生物學(xué)微生物的生長(zhǎng)PPT課件

1、第一節(jié) 微生物純培養(yǎng)的生長(zhǎng)本節(jié)提要：本節(jié)提要：*微生物純培養(yǎng)的生長(zhǎng)微生物純培養(yǎng)的接種方法微生物生長(zhǎng)的測(cè)定細(xì)菌純培養(yǎng)群體生長(zhǎng)測(cè)定連續(xù)培養(yǎng)同步生長(zhǎng)第1頁(yè)/共93頁(yè)純培養(yǎng)（pure culture）：）：故純培養(yǎng)即為克隆。v建立純培養(yǎng)，證實(shí)其純度無(wú)可置疑并保持不受污染是微生物學(xué)家最重要的任務(wù)之一。微生物純培養(yǎng)的生長(zhǎng)單個(gè)細(xì)胞或一種細(xì)胞群繁殖得到的后代。v對(duì)于微生物，由于其主要進(jìn)行無(wú)性殖，第2頁(yè)/共93頁(yè)一、獲得純培養(yǎng)的方法：一、獲得純培養(yǎng)的方法：平板分離法液體分離法單細(xì)胞挑取分離法選擇性培養(yǎng)基分離法微生物純培養(yǎng)的生長(zhǎng)第3頁(yè)/共93頁(yè)（一）.平板分離法：1、劃線分離法：快速、方便。分段劃線（適用于（適用

2、于濃度較大濃度較大的樣品）的樣品）連續(xù)劃線（適用于（適用于濃度較小濃度較小的樣品）的樣品）扇形劃線方格劃線微生物純培養(yǎng)的生長(zhǎng)分段劃線法第4頁(yè)/共93頁(yè)分段劃線和連續(xù)劃線微生物純培養(yǎng)的生長(zhǎng)第5頁(yè)/共93頁(yè)2、稀釋傾注分離法：可定性、定量。方法：先取稀釋液注入平皿，再注入45左右的培養(yǎng)基，將稀釋液沖開(kāi)培養(yǎng)基表面、中間均會(huì)出現(xiàn)菌落。微生物純培養(yǎng)的生長(zhǎng)第6頁(yè)/共93頁(yè)3、涂布平板法（培養(yǎng)基表面出現(xiàn)菌落）微生物純培養(yǎng)的生長(zhǎng)簡(jiǎn)單易行，但易造成機(jī)械損傷第7頁(yè)/共93頁(yè)1液體分離法微生物純培養(yǎng)的生長(zhǎng)適用于細(xì)胞較大的微生物。用液體培養(yǎng)基對(duì)菌液做10倍系列稀釋?zhuān)乖嚬苤兄淮嬖谝粋€(gè)細(xì)胞，由此繁殖得到的后代必是純培養(yǎng)

3、。第8頁(yè)/共93頁(yè)3.單細(xì)胞（單孢子）分離法4.選擇性培養(yǎng)基分離（通常做成固體的培養(yǎng)基）微生物純培養(yǎng)的生長(zhǎng)在顯微鏡下用顯微操縱器（單細(xì)胞挑取器）進(jìn)行。第9頁(yè)/共93頁(yè)二、純培養(yǎng)的接種方法二、純培養(yǎng)的接種方法根據(jù)菌的生長(zhǎng)速度的快慢來(lái)選擇微生物純培養(yǎng)的生長(zhǎng)q斜面接種q液體接種第10頁(yè)/共93頁(yè)（一）斜面接種：為保存菌種和獲得大量菌種(1) 密 涂 布 法 ( 適 用 于 各 種 M ， 可 獲 得 大量菌體)(2)蛇形劃線法(適用于易擴(kuò)散的M)(3)中央劃線法(適用于生長(zhǎng)快的M)(4)點(diǎn)種法(適用于真菌短時(shí)間保存菌種)微生物純培養(yǎng)的生長(zhǎng)第11頁(yè)/共93頁(yè)微生物純培養(yǎng)的生長(zhǎng)第12頁(yè)/共93頁(yè)（二）穿

4、刺接種法：用于接種試管深層瓊脂培養(yǎng)基，以觀察細(xì)菌運(yùn)動(dòng)及鑒定細(xì)菌用。第13頁(yè)/共93頁(yè)微生物純培養(yǎng)的生長(zhǎng)（三）液體接種法用接種針在液面邊緣產(chǎn)生混濁攪勻、振蕩1、小接種量：如左；2、用無(wú)菌滴管或移液管；3、直接倒入；4、利用無(wú)菌空氣通過(guò)特殊裝置壓入；5、利用負(fù)壓吸入液體基中。第14頁(yè)/共93頁(yè)三、微生物生長(zhǎng)的測(cè)定第15頁(yè)/共93頁(yè)（一）直接計(jì)數(shù)法：全菌數(shù)法（死菌（一）直接計(jì)數(shù)法：全菌數(shù)法（死菌+活菌）活菌）1計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)法微生物生長(zhǎng)的測(cè)定第16頁(yè)/共93頁(yè)2涂片染色法應(yīng)用：可同時(shí)計(jì)數(shù)不同微生物的菌數(shù)，適于土壤、牛奶中細(xì)菌計(jì)數(shù)。方法：用鏡臺(tái)測(cè)微尺計(jì)算出視野面積；取0.1ml菌液涂于1cm2面積上，計(jì)數(shù)

