重点:微生物生长规律,微生物的生长与环境的关系. 难点:微生物的生长规律. 第四章 微生物的生长与环境条件 重点:微生物生长规律,微生物的生长与环境的关系. 难点:微生物的生长规律.

第一节 测定生长繁殖的方法 第二节 微生物的生长 第三节 微生物生长的环境条件

微生物生长的研究对象是 1 个体 2 群体 ？

生长与繁殖的概念 生长——微生物细胞吸收营养物质，进行新陈代谢，当同化作用>异化作用时，生命个体的重量和体积不断增大的过程。 繁殖——生命个体生长到一定阶段，通过特定方式产生新的生命个体，即引起生命个体数量增加的生物学过程。 发育——从生长到繁殖，是生物的构造和机能从简单到复杂、 从量变到质变的发展变化过程，这一过程称为发育。

个体生长——微生物细胞个体吸收营养物质，进行新陈代谢，原生质与细胞组分的增加为个体生长。 群体生长——群体中个体数目的增加。可以用重量、体积、密度或浓度来衡量。（由于微生物的个体极小，所以常用群体生长来反映个体生长的状况） 个体生长个体繁殖 群体生长 群体生长 = 个体生长 + 个体繁殖

第一节 测定生长繁殖的方法 显微镜直接计数法 稀释平板计数法 最大概率法 比浊法 称重法 含N量测定法 DNA含量测定法 ATP含量测定法 微生物数量的测定 微生物生长量的测定 称重法 含N量测定法 DNA含量测定法 ATP含量测定法 代谢活性法 微生物重量的测定

2 比浊法:根据细菌悬浮液的吸光度测定其数量。 注意：培养液的颜色不能太深 (?) 一 微生物数量的测定 （一）总菌数的测定 1 血球计数板测定法 优点:简单快捷 缺点：测定经过偏高 (?) 2 比浊法:根据细菌悬浮液的吸光度测定其数量。 注意：培养液的颜色不能太深 (?) 优点：简便，直接。

显微镜测数法

（二）活菌落的测定 （测定单细胞微生物的数量） 1 平板菌落计数法 菌落（个）/ml= x稀释倍数 原理：一个菌体形成一个菌落 2 稀释培养法(MPN) 平板菌落平均数 平板菌液注入量（ ml）

稀释平皿测数法

稀释平板计数法 对样品稀释培养，据形成的菌落数计数。 优点：传统计数方法。对设备要求不高。 10-3 10-4 10-5 10-6

二 测定细胞物质的重量 1 称重法:用离心或过滤的方法将菌体从培养基中分离、冼净，称湿重或干重。 优 点：简单可靠。 1 称重法:用离心或过滤的方法将菌体从培养基中分离、冼净，称湿重或干重。　　 优 点：简单可靠。 适用范围：菌体浓度高，不含其他干物质 2 蛋白质测定法:根据样品中菌体蛋白质含量计算微生物重量的方法。 原理：（1）微生物蛋白质含量稳定 （2）氮是蛋白质的稳定成分 (蛋白质量=6.25×总含N量) 优点：测定准确。 

一 微生物纯培养的概念 纯培养基本步骤： (1) 分离 (2) 培养 第二节 微生物的生长 第二节 微生物的生长 一 微生物纯培养的概念 实验室条件下，由一个微生物细胞或一种细胞群繁殖得到的后代。 纯培养基本步骤： (1) 分离 (2) 培养

二 获得纯培养的方法 （一）稀释分离法 1.稀释平皿分离法 2.平皿划线分离法 3.单细胞挑取法 （二）选择培养基 （三）病原微生物的分离

1 稀释平板分离法：倾注平板法和涂布平板法。 基本过程：（1）梯度稀释过程； （一）稀释分离法 1 稀释平板分离法：倾注平板法和涂布平板法。 基本过程：（1）梯度稀释过程； （2）分离培养过程 10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 梯 度 稀 释 过 程 倾注 涂布

