第6章微生物的生长繁殖及控制课件

第六章：微生物的生长繁殖及其控制通过本章的学习，要求掌握：1、微生物生长量的测定方式。2、细菌纯培养生长曲线各个时期的主要特点。3、物理、化学手段用于控制微生物生长的方法及原理。重点：细菌纯培养生长曲线。难点：如何利用细菌纯培养生长曲线的对数生长期来计算细菌的代时和代数。第六章：微生物的生长繁殖及其控制通过本章的学习，要求掌握：一.染色体DNA的复制和分离第一节细菌的个体生长细菌的个体生长包括细菌结构的复制与再生、细胞的分裂与控制。细菌的染色体为环状的双链DNA分子。在细胞的个体生长过程中，染色体复制方式为双向式进行，其复制起始点附着在膜结构上，随着膜的生长和细胞的分裂两个子代细胞的基因组分离，最后达到两个子细胞中。染色体的复制保证了细菌遗传特性的连续性和稳定性。P133图6－1。一.染色体DNA的复制和分离第一节细菌的个体生长细菌二.细胞壁扩增链球菌大肠杆菌细胞壁是一种刚性或半刚性的结构，细胞生长过程中细胞壁不断扩增，使得细胞体积扩大。球菌生长过程中，新合成的肽聚糖是固定在赤道板附近插入导致新老细胞壁明显分开，原来的细胞壁被推至两端。杆菌生长过程中，新合成的肽聚糖在细胞壁中是新老细胞壁间隔分布，新合成的肽聚糖是多位点插入原细胞壁。新合成的肽聚糖通过自身氨基酸的氨基与原细胞壁肽聚糖短肽中氨基酸的羧基形成肽键连接。二.细胞壁扩增链球菌大肠杆菌细胞壁是一种刚性三.细胞的分裂与调节细菌进入分裂期之前完成各种结构的复制。细胞质膜内陷横隔壁形成完成分裂肽聚糖合成横隔壁生长细胞的生长和分裂过程中都伴随着细胞壁的分裂和闭合两过程。打开有利于合成的细胞壁物质插入，闭合是使新合成的细胞壁物质插入到开口处后重新形成完整的细胞壁。这两个过程是靠转肽酶和羧肽酶的活性变化来实现调节的。三.细胞的分裂与调节细菌进入分裂期之前完成各种结构的复制生长growth：有机体的细胞组分与结构在量方面的增加。表现为细胞质的量不断增加，体积加大。繁殖reproduction由于细胞分裂而引起的个体数目的增加。

单细胞微生物如细菌，生长往往伴随着细胞数目的增加。

多细胞微生物（如某些霉菌）细胞数目的增加，如不伴随着个体数目的增加，只能叫生长。只有通过形成无性孢子或有性孢子使得个体数目增加的过程才叫做繁殖。一般情况下，当环境条件适合时，生长与繁殖始终是交替进行的。第二节细菌的群体生长繁殖生长growth：有机体的细胞组分与结构在量方面的增加。一般一、生长的规律（参见P135）一条典型的生长曲线至少可以分为

迟缓期，对数期，稳定期和衰亡期等四个时期一、生长的规律（参见P135）一条典型的生长曲线至少可以分为①迟缓期lagphase

（滞留适应期）菌种初接入新鲜培养液内，微生物细胞需要通过自身生理机能的调节逐步适应新环境。表现为细胞数量不增加了但细胞个体体积增大，代谢活跃。②对数期logarithmicgrowthphase细菌生长旺盛，代谢活力强。分裂速度快，菌数以指数级数增加，代时稳定。细胞在形态、生理等方面较为一致，是研究微生物生理代谢和遗传变异的好材料。在工业生产中也用对数期细胞作为扩大培养的种子液。①迟缓期lagphase（滞留适应期）②对数期logar③稳定期(stationaryphase)又称恒定期或最高生长期。处于稳定期的微生物，新增殖的细胞数与老细胞的死亡数几乎相等，整个培养物中二者处于动态平衡，此时生长速度，又逐渐趋向零。在一定容积的培养基中，细菌为什么不能按对数期的高速率无限生长呢?这是由于对数期细菌活跃生长引起周围环境条件条件发生了一系列变化，某些营养物质消耗，有害代谢产物的积累，以及诸如pH、氧化还原电位、温度等的改变，限制了菌体细胞继续以高速度进行生长和分裂。③稳定期(stationaryphase)在一定容积的培稳定期的细胞内开始积累贮藏物，如肝糖、异染颗粒、脂肪粒等，大多数芽孢细菌也在此阶段形成芽孢。如果为了获得大量菌体，就应在此阶段收获，因这时细胞总数量最高。这一时期也是发酵过程积累代谢产物的重要阶段，某些放线菌抗生素的大量形成也在此时期。稳定期的微生物，在数量上达到了最高水平，产物的积累也达到了高峰，此时，菌体的总产量与所消耗的营养物质之间存在着一定关系，这种关系生产上称为产量常数。稳定期的细胞内开始积累贮藏物，如肝糖、异染颗粒、脂肪粒等，大④衰亡期(declinephase)

细菌死亡率逐渐增加，群体中活菌数目急剧下降，出现了“负生长”。其中有一段时间，活菌数呈几何级数下降，故有人称之为“对数死亡阶段”。这一阶段的细胞，有的开始自溶，产生或释放出一些产物，如氨基酸、转化酶、外肽酶或抗生素等。菌体细胞也呈现多种形态，有时产生畸形，细胞大小悬殊，有的细胞内多液泡，革兰氏染色反应的阳性菌变成阴性反应等。④衰亡期(declinephase)认识和掌握细菌生长曲线，对发酵生产的指导意义：1）计算生长速率和代时；2）不同生长期的细胞在结构和生理上可能有很大差别，了解生长曲线，就能根据需要进取样和收获；3）不同的生长期理化因子对微生物的影响可能不同。对数生长期的细胞较为一致，因此常用于研究细胞的新陈代谢。认识和掌握细菌生长曲线，对发酵生产的指导意义：代数与代时的计算在对数生长期内，细菌数目的增加是按指数级数增加的，即20→21→22→23……2n

一个细菌繁殖n代产生2n

个细菌。如果在对数期开始时间t0的菌数为N0，繁殖n代后到对数期后期t的菌数为Nt，则代时(Generationtime，G)（即每增加一代所需要的时间）

G=(t–t0)/n 先求代数n 由于Nt=N0·2n lgNt=lgN0+nlg2； n=（lgNt-lgN0

）/lg2 n=3.3·lg(Nt/N0) G=（t

–t0）/3.3·lg(Nt/N0)

二、生长的数学模型微生物的生长数学模型就是用数学公式表示微生物系统的某些定量关系，如生长速率、代数、代时等。代数与代时的计算二、生长的数学模型微生物的生长数学模型就是用例如：在一细菌培养液中第一次测得的细菌数为104/ml，经过培养4h后，又测得菌液中的细菌数为108/ml，求此菌的世代时间和在此时间内繁殖的代数。根据公式：G=（t

–t0）/3.3·lg(Nt/N0)

t

–t0=（4-0）×60min=240min

Nt=108N0=104

lg(Nt/N0)

