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文檔簡介

1、微生物生長及純培養(yǎng)發(fā)育發(fā)育從生長到繁殖,是生物的構(gòu)造和機能從從生長到繁殖,是生物的構(gòu)造和機能從簡單到復(fù)雜、從量變到質(zhì)變的發(fā)展變化過程,簡單到復(fù)雜、從量變到質(zhì)變的發(fā)展變化過程,這一過程稱為發(fā)育。這一過程稱為發(fā)育。個體生長個體生長微生物細(xì)胞個體吸收營養(yǎng)物質(zhì),進微生物細(xì)胞個體吸收營養(yǎng)物質(zhì),進行新陳代謝,原生質(zhì)與細(xì)胞組分的增加為個體行新陳代謝,原生質(zhì)與細(xì)胞組分的增加為個體生長。生長。群體生長群體生長群體中個體數(shù)目的增加??梢杂弥厝后w中個體數(shù)目的增加??梢杂弥亓?、體積、密度或濃度來衡量。(由于微生物量、體積、密度或濃度來衡量。(由于微生物的個體極小,所以常用群體生長來反映個體生的個體極小,所以常用群體生

2、長來反映個體生長的狀況)個體生長長的狀況)個體生長個體繁殖個體繁殖 群體生長群體生長 群體生長群體生長 = = 個體生長個體生長 + + 個體繁殖個體繁殖在微生物學(xué)中把從一個細(xì)胞或一群相同的細(xì)胞在微生物學(xué)中把從一個細(xì)胞或一群相同的細(xì)胞經(jīng)過培養(yǎng)繁殖而得到的后代經(jīng)過培養(yǎng)繁殖而得到的后代, ,稱純培養(yǎng)。稱純培養(yǎng)。在微生物學(xué)中培養(yǎng)和發(fā)酵兩個概念是相同。在在微生物學(xué)中培養(yǎng)和發(fā)酵兩個概念是相同。在工業(yè)上大規(guī)模的進行微生物培養(yǎng)稱為微生物工業(yè)上大規(guī)模的進行微生物培養(yǎng)稱為微生物發(fā)酵。發(fā)酵。第一節(jié)第一節(jié) 微生物生長測定微生物生長測定描述不同種類、不同生長狀態(tài)的微生物生長情況,描述不同種類、不同生長狀態(tài)的微生物生長

3、情況,需選用不同的測定指標(biāo)。需選用不同的測定指標(biāo)。(一)微生物細(xì)胞數(shù)目的檢測法(一)微生物細(xì)胞數(shù)目的檢測法直接法(血球計數(shù)板、比例計數(shù)法)直接法(血球計數(shù)板、比例計數(shù)法)間接法(活菌計數(shù)法、液體稀釋法、膜過濾法)間接法(活菌計數(shù)法、液體稀釋法、膜過濾法)(二)微生物生長量和生理指標(biāo)測定法(二)微生物生長量和生理指標(biāo)測定法直接法直接法( (干重法,堆體積法干重法,堆體積法) )間接法(比濁法,碳、氮含量法,其它生理指標(biāo))間接法(比濁法,碳、氮含量法,其它生理指標(biāo)) 一、直接計數(shù)法一、直接計數(shù)法1 1、顯微計數(shù)法(血球計數(shù)板法)、顯微計數(shù)法(血球計數(shù)板法)原理:將原理:將1cm1cm2 2的薄層空

4、間劃分為的薄層空間劃分為400400小格,從中小格,從中均勻分布地選取均勻分布地選取8080或或100100小格,計數(shù)其中的細(xì)小格,計數(shù)其中的細(xì)胞數(shù)目,換算成單位體積中的細(xì)胞數(shù)。胞數(shù)目,換算成單位體積中的細(xì)胞數(shù)。 適用范圍:個體較大細(xì)胞或顆粒,如血球、適用范圍:個體較大細(xì)胞或顆粒,如血球、酵母菌等。不適用于細(xì)菌等個體較小的細(xì)胞,酵母菌等。不適用于細(xì)菌等個體較小的細(xì)胞,因為(因為(1 1)細(xì)菌細(xì)胞太小,不易沉降;()細(xì)菌細(xì)胞太小,不易沉降;(2 2)在)在油鏡下看不清網(wǎng)格線,超出油鏡工作距離。油鏡下看不清網(wǎng)格線,超出油鏡工作距離。 特點:快速,準(zhǔn)確,對酵母菌可同時測定出特點:快速,準(zhǔn)確,對酵母菌

5、可同時測定出芽率,或在菌懸液中加入少量美藍(lán)可以區(qū)分死芽率,或在菌懸液中加入少量美藍(lán)可以區(qū)分死活細(xì)胞?;罴?xì)胞。 2 2、比濁法(比色發(fā))、比濁法(比色發(fā)) 原理是在一定范圍內(nèi),菌懸液中的細(xì)胞原理是在一定范圍內(nèi),菌懸液中的細(xì)胞濃度與混濁度成正比,即與光密度成正比,濃度與混濁度成正比,即與光密度成正比,菌數(shù)越多,光密度越大。因此,借助于分光菌數(shù)越多,光密度越大。因此,借助于分光光度計,在一定波長下測定菌懸液的光密度,光度計,在一定波長下測定菌懸液的光密度,就可反應(yīng)出菌液的濃度。就可反應(yīng)出菌液的濃度。特點:快速、簡便;但易受干擾。特點:快速、簡便;但易受干擾。 3.平板菌落計數(shù)法平板菌落計數(shù)法技術(shù)要求

6、:樣品充分混勻,操作熟練快速技術(shù)要求:樣品充分混勻,操作熟練快速(1520min1520min完成操作),嚴(yán)格無菌操作;完成操作),嚴(yán)格無菌操作;注意事項:每一支吸管只能用于一個稀釋度,樣品注意事項:每一支吸管只能用于一個稀釋度,樣品混勻處理,傾注平板時的培養(yǎng)基溫度;混勻處理,傾注平板時的培養(yǎng)基溫度;適用范圍:中溫、好氧和兼性厭氧、能在營養(yǎng)瓊脂適用范圍:中溫、好氧和兼性厭氧、能在營養(yǎng)瓊脂上生長的微生物;上生長的微生物;誤差:多次稀釋造成的誤差是主要來源,其次還有誤差:多次稀釋造成的誤差是主要來源,其次還有由于樣品內(nèi)菌體分布不均勻、以及不當(dāng)操作。由于樣品內(nèi)菌體分布不均勻、以及不當(dāng)操作。平平板板菌

7、菌落落計計數(shù)數(shù)法法最常用的活菌計數(shù)法。將適當(dāng)稀釋的菌液傾注平板或涂布在平板表面,經(jīng)保溫培養(yǎng)后,以平板上出現(xiàn)的菌落數(shù)乘以稀釋度就可以計算出原菌液的含菌量。直徑9cm的培養(yǎng)皿平板上出現(xiàn)菌落數(shù)一般以50500為宜。按照國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的樣品菌落總數(shù)測定的計數(shù)原則,以平板菌落數(shù)在30300之間為報告依據(jù)。9ml 9ml9ml9ml1ml1ml1ml1ml1ml1ml1ml222 4、干重測定法、干重測定法 將一定量的菌液中的菌體通過離心或過濾分離將一定量的菌液中的菌體通過離心或過濾分離出來出來, ,然后烘干然后烘干( (干燥溫度可采用干燥溫度可采用105105、100100或或80)80)、稱重。一般干重

