1、1第七章第七章 微生物的生长与控制微生物的生长与控制2生长生长微生物细胞吸收营养物质，进行新陈代谢，微生物细胞吸收营养物质，进行新陈代谢，当同化作用当同化作用异化作用时，生命个体的重量和体积异化作用时，生命个体的重量和体积不断增大的过程。不断增大的过程。繁殖繁殖生命个体生长到一定阶段，通过特定方式产生新的生命个体生长到一定阶段，通过特定方式产生新的生命个体，即引起生命个体数量增加的生物学过程。生命个体，即引起生命个体数量增加的生物学过程。发育发育从生长到繁殖，是生物的构造和机能从简单到复杂、从生长到繁殖，是生物的构造和机能从简单到复杂、从量变到质变的发展变化过程，这一过程称为发育。从量变到质变
2、的发展变化过程，这一过程称为发育。个体生长个体生长微生物细胞个体吸收营养物质，进行新微生物细胞个体吸收营养物质，进行新陈代谢，原生质与细胞组分的增加为个体生长。陈代谢，原生质与细胞组分的增加为个体生长。群体生长群体生长群体中个体数目的增加。可以用重量、群体中个体数目的增加。可以用重量、体积、密度或浓度来衡量。体积、密度或浓度来衡量。（由于微生物的个体极小，所以常用群体生长来反映个体生长的状况）个体生长个体繁殖 群体生长 群体生长群体生长=个体生长个体生长+个体繁殖个体繁殖生长与繁殖的概念生长与繁殖的概念3第一节第一节 微生物纯培养分离及生长测定方法微生物纯培养分离及生长测定方法4一、一、获得纯
3、培养的方法获得纯培养的方法纯培养纯培养(pure culture)pure culture)微生物学中把从一微生物学中把从一个细胞或一群相同的细胞经过培养繁殖而得到的后个细胞或一群相同的细胞经过培养繁殖而得到的后代代,称纯培养称纯培养.5首先将待分离的样品进行连续稀释首先将待分离的样品进行连续稀释,目的是得到高度稀目的是得到高度稀释的效果释的效果,使一支试管中分配不到一个微生物使一支试管中分配不到一个微生物.如果经过如果经过稀释后的大多数试管中没有微生物生长稀释后的大多数试管中没有微生物生长,那么有微生物那么有微生物生长的试管得到的培养物可能就是由一个微生物个体繁生长的试管得到的培养物可能就是
4、由一个微生物个体繁殖而来的纯培养物殖而来的纯培养物.这种方法适合于细胞较大的微生物这种方法适合于细胞较大的微生物.液体稀释法液体稀释法6平板划线分离法（平板划线分离法（Streak Plate）特点：快速、方便。特点：快速、方便。分区划线（适用于分区划线（适用于浓度较大浓度较大的样品）的样品）连续划线（适用于连续划线（适用于浓度较小浓度较小的样品）的样品）An inoculating loop is used to thin out organisms on the surface of the agar.7连续划线连续划线划线分离后平板上显示的菌落照片划线分离后平板上显示的菌落照片8倾注平板
5、法（倾注平板法（Pour Plate）Organisms are serially diluted,then a small amount is added to an empty sterile petri dish,to which melted agar at 50 C is added.Then mix to distribute the organisms.1ml1ml1ml1ml1ml1ml9ml9ml9ml9ml9平板涂布分离法（平板涂布分离法（Spread Plate）简单易行，但易造成机械损伤简单易行，但易造成机械损伤Liquid specimen is spread on
6、the surface of solid agar with a sterile bent glass rod.10选择性培养分离法选择性培养分离法为了从混杂的微生物群体中分离出某种微生物，可为了从混杂的微生物群体中分离出某种微生物，可以根据该微生物的特点，包括营养、生理、生长条以根据该微生物的特点，包括营养、生理、生长条件等，采用选择培养的方法进行分离。件等，采用选择培养的方法进行分离。利用选择培养基进行直接分离利用选择培养基进行直接分离富集培养富集培养11单细胞（单孢子）分离法单细胞（单孢子）分离法采用显微分离法从混杂群体中直接分离单个细胞或单个个体采用显微分离法从混杂群体中直接分离单个细
7、胞或单个个体进行培养以获得纯培养的方法。该方法要在显微镜下进行。进行培养以获得纯培养的方法。该方法要在显微镜下进行。毛细管法：毛细管法：用毛细管提取微生物个体，适合于较大微生物。用毛细管提取微生物个体，适合于较大微生物。显微操作仪：显微操作仪：用显微针、钩、环等挑取单个细胞或孢子以获用显微针、钩、环等挑取单个细胞或孢子以获得纯培养。得纯培养。小液滴法：小液滴法：将经过适当稀释后的样品制成小液滴，在显微镜将经过适当稀释后的样品制成小液滴，在显微镜下选取只含一个细胞的液滴来进行纯培养物的分离。下选取只含一个细胞的液滴来进行纯培养物的分离。12Membrane FilterWhen there is