5、后代入公式：每ml原菌液含菌數(shù)=視野中平均菌數(shù)涂布面積/視野面積100 稀釋倍數(shù)微生物生長(zhǎng)的測(cè)定第17頁(yè)/共93頁(yè)3. 比例計(jì)數(shù)法 通過(guò)細(xì)菌與等體積紅細(xì)胞混合涂片，以細(xì)菌數(shù)與紅細(xì)胞數(shù)的比例，折算樣品中菌的含量。4電子自動(dòng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)法：利用液體與菌體的電導(dǎo)不同特點(diǎn)：快速、簡(jiǎn)便微生物生長(zhǎng)的測(cè)定第18頁(yè)/共93頁(yè)5比濁法： 用光密度（OD）在560nm波長(zhǎng)處測(cè)溶液混濁度； 特點(diǎn)：快速、簡(jiǎn)便；但易受干擾。6濾膜法： 菌數(shù)少于106個(gè)/ml時(shí)，一定體積樣品（牛奶、自來(lái)水）通過(guò)膜過(guò)濾，然后將膜干燥、染色、透明，鏡下計(jì)數(shù)。微生物生長(zhǎng)的測(cè)定第19頁(yè)/共93頁(yè)（二）間接計(jì)數(shù)法：活菌法（二）間接計(jì)數(shù)法：活菌法1平

6、板計(jì)數(shù)法：廣泛用于各種樣品的檢測(cè)方法：（1）涂布法（菌長(zhǎng)在表面）（2）傾注法（菌長(zhǎng)在表面和基內(nèi)）優(yōu)點(diǎn)：常用、較準(zhǔn)確、可對(duì)不同種微生物做活菌計(jì)數(shù)。缺點(diǎn)： 時(shí)間長(zhǎng)、人為誤差大，有機(jī)械損傷。微生物生長(zhǎng)的測(cè)定第20頁(yè)/共93頁(yè)2液體法： 將待測(cè)樣品做系列稀釋?zhuān)囵B(yǎng)后，根據(jù)沒(méi)生長(zhǎng)的最低稀釋度和出現(xiàn)生長(zhǎng)的最高稀釋度，應(yīng)用“或然率”理論，計(jì)算出樣品單位體積中細(xì)胞的近似值。3微菌落法： 一定體積的菌液+半固體培養(yǎng)基滴加在無(wú)菌玻片上，培養(yǎng)2-4小時(shí)，顯微鏡下計(jì)數(shù)片上的微菌落數(shù)。微生物生長(zhǎng)的測(cè)定第21頁(yè)/共93頁(yè)（三）測(cè)細(xì)胞物質(zhì)的量（三）測(cè)細(xì)胞物質(zhì)的量1干重法：方法：洗滌、離心、烘干、稱(chēng)重。特點(diǎn)：用于菌濃度高的樣

7、品，直接、可靠、準(zhǔn)確。2含N量測(cè)定法：總Pro量 = 總N量% 6.25微生物生長(zhǎng)的測(cè)定第22頁(yè)/共93頁(yè)4.生理指標(biāo)測(cè)定法：即微生物分析法 利用微生物的生長(zhǎng)狀態(tài)，測(cè)培養(yǎng)基中某物質(zhì)的含量，進(jìn)行定性、定量分析。如測(cè)耗氧量、發(fā)酵葡萄糖產(chǎn)酸量、維生素或氨基酸消耗量，測(cè)算微生物的生長(zhǎng)。微生物生長(zhǎng)的測(cè)定3. DNA法： 利用DNA可與3，5二氨基苯甲酸鹽酸溶液（2%）顯示特殊熒光反應(yīng)的原理而設(shè)計(jì)的。 每個(gè)細(xì)菌細(xì)胞平均含DNA8.4105mg第23頁(yè)/共93頁(yè)四、細(xì)菌純培養(yǎng)群體生長(zhǎng)測(cè)定分批培養(yǎng)：指微生物在一定容積的培養(yǎng)基中，在特定培養(yǎng)條件下只完成一個(gè)生長(zhǎng)循環(huán)（最后一次收獲）的培養(yǎng)方法。（封閉系統(tǒng)）連續(xù)培養(yǎng)