=lg108~lg104=8-4=4代入上式G=240/3.3×4=240/13.2=18min即在上述培养液中，世代时间为18min。细菌繁殖代数n=(t2-t1)/G=240/18=13.3繁代。例如：在一细菌培养液中第一次测得的细菌数为104/ml，三、主要生长参数生产实践中的三个主要参数：迟缓时间、比生长速率、总生长量1、迟缓时间微生物生长过程中，在实际条件下达到对数生长期所需的时间与理想条件下达到对数生长期所需要的时间差即为迟缓时间。迟缓时间的长短客观反应了细菌生长条件适合的程度。三、主要生长参数生产实践中的三个主要参数：迟缓时间、比生长速2、比生长速率比生长速率与微生物的生长基质浓度密切相关。（P138，莫诺经验公式）当基质浓度很高时，细菌以最大比生长速率生长；当基质浓度很低时，细菌的比生长速率与基质浓度成正比。3、总生长量在一段时间内，通过培养获得微生物总量与原来接种量之差，即为生长总量。生长总量客观上反应了培养基与生长条件是否适合于细菌的生长。产量常数（K）生物总量与所消耗物质总量之比，其大小代表了微生物同化基质的效率。2、比生长速率3、总生长量产量常数（K）生物总量与所消耗物质四、同步培养在微生物生长过程中，各个细胞的生理状态、代谢活动并不完全一样。如果以群体测定结果的平均值来代表单个细胞的生长或生理特性是不符合客观实际的，然而利用单个细胞进行研究又是很困难的。为了解决这一问题，发展了细胞的同步培养技术，使群体处于同一生长阶段，使群体和个体行为变得一致。同步培养法synchronousculture

：能使培养的微生物处于比较一致的生长阶段上的培养方法。四、同步培养在微生物生长过程中，各个细胞的生理状态、代谢活动1、机械法（又称选择法）微生物细胞在不同的生长阶段，其细胞体积、质量等特征存在差异，通过机械法就可使它们在一定程度上分开来。离心分离法细胞密度过滤分离法细胞大小

P139图6－5硝酸纤维薄膜法不同时期细胞对硝酸纤维薄膜的亲和力机械法同步培养物是在不影响细菌代谢的情况下获得的，因而菌体的生命活动必然较为正常。但此法有其局限性，有些微生物即使在相同的发育阶段，个体大小也不一致，甚至差别很大，这样的微生物不宜采用这类方法。

1、机械法（又称选择法）2、环境条件控制技术温度

将微生物的培养温度控制在亚适温度条件下一段时间，使细胞的生长在分裂前不久的阶段稍微受到抑制，然后将培养温度提高或降低到最适生长温度，大多数细胞就会进行同步分裂。培养基成分控制

即控制营养物的浓度或培养基的组成以达到同步生长。例如限制碳源或其他营养物，使细胞只能一次分裂而不能继续生长，从而获得了刚分裂的细胞群体，然后再转入适宜的培养基中，它们即进入了同步生长。其他方法

用最高稳定期的培养物接种、抑制DNA合成法、控制光照、分离芽孢等2、环境条件控制技术总之，机械法对细胞正常生理代谢影响很少；而诱导同步分裂虽然方法多，应用较广，但对正常代谢有时有影响，而且对其诱导同步化的生化基础了解很少，化学诱导同步化的本质还是一个尚待研究的问题。必须根据待试微生物的形态、生理性状来选择适当的方法。同步生长的时间，因菌种和条件而变化，由于同步群体的个体差异，同步生长不能无限地维持，往往会逐渐破坏，最多能维持2~3个世代，又逐渐转变为随机生长，即非同步化。总之，机械法对细胞正常生理代谢影响很少；而诱导同步分裂虽然方五、连续培养将少量纯培养微生物置于一定容积的培养基中，经过培养生长，最后一次收获。分批培养（batchculture）or封闭培养（closedculture）培养基一次加入，不予补充，不再更换。连续培养(Continousculture）在微生物的整个培养期间，通过一定的方式使微生物能以恒定的比生长速率生长并能持续生长下去的一种培养方法。培养过程中不断的补充营养物质和以同样的速率移出培养物是实现微生物连续培养的基本原则。生长：迟缓期、对数期、稳定期、衰亡期五、连续培养将少量纯培养微生物置于一定容积的培养基中，经过培控制连续培养的方法恒浊连续培养不断调节流速而使细菌培养液浊度保持恒定恒化连续培养保持恒定的流速控制连续培养的方法恒浊连续培养不断调节流速而使细菌培养液浊度（一）恒浊连续培养一般用于菌体以及与菌体生长平行的代谢产物生产的发酵工业（连续发酵）连续发酵与单批发酵相比的优点：缩短发酵周期，提高设备利用率；便于自动控制；降低动力消耗及体力劳动强度；产品质量较稳定；缺点：杂菌污染和菌种退化（一）恒浊连续培养一般用于菌体以及与菌体生长平行的代谢产物生恒浊连续培养不断调节流速而使细菌培养物浊度保持恒定的连续培养叫恒浊连续培养。由光电装置检测培养容器中的浊度，根据浊度变化控制新鲜培养液流入和旧培养物流出速度，使容器内菌液浓度恒定。工业发酵中用此法可获得大量菌体及代谢产物。恒浊连续培养二）恒化连续培养使培养液流速保持不变，并使微生物始终在低于其最高生长速率下进行生长繁殖。二）恒化连续培养使培养液流速保持不变，并使微生物始终在低于其恒化培养控制恒定流速，使由于细菌生长而耗去的营养物及时得到补充，又叫恒组成连续培养。这样，细菌的生长速率将取决于限制性因子的浓度。多用于科研遗传学：突变株分离；生理学：不同条件下的代谢变化；生态学：模拟自然营养条件建立实验模型；恒化培养多用于科研遗传学：突变株分离；第6章微生物的生长繁殖及控制课件第三节真菌的生长与繁殖

一、菌丝的生长繁殖

菌丝的生长是顶端生长，菌丝各个部分都有极性之分，即位于前端的为幼龄菌丝，位于后面的为老龄菌丝。断裂的菌丝被接种到新鲜培养基中或在培养过程中，在菌丝断片的幼龄端重新形成新的生长点，通过顶端生长使菌丝延长，即为断裂增殖。菌丝生长与营养有关，营养丰富则分支点与菌丝生长顶端的距离短，即分支多而频繁；营养贫乏分支点同菌丝生长顶端距离长，即分支少。菌丝在固体培养基或在液体培养中静止培养时形成菌落，在液体培养中振荡培养时则形成菌丝球。1、断裂增殖第三节真菌的生长与繁殖一、菌丝的生长繁殖菌丝2、无性孢子繁殖无性繁殖是指不经过两性细胞的结合，只是营养细胞的分裂或营养菌丝的分化而形成同种新个体的过程。如菌丝断片和无性孢子的生长繁殖。丝状真菌的无性孢子：P143表6－1厚垣孢子节孢子分生孢子（P143图6－7）孢囊孢子游动孢子孢子的生长包括:孢子肿胀（内源肿胀，不需营养；外源肿胀，需要营养）萌发管形成菌丝生长。2、无性孢子繁殖真菌的无性孢子节孢子孢子囊孢囊孢子厚垣孢子大分生孢子