8、 a small number of organisms in a large amount of liquid,the liquid is filtered through a membrane and then the membrane is placed on agar in a petri dish.13二、微生物纯培养生长的测定方法二、微生物纯培养生长的测定方法描述不同种类、不同生长状态的微生物生长情况，描述不同种类、不同生长状态的微生物生长情况，需选用不同的测定指标。需选用不同的测定指标。（一）微生物细胞数目的检测法（一）微生物细胞数目的检测法直接法直接法（血球计数板、比例计数法）
9、（血球计数板、比例计数法）间接法间接法（活菌计数法、（活菌计数法、液体稀释法、膜过滤法液体稀释法、膜过滤法）（二）微生物生长量和生理指标测定法（二）微生物生长量和生理指标测定法直接法直接法(干重法，堆体积法干重法，堆体积法)间接法间接法（比浊法，碳、氮含量法，其它生理指标）（比浊法，碳、氮含量法，其它生理指标）141.1.血球计数板法血球计数板法15原理：将原理：将1cm20.1mm的薄层空间划分为的薄层空间划分为400小格，小格，从中均匀分布地选取从中均匀分布地选取80或或100小格，计数其中的细胞小格，计数其中的细胞数目，换算成单位体积中的细胞数。数目，换算成单位体积中的细胞数。适用范围：
10、个体较大细胞或颗粒，如血球、酵母菌适用范围：个体较大细胞或颗粒，如血球、酵母菌等。不适用于细菌等个体较小的细胞，因为（等。不适用于细菌等个体较小的细胞，因为（1）细）细菌细胞太小，不易沉降；（菌细胞太小，不易沉降；（2）在油镜下看不清网格）在油镜下看不清网格线，超出油镜工作距离。线，超出油镜工作距离。特点：快速，准确，对酵母菌可同时测定出芽率，特点：快速，准确，对酵母菌可同时测定出芽率，或在菌悬液中加入少量美蓝可以区分死活细胞。或在菌悬液中加入少量美蓝可以区分死活细胞。1.1.血球计数板法血球计数板法162.2.涂片染色法涂片染色法应用：可同时计数不同微生物的菌数，适应用：可同时计数不同微生物
11、的菌数，适 于土壤、牛奶中细菌计数。于土壤、牛奶中细菌计数。方法：用镜台测微尺计算出视野面积；取方法：用镜台测微尺计算出视野面积；取 0.1ml菌液涂于菌液涂于1cm2面积上，计数后代面积上，计数后代 入公式：入公式：每每ml原菌液含菌数原菌液含菌数 =视野中平均菌数涂布面积视野中平均菌数涂布面积/视野面积视野面积100 稀释倍数稀释倍数173.平板菌落计数法平板菌落计数法平板菌落计数法平板菌落计数法最常用的活菌计数法。将适当稀释的菌液倾注平板或涂布在平板表面，经保温培养后，以平板上出现的菌落数乘以稀释度就可以计算出原菌液的含菌量。直径9cm的培养皿平板上出现菌落数一般以50500为宜。按照国
12、家标准规定的样品菌落总数测定的计数原则，以平板菌落数在30300之间为报告依据。9ml 9ml9ml9ml1ml1ml1ml1ml1ml1ml1ml222183.平板菌落计数法平板菌落计数法技术要求：样品充分混匀，操作熟练快速（技术要求：样品充分混匀，操作熟练快速（1520min完完成操作），严格无菌操作；成操作），严格无菌操作；注意事项：每一支吸管只能用于一个稀释度，样品混匀注意事项：每一支吸管只能用于一个稀释度，样品混匀处理，倾注平板时的培养基温度；处理，倾注平板时的培养基温度；适用范围：中温、好氧和兼性厌氧、能在营养琼脂上生适用范围：中温、好氧和兼性厌氧、能在营养琼脂上生长的微生物，长的
13、微生物，误差：多次稀释造成的误差是主要来源，其次还有由于误差：多次稀释造成的误差是主要来源，其次还有由于样品内菌体分布不均匀、以及不当操作样品内菌体分布不均匀、以及不当操作A standard plate count(viable count)reflects the number of viable microbes and assumes that each bacterium grows into a single colony;plate counts are reported as number of colony-forming units(CFU)per ml(CFU/ml)or
14、 per g(CFU/g)of sample.19When we observe colonies,we cannot assume each arose from just one cell originally planted on the medium,however.A pair,chain or cluster of cells which land on the medium in close proximity to each other can multiply and produce a single colony.Thus,we use the term colony-fo