8、為濕重的、稱重。一般干重為濕重的10%10%20%20%,而,而一個細(xì)菌細(xì)胞一般重約一個細(xì)菌細(xì)胞一般重約1010-12-121010-13-13g g。 該法適合菌濃較高的樣品。該法適合菌濃較高的樣品。如大腸桿菌一個細(xì)胞一般重約如大腸桿菌一個細(xì)胞一般重約1010121210101313g g,液體培,液體培養(yǎng)物中細(xì)胞濃度達(dá)到養(yǎng)物中細(xì)胞濃度達(dá)到2 210109 9個個/ml/ml時,時,100ml100ml培養(yǎng)培養(yǎng)物可得物可得1090mg1090mg干重的細(xì)胞。干重的細(xì)胞。 5 5、菌絲長度測定法、菌絲長度測定法該法適用于對絲狀真菌生長長度的測定。該法適用于對絲狀真菌生長長度的測定。方法:將真菌

9、接種在固體培養(yǎng)基的平皿中央,定方法:將真菌接種在固體培養(yǎng)基的平皿中央,定時測定菌落的直徑或面積,直到菌落覆蓋整個時測定菌落的直徑或面積,直到菌落覆蓋整個平皿。平皿。缺點:不能反映菌絲的縱向生長,不能計算菌落缺點:不能反映菌絲的縱向生長,不能計算菌落的厚度和培養(yǎng)集中的菌絲。接種量也能影響結(jié)的厚度和培養(yǎng)集中的菌絲。接種量也能影響結(jié)果,不能反映菌絲的總量。果,不能反映菌絲的總量。也可用也可用U U型管培養(yǎng)法,該法方便不易污染,但通型管培養(yǎng)法,該法方便不易污染,但通氣不良。氣不良。 6 6、細(xì)胞堆積體積測定法、細(xì)胞堆積體積測定法方法:將細(xì)胞懸浮液裝入毛細(xì)沉淀管內(nèi),離心,方法:將細(xì)胞懸浮液裝入毛細(xì)沉淀管

10、內(nèi),離心,根據(jù)堆積體積計算含菌量。根據(jù)堆積體積計算含菌量。該法快速、簡便,培養(yǎng)液中如有其他固體顆粒,該法快速、簡便,培養(yǎng)液中如有其他固體顆粒,則誤差較大。則誤差較大。也可以用有刻度的離心管離心,通過所得的沉淀也可以用有刻度的離心管離心,通過所得的沉淀體積推算出細(xì)胞的質(zhì)量。體積推算出細(xì)胞的質(zhì)量。 7 7、電子計數(shù)器法、電子計數(shù)器法方法:在計數(shù)器中放有電解質(zhì)及兩個電極,將電方法:在計數(shù)器中放有電解質(zhì)及兩個電極,將電極一端放入帶微孔的小管,通電抽真空,使含極一端放入帶微孔的小管,通電抽真空,使含有菌體的電解質(zhì)從小孔進入管內(nèi)。當(dāng)細(xì)胞通過有菌體的電解質(zhì)從小孔進入管內(nèi)。當(dāng)細(xì)胞通過小孔時,電阻增大,電阻增大

11、會引起脈沖變化,小孔時,電阻增大,電阻增大會引起脈沖變化,則每個細(xì)胞通過時均被記錄下來。因樣品的體則每個細(xì)胞通過時均被記錄下來。因樣品的體積已知,故可以計算菌體的濃度,同時菌體的積已知,故可以計算菌體的濃度,同時菌體的大小與電阻的大小成正比。大小與電阻的大小成正比。該方法方便、快捷,但不能測定含有顆粒的菌液,該方法方便、快捷,但不能測定含有顆粒的菌液,對鏈狀和絲狀菌無效。對鏈狀和絲狀菌無效。8 8、液體稀釋法、液體稀釋法液液體體稀稀釋釋法法對對樣樣品品做做10倍倍連連續(xù)續(xù)稀稀釋釋,從從適適宜宜的的3個個連連續(xù)續(xù)稀稀釋釋度度中中各各取取5ml試試樣樣,接接種種3組組共共9支支裝裝有有培培養(yǎng)養(yǎng)液液

12、的的試試管管中中(每每管管接接入入1ml)。經(jīng)經(jīng)培培養(yǎng)養(yǎng)后后,記記錄錄每每個個稀稀釋釋度度出出現(xiàn)現(xiàn)生生長長的的試試管管數(shù)數(shù),然然后后查查M.P.N.表表(most probable number,最最大大可可能能數(shù)數(shù)),根根據(jù)據(jù)樣樣品品稀稀釋釋倍倍數(shù)數(shù)就就可可計計算算處處其其中中的的活活菌菌含含量量。9ml 9ml9ml9ml1ml1ml1ml3331ml1ml1ml1ml 9 9、薄膜過濾計數(shù)法薄膜過濾計數(shù)法常用該法測定含菌量較少的空氣和水中的微常用該法測定含菌量較少的空氣和水中的微生物數(shù)目。生物數(shù)目。將定量的樣品通過薄膜(硝化纖維素薄膜、將定量的樣品通過薄膜(硝化纖維素薄膜、醋酸纖維薄膜)

13、過濾,菌體被阻留在濾膜上,醋酸纖維薄膜)過濾,菌體被阻留在濾膜上,取下濾膜進行培養(yǎng),然后計算菌落數(shù),可求取下濾膜進行培養(yǎng),然后計算菌落數(shù),可求出樣品中所含菌數(shù)。出樣品中所含菌數(shù)。 10 10、涂片染色法、涂片染色法應(yīng)用:可同時計數(shù)不同微生物的菌數(shù),適應(yīng)用:可同時計數(shù)不同微生物的菌數(shù),適 于土壤、牛奶中細(xì)菌計數(shù)。于土壤、牛奶中細(xì)菌計數(shù)。 方法:用鏡臺測微尺計算出視野面積;取方法:用鏡臺測微尺計算出視野面積;取 菌液涂于菌液涂于1cm1cm2 2面積上,計數(shù)后代入公式:面積上,計數(shù)后代入公式: 每每mlml原菌液含菌數(shù)原菌液含菌數(shù)= = 視野中平均菌數(shù)視野中平均菌數(shù)涂布面積涂布面積/ /視野面積視

14、野面積 100 100 稀釋倍數(shù)稀釋倍數(shù) 二、間接測定法二、間接測定法1 1、測定細(xì)胞的組分含量進行估算、測定細(xì)胞的組分含量進行估算(1 1)測定)測定DNADNA的含量的含量(2 2)測定蛋白質(zhì)的含量)測定蛋白質(zhì)的含量(3 3)測定)測定ATPATP的含量的含量 2 2、從培養(yǎng)基中的某營養(yǎng)物的消耗來估算、從培養(yǎng)基中的某營養(yǎng)物的消耗來估算 3 3、從菌體代謝產(chǎn)物來估算、從菌體代謝產(chǎn)物來估算 4 4、從發(fā)酵液的黏度來估算、從發(fā)酵液的黏度來估算 5 5、從發(fā)酵的放熱量估算、從發(fā)酵的放熱量估算 6 6、從發(fā)酵液的酸堿度來估算、從發(fā)酵液的酸堿度來估算 測含氮量測含氮量 蛋白質(zhì)是細(xì)胞的主要物質(zhì),含量穩(wěn)定

