微生物的生長繁殖及其控制

關(guān)于微生物的生長繁殖及其控制第一頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一主要內(nèi)容：6.1細(xì)菌的個體生長6.2微生物生長的測定6.3細(xì)菌的群體生長繁殖6.4環(huán)境對微生物生長影響6.5微生物生長繁殖的控制第二頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一6.1細(xì)菌個體生長一、物質(zhì)的復(fù)制－DNA1.在細(xì)菌個體生長過程中，DNA以雙向的方式進(jìn)行復(fù)制.2.生長迅速的細(xì)菌中，新產(chǎn)生的子細(xì)胞中已經(jīng)有復(fù)制著的染色體DNA，即DNA復(fù)制與細(xì)胞分裂并非同步。第三頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一1.球形菌的細(xì)胞壁擴(kuò)增方式：在赤道板附近插入；2.桿形菌的細(xì)胞壁擴(kuò)增方式：新老細(xì)胞壁間隔分布；3.細(xì)胞壁擴(kuò)增的分子基礎(chǔ)：短肽中第三位雙氨基氨基酸的作用。G＋菌：L－賴氨酸；G－菌：二氨基庚二酸4.作用于細(xì)胞壁的酶：

二、細(xì)胞壁的擴(kuò)增作用于雙糖單位的：N－乙酰葡萄糖胺酶和N－乙酰胞壁酸酰胺酶肽聚糖短肽鏈的：轉(zhuǎn)肽酶、內(nèi)肽酶和羧肽酶第四頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一三、細(xì)菌生長與分裂調(diào)節(jié)各種物質(zhì)復(fù)制后，質(zhì)膜內(nèi)陷伴隨新肽聚糖插入，導(dǎo)致橫隔壁向心生長，最后會合，一分為二。

對細(xì)菌生長與分裂起調(diào)節(jié)作用的主要是于轉(zhuǎn)肽酶和D,D－羧肽酶活性比。轉(zhuǎn)肽酶活性高些，利于CW擴(kuò)增，導(dǎo)致細(xì)菌生長。羧肽酶高些，利于橫隔壁形成，導(dǎo)致細(xì)胞分裂。第五頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一6.2微生物生長的測定評價不同的抗菌物質(zhì)對微生物產(chǎn)生抑制(或殺死)作用的效果；客觀地反映微生物生長的規(guī)律；評價培養(yǎng)條件、營養(yǎng)物質(zhì)等對微生物生長的影響；微生物生長第六頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一個體計數(shù)法通常用來測定細(xì)菌、酵母菌等單細(xì)胞微生物的生長情況或樣品中所含微生物個體的數(shù)量；

微生物生長的測定方法生物量測定：重量測定、生理指標(biāo)測定個體計數(shù)直接計數(shù)法間接計數(shù)法第七頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一1.個體計數(shù)法A.直接法利用血球計數(shù)板，在顯微鏡下計算一定容積里樣品中微生物的數(shù)量。1mm225（16）中格16（25）小格，共400小格缺點：不適于對運(yùn)動細(xì)菌的計數(shù)；需要相對高的細(xì)菌濃度；個體小的細(xì)菌在顯微鏡下難以觀察；第八頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一25X16型血球計數(shù)板第九頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一B.簡接法原理是每個活細(xì)菌在適宜的培養(yǎng)基和良好的生長條件下可以通過生長形成菌落。稀釋平板計數(shù)法先將待測菌液作一系列10倍稀釋，使平皿上長出的菌落數(shù)在30-300個之間→

單個微生物在適宜的固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部生長、繁殖

→

肉眼可見的菌落

→對菌落數(shù)目的計數(shù)推測樣品中的微生物細(xì)胞數(shù)

第十頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一稀釋平板計數(shù)法第十一頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一涂布平板法使用較多的常規(guī)方法，但有時涂布不均勻?。ㄒ话?.2ml）同一稀釋度三個以上重復(fù),取平均值；

