微生物第七章-1.pptx

第七章 微生物的生长及其控制;第一节 微生物的生长规律;微生物的培养：在实验室或在工业上，使用培养基和培养容器，在特定培养工艺和培养条件下，人工培养微生物，获得微生物菌体或代谢产物的过程； 在培养过程中，微生物的个体生长表现为细胞组分的均衡增加，细胞形态略有增大； 微生物的繁殖导致个体数量或生物量有规律的增长，表现为群体的生长；群体生长与培养条件（培养基和环境因素）密切相关；;在人工培养条件下培养微生物，通过繁殖而得到的微生物群体称为培养物（culture）； 只有一种微生物的培养物，或者由单个细胞繁殖得到的微生物群体，称为纯培养物（pure culture），简称纯培养； 微生物的实验室培养和工业发酵，一般都是纯培养； 微生物由于个体微小，很容易混杂，需要经常性的进行菌种纯化，以获得微生物的纯培养；;平板单菌落分离法：使微生物的单细胞或单孢子充分分散，彼此分开，然后涂布在固体平面培养基上，培养后长出的单菌落，很可能是由一个细胞或孢子繁殖形成的纯培养； 平板划线法分离法 稀释涂（倒）平板法 显微操纵器分离：借助显微镜和显微操作工具，直接分离单细胞（单孢子），然后接种培养；;用接种环取一环菌悬液或菌苔，在平板上划线； 每画一组平行线，灼烧接种环一次；反复划线、可拉出单细胞；; ;微生物的培养方法;在微生物生理代谢基础研究，或者微生物工程应用中，大多使用发酵罐（生物反应器）进行液体培养； 分批培养（batch culture）：指恒定体积的液体培养，从接种开始，直到培养结束，在培养过程中不补充营养，也不移出培养物； 流加分批培养：在培养过程中，不断流加营养物，培养体积不断增加； 连续培养：在培养过程中，不断流加营养物，同时不断移出培养物；;微生物工业发酵过程;青霉素G的发酵生产工艺——发酵（反应）过程;种子扩大培养和发酵的工艺流程和工艺条件;7.1.2 生物量测定方法;显微镜直接计数法;血球计数板是一块特殊的载波片，在中间的两个平台上各刻有一个大方格网；大方格网由九个大方格组成，中间的正方形大方格为计数室； 计数室边长1mm、高0.1mm，体积0.1mm3 （10-4 ml）;计数室被划分为25个中方格，每个中方格分为16个小方格，共400个小方格；上面盖上盖玻片；;将待测菌悬液适当稀释后，涂布在平面培养基上，培养后进行菌落计数，一个菌落相当于一个活细胞； 平板菌落计数属于活菌计数法，适用于单细胞或单孢子计数，单位：菌落形成单位/mL（cfu/mL）（colony forming unit，cfu);平板菌落计数方法;单细胞或丝状微生物的生物量均可用直接测量湿重或干重的方法测量； 离心收集细胞沉淀，无菌水充分洗涤后，直接分析天平称重—湿重（mg/ml）； 洗涤后的细胞沉淀在105℃下烘干至恒重，分析天平称重—干重（mg/ml）； 培养液菌体湿重约40g/L，干重约4mg/mL； 湿重受培养基成分影响大，而不准确；干重法费时，灵敏度低，适于测定丝状微生物：;在一定范围内，菌悬液的菌体浓度与一定波长下的光密度值（optical density, OD值）呈线性关系；用分光光度计，在600nm波长下，测定菌悬液的OD600值，或吸光度值（A600），可校正为1 OD = n个细胞/mL；;在不方便使用显微计数、平板菌落计数、细胞湿重和干重测定、分光光度测定生物量的情况下，可测定与生物量成比例关系的细胞总蛋白量，总核酸量，或者呼吸强度，间接测定总生物量，称为生理指标法； 测定总蛋白：凯氏定氮法测定 测总核酸：定磷法测定 测呼吸强度：CO2产生量（速率）;生长规律：二分裂殖的单细胞微生物在分批培养过程中，其生物量的增长随培养时间的变化规律：即生长过程表现出延迟期、指数生长期（对数期）、稳定期、对数衰亡期（死亡期）的规律变化； 非二分裂殖或非单细胞的微生物在分批培养过程中，生长规律类似，但不典型； 一般通过绘制微生物培养过程的生长曲线，反映其生长规律和生长参数；;微生物的生长曲线;在确定的液体培养条件下，接种后，每隔一定时间取样，测定生物量，至培养结束；用生物量对培养时间作图，得到某种微生物在特定条件下的生长曲线；;延迟期和指数生长期;稳定期;衰亡期;7.1.4 生长参数和生长过程控制;延迟期是休眠细胞的活化期，或者是细胞代谢系统与营养和环境条件的适应期； 在工业发酵中有必要采取措施缩短延迟期，而缩短发酵周期： 使用活化的新鲜培养物作为菌种； 使用营养丰富的天然培养基，或速效碳、氮源； 使种子培养基与发酵培养基的营养物质成分相近； 增大接种量，缩短延迟期；;指数期是细胞以稳定（最大）速率繁殖的阶段，繁殖速率可用代时或倍增时间表征； 代时（generation time，G）：二分裂殖的单细胞微生物在指数期繁殖一代（分裂一次