微生物生長(zhǎng)及其控制

微生物生長(zhǎng)及其控制第1頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月微生物生長(zhǎng)的研究方法微生物的生長(zhǎng)規(guī)律環(huán)境因素對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響微生物生長(zhǎng)的控制第2頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)微生物生長(zhǎng)的研究方法平板劃線分離法

稀釋倒平板法單孢子或單細(xì)胞分離法利用選擇性培養(yǎng)基分離法一、微生物純培養(yǎng)獲得方法第3頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月1.平板劃線分離法

用接種環(huán)無菌操作沾取少許待分離的材料，在無菌平板表面進(jìn)行連續(xù)劃線或分區(qū)劃線，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。第4頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月2.稀釋倒平板法

第5頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月3.單細(xì)胞（單孢子）分離法采用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)的方法。該方法要在顯微鏡下進(jìn)行。毛細(xì)管法：用毛細(xì)管提取微生物個(gè)體，適合于較大微生物。顯微操作儀：用顯微針、鉤、環(huán)等挑取單個(gè)細(xì)胞或孢子以獲得純培養(yǎng)。小液滴法：將經(jīng)過適當(dāng)稀釋后的樣品制成小液滴，在顯微鏡下選取只含一個(gè)細(xì)胞的液滴來進(jìn)行純培養(yǎng)物的分離。第6頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月4.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)。第7頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月微生物純培養(yǎng)分離方法的比較分離方法應(yīng)用范圍平皿劃線法方法簡(jiǎn)便，多用于分離細(xì)菌稀釋倒平皿法即可定性，又可定量，用途廣泛?jiǎn)渭?xì)胞挑取法局限于高度專業(yè)化的科學(xué)研究利用選擇培養(yǎng)基法適用于分離某些生理類型較特殊的微生物第8頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月

二、微生物的培養(yǎng)方法好氧培養(yǎng)厭氧培養(yǎng)第9頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月同步生長(zhǎng)：一個(gè)細(xì)胞群體中各個(gè)細(xì)胞都在同一時(shí)間處于同一生長(zhǎng)狀態(tài)的生長(zhǎng)。同步細(xì)胞：進(jìn)行同步生長(zhǎng)的細(xì)胞。同步培養(yǎng)法：使培養(yǎng)物中所用細(xì)胞都處于同步生長(zhǎng)的培養(yǎng)方法。三、微生物的同步培養(yǎng)第10頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月獲得同步生長(zhǎng)的方法第11頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月過濾法

將不同步的細(xì)胞培養(yǎng)物通過孔徑大小不同微孔濾器，從而將大小不同的細(xì)胞分開，分別將濾液中的細(xì)胞取出進(jìn)行培養(yǎng)，獲得同步細(xì)胞。第12頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月離心法

將不同步的細(xì)胞培養(yǎng)物懸浮在不被這種細(xì)菌利用的糖或葡聚糖的不同梯度溶液里，通過密度梯度離心將不同細(xì)胞分布成不同的細(xì)胞帶，每一細(xì)胞帶的細(xì)胞大致是處于同一生長(zhǎng)期的細(xì)胞，分別將它們?nèi)〕鲞M(jìn)行培養(yǎng)，就可以獲得同步細(xì)胞。第13頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月膜洗脫法第14頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月

原理：一些細(xì)菌細(xì)胞會(huì)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15頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月誘導(dǎo)法溫度培養(yǎng)基成分光照

采用物理、化學(xué)因子使微生物細(xì)胞生長(zhǎng)進(jìn)行到某個(gè)階段而停下來，使先到達(dá)該階段的微生物細(xì)胞不能進(jìn)入下一生長(zhǎng)階段，待全部群體細(xì)胞都到達(dá)該生長(zhǎng)階段后，再除去該因子，使全部群體細(xì)胞同時(shí)進(jìn)入下一個(gè)生長(zhǎng)階段，以達(dá)到誘導(dǎo)微生物細(xì)胞同步生長(zhǎng)的目的。第16頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月四、微生物的連續(xù)培養(yǎng)分批培養(yǎng)：將微生物置于一定容積的定量的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，培養(yǎng)基一次性加入。不再補(bǔ)充和更換，最后一次性收獲的培養(yǎng)方式。連續(xù)培養(yǎng)：在微生物培養(yǎng)的過程中，不斷地供給新鮮的營養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)排除含菌體及代謝產(chǎn)物的發(fā)酵液，讓培養(yǎng)的微生物長(zhǎng)時(shí)間地處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，以利于微生物的增殖速度和代謝活性處于某種穩(wěn)定狀態(tài)。第17頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月連續(xù)培養(yǎng)理論基礎(chǔ)：由于對(duì)典型生長(zhǎng)曲線中穩(wěn)定期到來原因的認(rèn)識(shí)，采取相應(yīng)有效措施推遲其來臨，從而發(fā)展出現(xiàn)在的連續(xù)培養(yǎng)技術(shù)。第18頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月當(dāng)微生物在單批培養(yǎng)方式下生長(zhǎng)達(dá)到對(duì)數(shù)期后期時(shí)，一方面以一定的速度流進(jìn)新鮮培養(yǎng)基并攪拌，另一方面以溢流方式流出培養(yǎng)液，使培養(yǎng)物達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，其中的微生物就能長(zhǎng)期保持對(duì)數(shù)期的平衡生長(zhǎng)狀態(tài)和穩(wěn)定的生長(zhǎng)速率。連續(xù)培養(yǎng)原理第19頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月按控制方式分內(nèi)控制（控制菌體密度）：恒濁器外控制（控制培養(yǎng)液流速）：恒化器連續(xù)培養(yǎng)器第20頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月連續(xù)培養(yǎng)技術(shù)——恒化連續(xù)培養(yǎng)概念：維持培養(yǎng)基總體積不變，通過控制培養(yǎng)基中某一生長(zhǎng)限制性底物濃度來調(diào)節(jié)微生物的生長(zhǎng)速率及其細(xì)胞濃度的培養(yǎng)技術(shù)。特點(diǎn)：維持營養(yǎng)成分的亞適量，控制微生物生長(zhǎng)速率。菌體生長(zhǎng)速率恒定，菌體均一、密度穩(wěn)定，產(chǎn)量低于最高菌體產(chǎn)量。應(yīng)用范圍：實(shí)驗(yàn)室科學(xué)研究。第21頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月恒化器Chemostat