1.稀释平皿分离法 a.倾注平皿分离法 b.涂布平皿分离法

稀释平板分离法使用过程中的几个问题 1) 梯度稀释度的确定： 需分离微生物在样品中的数量 2) 选择菌落接种的依据： a、菌落特征； b、菌体的特征 3) 微生物纯培养的标准： 菌落特征一致性 4) 操作要点：无菌操作

2 平皿划线法:用接种环沾少许待分离的材料，在培养基表面进行多次平行划线，使微生物细胞分开生长以获得微生物纯培养的过程。

2.平皿划线分离法 a.分区划线分离法 b.连续划线分离法 a b

划线分离后平板上显示的菌落照片（右图） 连续划线（左图）

思考： 1 划线分离法的原理是什么？ 2 每次化线后都要烧掉接种针上残留的菌株，为什么?

3.单细胞挑取法从待分离材料中挑取一个细胞来培养，从而获得纯培养的过程。 ……….. .. … 接种针 解剖镜

（二）选择培养基 在培养基中加入某些化学物质或除去某些营养物质以抑制不需要微生物生长，而促进某种微生物的生长。 例如：无氮培养基—培养自生固氮菌和钾细菌 根瘤菌培养基 磷细菌培养基 精氨酸培养基—分离放线菌

选择培养基 牛肉膏蛋白胨培养基——培养细菌 高氏(Gause)1号培养基——培养放线菌 查氏(Czapek)培养基——培养霉菌 马铃薯培养基(简称PDA培养基）或（马丁氏培养基）——培养真菌

（三） 病原微生物的分离 将病原微生物接种在易感宿主上，从感染后的宿主病组织中可分离到该种微生物。

三、目标微生物纯培养筛选的基本思路 １、待分离样品的确定 ２、培养基的选择 ３、纯化过程环境条件的控制 　（温度、空气、PＨ、抑制剂）

四 微生物群体生长规律 1 分批培养 （1）分批培养的概念 采用完全封闭的容器，一次接种，静置培养。（不更换培养基的培养方法） 特点：固定的营养物质 结果：细菌在一个容积有限的环境中不可能无限制地高速生长。分批培养中细菌的生长在短期内表现明显的规律性-------细菌的生长曲线

生长曲线：以菌数的对数值为纵坐标，生长时间为横坐标绘制成的曲线图。 分批培养中细菌群体的生长 生长曲线：以菌数的对数值为纵坐标，生长时间为横坐标绘制成的曲线图。 反映一定条件下微生物的生长、繁殖、衰老、死亡的动态变化。

生长曲线的制作 将少量单细胞的纯培养，接种到一恒定容积的新鲜液体培养基中，在适宜条件下培养，每隔一定时间取样，测菌细胞数目。以培养时间为横坐标，以细菌增长数目的对数为纵坐标，绘制所得的曲线。

典型的生长曲线（Growth curve） 稳定期 衰亡期 对数期 延滞期 时期的划分：按照生长速率常数（growth race constant）不同

根据细菌生长繁殖速率将生长曲线分四个阶段： 缓慢期 　对数期 　　　稳定期 　　 衰亡期 各时期的特点 1.延缓期 2.对数期 3.稳定期 衰亡期

分析：造成细胞死亡的原因有哪些？ 分批培养有什么缺点？

延滞期(滞留适应期) 特点 思考:研究滞留适应期长短的意义 生长速率常数R = 0 细胞形态变大或增长 细胞内RNA尤其是rRNA含量增高，原生质呈碱性。 合成代谢活跃，易产生诱导酶。 对外界不良条件反应敏感 影响因素 菌种特性、接种龄、接种量、培养基成分 思考:研究滞留适应期长短的意义