15、rming unit when we consider the common origin for the cells of any colony.This term is usually abbreviated CFU.Colony-Forming Unit204.液体稀释法液体稀释法液体稀释法对对样品做样品做10倍连续稀释，从适宜的倍连续稀释，从适宜的3个连续稀释度个连续稀释度中各取中各取5ml试样，接种试样，接种3组共组共9支装有培养液的试支装有培养液的试管中（每管接入管中（每管接入1ml）。）。经培养后，记录每个稀经培养后，记录每个稀释度出现生长的试管数，然后查释度出现生长的试管数，然
16、后查M.P.N.表（表（most probable number，最大可能数），根据样品稀释最大可能数），根据样品稀释倍数就可计算处其中的活菌含量。倍数就可计算处其中的活菌含量。9ml 9ml9ml9ml1ml1ml1ml3331ml1ml1ml1ml10n10n-210n-1215.薄膜过滤计数法薄膜过滤计数法常用该法测定含菌量较少的空气和水中的微生常用该法测定含菌量较少的空气和水中的微生物数目。物数目。将定量的样品通过薄膜（硝化纤维素薄膜、醋将定量的样品通过薄膜（硝化纤维素薄膜、醋酸纤维薄膜）过滤，菌体被阻留在滤膜上，取酸纤维薄膜）过滤，菌体被阻留在滤膜上，取下滤膜进行培养，然后计算菌落数
17、，可求出样下滤膜进行培养，然后计算菌落数，可求出样品中所含菌数。品中所含菌数。226.干重法干重法将一定量的菌液中的菌体通过离心或过滤分离将一定量的菌液中的菌体通过离心或过滤分离出来出来,然后烘干然后烘干(干燥温度可采用干燥温度可采用105105、100100或或80)80)、称重。一般干重为湿重的、称重。一般干重为湿重的10%10%20%20%，而一个细菌细胞一般重约而一个细菌细胞一般重约1010-12-121010-13-13g g。该法适合菌浓较高的样品。该法适合菌浓较高的样品。举例：大肠杆菌一个细胞一般重约10121013g，液体培养物中细胞浓度达到2109个/ml时，100ml培养物
18、可得1090mg干重的细胞。237.比浊法比浊法原理是在一定范围内，菌悬液中的细胞浓度与混浊度成原理是在一定范围内，菌悬液中的细胞浓度与混浊度成正比，即与光密度成正比，菌数越多，光密度越大。因正比，即与光密度成正比，菌数越多，光密度越大。因此，借助于分光光度计，在一定波长下测定菌悬液的光此，借助于分光光度计，在一定波长下测定菌悬液的光密度，就可反应出菌液的浓度。密度，就可反应出菌液的浓度。特点：快速、简便；但易受干扰。特点：快速、简便；但易受干扰。248.生理指标法生理指标法测含氮量测含氮量蛋白质是细胞的主要物质，含量稳定，而氮是蛋白质的主蛋白质是细胞的主要物质，含量稳定，而氮是蛋白质的主要成
19、分，通过测含氮量就可推知微生物的浓度。要成分，通过测含氮量就可推知微生物的浓度。一般细菌含氮量为干重的一般细菌含氮量为干重的12.5%12.5%，酵母菌为，酵母菌为7.5%7.5%，霉菌为，霉菌为6.0%6.0%，根据一定体积培养液中的含氮量再乘以，根据一定体积培养液中的含氮量再乘以6.256.25，就可，就可测得粗蛋白的含量。测得粗蛋白的含量。其他方法其他方法含碳、磷、含碳、磷、DNADNA、RNARNA、耗氧量、消耗底物量、产二氧化碳、耗氧量、消耗底物量、产二氧化碳、产酸、产热、粘度等，都可用于生长量的测定。产酸、产热、粘度等，都可用于生长量的测定。25MethodApplicationC
20、ommentsDirect microscopic countEnumeration of bacteria in milk or cellular vaccinesCannot distinguish living from nonliving cellsViable cell count(colony counts)Enumeration of bacteria in milk,foods,soil,water,laboratory cultures,etc.Very sensitive if plating conditions are optimalTurbidity measurem
21、entEstimations of large numbers of bacteria in clear liquid media and brothsFast and nondestructive,but cannot detect cell densities less than 107 cells per mlMeasurement of total N or proteinMeasurement of total cell yield from very dense cultures only practical application is in the research labor
