微生物生長和環(huán)境條件

1、關(guān)于微生物的生長與環(huán)境條件課件第一張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月微生物的生長與環(huán)境條件一、微生物生長測定二、微生物的生長規(guī)律三、微生物的培養(yǎng)四、微生物生長的環(huán)境條件五、消毒與滅菌第二張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié)、微生物生長測定一、測定單細(xì)胞微生物數(shù)量（一）總菌數(shù)測定法1.計(jì)數(shù)板測定法2.比濁法(二)活菌數(shù)測定法1.平板菌落計(jì)數(shù)法2.液體稀釋測定法3.膜過濾計(jì)數(shù)法第三張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月二、測定微生物生長量和生理指標(biāo)1.干重法2.蛋白質(zhì)含量測定法3.其他生理指標(biāo)測定法第四張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月(一) 微生物數(shù)量的測定 1、

2、顯微鏡直接計(jì)數(shù)法 使用細(xì)菌計(jì)數(shù)板或血球計(jì)數(shù)板在顯微鏡下直接計(jì)數(shù)。 優(yōu)點(diǎn)：操作簡便，計(jì)數(shù)直觀。一、微生物生長量的測定第五張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月(一) 微生物數(shù)量的測定 2、稀釋平板計(jì)數(shù)法 對樣品稀釋培養(yǎng)，據(jù)形成的菌落數(shù)計(jì)數(shù)。 優(yōu)點(diǎn)：傳統(tǒng)計(jì)數(shù)方法。對設(shè)備要求不高。一、微生物生長量的測定10-310-510-410-6第六張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月(一) 微生物數(shù)量的測定 、比濁計(jì)數(shù)法根據(jù)細(xì)菌懸浮液的吸光度測定其數(shù)量。 優(yōu)點(diǎn)：簡便，直接。一、微生物生長量的測定第七張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月(二) 微生物重量的測定 1、稱重法 用離心或過濾的方法將菌

3、體從培養(yǎng)基中分離、冼凈，稱濕重或干重。 優(yōu) 點(diǎn)：簡單可靠。 一、微生物生長量的測定第二節(jié) 微生物純培養(yǎng)群體生長規(guī)律在活性污泥法中采用的指標(biāo)：（1）混合液懸浮固體(MLSS)（粗放測定） 污泥干燥-稱重(W1)（2）揮發(fā)性懸浮固體(MLVSS)（相對準(zhǔn)確） 上述已稱重污泥-馬福爐(500度2小時(shí))-冷卻-稱重(W2)第八張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月(二) 微生物重量的測定 2、蛋白質(zhì)含量測定法 根據(jù)樣品中菌體蛋白質(zhì)含量計(jì)算微生物重量的方法。 一、微生物生長量的測定原理：（1）微生物蛋白質(zhì)含量穩(wěn)定 （2）氮是蛋白質(zhì)的穩(wěn)定成分 (蛋白質(zhì)量=6.25總含N量)優(yōu)點(diǎn)：測定準(zhǔn)確。第九張，PP

4、T共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月微生物的生長規(guī)律一、無分支單細(xì)胞微生物的群體生長規(guī)律（一）生長曲線1.延滯期2.對數(shù)期3.穩(wěn)定期4.衰亡期（二）生長曲線對發(fā)酵生產(chǎn)的指導(dǎo)意義（略）第十張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 根據(jù)細(xì)菌生長繁殖速率將生長曲線分四個(gè)階段：第二節(jié) 微生物純培養(yǎng)群體生長規(guī)律緩慢期 對數(shù)期 穩(wěn)定期 衰亡期二、細(xì)菌分批培養(yǎng)群體生長規(guī)律第十一張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 微生物純培養(yǎng)群體生長規(guī)律緩慢期（延遲期、滯留適應(yīng)期）滯留適應(yīng)期二、細(xì)菌分批培養(yǎng)群體生長規(guī)律特 點(diǎn)：分裂遲緩、代謝活躍。產(chǎn)生原因：（2） 細(xì)胞分裂必需因子的缺乏（1）接種時(shí)的機(jī)械損傷引第