8、：指微生物在整個(gè)生長(zhǎng)時(shí)間，以一定的方法（恒濁、恒化）使微生物持續(xù)的以較恒定的生長(zhǎng)速率生長(zhǎng)的培養(yǎng)方法。（開(kāi)放系統(tǒng)）第24頁(yè)/共93頁(yè)生長(zhǎng)曲線：將少量單細(xì)胞的純培養(yǎng)，接種到一恒定容積的液體培養(yǎng)基中，在適宜條件下培養(yǎng)，定時(shí)取樣，測(cè)菌量。以培養(yǎng)時(shí)間為橫坐標(biāo)，以細(xì)菌增長(zhǎng)數(shù)目的對(duì)數(shù)為縱坐標(biāo)，繪制所得的曲線。細(xì)菌純培養(yǎng)群體生長(zhǎng)測(cè)定第25頁(yè)/共93頁(yè)（一）據(jù)微生物生長(zhǎng)速率常數(shù)分（一）據(jù)微生物生長(zhǎng)速率常數(shù)分（1 1）遲緩期（）遲緩期（lag phaselag phase）1.現(xiàn)象：活菌數(shù)沒(méi)增加，曲線平行于橫軸。2.原因：由于細(xì)胞進(jìn)入新環(huán)境,細(xì)胞數(shù)目無(wú)增長(zhǎng)，甚至有所下降有一個(gè)適應(yīng)過(guò)程，進(jìn)行大量的酶（誘導(dǎo)酶）的生成

9、。3.細(xì)胞特點(diǎn):細(xì)胞的新陳代謝非常旺盛，個(gè)體體積顯著增大，為細(xì)胞分裂作準(zhǔn)備。細(xì)菌純培養(yǎng)群體生長(zhǎng)測(cè)定第26頁(yè)/共93頁(yè)5.意義：在實(shí)際工作中，縮短lagphase 的措施：1）加大接種量（群體優(yōu)勢(shì)-適應(yīng)性增強(qiáng)）2）先用對(duì)數(shù)其的種子（此時(shí)細(xì)胞分裂旺盛）3）調(diào)整培養(yǎng)基的成分，使種子基含有發(fā)酵培養(yǎng)基的成分4）選用繁殖快的菌種細(xì)菌純培養(yǎng)群體生長(zhǎng)測(cè)定4.此期長(zhǎng)短：與菌種遺傳特性、菌齡、接種量、培養(yǎng)條件有關(guān)。第27頁(yè)/共93頁(yè)（ 2 2）對(duì)數(shù)期）對(duì)數(shù)期 (log phase)(log phase)1. 現(xiàn)象：細(xì)胞數(shù)目以幾何級(jí)數(shù)增加，其對(duì)數(shù)與時(shí)間呈直線關(guān)系。2. 細(xì) 胞 特點(diǎn) ： 此 時(shí) 細(xì) 胞 的大小、組成

10、、生理特征等均趨于一致，代謝活躍，生長(zhǎng)速率高，代時(shí)穩(wěn)定。細(xì)菌純培養(yǎng)群體生長(zhǎng)測(cè)定第28頁(yè)/共93頁(yè)細(xì)菌純培養(yǎng)群體生長(zhǎng)測(cè)定代時(shí)（世代時(shí)間eneration time, G）：?jiǎn)蝹€(gè)細(xì)胞完成一次分裂所需要的時(shí)間G= t / n=t1 t03.3(lgxlgx0)（）與菌種有關(guān)；（）受培養(yǎng)條件(溫度、營(yíng)養(yǎng)成分）的制約；同一菌種在不同培養(yǎng)條件下代時(shí)不同意義：（）代謝、生理研究的好材料（）生產(chǎn)中用其作種第29頁(yè)/共93頁(yè)(3)(3)穩(wěn)定期（穩(wěn)定期（ stationary phase):stationary phase):2. 特點(diǎn):細(xì)胞的菌體形態(tài)典型，芽孢形 成 ，細(xì)胞 內(nèi) 開(kāi) 始貯藏物質(zhì)。細(xì)菌純培養(yǎng)群體生

11、長(zhǎng)測(cè)定1.現(xiàn)象：活菌數(shù)目不增不減，生長(zhǎng)速率趨于0,曲線有一下降的趨勢(shì)。第30頁(yè)/共93頁(yè)細(xì)菌純培養(yǎng)群體生長(zhǎng)測(cè)定3.出現(xiàn)原因：1）營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大量消耗；2）有毒代謝產(chǎn)物大量積累；3) 營(yíng)養(yǎng)物比例失調(diào)4）外界條件影響（pH、高細(xì)胞濃度，氧化還原電位等）4. 意義：1）發(fā)酵生產(chǎn)形成的重要時(shí)期（抗生素、氨基酸等），生產(chǎn)上應(yīng)盡量延長(zhǎng)此期，提高產(chǎn)量，措施如下：補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（補(bǔ)料）調(diào)pH調(diào)整溫度2）穩(wěn)定期細(xì)胞數(shù)目及產(chǎn)物積累達(dá)到最高。第31頁(yè)/共93頁(yè)3）產(chǎn)量常數(shù)：概念：表示微生物對(duì)基質(zhì)利用效率的高低Y=菌體干重/消耗營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的濃度根據(jù)產(chǎn)量常數(shù)可確定微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需要量如：Y=0.5，表示要得到5g菌體，需某

