微生物生长与生活环境.ppt

微生物生长与繁殖衡量微生物生长的指标(1)群体的重量(2)群体的数量,第七章 微生物生长与生活环境,群体水平,第七章 微生物生长与生活环境,第一节 微生物纯培养,第二节 微生物纯培养群体生长规律,第三节 微生物的生活环境,第一节 微生物纯培养,一、微生物纯培养的概念,实验室条件下，由一个微生物细胞或一种细胞群繁殖得到的后代。,第一节 微生物纯培养,二、微生物纯培养技术,纯培养基本步骤：,(2)培养,(1)分离,第一节 微生物纯培养,二、微生物纯培养技术,1、稀释平板分离法：倾注平板法和涂布平板法。基本过程：（1）梯度稀释过程；（2）分离培养过程,涂布,倾注,梯 度 稀 释 过 程,10-1,10-2,10-3,10-4,10-5,10-6,第一节 微生物纯培养,二、微生物纯培养技术,4)操作要点：无菌操作,稀释平板分离法使用过程中的几个问题,1)梯度稀释度的确定：需分离微生物在样品中的数量,2)选择菌落接种的依据：a、菌落特征；b、菌体的特征,3)微生物纯培养的标准：菌落特征一致性,2、单细胞挑取法：从待分离材料中挑取一个细胞来培养，从而获得纯培养的过程。,第一节 微生物纯培养,二、微生物纯培养技术,3、平皿划线法(P图-)用接种环沾少许待分离的材料，在培养基表面进行多次平行划线，使微生物细胞分开生长以获得微生物纯培养的过程。,第一节 微生物纯培养,二、微生物纯培养技术,第一节 微生物纯培养,三、目标微生物纯培养筛选的基本思路,、待分离样品的确定,、培养基的选择,、纯化过程环境条件的控制（温度、空气、P、抑制剂）,（）,（一）纯培养的保存试管斜面培养基低温、干燥、隔绝空气,第一节 微生物纯培养,四、纯培养的保存与复壮,1、灭菌彻底2、棉塞大小要合适 3、无菌操作,保存过程的注意点：防止杂菌污染。,（二）纯培养的衰退与复壮,第一节 微生物纯培养,四、纯培养的保存与复壮,第二节 微生物纯培养群体生长规律,微生物生长的指标(生物量的测定),细胞群体数量的增加细胞群体总重量增加,从群体水平上衡量(间接的测定方法),一、微生物生长量的测定,第二节 微生物纯培养群体生长规律,微生物生长量的测定,微生物数量的测定,显微镜直接计数法稀释平板计数法最大概率法比浊法,称重法含N量测定法DNA含量测定法ATP含量测定法代谢活性法,微生物重量的测定,(一)微生物数量的测定 1、显微镜直接计数法 使用细菌计数板或血球计数板在显微镜下直接计数。优点：操作简便，计数直观。,一、微生物生长量的测定,第二节 微生物纯培养群体生长规律,(一)微生物数量的测定 2、稀释平板计数法 对样品稀释培养，据形成的菌落数计数。优点：传统计数方法。对设备要求不高。,一、微生物生长量的测定,第二节 微生物纯培养群体生长规律,10-3,10-5,10-4,10-6,(一)微生物数量的测定、比浊计数法根据细菌悬浮液的吸光度测定其数量。优点：简便，直接。,一、微生物生长量的测定,第二节 微生物纯培养群体生长规律,(二)微生物重量的测定 1、称重法 用离心或过滤的方法将菌体从培养基中分离、冼净，称湿重或干重。优 点：简单可靠。,一、微生物生长量的测定,第二节 微生物纯培养群体生长规律,在活性污泥法中采用的指标：（1）混合液悬浮固体(MLSS)（粗放测定）污泥干燥-称重(W1)（2）挥发性悬浮固体(MLVSS)（相对准确）上述已称重污泥-马福炉(500度2小时)-冷却-称重(W2),(二)微生物重量的测定 2、含氮量测定法 根据样品中菌体蛋白质含量计算微生物重量的方法。,一、微生物生长量的测定,第二节 微生物纯培养群体生长规律,原理：（1）微生物蛋白质含量稳定（2）氮是蛋白质的稳定成分(蛋白质量=6.25总含N量),优点：测定准确。,二、细菌分批培养群体生长规律,第二节 微生物纯培养群体生长规律,分批培养：将少量的细菌接种到一定体积的液体培养基中，在适宜的条件下培养，最后一次性收获的过程。,生长曲线：细菌在新的适宜的环境中生长、繁殖、衰老、死亡的动态变化。,根据细菌生长繁殖速率将生长曲线分四个阶段：,第二节 微生物纯培养群体生长规律,缓慢期 对数期 稳定期 衰亡期,二、细菌分批培养群体生长规律,第二节 微生物纯培养群体生长规律,缓慢期（延迟期、滞留适应期）,滞留适应期,二、细菌分批培养群体生长规律,特 点：分裂迟缓、代谢活跃。,产生原因：,（2）细胞分裂必需因子的缺乏,（1）接种时的机械损伤引,第二节 微生物纯培养群体生长规律,缓慢期（延迟期、滞留适应期）,4、菌株的遗传性,滞留适应期,二、细菌分批培养群体生长规律,研究滞留适期长短的意义？