第5章微生物的生长繁殖与生存因子.ppt

第一节微生物的生长繁殖繁殖3.发育：微生物的生长与繁殖是个交替过程，从生长到繁殖的量变到质变的过程是发育。二、研究微生物生长的方法（一）分批培养生长曲线
用坐标法作图,以时间为横坐标,以单细胞微生物数量的对数为纵坐标,可以绘出一条有规律的曲线,称为生长曲线。微生物生长曲线1、停滞期影响停滞期长短的因素
1、接种时的种龄:
1)对数期“种子”，停滞期较短；处于生长对数期的培养物被接种到与原先同样的生长条件和同样培养基中后，几乎能够以同样速率进行对数生长，停滞期不明显；
2)静止期期或衰亡期“种子”,停滞期较长；这是因为稳定期细胞生理上已经衰老，其合成机制处于损伤状态，基本耗尽了各种辅酶或其他细胞成分，因而需要一定时间进行生理修复和物质的再合成。
3）接种受损细胞
如果接种菌是因热、辐射或有毒化学物质处理而受到损伤的细菌，停滞期也会发生，因为细胞需要时间修复这种损伤。
4）接种富集培养基的细菌
当细菌被从营养丰富的培养基转移到营养贫乏培养基后，为了合成新培养基中所缺乏的某种营养物质以满足自身生长，结果也导致停滞期的出现。
2、接种量。
1)接种量大，停滞期较短；
2)接种量小，停滞期较长。
应用
在实际工作中如接种菌种以启动新的水处理设施，投加新鲜污泥时，接种的细菌不习惯于新环境，会出现或长或短的停滞期，停滞期的出现会增加操作时间，降低工作效率，此时我们可以通过增加接种量、采用最适种龄(处于对数期的菌种)、选用繁殖速率快的菌种以及尽量保持接种前后所处的培养介质和条件一致等方法来缩短或消除停滞期。
特点
•生长速率最快，细胞呈对数增长
生长速率恒定
代谢旺盛，细胞成分平衡发展
•群体的生理特性较一致细菌代时的计算指数生长公式：3、静止期特点：
活细胞总数维持不变，即新繁殖的细胞数与衰亡的细胞数相等，菌体总数达到最高点，细胞生长速率为零。
细胞生理上处于衰老，代谢活力钝化，细胞成分合成缓慢。
营养物质被消耗不能满足生长需要
代谢废物或有害物质积累到抑制生长水平
pH、氧化还原势等物化条件越来越不适应
新生率等于死亡率
4、衰亡期
如果处于静止期的细菌继续培养，细胞的死亡率将逐渐增加，最终群体中活的细胞数目将以对数速率急剧下降，此阶段就被称为衰亡期，内源呼吸期。衰亡期细胞的总数虽然镜检直接计数可能会保持不变，但间接菌落计数检测到的活细胞数目却在减少，同时伴随着细胞的裂解或自溶可释放出一些代谢产物，如氨基酸、转化酶、外肤酶或抗生素等。个体细胞呈现多种形态，有时产生畸形，细胞大小悬殊，有的细胞内含很多的空泡，G+染色反应转变成G-染色反应。影响衰亡期的因素一方面连续进料，另一方面又连续出料。
它又分为两种：
1)恒浊连续培养
是一种使培养液中细菌的浓度恒定，以浊度为控制指标的培养方式。培养基提供足够量的营养元素，细菌保持最大速率生长。通过控制进料流速使装置内细菌浊度保持一定，保持理论上的对数生长期，可获得大量菌体或与菌体代谢相平衡的代谢产物。这种方式往往用于细菌的生理生化研究。
恒浊——培养基浊度恒定（实质是细菌数量恒定）
以浊度为控制指标。
当浊度大时，加大进液流速，降低浊度；
当浊度小时，降低流速，提高浊度。目前,污水连续生物处理法均类似于恒化连续培养；（流速不完全恒定）三、生长曲线在污水处理中的应用生物处理中的细菌状态表进水之所以利用的是细菌特定的生长阶段，是由于水处理大多为连续化操作，细菌处于一个相对稳定的环境中，细菌必然维持在一个与环境相适应的生长阶段。只有当环境发生变化时，细菌的生长状态才会发生变化。为什么常规活性污泥法不利用对数期而用静止期微生物？什么时期菌体代谢产物最多第二节微生物的生存因子一、温度细菌几种微生物的生长最高温度嗜中温微生物
自然界中绝大多数微生物中，多部分是嗜中温菌，其他较少。

污水处理系统中，为了保证微生物能够处于较好的工作状态，需要为其提供较适合的温度。一般控制在20～30℃左右。

北方冬天，需要进行保温或加热处理。(二)温度对微生物生长影响
1.升高温度，细胞中生化反应速率加快：每升高10℃，生化反应速度增加一倍。微生物的培养应该在最佳温度范围进行。
2.温度过高，细胞蛋白质、核酸可遭破坏。超过细菌最高耐受温度会对细菌造成伤害甚至导致死亡。
3.降温可延缓微生物的生命活动。低温有抑制细菌作用，可以让微生物休眠，但不会导致死亡，温度升高时，活性即可恢复。二、pH
每一种微生物都有其最适pH和一定pH范围，在最适pH内酶活性最高。
霉菌，酵母菌生长适宜范围中性偏酸；
放线菌，细菌生长适宜中性或中性偏碱。
含酸多的食品能抑制微生物生长繁殖,杀菌时间可适当缩短。
在食品工业中，常用酸来作食品防腐剂。不同微生物的对pH忍受能力有很大差异1.污水处理生物处理构筑物内pH控制在6.5～8.5之间。
2.微生物培养