微生物的生长及外界因素的影响.ppt

1、第七章：微生物的生长和外部因素的影响。微生物的生长与环境条件密切相关。只有当外界提供适当的营养，满足微生物对各种物理和化学因素的需求时，微生物才能正常生长。如果外界环境不适宜，会抑制微生物的生长，甚至导致死亡。第七章是微生物的生长和外部因素的影响。一是无菌技术，用于分离和培养微生物的仪器事先不含任何微生物；转移和培养微生物时，防止其他微生物的污染；研究和利用微生物的第一步是从混合群体中分离特定的微生物。常用仪器：试管、瓶子、培养皿等。1.常用的微生物培养仪器及其灭菌，高温和干热灭菌，常用的灭菌方法：高压蒸汽灭菌，2。接种操作，近焰(酒精灯、煤气灯)，无菌操作：在无菌箱或无菌环境下的手术室，2。

2、例如，土壤是微生物的大本营，即使在一粒沙子或一克土壤中，许多种类的细菌和其他微生物也经常生长。为了研究或利用某种微生物，有必要分离混合的微生物群，以便获得仅包含一种微生物的培养物。纯培养：在微生物学中，在实验室条件下从一个细胞或细胞群繁殖的后代称为纯培养。纯培养技术是微生物研究的基础！纯培养物的分离是微生物研究和利用的第一步，也是微生物工作中最重要的环节之一。最常用的方法有稀释和分离(平板分离)、稀释和平板分离、单细胞挑选、选择性培养基分离等。平板划线法，涂布平板法，第三，测量微生物的生长，个微生物在适应条件下生长，不断吸收营养物质形成各种细胞物质，这种重量和体积的迅速增加就是微生物的生长。繁

3、殖当微生物细胞生长到一定阶段时，母细胞开始分裂，产生子细胞，大量个体增加，这就是繁殖和发育。微生物学中提到的“生长”一般是指群体生长，这与研究大型生物时不同。各种微生物因其不同的形状和结构而表现出不同的现象。微生物的生长可以直接根据细菌细胞的数量、细菌细胞的体积或重量来测量，或者间接通过某些细胞物质的含量或某些代谢活动的强度来测量。(1)细胞的数量，1)细胞的总数，包括死细胞和活细胞的确定，这是未知的，将在实验课上详细讨论。方法：直接计数法(血细胞计数板计数法)、涂片染色法、比浊法。活菌数的测定，以及具有繁殖能力的单细胞微生物数量的测定。方法：平板菌落计数；最大概率法(MPN)、膜过滤法(浓缩

4、法)，当样品中细菌数量很低时，一定体积的湖水、海水或饮用水可以通过膜过滤，然后将膜转移到相应的培养基中进行培养，并对形成的菌落进行计数。(2)细胞生物量的测定，1)干重法，取定容培养物，通过离心或过滤从培养基中分离菌体，洗涤，干燥，称重，得到培养物中的细胞重量作为生长指标。干重法常用于测量真菌的生长。将培养液中的摇瓶培养物过滤，收集菌丝并洗涤，或将培养在豆瓣菜平板培养基上的菌体在高温下短时间溶解，然后滤出菌丝。洗涤后的菌丝干燥后，测量干重。2.蛋白质测定方法：细胞蛋白质含量相对稳定。细胞质量可以通过蛋白质质量的测定来确定，或者蛋白质质量可以通过芳香族氨基酸的测定来确定，并且总氮含量可以3、脱氧

5、核糖核酸分析、脱氧核糖核酸和二氨基二盐酸(即新制备的20%重量/重量、3.5二氨基苯甲酸盐酸溶液)显示出对恒定体积培养的细菌悬浮液的特殊荧光反应。利用这种荧光反应强度，可以获得能够反映所含细胞质量的脱氧核糖核酸含量。细菌的数量也可以根据脱氧核糖核酸的含量来计算，每个细菌平均有8.410-5个脱氧核糖核酸。第三，细菌的生长曲线。在纯培养条件下，微生物生长的一般规律是：先缓慢，后逐渐加速，达到最高阶段后逐渐减少，直至衰老和死亡；它显示了一个曲线发展过程。生长曲线将单细胞微生物(细菌)接种到适应性新鲜液体培养基中，并定期测量细胞数量。以培养时间为水平坐标，细菌对数为垂直坐标绘制的曲线称为生长曲线。生

6、长曲线、延迟适应期、对数生长期、稳定期(最高平衡期)、衰退期。细菌的生长曲线，以及(1)延迟期，当菌株第一次接种到新鲜培养基中时，它不立即生长和繁殖，而是需要通过调节其生理功能逐步适应新鲜环境，因此在此期间，细胞数量几乎不增加，种群增长率接近零，并且曲线平缓。保留期的适应时间长短因菌株和培养条件而异，从几分钟到几小时不等。(2)对数生长期是微生物细胞生理最活跃的时期。在此期间，微生物细胞数量最多，繁殖时间最短。细胞数量增加(2，4，6，8，16，32，64)，增加2n(注：n表示繁殖数量)。但是微生物不能以对数增长率繁殖。为什么？由于营养物质的缺乏、代谢物的积累和环境条件(酸碱度、氧化还原电位