★影响延迟期长短的因素 ◆接种物菌龄 ： 用对数生长期的菌种接种时，其延迟期较短，甚至检查不到延迟期； ◆菌种 ： 繁殖速度较快的菌种的延迟期一般较短； ◆接种物菌龄 ： 用对数生长期的菌种接种时，其延迟期较短，甚至检查不到延迟期； ◆接种量：一般来说， 接种量增大可缩短甚至消除延迟期（发酵工业上一般采用1/10的接种量）； ◆培养基成分： ◇在营养成分丰富的天然培养基上生长的延滞期比在合成培养基上生长时短；◇接种后培养基成分有较大变化时，会使延滞期加长，所以发酵工业上尽量使发酵培养基的成分与种子培养基接近。

认识延迟期的特点及形成原因对实践的指导意义 ◆在发酵工业上需设法尽量缩短延迟期 采取的缩短lag phase 的措施有： ①增加接种量； （群体优势----适应性增强） ②采用对数生长期的健壮菌种； ③调整培养基的成分，在种子基中加入发酵培养基的某些成分。 ④选用繁殖快的菌种 ◆在食品工业上，尽量在此期进行消毒或灭菌

对数期(指数生长期) 特点 R最大，增代时间（代时G）或倍增时间最短。 细胞进行平衡生长，菌体内各种成分最为均匀。 酶系活跃，代谢旺盛。 影响因素 菌种特性、营养成分、营养物浓度、培养温度

应用意义 ①由于此时期的菌种比较健壮，增殖噬菌体的最适菌龄；生产上用作接种的最佳菌龄； ②发酵工业上尽量延长该期，以达到较高的菌体密度； ③食品工业上尽量使有害微生物不能进入此期； ④是生理代谢及遗传研究或进行染色、形态观察等的良好材料。

一些细菌的代时 菌 名 培养基 培养温度 代时 E. coli（大肠杆菌） 肉汤 37℃ 17min E. Coli 牛奶 37 12.5 菌 名 培养基 培养温度 代时 E. coli（大肠杆菌） 肉汤 37℃ 17min E. Coli 牛奶 37 12.5 Enterobacter aerogenes（产气肠细菌） 肉汤或牛奶 16~18 E. aerogenes 组合 29~44 B. Cereus（蜡状芽孢杆菌） 30 18 B. thermophilus（嗜热芽孢杆菌） 55 18.3 Lactobacillus acidophilus（嗜酸乳杆菌） 66~87 Streptococcus lactis（乳酸链球菌） 26 S. lactis 乳糖肉汤 48 Salmonella typhi（伤寒沙门氏菌） 23.5 Azotobacter chroococcum（褐球固氮菌） 葡萄糖 25 344~46 Mycobacterium tuberculosis（结核分枝杆菌） 792~93 Nitrobacter agilis（活跃硝化杆菌） 27 1200

稳定期(最高生长量期) 特点 R = 0，菌体产量达到最高点。 细胞开始储存糖原、异染颗粒和脂肪等储藏物。 以生产菌体或与菌体生长相平行的代谢产物的最佳收获期。 稳定期到来的原因 营养物尤其是生长限制因子的耗尽； 营养物的比例失调； 有害代谢产物累积； pH、氧化还原电势等物化条件不适宜。 思考:细菌数量增加率为0的原因?

应用意义： 1）发酵生产形成的重要时期（抗生素、氨基酸等），生产上应尽量延长此期，提高产量，措施如下： 补充营养物质（补料） 调pH 调整温度 2）稳定期细胞数目及产物积累达到最高。

衰亡期 特点 个体死亡速度 > 新生速度，群体呈现负生长； 细胞形态多样； 细胞产生自溶； 产生或释放抗生素； 芽孢杆菌中芽孢的释放。 衰亡期到来的原因 环境条件越来越不利，从而引起细胞内分解代谢大大超过合成代谢，导致菌体死亡。

小 结 什么时期细菌细胞生长速度最快 对数生长期 什么时期世代时间短而稳定 对数生长期 什么时期细菌细胞代谢活性最强 对数生长期 什么时候细菌细胞总数最多 最高生长量 什么时期菌体代谢产物最多 最高生长量