孢囊孢子分生孢子真菌的无性孢子节孢子孢子囊孢囊孢子厚垣孢子大分生孢子孢囊孢3、有性孢子繁殖有性生殖是经过两个性细胞结合而产生新个体的过程。第一阶段是质配（plasmogamy），细胞质融合，形成双核第二阶段为核配（karyogamy），核融合，形成二倍体第三阶段是减数分裂（meiosis）真菌的有性孢子：P144表6－2

卵孢子接合孢子子囊孢子3、有性孢子繁殖真菌的有性孢子：P144表6－2卵孢子有两个大小不同的配子囊结合发育而成。小型的配子囊为雄器，大型的配子囊为藏卵器。藏卵器中的原生质与雄器配合前收缩成一个或数个原生质团为卵球。雄器中的细胞质合细胞核进入卵球配合后，卵球就生出外壁成为卵孢子。其数量取决于卵球数量。卵孢子有两个大小不同的配子囊结合发育而成。小型的配子囊为接合孢子

由菌丝生出的形态相同或略有不同的配子囊结合而成。接合孢子形成过程中两个相邻的菌丝相遇，各自向对方生出极短的侧枝，称为原配子囊。原配子囊接触后，顶端各自膨大并形成横隔，为配子囊，其下方为配囊柄。相互接触的两个配子囊之间的横隔消失，其细胞质与细胞核相互配合，同时外部形成厚壁，即为接合孢子。真菌接合孢子的形成有同宗配合（雌雄配子囊来自同一菌丝体）和异宗配合（雌雄配子来自不同质菌系的菌丝体）两种方式根霉的接合孢子接合孢子由菌丝生出的形态相同或略有不同的配子囊结合而成。子囊孢子

由同一菌丝或相邻的两个菌丝上的两个大小和形状不同的性细胞相互接触并相互缠绕，两个性细胞经过受精作用后形成分枝菌丝，即造囊丝，造囊丝经减数分裂后产生子囊，每个子囊产生2～8个子囊孢子。子囊的形成

子囊孢子由同一菌丝或相邻的两个菌丝上的两个大小和形状不同担孢子

担孢子是由担子菌产生的有性孢子。担子菌中，两性器官退化，以菌丝接合的方式产生双核菌丝，双核菌丝的顶端细胞膨大为担子，担子内两个不同性别的核配合后形成1个二倍体的细胞核，经减数分裂后形成4个单倍体核，同时担子的顶端长出四个小梗，核进入后形成担孢子。

担孢子担孢子是由担子菌产生的有性孢子。担子菌中，两性器官接合菌亚门的生活史

有性繁殖无性繁殖4、丝状真菌的生活史真菌的生活史多种多样，差异也较大。一般有无性繁殖和有性繁殖两个阶段。P145图6－8

接合菌亚门的生活史有性繁殖无性繁殖4

二、酵母的生长繁殖

酵母菌大多为单细胞，显椭圆形，细胞直径约为细菌的10倍。出芽生殖的酵母子细胞不脱落，形成链状，即为假丝酵母。酵母繁殖方式无性繁殖无性孢子裂殖芽殖有性繁殖酵母菌的主要繁殖方式，所有酵母少数酵母菌，如裂殖酵母节孢子、厚垣孢子、芽生孢子等形成子囊孢子酵母细胞结构P146图6－10二、酵母的生长繁殖酵母菌大多为单细胞，显椭圆形

类似P146图6－9。子囊的形成

类似P146图6－9。子囊的形成闭囊壳子囊壳子囊盘子囊果的三种类型闭囊壳子囊壳子囊盘子囊果的三种类型第四节环境对生长的影响及生长的测定一、环境对微生物生长的影响1、营养物质

营养缺乏时，降低消耗、启动新的代谢途径，充分利用营养；降解体内非必要组分一重新利用；形成休眠体。2、水的活性

通过影响培养基的渗透压变化影响微生物的生长。3、温度影响酶活性；影响细胞质膜的流动性；影响物质的溶解度。4、pH

影响酶活性；影响质膜的透性、膜结构的稳定性等从而影响营养物质的吸收5、氧影响氧化还原电位第四节环境对生长的影响及生长的测定一、环境对微生物生长的影微生物生长的温度范围不同微生物生长的三种温度P149表6－4微生物生长的温度范围不同微生物生长的三种温度P149表第6章微生物的生长繁殖及控制课件二、微生物生长的测定在微生物学中提到的“生长”，一般均指群体生长。一.细胞数量的测定1、细胞总数量的测定：显微镜直接计数；比浊法2、活细菌数量的测定：稀释平皿计数法；最大概率法；浓缩法二.细胞生物量的测定1、测定细胞干重法2、DNA含量测定法3、ATP含量测定法4、代谢活性法二、微生物生长的测定在微生物学中提到的“生长”，一般均指群体1、计数法1）直接计数采用细菌计数板或血球计数板，在显微镜下对微生物数量进行直接计数（计算一定容积里样品中微生物的数量）。缺点不能区分死菌与活菌；不适于对运动细菌的计数；需要相对高的细菌浓度；个体小的细菌在显微镜下难以观察；

1、计数法1）直接计数采用细菌计数板或血球计数板，在显微镜下第6章微生物的生长繁殖及控制课件2）间接计数（活菌计数）菌落形成单位CFU2）间接计数（活菌计数）菌落形成单位CFU第6章微生物的生长繁殖及控制课件第6章微生物的生长繁殖及控制课件膜过滤培养法菌数低的样品（如水）→膜过滤→培养→菌落计数如何对菌数低的样品，如水，中的细菌数量进行统计？膜过滤培养法菌数低的样品（如水）→膜过滤→培养→菌2、重量法细胞干重测定：单位体积的培养液中的微生物细胞的干重。3、生理指标法代谢活性测定：根据微生物生命活动的强度来估算生物量。如单位体积培养物在单位时间内的O2消耗、糖消耗或产酸产CO2量等，它们在一定程度上间接地反映细胞生物量。总氮量测定：用化学分析方法测出微生物细胞中蛋白质或氮元素的含量。DNA含量测定：用荧光法测定微生物细胞中DNA含量2、重量法细胞干重测定：单位体积的培养液中的微生物细胞的干重第五节微生物生长繁殖的控制控制（有害）微生物的生长速率或消灭不需要的微生物，在实际应用中具有重要的意义。抑制(Inhibition)：生长停止，但不死亡；死亡(Death)：生长能力不可逆丧失；防腐(Antisepsis)：防止或抑制霉腐微生物在食品等物质上的生长；化疗(Chemotherapy)：杀死或抑制宿主体内的病原微生物；消毒(Disinfection)：杀死或灭活病原微生物（营养体细胞）；灭菌(Sterilization)：杀死包括芽孢在内的所有微生物；第五节微生物生长繁殖的控制控制（有害）微生物的生长速率或消防腐antisepsis一种抑菌作用，利用某些理化因子，使物体内外的微生物暂时处于不生长繁殖但又未死亡的状态。这是一种防止食品腐败和其他物质霉变的技术措施。如低温、干燥、盐腌、糖渍等等。消毒disinfection是指杀死或消除所有病原微生物的措施，可达到防止传染病传播的目的。例如将物体煮沸10min，就可杀死病原菌的营养体，但绝非杀死所有的芽孢，常用于牛奶、食品以及某些物体表面的消毒。利用消毒剂（disinfectant），也可进行皮肤、体膜或体内的处理。防腐antisepsis灭菌sterilization是指用物理或化学因子，杀灭物体中的所有活微生物，包括最耐热的细菌芽孢。这是一种彻底的杀菌措施。通过灭菌的物品不再存在任何有生命的有机体。化学治疗chemotherapy是指利用某些具有选择毒性的化学药物(如磺胺)或抗生素，对生物体的深部感染进行治疗，可以有效地消除宿主体内的病原体，但对宿主却没有或基本上没有损害。灭菌sterilization一、控制微生物的化学物质化学物质的抗微生物能力的测定液体培养法最低抑制浓度（minimuminhibitoryconcentration（MIC））实验平板培养法抑菌圈（zoneofinhibition）试验一、控制微生物的化学物质化学物质的抗微生物能力的测定液体培养抗微生物剂抑菌：抑菌剂(Bacteriostaticagent)杀菌杀菌剂(Bactericide)溶菌剂(Bacteriolysis)1、抗微生物剂常见的防腐剂和消毒剂P155表6－8