第22頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月概念：通過調(diào)節(jié)培養(yǎng)基流速，使培養(yǎng)液中微生物細(xì)胞密度保持恒定的連續(xù)培養(yǎng)方法。原理：通過調(diào)節(jié)新鮮培養(yǎng)基流入的速度和培養(yǎng)物流出的速度來維持菌濃度不變,即濁度不變。主要采用恒濁器，當(dāng)濁度高時(shí)，使新鮮培養(yǎng)基的流速加快，濁度降低，則減慢培養(yǎng)基的流速。連續(xù)培養(yǎng)技術(shù)——恒濁培養(yǎng)使用范圍：用于生產(chǎn)大量菌體、生產(chǎn)與菌體生長(zhǎng)相平行的某些代謝產(chǎn)物，如乳酸、乙醇等。第23頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月恒濁培養(yǎng)裝置第24頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月裝置控制對(duì)象培養(yǎng)基培養(yǎng)基流速生長(zhǎng)速率產(chǎn)物應(yīng)用范圍恒濁器菌體密度（內(nèi)控制）無限制生長(zhǎng)因子不恒定最高大量菌體或與菌體形成相平行的產(chǎn)物生產(chǎn)為主恒化器培養(yǎng)基流速（外控制）有限制生長(zhǎng)因子恒定低于最高不同生長(zhǎng)速率的菌體實(shí)驗(yàn)室為主恒濁器與恒化器的比較第25頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月連續(xù)培養(yǎng)在生產(chǎn)上的應(yīng)用，相對(duì)于單批發(fā)酵而言。優(yōu)點(diǎn)：高效，簡(jiǎn)化了操作——裝料、滅菌、出料、清洗發(fā)酵罐等單元操作；自控：便于利用各種儀表進(jìn)行自動(dòng)控制；產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定節(jié)約大量動(dòng)力、人力、水和蒸汽，且使水、汽、電的負(fù)荷均衡合理。缺點(diǎn)：菌種易于退化；易于遭到雜菌污染；營養(yǎng)物利用率低于單批培養(yǎng)。連續(xù)發(fā)酵的生產(chǎn)時(shí)間受以上因素限制，一般只能維持?jǐn)?shù)月~1年。第26頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月五、微生物生長(zhǎng)繁殖的測(cè)定方法

微生物細(xì)胞數(shù)目檢測(cè)直接法（血球計(jì)數(shù)板、涂片計(jì)數(shù)法）間接法（活菌計(jì)數(shù)法、比濁法、薄膜過濾法）

微生物生長(zhǎng)量和生理指標(biāo)測(cè)定直接法(稱重法)間接法（比濁法，碳、氮含量測(cè)定等）

絲狀微生物菌體生長(zhǎng)速率測(cè)定第27頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月1.血球計(jì)數(shù)板法第28頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月原理：將1mm2×0.1mm的薄層空間劃分為400小格，從中均勻分布地選取80或100小格，計(jì)數(shù)其中的細(xì)胞數(shù)目，換算成單位體積中的細(xì)胞數(shù)。特點(diǎn)：快速，準(zhǔn)確；1.血球計(jì)數(shù)板法缺點(diǎn)：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)；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；第29頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月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0.01ml菌液涂于1cm2面積上，計(jì)數(shù)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)第30頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月3.活菌計(jì)數(shù)法★技術(shù)要求：樣品充分混勻，操作熟練快速（15~20min完成操作），嚴(yán)格無菌操作；★注意事項(xiàng)：每一支吸管只能用于一個(gè)稀釋度，樣品混勻處理，傾注平板時(shí)的培養(yǎng)基溫度；★適用范圍：中溫、好氧和兼性厭氧、能在營養(yǎng)瓊脂上生長(zhǎng)的微生物。第31頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月3.平板菌落計(jì)數(shù)法第32頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月第33頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月4.比濁法在一定范圍內(nèi)，菌懸液中的細(xì)胞濃度與混濁度成正比，即與光密度成正比，菌數(shù)越多，光吸收值越大。因此，借助于分光光度計(jì)，在一定波長(zhǎng)下測(cè)定菌懸液的光密度，就可反應(yīng)出菌液的濃度。第34頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月5.薄膜過濾計(jì)數(shù)法常用該法測(cè)定含菌量較少的空氣和水中的微生物數(shù)目。將定量的樣品通過薄膜（硝化纖維素薄膜、醋酸纖維薄膜）過濾，菌體被阻留在濾膜上，取下濾膜進(jìn)行培養(yǎng)，然后計(jì)算菌落數(shù)，可求出樣品中所含菌數(shù)。第35頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月6.濕重法將微生物培養(yǎng)液離心，收集細(xì)胞沉淀物，稱重。第36頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月7.干重法將一定量的菌液中的菌體通過離心或過濾分離出來,然后烘干(干燥溫度可采用105℃、100℃或80℃)、稱重。一般干重為濕重的10%—20%，而一個(gè)細(xì)菌細(xì)胞一般重約10-12—10-13g。該法適合菌濃較高的樣品。第37頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月8.生理指標(biāo)法測(cè)含氮量蛋白質(zhì)是細(xì)胞的主要物質(zhì)，含量穩(wěn)定，而氮是蛋白質(zhì)的主要成分，通過測(cè)含氮量就可推知微生物的濃度。一般細(xì)菌含氮量為干重的12.5%，酵母菌為7.5%，霉菌為6.0%，根據(jù)一定體積培養(yǎng)液中的含氮量再乘以6.25，就可測(cè)得粗蛋白的含量。其他方法測(cè)定碳、磷、DNA、RNA等。第38頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月凱氏定氮原理及方法蛋白質(zhì)是含氮的有機(jī)化合物。食品與硫酸和催化劑一同加熱消化，使蛋白質(zhì)分解，分解的氨與硫酸結(jié)合生成硫酸銨。然后堿化蒸餾使氨游離，用硼酸吸收后再以硫酸或鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，根據(jù)酸的消耗量乘以換算系數(shù)，即為蛋白質(zhì)含量。

第39頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月

第40頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月9.培養(yǎng)基或培養(yǎng)料中菌體生長(zhǎng)速率測(cè)定法測(cè)定一定時(shí)間內(nèi)在固體培養(yǎng)基表面的菌落直徑的增加值。測(cè)定一定時(shí)間內(nèi)在固體培養(yǎng)料中菌絲體向前延伸的距離。第41頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月10.單個(gè)菌絲頂端生長(zhǎng)速率測(cè)定法光學(xué)顯微鏡目鏡測(cè)微尺第42頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月顯微鏡測(cè)微尺的使用