微生物生长与代谢产物形成的关系 微生物发酵形成产物的过程与微生物细胞生长的过程并不总是一致的。一般认为： 初级代谢是给予生物能量和生成中间产物的过程，初级代谢产物的形成往往与微生物细胞的形成过程同步，微生物生长的稳定期是这些产物的最佳收获时机； lg 细胞数或产物浓度 时间 细胞 产物 I型 II型 次级代谢产物与微生物的生存、生长和繁殖无关。次级代谢产物的形成往往与微生物细胞的形成过程不同步。在分批培养中，它们的形成高峰往往在微生物生长稳定期的后期或衰亡期。

2 细菌群体生长中的连续培养

连续培养 恒浊器：保持细菌培养液浊度 恒化器：保持细菌培养液营 概念：当一定培养器内的微生物生长到对数期(指数期)后期时，以一定的速度连续流进新鲜的培养基，有以同样的流速不断流出培养物，使培养物达到动态平衡，其中的微生物长期保持在对数期和稳定的生长速率上。 装置：连续培养器 恒浊器：保持细菌培养液浊度 恒化器：保持细菌培养液营 养物质浓度

连续培养的优缺点 优点 高效、自控 节约了大量动力、人力、水和蒸汽 产品质量较稳定 缺点 菌种易于退化 易遭杂菌污染 营养物的利用率低

分批培养与连续培养特征的比较 不同点：分批培养：经历四个时期 连续培养：理论上,对数生长期 相同点：群体培养特征

3 同步生长：细胞群体处于分裂步调一致的状态。 获得同步生长的方法 环境条件诱导法 改变环境条件，用控制温度、光线、培养基成分、或者用能够影响细胞周期中主要功能的代谢抑制剂等条件，诱导同步生长。 机械筛选法：选择性过滤法、密度梯度离心法或膜洗脱法等。 原理：在非同步生长的微生物中，微生物处于不同的生长阶段，体积、大小和重量不一，可用不同孔径的滤膜过滤或密度梯度离心，选出同一生长阶段的微生物。 同步生长曲线 —— 阶跃性曲线

同步培养生长曲线特点 群体生长是一次性跳跃过程 维持的代数1-2代（？）

五 微生物生长繁殖的控制

第三节 微生物生长的环境条件 微生物生长最适环境条件的选择应根据菌种特性、生产工艺要求而定营养物，包括氧广义上也是环境条件，但通常是指：温度、酸碱度、渗透压、氧化还原电位、表面张力、 CO2含量等，对斜面来说，还有湿度问题，湿度影响孢子的形成

环境条件一定范围的变化，影响 极端环境条件对微生物的影响 死 亡 形态 生理 生长 繁殖 温度 O2 氧化还原电位 水分 辐射 化学药物 极端环境条件对微生物的影响 死 亡 温度 O2 氧化还原电位 水分 辐射 化学药物 pH 影响微生物生长的主要环境因子

了解微生物生长和环境因素的关系，有助于提出加快生长的措施，保证菌种的质量，增加发酵产物的合成，还可以提供破坏杂菌生长的措施，减少杂菌的危害

防腐 它是—种抑菌作用。利用某些理化因子，使物体内外的微生物暂时处于不生长、不繁殖但又未死亡的状态。这是一种防止食品腐败和其他物质霉变的技术措施。如低温、干燥、盐渍、糖渍等。 消毒 是指杀死或消除所有病原微生物的措施，可达到防止传染病传播的目的。例如将物体煮沸 (100 ℃ )10min 或 60 ℃ ～ 70 ℃加热处理 30min ，就可杀死病原菌的营养体，但不能杀死所有的芽孢。常用于牛奶、食品及某些物体的表面消毒。利用具有消毒作用的化学药剂 ( 又称消毒剂 ) ，也可进行器皿、用具、皮肤、体膜或体腔内的消毒处理。 灭菌 是指用物理或化学因子，使存在于物体的所有活的微生物，永久性地丧失其生活力， 包括最耐热的细菌芽孢。这是一种彻底的杀菌措施。

