微生物的生长和环境条件课件

微生物的生长和环境条件

MicrobialGrowthandEnvironments

第一节

微生物的生长

MicrobialGrowth

微生物的生长与繁殖微生物生长(Growth)：是指细胞物质有规律地、不可逆增加的生物过程。微生物繁殖(Reproduction)：是微生物生长到一定阶段由于细胞内各种细胞结构的复杂和重建导致产生新的生命个体，即引起生命个体数量增加的整个生物学过程。一、微生物生长量的测定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）计数器计数法：涂片染色计数法比浊法计数器计数法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）平板菌落计数法液体稀释培养测数（MostProbableNumbermethod,MPN法）3.测定细胞物质量干重法含氮量测定法DNA测定法其他生理指标测定法：物质的消耗产生量对氧的吸收发酵糖产酸量二氧化碳的释放量等二、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的后代称为纯培养获得纯培养的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稀释平板分离法获得纯培养

平皿划线分离法获得纯培养三、细菌纯培养生长曲线是将某种单细胞微生物少量接种到恒定容积的液体培养基中培养，定时取样分析。以菌数的对数为纵坐标，生长时间为横坐标作图而的达到的曲线。

细菌纯培养生长曲线图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，尤其是rRNA的含量很高，细胞的嗜碱性强；3）细胞体积增大，拉长；4）细胞内的代谢活力强，特别是合成一些必需的酶类；5）抗性有所降低，对不良环境因素表现很敏感。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）活菌数的总量达到最大值；3）胞内的储藏物开始形成（如肝糖粒、脂肪粒等）；4）某些芽孢菌的芽孢开始形成；5）某些细菌过量积累次级代谢产物，如抗生素、维生素等。4.死亡期

（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

环境条件对微生物的影响EffectofEnvironmentalConditionsonMicroorganisms

一些基本术语化疗(Chemotherapy)灭菌(Sterilization)抑制(Inhibition)死亡(Death)防腐(Antisepsis)消毒(Disinfection)

化疗(chemotherapy)

是指利用具有选择性的化学物质如磺胺、抗生素等对生物体内部被微生物感染的组织或病变细胞进行治疗，以杀死组织内的病原微生物或病变细胞，但对机体本身无毒害作用的治疗措施。

灭菌（sterilization)

是指利用某种杀死物体中包括芽孢在内的所有微生物的一种措施.

抑制(inhibition)

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

死亡(death)

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的生物学现象。

防腐（antisepsis)

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的一种措施，它能防止食品腐败或防止其它物质霉变。

消毒（disinfection)

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的一种措施,它可以起到防止感染或传播的作用.

一、温度最低生长温度:指微生物能进行繁殖的最低温度界限。最适生长温度：指使微生物迅速生长的温度。最高生长温度：指微生物生长繁殖的最高温度界限。特定微生物所有微生物高温型微生物：45～55℃中温型微生物：25～37℃低温型微生物：10～15℃致死温度：

致死微生物的最低温度界限。致死时间：

在一定温度下杀死微生物所需要的最短时间。

各种细菌的芽孢在湿热中的

致死温度和致死时间菌种100oC105oC110oC115oC121oC炭疽芽孢杆菌5~10____枯草芽孢杆菌6~17____嗜热脂肪芽孢杆菌____12肉毒梭状芽孢杆菌33010032104破伤风梭菌5~155~10___

各类微生物生长的温度范围

微生物类型

最低温度

oC

最适温度

oC

最高温度

oC

高温型3045~5560~75

中温型525~3745~50

低温型010~1520~30

利用高温灭菌的方法干热灭菌湿热灭菌

干热灭菌

干热灭菌法：160℃处理1~2小时。适用于玻璃器皿、金属用具等耐热物品的灭菌。优点：可保持物品的干燥。

灼热灭菌法：常用于金属性接种工具、污染物品及实验材料等废弃物的处理。

煮沸消毒法：100℃，15分钟以上。高压蒸汽灭菌法：1.05kg/cm2（15b/in）的蒸汽压，121℃处理15~30分钟。间隙灭菌法：用流通蒸汽反复多次处理的灭菌法。巴斯德消毒法：用较低的温度（如62~63℃，30分钟）处理牛奶、酒类等饮料，以杀死其中的病原菌如结核杆菌、伤寒杆菌等，同时又不损害营养与风味的方法。湿热灭菌二、水—几类微生物生长的最适aw

aw：指在相同温度下密闭容器内溶液的蒸汽压与纯水蒸汽压之比值。微生物类群aw一般细菌0.91酵母菌0.88霉菌0.80嗜盐细菌0.76嗜盐真菌0.65嗜高渗酵母0.60三、辐射(Radiation)紫外线（Ultraviolet136~3900nm）250~280nm最强；UV杀菌机理：1）形成胸腺嘧啶二聚体；

2）电离辐射作用。四、超声波超声波可通过其高频率震动与细胞振动的不和谐而造成细胞周围环境的局部真空，导致细胞周围压力的极大变化，这种压力变化促使细胞破裂，引起机体死亡。微生物细胞破碎常用方法五、氢离子浓度（pH）

微生物最低pH值最适pH值最高pH值圆褐固氮菌4.57.4~7.69.0大豆根瘤菌4.26.8~7.011.0亚硝酸细菌7.07.8~8.69.4氧化硫硫杆菌1.02.0~2.84.0~6.0嗜酸乳杆菌4.0~4.65.8~6.06.8放线菌5.07.0~8.010.0酵母菌3.05.0~6.08.0黑曲霉1.55.0~6.09.0pH对微生物生长的影响由于氢离子与细胞膜上的酶相互作用,氢离子也影响细胞壁中的酶活性;pH值影响培养基中有机化合物的离子化,从而间接影响微生物;pH值影响营养物质的溶解度;pH影响代谢产物的积累;抑制杂菌生长.

pH对有机酸渗入细胞的影响六、氧和氧化还原电位氧氧化还原电位氧好氧微生物微好氧微生物氧的忍耐型兼性厌养微生物专性厌养微生物氧对厌氧微生物产生毒害作用的机理O2+e-→O2-（超氧阴离子）O2-是活性氧的形式之一，因有奇烽电子，故带负电荷，它既有分子性质，又有离子性质，其反应力极强，性质极不稳定，在细胞内可破坏各种重要生物高分子和膜，也可形成其他活性氧