目鏡測(cè)微尺是一塊圓形玻片，在玻片中央把5mm長(zhǎng)度刻成50等分，或把10mm長(zhǎng)度刻成100等分。測(cè)量時(shí)，將其放在接目鏡中的隔板上（此處正好與物鏡放大的中間像重疊）來測(cè)量經(jīng)顯微鏡放大后的細(xì)胞物象。由于不同目鏡、物鏡組合的放大倍數(shù)不相同，目鏡測(cè)微尺每格實(shí)際表示的長(zhǎng)度也不一樣，因此目鏡測(cè)微尺測(cè)量微生物大小時(shí)須先用置于鏡臺(tái)上的鏡臺(tái)測(cè)微尺校正，以求出在一定放大倍數(shù)下，目鏡測(cè)微尺每小格所代表的相對(duì)長(zhǎng)度。第43頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月

鏡臺(tái)測(cè)微尺是中央部分刻有精確等分線的載玻片，一般將lmm等分為100格，每格長(zhǎng)l0μm（即0.0lmm），是專門用來校正目鏡測(cè)微尺的。第44頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月

校正時(shí)，將鏡臺(tái)測(cè)微尺放在載物臺(tái)上.由于鏡臺(tái)測(cè)微尺與細(xì)胞標(biāo)本是處于同一位置，都要經(jīng)過物鏡和目鏡的兩次放大成象進(jìn)入視野，即鏡臺(tái)測(cè)微尺隨著顯微鏡總放大倍數(shù)的放大而放大，因此從鏡臺(tái)測(cè)微尺上得到的讀數(shù)就是細(xì)胞的真實(shí)大小，所以用鏡臺(tái)測(cè)微尺的已知長(zhǎng)度在一定放大倍數(shù)下校正目鏡測(cè)微尺，即可求出目鏡測(cè)微尺每格所代表的長(zhǎng)度，然后移去鏡臺(tái)測(cè)微尺，換上待測(cè)標(biāo)本片，用校正好的目鏡測(cè)微尺在同樣放大倍數(shù)下測(cè)量微生物大小。第45頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月

目鏡測(cè)微尺的校正:

把鏡臺(tái)測(cè)微尺置于載物臺(tái)上，刻度朝上。先用低倍鏡觀察，對(duì)準(zhǔn)焦距，視野中看清鏡臺(tái)測(cè)微尺的刻度后，轉(zhuǎn)動(dòng)目鏡，使目鏡測(cè)微尺與鏡臺(tái)測(cè)微尺的刻度平行，移動(dòng)推動(dòng)器，使兩尺重疊，再使兩尺的“0”刻度完全重合，定位后，仔細(xì)尋找兩尺第二個(gè)完全重合的刻度，計(jì)數(shù)兩重合刻度之間目鏡測(cè)微尺的格數(shù)和鏡臺(tái)測(cè)微尺的格數(shù)。因?yàn)殓R臺(tái)測(cè)微尺的刻度每格長(zhǎng)l0μm，所以由下列公式可以算出目鏡測(cè)微尺每格所代表的長(zhǎng)度。

第46頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月

目鏡測(cè)微尺小格刻度=

10μm×鏡臺(tái)測(cè)微尺格數(shù)/目鏡測(cè)微尺格數(shù)

例如目鏡測(cè)微尺5小格正好與鏡臺(tái)測(cè)微尺10小格重疊，已知鏡臺(tái)測(cè)微尺每小格為l0μm，則目鏡測(cè)微尺上每小格長(zhǎng)度為=5×10μm/10＝5μm

第47頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)微生物的生長(zhǎng)規(guī)律第48頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月一、微生物的群體生長(zhǎng)☆無分支單細(xì)胞微生物主要包括細(xì)菌和酵母菌。其群體生長(zhǎng)是以群體中細(xì)胞數(shù)量的增加來表示的。☆由一個(gè)細(xì)胞分裂成為兩個(gè)細(xì)胞的時(shí)間間隔稱為世代，一個(gè)世代所需的時(shí)間就是代時(shí)（Ｇenerationtime,G），代時(shí)也就是群體細(xì)胞數(shù)目擴(kuò)大一倍所需時(shí)間，有時(shí)也稱為倍增時(shí)間。（一）無分支單細(xì)胞微生物的群體生長(zhǎng)1.無分支單細(xì)胞微生物的群體生長(zhǎng)特征第49頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月☆右圖表示的是一個(gè)細(xì)胞經(jīng)過若干代分裂后的情況。可見，每經(jīng)過一個(gè)代時(shí)，細(xì)胞數(shù)目就增加一倍，呈指數(shù)增加，因而被稱為指數(shù)生長(zhǎng)，這就是單細(xì)胞群體生長(zhǎng)的特征。第50頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月★指數(shù)生長(zhǎng)可以用下式表示：

b=B×2nB為起始細(xì)胞數(shù)目b

為指數(shù)生長(zhǎng)某個(gè)時(shí)刻t時(shí)的細(xì)胞數(shù)目，n為世代數(shù)第51頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月★代時(shí)能夠反應(yīng)細(xì)菌的生長(zhǎng)速率，代時(shí)短，生長(zhǎng)速率快，代時(shí)長(zhǎng)，生長(zhǎng)速率慢。在很多微生物學(xué)研究中常常要了解微生物的代時(shí)。代時(shí)研究意義及特點(diǎn)第52頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月★代時(shí)在不同種微生物中的變化很大，多數(shù)微生物的代時(shí)為1~3h,然而有些快速生長(zhǎng)的微生物的代時(shí)還不到10min,而另一些微生物的代時(shí)卻可長(zhǎng)達(dá)幾小時(shí)或幾天；另外，同一種微生物，在不同的生長(zhǎng)條件下其代時(shí)的長(zhǎng)短也不同；但是，在一定條件下，每一種微生物的代時(shí)是恒定的，因此它是微生物菌種的一個(gè)重要特征。第53頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月一些細(xì)菌的代時(shí)菌名 培養(yǎng)基 培養(yǎng)溫度 代時(shí)E.coli（大腸桿菌） 肉湯 37℃ 17minE.coli 牛奶 37 12.5 Enterobacteraerogenes（產(chǎn)氣腸細(xì)菌） 肉湯或牛奶37 16~18 E.aerogenes 組合 37 29~44B. Cereus（蠟狀芽孢桿菌） 肉湯 30 18B.thermophilus（嗜熱芽孢桿菌） 肉湯 55 18.3Lactobacillusacidophilus（嗜酸乳桿菌） 牛奶 37 66~87Streptococcuslactis（乳酸鏈球菌） 牛奶 37 26S.lactis 乳糖肉湯 37 48Salmonellatyphi（傷寒沙門氏菌） 肉湯 37 23.5Nitrobacteragilis（活躍硝化桿菌） 組合 27 1200第54頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月不同溫度下的代時(shí)溫度對(duì)微生物的代時(shí)有明顯影響：