12、營(yíng)養(yǎng)物（葡萄糖）10g。細(xì)菌純培養(yǎng)群體生長(zhǎng)測(cè)定第32頁(yè)/共93頁(yè)（ 4 4）衰）衰亡期亡期1.現(xiàn)象：細(xì)胞死亡速率生長(zhǎng)速率。一般總菌數(shù)不變,活菌數(shù)曲線下降。2. 特點(diǎn)：菌體 變形 ，大小不一，細(xì)胞出現(xiàn)自溶,生理代謝活動(dòng)停滯。細(xì)菌純培養(yǎng)群體生長(zhǎng)測(cè)定第33頁(yè)/共93頁(yè)（二）按照菌體與代謝產(chǎn)物分1. 菌體生長(zhǎng)期指數(shù)期為主2. 代謝產(chǎn)物合成期以穩(wěn)定期為主第34頁(yè)/共93頁(yè)五、連續(xù)培養(yǎng)第35頁(yè)/共93頁(yè)（一）按控制方式分（一）按控制方式分1. 1. 恒濁培養(yǎng)恒濁培養(yǎng)連續(xù)培養(yǎng)概念：在恒濁器內(nèi)，調(diào)節(jié)培養(yǎng)基流速，使細(xì)菌培養(yǎng)液濁度保持恒定的連續(xù)培養(yǎng)方法。原理：維持菌濃度不變。特點(diǎn)：基質(zhì)過(guò)量，菌以最高速率生長(zhǎng)；但工

13、藝復(fù)雜，煩瑣。以獲得菌體或與菌體生長(zhǎng)相平行的代謝產(chǎn)物第36頁(yè)/共93頁(yè)2. 2. 恒化培養(yǎng)恒化培養(yǎng)概念：以恒定流速使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)濃度恒定而保持細(xì)菌生長(zhǎng)速率恒定的方法。原理：恒化器中動(dòng)態(tài)平衡的穩(wěn)定性，是以某種生長(zhǎng)限制因子（如碳、氮源；生長(zhǎng)因子；無(wú)機(jī)鹽等）的濃度來(lái)控制菌的生長(zhǎng)速度。特點(diǎn)：維持營(yíng)養(yǎng)成分的低濃度，控制微生物生長(zhǎng)速率。主要用于科學(xué)研究連續(xù)培養(yǎng)第37頁(yè)/共93頁(yè)連續(xù)培養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)1、縮短發(fā)酵周期，提高設(shè)備的利用率；2、便于自控。降低動(dòng)力消耗及勞動(dòng)強(qiáng)度；3、產(chǎn)品均一；4、節(jié)約資源連續(xù)培養(yǎng)連續(xù)培養(yǎng)的缺點(diǎn)易雜菌污染；菌種易退化;營(yíng)養(yǎng)物利用率低第38頁(yè)/共93頁(yè)(二)按培養(yǎng)器級(jí)數(shù)分1. 單級(jí)連續(xù)培養(yǎng)微生物

14、代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生速率與菌體生長(zhǎng)速率相平行2. 多級(jí)連續(xù)培養(yǎng)微生物代謝產(chǎn)物不與菌體生長(zhǎng)速率相平行第39頁(yè)/共93頁(yè)六、同步生長(zhǎng)第40頁(yè)/共93頁(yè)同步生長(zhǎng)：同步培養(yǎng)法：能獲得處于同一生長(zhǎng)階段的群體細(xì)胞的培養(yǎng)方法同步生長(zhǎng)：運(yùn)用同步培養(yǎng)技術(shù)，控制微生物生長(zhǎng)，使之處于同一生長(zhǎng)階段并同時(shí)分裂。同步生長(zhǎng)第41頁(yè)/共93頁(yè)獲得同步生長(zhǎng)的方法：獲得同步生長(zhǎng)的方法：1. 機(jī)械法 收集同樣大小的細(xì)胞密度梯度離心：選擇性濾膜法:2. 調(diào)整生理?xiàng)l件法：溫度、光、限制因子等例 ： 溫 度 開(kāi) 始 很 低 ，使 其 均處 在僅活著的狀態(tài) 升高溫度同步生長(zhǎng). 抑制生長(zhǎng)法：加入代謝抑制劑，阻遏DNA復(fù)制解阻遏同步同步生長(zhǎng)第42頁(yè)