每支移液管及涂布棒只能接觸一個稀釋度的菌液；

樣品充分混勻；每個平板上的菌落數(shù)目合適，便于準(zhǔn)確計數(shù)；

要求：每ml活菌數(shù)＝同一稀釋度平均數(shù)×稀釋倍數(shù)×5注意：要三個以上重復(fù)平板平均計數(shù)；不適合絲狀菌第十二頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一平板計數(shù)法第十三頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一C.比濁法

在一定波長下，測定菌懸液的光密度，以光密度(opticaldensity,即O.D.)表示菌量。注意：測量應(yīng)在菌濃度與O.D.成正比的線性范圍內(nèi)，否則不準(zhǔn)第十四頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一2.重量法通過樣品中蛋白質(zhì)、核酸含量的測定間接推算微生物群體的生物量；測定多細(xì)胞及絲狀真菌生長情況的有效方法。以干重（105℃）、濕重直接衡量微生物群體的生物量；第十五頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一蛋白質(zhì)含量測定法從一定量培養(yǎng)物中分離出細(xì)菌，洗滌，以除去培養(yǎng)基帶入的含氮物質(zhì)。再用凱氏定氮法法測定總含氮量。一般細(xì)菌的含氮量約為原生質(zhì)干重的14%。故，蛋白質(zhì)總量=含氮量%×6.25蛋白質(zhì)含量占細(xì)菌總重的～65％，故細(xì)胞總量＝蛋白質(zhì)總量×1.54DNA含量測定法：利用DNA與DABA-2HCl(即新配制的20%W/W，3，5-二氨基苯甲酸-鹽酸溶液)能顯示特殊熒光反應(yīng)的原理而設(shè)計的。因為每個細(xì)菌平均含DNA8.4×10-5納克，可根據(jù)DNA含量計算出細(xì)菌的數(shù)量。第十六頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一3.生理指標(biāo)測定法樣品中微生物數(shù)量多或生長旺盛，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、微量量熱計等設(shè)備來測定相應(yīng)的指標(biāo)。常用于對微生物的快速鑒定與檢測微生物的生理指標(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)。第十七頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一6.3細(xì)菌群體的生長繁殖研究細(xì)菌群體培養(yǎng)的原因：由于個體微?。晃⑸锝臃N是群體接種，接種后的生長是微生物的群體繁殖生長。第十八頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一曲線特征：根據(jù)微生物每小時的分裂代數(shù)（R）不同，一般可把生長曲線分成遲緩期（延滯期）、對數(shù)生長期、穩(wěn)定期、衰亡期。一、細(xì)菌群體的生長規(guī)律生長曲線：細(xì)菌接種到定量的液體培養(yǎng)基中，定時取樣測定細(xì)胞數(shù)量，以培養(yǎng)時間為橫座標(biāo)，以菌數(shù)為縱座標(biāo)作圖，得到的一條反映細(xì)菌在整個培養(yǎng)期間菌數(shù)變化規(guī)律的曲線。第十九頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一第二十頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一1.遲緩期（lagphase）生長速率常數(shù)等于零。細(xì)胞形態(tài)變大或增長（巨大芽孢桿菌接種3.4μm，培養(yǎng)5.5小時，19.8μm）胞內(nèi)RNA尤其是rRNA含量增高;合成代謝活躍（核糖體、酶類、ATP合成加快）。對外界不良條件（氯化鈉濃度、溫度）抗生素等反應(yīng)敏感。定義：少量微生物接種到新鮮培養(yǎng)基，開始的一段時間內(nèi)數(shù)目不增加的時期。特點：第二十一頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一采取縮短延遲期的措施：在生產(chǎn)實踐中，通常采取的措施有增加接種量；在種子培養(yǎng)中加入發(fā)酵培養(yǎng)基的某些營養(yǎng)成分采用最適種齡(即處于對數(shù)期的菌種)的健壯菌種接種以及選用繁殖快的菌種等措施，以縮短延遲期，加速發(fā)酵周期，提高設(shè)備利用率。延遲期出現(xiàn)的原因：可能是為了調(diào)整代謝。當(dāng)細(xì)胞接種到新的環(huán)境(如從固體培養(yǎng)接種至液體培養(yǎng)基)后，需要重新合成必需量的酶、輔酶或某些中間代謝產(chǎn)物，以適應(yīng)新的環(huán)境。影響延遲期的因素：菌種的遺傳性、菌齡以及移種前后所處的環(huán)境條件等。第二十二頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一定義：延滯期之后細(xì)胞以幾何級數(shù)速度分裂的一段時期。特點：生長速率常數(shù)最大。細(xì)胞代時（分裂一次）或倍增時間（原生質(zhì)增加一倍）最短。細(xì)胞平衡生長，菌體內(nèi)各種成分最均勻。酶活性活躍，代謝旺盛。2.對數(shù)期（logarithmicphase）第二十三頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一影響指數(shù)期微生物增代時間的因素:①菌種：不同菌種的代時差別極大

