第六章微生物的生长及其控制详解演示文稿

第六章微生物的生长及其控制详解演示文稿第一页，共五十五页。优选第六章微生物的生长及其控制第二页，共五十五页。第一节

微生物的个体与群体生长和繁殖第三页，共五十五页。一、微生物的个体生长与繁殖1、细菌的个体生长与繁殖

单细胞原核微生物持续生长直至分裂成两个新的细胞，这个过程称为二等分裂。第四页，共五十五页。2、细菌拟核DNA的复制与分离

细菌的拟核（nucleoid）即染色体（bacterialchromosome）是一环形双链DNA分子。第五页，共五十五页。细菌分裂时染色体DNA的复制第六页，共五十五页。第七页，共五十五页。二、微生物的群体生长规律

就单细胞微生物来说，在特定的环境中，不同种的微生物表现出趋势相近的生长动力学规律。第八页，共五十五页。细菌纯培养生长曲线图第九页，共五十五页。细菌生长曲线的分期滞留适应期对数生长期稳定生长期衰亡期第十页，共五十五页。1.滞留适应期

（Lagphase）特点：1）细菌数量不增加或增加很少，代谢活跃；2）细胞内RNA，尤其是rRNA的含量很高，细胞的嗜碱性强；3）细胞体积增大，拉长；4）细胞内的代谢活力强，特别是合成一些必需的酶类；5）抗性有所降低，对不良环境因素表现很敏感。第十一页，共五十五页。2.对数期

（Logphase）特点1）代时最短，生长速度最快；2）细胞稳定（平衡）生长：细胞内各种物质按比例生长，菌体成分均匀；3）酶活性高，代谢稳定，菌体大小基本一致。第十二页，共五十五页。3.稳定期

（Stationaryphase）特点：1）生长速度为零，新生=死亡，达到动态平衡；2）活菌数的总量达到最大值；3）胞内的储藏物开始形成（如肝糖粒、脂肪粒等）；4）某些芽孢菌的芽孢开始形成；5）某些细菌过量积累次级代谢产物，如抗生素、维生素等。第十三页，共五十五页。4.衰亡期

（Deathphase）特点：1）生长速率负增长；2）细胞形态多样，出现畸形，形成衰退型；3）蛋白水解酶活跃，出现细胞自溶现象；4）芽孢细菌芽孢大量释放。第十四页，共五十五页。第二节

微生物的培养与生长量测定第十五页，共五十五页。一、微生物纯培养技术纯培养(Pureculture)：微生物学中将在实验室条件下从一个细胞或一种细胞群繁殖得到的后代称为纯培养。第十六页，共五十五页。获得纯培养的技术稀释平板分离法平皿划线分离法单细胞挑取法利用选择性培养基分离法富集培养二元培养：是纯培养的一种特殊形式，主要用于分离寄生微生物的方法。共培养(Coculture)第十七页，共五十五页。二、同步培养

通过机械方法和调控培养条件使某一群体中的所有微生物个体细胞尽可能处于同一生长和分裂周期中，从而使细胞群体中各个体处于分裂步调一致的生长状态，这种生长状态称为同步生长(synchronousgrowth)。第十八页，共五十五页。同步培养方法机械方法环境条件控制技术离心方法过滤分离法硝酸纤维素滤膜法温度培养基成份控制光照和黑暗交替培养第十九页，共五十五页。硝酸纤维素滤膜法离心法第二十页，共五十五页。三、微生物生长量的测定1.直接计数法（全数法）2.间接计数法（活菌计数法）3.测定细胞物质量第二十一页，共五十五页。1.直接计数法（全数法）计数器计数:1、血球计数板2、细菌计数板涂片染色计数法：比浊法缺点：1、不能区分死菌与活菌；2、不适于对运动细菌的计数；3、需要相对高的细菌浓度；4、个体小的细菌在显微镜下难以观察；第二十二页，共五十五页。2.间接计数法（活菌计数法）平板菌落计数法液体稀释培养测数（MostProbableNumbermethod,MPN法）薄膜过滤计数法（全数）第二十三页，共五十五页。第二十四页，共五十五页。3.测定细胞物质量（1）干重法：以干重、湿重直接衡量微生物群体的生物量。（2）含氮量、DNA测定法：通过样品中蛋白质、核酸含量的测定间接推算微生物群体的生物量。（3）其他生理指标测定法：

物质的消耗对氧的吸收二氧化碳的释放量等第二十五页，共五十五页。第三节微生物生长繁殖的控制第二十六页，共五十五页。一些基本术语灭菌(Sterilization)抑制(Inhibition)死亡(Death)防腐(Antisepsis)消毒(Dis-infection)第二十七页，共五十五页。

灭菌（sterilization)

是指利用某种杀死物体中包括芽孢在内的所有微生物的一种措施.第二十八页，共五十五页。

抑制(inhibition)

是在亚致死剂量因子作用下导致微生物生长的停止，但在移去这种因子后生长仍可以恢复的生物学现象。第二十九页，共五十五页。

死亡(death)

是在致死剂量因子或亚致死剂量因子长时间作用下，导致微生物生长能力不可逆丧失，即使这种因子移去后生长仍不能恢复的生物学现象。第三十页，共五十五页。

防腐（antisepsis)

是在某些化学物质或物理因子作用下，能防止或抑制微生物生长的一种措施，它能防止食品腐败或防止其它物质霉变。第三十一页，共五十五页。

消毒（disinfection)

是利用某种方法杀死或灭活物质或物质中所有病原微生物的一种措施,它可以起到防止感染或传播的作用.