15、/共93頁(yè)七、微生物的高密度培養(yǎng)High cell-density culture, HCDC一般指微生物在液體培養(yǎng)中細(xì)胞群體密度超過(guò)常規(guī)培養(yǎng)10倍以上時(shí)的生長(zhǎng)狀態(tài)或培養(yǎng)技術(shù)特點(diǎn)（1）產(chǎn)品產(chǎn)值高（2）提高下游工程的效率（3）生產(chǎn)成本相對(duì)降低第43頁(yè)/共93頁(yè)HCDC中注意的問(wèn)題選取最佳培養(yǎng)基成分和各成分含量補(bǔ)料：逐量流加提高溶解氧的濃度防止有害代謝產(chǎn)物的生成第44頁(yè)/共93頁(yè)影響微生物生長(zhǎng)的主要因素第二節(jié)第45頁(yè)/共93頁(yè)一、溫度一、溫度1） 不等于積累代謝產(chǎn)物的最佳溫度；2）同類(lèi)型發(fā)酵使用菌種不同， 不同；3）同一微生物不同生理活動(dòng)的 不同。理化因素的影響溫度（一）三種基本溫度（生長(zhǎng)溫度三基

16、點(diǎn)）最低生長(zhǎng)溫度：微生物生長(zhǎng)的最低溫度下限；最高生長(zhǎng)溫度：微生物生長(zhǎng)的最高溫度；最適生長(zhǎng)溫度：微生物生長(zhǎng)最快時(shí)的溫度第46頁(yè)/共93頁(yè)（二）按最適生長(zhǎng)溫度將微生物分類(lèi)：低溫微生物（ 20）中溫微生物（2045 )高溫微生物（45）理化因素的影響溫度第47頁(yè)/共93頁(yè)1、低溫微生物：、低溫微生物：生長(zhǎng)機(jī)理：生長(zhǎng)機(jī)理：細(xì)胞內(nèi)的酶促反應(yīng)在低溫下進(jìn)行，溫度高（30-40） ，酶失活。胞膜中不飽和脂肪酸的含量高，故低溫下膜的流動(dòng)性較好。理化因素的影響溫度2、中溫微生物：、中溫微生物：大多數(shù)微生物屬此類(lèi)（20-45 ）第48頁(yè)/共93頁(yè)3、高溫微生物：、高溫微生物：生長(zhǎng)機(jī)理：生長(zhǎng)機(jī)理：1) 細(xì)胞內(nèi)酶、蛋白

17、質(zhì)抗熱性強(qiáng)，熱穩(wěn)定性好酶促反應(yīng)可在高溫下進(jìn)行。2) 菌體內(nèi)產(chǎn)多胺、熱亞胺及高溫精胺，可穩(wěn)定細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成機(jī)構(gòu)及保護(hù)大分子。3) 膜中飽和脂肪酸和直鏈脂肪酸含量高，易形成疏水鍵，高溫下仍能保持膜穩(wěn)定及結(jié)構(gòu)功能。理化因素的影響溫度第49頁(yè)/共93頁(yè)高溫微生物的特點(diǎn)高溫微生物的特點(diǎn) :生長(zhǎng)速度快，合成大分子迅速，可及時(shí)修復(fù)高溫對(duì)其造成的分子損傷。耐高溫菌具應(yīng)用優(yōu)勢(shì)：在減少能源消耗、減少染菌、縮短發(fā)酵周期等方面具重要意義。理化因素的影響溫度4) 核酸中G+C含量高（tRNA），可提供形成氫鍵，增加熱穩(wěn)定性 。第50頁(yè)/共93頁(yè)4、最適生長(zhǎng)溫度與最適發(fā)酵溫度 微生物不同生理活動(dòng)要求不同溫度，所以，最適

18、生長(zhǎng)溫度 = 發(fā)酵速度快、積累代謝產(chǎn)物多。如：檸檬酸生產(chǎn)菌黑曲霉2087，32-31生長(zhǎng)快，而32 產(chǎn)酸多。 工業(yè)上：1）同類(lèi)型發(fā)酵，使用菌種不同，T不同：如：德氏乳酸桿菌： 45-50 ；保加利亞乳酸桿菌： 45 ；2）發(fā)酵前后期溫度不同：如：酒精發(fā)酵：前期：28；后期：33-35。理化因素的影響溫度第51頁(yè)/共93頁(yè)（三）溫度對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響1)影響胞內(nèi)酶活，進(jìn)而影響細(xì)胞物質(zhì)的合成，影響微生物生長(zhǎng)速率。2)影響胞膜的流動(dòng)性，從而影響物質(zhì)的吸收、分泌，進(jìn)而影響微生物生長(zhǎng)。低溫：冰晶形成造成膜損傷、細(xì)胞脫水；高溫：蛋白質(zhì)不可逆變性，膜受熱出現(xiàn)小孔，破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)（溶菌）。理化因素的影響溫度第5