E.Coli在不同溫度下的代時(shí)溫度（℃） 代時(shí)（分） 溫度（℃） 代時(shí)（分）10 860 35 2215 120 37 1720 90 40 17.525 40 45 2030 29 47.5 77第55頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月2.無分支單細(xì)胞微生物的群體生長(zhǎng)曲線☆以細(xì)菌為例介紹無分支單細(xì)胞微生物群體生長(zhǎng)規(guī)律，其結(jié)論也基本適用于酵母菌?！钌L(zhǎng)曲線代表了細(xì)菌在新的環(huán)境中從開始生長(zhǎng)、分裂直至死亡的整個(gè)動(dòng)態(tài)變化過程。☆每種細(xì)菌都有各自的典型生長(zhǎng)曲線，但它們的生長(zhǎng)過程卻有著共同的規(guī)律性。一般可以將生長(zhǎng)曲線劃分為四個(gè)時(shí)期。第56頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月2.無分支單細(xì)胞微生物的群體生長(zhǎng)曲線第57頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月將少量單細(xì)胞的純培養(yǎng)，接種到一恒定容積的新鮮液體培養(yǎng)基中，在適宜條件下培養(yǎng)，每隔一定時(shí)間取樣，測(cè)菌細(xì)胞數(shù)目。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。生長(zhǎng)曲線的制作第58頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月又稱：停滯期、調(diào)整期、適應(yīng)期、遲緩期1.現(xiàn)象：活菌數(shù)沒增加，曲線平行于橫軸。2.特點(diǎn)：生長(zhǎng)速率常數(shù)=0；細(xì)胞形態(tài)變大或增長(zhǎng)；合成代謝活躍（核糖體、酶類、ATP合成加快）。3.原因：適應(yīng)新的環(huán)境條件，合成新的酶，積累必要的中間產(chǎn)物①延滯期（lagphase）第59頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月◆菌種：繁殖速度較快的菌種的延滯期一般較短；◆接種物菌齡：用對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的菌種接種時(shí)，其延滯期較短，甚至檢查不到延遲期；◆接種量：一般來說，接種量增大可縮短甚至消除延滯期；◆培養(yǎng)基成分：

在營養(yǎng)成分豐富的天然培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的延滯期比在合成培養(yǎng)基上生長(zhǎng)時(shí)短；

接種后培養(yǎng)基成分有較大變化時(shí)，會(huì)使延滯期加長(zhǎng)，所以發(fā)酵工業(yè)上盡量使發(fā)酵培養(yǎng)基的成分與種子培養(yǎng)基接近。★影響延滯期長(zhǎng)短的因素第60頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月認(rèn)識(shí)延滯期的特點(diǎn)及形成原因?qū)?shí)踐的指導(dǎo)意義◆在發(fā)酵工業(yè)上需設(shè)法盡量縮短延遲期；采取的縮短措施：①增加接種量；（群體優(yōu)勢(shì)----適應(yīng)性增強(qiáng)）②采用對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的健壯菌種；③調(diào)整培養(yǎng)基的成分，使接種前后培養(yǎng)基成分和培養(yǎng)條件一致；④選用繁殖快的菌種?！粼谑称饭I(yè)上，盡量在此期進(jìn)行消毒或滅菌第61頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月②對(duì)數(shù)期（logarithmicphase）又稱：指數(shù)期現(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。

特點(diǎn)：生長(zhǎng)速率常數(shù)最大，即代時(shí)最短；代謝最旺盛第62頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月②對(duì)數(shù)期（logarithmicphase）影響因素：菌種營養(yǎng)成分營養(yǎng)物濃度培養(yǎng)溫度第63頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月應(yīng)用意義：①由于此時(shí)期的菌種比較健壯，生產(chǎn)上用作接種的最佳菌齡；②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；③食品工業(yè)上盡量使有害微生物不能進(jìn)入此期；④是生理代謝及遺傳研究或進(jìn)行染色、形態(tài)觀察等的良好材料。第64頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月③穩(wěn)定期（stationaryphase）又稱：恒定期或最高生長(zhǎng)期特點(diǎn)：①新增殖的細(xì)胞數(shù)與老細(xì)胞的死亡數(shù)幾乎相等，微生物的生長(zhǎng)速率處于動(dòng)態(tài)平衡，培養(yǎng)物中的總菌數(shù)達(dá)到最高值。②細(xì)胞分裂速度下降，開始積累內(nèi)含物，產(chǎn)芽孢的細(xì)菌開始產(chǎn)芽孢。③此時(shí)期的微生物開始合成次生代謝產(chǎn)物，對(duì)于發(fā)酵生產(chǎn)來說，一般在穩(wěn)定期的后期產(chǎn)物積累達(dá)到高峰，是最佳的收獲時(shí)期。第65頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月③穩(wěn)定期（stationaryphase）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）；物化條件（pH、氧濃度）不合適。第66頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月應(yīng)用意義：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67頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月④衰亡期（declinephase）特點(diǎn)：①細(xì)胞死亡數(shù)增加，死亡數(shù)大大超過新增殖的細(xì)胞數(shù)，群體中的活菌數(shù)目急劇下降，出現(xiàn)“負(fù)生長(zhǎng)”。②細(xì)胞內(nèi)顆粒更明顯，細(xì)胞出現(xiàn)多形態(tài)、畸形或衰退形，芽孢開始釋放。③因菌體本身產(chǎn)生的酶及代謝產(chǎn)物的作用，使菌體死亡、自溶等，發(fā)生自溶的菌生長(zhǎng)曲線表現(xiàn)為向下跌落的趨勢(shì)。衰亡期比其他各時(shí)期時(shí)間長(zhǎng)，它的長(zhǎng)短也與菌種和環(huán)境條件有關(guān)。第68頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月④衰亡期（declinephase）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)致菌體的死亡第69頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月3.微生物生長(zhǎng)與代謝產(chǎn)物形成的關(guān)系初級(jí)代謝是給予生物能量和生成中間產(chǎn)物的過程，初級(jí)代謝產(chǎn)物的形成往往與微生物細(xì)胞的形成過程同步，微生物生長(zhǎng)的穩(wěn)定期是這些產(chǎn)物的最佳收獲時(shí)機(jī)；次級(jí)代謝產(chǎn)物與微生物的生存、生長(zhǎng)和繁殖無關(guān)。次級(jí)代謝產(chǎn)物的形成往往與微生物細(xì)胞的形成過程不同步。在分批培養(yǎng)中，它們的形成高峰往往在微生物生長(zhǎng)穩(wěn)定期的后期或衰亡期。第70頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）絲狀微生物的群體生長(zhǎng)絲狀微生物的純培養(yǎng)采用孢子接種，在液體培養(yǎng)基中震蕩培養(yǎng)或深層通氣加攪拌培養(yǎng)，菌絲體通過斷裂繁殖不形成產(chǎn)孢結(jié)構(gòu)?？梢杂镁z干重作為衡量生長(zhǎng)的指標(biāo)，即以時(shí)間為橫坐標(biāo)，以菌絲干重為縱坐標(biāo)，繪制生長(zhǎng)曲線。1.生長(zhǎng)停滯期2.迅速生長(zhǎng)期3.衰退期第71頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月1.生長(zhǎng)停滯期:造成生長(zhǎng)停滯的原因一是孢子萌發(fā)前真正的停滯狀態(tài)，另一種是生長(zhǎng)已經(jīng)開始，但還無法測(cè)定。2.迅速生長(zhǎng)期:菌絲體干重迅速增加，其立方根與時(shí)間呈直線關(guān)系，菌絲干重不以幾何級(jí)數(shù)增加，沒有對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期。生長(zhǎng)主要表現(xiàn)在菌絲尖端的伸長(zhǎng)和出現(xiàn)分支、斷裂等，此時(shí)期的菌體呼吸強(qiáng)度達(dá)到高峰，有的開始積累代謝產(chǎn)物。3.衰退期:菌絲體干重下降，到一定時(shí)期不再變化。大多數(shù)次級(jí)代謝產(chǎn)物在此期合成，大多數(shù)細(xì)胞都出現(xiàn)大的空泡。有些菌絲體還會(huì)發(fā)生自溶菌絲體，這與菌種和培養(yǎng)條件有關(guān)。4.絲狀微生物的群體生長(zhǎng)第72頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月