③營養(yǎng)物濃度：營養(yǎng)物的濃度可影響微生物的生長速率和總生長量。

E.coli

肉湯中37℃代時17分鐘。

Nitrobacter.agilis

組合培養(yǎng)基中27℃代時1200分鐘（活化硝化桿菌）

E.coli

牛奶37℃

12.5分鐘。肉湯中37℃

17分鐘。②營養(yǎng)成分：同一種細(xì)菌，在營養(yǎng)物豐富的培養(yǎng)基中生長，其代時較短，反之則長。第二十四頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一④培養(yǎng)溫度：

溫度對微生物的生長速率有極其明顯的影響

第二十五頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一應(yīng)用:指數(shù)期的微生物因其整個群體的生理特性較一致、細(xì)胞成分平衡發(fā)展和生長速率恒定，故①作為代謝、生理等研究的良好材料;②是增殖噬菌體的最適宿主菌齡;③也是發(fā)酵生產(chǎn)中用作“種子”的最佳種齡。

第二十六頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一

定義：對數(shù)期后，生長速率降為零的生長期。

特點：

（1）生長速率為零，新產(chǎn)生細(xì)胞數(shù)＝死亡細(xì)胞數(shù)。（2）菌體產(chǎn)量（活菌數(shù)最大）（3）細(xì)胞開始貯存糖原、異染粒、脂肪；多數(shù)芽孢桿菌開始產(chǎn)生芽孢；有的微生物開始合成次生代謝產(chǎn)物。3.穩(wěn)定期（stationaryphase）第二十七頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一原因：（1）營養(yǎng)物耗盡。（2）營養(yǎng)的比例失調(diào)。（3）有害代謝產(chǎn)物積累（酸、醇、H2O2

