1、.,微生物的生長(zhǎng)曲線,湯俊華,.,一 微生物生長(zhǎng)曲線 二 生長(zhǎng)曲線的四個(gè)時(shí)期 三 生長(zhǎng)曲線各個(gè)時(shí)期的特點(diǎn) 四 測(cè)定細(xì)菌生長(zhǎng)曲線 四 生產(chǎn)應(yīng)用,.,微生物生長(zhǎng)曲線是以微生物數(shù)量（活細(xì)菌個(gè)數(shù)或細(xì)菌重量）為縱坐標(biāo)，培養(yǎng)時(shí)間為橫坐標(biāo)畫得的曲線。一般說(shuō)，微生物（細(xì)菌）重量的變化比個(gè)數(shù)的變化更能在本質(zhì)上反應(yīng)出生長(zhǎng)的過(guò)程。曲線可分為三個(gè)階段即生長(zhǎng)率上升階段（對(duì)數(shù)生長(zhǎng)階段）、生長(zhǎng)率下降階段及內(nèi)源呼吸階段。,.,微生物典型生長(zhǎng)曲線分為延滯期（適應(yīng)期）、指數(shù)期、穩(wěn)定期和衰亡期,.,停滯期： （1）細(xì)胞物質(zhì)開始增加； （2）有的細(xì)胞開始不適應(yīng)環(huán)境而死亡； （3）細(xì)菌總數(shù)下降； （4）停滯期末期，細(xì)胞代謝活動(dòng)能力強(qiáng)，

2、細(xì)胞中RNA含量高，嗜堿性強(qiáng)。對(duì)不良環(huán)境條件較敏感，呼吸速度、核酸及蛋白質(zhì)的合成速度接近對(duì)數(shù)細(xì)胞，并開始細(xì)胞分裂。 成因 微生物剛剛接種到培養(yǎng)基之上，其代謝系統(tǒng)需要適應(yīng)新的環(huán)境，同時(shí)要合成酶、輔酶、其他代謝中間代謝產(chǎn)物等，所以此時(shí)期的細(xì)胞數(shù)目沒(méi)有增加。 對(duì)數(shù)期： （1）菌體以幾何數(shù)增加，增長(zhǎng)速度快； （2）細(xì)胞代謝能力最強(qiáng)； （3）細(xì)菌很少死亡或不死亡。 成因 經(jīng)過(guò)調(diào)整期的準(zhǔn)備，為此時(shí)期的微生物生長(zhǎng)提供了足夠的物質(zhì)基礎(chǔ)，同時(shí)外界環(huán)境也是最佳狀態(tài)。,.,穩(wěn)定期： （1）生長(zhǎng)速率下降，死亡率上升； （2）細(xì)胞數(shù)達(dá)到最大值，新生的細(xì)菌數(shù)和死亡的細(xì)菌數(shù)相當(dāng)。 成因 營(yíng)養(yǎng)的消耗使?fàn)I養(yǎng)物比例失調(diào)、有害代謝

3、產(chǎn)物積累、PH值EH值等理化條件不適宜 衰亡期： （1）死亡率增加，細(xì)菌少繁殖或不繁殖； （2）細(xì)菌常出現(xiàn)多形態(tài)、畸形或衰退型，有的會(huì)產(chǎn)生芽孢 成因 主要是外界環(huán)境對(duì)繼續(xù)生長(zhǎng)越來(lái)越不利、細(xì)胞的分解代謝大于合成代謝、繼而導(dǎo)致大量細(xì)菌死亡。,.,測(cè)定細(xì)菌生長(zhǎng)曲線,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解細(xì)菌生長(zhǎng)曲線特征，測(cè)定細(xì)菌繁殖的代時(shí)； 學(xué)習(xí)液體培養(yǎng)基的配制以及接種方法； 反復(fù)練習(xí)無(wú)菌操作技術(shù)； 了解不同細(xì)菌，不同接種方法在同一培養(yǎng)基上生長(zhǎng)速度的不同； 掌握利用細(xì)菌懸液混濁度間接測(cè)定細(xì)菌生長(zhǎng)的方法,.,實(shí)驗(yàn)原理 將一定量的細(xì)菌接種在液體培養(yǎng)基內(nèi)，在一定條件下培養(yǎng)，可觀察到細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖有一定的規(guī)律性，如以細(xì)菌的活菌數(shù)的