15、,而氮蛋白質(zhì)是細(xì)胞的主要物質(zhì),含量穩(wěn)定,而氮是蛋白質(zhì)的主要成分,通過測含氮量就可推知是蛋白質(zhì)的主要成分,通過測含氮量就可推知微生物的濃度。微生物的濃度。 一般細(xì)菌含氮量為干重的一般細(xì)菌含氮量為干重的12.5%12.5%,酵母菌為,酵母菌為7.5%7.5%,霉菌為,霉菌為6.0%6.0%,根據(jù)一定體積培養(yǎng)液中的,根據(jù)一定體積培養(yǎng)液中的含氮量再乘以含氮量再乘以6.256.25,就可測得粗蛋白的含量。,就可測得粗蛋白的含量。 含碳、磷、含碳、磷、DNADNA、RNARNA、耗氧量、消耗底物量、耗氧量、消耗底物量、產(chǎn)二氧化碳、產(chǎn)酸、產(chǎn)熱、粘度等,都可用于產(chǎn)二氧化碳、產(chǎn)酸、產(chǎn)熱、粘度等,都可用于生長量的

16、測定。生長量的測定。第二節(jié)第二節(jié) 微生物的生長規(guī)律微生物的生長規(guī)律 由于微生物細(xì)胞極其微小,研究其個體生長存由于微生物細(xì)胞極其微小,研究其個體生長存在著技術(shù)上的困難。在著技術(shù)上的困難。 同步生長的概念:一個細(xì)胞群體中各個細(xì)胞都同步生長的概念:一個細(xì)胞群體中各個細(xì)胞都在同一時間進行分裂的狀態(tài),稱為同步生長,進在同一時間進行分裂的狀態(tài),稱為同步生長,進行同步分裂的細(xì)胞稱為同步細(xì)胞。行同步分裂的細(xì)胞稱為同步細(xì)胞。 同步細(xì)胞群體在任何一時刻都處在細(xì)胞周期的同步細(xì)胞群體在任何一時刻都處在細(xì)胞周期的同一相,彼此間形態(tài)、生化特征都很一致,因而同一相,彼此間形態(tài)、生化特征都很一致,因而是細(xì)胞學(xué)、生理學(xué)和生物化

17、學(xué)等研究的良好材料。是細(xì)胞學(xué)、生理學(xué)和生物化學(xué)等研究的良好材料?;瘜W(xué)誘導(dǎo)物理誘導(dǎo)誘導(dǎo)法誘導(dǎo)法過濾法區(qū)帶密度梯度離心法膜洗脫法篩選法篩選法同步培養(yǎng)法同步培養(yǎng)法 獲得同步生長的方法主要有兩類:獲得同步生長的方法主要有兩類: 環(huán)境條件誘導(dǎo)法:變換溫度、光線、環(huán)境條件誘導(dǎo)法:變換溫度、光線、培養(yǎng)基等。造成與正常細(xì)胞周期不同的周培養(yǎng)基等。造成與正常細(xì)胞周期不同的周期變化。期變化。 選擇法:選擇性過濾、梯度離心。物選擇法:選擇性過濾、梯度離心。物理方法,隨機選擇,不影響細(xì)胞代謝。理方法,隨機選擇,不影響細(xì)胞代謝。一、單細(xì)胞微生物的群體生長曲線一、單細(xì)胞微生物的群體生長曲線 單細(xì)胞微生物主要包括細(xì)菌和酵母菌

18、,其群單細(xì)胞微生物主要包括細(xì)菌和酵母菌,其群體生長是以群體中細(xì)胞數(shù)量的增加來表示的,體生長是以群體中細(xì)胞數(shù)量的增加來表示的, 由一個細(xì)胞分裂成為兩個細(xì)胞的時間間隔稱由一個細(xì)胞分裂成為兩個細(xì)胞的時間間隔稱為世代,一個世代所需的時間就是代時,代時為世代,一個世代所需的時間就是代時,代時也就是群體細(xì)胞數(shù)目擴大一倍所需也就是群體細(xì)胞數(shù)目擴大一倍所需 時間,有時時間,有時也稱為倍增時間。單位時間內(nèi)繁殖的代數(shù)成為也稱為倍增時間。單位時間內(nèi)繁殖的代數(shù)成為生長速率。生長速率。 圖中表示的是一個圖中表示的是一個細(xì)胞經(jīng)過若干代分裂細(xì)胞經(jīng)過若干代分裂后的情況。從圖可見,后的情況。從圖可見,每經(jīng)過一個代時,細(xì)每經(jīng)過一

19、個代時,細(xì)胞數(shù)目就增加一倍,胞數(shù)目就增加一倍,呈指數(shù)增加,因而被呈指數(shù)增加,因而被稱為指數(shù)生長,這就稱為指數(shù)生長,這就是單細(xì)胞群體生長的是單細(xì)胞群體生長的特征。特征。 以細(xì)菌為例介紹單細(xì)胞微生物群體生長規(guī)律,以細(xì)菌為例介紹單細(xì)胞微生物群體生長規(guī)律,其結(jié)論也基本適用于酵母菌。其結(jié)論也基本適用于酵母菌。 生長曲線代表了細(xì)菌在新的環(huán)境中從開始生生長曲線代表了細(xì)菌在新的環(huán)境中從開始生長、分裂直至死亡的整個動態(tài)變化過程。長、分裂直至死亡的整個動態(tài)變化過程。 每種細(xì)菌都有各自的典型生長曲線,但它們每種細(xì)菌都有各自的典型生長曲線,但它們的生長過程卻有著共同的規(guī)律性。一般可以將的生長過程卻有著共同的規(guī)律性。一

20、般可以將生長曲線劃分為四個時期。生長曲線劃分為四個時期。 生長曲線:生長曲線: 把少量的細(xì)菌接種到合適的液體培養(yǎng)基中,把少量的細(xì)菌接種到合適的液體培養(yǎng)基中,在適宜的條件下培養(yǎng),定時取樣測定單位體在適宜的條件下培養(yǎng),定時取樣測定單位體積的細(xì)胞數(shù),并繪制所得的曲線:以細(xì)菌細(xì)積的細(xì)胞數(shù),并繪制所得的曲線:以細(xì)菌細(xì)胞數(shù)目的對數(shù)作縱坐標(biāo),以培養(yǎng)時間為橫坐胞數(shù)目的對數(shù)作縱坐標(biāo),以培養(yǎng)時間為橫坐標(biāo),得出細(xì)菌在生長過程中的曲線圖。根據(jù)標(biāo),得出細(xì)菌在生長過程中的曲線圖。根據(jù)生長曲線的變化規(guī)律,可分為延遲期、對數(shù)生長曲線的變化規(guī)律,可分為延遲期、對數(shù)生長期、穩(wěn)定期、衰亡期四個階段。生長期、穩(wěn)定期、衰亡期四個階段。