,影响滞留适应期长短的因素,1、培养基成分,2、接种物菌龄,3、接种量,第二节 微生物纯培养群体生长规律,对数期（指数生长期）,特点：（1）代谢活性强（2）世代时短而稳定,对数生长期,二、细菌分批培养群体生长规律,第二节 微生物纯培养群体生长规律,对数期（指数生长期）,对数生长期,二、细菌分批培养群体生长规律,见教材P93,Nt=2n N0n=3.33(lgNt-lgN0)G=t/n=0.301t/(lgNt-lgN0)n繁殖代数 G世代时(每繁殖一代所需的时间)N0对数生长期开始微生物数量 Nt对数生长期经过时间t后微生物数量,第二节 微生物纯培养群体生长规律,稳定期（最高生长量期）,最高生长量期,特 点：1、细菌数量增加率为0。2、部分细菌大量积累代谢产物。,细菌数量增加率为0的原因?,二、细菌分批培养群体生长规律,第二节 微生物纯培养群体生长规律,衰亡期,特 点：菌体活性降低、大量死亡；细胞畸变、自溶 革兰氏染色不稳定,衰亡期,二、细菌分批培养群体生长规律,什么时期菌体代谢产物最多,什么时期细菌细胞代谢活性最强,什么时候细菌细胞总数最多,什么时期细菌细胞生长速度最快,什么时期世代时间短而稳定,对数生长期,最高生长量,最高生长量,对数生长期,对数生长期,第二节 微生物纯培养群体生长规律,小 结,二、细菌分批培养群体生长规律,第二节 微生物纯培养群体生长规律,三、连续培养,以一定流速输入新鲜培养液并流出培养物，确保流出的老菌数等于新增殖数，使培养保持对数生长的过程。,优 点：一定生理状态实验材料 提高工业生产效益,保持细菌培养液浊度,恒浊培养,第二节 微生物纯培养群体生长规律,三、连续培养,保持细菌培养液营养物质浓度,恒化培养,分批培养与连续培养特征的比较,第二节 微生物纯培养群体生长规律,相同点：群体培养特征,不同点：分批培养：经历四个时期 连续培养：理论上,对数生长期,第二节 微生物纯培养群体生长规律,三、同步培养,通过诱导或选择，使所有细胞处于同一生长阶段。,2、选择法：滤膜过滤,1、诱导法：控制温度、培养基成分等,获得同步培养的方法,硝酸纤维薄膜法,同步培养生长曲线特点,第二节 微生物纯培养群体生长规律,三、同步培养,群体生长是一次性跳跃过程,维持的代数1-2代（？）,第三节 微生物的生活环境,极端环境条件对微生物的影响 死 亡,第三节 微生物的生活环境,一、温度,1、温度对微生物生长的影响,第二节 微生物的生活环境,2、高温灭菌,一、温度,高温灭菌,湿热灭菌,干热灭菌：干燥条件，160维持1-2h。,高压蒸汽灭菌法：密闭条件下，水加热蒸发形成高压 的同时产生高温。利用高温杀死菌。,巴斯德消毒法：采用60-70的温度处理15-30min 的消毒方法。,第二节 微生物的生活环境,3、低温保藏,一、温度,菌种保存（试管斜面或孢子砂土管）,食品保藏,特例：流感杆菌、脑膜炎球菌,第二节 微生物的生活环境,二、氧化还原电位(Eh),好气性微生物 Eh0.1V，而以为宜兼性厌气微生物Eh0.1v行好气呼吸厌气性微生物Eh值0.1V以下,第二节 微生物的生活环境,三、水分,1、水分对微生物生长的影响：细菌最适水的活度值：酵母菌最适水的活度值：霉菌最适水的活度值：0.80,2、应用：干燥法保存物品 食品的冷冻干燥,水的活度小于时休眠、部分出现细胞脱水、蛋白质变性(多数微生物),第二节 微生物的生活环境,三、辐 射,辐射：能量通过空间传递的一种物理现象。,1、可见光：（400nm800nm）对微生物的作用：,光氧化作用：有氧条件下，光线被细胞内色素吸收，使酶或其它敏感成分失活引起的微生物死亡。,（3）光氧化作用。,（1）能源,（2）刺激担子菌子实体形成,2、紫外线：杀菌波长范围：240300nm 杀菌力最强范围：255265nm,第二节 微生物的生活环境,三、辐 射,紫外线杀菌特点：穿透力弱，用作表面消毒或空气灭菌,3、电离辐射,第二节 微生物的生活环境,三、辐 射,高能电磁波照射后发生的电离作用。,电离辐射对微生物的作用：,粮食、果蔬、畜禽产品、饮料以及卫生材料杀菌处理,低剂量(500伦琴)：促进生长、诱发变异,高剂量（10万伦琴）：杀菌作用,实际应用：,（X射线、射线等）,第二节 微生物的生活环境,四、化学药物,1、重金属盐类,杀菌机理：,杀菌机理：与带阴电荷的菌体蛋白质结合使其变性（Hg、Ag盐，与细菌酶蛋白的巯基结合）,2、有机化合物（酚、醇、醛）,蛋白质变性,损伤细胞壁和膜,抑制酶系统(脱氢酶、氧化酶等)；,第二节 微生物的生活环境,四、化学药物,杀菌机理：漂白粉Ca(OCl)2及氯气：产生次氯酸盐和原子氧；碘：与酶分子中的酪氨酸结合。,3、氧化剂（高锰酸钾、过氧化氢、过氧乙酸）,4、卤素（Cl、I常见）,具有降低表面张力效应的物质。,第二节 微生物的生活环境,四、化学药物,直接干扰病原微生物的生长繁殖并用于治疗感染性疾病的化学药物。（选择性的杀菌或抑菌）,5、表面活性剂（新洁尔灭、消毒宁等）,杀菌机理：影响细胞生长、分裂,6、化学治疗剂,抑制叶酸合成 如：磺胺类药物等。,杀菌机理：,抑制蛋白质合成 如：链霉素，红霉素、四环素、氯霉素等,抑制肽聚糖合成 如：青霉素，万古霉素等。,