第六章微生物的生长繁殖及其控制.ppt

1、第六章微生物的生长、繁殖和控制，主持人：乳石川，主要内容：6.1细菌自生，1，物质的克隆DNA 1。在细菌自生过程中，DNA双向复制。2 .在快速生长的细菌中，新产生的姿态细胞中已经有克隆的染色体DNA，1。球形细菌的细胞壁放大方法：插入赤道板块附近；棒状细胞壁扩增方法：新老细胞壁间距分布；3.细胞壁扩增的分子基础：短肽中第三种二氨基氨基酸的作用。g细菌：l赖氨酸；g菌：二氨基庚二酸4。作用于细胞壁的酶：2，作用于细胞壁的放大，n-乙酰氨基葡萄糖酶和n-乙酰氨基葡萄糖肽聚糖短肽链：反式肽酶，恩多肽酶和羧肽酶，3，细菌生长和分裂调节，复制各种物质后；对细菌生长和分裂起调节作用的主要是酶和D，D，

2、D，D，D，D，D，D，D，D，D，D，D，D酶的活性较高，有利于CW扩增，使细菌生长。羧肽酶有助于隔壁的形成，引起细胞分裂。6.2微生物生长测定，评价其他抗菌物质对微生物起到抑制(或杀伤)作用的效果。客观地反映了微生物生长的规律。评价培养条件，营养素等对微生物生长的影响。微生物生长，个体计数法通常用于测量细菌、酵母等单细胞微生物的生长状态或样品中包含的微生物的个体数。微生物生长测定方法，生物量测定：重量测定，生理指标测定，1 .利用个人计算法、a .直接法、血细胞计数板，用显微镜计算一定容积内样品中微生物的数量。缺点：不适合运动细菌的数量。需要相对高的细菌浓度。个人的小细菌很难用显微镜观察。

3、b .间接法，原理是所有活细菌都可以在适当的培养基和良好的生长条件下通过生长形成菌落。稀释板计数法首先将试验菌液稀释10倍，使在平板上生长的细菌在30-300个之间生长在适当的固体培养基表面或内部，繁殖肉眼可见的细菌，计算菌落数，估计样品中的微生物细胞数，涂布板法使用了比较多的常规方法，但有时涂层可能不均匀！(通常为0.2毫升)，相同稀释度也超过3次重复，平均，每个移动管和铜版棒只能接触一个稀释度的菌液。样品完全混合。各板块的殖民数量适当，便于准确计算。要求：ml活菌津贴相同稀释度平均稀释倍数5周：3个以上重复板平均数量；不适合丝菌。c .浊度法测定在一定波长下菌显液的光密度，用光密度(opt

4、ical density，即O.D .)表示菌量。注意：测量必须在与细菌浓度O.D .成比例的线性范围内。否则不允许。2.通过重量法、样品中的蛋白质、核酸含量测定，间接估算微生物群体的生物量。多细胞及丝状真菌生长的有效测定方法。干重(105)，湿中直接测定微生物群体的生物量。蛋白质含量测定法：从一定量的培养物中分离并洗涤细菌，去除培养基中的含氮物质。然后用凯西正氮法测定总氮含量。普通细菌的氮含量约为原生质体干重的14%。因此，蛋白质总量=氮含量%6.25蛋白质含量占细菌总重量的65，因此，利用细胞总量蛋白质总量1.54，DNA含量测定法：DNA和DABA-2HCl(新准备的20%W/W，3，5

5、-二氨基苯甲酸)，各细菌平均，3 .生理指标测定法，样品中微生物的数量越多或生长性越强，这些指标越明显，可以使用特定的仪器(如华勃氏呼吸机、微量热计等)测量相应的指标。，对微生物的快速检查和检查，呼吸强度，氧气消耗量，酶活性，生物热等微生物的生理指标与群体的规模密切相关。6.3细菌群体的生长和繁殖，细菌群体培养的原因研究：因为个体小。微生物接种是集体接种，接种后的生长是微生物的集体繁殖生长场。曲线特征：根据微生物的时间分裂代数(R)，一般可将生长曲线分为延迟(延迟期)、对数生长期、稳定期和衰退期。1，细菌群体的生长规律，生长曲线：细菌接种在定量液体培养基上，定时取样测量细胞数，培养时间用横坐标

