微生物生长与繁殖

微生物生长与繁殖
衡量微生物生长的指标
(1)群体的重量
(2)群体的数量
第七章微生物生长与生活环境
群体水平
第七章微生物生长与生活环境
第一节微生物纯培养
第二节微生物纯培养群体生长规律
第三节微生物的生活环境
第一节微生物纯培养
一,微生物纯培养的概念
实验室条件下,
由一个微生物细胞或一种细胞群繁殖得到的后代.
第一节微生物纯培养
二,微生物纯培养技术
纯培养基本步骤:
稀释平皿法
划线法
单细胞挑取法
纯培养方法
(2) 培养
(1) 分离
第一节微生物纯培养
二,微生物纯培养技术
1,稀释平板分离法:倾注平板法和涂布平板法.
基本过程:(1)梯度稀释过程;(2)分离培养过程
涂布
倾注
梯度稀释过程
10-1
10-2
10-3
10-4
10-5
10-6
第一节微生物纯培养
二,微生物纯培养技术
4) 操作要点:
无菌操作
稀释平板分离法使用过程中的几个问题
1) 梯度稀释度的确定:
需分离微生物在样品中的数量
2) 选择菌落接种的依据:
a,菌落特征; b,菌体的特征
3) 微生物纯培养的标准:
菌落特征一致性
2,单细胞挑取法:
从待分离材料中挑取一个细胞来培养,从而获得纯培养的过程.
第一节微生物纯培养
二,微生物纯培养技术
3,平皿划线法 (P139图7-4)
用接种环沾少许待分离的材料,在培养基表面进行多次平行划线,使微生物细胞分开生长以获得微生物纯培养的过程.
第一节微生物纯培养
二,微生物纯培养技术
第一节微生物纯培养
三,目标微生物纯培养筛选的基本思路
1,待分离样品的确定
2,培养基的选择
3,纯化过程环境条件的控制
(温度,空气,PH,抑制剂)
(P138-141)
(一)纯培养的保存
试管斜面培养基低温,干燥,隔绝空气
第一节微生物纯培养
四,纯培养的保存与复壮
1,灭菌彻底
2,棉塞大小要合适
3,无菌操作
保存过程的注意点:防止杂菌污染.
(二)纯培养的衰退与复壮
第一节微生物纯培养
四,纯培养的保存与复壮
衰退的原因:衰老,变异
衰退的表现:生长缓慢
优良性状的丧失
抗逆性下降
衰退的预防:控制继代频率
创造良好的培养条件
采取有效的保存方式
复壮
狭义(被动)
广义(主动)
复壮方法:选优
汰劣
第二节微生物纯培养群体生长规律
微生物生长的指标
(生物量的测定)
细胞群体数量的增加
细胞群体总重量增加
从群体水平上衡量
(间接的测定方法)
一,微生物生长量的测定
第二节微生物纯培养群体生长规律
微生物生长量的测定
微生物数量的测定
显微镜直接计数法
稀释平板计数法
最大概率法
比浊法
称重法
含N量测定法
DNA含量测定法
ATP含量测定法
代谢活性法
微生物重量的测定
(一) 微生物数量的测定
1,显微镜直接计数法
使用细菌计数板或血球计数板在显微镜下直接计数.
优点:操作简便,计数直观.
一,微生物生长量的测定
第二节微生物纯培养群体生长规律
(一) 微生物数量的测定
2,稀释平板计数法
对样品稀释培养,据形成的菌落数计数.
优点:传统计数方法.对设备要求不高.
一,微生物生长量的测定
第二节微生物纯培养群体生长规律
10-3
10-5
10-4
10-6
(一) 微生物数量的测定
3,比浊计数法
根据细菌悬浮液的吸光度测定其数量.
优点:简便,直接.
一,微生物生长量的测定
第二节微生物纯培养群体生长规律
(二) 微生物重量的测定
1,称重法
用离心或过滤的方法将菌体从培养基中分离,冼净,称湿重或干重. 优点:简单可靠.
