèi)部被微生學(xué)物質(zhì)如磺胺、抗生素等對(duì)生物體內(nèi)部被微生物感染的組織成病受細(xì)胞進(jìn)行治療，以殺死組物感染的組織成病受細(xì)胞進(jìn)行治療，以殺死組織內(nèi)的病原微生物或病變細(xì)胞，但對(duì)機(jī)體本身織內(nèi)的病原微生物或病變細(xì)胞，但對(duì)機(jī)體本身無毒害作用的治療措施。無毒害作用的治療措施。 三、控制微生物的物理因素三、控制微生物的物理因素 溫度溫度輻射作用輻射作用過濾過濾滲透壓滲透壓干燥干燥超聲波超聲波pH,O21.高溫滅菌高溫滅菌高

24、壓蒸汽滅菌法高壓蒸汽滅菌法 高壓蒸汽滅菌的溫度越高，微生物死亡越快。高壓蒸汽滅菌的溫度越高，微生物死亡越快。通常情況下溫度為通常情況下溫度為121.3。 衡量滅菌效果的指標(biāo)衡量滅菌效果的指標(biāo) 十倍致死時(shí)間十倍致死時(shí)間 (decimal reduction time)：即在即在一定的溫度條件下，微生物數(shù)量十倍減少所需一定的溫度條件下，微生物數(shù)量十倍減少所需要的時(shí)間。要的時(shí)間。 熱致死時(shí)間熱致死時(shí)間(thennaldeathtime)：即在一定溫度即在一定溫度下殺死所有某一濃度微生物所需要的時(shí)間下殺死所有某一濃度微生物所需要的時(shí)間 干熱滅菌干熱滅菌烘箱內(nèi)熱空氣滅菌烘箱內(nèi)熱空氣滅菌火焰灼燒火焰灼燒干

25、熱滅菌干熱滅菌溫度：溫度：150-170 ；時(shí)間：時(shí)間：1-2h對(duì)象：金屬器械、玻璃器皿等對(duì)象：金屬器械、玻璃器皿等將待消毒物品如注射器、金屬用具、解剖用將待消毒物品如注射器、金屬用具、解剖用具等在水中煮沸具等在水中煮沸15min或更長(zhǎng)時(shí)間，以殺死或更長(zhǎng)時(shí)間，以殺死細(xì)菌或其他微生物的營養(yǎng)體和少部分的芽孢細(xì)菌或其他微生物的營養(yǎng)體和少部分的芽孢或孢子?；蜴咦?。煮沸消毒煮沸消毒 如果在水中適當(dāng)加如果在水中適當(dāng)加1碳酸鈉或碳酸鈉或2一一5的的石炭酸則殺菌效果更好石炭酸則殺菌效果更好 對(duì)于某些培養(yǎng)基，由于高壓蒸汽滅菌會(huì)對(duì)于某些培養(yǎng)基，由于高壓蒸汽滅菌會(huì)破壞某些營養(yǎng)成分，可用間隙滅菌法滅菌，破壞某些營養(yǎng)成

26、分，可用間隙滅菌法滅菌，即流通蒸汽即流通蒸汽(或蒸煮或蒸煮)反復(fù)滅菌幾次，反復(fù)滅菌幾次，間隙滅菌法間隙滅菌法 例如第一次蒸煮后殺死微生物營養(yǎng)體，冷卻例如第一次蒸煮后殺死微生物營養(yǎng)體，冷卻，培養(yǎng)過夜，孢子萌發(fā)，又第二次蒸煮，殺死，培養(yǎng)過夜，孢子萌發(fā)，又第二次蒸煮，殺死營養(yǎng)體。這樣反復(fù)營養(yǎng)體。這樣反復(fù)23次就可以完全殺死營養(yǎng)次就可以完全殺死營養(yǎng)體和芽孢，也可保持某些營養(yǎng)物質(zhì)不被破壞。體和芽孢，也可保持某些營養(yǎng)物質(zhì)不被破壞。 高溫對(duì)牛奶及其熱敏感物質(zhì)不適宜，因高溫對(duì)牛奶及其熱敏感物質(zhì)不適宜，因?yàn)楦邿崞茐牧耸称返臓I養(yǎng)與風(fēng)味。為高熱破壞了食品的營養(yǎng)與風(fēng)味。巴氏消毒法巴氏消毒法具具體體方方法法低溫維持法：只要在低溫維持法：只要在63下維持下維持30min高溫瞬時(shí)法：只要在高溫瞬時(shí)法：只要在72下維持下維持15s超高溫法：只要在超高溫法：只要在135-150下維持下維持2-6s2輻射作用輻射作用 (radiation Sterilization)輻射滅菌是利用電磁輻射產(chǎn)生的電磁波殺死輻射滅菌是利用電磁輻射產(chǎn)生的電磁波殺死大多數(shù)物質(zhì)上的微生物的一種有效力法。大多數(shù)物質(zhì)上的微生物的一種有效力法。 3.電磁波電磁波:微波微波:通過熱產(chǎn)生殺死微生物的作用；通過熱產(chǎn)生殺死微生物的作用；紫外線紫外線(UV):使使DNA分子中相鄰的嘧啶形