一. 温度的影响和选择 热蒸汽的穿透力较热空气强，且蛋白质含水量越高，越易于凝固 湿热灭菌：121OC 30min 干热灭菌：160~170OC 1~2h 为什么？ 微生物生长是一系列复杂化学反应的结果，温度升高能加快化学反应，影响微生物生长速率 温度每增加10C，生长速率近似增加一倍 微生物的最低、最适和最高生长温度 低温对微生物生长的影响，与菌种特性、菌龄和受冷方式有关 菌龄：不同时期，受冷方式：缓慢致冷或突然致冷 热蒸汽的穿透力较热空气强，且蛋白质含水量越高，越易于凝固

微生物的三种基本温度 最低生长温度 最高生长温度 最适生长温度 微生物的生长温度类型 低 温 型 中 温 型 高 温 型 温度对微生物生长的影响 高温：蛋白质变性 酶失活 核糖体解体 致死时间、致死温度 低温：酶活性下降、新陈代谢缓慢

嗜冷菌、中温菌、嗜热菌的典型生长与温度关系

E. coli的比生长速率与温度关系 Arrhenius曲线

低温造成死亡的原因： ①冻结时细胞水分变成冰晶，冰晶对细胞膜产生机械损伤，膜内物质外漏。 ②冻结过程造成细胞脱水。 冻结速度对冰晶形成有很大影响，缓慢冻结，形成的冰晶大，对细胞损伤大；快速冻结，形成的冰晶小、分布均匀，对细胞的损伤小，因此，利用快速冻结可以对一些菌种进行冻结保藏，一般情况下在菌悬液中再加一些甘油、糖、牛奶、保护剂等可对菌种进行长期保藏。

高温时微生物的比死亡速率比生长速率大得多，死亡速率比生长速率对温度变化更为敏感 高温引起的死亡与菌种特性、菌龄、有无芽孢等有关系 幼龄菌（延滞期）对温度敏感，对数期相对不敏感，如 E.coli在延滞期53C，25min只有1%存活，而同样条件对数期的细菌则不受影响 真菌的孢子和细菌的芽孢比较耐热

二 湿度 水分对微生物生长的影响： 细菌最适水的活度值：0.93-0.99 酵母菌最适水的活度值：0.88-0.91 霉菌最适水的活度值： 0.80 水的活度小于0.60-0.70时 休眠、部分出现细胞脱水、蛋白质变性(多数微生物) 应用：干燥法保存物品 食品的冷冻干燥

三. 酸碱度的影响和选择 1. 微生物的生长和生物合成的最适pH 微生物生长的pH范围和产物形成有关系，如黑曲霉合成柠檬酸的最适pH为3.5~4.0，产黄青霉合成弱酸性青霉素的最适pH为6.5~6.8，灰色链霉菌产生碱性的链霉素，合成的最适pH为6.8~7.3 影响孢子萌发

一些微生物生长的pH值范围 微生物种类 最低pH 最适pH 最高pH 大肠杆菌 枯草芽孢杆菌 金黄色葡萄球菌 黑曲霉 一般放线菌 一般酵母菌 4.3 4.5 4.2 1.5 5.0 3.0 6.0—8.0 6.0—7.5 7.0—7.5 5.0—6.0 7.0—8.0 9.5 8.5 9.3 9.0 10 8.0

微生物的生长pH值范围极广，从pH<2~>8都有微生物能生长。但是绝大多数种类都生活在pH5.0~9.0之间。 嗜碱微生物：硝化细菌、尿素分解菌、多数放线菌 耐碱微生物：许多链霉菌 中性微生物：绝大多数细菌，一部分真菌 嗜酸微生物：硫杆菌属 耐酸微生物：乳酸杆菌、醋酸杆菌