）（4）pH值、氧化還原電勢不適宜。穩(wěn)定期于生產(chǎn)上的意義：生產(chǎn)菌體和與菌體平行生長的代謝產(chǎn)物（單細(xì)胞蛋白,乳酸）的最佳收獲期。第二十八頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一定義：由于營養(yǎng)物耗盡，代謝產(chǎn)物積累，細(xì)菌死亡速度大于新生速度的時期。特點：細(xì)菌代謝活性降低；細(xì)菌衰老并出現(xiàn)自溶；產(chǎn)生或釋放出一些產(chǎn)物，如氨基酸、轉(zhuǎn)化酶、外肽酶或抗生素菌體細(xì)胞也呈現(xiàn)多種形態(tài)，有時產(chǎn)生畸形，細(xì)胞大小懸殊；有些革蘭氏染色反應(yīng)陽性菌此時會變成陰性反應(yīng)4.衰亡期（declinephase）第二十九頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一1.同步培養(yǎng)與同步生長同步培養(yǎng)：是一種培養(yǎng)方法，它能使群體中不同步的細(xì)胞轉(zhuǎn)變成能同時進(jìn)行生長或分裂的群體細(xì)胞。同步生長：通過同步培養(yǎng)而使細(xì)胞群體處于分裂步調(diào)一致的狀態(tài)。三、細(xì)菌的同步培養(yǎng)第三十頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一同步培養(yǎng)的方法：機(jī)械法：在不同生長階段的細(xì)胞體積與質(zhì)量或同某種材料結(jié)合能力不同①離心法（密度梯度離心）：處于同一生長期的細(xì)胞體積與質(zhì)量相當(dāng)。②過濾法：使用孔徑大小不同的濾器（微孔濾器）③硝酸纖維素濾膜法（Helmstetter-cummings技術(shù)）同一生長期細(xì)菌與膜結(jié)合牢固程度相當(dāng)。第三十一頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一獲得同步生長的方法：誘導(dǎo)法：變換溫度、光線、培養(yǎng)基等。造成與正常細(xì)胞周期不同的周期變化。選擇法：選擇性過濾、梯度離心。物理方法，隨機(jī)選擇，不影響細(xì)胞代謝。第三十二頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一原理：細(xì)菌細(xì)胞會緊緊粘附于硝酸纖維微孔濾膜上。步驟：菌懸液通過微孔濾膜，細(xì)胞吸附其上；反置濾膜，以新鮮培養(yǎng)液通過濾膜，洗掉浮游細(xì)胞；除去起始洗脫液后就可以得到剛剛分裂下來的新生細(xì)胞，即為同步培養(yǎng)。第三十三頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一連續(xù)培養(yǎng)：指在微生物的整個培養(yǎng)期間，通過一定處理使其能以恒定比生長速率生長并持續(xù)生長下去的培養(yǎng)方法。通過認(rèn)識穩(wěn)定期到來的原因，采取相應(yīng)措施實現(xiàn)微生物長期保持在指數(shù)生長平衡狀態(tài)和穩(wěn)定的生長速率。即對數(shù)生長后期，以一定速率補(bǔ)充新鮮培養(yǎng)液，再以同樣速率移去培養(yǎng)物。四、連續(xù)培養(yǎng)第三十四頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一第三十五頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一連續(xù)培養(yǎng)兩種類型：恒化器連續(xù)培養(yǎng)、恒濁器連續(xù)培養(yǎng)恒化：某種營養(yǎng)物質(zhì)維持恒定恒濁：菌恒定第三十六頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一恒濁器連續(xù)培養(yǎng)測定所培養(yǎng)微生物的光密度值自動調(diào)節(jié)新鮮培養(yǎng)基流入和培養(yǎng)物流出培養(yǎng)室的流速使培養(yǎng)物維持在某一恒定濁度當(dāng)培養(yǎng)室中的濁度超過預(yù)期數(shù)值時，流速加快，使?jié)岫冉档?；?dāng)培養(yǎng)室中的濁度低于預(yù)期數(shù)值時，流速減慢，使?jié)岫壬?；第三十七頁，共八十七頁，編輯?023年，星期一連續(xù)發(fā)酵優(yōu)點：一般用于菌體以及與菌體生長平行的代謝產(chǎn)物生產(chǎn)的發(fā)酵工業(yè)

縮短發(fā)酵周期，提高設(shè)備利用率；

便于自動控制；

降低動力消耗及體力勞動強(qiáng)度；

產(chǎn)品質(zhì)量較穩(wěn)定；雜菌污染和菌種退化缺點：恒濁器連續(xù)培養(yǎng)第三十八頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一恒化器連續(xù)培養(yǎng)