第三十二页，共五十五页。二、控制微生物的化学物质

1．抗微生物剂抗微生物剂(antimicrobialagcnt)是一类能够杀死微生物或抑制微生物生长的化学物质。第三十三页，共五十五页。抗微生物剂通常又将它们分为消毒剂：可杀死微生物，通常用于非生物材料的灭菌或消毒。防腐剂：能杀死微生物或抑制其生长，但对人及动物的体表组织无毒性或毒性低，可作为外用抗微生物药物。HgCl2、CuSO4、碘液、氯气、乙烯氧化物、甲醛剂、臭氧有机汞、0.1%-1％硝酸银、碘液、70%乙醇、3％过氧化氢第三十四页，共五十五页。各种抗微生物化学制剂杀菌能力的比较标准：石炭酸系数：指在一定时间内被试药剂能杀死全部供试菌的最高稀释度和达到同效的石炭酸的最高稀释度的比率。一般规定处理时间为10分钟，而供试菌定为Salmonellatyphi（伤寒沙门氏菌）。在临床上最早使用的消毒剂----石炭酸第三十五页，共五十五页。2．抗代谢物(Antimetabolite)有些化合物在结构上与生物体所必需的代谢物很相似，以至可以和特定的酶结合，从而阻碍了酶的功能，干扰了代谢的正常进行，这些物质称为抗代谢物。叶酸对抗物（磺胺）、嘌呤对抗物（6-巯基嘌呤）、苯丙氨酸对抗物（对氟苯丙氨酸）、尿嘧啶对抗物（5-氟尿嘧啶）胸腺嘧啶对抗物（5-溴胸腺嘧啶）第三十六页，共五十五页。3．抗生素抗生素(Antibiotic)是由某些生物合成或半合成的一类次级代谢产物或衍生物，它们在很低浓度时就能抑制或影响它种生物的生命活动，如杀死微生物或抑制其生长。自本世纪40年代以来，已找到上万种新抗生素，合成了近10万种半合成抗生素，但其中在临床上常用的仅几十种。第三十七页，共五十五页。三、控制微生物的物理因素

温度辐射作用过滤渗透压干燥超声波第三十八页，共五十五页。1.高温灭菌①高压蒸汽灭菌法高压蒸汽灭菌的温度越高，微生物死亡越快。通常情况下温度为121.3℃。第三十九页，共五十五页。②干热灭菌烘箱内热空气灭菌火焰灼烧干热灭菌温度：150-170℃；时间：1-2h对象：金属器械、玻璃器皿等第四十页，共五十五页。将待消毒物品如注射器、金属用具、解剖用具等在水中煮沸15min或更长时间，以杀死细菌或其他微生物的营养体和少部分的芽孢或孢子。③煮沸消毒

如果在水中适当加1％碳酸钠或2％一5％的石炭酸则杀菌效果更好。第四十一页，共五十五页。④间隙灭菌法例如第一次蒸煮后杀死微生物营养体，冷却，培养过夜，孢子萌发，又第二次蒸煮，杀死营养体。这样反复2—3次就可以完全杀死营养体和芽孢，也可保持某些营养物质不被破坏。第四十二页，共五十五页。高温对牛奶及其热敏感物质不适宜，因为高热破坏了食品的营养与风味。⑤巴氏消毒法具体方法低温维持法：只要在63℃下维持30min高温瞬时法：只要在72℃下维持15s超高温法：只要在135-150℃下维持2-6s第四十三页，共五十五页。2．辐射作用(radiationSterilization)微波:通过热产生杀死微生物的作用；紫外线(UV):使DNA分子中相邻的嘧啶形成嘧啶二聚体，抑制DNA复制与转录等功能，杀死微生物；X射线和y射线:使其他物质氧化或产生自由基(OH·、H·)破坏和改变生物大分子的结构，以抑制或杀死微生物。第四十四页，共五十五页。3．过滤作用不耐热的液体培养基的灭菌第四十五页，共五十五页。第四节

环境对生长的影响

第四十六页，共五十五页。一、温度第四十七页，共五十五页。各类微生物生长的温度范围

微生物类型

生长温度／℃最低最适最高嗜冷微生物0以下1520兼性嗜冷微生物020-3035；嗜温微生物15-2020-4545以上嗜热微生物4555-6580超嗜热或嗜高温微生物6580-90100以上第四十八页，共五十五页。二、氢离子浓度（pH）微生物最低PH最适PH最高PH细菌3-56.5-7.58-10酵母菌2-34.5-5.57-8霉菌1-34.5-5.57-8第四十九页，共五十五页。三、湿度、渗透压

湿度：一般是指环境空气中含水量的多少，有时也泛指物质中所含水份的量。

一般的生物细胞含水量在70％~90%。湿润的物体表面易长微生物，这是由于湿润的物体表面常有一层薄薄的水膜，微生物细胞实际上就生长在这一水膜中。第五十页，共五十五页。四、氧和氧化还原电位第五十一页，共五十五页。氧根据氧与微生物生长的关系可将微生物分为：好氧性微生物微好氧性微生物氧的忍耐型微生物兼性厌氧性微生物专性厌氧性微生物第五十二页，共五十五页。(e)Microaerophiles,aerobicorganismsthatdonottolerateatmosphericconcentrationsofoxygen-growthoccursonlyinanarrowbandofoptimaloxygenconcentration(c)Obligateanaerobes-oxygenistoxic,andthereisnogrowthnearthesurface.(d)Aerotolerantanaerobes-growthoccursevenlythroughoutthetubebutisnotbetteratthesurfacebecausetheorganismsdonotuseoxygen.(b)Facultativeanaerobesgrowthisbestnear