2. 机理 影响培养基中营养物质的解离和中间代谢产物的解离，从而影响微生物对营养物质的吸收、利用和代谢产物的分泌 影响酶分子和底物分子的离子带电状况，影响两者的结合，影响酶的活力，有时引起酶的变性 影响酶的合成，使代谢和细胞膜透性发生改变

3 微生物的生命活动对环境pH值的影响 ★配制培养基时调整pH值的措施： ★培养过程中调节pH值的措施 原因：由于有机物分解： 分解糖类、脂肪等，产生酸性物质，使培养液pH值下降； 分解蛋白质、尿素等，产生碱性物质，使培养液pH值上升 由于无机盐选择性吸收： 铵盐吸收（(NH4)2SO4 H2SO4）， pH↓ 硝酸盐吸收(NaNO3 NaOH)， pH↑ NH4+被吸收 NO3+被吸收 ★配制培养基时调整pH值的措施： ★培养过程中调节pH值的措施 过酸时：加入碱或适量氮源，提高通气量。 过碱时：加入酸或适量碳源，降低通气量。

四 空气 微生物对氧的需要和耐受力在不同的类群中变化很大，根据微生物与氧的关系,可把它们分为几种类群: 专性好氧菌: 好氧菌 微好氧菌： 兼性厌氧菌 耐氧厌氧菌： 厌氧菌 (专性)厌氧菌：

氧浓度对不同微生物生长的影响

微好氧菌（microaerophilic bacteria） 专性好氧菌（strict aerobe） 必须在有分子氧的条件下才能生长，有完整的呼吸链，以分子氧作为最终氢受体，细胞含有超氧物歧化酶（SOD，superoxide dismutase）和过氧化氢酶。 微好氧菌（microaerophilic bacteria） 只能较低的氧分压下才能正常生长，通过呼吸链并以氧为最终氢受体而产能， 兼性好氧菌（facultative aerobe） 在有氧或无氧条件下均能生长，但有氧情况下生长得更好，在有氧时靠呼吸产能，无氧时接发酵或无氧呼吸产能；细胞含有SOD和过氧化氢酶。

耐氧菌（aerotolerant anaerobe） 可在分子氧存在下进行厌氧生活的厌氧菌。生活不需要氧，分子氧也对它无毒害。不具有呼吸链，依靠专性发酵获得能量。细胞内存在SOD和过氧化物酶，但缺乏过氧化氢酶。 厌氧菌（anaerobe） 分子氧对它有毒害，短期接触空气，也会抑制其生长甚至致死；在空气或含有10%CO2的空气中，在固体培养基表面上不能生长，只有在其深层的无氧或低氧化还原电势的环境下才能生长；生命活动所需能量通过发酵、无氧呼吸、循环光合磷酸化或甲烷发酵提供；细胞内缺乏SOD和细胞色素氧化酶，大多数还缺乏过氧化氢酶。

在培养不同类型的微生物时，要采用相应的措施保证不同微生物的生长。 培养好氧微生物：需震荡或通气，保证充足的氧气。 培养专性厌氧微生物：需排除环境中的氧气，同时在培养基中添加还原剂，降低培养基中的氧化还原电位势。 培养兼性厌氧或耐氧微生物：可深层静止培养。

五 光与射线 1、可见光与日光 对微生物的作用： （1）能源（2）刺激担子菌子实体形成（3）光氧化作用。 波长在400—800nm的电磁辐射为可见光。 大部分微生物不需要光，少数菌需要光作为能源。 对微生物的作用： （1）能源（2）刺激担子菌子实体形成（3）光氧化作用。 光氧化作用：有氧条件下，光线被细胞内色素吸收，使酶或其它敏感成分失活引起的微生物死亡。

电离辐射：χ、γ、β射线 。实际应用：粮食、果蔬、畜禽产品、饮料以及卫生材料杀菌处理 辐射：是能量通过空间传递的一种物理现象。 与微生物有关的辐射： 电磁辐射：可见光、紫外光 电离辐射：χ、γ、β射线 。实际应用：粮食、果蔬、畜禽产品、饮料以及卫生材料杀菌处理