微生物與所處的環(huán)境之間具有復(fù)雜的相互影響和相互作用:一方面,各種各樣的環(huán)境因素對(duì)微生物的生長(zhǎng)和繁殖有影響,另一方面,微生物生長(zhǎng)繁殖也會(huì)影響和改變環(huán)境.研究環(huán)境因素與微生物之間的關(guān)系,可以通過控制環(huán)境條件來利用微生物有益的一面,同時(shí)防止它有害的一面.第三節(jié)環(huán)境因素對(duì)微生物的影響第73頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月影響微生物生長(zhǎng)的外界因素很多，除了前面講過的營養(yǎng)因素之外，還有許多物理化學(xué)條件。本節(jié)主要內(nèi)容：一、溫度對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響二、氧氣對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響三、pH值對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響第74頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月溫度是影響微生物生長(zhǎng)的最重要因素之一。溫度對(duì)微生物的影響具體表現(xiàn)在：影響酶活性，溫度變化影響酶促反應(yīng)速率，最終影響細(xì)胞合成。影響細(xì)胞膜的流動(dòng)性，溫度高，流動(dòng)性大，有利于物質(zhì)的運(yùn)輸，溫度低，流動(dòng)性降低，不利于物質(zhì)運(yùn)輸，因此，溫度變化影響營養(yǎng)物質(zhì)的吸收與代謝產(chǎn)物的分泌。影響物質(zhì)的溶解度，對(duì)生長(zhǎng)有影響。一、溫度對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響第75頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月每種微生物都有自己的生長(zhǎng)溫度三基點(diǎn):

最低、最適、最高生長(zhǎng)溫度處于最適生長(zhǎng)溫度時(shí)，生長(zhǎng)速度最快，代時(shí)最短。超過最低生長(zhǎng)溫度時(shí)，微生物不生長(zhǎng)，溫度過低，甚至?xí)劳?。超過最高生長(zhǎng)溫度時(shí)，微生物不生長(zhǎng)，溫度過高，甚至?xí)劳觥＃ㄒ唬┪⑸锷L(zhǎng)的三個(gè)溫度基點(diǎn)第76頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月1.高溫對(duì)微生物的影響高溫下蛋白質(zhì)、核酸或其他成分不可逆變性，膜受熱出現(xiàn)小孔，破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)。高溫與低溫對(duì)微生物的影響第77頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月當(dāng)環(huán)境溫度低于微生物的最適生長(zhǎng)溫度時(shí)，微生物的生長(zhǎng)繁殖能力降低，當(dāng)微生物的原生質(zhì)結(jié)構(gòu)并未破壞時(shí)，不會(huì)很快造成死亡并能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持活力，當(dāng)溫度提高時(shí)，可以恢復(fù)正常的生命活動(dòng)。低溫保藏菌種就是利用這個(gè)原理。一些細(xì)菌、酵母菌和霉菌的瓊脂斜面菌種通常可以長(zhǎng)時(shí)間地保藏在4℃的冰箱中。當(dāng)溫度過低，造成微生物細(xì)胞凍結(jié)時(shí)，有的微生物會(huì)死亡，有些則并不死亡。2.低溫對(duì)微生物的影響第78頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月造成死亡的原因：凍結(jié)時(shí)細(xì)胞水分變成冰晶，冰晶對(duì)細(xì)胞膜產(chǎn)生機(jī)械損傷，膜內(nèi)物質(zhì)外漏。第79頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）微生物生長(zhǎng)溫度類型嗜冷微生物嗜溫微生物嗜熱微生物第80頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月第81頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月嗜冷微生物:最適生長(zhǎng)溫度在15℃或以下，主要分布在地球的兩極、冷泉、深海、冷凍場(chǎng)所及冷藏食品中。例：假單孢菌中的某些嗜冷菌在低溫下生長(zhǎng)，常引起冷藏食品的腐敗。第82頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月嗜冷微生物在低溫下生長(zhǎng)的機(jī)理據(jù)推測(cè)有兩種原因：①它們體內(nèi)的酶能在低溫下有效地催化，在高溫下酶活喪失;②細(xì)胞膜中的不飽和脂肪酸含量高，低溫下也能保持半流動(dòng)狀態(tài)，可以進(jìn)行物質(zhì)的傳遞。第83頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月