6、，菌数用纵坐标绘制，得到的是细菌在整个培养期间反映细菌数量变化规律的曲线。1 .lag phase(延迟时间)，增长率常数为0。细胞形态增大或扩大(大孢子菌接种3.4米，培养5.5小时，19.8米)，细胞内RNA，特别是rRNA含量升高。激活同化作用(加速核糖体、酶、ATP合成)。对外部不良条件(氯化钠浓度、温度)抗生素等敏感。定义：少量微生物接种在新鲜培养基上，开始期间数量不增加的时期。特征：采取缩短延迟时间的措施：生产实践中通常采取的措施是增加接种量。种子培养中添加了发酵培养基的部分营养成分，采取了最适宜年龄(即在代数期的菌种)的健壮菌种接种及繁殖较快的菌种选择等措施，缩短延迟时间，加快发

7、酵周期，提高设备利用率。延迟时间的原因：可能是为了调节调节。细胞接种到新环境(例如从固体培养到液体培养器)后，为了适应新环境，需要重新合成所需数量的酶、辅酶或一些中间代斯产物。影响延迟期的因素：菌种的遗传性，菌灵，迁移前后的环境条件等。定义：延迟期后细胞以指数速度分裂的时期。特征：增长率常数最大。细胞世代(一次分裂)或倍增时间(原生质加倍)牙齿最短。细胞均衡生长，细菌的各种成分最均匀。酶活性活跃，代谢旺盛。2 .代数期(logarithmic phase)，指数微生物扩增时间的影响因素：菌种：每个菌种的时代差异都很大，营养素浓度：营养物的浓度会影响微生物的增长率和总生长量。E.coli肉汤中的

8、37比17分钟。Nitro bacter.agilis组合培养基中27比1200分钟(硝化细菌激活)，E.coli牛奶37 12.5分钟。肉汤中的37 17分钟。营养成分：同类细菌生长在营养丰富的培养基中。那个时代短，反之则长。培养温度：温度对微生物的增长率影响很大，应用：指数的微生物，整个群体的生理特性比较一致，细胞成分的均衡发展和增长率恒定，因此用作代斯、生理学等研究的好材料。是增殖噬菌体的最佳宿主菌龄。也是发酵生产中用作“种子”的最佳铃。定义：日志期间后增长率下降到0的增长期。特征：(1)增长率为0，新产生的细胞数为死细胞数。(2)菌体产量(生菌数最多)(3)细胞开始储存糖原、二倍体卵和

9、脂肪。大部分芽孢杆菌开始产生孢子。一些微生物开始合成二次代斯产物。3 .稳定器，原因：(1)营养素枯竭了。(2)营养比例不平衡。(3)有害代谢产物积累(酸、醇、H2O2) (4)pH值，氧化还原电势不合适。镇流器是生产上的意义：菌体生产和菌体平行生长的代谢产物(单细胞蛋白，乳酸)的最佳收获期。定义：营养物质枯竭，代谢产物积累，细菌死亡速度大于新生速度的时期。特征：细菌代斯活性下降。细菌老化，出现自我溶解。生产或释放氨基酸、转移酶、肽酶或抗生素细胞等产物也具有多种形态，有时畸形和细胞大小差异。部分革兰氏染色反应阳性菌现在成为阴性反应。4.衰退(decline phase)，第二，生长数学模型，D

10、N，DT，N，N:每毫升培养液中的细胞数：生长率，以单位时间内细菌增加的数量对数表示：lgx2=lgx1 nlg2，N，3，细菌的同时培养，同时培养方法：机械法：徐璐不同生长阶段的细胞体积和质量，或与某种材料结合的能力不同的离心法(密度梯度离心法):同一一生的器官细胞体积和质量相似。过滤法：使用孔径大小不同的过滤器(微孔过滤器)硝酸纤维素过滤法(Helmstetter-cummings技术)，在有生之年细菌和膜牢固结合的程度。连续培养：是指在微生物的整个培养期间，以一定比例生长和持续生长的培养方法。通过确定稳定期到来的原因，采取适当措施，使微生物长期保持金志洙增长平衡状态和稳定的增长率。(威廉

11、莎士比亚、微生物、微生物、微生物、微生物、微生物、微生物、微生物)也就是说，在生长后期，以一定的速度补充新鲜培养液，然后以同样的速度去除培养物。4，连续培养，连续培养两种茄子类型：持续培养，连续培养培养基：某些营养物质保持一定的浊度：菌常数，连续培养，测定培养的微生物的光密度值，新鲜培养基流入和培养物流排出室的流速自动调节，将培养物保持一定的浊度，培养室的浊度低于预期，流速会减慢，浊度会升高。连续发酵的优点：一般用于生产与菌体及菌体生长平行的代谢产物的发酵工业，缩短发酵周期，提高设备利用率。便于自动限制。降低功耗和体力劳动强度。产品质量比较稳定。杂菌污染和菌种退化，缺点：抗浊气连续培养，抗花期