一,微生物生长量的测定
第二节微生物纯培养群体生长规律
在活性污泥法中采用的指标:
(1)混合液悬浮固体(MLSS)(粗放测定)
污泥—干燥----称重(W1)
(2)挥发性悬浮固体(MLVSS)(相对准确)
上述已称重污泥-----马福炉(500度2小时)----冷却---称重(W2)
(二) 微生物重量的测定
2,含氮量测定法
根据样品中菌体蛋白质含量计算微生物重量的方法.

一,微生物生长量的测定
第二节微生物纯培养群体生长规律
原理:(1)微生物蛋白质含量稳定
(2)氮是蛋白质的稳定成分
(蛋白质量=6.25×总含N量)
优点:测定准确.
二,细菌分批培养群体生长规律
第二节微生物纯培养群体生长规律
分批培养:将少量的细菌接种到一定体积的液体培养基中,在适宜的条件下培养,最后一次性收获的过程.
生长曲线:细菌在新的适宜的环境中生长,繁殖,衰老,死亡的动态变化.
根据细菌生长繁殖速率将生长曲线分四个阶段:
第二节微生物纯培养群体生长规律
缓慢期对数期稳定期衰亡期
二,细菌分批培养群体生长规律
第二节微生物纯培养群体生长规律
缓慢期(延迟期,滞留适应期)
滞留适应期
二,细菌分批培养群体生长规律
特点:分裂迟缓,代谢活跃.
产生原因:
(2) 细胞分裂必需因子的缺乏
(1)接种时的机械损伤引
第二节微生物纯培养群体生长规律
缓慢期(延迟期,滞留适应期)
4,菌株的遗传性
滞留适应期
二,细菌分批培养群体生长规律
研究滞留适期长短的意义
影响滞留适应期长短的因素
1,培养基成分
2,接种物菌龄
3,接种量
第二节微生物纯培养群体生长规律
对数期(指数生长期)
特点:
(1)代谢活性强
(2)世代时短而稳定
对数生长期
二,细菌分批培养群体生长规律
第二节微生物纯培养群体生长规律
对数期(指数生长期)
对数生长期
二,细菌分批培养群体生长规律
见教材P93
Nt=2n N0
n=3.33(lgNt-lgN0)
G=t/n=0.301t/(lgNt-lgN0)
n——繁殖代数
G——世代时(每繁殖一代所需的时间)
N0——对数生长期开始微生物数量
Nt——对数生长期经过时间t后微生物数量
第二节微生物纯培养群体生长规律
稳定期(最高生长量期)
最高生长量期
特点:
1,细菌数量增加率为0.
2,部分细菌大量积累代谢产物.
细菌数量增加率为0的原因
二,细菌分批培养群体生长规律
第二节微生物纯培养群体生长规律
衰亡期
特点:菌体活性降低,大量死亡;
细胞畸变,自溶
革兰氏染色不稳定
衰亡期
二,细菌分批培养群体生长规律
什么时期菌体代谢产物最多
什么时期细菌细胞代谢活性最强
什么时候细菌细胞总数最多
什么时期细菌细胞生长速度最快
什么时期世代时间短而稳定
对数生长期
最高生长量
最高生长量
对数生长期
对数生长期
第二节微生物纯培养群体生长规律
小结
二,细菌分批培养群体生长规律
第二节微生物纯培养群体生长规律
三,连续培养
以一定流速输入新鲜培养液并流出培养物,确保流出的老菌数等于新增殖数,使培养保持对数生长的过程.
优点:一定生理状态实验材料
提高工业生产效益
保持细菌培养液浊度
恒浊培养
第二节微生物纯培养群体生长规律
三,连续培养
保持细菌培养液营养物质浓度
恒化培养
分批培养与连续培养特征的比较
第二节微生物纯培养群体生长规律
相同点:群体培养特征
不同点:分批培养:经历四个时期
连续培养:理论上,对数生长期
第二节微生物纯培养群体生长规律
三,同步培养
通过诱导或选择,使所有细胞处于同一生长阶段.