嗜溫微生物：最適生長(zhǎng)溫度為25℃~40℃，大多數(shù)微生物屬于此類。室溫型主要為腐生或植物寄生，在植物或土壤中。體溫型主要為寄生，在人和動(dòng)物體內(nèi)。第84頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月嗜熱微生物：最適生長(zhǎng)溫度為50℃~60℃，主要分布在溫泉、堆肥和土壤中。高溫下能生長(zhǎng)的原因：酶或蛋白有較強(qiáng)的抗熱性；細(xì)胞膜中飽和脂肪酸含量高，較高溫度下能很好地發(fā)揮功能。第85頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月◆影響膜表面電荷的性質(zhì)及膜的通透性，進(jìn)而影響對(duì)物質(zhì)的吸收能力；◆改變酶活性、酶促反應(yīng)的速率及代謝途徑；◆環(huán)境pH值還影響培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)的離子化程度，從而影響營養(yǎng)物質(zhì)吸收。二、環(huán)境pH值對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響第86頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月微生物的生長(zhǎng)pH值范圍極廣，從pH<2~>8都有微生物能生長(zhǎng)。但是絕大多數(shù)種類都生活在pH5.0~9.0之間。微生物生長(zhǎng)的pH值三基點(diǎn)：最低、最適和最高pH值。（一)微生物生長(zhǎng)的PH三基點(diǎn)第87頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月不同的微生物最適生長(zhǎng)的pH值不同，根據(jù)微生物生長(zhǎng)的最適pH值，將微生物分為：嗜酸性微生物：<5.4硫桿菌屬等嗜中性微生物：5.4~8.5大多數(shù)微生物

嗜堿性微生物：7.0~11.5硝化細(xì)菌、尿素分解菌等（二)微生物pH類型第88頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月微生物 生長(zhǎng)最適pH 合成抗生素最適pH灰色鏈霉菌 6.3~6.9 6.7~7.3紅霉素鏈霉菌 6.6~7.0 6.8~7.3產(chǎn)黃青霉 6.5~7.2 6.2~6.8金霉素鏈霉菌 6.1~6.6 5.9~6.3龜裂鏈霉菌 6.0~6.6 5.8~6.1灰黃青霉 6.4~7.0 6.2~6.5生長(zhǎng)的最適pH值與發(fā)酵的最適pH值第89頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月同一種微生物在不同的生長(zhǎng)階段和不同生理生化過程中，對(duì)環(huán)境pH值要求不同。例如：丙酮丁醇梭菌在pH值=5.5-7.0時(shí)，以菌體生長(zhǎng)為主在pH值=4.3-5.3時(shí)，進(jìn)行丙酮丁醇發(fā)酵第90頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月同一種微生物由于環(huán)境pH值不同，可能積累不同的代謝產(chǎn)物。例如：黑曲霉pH值=2-3時(shí)，產(chǎn)物以檸檬酸為主，只產(chǎn)少量草酸。pH值在7左右時(shí)，產(chǎn)物以草酸為主，只產(chǎn)少量檸檬酸。第91頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）微生物細(xì)胞內(nèi)的pH值雖然微生物生活的環(huán)境pH值范圍較寬，但是其細(xì)胞內(nèi)的pH值卻相當(dāng)穩(wěn)定，一般都接近中性。這種維持細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定中性pH值的特性能夠保持細(xì)胞內(nèi)各種生物活性分子的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和細(xì)胞內(nèi)酶所需要的最適pH值。微生物胞內(nèi)酶的最適pH值一般為中性，胞外酶的最適pH值接近環(huán)境pH值。第92頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月微生物對(duì)氧的需要和耐受力在不同的類群中變化很大，根據(jù)微生物與氧的關(guān)系,可把它們分為幾種類群:

專性好氧菌好氧菌微好氧菌兼性好氧菌耐氧菌厭氧菌嚴(yán)格厭氧菌三、氧氣對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響第93頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月氧濃度對(duì)不同微生物生長(zhǎng)的影響第94頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月專性好氧菌必須在有分子氧的條件下才能生長(zhǎng)，有完整的呼吸鏈，以分子氧作為最終氫受體，細(xì)胞含有超氧化物歧化酶和過氧化氫酶。通常生長(zhǎng)在培養(yǎng)基表面附近。微好氧菌只能較低的氧分壓下才能正常生長(zhǎng)，通過呼吸鏈并以氧為最終氫受體而產(chǎn)能。通常生長(zhǎng)在培養(yǎng)基表面之下的某一區(qū)域。第95頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月在有氧或無氧條件下均能生長(zhǎng)，但有氧情況下生長(zhǎng)得更好，在有氧時(shí)靠有氧呼吸產(chǎn)能，無氧時(shí)借助發(fā)酵或無氧呼吸產(chǎn)能；細(xì)胞含有超氧化物歧化酶。在整個(gè)培養(yǎng)基中都有分布。兼性好氧菌第96頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月耐氧菌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(duì)它無毒害。依靠發(fā)酵獲得能量。細(xì)胞內(nèi)存在超氧化物歧化酶和過氧化物酶，但缺乏過氧化氫酶。專性厭氧菌分子氧對(duì)它有毒害，短期接觸空氣，也會(huì)抑制其生長(zhǎng)甚至致死；在固體培養(yǎng)基表面上不能生長(zhǎng)，只有在其深層的無氧或低氧化還原電勢(shì)的環(huán)境下才能生長(zhǎng)；生命活動(dòng)所需能量通過發(fā)酵、無氧呼吸提供；細(xì)胞內(nèi)缺乏SOD，大多數(shù)還缺乏過氧化氫酶。第97頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月嚴(yán)格厭氧微生物并不是被氣態(tài)的氧所殺死，而是由于不能解除某些氧代謝產(chǎn)物的毒性而死亡。在氧還原為水的過程中，可形成某些有毒的中間產(chǎn)物，例如，過氧化氫（H2O2）、超氧陰離子（O2-

）等。它們可破壞膜和重要生物大分子，對(duì)微生物造成毒害或致死。嚴(yán)格厭氧菌的氧毒害機(jī)制—SOD學(xué)說第98頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月好氧微生物具有降解這些產(chǎn)物的酶，如過氧化氫酶、過氧化物酶、超氧化物歧化酶等，嚴(yán)格厭氧菌缺乏SOD，故易被生物體內(nèi)極易產(chǎn)生的超氧陰離子自由基毒害致死。嚴(yán)格厭氧菌的氧毒害機(jī)制—SOD學(xué)說第99頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月

