第六章微生物的生长及其控制

第六章微生物的生长及其控制第一节

微生物得个体与群体生长和繁殖一、微生物得个体生长与繁殖1、细菌得个体生长与繁殖

单细胞原核微生物持续生长直至分裂成两个新得细胞,这个过程称为二等分裂。2、细菌拟核DNA得复制与分离

细菌得拟核(nucleoid)即染色体(bacterialchromosome)就是一环形双链DNA分子。细菌分裂时染色体DNA得复制二、微生物得群体生长规律

就单细胞微生物来说,在特定得环境中,不同种得微生物表现出趋势相近得生长动力学规律。细菌纯培养生长曲线图细菌生长曲线得分期滞留适应期对数生长期稳定生长期衰亡期1、滞留适应期

(Lagphase)特点:1)细菌数量不增加或增加很少,代谢活跃;2)细胞内RNA,尤其就是rRNA得含量很高,细胞得嗜碱性强;3)细胞体积增大,拉长;4)细胞内得代谢活力强,特别就是合成一些必需得酶类;5)抗性有所降低,对不良环境因素表现很敏感。大家学习辛苦了，还是要坚持继续保持安静2、对数期

(Logphase)特点1)代时最短,生长速度最快;2)细胞稳定(平衡)生长:细胞内各种物质按比例生长,菌体成分均匀;3)酶活性高,代谢稳定,菌体大小基本一致。3、稳定期

(Stationaryphase)特点:1)生长速度为零,新生=死亡,达到动态平衡;2)活菌数得总量达到最大值;3)胞内得储藏物开始形成(如肝糖粒、脂肪粒等);4)某些芽孢菌得芽孢开始形成;5)某些细菌过量积累次级代谢产物,如抗生素、维生素等。4、衰亡期

(Deathphase)特点:1)生长速率负增长;2)细胞形态多样,出现畸形,形成衰退型;3)蛋白水解酶活跃,出现细胞自溶现象;4)芽孢细菌芽孢大量释放。第二节

微生物得培养与生长量测定一、微生物纯培养技术纯培养(Pureculture):微生物学中将在实验室条件下从一个细胞或一种细胞群繁殖得到得后代称为纯培养。获得纯培养得技术稀释平板分离法平皿划线分离法单细胞挑取法利用选择性培养基分离法富集培养二元培养:就是纯培养得一种特殊形式,主要用于分离寄生微生物得方法。共培养(Coculture)二、同步培养通过机械方法和调控培养条件使某一群体中得所有微生物个体细胞尽可能处于同一生长和分裂周期中,从而使细胞群体中各个体处于分裂步调一致得生长状态,这种生长状态称为同步生长(synchronousgrowth)。同步培养方法机械方法环境条件控制技术离心方法过滤分离法硝酸纤维素滤膜法温度培养基成份控制光照和黑暗交替培养硝酸纤维素滤膜法离心法三、微生物生长量得测定1、直接计数法(全数法)2、间接计数法(活菌计数法)3、测定细胞物质量1、直接计数法(全数法)计数器计数:1、血球计数板2、细菌计数板涂片染色计数法:比浊法缺点:1、不能区分死菌与活菌;2、不适于对运动细菌得计数;3、需要相对高得细菌浓度;4、个体小得细菌在显微镜下难以观察;2、间接计数法(活菌计数法)平板菌落计数法液体稀释培养测数(MostProbableNumbermethod,MPN法)薄膜过滤计数法(全数)3、测定细胞物质量(1)干重法:以干重、湿重直接衡量微生物群体得生物量。(2)含氮量、DNA测定法:通过样品中蛋白质、核酸含量得测定间接推算微生物群体得生物量。(3)其她生理指标测定法:

物质得消耗对氧得吸收二氧化碳得释放量等第三节微生物生长繁殖得控制一些基本术语灭菌(Sterilization)抑制(Inhibition)死亡(Death)防腐(Antisepsis)消毒(Dis-infection)

灭菌(sterilization)

就是指利用某种杀死物体中包括芽孢在内得所有微生物得一种措施、

抑制(inhibition)

就是在亚致死剂量因子作用下导致微生物生长得停止,但在移去这种因子后生长仍可以恢复得生物学现象。

死亡(death)

就是在致死剂量因子或亚致死剂量因子长时间作用下,导致微生物生长能力不可逆丧失,即使这种因子移去后生长仍不能恢复得生物学现象。

防腐(antisepsis)

就是在某些化学物质或物理因子作用下,能防止或抑制微生物生长得一种措施,她能防止食品腐败或防止其她物质霉变。

消毒(disinfection)