低于适温度适温培养
2,选择法:滤膜过滤
1,诱导法:控制温度,培养基成分等
获得同步培养的方法
硝酸纤维薄膜法
同步培养生长曲线特点
第二节微生物纯培养群体生长规律
三,同步培养
群体生长是一次性跳跃过程
维持的代数1-2代( )
第三节微生物的生活环境
极端环境条件对微生物的影响死亡
环境条件一定范围的变化,影响
形态
生理
生长
繁殖
温度
O2
氧化还原电位
水分
辐射
化学药物
pH
影响微生物生长的主要环境因子
第三节微生物的生活环境
一,温度
1,温度对微生物生长的影响
微生物的生长温度类型
低温型
中温型
高温型
温度对微生物生长的影响
高温:蛋白质变性酶失活核糖体解体
致死时间,致死温度
低温:酶活性下降,新陈代谢缓慢
微生物的三种基本温度
最低生长温度
最高生长温度
最适生长温度
第二节微生物的生活环境
2,高温灭菌
一,温度
高温灭菌
湿热灭菌
干热灭菌:干燥条件,160℃维持1-2h.
高压蒸汽灭菌法:密闭条件下,水加热蒸发形成高压
的同时产生高温.利用高温杀死菌.
巴斯德消毒法:采用60-70℃的温度处理15-30min
的消毒方法.
间歇灭菌法:100℃,30-60min
冷却,37℃培养1d
反复三次
第二节微生物的生活环境
3,低温保藏
一,温度
菌种保存(试管斜面或孢子砂土管)
食品保藏
特例:流感杆菌,脑膜炎球菌
第二节微生物的生活环境
二,氧化还原电位(Eh)
好气性微生物 Eh>0.1V,而以0.3-0.4v为宜
兼性厌气微生物 Eh0.1v行好气呼吸
厌气性微生物 Eh值—0.1V以下
第二节微生物的生活环境
三,水分
1,水分对微生物生长的影响:
细菌最适水的活度值:0.93-0.99
酵母菌最适水的活度值:0.88-0.91
霉菌最适水的活度值: 0.80
2,应用:干燥法保存物品
食品的冷冻干燥
水的活度小于0.60-0.70时
休眠,部分出现细胞脱水,蛋白质变性(多数微生物)
第二节微生物的生活环境
三,辐射
辐射:能量通过空间传递的一种物理现象.
1,可见光:(400nm—800nm)
对微生物的作用:
光氧化作用:有氧条件下,光线被细胞内色素吸收,使酶或其它敏感成分失活引起的微生物死亡.
(3)光氧化作用.
(1)能源
(2)刺激担子菌子实体形成
2,紫外线:
杀菌波长范围:240—300nm
杀菌力最强范围: 255—265nm
第二节微生物的生活环境
三,辐射
紫外线杀菌特点:
穿透力弱,用作表面消毒或空气灭菌
3,电离辐射
第二节微生物的生活环境
三,辐射
高能电磁波照射后发生的电离作用.
电离辐射对微生物的作用:
粮食,果蔬,畜禽产品,饮料以及卫生材料杀菌处理
低剂量(500伦琴):促进生长,诱发变异
高剂量(10万伦琴):杀菌作用
实际应用:
(X射线,γ射线等)
第二节微生物的生活环境
四,化学药物
1,重金属盐类

杀菌机理:
杀菌机理:
与带阴电荷的菌体蛋白质结合使其变性
(Hg,Ag盐,与细菌酶蛋白的巯基结合)
2,有机化合物(酚,醇,醛)
蛋白质变性
损伤细胞壁和膜
抑制酶系统(脱氢酶,氧化酶等);
第二节微生物的生活环境
四,化学药物
杀菌机理:
使蛋白质巯基氧化(成二硫基)
2R—SH+2X R—S—S—R+2XH
杀菌机理:
漂白粉[Ca(OCl)2]及氯气 :产生次氯酸盐和原子氧;
碘:与酶分子中的酪氨酸结合.
3,氧化剂(高锰酸钾,过氧化氢,过氧乙酸)
4,卤素(Cl,I常见)
具有降低表面张力效应的物质.
第二节微生物的生活环境
四,化学药物
直接干扰病原微生物的生长繁殖并用于治疗感染性疾病的化学药物.
(选择性的杀菌或抑菌)
5,表面活性剂(新洁尔灭,消毒宁等)
杀菌机理:影响细胞生长,分裂
6,化学治疗剂
抑制叶酸合成如:磺胺类药物等.
杀菌机理:
抑制蛋白质合成如:链霉素,红霉素,四环素,氯霉素等
抑制肽聚糖合成如:青霉素,万古霉素等.

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