5、十二張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 微生物純培養(yǎng)群體生長規(guī)律緩慢期（延遲期、滯留適應(yīng)期）4、菌株的遺傳性滯留適應(yīng)期二、細(xì)菌分批培養(yǎng)群體生長規(guī)律研究滯留適期長短的意義？影響滯留適應(yīng)期長短的因素1、培養(yǎng)基成分2、接種物菌齡3、接種量第十三張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 微生物純培養(yǎng)群體生長規(guī)律對數(shù)期（指數(shù)生長期）特點(diǎn)： （1）代謝活性強(qiáng) （2）世代時(shí)短而穩(wěn)定對數(shù)生長期二、細(xì)菌分批培養(yǎng)群體生長規(guī)律第十四張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 微生物純培養(yǎng)群體生長規(guī)律對數(shù)期（指數(shù)生長期）對數(shù)生長期二、細(xì)菌分批培養(yǎng)群體生長規(guī)律見教材P93Nt=2n N0n=

6、3.33(lgNt-lgN0) G=t/n=0.301t/(lgNt-lgN0) n繁殖代數(shù) G世代時(shí)(每繁殖一代所需的時(shí)間) N0對數(shù)生長期開始微生物數(shù)量 Nt對數(shù)生長期經(jīng)過時(shí)間t后微生物數(shù)量第十五張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 微生物純培養(yǎng)群體生長規(guī)律穩(wěn)定期（最高生長量期）最高生長量期特 點(diǎn)：1、細(xì)菌數(shù)量增加率為0。2、部分細(xì)菌大量積累代謝產(chǎn)物。細(xì)菌數(shù)量增加率為0的原因?二、細(xì)菌分批培養(yǎng)群體生長規(guī)律第十六張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 微生物純培養(yǎng)群體生長規(guī)律衰亡期特 點(diǎn)：菌體活性降低、大量死亡； 細(xì)胞畸變、自溶 革蘭氏染色不穩(wěn)定衰亡期二、細(xì)菌分批培養(yǎng)群

7、體生長規(guī)律第十七張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié) 微生物純培養(yǎng)一、微生物純培養(yǎng)的概念實(shí)驗(yàn)室條件下，由一個(gè)微生物細(xì)胞或一種細(xì)胞群繁殖得到的后代。第十八張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié) 微生物純培養(yǎng)二、微生物純培養(yǎng)技術(shù)純培養(yǎng)基本步驟：稀釋平皿法劃線法單細(xì)胞挑取法純培養(yǎng)方法 (2) 培養(yǎng)(1) 分離第十九張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié) 微生物純培養(yǎng)二、微生物純培養(yǎng)技術(shù)1、稀釋平板分離法：傾注平板法和涂布平板法。 基本過程：（1）梯度稀釋過程；（2）分離培養(yǎng)過程涂布傾注梯 度 稀 釋 過 程10-110-210-310-410-510-6第二十張，PP

8、T共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié) 微生物純培養(yǎng)二、微生物純培養(yǎng)技術(shù)4) 操作要點(diǎn)： 無菌操作稀釋平板分離法使用過程中的幾個(gè)問題1) 梯度稀釋度的確定： 需分離微生物在樣品中的數(shù)量2) 選擇菌落接種的依據(jù)： a、菌落特征； b、菌體的特征3) 微生物純培養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn)： 菌落特征一致性第二十一張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月2、單細(xì)胞挑取法： 從待分離材料中挑取一個(gè)細(xì)胞來培養(yǎng)，從而獲得純培養(yǎng)的過程。第三節(jié) 微生物純培養(yǎng)二、微生物純培養(yǎng)技術(shù)第二十二張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月3、平皿劃線法 (P圖-) 用接種環(huán)沾少許待分離的材料，在培養(yǎng)基表面進(jìn)行多次平行劃線，使微生物細(xì)胞