H2O+O22O2·+2H+ O2+H2O2

2H2OO2+e O2·(·O2)超氧陰離子在細(xì)胞內(nèi)可由酶促或非酶促形成。超氧物陰離子歧化酶是在生物進(jìn)化中發(fā)展出來的一種自我保護(hù)方式。生物體中超氧陰離子的形成與去除12SOD好氧生物和耐氧細(xì)菌過氧化氫酶好氧生物過氧化物酶NADH2 NAD耐氧菌第100頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月在培養(yǎng)不同類型的微生物時(shí)，要采用相應(yīng)的措施保證不同微生物的生長(zhǎng)。培養(yǎng)好氧微生物：需震蕩或通氣，保證充足的氧氣；培養(yǎng)專性厭氧微生物：需排除環(huán)境中的氧氣；培養(yǎng)兼性厭氧或耐氧微生物：可深層靜止培養(yǎng)。第101頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)微生物生長(zhǎng)的控制第102頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月1.高溫滅菌法

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、常用物理方法（一）溫度第103頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月★干熱滅菌法火焰灼燒法：將被滅菌物品在火焰中灼燒，使所有的生物質(zhì)碳化。簡(jiǎn)單、徹底，但對(duì)被滅菌物品的破壞性強(qiáng)。適用于接種環(huán)、鑷子、試管或三角瓶口的滅菌等。第104頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月★干熱滅菌法干燥熱空氣滅菌法：將物品放入烘箱內(nèi)，然后升溫至150℃-170℃，維持1-2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，以及棉花、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(zhǎng)。

第105頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月★濕熱法：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(huì)放出潛熱；

3)飽和水蒸汽穿透力強(qiáng)；

4)熱蒸汽易破壞細(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106頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月高壓蒸汽滅菌法利用水的沸點(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℃維持15-20min。適用：耐高溫物品，玻璃儀器、含水或不含水的物品。第107頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2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108頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月煮沸消毒法將水加熱至100℃，煮沸15min以上，可殺死物品上存在的細(xì)菌和真菌的營養(yǎng)細(xì)胞，但不能殺死全部細(xì)菌芽孢和真菌孢子。第109頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月巴斯德消毒法

低溫維持法：62.9℃/30min高溫瞬時(shí)法:71.6℃/15s超高溫瞬時(shí)法：134℃/1-2s第110頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月間歇滅菌法

將待滅菌物品在80-100℃蒸煮15-60min，冷卻后擱置恒溫箱（28-37℃）過夜，重復(fù)以上過程三遍以上。蒸煮過程可殺死微生物的營養(yǎng)體，但不能殺死芽孢，室溫過夜促使殘留的芽孢萌發(fā)成營養(yǎng)體，再經(jīng)蒸煮過程可殺死新的營養(yǎng)體；循環(huán)三次以上可保證徹底滅菌的目的。適用于不耐高溫的物品滅菌，如不適于高壓滅菌的特殊培養(yǎng)基、藥品的滅菌。第111頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月低溫——低溫是通過降低酶反應(yīng)速度使微生物生長(zhǎng)受到抑制。冷藏法：4℃，微生物斜面菌種放置冷藏箱中可保存數(shù)周至數(shù)月而不衰竭死亡；食品保鮮2.低溫抑菌第112頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月低溫——低溫是通過降低酶反應(yīng)速度使微生物生長(zhǎng)受到抑制。冷凍法：食品工業(yè)中采用-10℃左右的冷凍溫度較長(zhǎng)時(shí)間地保藏食品；冷凍法也可用作菌種保藏，但所需溫度更低，如-80℃低溫冰箱、或-78℃干冰、-80℃液氮中冷凍保存。2.低溫抑菌第113頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）輻射輻射：能量通過空間傳遞的一種物理現(xiàn)象。與微生物有關(guān)的輻射：電磁輻射：可見光、紫外光電離輻射：χ、γ射線第114頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月電磁輻射1.可見光波長(zhǎng)在400—800nm的電磁輻射為可見光。大部分微生物不需要光，少數(shù)菌需要光作為能源。一般來講，可見光對(duì)大多數(shù)化能微生物沒有影響，但是，太強(qiáng)或連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間照射也會(huì)導(dǎo)致微生物死亡。第115頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月2.紫外線（ＵＶ）波長(zhǎng)在100-400nm的電磁輻射為紫外線。紫外線殺菌或誘變?cè)碜贤饩€作用于DNA，使其產(chǎn)生胸腺嘧啶二聚體，引起DNA結(jié)構(gòu)變形，阻礙正常的堿基配對(duì)，從而造成微生物變異或死亡。紫外線會(huì)使空氣中的分子氧變成臭氧，臭氧具殺菌作用。其中波長(zhǎng)在260-280nm處的紫外線殺菌力最強(qiáng)。

因?yàn)楹怂幔―NA、RNA）的吸收峰為260nm，蛋白質(zhì)的吸收峰為280nm。第116頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月光復(fù)活現(xiàn)象：經(jīng)紫外線照射的微生物，在可見光下，光可以激活DNA修復(fù)酶，該酶能修復(fù)DNA上的損傷，使微生物的突變率或死亡率下降。第117頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月微生物對(duì)紫外線的抵抗力與以下因素有關(guān)：照射時(shí)間：照射時(shí)間長(zhǎng)，死亡率高。照射強(qiáng)度：照射強(qiáng)度大，死亡率高。微生物種類及生長(zhǎng)階段：革蘭氏陽性菌比陰性菌抗性強(qiáng)；多倍體比單倍體抗性強(qiáng)；孢子和芽孢比營養(yǎng)細(xì)胞抗性強(qiáng)；干燥細(xì)胞比濕潤(rùn)細(xì)胞抗性強(qiáng)。應(yīng)用：由于穿透力差，只適用于物體表面以及空氣、水的消毒殺菌，也用于誘變育種。第118頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月電離輻射

電離輻射是一切能引起物質(zhì)電離的輻射總稱，其種類很多，高速帶電粒子有α粒子、β粒子、質(zhì)子，不帶電粒子有中子以及X射線、γ射線。

α射線是一種帶電粒子流，由于帶電，它所到之處很容易引起電離。α射線有很強(qiáng)的電離本領(lǐng)，但由于其質(zhì)量較大，穿透能力差，在空氣中的射程只有幾厘米，只要一張紙或健康的皮膚就能擋住。β射線也是一種高速帶電粒子，其電離本領(lǐng)比α射線小得多，但穿透本領(lǐng)比α射線大，很容易被鋁箔、有機(jī)玻璃等材料吸收。