抗微生物剂抑菌：抑菌剂(Bacteriostaticage抗微生物剂非选择性（对所有细胞均有毒性）有选择性（对病原微生物毒性更强）消毒剂(Disinfectant)防腐剂(Antisepsis)抗代谢药物抗生素中草药有效成分抗微生物剂非选择性有选择性消毒剂(Disinfectant)重金属盐

重金属离子带正电荷，易与带负电荷的菌体蛋白质结合，使蛋白质变性，有较强的杀菌作用。升汞（HgCl2）：0.05~0.1%用于非金属器皿的消毒。红汞：2%水溶液用于皮肤，粘膜及小伤口的消毒。硫柳汞：0.01~0.1%用于皮肤及手术部位的消毒，生物制品防腐。铜盐：波尔多液含CuSO4，用来杀真菌，防治植物病害。重金属盐氧化剂

高锰酸钾：0.1%用于皮肤，尿道及蔬芽，水果消毒。H2O2：1~3%用于表面消毒如伤口消毒。过氧乙酸：0.2~0.5%用于皮肤、塑料、玻璃、人造纤维消毒。卤素化合物

漂白粉：10~20%用于地面和厕所消毒；0.5~1%的上清液用于空气及物体表面消毒，亦可作饮水消毒剂。Cl2：0.2~0.5mg/L可作饮水及游泳池水消毒剂。I2：2.5%的碘酒用于皮肤消毒。氧化剂表面活性剂

新洁尔灭：0.05~0.1%用于皮肤，粘膜及外科手术器械浸泡消毒。有机化合物酚（石炭酸）3~5%用于桌面，地面及玻璃器皿的消毒，0.5~1%用于皮肤消毒。乙醇：70~75%用于皮肤及器械消毒。甲醛：2%的福尔马林用于浸泡器械及物品表面消毒。消毒无菌室及病房可用10%的甲醛溶液重蒸，也可用36%甲醛溶液（6ml/m3）＋高锰酸钾适量产气熏蒸。表面活性剂染料结晶紫：十万分之一的浓度在根瘤菌培养中可抑制G+菌的生长。孔雀绿：十万分之一的浓度可抑制金黄色葡萄球菌生长，三万分之一可抑制E.coli生长。龙胆紫：2~4%用于皮肤和伤口消毒。染料2、抗代谢物微生物需要必要的生长因子才能正常生长，利用与生长因子结构类似物（抗代谢物）干扰机体的正常代谢，从而达到抑制微生物生长的目的。3、抗生素1）作用于细胞壁青霉素类、头孢菌素类、杆菌肽、环丝氨酸、万古霉素；多氧霉素2）干扰细胞膜功能多粘菌素、短杆菌素；制霉菌素、两性霉素；缬氨霉素、莫能菌素；杀螨素。3）作用于蛋白质合成卡那霉素、链霉素、四环素等主要作用于30S亚基；氯霉素、林可霉素、红霉素等则作用于50S亚基。4）抑制核酸复制与转录丝裂霉素C(自力霉素)、博莱霉素(争光霉素)、放线菌素D(更生霉素)、蒽环类；新生霉素、香豆霉素；喹诺酮类；利福霉素5）作用于能量代谢系统抗霉素、寡霉素2、抗代谢物3、抗生素1）作用于细胞壁第6章微生物的生长繁殖及控制课件微生物的抗药性 ①使抗生素向无活性的形式转化 ②抗生素作用靶位的修饰 ③微生物对抗生素通透性的改变 ④主动外排系统的产生微生物的抗药性二、控制微生物的物理因素杀灭或抑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等二、控制微生物的物理因素杀灭或抑制微生物的物理因素温度1、高温杀菌干热灭菌①焚烧灭菌法此法灭菌彻底，迅速简便，但使用范围有限。常用于接种工具、污染物品以及实验动物尸体等废弃物的处理。②干热灭菌法主要在干燥箱中利用热空气进行灭菌。通常160~170℃处理2h便可达到灭菌的目的。此法只适用于玻璃器皿、金属用具等耐热物品的灭菌。其优点是可保持物品干燥。1、高温杀菌湿热灭菌①煮沸消毒法在水中煮沸15min以上，可杀死细菌的所有营养细胞和部分芽孢。这种方法适用于注射器、解剖用具等的消毒。②高压蒸汽灭菌法

√是实验室及生产中常用的灭菌方法。加压则可提供高于100℃的蒸汽。加之蒸汽热穿透力强，可迅速引起蛋白质凝固变性。所以高压蒸汽灭菌在湿热灭菌法中效果最佳、应用较广。一般培养基、各种缓冲溶液、玻璃器皿等，常采用1kg/cm2(121℃)处理15~30min即可达到灭菌的目的。湿热灭菌③间歇灭菌法常压下100℃处理15~30min，以杀死其中的营养细胞。冷却后，置于一定温度(28~37℃)保温过夜，使其中可能残存的芽孢萌发营养细胞，再以同样方法加热处理。如此反复三次，可杀灭所有芽孢和营养细胞，以达到灭菌的目的。此法的缺点是灭菌比较费时，一般只用于不耐热的药品、营养物、特殊培养基等的灭菌。在缺乏高压蒸汽灭菌设备时亦可用于一般物品的灭菌。

④巴斯德消毒法即用较低的温度处理牛奶、酒类等饮料，以杀死其中的病原菌如结核杆菌、伤寒杆菌等，但又不损害营养与风味。如用62~63℃则处理30min，若以71℃，只需15min。处理后的物品应迅速冷却至10℃左右即可饮用。这种方法只能杀死大多数腐生菌的营养体而对芽孢无损害。此法是基于结核杆菌的致死温度62℃15min而规定的。③间歇灭菌法微生物的致死温度在一定时间内（如10min）杀死微生物所需要的最低温度称为微生物的致死温度。生物的致死时间在一定温度下杀死微生物所需要的最短时间称为微生物的致死时间。温度愈高，致死时间愈短。D值decimusvalue为在特定温度下使微生物菌数减少10倍所需的时间。微生物的致死温度辐射是指通过空气或外层空间以波动方式从一个地方传播或传递到另一地方的能源。它们或是离子或是电磁波。电磁辐射包括可见光、红外线、紫外线、X射线和γ射线等。2、辐射