9、分開生長以獲得微生物純培養(yǎng)的過程。第三節(jié) 微生物純培養(yǎng)二、微生物純培養(yǎng)技術(shù)第二十三張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié) 微生物純培養(yǎng)三、目標(biāo)微生物純培養(yǎng)篩選的基本思路、待分離樣品的確定、培養(yǎng)基的選擇、純化過程環(huán)境條件的控制（溫度、空氣、P、抑制劑）（）第二十四張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月（一）純培養(yǎng)的保存試管斜面培養(yǎng)基低溫、干燥、隔絕空氣第三節(jié) 微生物純培養(yǎng)四、純培養(yǎng)的保存與復(fù)壯1、滅菌徹底2、棉塞大小要合適 3、無菌操作保存過程的注意點(diǎn)：防止雜菌污染。第二十五張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）純培養(yǎng)的衰退與復(fù)壯第三節(jié) 微生物純培養(yǎng)四、純培養(yǎng)的保存與復(fù)壯

10、衰退的原因：衰老、變異衰退的表現(xiàn)：生長緩慢優(yōu)良性狀的喪失抗逆性下降衰退的預(yù)防：控制繼代頻率創(chuàng)造良好的培養(yǎng)條件采取有效的保存方式復(fù)壯狹義（被動(dòng)）廣義（主動(dòng)）復(fù)壯方法：選優(yōu)汰劣第二十六張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第四節(jié) 微生物的生活環(huán)境極端環(huán)境條件對微生物的影響 死 亡環(huán)境條件一定范圍的變化，影響形態(tài)生理生長繁殖溫度O2氧化還原電位水分輻射化學(xué)藥物pH影響微生物生長的主要環(huán)境因子第二十七張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第四節(jié) 微生物的生活環(huán)境一、溫度1、溫度對微生物生長的影響微生物的生長溫度類型低 溫 型中 溫 型高 溫 型溫度對微生物生長的影響高溫：蛋白質(zhì)變性 酶失活 核

11、糖體解體 致死時(shí)間、致死溫度低溫：酶活性下降、新陳代謝緩慢微生物的三種基本溫度最低生長溫度最高生長溫度最適生長溫度第二十八張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第四節(jié) 微生物的生活環(huán)境2、高溫滅菌一、溫度高溫滅菌濕熱滅菌干熱滅菌：干燥條件，160維持1-2h。高壓蒸汽滅菌法：密閉條件下，水加熱蒸發(fā)形成高壓 的同時(shí)產(chǎn)生高溫。利用高溫殺死菌。巴斯德消毒法：采用60-70的溫度處理15-30min 的消毒方法。間歇滅菌法：100，30-60min 冷卻，37培養(yǎng)1d反復(fù)三次第二十九張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第四節(jié) 微生物的生活環(huán)境3、低溫保藏一、溫度菌種保存（試管斜面或孢子砂土管

12、）食品保藏特例：流感桿菌、腦膜炎球菌第三十張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第四節(jié) 微生物的生活環(huán)境二、氧氣p94專性好氧菌 Eh0.1V，而以0.3-0.4v為宜兼性厭氧菌Eh0.1v行好氣呼吸厭氧菌Eh值0.1V以下 耐氧菌微好氧菌第三十一張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月專性好氧菌（strict aerobe）必須在有分子氧的條件下才能生長，有完整的呼吸鏈，以分子氧作為最終氫受體，細(xì)胞含有超氧物歧化酶（SOD，superoxide dismutase）和過氧化氫酶。在有氧或無氧條件下均能生長，但有氧情況下生長得更好，在有氧時(shí)靠呼吸產(chǎn)能，無氧時(shí)接發(fā)酵或無氧呼吸產(chǎn)能；細(xì)胞含有

13、SOD和過氧化氫酶。微好氧菌（microaerophilic bacteria）只能較低的氧分壓下才能正常生長，通過呼吸鏈并以氧為最終氫受體而產(chǎn)能兼性好氧菌（facultative aerobe）第三十二張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月耐氧菌（aerotolerant anaerobe）可在分子氧存在下進(jìn)行厭氧生活的厭氧菌。生活不需要氧，分子氧也對它無毒害。不具有呼吸鏈，依靠專性發(fā)酵獲得能量。細(xì)胞內(nèi)存在SOD和過氧化物酶，但缺乏過氧化氫酶。厭氧菌（anaerobe）分子氧對它有毒害，短期接觸空氣，也會抑制其生長甚至致死；在空氣或含有10%CO2的空氣中，在固體培養(yǎng)基表面上不能生長，只