就是利用某种方法杀死或灭活物质或物质中所有病原微生物得一种措施,她可以起到防止感染或传播得作用、

二、控制微生物得化学物质

1、抗微生物剂抗微生物剂(antimicrobialagcnt)就是一类能够杀死微生物或抑制微生物生长得化学物质。抗微生物剂通常又将她们分为消毒剂:可杀死微生物,通常用于非生物材料得灭菌或消毒。防腐剂:能杀死微生物或抑制其生长,但对人及动物得体表组织无毒性或毒性低,可作为外用抗微生物药物。HgCl2、CuSO4、碘液、氯气、乙烯氧化物、甲醛剂、臭氧有机汞、0、1%-1％硝酸银、碘液、70%乙醇、3％过氧化氢各种抗微生物化学制剂杀菌能力得比较标准:石炭酸系数:指在一定时间内被试药剂能杀死全部供试菌得最高稀释度和达到同效得石炭酸得最高稀释度得比率。一般规定处理时间为10分钟,而供试菌定为Salmonellatyphi(伤寒沙门氏菌)。在临床上最早使用得消毒剂----石炭酸2、抗代谢物(Antimetabolite)有些化合物在结构上与生物体所必需得代谢物很相似,以至可以和特定得酶结合,从而阻碍了酶得功能,干扰了代谢得正常进行,这些物质称为抗代谢物。叶酸对抗物(磺胺)、嘌呤对抗物(6-巯基嘌呤)、苯丙氨酸对抗物(对氟苯丙氨酸)、尿嘧啶对抗物(5-氟尿嘧啶)胸腺嘧啶对抗物(5-溴胸腺嘧啶)3、抗生素抗生素(Antibiotic)就是由某些生物合成或半合成得一类次级代谢产物或衍生物,她们在很低浓度时就能抑制或影响她种生物得生命活动,如杀死微生物或抑制其生长。自本世纪40年代以来,已找到上万种新抗生素,合成了近10万种半合成抗生素,但其中在临床上常用得仅几十种。三、控制微生物得物理因素

温度辐射作用过滤渗透压干燥超声波1、高温灭菌①高压蒸汽灭菌法高压蒸汽灭菌得温度越高,微生物死亡越快。通常情况下温度为121、3℃。②干热灭菌烘箱内热空气灭菌火焰灼烧干热灭菌温度:150-170℃;时间:1-2h对象:金属器械、玻璃器皿等将待消毒物品如注射器、金属用具、解剖用具等在水中煮沸15min或更长时间,以杀死细菌或其她微生物得营养体和少部分得芽孢或孢子。③煮沸消毒

如果在水中适当加1％碳酸钠或2％一5％得石炭酸则杀菌效果更好。④间隙灭菌法例如第一次蒸煮后杀死微生物营养体,冷却,培养过夜,孢子萌发,又第二次蒸煮,杀死营养体。这样反复2—3次就可以完全杀死营养体和芽孢,也可保持某些营养物质不被破坏。高温对牛奶及其热敏感物质不适宜,因为高热破坏了食品得营养与风味。⑤巴氏消毒法具体方法低温维持法:只要在63℃下维持30min高温瞬时法:只要在72℃下维持15s超高温法:只要在135-150℃下维持2-6s2、辐射作用(radiationSterilization)微波:通过热产生杀死微生物得作用;紫外线(UV):使DNA分子中相邻得嘧啶形成嘧啶二聚体,抑制DNA复制与转录等功能,杀死微生物;X射线和y射线:使其她物质氧化或产生自由基(OH·、H·)破坏和改变生物大分子得结构,以抑制或杀死微生物。3、过滤作用不耐热得液体培养基得灭菌第四节

环境对生长得影响

一、温度各类微生物生长得温度范围

微生物类型

生长温度／℃最低最适最高嗜冷微生物0以下1520兼性嗜冷微生物020-3035；嗜温微生物15-2020-4545以上嗜热微生物4555-6580超嗜热或嗜高温微生物6580-90100以上二、氢离子浓度(pH)微生物最低PH最适PH最高PH细菌3-56.5-7.58-10酵母菌2-34.5-5.57-8霉菌1-34.5-5.57-8三、湿度、渗透压

湿度:一般就是指环境空气中含水量得多少,有时也泛指物质中所含水份得量。一般得生物细胞含水量在70％~90%。湿润得物体表面易长微生物,这就是由于湿润得物体表面常有一层薄薄得水膜,微生物细胞实际上就生长在这一水膜中。四、氧和氧化还原电位氧根据氧与微生物生长得关系可将微生物分为:好氧性微生物微好氧性微生物氧得忍耐型微生物兼性厌氧性微生物专性厌氧性微生物(e)Microaerophiles,aerobicorganismsthatdonottolerateatmosphericconcentrationsofoxygen-growthoccursonlyinanarrowbandofoptimaloxygenconcentration(c)Obligateanaerobes-oxygenistoxic,andthereisnogrowthnearthesurface、(d)Aerotolerantanaerobes-growthoccursevenlythroughoutthetubebutisnotbetteratthesurfacebecausetheorganismsdonotus