19、2頁(yè)/共93頁(yè)二、氫離子濃度（二、氫離子濃度（ pH）1. pH影響物質(zhì)吸收：影響物質(zhì)吸收：影響膜表面電荷及膜的通透性，進(jìn)而影響膜結(jié)構(gòu)。2. 改變酶活、酶促反應(yīng)的速率及代謝途徑：改變酶活、酶促反應(yīng)的速率及代謝途徑：如：酵母菌在pH4.5-5產(chǎn)乙醇，在 pH6.5以上產(chǎn)甘油、醋酸3. 改變環(huán)境中營(yíng)改變環(huán)境中營(yíng) 養(yǎng)物質(zhì)的可給性或產(chǎn)生毒物質(zhì)。養(yǎng)物質(zhì)的可給性或產(chǎn)生毒物質(zhì)。理化因素的影響 pH（一）對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響第53頁(yè)/共93頁(yè)細(xì)細(xì)菌菌：pH 7.2 -7 .6酵母、霉菌酵母、霉菌: pH 5 -6放放 線線 菌菌: pH 7.6 -8理化因素的影響pH（二) 不同微生物對(duì)pH要求不同第54頁(yè)/共

20、93頁(yè)(三) pH的殺菌作用1. 酸:無(wú)機(jī)酸:與H+濃度成正比。有 機(jī) 酸 : 與 不 電 離的 部 分 成 正比 , 故 有時(shí)有機(jī)酸的滅菌效果無(wú)機(jī)酸。2. 堿: 強(qiáng)堿造成蛋白質(zhì)、核酸大分子變性、 水解，使菌死亡。理化因素的影響pH第55頁(yè)/共93頁(yè)O2 + eO22、特點(diǎn)： 既有分子性質(zhì)，又有離子性質(zhì)； 反應(yīng)力極強(qiáng)，性質(zhì)極不穩(wěn)定； 可破壞膜和重要生物大分子，亦可產(chǎn)生其它毒性的活性氧化物。理化因素的影響氧三三 、氧、氧(一）氧在體內(nèi)易轉(zhuǎn)變?yōu)槌蹶庪x子自由基：1、形成：為非酶促方式：第56頁(yè)/共93頁(yè)O2+ 2H+H2O2H2O +（1/2O2）12理化因素的影響氧（二）O2驅(qū)除機(jī)制：1、SOD

21、（超氧化物歧化酶）的作用；2、過(guò)氧化氫酶的作用好氧菌；過(guò)氧化物酶的作用耐氧菌；第57頁(yè)/共93頁(yè)專(zhuān)性好氧菌兼性厭氧菌專(zhuān)性厭氧菌微好氧菌耐氧菌SOD，過(guò)氧化氫酶SOD， 過(guò)氧化氫酶二種酶均無(wú)少量SODSOD， 過(guò)氧化物酶理化因素的影響氧各類(lèi)菌所含對(duì)氧解毒酶第58頁(yè)/共93頁(yè)好氧菌、微好氧菌、兼性厭氧菌 、厭氧菌、耐氧菌。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其功能（三）根據(jù)微生物對(duì)氧需求量的不同分為：第59頁(yè)/共93頁(yè)第四節(jié) 微生物培養(yǎng)法概論 微生物培養(yǎng)裝置的基本條件（1）微生物生長(zhǎng)規(guī)律進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)（2）能在提供豐富而均勻營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（3）適宜的溫度和良好的通氣條件（4）適宜的物化條件及防污染第60頁(yè)/共93頁(yè) 微生物培養(yǎng)技

22、術(shù)發(fā)展軌跡：（1）少量到大規(guī)模培養(yǎng)（2）淺層培養(yǎng)到厚層或深層培養(yǎng)（3）固體培養(yǎng)到液體培養(yǎng)（4）靜止培養(yǎng)到通氣攪拌培養(yǎng)（5）單批培養(yǎng)到連續(xù)培養(yǎng)（6）利用分散的微生物到固定化細(xì)胞（7）利用微生物細(xì)胞到動(dòng)、植物細(xì)胞（8）野生型到基因工程型（9）單菌發(fā)酵到混菌發(fā)酵（10）低密度到高密度培養(yǎng)（11）人工控制到自動(dòng)化發(fā)酵第61頁(yè)/共93頁(yè)一、實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)法（一）固體培養(yǎng)法1. 好氧菌的固體培養(yǎng)試管斜面、培養(yǎng)皿瓊脂平板克氏扁瓶、茄子瓶第62頁(yè)/共93頁(yè)1. 固體培養(yǎng)基(1)平板培養(yǎng)菌落：?jiǎn)蝹€(gè)細(xì)胞在固體培養(yǎng)基表面經(jīng)過(guò)培養(yǎng)形成肉眼可見(jiàn)的微生物集團(tuán)。第63頁(yè)/共93頁(yè)(2)斜面培養(yǎng)菌苔：微生物密集生長(zhǎng)所形成的。其作