14、有在其深層的無氧或低氧化還原電勢的環(huán)境下才能生長；生命活動(dòng)所需能量通過發(fā)酵、無氧呼吸、循環(huán)光合磷酸化或甲烷發(fā)酵提供；細(xì)胞內(nèi)缺乏SOD和細(xì)胞色素氧化酶，大多數(shù)還缺乏過氧化氫酶。第三十三張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第四節(jié) 微生物的生活環(huán)境三、水分1、水分對微生物生長的影響： 細(xì)菌最適水的活度值：0.93-0.99 酵母菌最適水的活度值：0.88-0.91 霉菌最適水的活度值： 0.802、應(yīng)用：干燥法保存物品 食品的冷凍干燥水的活度小于0.60-0.70時(shí)休眠、部分出現(xiàn)細(xì)胞脫水、蛋白質(zhì)變性(多數(shù)微生物)第三十四張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第四節(jié) 微生物的生活環(huán)境三、輻

15、射 輻射：能量通過空間傳遞的一種物理現(xiàn)象。 1、可見光：（400nm800nm） 對微生物的作用：光氧化作用：有氧條件下，光線被細(xì)胞內(nèi)色素吸收，使酶或其它敏感成分失活引起的微生物死亡。（3）光氧化作用。（1）能源（2）刺激擔(dān)子菌子實(shí)體形成第三十五張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月2、紫外線：殺菌波長范圍：240300nm 殺菌力最強(qiáng)范圍： 255265nm 三、輻 射紫外線殺菌特點(diǎn)： 穿透力弱，用作表面消毒或空氣滅菌第四節(jié) 微生物的生活環(huán)境第三十六張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 3、電離輻射第四節(jié) 微生物的生活環(huán)境三、輻 射高能電磁波照射后發(fā)生的電離作用。電離輻射對微生物的

16、作用： 糧食、果蔬、畜禽產(chǎn)品、飲料以及衛(wèi)生材料殺菌處理低劑量(500倫琴)：促進(jìn)生長、誘發(fā)變異高劑量（10萬倫琴）：殺菌作用實(shí)際應(yīng)用：（X射線、射線等）第三十七張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第四節(jié) 微生物的生活環(huán)境四、化學(xué)藥物1、重金屬鹽類 殺菌機(jī)理：殺菌機(jī)理：與帶陰電荷的菌體蛋白質(zhì)結(jié)合使其變性（Hg、Ag鹽，與細(xì)菌酶蛋白的巰基結(jié)合）2、有機(jī)化合物（酚、醇、醛）蛋白質(zhì)變性損傷細(xì)胞壁和膜抑制酶系統(tǒng)(脫氫酶、氧化酶等)；第三十八張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第四節(jié) 微生物的生活環(huán)境四、化學(xué)藥物殺菌機(jī)理： 使蛋白質(zhì)巰基氧化(成二硫基) 2RSH+2X RSSR+2XH 殺菌機(jī)

17、理： 漂白粉Ca(OCl)2及氯氣 ：產(chǎn)生次氯酸鹽和原子氧； 碘：與酶分子中的酪氨酸結(jié)合。3、氧化劑（高錳酸鉀、過氧化氫、過氧乙酸）4、鹵素（Cl、I常見）第三十九張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 具有降低表面張力效應(yīng)的物質(zhì)。第四節(jié) 微生物的生活環(huán)境四、化學(xué)藥物 直接干擾病原微生物的生長繁殖并用于治療感染性疾病的化學(xué)藥物。 （選擇性的殺菌或抑菌）5、表面活性劑（新潔爾滅、消毒寧等）殺菌機(jī)理：影響細(xì)胞生長、分裂6、化學(xué)治療劑 抑制葉酸合成 如：磺胺類藥物等。殺菌機(jī)理：抑制蛋白質(zhì)合成 如：鏈霉素，紅霉素、四環(huán)素、氯霉素等抑制肽聚糖合成 如：青霉素，萬古霉素等。第四十張，PPT共五十四頁，