22、atoryMeasurement of Biochemical activity e.g.O2 uptake CO2 production,ATP production,etc.Microbiological assaysRequires a fixed standard to relate chemical activity to cell mass and/or cell numbersMeasurement of dry weight or wet weight of cells or volume of cells after centrifugationMeasurement of
23、total cell yield in cultures probably more sensitive than total N or total protein measurements26第二节第二节 微生物的生长规律微生物的生长规律27由于微生物细胞极其微小，研究其个体生长存在着由于微生物细胞极其微小，研究其个体生长存在着技术上的困难。技术上的困难。同步生长同步生长的概念：一个细胞群体中各个细胞都在同的概念：一个细胞群体中各个细胞都在同一时间进行分裂的状态，称为同步生长一时间进行分裂的状态，称为同步生长（synchronous growth），进行同步分裂的细胞称为，进行同步分裂的细胞
24、称为同步细胞。同步细胞。同步细胞群体在任何一时刻都处在细胞周期的同一同步细胞群体在任何一时刻都处在细胞周期的同一相，彼此间形态、生化特征都很一致，因而是细胞相，彼此间形态、生化特征都很一致，因而是细胞学、生理学和生物化学等研究的良好材料。学、生理学和生物化学等研究的良好材料。一、微生物的个体生长和同步生长一、微生物的个体生长和同步生长28化学诱导物理诱导诱导法诱导法过滤法区带密度梯度离心法膜洗脱法筛选法筛选法同步培养法同步培养法获得同步生长的方法：获得同步生长的方法：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、光线、培养基等。造成与正常细胞周期不同的周期变化。选择法：选择性过滤、梯
25、度离心。物理方法，随机选择，不影响细胞代谢。29Helmstetter-Cummings 法法原理：一些细菌细胞会紧紧粘附于硝酸纤维微孔滤膜原理：一些细菌细胞会紧紧粘附于硝酸纤维微孔滤膜上。上。步骤：菌悬液通过微孔滤膜，细胞吸附其上；反置滤步骤：菌悬液通过微孔滤膜，细胞吸附其上；反置滤膜，以新鲜培养液通过滤膜，洗掉浮游细胞；除去起膜，以新鲜培养液通过滤膜，洗掉浮游细胞；除去起始洗脱液后就可以得到刚刚分裂下来的新生细胞，即始洗脱液后就可以得到刚刚分裂下来的新生细胞，即为同步培养。为同步培养。30Figure 5.The synchronous growth of a bacterial popu
26、lation.By careful selection of cells that have just divided,a bacterial population can be synchronized in the bacterial cell division cycle.Synchrony can be maintained for only a few generations.Figure.synchronous growth31二、微生物的群体生长二、微生物的群体生长无分支单细胞微生物主要包括细菌和酵母菌，无分支单细胞微生物主要包括细菌和酵母菌，其群体生长是以群体中细胞数量的增加来
27、表示的，其群体生长是以群体中细胞数量的增加来表示的，由一个细胞分裂成为两个细胞的时间间隔称为由一个细胞分裂成为两个细胞的时间间隔称为世代世代，一，一个世代所需的时间就是个世代所需的时间就是代时（代时（eneration time,G），代时也就是群体细胞数目扩大一倍所需代时也就是群体细胞数目扩大一倍所需 时间，有时也时间，有时也称为称为倍增时间倍增时间。右图表示的是一个细胞经过若干代分裂右图表示的是一个细胞经过若干代分裂后的情况。右图可见，每经过一个代时，后的情况。右图可见，每经过一个代时，细胞数目就增加一倍，呈指数增加，因而细胞数目就增加一倍，呈指数增加，因而被称为被称为指数生长指数生长，这
28、，这就是就是单细胞群体生长单细胞群体生长的特征。的特征。1.无分支单细胞微生物的群体生长特征无分支单细胞微生物的群体生长特征32By definition,bacterial growth is cell replication i.e.,growth of the culture.Most species of bacteria replicate by binary fission,where one cell divides into 2 cells,the 2 cells into 4,the 4 into 8,etc.If this cell division occurs at a
29、 steady rate such as when the cells have adequate nutrients and compatible growing conditions we can plot numbers of cells vs.time such as on the graph at right.Before too long,we will need to extend the paper vertically as the population continues to double.For a culture where cells divide every 20