7、、温度等)的变化。不适合微生物的生长)，生长和繁殖速度缓慢下降并达到最高生长期。(3)在稳定期，细胞分裂时间开始延长，曲线缓慢上升。后来，一些细胞停止分裂，一些细胞开始死亡，这使得新细胞的增加和旧细胞的死亡逐渐平衡。这个时期是细胞内外代谢产物积累的重要时期。如果抗生素在这个阶段产生，孢子菌会在这个时候形成孢子。(4)在衰退期，环境变得更加不利于微生物的生长，细胞的生存力持续下降，细胞死亡率逐渐增加，活菌数迅速减少，曲线下降。通过对微生物生长曲线的分析，反映了微生物在一定生活环境(试管、摇瓶和发酵罐)中的生长、繁殖和死亡规律。它可以作为营养和环境因素影响的理论研究指标，也可以作为调控微生物生长发

8、育和指导微生物生产实践的依据。第二节，环境条件对微生物生长和代谢的影响。在代谢过程中，微生物需要一定的环境条件，并受到环境条件的影响。有许多环境因素，如：温度、酸碱度和湿度等。影响过程是复杂的，现在分别讨论。(1)温度；(1)微生物对温度的适应范围。微生物对温度敏感，温度对微生物的生长和存活有很大影响。它对生物体的影响表现在两个方面：(1)随着温度的升高，细胞内的生化反应速度和生长速度加快；(2)身体的重要组成部分，如蛋白质和核酸，对温度敏感，随着温度的升高，可能对蛋白质和核酸造成不可逆的损伤。微生物可以在很宽的温度范围内生长。众所周知，微生物可以在-1290生长。然而，每种微生物只有在一定的

9、温度范围内才能生长良好，各种微生物都有自己的。最佳生长温度是最高生长温度和最低生长温度。只有在最佳生长温度范围内，微生物才能生长和繁殖得最快。根据微生物对温度的不同适应范围，它们可以分为三类：h1.嗜热微生物的最适生长温度为4555。它们通常存在于温泉、堆肥、粪便和其他腐烂的有机物中。堆肥发酵过程中的温度通常达到6070。芽孢杆菌、梭菌、产甲烷菌和嗜热放线菌都是嗜热微生物。分布在温泉中的细菌，有些能在接近100的高温下生长，经常给罐头食品工业和发酵工业带来麻烦。2，嗜温微生物，其中大部分属于这一类，它们的最适温度是2537，嗜温微生物，室温微生物，热致微生物，2530，主要是腐生微生物。37，

10、它们主要是哺乳动物的寄生微生物。低温微生物，能够在较低温度下生长的微生物被称为低温微生物。常见于冻土、海洋、湖泊、冷泉和寒冷地区的冷库中，最适温度为1015。食品在冷藏过程中的变质是由这些微生物引起的。它们通常能在低于12的环境中生长。见第100页。各种微生物生长的温度范围温度适应微生物类型最低温度、最佳温度、最高温度、高温、304555、6070、中温、5、2537、4550、低温、0-121015、2030、(2)温度对微生物的影响，1。高温对微生物的影响，当温度超过最高温度时，微生物停止生长甚至死亡。这是因为高温会使蛋白质凝结和变性，同时破坏酶的活性。因此，它可以杀死微生物，所以杀菌的目

11、的可以通过提高温度来实现。灭菌方法有很多，如：干热灭菌、灭菌、湿热灭菌、常压灭菌、高压灭菌、巴氏灭菌、煮沸灭菌、间歇灭菌、常规高压灭菌、连续压力灭菌、火焰燃烧灭菌、热空气灭菌、灭菌：物体上或环境中的所有微生物细胞或孢子都用物理或化学方法杀死。通常，容器、培养基或溶解器中所有微生物的细胞和孢子可以通过高温、过滤或其他物理和化学方法杀死或去除。消毒是应用物理或化学方法杀死物体上的大多数微生物(尤其是病原微生物)。消毒后，虽然有一些微生物没有被杀死，但它们没有造成有害影响。首先，干热灭菌、干热灭菌、火焰燃烧灭菌、热风灭菌和直接火焰燃烧灭菌可用于接种环、接种针或其他器具的灭菌。用热空气加热物体，然后使