21、微生物的生長規(guī)律微生物的生長規(guī)律 延滯期延滯期 對數(shù)生長期對數(shù)生長期 穩(wěn)定期穩(wěn)定期 衰亡期衰亡期 單細(xì)胞微生物的典型生長曲線單細(xì)胞微生物的典型生長曲線細(xì)細(xì)胞胞數(shù)數(shù)目目的的對對數(shù)數(shù) 微生物的生長曲線微生物的生長曲線生長曲線的制作生長曲線的制作:接種接種適溫培養(yǎng)適溫培養(yǎng)定時取樣測定時取樣測定生長量定生長量將少量單細(xì)胞的純培養(yǎng),接種到一恒定容積的新鮮液將少量單細(xì)胞的純培養(yǎng),接種到一恒定容積的新鮮液體培養(yǎng)基中,在適宜條件下培養(yǎng),每隔一定時間取樣,體培養(yǎng)基中,在適宜條件下培養(yǎng),每隔一定時間取樣,測菌細(xì)胞數(shù)目。以培養(yǎng)時間為橫坐標(biāo),以細(xì)菌增長數(shù)測菌細(xì)胞數(shù)目。以培養(yǎng)時間為橫坐標(biāo),以細(xì)菌增長數(shù)目的對數(shù)為縱坐標(biāo),

22、繪制所得的曲線。目的對數(shù)為縱坐標(biāo),繪制所得的曲線。 1、延遲期、延遲期 是微生物細(xì)胞進入新環(huán)境的適應(yīng)時期,也是微生物細(xì)胞進入新環(huán)境的適應(yīng)時期,也是細(xì)胞調(diào)整其大分子和小分子物質(zhì)的組成是細(xì)胞調(diào)整其大分子和小分子物質(zhì)的組成(包括酶和細(xì)胞結(jié)構(gòu)成分)又稱為調(diào)整期。(包括酶和細(xì)胞結(jié)構(gòu)成分)又稱為調(diào)整期。 微生物延遲期的長短以細(xì)菌、酵母較短,微生物延遲期的長短以細(xì)菌、酵母較短,霉菌次之,放線菌最長。霉菌次之,放線菌最長。 其它名稱:停滯期、調(diào)整期、適應(yīng)期。其它名稱:停滯期、調(diào)整期、適應(yīng)期。 現(xiàn)象:活菌數(shù)沒增加,曲線平行于橫軸?,F(xiàn)象:活菌數(shù)沒增加,曲線平行于橫軸。 特點:生長速率常數(shù)特點:生長速率常數(shù)= 0=

23、 0;細(xì)胞形態(tài)變大或增;細(xì)胞形態(tài)變大或增長;細(xì)胞內(nèi)長;細(xì)胞內(nèi)RNARNA特別是特別是rRNArRNA含量增高,原生質(zhì)含量增高,原生質(zhì)嗜堿性增強;合成代謝活躍(核糖體、酶類、嗜堿性增強;合成代謝活躍(核糖體、酶類、ATPATP合成加快),易產(chǎn)生誘導(dǎo)酶;對外界不良合成加快),易產(chǎn)生誘導(dǎo)酶;對外界不良條件敏感,(如氯化鈉濃度、溫度、抗生素、條件敏感,(如氯化鈉濃度、溫度、抗生素、化學(xué)藥物、輻射等)化學(xué)藥物、輻射等) 原因:適應(yīng)新的環(huán)境條件,合成新的酶,積累原因:適應(yīng)新的環(huán)境條件,合成新的酶,積累必要的中間產(chǎn)物。必要的中間產(chǎn)物。 影響延滯期長短的因素影響延滯期長短的因素菌種菌種 :繁殖速度較快的菌種的

24、延遲期一般較短。:繁殖速度較快的菌種的延遲期一般較短。接種物菌齡接種物菌齡 :用對數(shù)生長期的菌種接種時,其延:用對數(shù)生長期的菌種接種時,其延遲期較短,甚至檢查不到延遲期。遲期較短,甚至檢查不到延遲期。接種量:一般來說,接種量增大可縮短甚至消除延接種量:一般來說,接種量增大可縮短甚至消除延遲期(發(fā)酵工業(yè)上一般采用遲期(發(fā)酵工業(yè)上一般采用1/101/10的接種量)。的接種量)。培養(yǎng)基成分:在營養(yǎng)成分豐富的天然培養(yǎng)基上生長培養(yǎng)基成分:在營養(yǎng)成分豐富的天然培養(yǎng)基上生長的延滯期比在合成培養(yǎng)基上生長時短;接種后培養(yǎng)的延滯期比在合成培養(yǎng)基上生長時短;接種后培養(yǎng)基成分有較大變化時,會使延滯期加長,所以發(fā)酵基成

25、分有較大變化時,會使延滯期加長,所以發(fā)酵工業(yè)上盡量使發(fā)酵培養(yǎng)基的成分與種子培養(yǎng)基接近。工業(yè)上盡量使發(fā)酵培養(yǎng)基的成分與種子培養(yǎng)基接近。 對實踐的指導(dǎo)意義:對實踐的指導(dǎo)意義:在發(fā)酵工業(yè)上需設(shè)法盡量縮短延遲期;在發(fā)酵工業(yè)上需設(shè)法盡量縮短延遲期;采取的縮短采取的縮短延遲期延遲期的措施有:的措施有:增加接種量;增加接種量; (群體優(yōu)勢(群體優(yōu)勢-適應(yīng)性增強)適應(yīng)性增強) 采用對數(shù)生長期的健壯菌種;采用對數(shù)生長期的健壯菌種;調(diào)整培養(yǎng)基的成分,在種子基中加入發(fā)酵培養(yǎng)調(diào)整培養(yǎng)基的成分,在種子基中加入發(fā)酵培養(yǎng)基的某些成分?;哪承┏煞?。選用繁殖快的菌種選用繁殖快的菌種在食品工業(yè)上,盡量在此期進行消毒或滅菌在食品

26、工業(yè)上,盡量在此期進行消毒或滅菌 2 2、對數(shù)生長期、對數(shù)生長期 代時以代時以G G表示,生長速率已表示,生長速率已R R表示,設(shè)表示,設(shè)t t1 1時刻的時刻的菌數(shù)為菌數(shù)為N N1 1,經(jīng)過,經(jīng)過n n次分裂后,次分裂后,t t2 2時刻的菌數(shù)為時刻的菌數(shù)為N N2 2 1n2121212121NN2lg Nlg Nn lg 2lg Nlg Nn =lg 2ttG =nnR =tt即繁 殖 代 數(shù) :代 時生 長 速 率 :例如:一培養(yǎng)液中微生物數(shù)目由開始的例如:一培養(yǎng)液中微生物數(shù)目由開始的1212,000000( B B ),),經(jīng)經(jīng)4h 4h ( t t )后增加到)后增加到4949,0

27、00000,000000( b b ),),這樣,這樣, n n (lg4.9(lg4.910107 7lg1.2lg1.210104 4)1212借助于借助于 n n 和和 t t ,還可以計算出不同培養(yǎng)條件下的代,還可以計算出不同培養(yǎng)條件下的代時時G G, G G t / nt / n在本例中,在本例中, G G 4 460 / 12 60 / 12 20min20min該種微生物的代時為該種微生物的代時為2020分鐘。在分鐘。在4 4小時內(nèi)共繁殖了小時內(nèi)共繁殖了1212代。代。 代時能夠反應(yīng)細(xì)菌的生長速率,代時短,生長代時能夠反應(yīng)細(xì)菌的生長速率,代時短,生長速率快,代時長,生長速率慢。速