辐射是指通过空气或外层空间以波动方式从一个地方传播或传递到另紫外线紫外线对微生物有杀伤作用，UV的波长在136-400nm之间，以波长为265-266nm的杀菌力最强。在医疗卫生和无菌操作中广泛应用。紫外线穿透能力差，只适用于空气及物体表面消毒。紫外辐射的杀菌机制复杂，最明显的是形成胸腺嘧啶二聚体。UV照射引起的微生物损伤在有光时可在DNA修复酶的作用下进行修复，此称为光复合作用，所以微生物经UV照射后应放在黑暗处，特别是在诱变育种中。紫外线电离辐射X射线与α射线、β射线和γ射线均为电离辐射。它们的波长很短（X射线0.06-13.6nm；γ射线0.01-0.14nm）有足够的能量从分子中逐出电子而使之电离。电离辐射的杀菌作用通过射线引起细胞中水分子在吸收能量后导致电离所产生的自由基起作用。γ射线是由某些放射性同位素如60Co发射出的高能辐射，具较强的穿透力，能致死所有的生物。现已制出了用于不耐热的大体积物品消毒的γ射线装置。电离辐射3、过虑除菌4、高渗作用若置微生物于高渗溶液(如20%NaCl)中，水将通过细胞膜从细胞内进入细胞周围的溶液中，造成细胞脱水，使细胞不能生长甚至死亡。相反，若将微生物置于低渗溶液(如0.01%NaCl)或水中，外环境中的水将从溶液进入细胞内引起细胞膨胀，甚至使细胞破裂。由于一般微生物不能耐受高渗透压，所以日常生活中常用的高浓度的盐或糖保存食物，如腌渍蔬菜、肉类及蜜饯等。糖的浓度通常为50-70%，盐的浓度为10-15%。3、过虑除菌4、高渗作用若置微生物于高渗溶液(如20%NaC干燥会导致细胞失水而造成代谢停止以至死亡。不同微生物种类、干燥时微生物所处的环境条件、干燥的程度均影响干燥对微生物的效果。结核分枝杆菌特别耐干燥，100℃20min仍能生存；链球菌用干燥法保存几年而不丧失致病性。休眠孢子抗干燥能力也很强，在干燥条件下可长期不死，这一特性已用于菌种保藏。生产或科研中常用真空干燥法来保藏细菌、病毒及立克次氏体达数年之久。此外，干菌苗、干疫苗的制造效果也颇有价值。在日常生活中常用烘干、晒干和熏干等方法来保存食物。

5、干燥干燥会导致细胞失水而造成代谢停止以至死亡。不同微生物种类、干6、超声波超声波(频率在20000Hz以上)具有强烈的生物学作用。超声波的作用是使细胞破裂，几乎所有的微生物都能受其破坏，其效果与频率、处理时间、微生物种类、细胞大小、形状及数量等均有关系。淋病奈氏球菌对其极为敏感，而发光细胞却要处理1.5h才死亡。病毒的抗性较强。一般来说，高频率比低频率杀菌效果好，球菌较杆菌抗性强。细胞芽孢具更强的抗性，大多数情况下不受超声波影响。科研中常用此法破碎细胞。6、超声波超声波(频率在20000Hz以上)具有强烈的生物第六章：微生物的生长繁殖及其控制通过本章的学习，要求掌握：1、微生物生长量的测定方式。2、细菌纯培养生长曲线各个时期的主要特点。3、物理、化学手段用于控制微生物生长的方法及原理。重点：细菌纯培养生长曲线。难点：如何利用细菌纯培养生长曲线的对数生长期来计算细菌的代时和代数。第六章：微生物的生长繁殖及其控制通过本章的学习，要求掌握：一.染色体DNA的复制和分离第一节细菌的个体生长细菌的个体生长包括细菌结构的复制与再生、细胞的分裂与控制。细菌的染色体为环状的双链DNA分子。在细胞的个体生长过程中，染色体复制方式为双向式进行，其复制起始点附着在膜结构上，随着膜的生长和细胞的分裂两个子代细胞的基因组分离，最后达到两个子细胞中。染色体的复制保证了细菌遗传特性的连续性和稳定性。P133图6－1。一.染色体DNA的复制和分离第一节细菌的个体生长细菌二.细胞壁扩增链球菌大肠杆菌细胞壁是一种刚性或半刚性的结构，细胞生长过程中细胞壁不断扩增，使得细胞体积扩大。球菌生长过程中，新合成的肽聚糖是固定在赤道板附近插入导致新老细胞壁明显分开，原来的细胞壁被推至两端。杆菌生长过程中，新合成的肽聚糖在细胞壁中是新老细胞壁间隔分布，新合成的肽聚糖是多位点插入原细胞壁。新合成的肽聚糖通过自身氨基酸的氨基与原细胞壁肽聚糖短肽中氨基酸的羧基形成肽键连接。二.细胞壁扩增链球菌大肠杆菌细胞壁是一种刚性三.细胞的分裂与调节细菌进入分裂期之前完成各种结构的复制。细胞质膜内陷横隔壁形成完成分裂肽聚糖合成横隔壁生长细胞的生长和分裂过程中都伴随着细胞壁的分裂和闭合两过程。打开有利于合成的细胞壁物质插入，闭合是使新合成的细胞壁物质插入到开口处后重新形成完整的细胞壁。这两个过程是靠转肽酶和羧肽酶的活性变化来实现调节的。三.细胞的分裂与调节细菌进入分裂期之前完成各种结构的复制生长growth：有机体的细胞组分与结构在量方面的增加。表现为细胞质的量不断增加，体积加大。繁殖reproduction由于细胞分裂而引起的个体数目的增加。

单细胞微生物如细菌，生长往往伴随着细胞数目的增加。

多细胞微生物（如某些霉菌）细胞数目的增加，如不伴随着个体数目的增加，只能叫生长。只有通过形成无性孢子或有性孢子使得个体数目增加的过程才叫做繁殖。一般情况下，当环境条件适合时，生长与繁殖始终是交替进行的。第二节细菌的群体生长繁殖生长growth：有机体的细胞组分与结构在量方面的增加。一般一、生长的规律（参见P135）一条典型的生长曲线至少可以分为