使培養(yǎng)液流速保持不變，并使微生物始終在低于其最高生長速率下進(jìn)行生長繁殖。限制性因子必須是機(jī)體生長所必需的營養(yǎng)物質(zhì)，如aa和氨等氮源，或G、麥芽糖等碳源或者是無機(jī)鹽，一定濃度范圍內(nèi)決定細(xì)菌生長速率。恒化連續(xù)培養(yǎng)中，必需將某種必需的營養(yǎng)物質(zhì)控制在較低濃度，作為限制性因子，而其他營養(yǎng)物均過量。第三十九頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一兩種連續(xù)培養(yǎng)器的比較第四十頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一五、微生物的高密度培養(yǎng)微生物的高密度培養(yǎng)指在液體培養(yǎng)中細(xì)胞群體密度超過常規(guī)培養(yǎng)10倍以上時的生長狀態(tài)或培養(yǎng)技術(shù).現(xiàn)在報道的最高記錄是:E.coliW3110的174g(濕重)/L;高密度培養(yǎng)常用于重組蛋白質(zhì)藥物的生產(chǎn);主要的優(yōu)勢:節(jié)約成本.選取最佳培養(yǎng)基成分和各成分含量補(bǔ)料提高溶解氧的濃度防止有害代謝產(chǎn)物的生成第四十一頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一六、微生物培養(yǎng)法概論實驗室培養(yǎng)法;生產(chǎn)實踐中微生物培養(yǎng)法;第四十二頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一實驗室培養(yǎng)法固體培養(yǎng)法好氧菌：斜面、瓊脂平板等厭氧菌：高層瓊脂柱、厭氧培養(yǎng)皿、厭氧罐等液體培養(yǎng)法試管液體培養(yǎng)三角瓶液體培養(yǎng)搖瓶培養(yǎng)臺式發(fā)酵罐第四十三頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一生產(chǎn)實踐中微生物培養(yǎng)法固體培養(yǎng)法好氧菌：曲法培養(yǎng)（料薄、通氣）厭氧菌：堆積培養(yǎng)液體培養(yǎng)法淺盤培養(yǎng)發(fā)酵罐：最大的1500噸第四十四頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一第四十五頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一6.4影響微生物生長的重要因素生命的存在依賴于外界環(huán)境提供營養(yǎng)、水分、合適的環(huán)境因素（如：pH、氧化還原電位、溫度、氧氣）同時又受到外界環(huán)境因子的制約，二者是一致的。一、營養(yǎng)針對營養(yǎng)缺乏，微生物往往采?。?/p>

