微生物的生长.doc

第四章 微生物的生长1.微生物生长1.1 微生物生长的概念1.2 微生物生长量的测定1.2.1 测生长量1.2.1.1 直接法（1）测体积：是一种较为粗放的方法，测微生物细胞沉降物的体积。（2）测干重：称干重可用离心法或过滤法测定。1.2.1.2 间接法（1）生理指标法（2）比浊法1.2.2 计数法1.2.2.1 直接法（1）比例计数法（2）血球计数板法1.2.2.2 间接法（1）稀释平板菌落计数法测活菌数将待测菌液进行梯度稀释，取一定体积的稀释菌液与合适的固体培养基在凝固前均匀混合，或将菌液均匀涂布于已凝固的固体培养基平板上。保温培养后，用平板上（内）出现的菌落数乘以菌液稀释度，即可算出原菌液的含菌数。稀释平板菌落计数法是教学、生产、科研中最常见的一种活菌计数法。（2）液体稀释法采用液体稀释法优点是操作方便，缺点是无法明确具体数量。1.3 微生物的群体生长规律 1.3.1单细胞微生物的典型生长曲线根据微生物的生长速率常数的不同，一般可把典型生长曲线粗分为延滞期、指数期、稳定期和衰亡期等四个时期。（一） 延滞期处于延迟期细菌细胞的特点可概括为8个字：分裂迟缓、代谢活跃。影响延滞期长短的因素：（1）接种龄：采用最适种龄(即处于对数期的菌种)的健壮菌种接种。 （2）接种量：增加接种量 （3）培养基成分：在种子培养中加入发酵培养基的某些营养成分。（二）对数期特点：生长速率最大，因而细胞每分裂一次所需的代时最短也最稳定；细胞进行平衡生长，菌体内各种成分最为均匀；酶系活跃，代谢旺盛；微生物细胞抗不良环境的能力最强 （三）稳定期特点：生长速度逐渐趋向零； 细胞内开始积累贮藏物； 菌体产量达到了最高点，而且菌体产量与营养物质的消耗间呈现出一定的比例关系稳定期到来的主要原因：营养物尤其是生长限制因子的耗尽，营养物的比例失调；酸、醇、毒素或H2O2等有害代谢产物的累积； pH、氧化还原势等物化条件越来越不适宜。（四）衰亡期特点：整个群体呈现出负生长；细胞形态多样1.3.2 微生物的连续培养连续培养的方法主要有两类： （1）恒浊器：调节培养基流速，使细菌培养液浊度保持恒定的连续培养装置。（2）恒化器：以恒定流速使营养物浓度恒定而保持细菌生长速率恒定的一种连续培养装置。微生物始终在低于其最高生长速率下进行生长繁殖。1.3.3 微生物的同步培养同步生长：通过同步培养而使细胞群体处于同一生长阶段，所有的细胞都能同时分裂。获得同步生长的方法主要有两类：环境条件诱导法：变换温度、培养基等。选择法：过滤分离、密度梯度离心、硝酸纤维素微孔滤膜硝酸纤维素微孔滤膜共分4步：将菌液通过硝酸纤维素滤膜，不同生长阶段的细菌均能附着于膜上；翻转滤膜，再用新鲜培养液滤过培养，一些没有粘牢固的细胞先被冲洗掉；将滤器放入适宜条件下培养一段时间，附着于膜上的细菌进行分裂。将培养基流过滤器，分裂后的子细胞下落到收集器内；收集器在短时间内收集的细菌处于同一分裂阶段，用这种细菌接种培养，便能得到同步培养物。2.环境因素对微生物生长的影响几个相关的术语 防腐：利用一些理化因素使物体内外的大部分微生物暂时处于不生长繁殖但又未死亡的状态。消毒：是指杀死所有病原微生物营养体的措施，可达到防止传染病的目的。杀菌：指用物理或化学因子，使存在于物体中的所有生活微生物死亡，永久性地丧失生活力，包括耐热的细菌芽孢。