12、连续培养保持培养液流速不变，微生物总是以低于最大生长率的速度生长和繁殖。限制因素应该是气体生长所需的营养素，如aa和氨等氮源、G、麦芽等碳源或无机盐，应在一定浓度范围内确定细菌生长速率。在持续培养中，必要的营养素要以低浓度作为限制因子，其他营养素要过多调节。、5.微生物的高密度培养，微生物的高密度培养是指液体培养中细胞群体密度比传统培养高10倍以上时的生长状态或培养技术。目前报道的最高纪录是：E。coli W3110的174g(湿)/L。高密度培养通常用于重组蛋白药物的生产。主要优点：降低成本，6，微生物培养法概论，实验室培养法生产实践中的微生物培养法；实验室培养法，生产实践中的微生物培养法，

13、6.4影响微生物生长的重要因素，生命的存在依靠外部环境提供营养、水分和适当的环境因素(如pH，氧化还原前卫、温度、氧气)，同时受到外部环境因素的制约，二者一致。一、营养针对营养不足，微生物经常停止1、减少，甚至合成细胞物质。2、加速新陈代谢。第二，水适当的aw值。Aw值不同的话，渗透压力会影响微生物的增长率，3，温度根据最佳温度，可以将微生物分为冷症，兼性冷却，温热，登革热，超高温。各种微生物都有生长繁殖的最低温度、最佳温度、最高温度和致死温度。温度对微生物的影响具体表现为：影响酶的活性。微生物生长过程的化学反应大部分是由特定酶的催化作用引起的。每种酶都有最佳反应温度。影响细胞膜的流动性。温度

14、高，流动性大，有助于物质运输。影响物质的溶解度：物质必须溶于水，才能被气体吸收或分泌(气体除外)。最低生长温度是指微生物可以繁殖的最低温度界限。最佳生长温度是指任何微生物群体生长和繁殖最快的温度，时代也最短。最大生长温度是指微生物生长繁殖的最大温度边界。在牙齿温度下，微生物细胞容易衰老和死亡。致死温度最高生长温度越高，就能杀死微生物。上述“最佳温度”只是微生物繁殖最快的温度，实际上，根据生理生化过程，最佳温度(下表)不同。1.从微生物群体来看，pH范围很大，但大部分需要59的pH。微生物对pH值的容忍范围也有最低、最佳、最多3个数值点。将最佳pH值与水进行比较，可以将微生物分为，4，pH，2。

15、对温度的需求随着生理生化过程而相似，微生物的生理生化过程也不同，需要不同的pH值。极端pH环境中的微生物在内部环境pH稳定，保持7左右。细胞通过自身的结构或生理过程达到牙齿目的。例如：酸性微生物的CM可以防止过多的H进入细胞内，防止H排出体外，另一个M有不易渗透的细胞壁，可以防止暴露在CM牙齿极端pH下。不仅如此，微生物生命活动也可以改变外部pH值。一般来说，培养时间越长，培养基就越酸。pH对微生物影响的分子机制：(1)酶促反应(即激活酶所需的pH值)。(2)膜通透性和结构稳定性。(3)物质溶解度。5，氧，需氧微生物，专业化需氧微生物：氧是呼吸链H受体，细胞内SOD，H2O2酶大部分真菌，大部

16、分细菌，放线菌，微需氧微生物：氧是呼吸链H受体，但分压。兼性厌氧微生物：氧或其他物质如H受体、胞内SOD、H2O2酶酵母(酿酒酵母)、一些细菌(肠道菌)、1。根据对氧气的需求，微生物有好氧、厌氧微生物、耐氧微生物：在氧气环境中会感到厌烦，没有呼吸链，只能发酵，细胞内有SOD、过氧化物酶。(乳酸菌)，厌氧微生物：通过发酵、无氧呼吸、甲烷发酵、环状光合作用磷酸化能力实现。细胞内无SOD酶，H2O2酶。(梭菌属，梭菌属，产甲烷细菌)，盐酸微生物，5种氧关系不同的微生物在半固态琼脂柱上生长的状态模式，2。厌氧氧氧毒性机制：(1)超氧化物和H2O2生成毒性强的OH。O2 OH OH，H2O2，好氧微生物中含有超氧化物歧化酶(SOD)，H2O2酶，可以消除氧气的毒害。过程如下。3.SOD，H2O2酶参考微生物所含的教科书图表，几个茄子相关概念：抑制：死亡：增长能力是不可逆转的。防腐：防止或抑制微生物生长的理化因素；消毒：杀死或杀死所有病原微生物。灭菌：杀死所有细菌，包括孢子。