23、用是可用來(lái)保存菌種。第64頁(yè)/共93頁(yè)2. 厭氧菌的固體培養(yǎng)（1）高層瓊脂柱 如韋榮氏管（2）厭氧培養(yǎng)皿（3）亨蓋特滾管技術(shù)（4）厭氧罐技術(shù)（5）厭氧手套箱無(wú)氧培養(yǎng)基（一般加刃天青）第65頁(yè)/共93頁(yè)2. CO2 培養(yǎng)第66頁(yè)/共93頁(yè)細(xì)菌的繁殖和培養(yǎng)有微生物生長(zhǎng)的培養(yǎng)基是渾濁的?？煞譃楸砻嫔L(zhǎng)（好氧）和沉淀生長(zhǎng)（厭氧或菌體自重）（二）液體培養(yǎng)法1. 好氧菌的液體培養(yǎng)第67頁(yè)/共93頁(yè)培養(yǎng)方法：（1）試管液體培養(yǎng)（2）三解瓶淺層培養(yǎng)（3）搖瓶培養(yǎng)（4）臺(tái)式發(fā)酵罐（二）厭氧菌的液體培養(yǎng)（1）培養(yǎng)基中加入還原劑（2）杜絕空氣與培養(yǎng)接觸第68頁(yè)/共93頁(yè)二、生產(chǎn)實(shí)踐中培養(yǎng)微生物的裝置（一）固態(tài)培養(yǎng)法

24、1. 好氧菌的曲法培養(yǎng)將麥麩碎麥或豆餅等基質(zhì)經(jīng)蒸煮和自然接將麥麩碎麥或豆餅等基質(zhì)經(jīng)蒸煮和自然接種后，薄薄地鋪在培養(yǎng)容器表面，使微種后，薄薄地鋪在培養(yǎng)容器表面，使微生物既可獲得充足的氧氣，又利于散生物既可獲得充足的氧氣，又利于散熱，還可利于產(chǎn)孢子熱，還可利于產(chǎn)孢子分類(lèi)：瓶，袋，盤(pán)，簾子，轉(zhuǎn)鼓和通風(fēng)第69頁(yè)/共93頁(yè)2. 厭氧菌的堆積培養(yǎng)法白酒生產(chǎn)已酸生產(chǎn)（二）液體培養(yǎng)法1. 好氧菌的培養(yǎng)(1)淺盤(pán)培養(yǎng)(2)深層液體通氣培養(yǎng)第70頁(yè)/共93頁(yè)第五節(jié) 有害微生物的控制一、幾個(gè)基本概念第71頁(yè)/共93頁(yè)（一）滅菌sterilization殺菌和溶菌第72頁(yè)/共93頁(yè)（二）消毒disinfection（

25、三）防腐antisepsis制菌低溫；缺氧；干燥；高滲；低溫；缺氧；干燥；高滲；高酸度；高醇度；加防腐劑高酸度；高醇度；加防腐劑（四）化療選擇具有高度選擇毒力即對(duì)病原菌具高選擇具有高度選擇毒力即對(duì)病原菌具高度毒力而對(duì)其寄主基本無(wú)毒的化學(xué)物度毒力而對(duì)其寄主基本無(wú)毒的化學(xué)物質(zhì)來(lái)抑制寄主體內(nèi)病原微生物的生長(zhǎng)質(zhì)來(lái)抑制寄主體內(nèi)病原微生物的生長(zhǎng)繁殖繁殖第73頁(yè)/共93頁(yè)干燥干燥干燥時(shí)，微生物代謝立即停止、死亡。 機(jī)理：細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)變性、鹽類(lèi)濃縮。 影響干燥致死的因素：1、微生物種類(lèi)：有芽孢、莢膜、孢子的菌對(duì)干燥有抗性，TB、鏈球菌孢子的菌對(duì)干燥有抗性。2、環(huán)境：微生物表面附著的有機(jī)物。3、溫度、光、濕度。

26、 應(yīng)用：食品保存、菌種保藏。理化因素的影響干燥第74頁(yè)/共93頁(yè)滲透壓滲透壓v高滲（20% NaCl）：質(zhì)壁分離v低滲（5% ）: 細(xì)胞破裂v等滲: 生理鹽水v應(yīng)用 ：一般菌耐受 5% NaCl；耐高滲菌、嗜鹽菌 15% NaCl；一般 NaCl 20%或糖30%以上可抑菌。理化因素的影響滲透壓第75頁(yè)/共93頁(yè)二、物理滅菌因素的代表高溫（一）高溫滅菌的種類(lèi)重要，但自學(xué)（實(shí)驗(yàn)課講過(guò)）（二）影響加壓蒸汽滅菌效果的因素重要，但自學(xué)（實(shí)驗(yàn)課講過(guò)）第76頁(yè)/共93頁(yè)（三）高溫對(duì)培養(yǎng)基成分的有害影響及防止1. 有害影響教材：177表2. 防止法（1）特殊加熱滅菌法分開(kāi)滅菌；Ca2+、Fe3+等與磷酸鹽滅