30、 minutes,one cell can result in 16,777,216(i.e.,224)cells after just 8 hours barring nutrient depletion or other growth-altering conditions.1.无分支单细胞微生物的群体生长特征无分支单细胞微生物的群体生长特征33If we were to convert our vertical axis to a logarithmic scale as on the graph at right we will not need as many sheets of g
31、raph paper,and we will find that a steady rate of growth is reflected as a straight line.(On the vertical axis,the same distance on the paper is covered with each doubling.)This type of graph paper is called semilogarithmic graph paper on which we will be plotting our class results.The numbers we pl
32、ot will fall on the graph at the same place the logarithms of these numbers would fall when plotted on conventional graph paper.34The example at right shows the type of graph we may obtain from our class data.We can plot both colony-forming units(CFUs)per ml and absorbance on the same graph,remember
33、ing that the absorbance units should also be on a logarithmic scale.Rather than connecting the dots,we draw the best straight line among our CFU/ml plots to represent the phases of growth lag,exponential,and the start of the maximum stationary phase.35指数生长可以用下式表示：指数生长可以用下式表示：b=B2nB,b 和和 t 可由试验获得，可由试
34、验获得，n 可通过上式计算可通过上式计算得出，将等式两侧取对数重排后得：得出，将等式两侧取对数重排后得：lgb=lgB+nlg2 lgb-lgB lgb-lgB lg2 0.301 式中：式中：B 为起始师细胞数目，为起始师细胞数目，b 为指数生长某个时为指数生长某个时刻刻 t 时的细胞数目，时的细胞数目，n 为世代数为世代数n=指数生长指数生长36例如：一培养液中微生物数目由开始的例如：一培养液中微生物数目由开始的12，000（B），经），经4h（t）后增加到后增加到49，000，000（b），），这样，这样，n (lg4.9107lg1.2104）0.30112借助于借助于 n 和和 t，
35、还可以计算出不同培养条件下的，还可以计算出不同培养条件下的代时代时G，G t/n在本例中，在本例中，G 460 /12 20min该种微生物的代时为该种微生物的代时为20分钟。在分钟。在4小时内共繁殖了小时内共繁殖了12代。代。37代时能够反应细菌的生长速率，代时短，生长速代时能够反应细菌的生长速率，代时短，生长速率快，代时长，生长速率慢。率快，代时长，生长速率慢。在很多微生物学研究在很多微生物学研究中常常要了解微生物的代时。中常常要了解微生物的代时。代时在不同种微生物中的变化很大，多数微生物代时在不同种微生物中的变化很大，多数微生物的代时为的代时为13h,然而有些快速生长的微生物的代时还然而
36、有些快速生长的微生物的代时还不到不到10min,而另一些微生物的代时却可长达几小时而另一些微生物的代时却可长达几小时或几天；或几天；另外，同一种微生物，在不同的生长条件另外，同一种微生物，在不同的生长条件下其代时的长短也不同；但是，在一定条件下，每下其代时的长短也不同；但是，在一定条件下，每一种微生物的代时是恒定的，因此它是微生物菌种一种微生物的代时是恒定的，因此它是微生物菌种的一个重要特征。的一个重要特征。38一些细菌的代时一些细菌的代时菌名菌名培养基培养基培养温度培养温度 代时代时E.coli（大肠杆菌）大肠杆菌）肉汤肉汤 3717minE.coli 牛奶牛奶 3712.5Enteroba