1、減少甚至停止合成細(xì)胞物質(zhì)。

2、加速代謝（非必要成分或失效成分的降解）。二、水適宜的aw值。

aw值不同造成滲透壓不同影響微生物生長速率第四十六頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一三、溫度根據(jù)最適溫度的不同，可將微生物分為嗜冷、兼性嗜冷、嗜溫、嗜熱、超嗜熱；各種微生物都有其生長繁殖的最低溫度、最適溫度、最高溫度和致死溫度。溫度對微生物的影響具體表現(xiàn)在：影響酶的活性影響細(xì)胞質(zhì)膜的流動性影響物質(zhì)的溶解度第四十七頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一最低生長溫度是指微生物能進(jìn)行繁殖的最低溫度界限。最適生長溫度是指某微生物群體生長繁殖速度最快的溫度，代時也最短。最高生長溫度是指微生物生長繁殖的最高溫度界限。在此溫度下，微生物細(xì)胞易于衰老和死亡。致死溫度最高生長溫度若進(jìn)一步升高，便可殺微生物。第四十八頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一上述“最適溫度”僅是標(biāo)定微生物繁殖最快的溫度，實際上不同的生理生化過程有不同的最適溫度（如下表）類型生長溫度℃發(fā)酵溫度℃累積產(chǎn)物溫度℃灰色鏈霉菌3728－丙酮丁醇梭菌3733－產(chǎn)黃青霉302520國外曾報道，對P.chrysogenus進(jìn)行階段性溫度控制：開始5小時40小時125小時165小時青霉素產(chǎn)量較始終25℃恒溫培養(yǎng)高14.7。30℃25℃25℃20℃第四十九頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一1.從微生物群體來看，pH范圍很廣，但絕大部分所需5－9的pH值。微生物對pH值的忍受范圍也有最低、最適、最高三個數(shù)值點。用最適pH值與水比較，可把微生物區(qū)分為：嗜酸性嗜中性嗜堿性pH＜5.45.4－8.57.0－11.5例:真菌、古生菌（大部分）大多鹽桿菌屬、嗜鹽菌（古生菌）四、pH值第五十頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一第五十一頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一2.與對溫度的需求隨生理生化過程的不同而異相仿，微生物的生理生化過程不同也要求不同的pH值。最適pH值合成抗生素pH值S.griseus（灰鏈）6.3－6.96.7－7.3P.chrysogenum（產(chǎn)黃青霉）6.5－7.26.2－6.8紅霉素鏈霉菌6.6－7.06.8－7.3第五十二頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一極端pH環(huán)境下的微生物其內(nèi)環(huán)境pH穩(wěn)定，保持在7左右。細(xì)胞通過本身結(jié)構(gòu)或生理過程來達(dá)到這一目的。例子：嗜酸性微生物其CM可阻止過多H+進(jìn)入胞內(nèi)，并不斷將H+排出體外，還有的M有不易滲透的細(xì)胞壁，可防止CM暴露于極端pH中受損，不僅如此，微生物生命活動還可以改變外界pH值，一般情況下，隨著培養(yǎng)時間延長，培養(yǎng)基或多或少都會變酸。pH對微生物影響的分子機(jī)理：（1）酶促反應(yīng)（即酶的活性所需的pH值）。（2）膜透性與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。（3）物質(zhì)溶解性。第五十三頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一五、氧氣好氧微生物專性好氧微生物：氧氣為呼吸鏈[H]受體、胞內(nèi)有SOD、H2O2酶[大多數(shù)真菌、多數(shù)細(xì)菌、放線菌]微好氧微生物：氧氣為呼吸鏈[H]受體，但分壓低。兼性厭氧微生物：氧或其它物作[H]受體，胞內(nèi)SOD、H2O2酶[酵母菌（釀酒酵母）、部分細(xì)菌（腸桿菌）］1.根據(jù)對氧的需求與否，微生物可分好氧、厭氧微生物第五十四頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一耐氧微生物：可在有氧氣環(huán)境下進(jìn)行厭氧生活的菌。無呼吸鏈，只能發(fā)酵，胞內(nèi)有SOD、過氧化物酶。（乳酸菌）厭氧微生物：可通過發(fā)酵、無氧呼吸、甲烷發(fā)酵、環(huán)式光合磷酸化產(chǎn)能。胞內(nèi)無SOD酶、H2O2酶。（梭菌屬、梭桿菌屬、產(chǎn)甲烷細(xì)菌）厭氧微生物第五十五頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一五類對氧關(guān)系不同的微生物在半固體瓊脂柱中的生長狀態(tài)模式圖第五十六頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一幾個相關(guān)概念：抑制：亞致死劑量因子作用使生長停止；死亡：生長能力不可逆喪失；防腐：理化因素防止或抑制微生物生長；消毒：殺死或滅活所有病原微生物；滅菌：殺死包括芽孢在內(nèi)的所有菌；化療：選擇毒性化學(xué)物質(zhì)對生物體內(nèi)部感染組織

或細(xì)胞進(jìn)行治療，對機(jī)體本身無毒害作用。6.5微生物生長繁殖的控制控制（有害）微生物生長速率或消滅不需要的微生物，在實際應(yīng)用中具有重要意義。第五十七頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一1.抗微生物劑2.抗代謝劑3.抗生素一、控制微生物的化學(xué)物質(zhì)第五十八頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一1．抗微生物劑抗微生物劑(antimicrobialagcnt)是一類能夠殺死微生物或抑制微生物生長的化學(xué)物質(zhì)根據(jù)它們抗微生物的特性可分為：

抑菌劑

殺菌劑

溶菌劑

作用機(jī)理是這類物質(zhì)結(jié)合到核糖體上抑制蛋白質(zhì)合成，導(dǎo)致生長停止，由于它們同核糖體結(jié)合不緊，它們在濃度降低時又會游離出來，核糖體合成蛋白質(zhì)的能力恢復(fù)，使生長恢復(fù)它們是緊緊地結(jié)合到細(xì)胞的作用靶上，即使在濃度降低時也不能游離出來，因此生長不能恢復(fù)能抑制細(xì)胞壁合成或損傷細(xì)胞質(zhì)膜第五十九頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一根據(jù)作用效果和作用范圍抗微生物劑通常又將它們分為：消毒劑：可殺死微生物，通常用于非生物材料的滅菌或消毒。防腐劑：能殺死微生物或抑制其生長，但對人及動物的體表組織無毒性或毒性低，可作為外用抗微生物藥物。HgCl2、CuSO4、碘液、氯氣、乙烯氧化物、甲醛劑、臭氧有機(jī)汞、0.1%-1％硝酸銀、碘液、70%乙醇、3％過氧化氫第六十頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一各種抗微生物化學(xué)制劑殺菌能力的比較標(biāo)準(zhǔn)：石炭酸系數(shù)(phenolcoefficient