12、物体上携带的微生物因干热脱水而死亡。灭菌的对象是玻璃器皿和其他器具的灭菌，但有橡胶皮、液体和固体培养基的对象不能用这种方法灭菌。灭菌设备：在烘箱(干燥箱)中进行，灭菌条件如下：1602小时达到灭菌目的。接下来，我们将讨论湿热灭菌，它分为：沸腾灭菌、巴斯德灭菌、常压蒸汽灭菌、(间歇灭菌)、常规高压灭菌和连续压力灭菌。1.高压蒸汽灭菌是实验室和生产中常用的一种灭菌方法，常压水的沸点为100，在压力下可提供高于100的温度。此外，蒸汽具有很强的热穿透性，能迅速引起蛋白质凝结，因此高压灭菌是湿热灭菌的最佳方法。高压蒸汽灭菌通常在高压蒸汽锅炉中进行。它们是密封的罐子，有些有夹层，可以装满饱和蒸汽，并能保

13、持一定的温度和压力一段时间。使用时，将锅内的空气完全排出，换成饱和蒸汽。如果空气混合，锅内的温度将低于在相同压力下纯饱和蒸汽产生的温度，因为纯蒸汽与其压力之间有一定的关系。高压蒸汽灭菌不是由压力引起的，而是由蒸汽的高温引起的。灭菌条件为：蒸汽压力一般为15磅/平方米(1.05公斤/平方厘米)，温度为121灭菌所需的温度和时间取决于灭菌物品的性质、体积和容器类型等。对于体积大、导热性差的物品，加热时间往往会延长。连续高压灭菌)，135-150，5-15秒，工业发酵培养基135-150，2-6秒，牛奶或其他液体食品，3。分次灭菌：灭菌条件是：将待灭菌物品放入阿诺德消毒器或蒸笼(蒸笼)中，在常压下1

14、00处理1530分钟，杀死微生物的营养细胞，冷却后在一定温度(2837)下保温过夜，使其中可能残留的孢子发育成营养细胞，然后以同样的方式进行热处理，重复此过程三次，即可杀死所有孢子和营养细胞，达到灭菌目的。是一种用循环蒸汽反复处理数次的消毒方法。灭菌的对象是：一般只用于耐热药物、营养物质和特殊培养基的灭菌。当没有高压灭菌器时，它也可用于消毒一般物品。缺点：这种方法很耗时。巴斯德消毒法：这是一种在较低温度下处理牛奶、酒精和其他饮料的消毒方法，以杀死可能的致病菌，如结核杆菌和伤寒杆菌，而不损害营养和风味。如果牛奶经过6366、30分钟或71、15分钟的处理，然后迅速冷却，就可以饮用了。致死温度：在

15、一定条件下和一定时间内，如10分钟，微生物能被杀死的最低温度，称为致死温度。死亡时间：杀死所有微生物所需的最短时间，称为死亡时间。低温对微生物的影响当温度低于最低温度时，微生物的代谢活性降低，接近停止状态，但是一旦它们遇到合适的生活环境，它们仍然能够生存、生长和繁殖。因此，我们可以在低温下保存菌株，将一些细菌、放线菌、酵母菌和霉菌接种在琼脂斜面培养基上，生长良好后，可以在47的冰箱中保存。许多细菌和病毒可以储存在-26-70的冷冻条件下，所以人们可以利用冷藏来保存食物，以限制微生物的生长和防止腐败。湿度微生物像其他生物一样，必须有水来进行代谢活动、生长和繁殖。微生物会停止代谢活动，在干燥的环境

16、中死亡。在我们的日常生活中，我们经常使用干燥、晒干和烟熏的方法来保存食物。微生物细胞的含水量为70.80%，因此它们需要生活在含水的培养基或潮湿的空气中。微生物生长培养基中的渗透压(溶液中)与水的可用性密切相关。通常，微生物适应渗透压为36个大气压的环境。如果溶液中的溶质浓度太高(高渗溶液)，渗透压太高，那么环境中的水就失去了微生物的可利用性，甚至使细胞脱水，导致生理性干燥，导致血浆壁分离并停止细胞生命活动，就像家庭中使用的咸菜一样。3.氢离子浓度。环境中氢离子浓度对微生物活性有很大影响。酸碱度通常表示为氢离子浓度的负对数，即酸碱度。1.微生物对酸碱度的适应范围。在微生物的正常生长过程中，它们

17、需要一定范围的酸碱度。在这个酸碱度范围内，有一个非常小的酸碱度区域适合生长和繁殖。在这个区域，微生物生长和繁殖最好，所以它被称为最佳ph值.各种微生物的最适酸碱度和酸碱度范围，微生物的最适酸碱度细菌的酸碱度范围6.57.5 3.812放线菌的酸碱度范围7.58.0 510霉菌的酸碱度范围4.05.8 1.58.5酵母的酸碱度范围3.86.0 2.58.0从表中可以看出细菌和放线菌所需的酸碱度是中性和碱性的。从表中还可以看出，微生物对酸碱度的要求范围相对较宽。2.酸碱度对微生物的影响。微生物细胞对酸碱度的变化非常敏感。如果环境中氢离子的浓度超过微生物的适应范围，这些微生物的生命活动将会减少或受到抑制。氢离子浓度对微生物生长的影响主要表现在以下几个方面：(1)它影响微生