迟缓期，对数期，稳定期和衰亡期等四个时期一、生长的规律（参见P135）一条典型的生长曲线至少可以分为①迟缓期lagphase

（滞留适应期）菌种初接入新鲜培养液内，微生物细胞需要通过自身生理机能的调节逐步适应新环境。表现为细胞数量不增加了但细胞个体体积增大，代谢活跃。②对数期logarithmicgrowthphase细菌生长旺盛，代谢活力强。分裂速度快，菌数以指数级数增加，代时稳定。细胞在形态、生理等方面较为一致，是研究微生物生理代谢和遗传变异的好材料。在工业生产中也用对数期细胞作为扩大培养的种子液。①迟缓期lagphase（滞留适应期）②对数期logar③稳定期(stationaryphase)又称恒定期或最高生长期。处于稳定期的微生物，新增殖的细胞数与老细胞的死亡数几乎相等，整个培养物中二者处于动态平衡，此时生长速度，又逐渐趋向零。在一定容积的培养基中，细菌为什么不能按对数期的高速率无限生长呢?这是由于对数期细菌活跃生长引起周围环境条件条件发生了一系列变化，某些营养物质消耗，有害代谢产物的积累，以及诸如pH、氧化还原电位、温度等的改变，限制了菌体细胞继续以高速度进行生长和分裂。③稳定期(stationaryphase)在一定容积的培稳定期的细胞内开始积累贮藏物，如肝糖、异染颗粒、脂肪粒等，大多数芽孢细菌也在此阶段形成芽孢。如果为了获得大量菌体，就应在此阶段收获，因这时细胞总数量最高。这一时期也是发酵过程积累代谢产物的重要阶段，某些放线菌抗生素的大量形成也在此时期。稳定期的微生物，在数量上达到了最高水平，产物的积累也达到了高峰，此时，菌体的总产量与所消耗的营养物质之间存在着一定关系，这种关系生产上称为产量常数。稳定期的细胞内开始积累贮藏物，如肝糖、异染颗粒、脂肪粒等，大④衰亡期(declinephase)

细菌死亡率逐渐增加，群体中活菌数目急剧下降，出现了“负生长”。其中有一段时间，活菌数呈几何级数下降，故有人称之为“对数死亡阶段”。这一阶段的细胞，有的开始自溶，产生或释放出一些产物，如氨基酸、转化酶、外肽酶或抗生素等。菌体细胞也呈现多种形态，有时产生畸形，细胞大小悬殊，有的细胞内多液泡，革兰氏染色反应的阳性菌变成阴性反应等。④衰亡期(declinephase)认识和掌握细菌生长曲线，对发酵生产的指导意义：1）计算生长速率和代时；2）不同生长期的细胞在结构和生理上可能有很大差别，了解生长曲线，就能根据需要进取样和收获；3）不同的生长期理化因子对微生物的影响可能不同。对数生长期的细胞较为一致，因此常用于研究细胞的新陈代谢。认识和掌握细菌生长曲线，对发酵生产的指导意义：代数与代时的计算在对数生长期内，细菌数目的增加是按指数级数增加的，即20→21→22→23……2n

一个细菌繁殖n代产生2n

个细菌。如果在对数期开始时间t0的菌数为N0，繁殖n代后到对数期后期t的菌数为Nt，则代时(Generationtime，G)（即每增加一代所需要的时间）

G=(t–t0)/n 先求代数n 由于Nt=N0·2n lgNt=lgN0+nlg2； n=（lgNt-lgN0

）/lg2 n=3.3·lg(Nt/N0) G=（t

–t0）/3.3·lg(Nt/N0)

二、生长的数学模型微生物的生长数学模型就是用数学公式表示微生物系统的某些定量关系，如生长速率、代数、代时等。代数与代时的计算二、生长的数学模型微生物的生长数学模型就是用例如：在一细菌培养液中第一次测得的细菌数为104/ml，经过培养4h后，又测得菌液中的细菌数为108/ml，求此菌的世代时间和在此时间内繁殖的代数。根据公式：G=（t

–t0）/3.3·lg(Nt/N0)

t

–t0=（4-0）×60min=240min

Nt=108N0=104

lg(Nt/N0)

=lg108~lg104=8-4=4代入上式G=240/3.3×4=240/13.2=18min即在上述培养液中，世代时间为18min。细菌繁殖代数n=(t2-t1)/G=240/18=13.3繁代。例如：在一细菌培养液中第一次测得的细菌数为104/ml，三、主要生长参数生产实践中的三个主要参数：迟缓时间、比生长速率、总生长量1、迟缓时间微生物生长过程中，在实际条件下达到对数生长期所需的时间与理想条件下达到对数生长期所需要的时间差即为迟缓时间。迟缓时间的长短客观反应了细菌生长条件适合的程度。三、主要生长参数生产实践中的三个主要参数：迟缓时间、比生长速2、比生长速率比生长速率与微生物的生长基质浓度密切相关。（P138，莫诺经验公式）当基质浓度很高时，细菌以最大比生长速率生长；当基质浓度很低时，细菌的比生长速率与基质浓度成正比。3、总生长量在一段时间内，通过培养获得微生物总量与原来接种量之差，即为生长总量。生长总量客观上反应了培养基与生长条件是否适合于细菌的生长。产量常数（K）生物总量与所消耗物质总量之比，其大小代表了微生物同化基质的效率。2、比生长速率3、总生长量产量常数（K）生物总量与所消耗物质四、同步培养在微生物生长过程中，各个细胞的生理状态、代谢活动并不完全一样。如果以群体测定结果的平均值来代表单个细胞的生长或生理特性是不符合客观实际的，然而利用单个细胞进行研究又是很困难的。为了解决这一问题，发展了细胞的同步培养技术，使群体处于同一生长阶段，使群体和个体行为变得一致。同步培养法synchronousculture

：能使培养的微生物处于比较一致的生长阶段上的培养方法。四、同步培养在微生物生长过程中，各个细胞的生理状态、代谢活动1、机械法（又称选择法）微生物细胞在不同的生长阶段，其细胞体积、质量等特征存在差异，通过机械法就可使它们在一定程度上分开来。离心分离法细胞密度过滤分离法细胞大小

P139图6－5硝酸纤维薄膜法不同时期细胞对硝酸纤维薄膜的亲和力机械法同步培养物是在不影响细菌代谢的情况下获得的，因而菌体的生命活动必然较为正常。但此法有其局限性，有些微生物即使在相同的发育阶段，个体大小也不一致，甚至差别很大，这样的微生物不宜采用这类方法。

1、机械法（又称选择法）2、环境条件控制技术温度

将微生物的培养温度控制在亚适温度条件下一段时间，使细胞的生长在分裂前不久的阶段稍微受到抑制，然后将培养温度提高或降低到最适生长温度，大多数细胞就会进行同步分裂。培养基成分控制

即控制营养物的浓度或培养基的组成以达到同步生长。例如限制碳源或其他营养物，使细胞只能一次分裂而不能继续生长，从而获得了刚分裂的细胞群体，然后再转入适宜的培养基中，它们即进入了同步生长。其他方法