28、率快,代時長,生長速率慢。在很多微生物學(xué)在很多微生物學(xué)研究中常常要了解微生物的代時。研究中常常要了解微生物的代時。 代時在不同種微生物中的變化很大,多數(shù)微生代時在不同種微生物中的變化很大,多數(shù)微生物的代時為物的代時為13h,13h,然而有些快速生長的微生物的然而有些快速生長的微生物的代時還不到代時還不到10min,10min,而另一些微生物的代時卻可長而另一些微生物的代時卻可長達(dá)幾小時或幾天;達(dá)幾小時或幾天;另外,同一種微生物,在不同另外,同一種微生物,在不同的生長條件下其代時的長短也不同;但是,在一的生長條件下其代時的長短也不同;但是,在一定條件下,每一種微生物的代時是恒定的,因此定條件下,

29、每一種微生物的代時是恒定的,因此它是微生物菌種的一個重要特征。它是微生物菌種的一個重要特征。 一些細(xì)菌的代時一些細(xì)菌的代時 菌名 培養(yǎng)基 培養(yǎng)溫度 代時E. coliE. coli(大腸桿菌)(大腸桿菌) 肉湯肉湯 37 17min37 17minE. coliE. coli 牛奶牛奶 Enterobacter aerogenesEnterobacter aerogenes(產(chǎn)氣腸細(xì)菌)(產(chǎn)氣腸細(xì)菌) 肉湯或牛奶肉湯或牛奶 37 161837 1618E. aerogenes E. aerogenes 組合組合 37 294437 2944B. B. CereusCereus(蠟狀芽孢桿菌)(

30、蠟狀芽孢桿菌) 肉湯肉湯 30 1830 18B. thermophilusB. thermophilus(嗜熱芽孢桿菌)(嗜熱芽孢桿菌) 肉湯肉湯 Lactobacillus acidophilusLactobacillus acidophilus(嗜酸乳桿菌)(嗜酸乳桿菌) 牛奶牛奶 37 668737 6687Streptococcus lactisStreptococcus lactis(乳酸鏈球菌)(乳酸鏈球菌) 牛奶牛奶 37 2637 26S. lactisS. lactis 乳糖肉湯乳糖肉湯 37 4837 48Salmonella typhiSalmonella typhi(

31、傷寒沙門氏菌)(傷寒沙門氏菌) 肉湯肉湯 Azotobacter chroococcumAzotobacter chroococcum(褐球固氮菌)(褐球固氮菌) 葡萄糖葡萄糖 25 34446 25 34446 Mycobacterium tuberculosisMycobacterium tuberculosis(結(jié)核分枝桿菌)組合(結(jié)核分枝桿菌)組合 37 79293 37 79293 Nitrobacter agilisNitrobacter agilis(活躍硝化桿菌)(活躍硝化桿菌) 組合組合 27 120027 1200 不同溫度下的代時不同溫度下的代時 溫度對微生物的代時有明顯

32、影響:溫度對微生物的代時有明顯影響: E. Coli E. Coli 在不同溫度下的代時在不同溫度下的代時溫度(溫度()代時(分)代時(分)溫度(溫度()代時(分)代時(分) 1010 860 860 35 35 22 22 15 15 120 120 37 37 17 17 25 25 40 40 45 45 20 20 30 30 29 29 47.5 47.5 77 77 現(xiàn)象:細(xì)胞數(shù)目以幾何級數(shù)現(xiàn)象:細(xì)胞數(shù)目以幾何級數(shù)增加,其對數(shù)與時間呈直線關(guān)增加,其對數(shù)與時間呈直線關(guān)系。系。 特點:(特點:(1 1)生長速率常數(shù))生長速率常數(shù)最大,即代時最短;(最大,即代時最短;(2 2)細(xì))細(xì)胞進

33、行平衡生長,胞進行平衡生長,菌體大小、菌體大小、形態(tài)、生理特征等比較一致;形態(tài)、生理特征等比較一致;(3 3)代謝最旺盛;)代謝最旺盛;(4 4)細(xì)胞)細(xì)胞對理化因素較敏感對理化因素較敏感影響因素:(影響因素:(1 1)菌種)菌種 (2 2)營養(yǎng)成分營養(yǎng)成分 (3 3)營養(yǎng)物濃)營養(yǎng)物濃度(度(4 4)培養(yǎng)溫度)培養(yǎng)溫度對實踐的指導(dǎo)意義:對實踐的指導(dǎo)意義:由于此時期的菌種比較健壯,增殖噬菌體的最由于此時期的菌種比較健壯,增殖噬菌體的最適菌齡;生產(chǎn)上用作接種的最佳菌齡;適菌齡;生產(chǎn)上用作接種的最佳菌齡;發(fā)酵工業(yè)上盡量延長該期,以達(dá)到較高的菌體發(fā)酵工業(yè)上盡量延長該期,以達(dá)到較高的菌體密度密度食品工

34、業(yè)上盡量使有害微生物不能進入此期食品工業(yè)上盡量使有害微生物不能進入此期是生理代謝及是生理代謝及遺傳研究或進行染色、形態(tài)觀察遺傳研究或進行染色、形態(tài)觀察等等的良好材料的良好材料。營養(yǎng)物濃度與對數(shù)期生長速率和產(chǎn)量營養(yǎng)物濃度與對數(shù)期生長速率和產(chǎn)量作用方式:影響作用方式:影響微生物的生長速微生物的生長速率和總生長量。率和總生長量。:凡是處于較低濃凡是處于較低濃度范圍內(nèi),可影度范圍內(nèi),可影響生長速率和菌響生長速率和菌體產(chǎn)量的營養(yǎng)物體產(chǎn)量的營養(yǎng)物就稱生長限制因就稱生長限制因子。子。8.0mg/ml6.0mg/ml4.0mg/ml2.0mg/ml1.0mg/ml0.5mg/ml0.2mg/ml0.1mg/m

35、l只最大收獲量受影響生長速度和最大收獲量受影響時間時間3 3、穩(wěn)定期、穩(wěn)定期又稱:恒定期或最高生長期又稱:恒定期或最高生長期特點:特點:新增殖的細(xì)胞數(shù)與老細(xì)胞的死亡數(shù)幾新增殖的細(xì)胞數(shù)與老細(xì)胞的死亡數(shù)幾乎相等,乎相等,微生物的微生物的生長速率處于動態(tài)平衡,培生長速率處于動態(tài)平衡,培養(yǎng)物中的細(xì)胞數(shù)目達(dá)到最高值。養(yǎng)物中的細(xì)胞數(shù)目達(dá)到最高值。細(xì)胞分裂速度下降,開始積累內(nèi)含物,產(chǎn)芽細(xì)胞分裂速度下降,開始積累內(nèi)含物,產(chǎn)芽孢的細(xì)菌開始產(chǎn)芽孢。孢的細(xì)菌開始產(chǎn)芽孢。此時期的微生物開始此時期的微生物開始合成次生代謝產(chǎn)物合成次生代謝產(chǎn)物,對,對于發(fā)酵生產(chǎn)來說,一般在穩(wěn)定期的后期產(chǎn)物積于發(fā)酵生產(chǎn)來說,一般在穩(wěn)定期的后