18、創(chuàng)作于2022年6月第五節(jié)：消毒與滅菌第四十一張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月幾個(gè)基本概念滅菌（sterilization）采用強(qiáng)烈的禮花因素是任何物體內(nèi)外部的一切微生物永遠(yuǎn)喪失其生長繁殖能力的措施，稱為滅菌。消毒（disinfection）采用較溫和的理化因素，僅殺死物體表面或內(nèi)部的一部分對人體有害的病原菌，而對被處理物體基本無害的措施，稱為消毒。防腐（antisepsis）利用理化因素完全抑制霉腐微生物的生長繁殖，從而達(dá)到防止物品發(fā)生霉腐的措施，稱為防腐?；煟╟hemotheraphy）即化學(xué)治療。利用具有高度選擇毒力的化學(xué)物質(zhì)抑制宿主體內(nèi)病院微生物的生長繁殖，以達(dá)到治療該傳染

19、病的一種措施。第四十二張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月1、高溫滅菌（消毒）法是最常用的物理方法。高溫可引起蛋白質(zhì)、核酸等活性大分子氧化或變性失活而導(dǎo)致微生物死亡。 一、常用的滅菌、消毒、抑菌及除菌的物理方法（一）溫度第四十三張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月干熱滅菌法（dry heat sterilization）焚燒法（incineration）：是將被滅菌物品在火焰中燃燒，使所有的生物質(zhì)碳化。簡單、徹底，但對被滅菌物品的破壞極大。適用于無經(jīng)濟(jì)價(jià)值的物品滅菌，及不怕燒的實(shí)驗(yàn)器具，如接種環(huán)、鑷子、試管或三角瓶口的滅菌等。干燥熱空氣滅菌法(hot-air oven)：將物品放入

20、烘箱內(nèi)，然后升溫至150170 ，維持12小時(shí)。適用于玻璃、陶瓷和金屬物品的滅菌，不適合液體樣品，及棉花、紙張、纖維和橡膠類物質(zhì)的滅菌。特點(diǎn)：由于空氣傳熱穿透力差，菌體在脫水狀態(tài)下不易殺死，所以溫度高、時(shí)間長。 第四十四張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月濕熱法(moist heat sterilization) ：特點(diǎn)：溫度低、時(shí)間短、滅菌效果高原因： 1) 菌體內(nèi)含水量越高，則凝固溫度越低； 2) 蒸汽冷凝會放出潛熱； 3) 飽和水蒸汽穿透力強(qiáng)； 4) 濕熱易破壞細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)大分子的穩(wěn)定 性，主要破壞氫鍵結(jié)構(gòu)。第四十五張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月高壓蒸汽滅菌法利用水的沸

21、點(diǎn)隨水蒸氣壓力的增加而上升，以達(dá)到100 以上高溫滅菌的方法。 方法：121（1kg/cm2或15磅/英寸2）維持15-20min。 112（0.5kg/cm2或8磅/英寸2）20-30min。 115（0.75kg/cm2或11磅/英寸2）20-30min。應(yīng)根據(jù)滅菌物品的性質(zhì)或成分選擇滅菌溫度例如：生理鹽水、營養(yǎng)瓊脂等培養(yǎng)基用121 。 含葡萄糖、乳糖、氨基酸等培養(yǎng)基用112 。適用：耐高溫物品，玻璃儀器、含水或不含水的物品。 第四十六張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月高 壓 蒸 汽 滅 菌 鍋?zhàn)⒁馐马?xiàng)：排凈冷空氣； 滅菌終了，緩慢降壓； 滅菌結(jié)束，趁熱取出物品。第四十七張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月消毒p100第四十八張，PPT共五十四頁，創(chuàng)作于2022年6月煮沸消毒法將水加熱至100，煮沸15min30min，可殺死所有營養(yǎng)細(xì)胞和部分芽孢，達(dá)到消毒物的目的。巴斯德消毒法（Pasteurization）：用較低的溫度來殺死其中的病源微生物，這樣既保持食品的營養(yǎng)風(fēng)味，又進(jìn)行了消毒該法一般是將待消毒的液體食品置于62處理30min，然后迅速冷卻。即可達(dá)到消毒目的。低溫長時(shí)法(Low temperature long time,LTLT)；62.930min處理牛奶高溫瞬時(shí)法（Hightemperatureshorttim