微生物学生长与繁殖.pptx

微生物学生长与繁殖第一节微生物生长与繁殖微生物个体生长和群体生长微生物群体生长规律（一）、细菌纯培养生长曲线细菌纯培养生长曲线图细菌生长曲线分期1.滞留适应期（Lagphase）延滞期所维持时间长短，因微生物种或菌株和培养条件不一样而异，实践已知延滞期可从几分钟到几小时、几天，甚至几个月不等；如大肠杆菌延滞期就比分枝杆菌短得多。同一个或菌株，接种用纯培养物所处生长发育时期不一样，延滞期长短也不一样。如接种用菌种都处于生理活跃时期，接种量适当加大，营养和环境条件适宜，延滞期将显著缩短，甚至直接进入对数生长久。在微生物发酵工业中，假如有较长延迟期，则会造成发酵设备利用率降低、能水耗增加、产品生产成本上升，最终造成劳动生产力低下与经济效益下降。只有缩短延滞期才有可能缩短发酵周期，提升经济效益。所以深入了解延滞期形成机制，可为缩短或延长延滞期提供指导实践理论基础，这对于工业、农业、医学、环境微生物学及其应用等都有极为主要意义。所以，在微生物应用实践中，通常可采取用处于快速生长繁殖中健壮菌种细胞接种、适当增加接种量、采取营养丰富培养基、培养种子与下一步培养用两种培养基营养养成份以及培养其它理化条件尽可能保持一致等办法，能够有效地缩短延滞期。2.对数期（Logphase）处于对数生长久细胞，因为代谢旺盛，生长快速，代时稳定，个体形态、化学组成和生理特征等均较一致，所以，在微生物发酵生产中，常见对数期菌体作种子，它能够缩短延迟期，从而缩短发酵周期，提升劳动生产率与经济效益。对数生长久细胞也是研究微生物生长代谢与遗传调控等生物学基础特征极好材料。3.稳定时（Stationaryphase）特点：1）生长速度为零，新生=死亡，到达动态平衡；2）活菌数总量到达最大值；3）胞内储备物开始形成（如肝糖粒、脂肪粒等）；4）一些芽孢菌芽孢开始形成；5）一些细菌过量积累次级代谢产物，如抗生素、维生素等。稳定生长久时活菌数到达最高水平，假如为了取得大量活菌体，就应在此阶段收获。在稳定时，代谢产物积累开始增多，逐步趋向高峰。一些产抗生素微生物，在稳定时后期时大量形成抗生素。稳定时长短与菌种和外界环境条件相关。生产上经常经过补料，调整pH，调整温度等办法来延长稳定生长久，以积累更多代谢产物。一个到达稳定生长久微生物群体，因为生长环境继续恶化和营养物质短缺，群体中细胞死亡率逐步上升，以致死亡菌数逐步超出新生菌数，群体中活菌数下降，曲线下滑。衰亡期特点：1）细菌代谢活性降低；2）细菌衰老并出现自溶；3）许多胞内代谢产物和胞内酶向外释放等,如氨基酸、转化酶、外肽酶或抗生素等。4）菌体细胞展现各种形态，有时产生畸形，细胞大小悬殊；有些革兰氏染色反应阳性菌此时会变成阴性反应.微生物生长曲线，反应一个微生物在一定生活环境中(如试管、摇瓶、发酵罐)生长繁殖和死亡规律。它既可作为营养物和环境原因对生长繁殖影响理论研究指标，也可用为调控微生物生长代谢依据，以指导微生物生产实践。依据发酵目标不一样，确定在微生物发酵不一样时期进行收获。微生物生长曲线能够用于指导微生物发酵工程中工艺条件优化以取得最大经济效益。第二节微生物培养与生长量测定一、微生物纯培养技术取得纯培养技术富集培养二元培养二、分批培养与连续培养（一）分批培养（二）、连续培养连续培养方式恒化器法(Chemostat)：指控制恒定流速，使因为细菌生长而耗去营养物质及时得到补充，培养基中营养物浓度基础恒定，从而保持细菌恒定生长速率。恒化连续培养往往控制微生物在低于最高生长速率条件下生长繁殖。恒化连续培养在研究微生物利用某种底物进行代谢规律方面被广泛采取。所以，它是微生物营养、生长、繁殖、代谢和基因表示与调控等基础与应用基础研究主要技术伎俩。补料分批培养或半连续培养不论是基础研究还是在发酵工业生产实践中，为了到达某种特殊目标或提升培养效率，经常采取两种方法加以综合培养方式。既不是严格意义分批培养方式，也不是严格意义连续培养方式，普通称之为补料分批培养或半连续培养。如在金霉素、四环素等抗生素发酵生产中，在细胞群体生长进入稳定时，抗生素开始大量合成时进行补料，适当增加发酵液中合成四环类抗生素底物量和维持细胞生存所需要低微浓度营养物，使细胞在非生长繁殖状态下合成抗生素连续时间延长，从而到达提升单位发酵液中抗生素总量（效价）之目标。半连续发酵方式在当代发酵工业上应用最为广泛。分批培养与连续培养比较三、同时培养取得微生物同时生长方法四、微生物生长量测定1.直接计数法（全数法）2.间接计数法（活菌计数法）3.测定细胞物质量第三节微生物生长与环境MicrobialgrowthandEnvironment一些基本术语化疗(chemotherapy)是指利用含有选择性化学物质如磺胺、抗生素等对生物体内部被微生物感染组织或病变细胞进行治疗，以杀死组