36、期產(chǎn)物積累達(dá)到高峰,是最佳的收獲時期。累達(dá)到高峰,是最佳的收獲時期。 產(chǎn)生原因:產(chǎn)生原因:營養(yǎng)物尤其是生長限制因子的耗盡;營養(yǎng)物尤其是生長限制因子的耗盡;營養(yǎng)物的比例失調(diào),如碳氮比不合適;營養(yǎng)物的比例失調(diào),如碳氮比不合適;有害代謝廢物的積累(酸、醇、毒素等);有害代謝廢物的積累(酸、醇、毒素等);物化條件(物化條件(pHpH、氧化還原勢等)不合適。、氧化還原勢等)不合適。 對實踐的指導(dǎo)意義:對實踐的指導(dǎo)意義:(1 1)發(fā)酵生產(chǎn)形成的重要時期(抗生素、氨基)發(fā)酵生產(chǎn)形成的重要時期(抗生素、氨基酸等),生產(chǎn)上應(yīng)盡量延長此期,提高產(chǎn)量,酸等),生產(chǎn)上應(yīng)盡量延長此期,提高產(chǎn)量,措施如下:措施如下: 補

37、充營養(yǎng)物質(zhì)(補料即流加)補充營養(yǎng)物質(zhì)(補料即流加) 調(diào)調(diào)pH pH 調(diào)整溫度調(diào)整溫度 (2 2)穩(wěn)定期細(xì)胞數(shù)目及產(chǎn)物積累達(dá)到最高)穩(wěn)定期細(xì)胞數(shù)目及產(chǎn)物積累達(dá)到最高。 生長產(chǎn)量常數(shù)(生長產(chǎn)量常數(shù)(Y Y,或生長得率):,或生長得率): 概念:表示微生物對基質(zhì)利用效率的高低概念:表示微生物對基質(zhì)利用效率的高低 Y=Y=菌體干重菌體干重/ / 消耗營養(yǎng)物質(zhì)的濃度消耗營養(yǎng)物質(zhì)的濃度 根據(jù)產(chǎn)量常數(shù)可確定微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的根據(jù)產(chǎn)量常數(shù)可確定微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的需要量需要量 。 如:,表示要得到如:,表示要得到5g5g菌體,需某營養(yǎng)物菌體,需某營養(yǎng)物(葡萄糖)(葡萄糖)10g10g。000oxxxxYccc

38、四、衰亡期四、衰亡期特點:特點:細(xì)胞死亡數(shù)增加,死亡數(shù)大大超過新增細(xì)胞死亡數(shù)增加,死亡數(shù)大大超過新增殖的細(xì)胞數(shù),群體中的活菌數(shù)目急劇下降,出現(xiàn)殖的細(xì)胞數(shù),群體中的活菌數(shù)目急劇下降,出現(xiàn)所謂的負(fù)生長。所謂的負(fù)生長。細(xì)胞內(nèi)顆粒更明顯,細(xì)胞出現(xiàn)多形態(tài)、畸形或細(xì)胞內(nèi)顆粒更明顯,細(xì)胞出現(xiàn)多形態(tài)、畸形或衰退形,芽孢開始釋放。衰退形,芽孢開始釋放。因菌體本身產(chǎn)生的酶及代謝產(chǎn)物的作用,使菌因菌體本身產(chǎn)生的酶及代謝產(chǎn)物的作用,使菌體死亡、自溶等,發(fā)生自溶的菌生長曲線表現(xiàn)為體死亡、自溶等,發(fā)生自溶的菌生長曲線表現(xiàn)為向下跌落的趨勢。向下跌落的趨勢。 衰亡期比其他各時期時間長,它的長短也與菌衰亡期比其他各時期時間長,

39、它的長短也與菌種和環(huán)境條件有關(guān)。種和環(huán)境條件有關(guān)。產(chǎn)生原因:生長條件的進一步惡化,使細(xì)胞內(nèi)的產(chǎn)生原因:生長條件的進一步惡化,使細(xì)胞內(nèi)的分解代謝大大超過合成代謝,繼而導(dǎo)致菌體的分解代謝大大超過合成代謝,繼而導(dǎo)致菌體的死亡。死亡。微生物生長與代謝產(chǎn)物形成的關(guān)系:微生物生長與代謝產(chǎn)物形成的關(guān)系:微生物發(fā)酵形成產(chǎn)物的過程與微生物細(xì)胞微生物發(fā)酵形成產(chǎn)物的過程與微生物細(xì)胞生長的過程并不總是一致的。一般認(rèn)為:生長的過程并不總是一致的。一般認(rèn)為:初級代謝是給予生物能量和生成中間產(chǎn)物的過初級代謝是給予生物能量和生成中間產(chǎn)物的過程,初級代謝產(chǎn)物的形成往往與微生物細(xì)胞的程,初級代謝產(chǎn)物的形成往往與微生物細(xì)胞的形成過

40、程同步,微生物生長的穩(wěn)定期是這些產(chǎn)形成過程同步,微生物生長的穩(wěn)定期是這些產(chǎn)物的最佳收獲時機;物的最佳收獲時機; 次級代謝產(chǎn)物與微次級代謝產(chǎn)物與微生物的生存、生長和生物的生存、生長和繁殖無關(guān)。次級代謝繁殖無關(guān)。次級代謝產(chǎn)物的形成往往與微產(chǎn)物的形成往往與微生物細(xì)胞的形成過程生物細(xì)胞的形成過程不同步。在分批培養(yǎng)不同步。在分批培養(yǎng)中,它們的形成高峰中,它們的形成高峰往往在微生物生長穩(wěn)往往在微生物生長穩(wěn)定期的后期或衰亡期。定期的后期或衰亡期。lg lg 細(xì)胞數(shù)或產(chǎn)物細(xì)胞數(shù)或產(chǎn)物濃度濃度時間時間細(xì)胞細(xì)胞 產(chǎn)物產(chǎn)物I I型型IIII型型主要的生長參數(shù)主要的生長參數(shù)遲緩時間:實際達(dá)到對數(shù)生長期所需時間與理想遲

41、緩時間:實際達(dá)到對數(shù)生長期所需時間與理想條件下達(dá)到對數(shù)期所需時間之差。延緩生長量反條件下達(dá)到對數(shù)期所需時間之差。延緩生長量反映了遲緩期給細(xì)胞物質(zhì)的工業(yè)化生產(chǎn)造成的損失。映了遲緩期給細(xì)胞物質(zhì)的工業(yè)化生產(chǎn)造成的損失。比生長率:表示生長速度與生長基質(zhì)濃度之間的比生長率:表示生長速度與生長基質(zhì)濃度之間的關(guān)系,當(dāng)營養(yǎng)物質(zhì)濃度很低時,比生長率與營養(yǎng)關(guān)系,當(dāng)營養(yǎng)物質(zhì)濃度很低時,比生長率與營養(yǎng)物質(zhì)濃度成正比。物質(zhì)濃度成正比??偵L量:通過培養(yǎng)獲得的微生物總量與原來接總生長量:通過培養(yǎng)獲得的微生物總量與原來接種的微生物量之差值。種的微生物量之差值。產(chǎn)量常數(shù):總生長量與消耗基質(zhì)總量之比。產(chǎn)量常數(shù):總生長量與消耗基

42、質(zhì)總量之比。第三節(jié)第三節(jié) 微生物的分離和純培養(yǎng)微生物的分離和純培養(yǎng)一、無菌技術(shù)一、無菌技術(shù) 無菌技術(shù):是將微生物分離、轉(zhuǎn)接及培養(yǎng)無菌技術(shù):是將微生物分離、轉(zhuǎn)接及培養(yǎng)時防止被其它微生物污染的技術(shù)。時防止被其它微生物污染的技術(shù)。 1、對使用的器皿及用具的滅菌、對使用的器皿及用具的滅菌 2、對培養(yǎng)基的滅菌、對培養(yǎng)基的滅菌 通常使用的方法有高溫蒸汽滅菌和高溫干通常使用的方法有高溫蒸汽滅菌和高溫干熱滅菌,效果達(dá)到無菌(不含任何微生物熱滅菌,效果達(dá)到無菌(不含任何微生物)。 3 3、無菌的環(huán)境、無菌的環(huán)境 (1 1)在操作過程中的無菌要求:接種、分離過)在操作過程中的無菌要求:接種、分離過程的無菌效果(在

