第六章微生物的生长与控制生长规律TO 学..

.,“生、老、病、死”（根据投食方式）分间歇式培养（分批培养）、连续式培养两种情况1.间歇培养如何人工进行细菌间歇培养？只有开始时的一次性投料和接种细菌（其余时间细菌根据环境变化自行生灭）,细菌的生长规律,（“坐吃山空型”）,应用：生理特性研究、生物发酵和生物治污,.,2细菌数量生长曲线,稳定期,衰老期,细菌的数量很大，都是10的n次方，取对数作图时方便，010代表11010,总菌数,活菌数,.,（1）缓慢期“万事开头难”,特征：,细,菌,缓,数,慢,目,期,的,对,数,值,0,时间t,为什么会出现迟缓期呢？,代谢活跃，个体体积、重量增高不立即进行细胞分裂、增殖，数量不变甚至减少,适应环境（合成相应的酶），营养储备（用于复制合成）,.,提问：根据上述原因选择接种何种状态的细菌迟缓期会较长？稳定期或衰亡期、受损细胞、富集培养基的细菌后三种,稳定期细胞基本耗尽了各种辅酶或其他细胞成分,受损细胞养伤修复,富集培养基细菌需要合成“自力更生”酶,菌种本身的遗传特性（如转基因高效菌）和接种数量也会影响迟缓期的长短。,.,在实际工作中如接种菌种以启动新的水处理设施，投加新鲜污泥时，接种的细菌不习惯于新环境，会出现或长或短的迟缓期，迟缓期的出现会增加操作时间，降低工作效率,采用处于高效菌群对数期的菌种、增大接种量、尽量保持接种前后所处的培养介质和条件一致等方法来缩短或消除迟缓期,提问：我们可以通过哪些手段缩短迟缓期呢？,.,（2）对数期（青年）,所有细菌均繁殖,故称对数期。（相当于重量法细菌曲线的增长率上升阶段）,细菌数目X增长率倍率的对数与时间成正比。,.,特点,平均代时（繁殖一代的时间）最短提问：细菌的代时与哪些因素有关？,细,菌,数,目,的,对,对,数,数,期,值,0,时间t,如大肠杆菌在20时其代时是35条件下的2倍；伤寒杆菌在含0.125的蛋白胨培养基中的代时为800min，而在含1.0时仅为40min。,四个时期,繁殖速度最快,种类遗传,、个体健康情况(营养、环境条件),.,提问：哪个时期（迟缓期、对数期、稳定期、衰亡期）代时最具有种属代表性？为什么？最短值无限长（休眠）对数期代时最短值细菌代时通常指最适条件下的对数期代时,.,（3）稳定期（中年）,出生率死亡率,细,菌,缓,数,慢,目,期,的,对,稳定期,对,数,衰老期,数,期,值,0t,时间,死亡原因营养短缺、代谢毒物增多（相当于重量变化曲线中的增长率下降阶段）,.,（3）死亡期（老年）,死亡率出生率（相当于重量法的内源呼吸阶段）提问：如何给细菌延年益寿呢？补营养、环保（去除环境毒物）,人类群体有类似规律吗？,如果把地球看作是封闭的间歇式培养基，人类看作是细菌，人口若不加控制，必将经历由于资源枯竭，污染物遍地而引发的大灭绝。自救节约防止“营养物消耗过快”，环保防止“有害代谢物毒性抑制”。,.,3.连续培养,一方面连续进料，另一方面又连续出料。原理：进料=补足营养(“污染物”)出料=稀释菌浓度、毒物浓度它又分为两种：恒浊连续培养、恒化连续培养。,.,（1）恒浊连续培养,恒浊培养基浊度恒定（实质是细菌数量恒定）,新鲜培养基,光电池,光源,流速控制阀,出水,反馈控制,.,（2）恒化连续培养,化？,新鲜培养基,流速控制阀,出水,应用：环境工程、生物工程、实验室研究（细菌生理特性研究、细菌的快速筛选等）。,流速恒定,进料营养物总量,.,目前,污水连续生物处理法均类似于恒化连续培养；（流速不完全恒定）,.,.,4污(废)水连续处理中的细菌生长状态,不同的生物反应器，细菌的生长状态可能不同！,乃至同一反应器内不同位置处,.,连续生物处理中的细菌状态表,细菌的生,长阶段,应用举例,特点,迟缓期,无,连续化稳定操作中没有这一阶段,对数生长期,高负荷活性污泥法(大部分区域),稳定期,生物膜法,常规活性污泥法(大部分区域),衰老期,污泥的厌氧消化,1:0.40.8BOD.d-细菌与降解BOD重量比,1:0.4以下,.,细菌生长必然维持在一个与水质环境相适应的阶段；提问：同一种方式中的细菌生长状态是否一成不变呢？随水质波动而波动毒害物波动(“冲击”)营养波动(“失衡”),.,第三节微生物培养法概论,微生物培养装置的基本条件是：科学的设计丰富而均匀的营养物质适宜的温度和良好的通气条件适宜的物理化学条件严防杂菌的污染,思考方法,.,1、从少量到大规模培养；2、从浅层培养发展到厚层（固体制曲）或深层（液体搅拌）培养；3、从以固体培养技术为主到以液体培养技术为主；4、从静止式液体培养发展到通气搅拌式的液体培养5、从单批培养发展到连续培养以至多级连续培养6、从利用分散的微生物细胞发展到利用固定化细胞7、从单纯利用微生物细胞到利用动物、植物细胞进行大规模培养；8、从利用野生型菌种发