27、菌低壓滅菌；連續(xù)加壓蒸汽滅菌（2）過(guò)濾除菌（3）其他方法第77頁(yè)/共93頁(yè)三、化學(xué)殺菌劑、消毒劑和治療劑 最低抑制濃度：在一定條件下，某化學(xué)藥劑抑制特定微生物的最低濃度 半致死劑量：在一定條件下，某化學(xué)藥劑能殺死50%試驗(yàn)動(dòng)物的劑量 最低致死劑量：在一定條件下，某化學(xué)藥物能引起試驗(yàn)動(dòng)物群體100%死亡率的最低劑量第78頁(yè)/共93頁(yè)（一）表面消毒劑表6-10（二）抗代謝藥物的代表磺胺類(lèi)藥物抗代謝藥物：指在一類(lèi)化學(xué)結(jié)構(gòu)上與細(xì)胞內(nèi)抗代謝藥物：指在一類(lèi)化學(xué)結(jié)構(gòu)上與細(xì)胞內(nèi)必要代謝物的結(jié)構(gòu)相似，并可干擾正常代必要代謝物的結(jié)構(gòu)相似，并可干擾正常代謝活動(dòng)的化學(xué)物質(zhì)。謝活動(dòng)的化學(xué)物質(zhì)。（三）抗生素指一類(lèi)由微生物

28、或其他生物生命活動(dòng)過(guò)程中合成的次生代謝產(chǎn)物或其他人工衍生物第79頁(yè)/共93頁(yè)（一）、化學(xué)消毒劑（一）、化學(xué)消毒劑 ：對(duì)一切活細(xì)胞均有毒性（1） 重金屬及其化合物：（2） 有機(jī)物：（3）鹵素：理化因素的影響化學(xué)消毒劑第80頁(yè)/共93頁(yè) 應(yīng)用：波爾多液、紅汞、硝酸銀、砷凡納明等。 特點(diǎn)：簡(jiǎn)便。但使用應(yīng)謹(jǐn)慎，防止在體內(nèi)積累。ESHSH+HgCl2E HgS+ 2HCl理化因素的影響化學(xué)消毒劑（1） 重金屬及其化合物： 所有重金屬鹽Cu、As、Ag、Hg等對(duì)微生物均有毒性。 機(jī)理：1）可與酶蛋白的-SH基結(jié)合，使酶失活；2）易與帶陰電荷的菌體蛋白吸附，使之變性沉淀。S第81頁(yè)/共93頁(yè)（2） 有機(jī)物：

29、 酚、醇、醛可使蛋白質(zhì)變性，為常用殺菌劑。 種類(lèi)： 1、酚的代表：石炭酸，0.1%抑菌；1%殺菌；5%常用，幾hr可殺死芽孢。機(jī)理：作為表面活性劑，使膜損傷；蛋白質(zhì)變性沉淀；抑制脫氫酶和氧化酶活性。P.C.（石炭酸系數(shù)）：為消毒劑殺菌效率的標(biāo)準(zhǔn)。是在一定時(shí)間內(nèi)（10min）被測(cè)試的藥劑能殺死全部供試微生物的最高稀釋度與達(dá)到同樣效果的酚最高稀釋度的比值。理化因素的影響化學(xué)消毒劑第82頁(yè)/共93頁(yè)P(yáng).C. =理化因素的影響化學(xué)消毒劑通常：供試菌為金黃色葡萄球菌或傷寒沙門(mén)氏菌 如：甲藥劑在10min內(nèi)，以1：300的稀釋度殺死全部供試菌，達(dá)到同樣效果，酚的稀釋度為1：100，則該藥劑的300100=

30、 3P.C.越大，殺菌效率越高第83頁(yè)/共93頁(yè)2、醇的代表：乙醇：70-75%殺菌效率最高 機(jī)理：具脫水作用，能穿透菌體進(jìn)入蛋白質(zhì)分子肽鏈間隙，使蛋白質(zhì)變性或脫水沉淀，造成微生物死亡。甲醇可使眼睛失明，故不宜做消毒劑；其他醇因不溶于水，一般不用。理化因素的影響化學(xué)消毒劑第84頁(yè)/共93頁(yè)3、醛的代表：甲醛：機(jī)理：固定CO2；應(yīng)用：10%的甲醛熏蒸，用于殺菌。4、環(huán)氧乙烷：性質(zhì)：10.8 為液體；超過(guò)為氣體，易燃。特點(diǎn)：穿透力強(qiáng)，廣譜抗菌，不損害處理物品，但作用緩慢。理化因素的影響化學(xué)消毒劑第85頁(yè)/共93頁(yè)（3）鹵素及其化合物：1、I：碘酒；7g I：5g KI，溶于100ml 95%乙醇。1%碘酒10min可殺死芽孢桿菌和部分真菌，并使流感病毒滅活。2