用最高稳定期的培养物接种、抑制DNA合成法、控制光照、分离芽孢等2、环境条件控制技术总之，机械法对细胞正常生理代谢影响很少；而诱导同步分裂虽然方法多，应用较广，但对正常代谢有时有影响，而且对其诱导同步化的生化基础了解很少，化学诱导同步化的本质还是一个尚待研究的问题。必须根据待试微生物的形态、生理性状来选择适当的方法。同步生长的时间，因菌种和条件而变化，由于同步群体的个体差异，同步生长不能无限地维持，往往会逐渐破坏，最多能维持2~3个世代，又逐渐转变为随机生长，即非同步化。总之，机械法对细胞正常生理代谢影响很少；而诱导同步分裂虽然方五、连续培养将少量纯培养微生物置于一定容积的培养基中，经过培养生长，最后一次收获。分批培养（batchculture）or封闭培养（closedculture）培养基一次加入，不予补充，不再更换。连续培养(Continousculture）在微生物的整个培养期间，通过一定的方式使微生物能以恒定的比生长速率生长并能持续生长下去的一种培养方法。培养过程中不断的补充营养物质和以同样的速率移出培养物是实现微生物连续培养的基本原则。生长：迟缓期、对数期、稳定期、衰亡期五、连续培养将少量纯培养微生物置于一定容积的培养基中，经过培控制连续培养的方法恒浊连续培养不断调节流速而使细菌培养液浊度保持恒定恒化连续培养保持恒定的流速控制连续培养的方法恒浊连续培养不断调节流速而使细菌培养液浊度（一）恒浊连续培养一般用于菌体以及与菌体生长平行的代谢产物生产的发酵工业（连续发酵）连续发酵与单批发酵相比的优点：缩短发酵周期，提高设备利用率；便于自动控制；降低动力消耗及体力劳动强度；产品质量较稳定；缺点：杂菌污染和菌种退化（一）恒浊连续培养一般用于菌体以及与菌体生长平行的代谢产物生恒浊连续培养不断调节流速而使细菌培养物浊度保持恒定的连续培养叫恒浊连续培养。由光电装置检测培养容器中的浊度，根据浊度变化控制新鲜培养液流入和旧培养物流出速度，使容器内菌液浓度恒定。工业发酵中用此法可获得大量菌体及代谢产物。恒浊连续培养二）恒化连续培养使培养液流速保持不变，并使微生物始终在低于其最高生长速率下进行生长繁殖。二）恒化连续培养使培养液流速保持不变，并使微生物始终在低于其恒化培养控制恒定流速，使由于细菌生长而耗去的营养物及时得到补充，又叫恒组成连续培养。这样，细菌的生长速率将取决于限制性因子的浓度。多用于科研遗传学：突变株分离；生理学：不同条件下的代谢变化；生态学：模拟自然营养条件建立实验模型；恒化培养多用于科研遗传学：突变株分离；第6章微生物的生长繁殖及控制课件第三节真菌的生长与繁殖

一、菌丝的生长繁殖

菌丝的生长是顶端生长，菌丝各个部分都有极性之分，即位于前端的为幼龄菌丝，位于后面的为老龄菌丝。断裂的菌丝被接种到新鲜培养基中或在培养过程中，在菌丝断片的幼龄端重新形成新的生长点，通过顶端生长使菌丝延长，即为断裂增殖。菌丝生长与营养有关，营养丰富则分支点与菌丝生长顶端的距离短，即分支多而频繁；营养贫乏分支点同菌丝生长顶端距离长，即分支少。菌丝在固体培养基或在液体培养中静止培养时形成菌落，在液体培养中振荡培养时则形成菌丝球。1、断裂增殖第三节真菌的生长与繁殖一、菌丝的生长繁殖菌丝2、无性孢子繁殖无性繁殖是指不经过两性细胞的结合，只是营养细胞的分裂或营养菌丝的分化而形成同种新个体的过程。如菌丝断片和无性孢子的生长繁殖。丝状真菌的无性孢子：P143表6－1厚垣孢子节孢子分生孢子（P143图6－7）孢囊孢子游动孢子孢子的生长包括:孢子肿胀（内源肿胀，不需营养；外源肿胀，需要营养）萌发管形成菌丝生长。2、无性孢子繁殖真菌的无性孢子节孢子孢子囊孢囊孢子厚垣孢子大分生孢子

孢囊孢子分生孢子真菌的无性孢子节孢子孢子囊孢囊孢子厚垣孢子大分生孢子孢囊孢3、有性孢子繁殖有性生殖是经过两个性细胞结合而产生新个体的过程。第一阶段是质配（plasmogamy），细胞质融合，形成双核第二阶段为核配（karyogamy），核融合，形成二倍体第三阶段是减数分裂（meiosis）真菌的有性孢子：P144表6－2

卵孢子接合孢子子囊孢子3、有性孢子繁殖真菌的有性孢子：P144表6－2卵孢子有两个大小不同的配子囊结合发育而成。小型的配子囊为雄器，大型的配子囊为藏卵器。藏卵器中的原生质与雄器配合前收缩成一个或数个原生质团为卵球。雄器中的细胞质合细胞核进入卵球配合后，卵球就生出外壁成为卵孢子。其数量取决于卵球数量。卵孢子有两个大小不同的配子囊结合发育而成。小型的配子囊为接合孢子

由菌丝生出的形态相同或略有不同的配子囊结合而成。接合孢子形成过程中两个相邻的菌丝相遇，各自向对方生出极短的侧枝，称为原配子囊。原配子囊接触后，顶端各自膨大并形成横隔，为配子囊，其下方为配囊柄。相互接触的两个配子囊之间的横隔消失，其细胞质与细胞核相互配合，同时外部形成厚壁，即为接合孢子。真菌接合孢子的形成有同宗配合（雌雄配子囊来自同一菌丝体）和异宗配合（雌雄配子来自不同质菌系的菌丝体）两种方式根霉的接合孢子接合孢子由菌丝生出的形态相同或略有不同的配子囊结合而成。子囊孢子

由同一菌丝或相邻的两个菌丝上的两个大小和形状不同的性细胞相互接触并相互缠绕，两个性细胞经过受精作用后形成分枝菌丝，即造囊丝，造囊丝经减数分裂后产生子囊，每个子囊产生2～8个子囊孢子。子囊的形成

子囊孢子由同一菌丝或相邻的两个菌丝上的两个大小和形状不同担孢子

担孢子是由担子菌产生的有性孢子。担子菌中，两性器官退化，以菌丝接合的方式产生双核菌丝，双核菌丝的顶端细胞膨大为担子，担子内两个不同性别的核配合后形成1个二倍体的细胞核，经减数分裂后形成4个单倍体核，同时担子的顶端长出四个小梗，核进入后形成担孢子。

担孢子担孢子是由担子菌产生的有性孢子。担子菌中，两性器官接合菌亚门的生活史

有性繁殖无性繁殖4、丝状真菌的生活史真菌的生活史多种多样，差异也较大。一般有无性繁殖和有性繁殖两个阶段。P145图6－8

接合菌亚门的生活史有性繁殖无性繁殖4

二、酵母的生长繁殖

酵母菌大多为单细胞，显椭圆形，细胞直径约为细菌的10倍。出芽生殖的酵母子细胞不脱落，形成链状，即为假丝酵母。酵母繁殖方式无性繁殖无性孢子裂殖芽殖有性繁殖酵母菌的主要繁殖方式，所有酵母少数酵母菌，如裂殖酵母节孢子、厚垣孢子、芽生孢子等形成子囊孢子酵母细胞结构P146图6－10二、酵母的生长繁殖酵母菌大多为单细胞，显椭圆形

类似P146图6－9。子囊的形成

类似P146图6－9。子囊的形成闭囊壳子囊壳子囊盘子囊果的三种类型闭囊壳子囊壳子囊盘子囊果的三种类型第四节环境对生长的影响及生长的测定一、环境对微生物生长的影响1、营养物质