第119頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月χ、γ射線，波長(zhǎng)短，能量高，有較強(qiáng)的殺傷力。作用原理：可引起水和其他物質(zhì)的電離，形成離子和自由基，使核酸、蛋白質(zhì)或酶發(fā)生變化，造成細(xì)胞損傷或死亡。特點(diǎn)：穿透力強(qiáng)，非專一性，作用于一切細(xì)胞成分，對(duì)所有生物均有殺傷作用。應(yīng)用：用于殺菌或菌種誘變。第120頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月水活度：在相同的溫度、壓力下，體系中溶液的水的蒸汽壓與純水的蒸汽壓之比,即Aω=p/p0.微生物生長(zhǎng)的水活度范圍：Aω=0.63~0.99

各種微生物生長(zhǎng)的最低水活度值

微生物最低Aω值

微生物最低Aω值一般細(xì)菌一般酵母菌一般霉菌0.900.880.80

嗜鹽細(xì)菌干生性霉菌耐滲透壓酵母0.750.650.63（三）水分第121頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月滲透壓和干燥都涉及到水分含量和水活度，它們對(duì)微生物的生長(zhǎng)都有很大的影響。1.干燥對(duì)微生物的影響細(xì)胞失水造成代謝停止而抑制微生物生長(zhǎng)，有時(shí)也可引起某些微生物細(xì)胞的死亡。第122頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月微生物對(duì)干燥的抵抗力與以下因素有關(guān)：溫度：在相同的干燥環(huán)境下，溫度高，微生物易死亡，而在低溫下不易死亡（例如冷凍干燥保藏菌種）干燥速度：干燥速度快，微生物不易死亡，反之，易死亡基質(zhì)：在不同基質(zhì)中對(duì)干燥的抵抗力不同，含有糖、淀粉、蛋白質(zhì)等物質(zhì)時(shí)，不易死亡。微生物種類及生長(zhǎng)時(shí)期：產(chǎn)莢膜菌比不產(chǎn)莢膜菌抗性強(qiáng)；小型、厚壁細(xì)胞的微生物比長(zhǎng)型、薄壁細(xì)胞的微生物抗性強(qiáng)；細(xì)菌的芽孢、真菌的孢子比營養(yǎng)細(xì)胞抗干燥性很強(qiáng)；老齡菌比幼齡菌抗性強(qiáng)。第123頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月2.滲透壓對(duì)微生物的影響胞外溶液的溶質(zhì)濃度與胞內(nèi)溶質(zhì)濃度相等時(shí)，為等滲溶液；溶液的溶質(zhì)濃度高于胞內(nèi)溶質(zhì)濃度為高滲溶液；溶液的溶質(zhì)濃度低于胞內(nèi)溶質(zhì)濃度為低滲溶液。第124頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月等滲溶液中，微生物的活動(dòng)保持正常，細(xì)胞外形不變；高滲溶液中，細(xì)胞易失水，脫水后發(fā)生質(zhì)壁分離，生長(zhǎng)受抑制或死亡(鹽漬和糖漬保藏食品)；低滲溶液中，細(xì)胞吸水膨脹，甚至導(dǎo)致細(xì)胞破裂死亡。第125頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月大多數(shù)微生物，在含鹽5%~30%或含糖30%~80%的高滲條件下生長(zhǎng)受抑制或死亡。

耐高滲微生物第126頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月細(xì)菌中的嗜鹽菌低嗜鹽菌：2%~5%中嗜鹽菌：5%~20%極端嗜鹽菌：20%~30%高糖環(huán)境下生長(zhǎng)的微生物

花蜜酵母菌和某些霉菌能在60%~80%的糖溶液中生長(zhǎng)產(chǎn)甘油的耐高滲酵母能在20%~40%的糖蜜中生長(zhǎng)第127頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月采用濾孔比細(xì)菌還小的篩子或?yàn)V膜作成各種過濾器，當(dāng)空氣或液體流經(jīng)篩子或?yàn)V膜時(shí)，微生物不能通過濾孔而被阻留在一側(cè)，從而達(dá)到除菌的目的。過濾介質(zhì)：醋酸纖維素膜、硝酸纖維素膜、聚丙烯膜以及石棉板等。應(yīng)用：對(duì)于含酶、血清、維生素和氨基酸等熱敏物質(zhì)除菌。（四）過濾除菌法第128頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月第129頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月二、常用的化學(xué)方法消毒劑:可以抑制或殺滅微生物，但對(duì)人體也可能產(chǎn)生有害作用的化學(xué)試劑?！饕糜谝种苹驓缥矬w表面、器械、排泄物和環(huán)境中的微生物。防腐劑:可以抑制或阻止微生物生長(zhǎng)，但對(duì)人體或動(dòng)物體的毒性較低的化學(xué)藥劑?！糜诩◇w表面，如皮膚、粘膜、傷口等處防止感染，也有的用于食品、飲料藥品的防腐作用。（一）消毒劑和防腐劑第130頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月二、常用的化學(xué)方法☆消毒防腐劑的作用機(jī)理①使微生物蛋白質(zhì)凝固變性。②破壞菌體的酶系統(tǒng)，影響菌體代謝。③降低微生物表面張力，增加細(xì)胞膜的通透性，使細(xì)胞發(fā)生破裂或溶解。第131頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月

類型

名稱及使用方法

作用原理

應(yīng)用范圍

醇類70%—75%乙醇脫水、蛋白質(zhì)變性皮膚、器皿

醛類0.5%—10%甲醛2%戊二醛（pH=8）蛋白質(zhì)變性房間、物品消毒（不適合食品廠）

酚類0.5%—5%石碳酸2%—5%來蘇兒破壞細(xì)胞膜、蛋白質(zhì)變性皮膚、地面、器具地面、器具氧化劑0.1%高錳酸鉀3%過氧化氫0.2%—0.5%過氧乙酸氧化蛋白質(zhì)活性基團(tuán)、酶失活皮膚、水果、蔬菜皮膚、物品表面水果、蔬菜、塑料等常用的消毒防腐劑及其應(yīng)用

第132頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月來蘇兒（甲酚皂溶液）

由甲酚500ml、植物油300g及氫氧化鈉43g配成。能殺滅多種細(xì)菌，包括綠膿桿菌及結(jié)核桿菌，但對(duì)芽孢作用較弱。用于消毒家具及地面，一般用2%～5%溶液。器械消毒用2%～3%溶液浸泡15～30分鐘。第133頁，課件共145頁，創(chuàng)作于2023年2月常用的消毒防腐劑及其應(yīng)用類型

名稱及使用方法

作用原理

應(yīng)用范圍重金屬鹽類0.05%—