这是一种彻底的杀菌方法。商业灭菌：指食品经过杀菌处理后，按照所规定的微生物检验方法，在所检食品中无活的微生物检出，或者仅能检出极少数的非病原微生物，并且它们在食品保藏过程中，是不可能进行生长繁殖的。2.1 温度 2.1.1低温型微生物2.1.2 中温型微生物 绝大多数微生物属于这一类。最适生长温度在2040之间，最低生长温度1020，最高生长温度4045。它们又可分为嗜室温和嗜体温性微生物。室温性微生物适于20-35生长，如土壤微生物、植物病原微生物。嗜体温性微生物多为人及温血动物的病原菌，它们生长的最适生长温度与其宿主体温相近，在3540之间，人体寄生菌为37左右。2.1.3 高温型微生物微生物的最适生长温度在45以上的叫嗜热微生物。耐高温菌具应用优势：在减少能源消耗、减少染菌、缩短发酵周期等方面具重要意义。 2.1.4 热对微生物的致死作用2.1.5 影响微生物对热抵抗力的因素菌种一般的规律是：芽孢菌非芽孢菌微生物的繁殖结构微生物的营养结构革兰氏阳性菌革兰氏阴性菌霉菌酵母菌菌龄稳定期的老龄细胞对数生长期的菌体老龄的细菌芽孢幼龄的细菌芽孢基质的因素水分：微生物的抗热力随含水量减少而增大营养物质：脂肪、糖、蛋白质等物质对微生物有一定的保护作用pH值：pH值7左右抗热力最强，pH值升高或下降都可以减少微生物的抗热力。菌体数量：菌数愈多，抗热力愈强加热的温度和时间：加热的温度越高，微生物越容易死亡，加热的时间越长，热致死作用越大。2.1.6 热灭菌法火焰灭菌法方法：将被灭菌物品在火焰中燃烧，使所有的生物质碳化。适用范围：接种工具和污染物品。 干热灭菌法方法：在干燥箱中利用热空气进行灭菌。通常160-170 处理1-2小时可达到灭菌的目的。适用范围：玻璃器皿、金属用具等耐热物品。湿热灭菌法湿热灭菌是利用湿热蒸汽杀死微生物的方法。湿热灭菌效果干热灭菌煮沸消毒法方法：物品在水中100煮沸15分钟以上适用范围：注射器、解剖用具等的消毒。 巴氏灭菌方法：灭菌的温度一般在60-85处理15-30分钟适用范围：不适于高温灭菌的食品，如牛乳等，其主要目的是杀死其中无芽孢的病原菌，而又不影响它们的风味。 超高温瞬时灭菌法方法： 灭菌的温度在135-137，维持3-5秒。适用范围：广泛用于各种果汁、牛乳、花生乳、酱油等液态食品的杀菌。高压蒸汽灭菌法方法： 一般采用9.8104Pa的压力，121.1处理15-30分钟。适用范围：实验室（培养基、各种缓冲液、玻璃器皿及工作服）和罐头工业中间歇灭菌法方法： 用流通蒸汽反复灭菌的方法，常常温度不超过100，每次灭菌后，将灭菌的物品在（28-37）培养，促使芽孢发育成为繁殖体，以便在连续灭菌中将其杀死。 适用范围：不耐高温的物品灭菌。缺点是麻烦、费时。2.2干燥2.3渗透压 2.4辐射(3)紫外辐射紫外线是非电离辐射，紫外线杀菌原理：波长在265-266 nm处的紫外线杀菌力最强。这些辐射能作用于核酸时能引起核酸的变化，重则破坏其分子结构，妨碍蛋白质和酶的合成，轻则引起细胞代谢机能的改变而发生变异。 (4)电离辐射(X射线、射线) 电离辐射是一切能引起物质电离的辐射总称。 特点：波长短，能量高，有较强的杀伤力。 杀菌原理：直接或间接地使DNA结构发生改变，造成细胞损伤或死亡。 食品辐照技术：是利用钴-60、铯-137等放