营养缺乏时，降低消耗、启动新的代谢途径，充分利用营养；降解体内非必要组分一重新利用；形成休眠体。2、水的活性

通过影响培养基的渗透压变化影响微生物的生长。3、温度影响酶活性；影响细胞质膜的流动性；影响物质的溶解度。4、pH

影响酶活性；影响质膜的透性、膜结构的稳定性等从而影响营养物质的吸收5、氧影响氧化还原电位第四节环境对生长的影响及生长的测定一、环境对微生物生长的影微生物生长的温度范围不同微生物生长的三种温度P149表6－4微生物生长的温度范围不同微生物生长的三种温度P149表第6章微生物的生长繁殖及控制课件二、微生物生长的测定在微生物学中提到的“生长”，一般均指群体生长。一.细胞数量的测定1、细胞总数量的测定：显微镜直接计数；比浊法2、活细菌数量的测定：稀释平皿计数法；最大概率法；浓缩法二.细胞生物量的测定1、测定细胞干重法2、DNA含量测定法3、ATP含量测定法4、代谢活性法二、微生物生长的测定在微生物学中提到的“生长”，一般均指群体1、计数法1）直接计数采用细菌计数板或血球计数板，在显微镜下对微生物数量进行直接计数（计算一定容积里样品中微生物的数量）。缺点不能区分死菌与活菌；不适于对运动细菌的计数；需要相对高的细菌浓度；个体小的细菌在显微镜下难以观察；

1、计数法1）直接计数采用细菌计数板或血球计数板，在显微镜下第6章微生物的生长繁殖及控制课件2）间接计数（活菌计数）菌落形成单位CFU2）间接计数（活菌计数）菌落形成单位CFU第6章微生物的生长繁殖及控制课件第6章微生物的生长繁殖及控制课件膜过滤培养法菌数低的样品（如水）→膜过滤→培养→菌落计数如何对菌数低的样品，如水，中的细菌数量进行统计？膜过滤培养法菌数低的样品（如水）→膜过滤→培养→菌2、重量法细胞干重测定：单位体积的培养液中的微生物细胞的干重。3、生理指标法代谢活性测定：根据微生物生命活动的强度来估算生物量。如单位体积培养物在单位时间内的O2消耗、糖消耗或产酸产CO2量等，它们在一定程度上间接地反映细胞生物量。总氮量测定：用化学分析方法测出微生物细胞中蛋白质或氮元素的含量。DNA含量测定：用荧光法测定微生物细胞中DNA含量2、重量法细胞干重测定：单位体积的培养液中的微生物细胞的干重第五节微生物生长繁殖的控制控制（有害）微生物的生长速率或消灭不需要的微生物，在实际应用中具有重要的意义。抑制(Inhibition)：生长停止，但不死亡；死亡(Death)：生长能力不可逆丧失；防腐(Antisepsis)：防止或抑制霉腐微生物在食品等物质上的生长；化疗(Chemotherapy)：杀死或抑制宿主体内的病原微生物；消毒(Disinfection)：杀死或灭活病原微生物（营养体细胞）；灭菌(Sterilization)：杀死包括芽孢在内的所有微生物；第五节微生物生长繁殖的控制控制（有害）微生物的生长速率或消防腐antisepsis一种抑菌作用，利用某些理化因子，使物体内外的微生物暂时处于不生长繁殖但又未死亡的状态。这是一种防止食品腐败和其他物质霉变的技术措施。如低温、干燥、盐腌、糖渍等等。消毒disinfection是指杀死或消除所有病原微生物的措施，可达到防止传染病传播的目的。例如将物体煮沸10min，就可杀死病原菌的营养体，但绝非杀死所有的芽孢，常用于牛奶、食品以及某些物体表面的消毒。利用消毒剂（disinfectant），也可进行皮肤、体膜或体内的处理。防腐antisepsis灭菌sterilization是指用物理或化学因子，杀灭物体中的所有活微生物，包括最耐热的细菌芽孢。这是一种彻底的杀菌措施。通过灭菌的物品不再存在任何有生命的有机体。化学治疗chemotherapy是指利用某些具有选择毒性的化学药物(如磺胺)或抗生素，对生物体的深部感染进行治疗，可以有效地消除宿主体内的病原体，但对宿主却没有或基本上没有损害。灭菌sterilization一、控制微生物的化学物质化学物质的抗微生物能力的测定液体培养法最低抑制浓度（minimuminhibitoryconcentration（MIC））实验平板培养法抑菌圈（zoneofinhibition）试验一、控制微生物的化学物质化学物质的抗微生物能力的测定液体培养抗微生物剂抑菌：抑菌剂(Bacteriostaticagent)杀菌杀菌剂(Bactericide)溶菌剂(Bacteriolysis)1、抗微生物剂常见的防腐剂和消毒剂P155表6－8

抗微生物剂抑菌：抑菌剂(Bacteriostaticage抗微生物剂非选择性（对所有细胞均有毒性）有选择性（对病原微生物毒性更强）消毒剂(Disinfectant)防腐剂(Antisepsis)抗代谢药物抗生素中草药有效成分抗微生物剂非选择性有选择性消毒剂(Disinfectant)重金属盐

重金属离子带正电荷，易与带负电荷的菌体蛋白质结合，使蛋白质变性，有较强的杀菌作用。升汞（HgCl2）：0.05~0.1%用于非金属器皿的消毒。红汞：2%水溶液用于皮肤，粘膜及小伤口的消毒。硫柳汞：0.01~0.1%用于皮肤及手术部位的消毒，生物制品防腐。铜盐：波尔多液含CuSO4，用来杀真菌，防治植物病害。重金属盐氧化剂

高锰酸钾：0.1%用于皮肤，尿道及蔬芽，水果消毒。H2O2：1~3%用于表面消毒如伤口消毒。过氧乙酸：0.2~0.5%用于皮肤、塑料、玻璃、人造纤维消毒。卤素化合物

漂白粉：10~20%用于地面和厕所消毒；0.5~1%的上清液用于空气及物体表面消毒，亦可作饮水消毒剂。Cl2：0.2~0.5mg/L可作饮水及游泳池水消毒剂。I2：2.5%的碘酒用于皮肤消毒。氧化剂表面活性剂

新洁尔灭：0.05~0.1%用于皮肤，粘膜及外科手术器械浸泡消毒。有机化合物酚（石炭酸）3~5%用于桌面，地面及玻璃器皿的消毒，0.5~1%用于皮肤消毒。乙醇：70~75%用于皮肤及器械消毒。甲醛：2%的福尔马林用于浸泡器械及物品表面消毒。消毒无菌室及病房可用10%的甲醛溶液重蒸，也可用36%甲醛溶液（6ml/m3）＋高锰酸钾适量产气熏蒸。表面活性剂染料结晶紫：十万分之一的浓度在根瘤菌培养中可抑制G+菌的生长。孔雀绿：十万分之一的浓度可抑制金黄色葡萄球菌生长，三万分之一可抑制E.coli生长。龙胆紫：2~4%用于皮肤和伤口消毒。染料2、抗代谢物微生物需要必要的生长因子才能正常生长，利用与生长因子结构类似物（抗代谢物）干扰机体的正常代谢，从而达到抑制微生物生长的目的。3、抗生素1）作用于细胞壁青