43、火焰上部進行操作)。程的無菌效果(在火焰上部進行操作)。 (2 2)在超凈工作臺、無菌室和無菌箱中進行操)在超凈工作臺、無菌室和無菌箱中進行操作。使用甲醛、紫外線、作。使用甲醛、紫外線、75%75%的乙醇等進行預(yù)處的乙醇等進行預(yù)處理及其他的必要措施。理及其他的必要措施。 (3 3)如進行好氧培養(yǎng)需對空氣進行處理,實驗)如進行好氧培養(yǎng)需對空氣進行處理,實驗室用多層紗布、棉塞和硅膠塞過濾空氣,工業(yè)中室用多層紗布、棉塞和硅膠塞過濾空氣,工業(yè)中使用空氣過濾器過濾空氣。使用空氣過濾器過濾空氣。二、微生物的分離方法二、微生物的分離方法 1 1、平皿劃線分離法平皿劃線分離法 將滅好菌的瓊脂培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿中

44、,凝將滅好菌的瓊脂培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿中,凝固后用接種針取少量的需分離菌,在培養(yǎng)基固后用接種針取少量的需分離菌,在培養(yǎng)基的表面上進行劃線,經(jīng)培養(yǎng)后形成菌落。菌的表面上進行劃線,經(jīng)培養(yǎng)后形成菌落。菌落在劃線開始處較密集,在劃線的結(jié)束處少,落在劃線開始處較密集,在劃線的結(jié)束處少,當(dāng)有單個孤立的菌落時,就達(dá)到分離的目的。當(dāng)有單個孤立的菌落時,就達(dá)到分離的目的。 劃線的方法有:連續(xù)劃線法、扇形劃線法、劃線的方法有:連續(xù)劃線法、扇形劃線法、方格劃線法和平行劃線法。方格劃線法和平行劃線法。 特點:快速、方特點:快速、方便。便。 分區(qū)劃線適用于分區(qū)劃線適用于濃度較大的樣品;濃度較大的樣品;連續(xù)劃線適用于連續(xù)劃線

45、適用于濃度較小的樣品;濃度較小的樣品;連續(xù)劃線連續(xù)劃線劃線分離后平板上顯示的菌落照片劃線分離后平板上顯示的菌落照片 2 2、稀釋分離法、稀釋分離法 (1 1)液體稀釋法)液體稀釋法(1 1)液體稀釋法)液體稀釋法 首先將待分離的樣品進行連續(xù)稀釋首先將待分離的樣品進行連續(xù)稀釋, ,目的是目的是得到高度稀釋的效果得到高度稀釋的效果, ,使一支試管中分配不到使一支試管中分配不到一個微生物。如果經(jīng)過稀釋后的大多數(shù)試管中一個微生物。如果經(jīng)過稀釋后的大多數(shù)試管中沒有微生物生長沒有微生物生長, ,那么有微生物生長的試管得那么有微生物生長的試管得到的培養(yǎng)物可能就是由一個微生物個體繁殖而到的培養(yǎng)物可能就是由一個

46、微生物個體繁殖而來的純培養(yǎng)物。來的純培養(yǎng)物。 這種方法適合于細(xì)胞較大的微生物。這種方法適合于細(xì)胞較大的微生物。(2 2)稀釋倒平板法)稀釋倒平板法 首先將待分離的樣品進行連續(xù)稀釋,取一定首先將待分離的樣品進行連續(xù)稀釋,取一定稀釋度的樣品涂布平板或者取一定稀釋度的樣稀釋度的樣品涂布平板或者取一定稀釋度的樣品和熔化的營養(yǎng)瓊脂混合(對于熱敏感菌不適品和熔化的營養(yǎng)瓊脂混合(對于熱敏感菌不適用),培養(yǎng)到平板上長出單一的菌落。對于涂用),培養(yǎng)到平板上長出單一的菌落。對于涂布平板的樣品菌落通常僅張在平板的表面,對布平板的樣品菌落通常僅張在平板的表面,對于與營養(yǎng)瓊脂混合的樣品菌落通常出現(xiàn)在平板于與營養(yǎng)瓊脂混合

47、的樣品菌落通常出現(xiàn)在平板的表面和內(nèi)部。的表面和內(nèi)部。(3 3)涂布平板法)涂布平板法 將經(jīng)過稀釋的樣品滴加入已制好并滅好菌將經(jīng)過稀釋的樣品滴加入已制好并滅好菌的培養(yǎng)皿表面,用滅好菌的涂布棒將菌液均勻的培養(yǎng)皿表面,用滅好菌的涂布棒將菌液均勻 的涂抹在整個平板上,經(jīng)培養(yǎng)長出單一菌落。的涂抹在整個平板上,經(jīng)培養(yǎng)長出單一菌落。具體分為兩種方法:將樣品加入固體培養(yǎng)基表具體分為兩種方法:將樣品加入固體培養(yǎng)基表面,用無菌涂布棒均勻涂抹進行培養(yǎng)(適用于面,用無菌涂布棒均勻涂抹進行培養(yǎng)(適用于某些嚴(yán)格好氧菌)或者將樣品加入到無菌的培某些嚴(yán)格好氧菌)或者將樣品加入到無菌的培養(yǎng)皿中,加入養(yǎng)皿中,加入4550 455

48、0 固體培養(yǎng)基迅速混勻進固體培養(yǎng)基迅速混勻進行培養(yǎng)。行培養(yǎng)。 3 3、單細(xì)胞(單孢子)挑取法、單細(xì)胞(單孢子)挑取法 采用顯微分離法從混雜群體中直接分離單個采用顯微分離法從混雜群體中直接分離單個細(xì)胞或單個個體進行培養(yǎng)以獲得純培養(yǎng)的方法。細(xì)胞或單個個體進行培養(yǎng)以獲得純培養(yǎng)的方法。該方法要在顯微鏡下進行。該方法要在顯微鏡下進行。 毛細(xì)管法:用毛細(xì)管提取微生物個體,適合毛細(xì)管法:用毛細(xì)管提取微生物個體,適合于較大微生物。于較大微生物。 顯微操作儀:用顯微針、鉤、環(huán)等挑取單個顯微操作儀:用顯微針、鉤、環(huán)等挑取單個細(xì)胞或孢子以獲得純培養(yǎng)。細(xì)胞或孢子以獲得純培養(yǎng)。 小液滴法:將經(jīng)過適當(dāng)稀釋后的樣品制成小小