37、cter aerogenes（产气肠细菌）产气肠细菌）肉汤或牛奶肉汤或牛奶 371618E.aerogenes 组合组合 372944B.Cereus（蜡状芽孢杆菌）蜡状芽孢杆菌）肉汤肉汤3018B.thermophilus（嗜热芽孢杆菌）嗜热芽孢杆菌）肉汤肉汤5518.3Lactobacillus acidophilus（嗜酸乳杆菌）嗜酸乳杆菌）牛奶牛奶376687Streptococcus lactis（乳酸链球菌）乳酸链球菌）牛奶牛奶3726S.lactis乳糖肉汤乳糖肉汤3748Salmonella typhi（伤寒沙门氏菌）伤寒沙门氏菌）肉汤肉汤3723.5Azotobacter c
38、hroococcum（褐球固氮菌）褐球固氮菌）葡萄糖葡萄糖2534446Mycobacterium tuberculosis（结核分枝杆菌）组合结核分枝杆菌）组合3779293Nitrobacter agilis（活跃硝化杆菌）活跃硝化杆菌）组合组合27120039BacteriumMediumGeneration Time(minutes)Escherichia coliGlucose-salts17Bacillus megateriumSucrose-salts25Streptococcus lactisMilk26Streptococcus lactisLactose broth48St
39、aphylococcus aureusHeart infusion broth27-30Lactobacillus acidophilusMilk66-87Rhizobium japonicumMannitol-salts-yeast extract344-461Mycobacterium tuberculosisSynthetic792-932Treponema pallidumRabbit testes1980Table.Generation times for some common bacteria under optimal conditions of growth.40不同温度下的
40、代时不同温度下的代时温度对微生物的代时有明显影响：温度对微生物的代时有明显影响：E.Coli 在不同温度下的代时在不同温度下的代时温度（温度（）代时（分）代时（分）温度（温度（）代时（分）代时（分）10860352215120371720904017.525404520302947.57741G(generation time)=t(time,in minutes or hours)/n(number of generations)G=t/n G=generation time(time for the cells to divide)t=time interval in hours or m
41、inutes B=number of bacteria at the beginning of a time interval b=number of bacteria at the end of the time interval n=number of generations(number of times the cell population doubles during the time interval)b=B x 2n(This equation is an expression of growth by binary fission)G=t/n Solve for n:n=lo
42、gB+nlog2 n=logb-logB log2 n=logb-logB .301 n=3.3 logb/B G=t/n Solve for G G=t 3.3 log b/B Calculation of Generation Time42Example:What is the generation time of a bacterial population that increases from 10,000 cells to 10,000,000 cells in four hours of growth?G=t 3.3 log b/B G=240 minutes 3.3 log 1
43、07/104 G=240 minutes 3.3 x 3 G=24 minutes 432.无分支单细胞微生物的群体生长曲线无分支单细胞微生物的群体生长曲线以细菌为例介绍无分支单细胞微生物群体生长规律，其以细菌为例介绍无分支单细胞微生物群体生长规律，其结论也基本适用于酵母菌。结论也基本适用于酵母菌。生长曲线代表了细菌在新的环境中从开始生长、分裂直生长曲线代表了细菌在新的环境中从开始生长、分裂直至死亡的整个动态变化过程。至死亡的整个动态变化过程。每种细菌都有各自的典型生长曲线，但它们的生长过程每种细菌都有各自的典型生长曲线，但它们的生长过程却有着共同的规律性。一般可以将生长曲线划分为四个时却有着