)：指在一定時間內(nèi)被試藥劑能殺死全部供試菌的最高稀釋度和達(dá)到同效的石炭酸的最高稀釋度的比率。一般規(guī)定處理時間為10分鐘，而供試菌定為Salmonellatyphi（傷寒沙門氏菌）。在臨床上最早使用的消毒劑----石炭酸第六十一頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一生長因子的結(jié)構(gòu)類似物干擾達(dá)到抑制微生物生長目的。如：

葉酸對抗物（磺胺）、

嘌呤對抗物（6-巰基嘌呤）、

苯丙氨酸對抗物（對氟苯丙氨酸）、

尿嘧啶對抗物（5-氟尿嘧啶）

胸腺嘧啶對抗物（5-溴胸腺嘧啶）

等等2.抗代謝物第六十二頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一某些生物合成或半合成的次級代謝產(chǎn)物或衍生物，抑制或殺死其他微生物。主要通過：抑制CW合成、破壞CM、作用呼吸鏈、抑制Pr核酸合成。

3.抗生素（antibiotic）第六十三頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一第六十四頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一第六十五頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一第六十六頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一第六十七頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一半合成抗生素半合成抗生素：對天然抗生素的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造后的抗生素青霉素與6－APA。前者優(yōu)點明顯。如：抗菌活力高，毒性低，但更存在致命的缺點，易過敏，不穩(wěn)定，不能口服，不耐酸，易于產(chǎn)生抗藥菌株。關(guān)于改進(jìn)青霉素，研究其化學(xué)結(jié)構(gòu)中有一高度保守的共同結(jié)構(gòu)－6－氨基青霉烷酸（6－APA），雖純6－APA抑菌效果較弱，但是半合成青霉素的母核因此工業(yè)中取6－APA與不同化學(xué)側(cè)鏈催化，以合成各種不同的半合成青霉素，如：氨芐青毒素、羧芐青毒素、羥氨芐青毒素。第六十八頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一細(xì)胞質(zhì)膜透性改變：使抗生素不進(jìn)入細(xì)胞；藥物作用靶改變：合成了修飾抗生素的酶：抗性菌株發(fā)生遺傳變異導(dǎo)致抗藥性菌株的可能原因：第六十九頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一第一次劑量充足；避免長時間重復(fù)使用一種抗生素；不同抗生素混合使用；對現(xiàn)有抗生素改造；篩選更新抗生素；等所以，抗生素使用要注意：第七十頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一1.高溫高壓蒸汽滅菌煮沸消毒間歇滅菌干熱滅菌熱敏感物質(zhì)采用超高溫135～150℃，2～6s，如：牛奶、液體食品等。巴斯德消毒法：60-85℃處理15秒至30秒二、控制微生物物理因素第七十一頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一十倍致死時間（decimalreduction,D）：一定溫度條件微生物數(shù)量十倍減少所需要的時間。D值大小還隨微生物的種類、生長時期、檢測培養(yǎng)基的性質(zhì)等因素有關(guān)。多數(shù)細(xì)菌和真菌的營養(yǎng)細(xì)胞：在60℃左右處理5-10分鐘；酵母菌和真菌的孢子：用80℃以上溫度處理；細(xì)菌的芽孢：121℃處理15分鐘以上；

第七十二頁，共八十七頁，編輯于2023年，星期一2.輻射作用電磁輻射產(chǎn)生的電磁波，如：微波、UV、X射線等3.過濾作用：不耐熱培養(yǎng)基

4.高滲作用高滲產(chǎn)生質(zhì)壁分離，不利于生長5.干燥