49、液滴法:將經(jīng)過適當(dāng)稀釋后的樣品制成小液滴,在顯微鏡下選取只含一個細(xì)胞的液滴來液滴,在顯微鏡下選取只含一個細(xì)胞的液滴來進行純培養(yǎng)物的分離。進行純培養(yǎng)物的分離。 4 4、選擇性培養(yǎng)分離法、選擇性培養(yǎng)分離法 為了從混雜的微生物群體中分離出某種微為了從混雜的微生物群體中分離出某種微生物,可以根據(jù)該微生物的特點,包括營養(yǎng)、生物,可以根據(jù)該微生物的特點,包括營養(yǎng)、生理、生長條件等,采用選擇培養(yǎng)的方法進生理、生長條件等,采用選擇培養(yǎng)的方法進行分離。行分離。利用選擇培養(yǎng)基進行直接分離利用選擇培養(yǎng)基進行直接分離富集培養(yǎng)富集培養(yǎng) 三、微生物的培養(yǎng)三、微生物的培養(yǎng) 1、好氧培養(yǎng)和厭氧培養(yǎng)好氧培養(yǎng)和厭氧培養(yǎng) 好氧培養(yǎng)

50、以空氣為氧的來源。實驗室的培養(yǎng)好氧培養(yǎng)以空氣為氧的來源。實驗室的培養(yǎng)方法用平皿培養(yǎng)和斜面培養(yǎng);工業(yè)生產(chǎn)時用自方法用平皿培養(yǎng)和斜面培養(yǎng);工業(yè)生產(chǎn)時用自然對流和機械通風(fēng)法來供氧;液體培養(yǎng)時微生然對流和機械通風(fēng)法來供氧;液體培養(yǎng)時微生物利用培養(yǎng)液中的溶解氧;液體三角瓶培養(yǎng)時物利用培養(yǎng)液中的溶解氧;液體三角瓶培養(yǎng)時利用搖床機達(dá)到供氧的目的;發(fā)酵罐培養(yǎng)時用利用搖床機達(dá)到供氧的目的;發(fā)酵罐培養(yǎng)時用通入無菌壓縮空氣達(dá)到供氧的目的。通入無菌壓縮空氣達(dá)到供氧的目的。 厭氧培養(yǎng)是通過隔絕空氣或驅(qū)除氧氣的方法厭氧培養(yǎng)是通過隔絕空氣或驅(qū)除氧氣的方法來實現(xiàn)的。實驗室培養(yǎng)時,可將菌種接種到固來實現(xiàn)的。實驗室培養(yǎng)時,可將菌

51、種接種到固體、半固體培養(yǎng)基的深層進行培養(yǎng),同時加入體、半固體培養(yǎng)基的深層進行培養(yǎng),同時加入還原劑;也可將厭氧微生物放入真空干燥器,還原劑;也可將厭氧微生物放入真空干燥器,抽出空氣,并充入氮氣或氮氣和二氧化碳的混抽出空氣,并充入氮氣或氮氣和二氧化碳的混合氣體。合氣體。 2 2、分批培養(yǎng)和連續(xù)培養(yǎng)、分批培養(yǎng)和連續(xù)培養(yǎng) 分批培養(yǎng):將微生物置于一定容積的、定量分批培養(yǎng):將微生物置于一定容積的、定量的培養(yǎng)基中培養(yǎng),培養(yǎng)基一次性加入,不再補的培養(yǎng)基中培養(yǎng),培養(yǎng)基一次性加入,不再補充和更換,最后一次性收獲。分批培養(yǎng)的過程充和更換,最后一次性收獲。分批培養(yǎng)的過程中菌體、各種代謝產(chǎn)物的數(shù)目與營養(yǎng)物的數(shù)目中菌體、

52、各種代謝產(chǎn)物的數(shù)目與營養(yǎng)物的數(shù)目呈負(fù)相關(guān)性。當(dāng)微生物生長及基質(zhì)變化達(dá)到一呈負(fù)相關(guān)性。當(dāng)微生物生長及基質(zhì)變化達(dá)到一定時,菌體生長則會停止。在發(fā)酵工業(yè)中可用定時,菌體生長則會停止。在發(fā)酵工業(yè)中可用中間補料或連續(xù)流加物料,使培養(yǎng)基中營養(yǎng)物中間補料或連續(xù)流加物料,使培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)的濃度保持在適合菌體生長和有利于菌體積質(zhì)的濃度保持在適合菌體生長和有利于菌體積累代謝產(chǎn)物的環(huán)境中。累代謝產(chǎn)物的環(huán)境中。 連續(xù)培養(yǎng):在微生物培養(yǎng)的過程中,不斷地連續(xù)培養(yǎng):在微生物培養(yǎng)的過程中,不斷地供給新鮮的營養(yǎng)物質(zhì),同時排除含菌體及代謝供給新鮮的營養(yǎng)物質(zhì),同時排除含菌體及代謝產(chǎn)物的發(fā)酵液,讓培養(yǎng)的微生物長時間地處于產(chǎn)物的發(fā)酵

53、液,讓培養(yǎng)的微生物長時間地處于對數(shù)生長期,以利于微生物的增殖速度和代謝對數(shù)生長期,以利于微生物的增殖速度和代謝活性處于某種穩(wěn)定狀態(tài)?;钚蕴幱谀撤N穩(wěn)定狀態(tài)。 連續(xù)培養(yǎng)連續(xù)培養(yǎng)理論基礎(chǔ):由于對典型生長曲線中理論基礎(chǔ):由于對典型生長曲線中穩(wěn)定期到來原因的認(rèn)識,采取相應(yīng)有效措施推穩(wěn)定期到來原因的認(rèn)識,采取相應(yīng)有效措施推遲其來臨,從而發(fā)展出現(xiàn)在的連續(xù)培養(yǎng)技術(shù)。遲其來臨,從而發(fā)展出現(xiàn)在的連續(xù)培養(yǎng)技術(shù)。 連續(xù)培養(yǎng)原理連續(xù)培養(yǎng)原理 當(dāng)微生物在單批培養(yǎng)方式下生長達(dá)到當(dāng)微生物在單批培養(yǎng)方式下生長達(dá)到對數(shù)期后期時,一方面以一定的速度流進對數(shù)期后期時,一方面以一定的速度流進新鮮培養(yǎng)基并攪拌,另一方面以溢流方式新鮮培養(yǎng)基并攪拌,另一方面以溢流方式流出培養(yǎng)液,使培養(yǎng)物達(dá)到動態(tài)平衡,其流出培養(yǎng)液,使培養(yǎng)物達(dá)到動態(tài)平衡,其中的微生物就能長期保持對數(shù)期的平衡生中的微生物就能長期保持對數(shù)期的平衡生長狀態(tài)和穩(wěn)定的生長速率。長狀態(tài)和穩(wěn)定的生長速率。n 連續(xù)培養(yǎng)和單批培養(yǎng)的比較連續(xù)培養(yǎng)和單批培養(yǎng)的比較單批培養(yǎng)單批培養(yǎng) 恒濁法恒濁法恒化法恒化法 單批培養(yǎng)單批培養(yǎng)連續(xù)培養(yǎng)連續(xù)培養(yǎng)時間時間連續(xù)流入連續(xù)流入新鮮培養(yǎng)液新鮮培養(yǎng)液lglg細(xì)胞數(shù)(個細(xì)胞數(shù)(個/ml/ml)連續(xù)培養(yǎng)連續(xù)培養(yǎng) 連續(xù)培養(yǎng)器連續(xù)培養(yǎng)器連續(xù)連續(xù)培養(yǎng)培養(yǎng)器器按控制方式分按控制方式分按培養(yǎng)器的級數(shù)分按培養(yǎng)器的級數(shù)分按細(xì)胞狀態(tài)分按細(xì)

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