44、共同的规律性。一般可以将生长曲线划分为四个时期。期。44生长曲线的制作生长曲线的制作：接种接种适温培养适温培养定时取样测定时取样测定生长量定生长量将少量单细胞的纯培养，接种到一恒定容积的新鲜液将少量单细胞的纯培养，接种到一恒定容积的新鲜液体培养基中，在适宜条件下培养，每隔一定时间取样，体培养基中，在适宜条件下培养，每隔一定时间取样，测菌细胞数目。以培养时间为横坐标，以细菌增长数测菌细胞数目。以培养时间为横坐标，以细菌增长数目的对数为纵坐标，绘制所得的曲线。目的对数为纵坐标，绘制所得的曲线。生长曲线的制作生长曲线的制作45典型的生长曲线典型的生长曲线（Growth curve）延延滞滞期期对对数
45、数期期稳定期稳定期衰亡期衰亡期时期的划分：按照生长速率常数（时期的划分：按照生长速率常数（growth race constant）不同不同46其它名称：停滞期、调整期、适应期其它名称：停滞期、调整期、适应期1.现象：现象：活菌数没增加，曲线平行于横轴。活菌数没增加，曲线平行于横轴。2.特点：特点：生长速率常数生长速率常数=0细胞形态变大或增长细胞形态变大或增长细胞内细胞内RNA特别是特别是rRNA含量增高，原生质嗜碱性增强含量增高，原生质嗜碱性增强合成代谢活跃（核糖体、酶类、合成代谢活跃（核糖体、酶类、ATP合成加快），易产生诱合成加快），易产生诱导酶导酶对外界不良条件敏感，（如氯化钠浓度、
46、温度、抗生素等化对外界不良条件敏感，（如氯化钠浓度、温度、抗生素等化学药物）学药物）3.原因：适应新的环境条件，合成新的酶，积累必要的中间产物原因：适应新的环境条件，合成新的酶，积累必要的中间产物.延滞期（延滞期（lag phase）47菌种菌种：繁殖速度较快的菌种的延迟期一般较短；繁殖速度较快的菌种的延迟期一般较短；接种物菌龄接种物菌龄：用对数生长期的菌种接种时，其延用对数生长期的菌种接种时，其延迟期较短，甚至检查不到延迟期；迟期较短，甚至检查不到延迟期；接种量：一般来说，接种量：一般来说，接种量增大可缩短甚至消除接种量增大可缩短甚至消除延迟期（延迟期（发酵工业上一般采用发酵工业上一般采用1
47、/10的接种量）；的接种量）；培养基成分：培养基成分：在营养成分丰富的天然培养基上在营养成分丰富的天然培养基上生长的延滞期比在合成培养基上生长时短；接种后生长的延滞期比在合成培养基上生长时短；接种后培养基成分有较大变化时，会使延滞期加长，所以发培养基成分有较大变化时，会使延滞期加长，所以发酵工业上尽量使发酵培养基的成分与种子培养基接近。酵工业上尽量使发酵培养基的成分与种子培养基接近。影响延迟期长短的因素：影响延迟期长短的因素：48认识延迟期的特点及形成原因对实践的指导意义：认识延迟期的特点及形成原因对实践的指导意义：在发酵工业上需设法尽量缩短延迟期；在发酵工业上需设法尽量缩短延迟期；采取的采取
48、的缩短缩短lag phase lag phase 的的措施有：措施有：增加接种量；增加接种量；（群体优势（群体优势-适应性增强）适应性增强）采用对数生长期的健壮菌种；采用对数生长期的健壮菌种；调整培养基的成分，在种子基中加入发酵培养调整培养基的成分，在种子基中加入发酵培养基的某些成分。基的某些成分。选用繁殖快的菌种选用繁殖快的菌种在食品工业上，尽量在此期进行消毒或灭菌在食品工业上，尽量在此期进行消毒或灭菌49.对数期（对数期（logarithmic phase）其他名称：指数期其他名称：指数期 现象：现象：细胞数目以几何级数增加，其对数与时间呈直线关系。细胞数目以几何级数增加，其对数与时间呈直
49、线关系。特点：特点：生长速率常数最大，即代时最短生长速率常数最大，即代时最短细胞进行细胞进行平衡生长平衡生长，菌体大小、形态、生理特征等比较一致菌体大小、形态、生理特征等比较一致代谢最旺盛代谢最旺盛细胞对理化因素较敏感细胞对理化因素较敏感影响因素：影响因素：菌种菌种营养成分营养成分营养物浓度营养物浓度培养温度培养温度50应用意义应用意义：由于此时期的菌种比较健壮，增殖噬菌体的最适菌龄；由于此时期的菌种比较健壮，增殖噬菌体的最适菌龄；生产上用作接种的最佳菌龄；生产上用作接种的最佳菌龄；发酵工业上尽量延长该期，以达到较高的菌体密度发酵工业上尽量延长该期，以达到较高的菌体密度食品工业上尽量使有害微生
50、物不能进入此期食品工业上尽量使有害微生物不能进入此期是生理代谢及是生理代谢及遗传研究或进行染色、形态观察等遗传研究或进行染色、形态观察等的良好的良好材料材料。51营养物浓度与对数期生长速率和产量营养物浓度与对数期生长速率和产量作用方式：影响作用方式：影响微生物的生长微生物的生长速率和总生长速率和总生长量量：凡是处于较低凡是处于较低浓度范围内，浓度范围内，可影响生长速可影响生长速率和菌体产量率和菌体产量的营养物就称的营养物就称生长限制因子生长限制因子8.0mg/ml6.0mg/ml4.0mg/ml2.0mg/ml1.0mg/ml0.5mg/ml0.2mg/ml0.1mg/ml只最大收只最大收获量