4、對(duì)數(shù)作縱坐標(biāo)，以培養(yǎng)時(shí)間作橫坐標(biāo)，可繪成一條曲線，成為生長(zhǎng)曲線（如圖一）。,.,單細(xì)胞微生物的發(fā)酵具有四個(gè)階段，即調(diào)整期（延滯期）、對(duì)數(shù)期（生長(zhǎng)旺盛期）、平衡期（穩(wěn)定期）、死亡期（衰亡期）。 生長(zhǎng)曲線可表示細(xì)菌從開始生長(zhǎng)到死亡的全過(guò)程的動(dòng)態(tài)。不同的微生物有不同的生長(zhǎng)曲線，同一種微生物在不同的培養(yǎng)條件下，其生長(zhǎng)曲線也不一樣。因此，測(cè)定微生物的生長(zhǎng)曲線對(duì)于了解和掌握微生物的生長(zhǎng)規(guī)律是很有幫助的。 測(cè)定微生物生長(zhǎng)曲線的方法很多，有血球計(jì)數(shù)板法、平板菌落計(jì)數(shù)法、稱重法和比濁法等。本實(shí)驗(yàn)采用比濁法測(cè)定，由于細(xì)菌懸液的濃度與混濁度成正比，因此，可利用分光光度計(jì)測(cè)定細(xì)菌懸液的光密度來(lái)推知菌液的濃度。將所測(cè)得

5、的光密度值（OD600）與其對(duì)應(yīng)的培養(yǎng)時(shí)間作圖，即可繪出該菌在一定條件下的生長(zhǎng)曲線。注意，由于光密度表示的是培養(yǎng)液中的總菌數(shù)，包括活菌與死菌，因此所測(cè)定的生長(zhǎng)曲線的衰亡期不明顯。,.,從生長(zhǎng)曲線我們可以算出細(xì)胞每分裂一次所需要的時(shí)間，即代時(shí)，以G表示。其計(jì)算公式為： 式中t1和t2為所取對(duì)數(shù)期兩點(diǎn)的時(shí)間； W1和W2分別為相應(yīng)時(shí)間測(cè)得的細(xì)胞含量（g/L）或OD。,.,實(shí)驗(yàn)儀器、材料和用具 實(shí)驗(yàn)材料:大腸桿菌，枯草桿菌菌液及平板； 培養(yǎng)基:牛肉膏蛋白胨葡萄糖培養(yǎng)基 實(shí)驗(yàn)儀器:取液器(5000ul, 1000ul 各一支);培養(yǎng)箱, 搖床，722s分光光度計(jì)； 實(shí)驗(yàn)用具:無(wú)菌1000ul吸頭80個(gè)

6、;無(wú)菌5000ul吸頭2個(gè);比色皿9個(gè)+共用參比杯一個(gè).,.,實(shí)驗(yàn)步驟,準(zhǔn)備菌種：將細(xì)菌接種到牛肉膏蛋白胨葡萄糖三角瓶培養(yǎng)基中，37振蕩培養(yǎng)18h，另外準(zhǔn)備單菌落平板各1塊 分為三個(gè)小組： 第（1）小組 取1.0ml大腸桿菌菌液接種到100ml培養(yǎng)基, 37 200rpm 取3.0ml大腸桿菌菌液接種到100ml培養(yǎng)基，37 200rpm 取5.0ml大腸桿菌菌液接種到100ml培養(yǎng)基，37 200rpm 第（2）小組 取一個(gè)大腸桿菌菌落接種到100ml培養(yǎng)基， 37 200rpm 取1.0ml大腸桿菌菌液接種到100ml培養(yǎng)基，37 110rpm 取1.0ml大腸桿菌接種到100ml培養(yǎng)基，

7、 30 200rpm 第（3）小組 取1.0ml枯草桿菌接種到100ml培養(yǎng)基， 37 200rpm 取1.0ml枯草桿菌接種到100ml培養(yǎng)基， 30 200rpm 取1.0ml枯草桿菌接種到100ml培養(yǎng)基， 37 110rpm 每培養(yǎng)一小時(shí)取樣一次(2.5h,3.5h加測(cè)1次). 對(duì)照組測(cè)量起始pH,所有瓶子測(cè)量發(fā)酵9h結(jié)束測(cè)pH. 測(cè)量：選用600nm波長(zhǎng)，以蒸餾水作為參比，開始培養(yǎng)前測(cè)定每組培養(yǎng)液的OD值作為起始點(diǎn)。開始培養(yǎng)后，每小時(shí)吸取測(cè)定一次OD值。,.,微生物生長(zhǎng)曲線在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用,根據(jù)微生物的生長(zhǎng)曲線可以明確微生物的生長(zhǎng)規(guī)律，對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐具有重大的指導(dǎo)意義。故根據(jù)對(duì)數(shù)期的生長(zhǎng)規(guī)律可以得到培養(yǎng)菌種時(shí)縮短工期的方法:接