2、紫外线（ＵＶ） 波长在100 — 400nm的电磁辐射为紫外线。 紫外线杀菌或诱变原理： 紫外线作用于DNA ，使其产生胸腺嘧啶二聚体，引起DNA结构变形，阻碍正常的碱基配对，从而造成微生物变异或死亡。 紫外线会使空气中的分子氧变成臭氧，臭氧释放的原子氧有杀菌作用。 其中波长在260 — 280nm处的紫外线杀菌力最强。主要因为核酸（DNA、RNA）的吸收峰为260nm，蛋白质的吸收峰为280nm。

光复活现象：经紫外线照射的微生物，在可见光下，光可以激活DNA修复酶，该酶能修复DNA上的损伤，使微生物的突变率或死亡率下降。（有什么意义？） 微生物对紫外线的抵抗力与以下因素有关： 照射时间：照射时间长，死亡率高。 照射强度：照射强度大，死亡率高。 微生物种类及生长阶段：革兰氏阳性菌比阴性菌抗性强；多倍体比单倍体抗性强；孢子和芽孢比营养细胞抗性强； 干燥细胞比湿润细胞抗性强。 应用：由于穿透力差，只适用于物体 表面以及空气、水的消毒杀菌，也用 于诱变育种。

六. 渗透压的影响和选择 渗透压会引起细胞对水及营养物质的吸收 微生物细胞膜两边的渗透压基本相等时，菌体生长良好，细胞保持正常状态 处于高渗溶液时，细胞失水，有时出现细胞变形 处于低渗溶液时，细胞吸水 耐盐菌可耐受较高浓度的盐 嗜盐菌必须生活在高浓度盐的环境中

细胞内溶质浓度与胞外溶液的溶质浓度相等时，为等渗溶液,溶液的溶质浓度高于胞内溶质浓度为高渗溶液,溶液的溶质浓度低于胞内溶质浓度为低渗溶液. 在等渗溶液中,微生物的活动保持正常,细胞外形不变 在高渗溶液中,细胞易失水,脱水后发生质壁分离,生长受抑制或死亡.(盐渍和糖渍保藏食品) 在低渗溶液中,细胞吸水膨胀,甚至导致细胞破裂死亡.

渗透压与溶质的种类及浓度有关: 溶质浓度高,渗透压大. 不同种类的溶质形成的渗透压大小不同,小分子溶液比大分子溶液渗透压大；离子溶液比分子溶液渗透压大；相同含量的盐、糖、蛋白质所形成的溶液渗透压为 盐>糖>蛋白质。 对于一般微生物来说，在含盐5%~30%或含糖30%~80%的高渗条件下可抑制或杀死某些微生物。但各种微生物承受渗透压的能力不同，有些能在高渗条件下生长，称其为耐高渗微生物。

细菌中的嗜盐菌： 高糖环境下生长的微生物： 能在15%~30%的盐溶液中生长，主要分布在盐湖、死海、海水和盐场及腌渍菜中。又分为： 低嗜盐菌：能在2%~5% 盐溶液中生长 中嗜盐菌： 5%~20% 极端嗜盐菌： 20%~30% 高糖环境下生长的微生物： 花蜜酵母菌和某些霉菌能在60%~80% 的糖溶液中生长 产甘油的耐高渗酵母能在20%~40%的糖蜜中生长

七 最佳培养条件的确定和控制 优良的种子是获得理想发酵水平的前提 最佳的菌种保藏条件、最佳的营养条件、环境条件是获得最佳种子的保证

1.营养条件 以比生长速率最大和活细胞数量最多为标准，确定最佳营养条件，配制种子培养基 营养物消耗与比生长速率的关系 未发酵糖越多，比 生长速率越小，糖的消耗和比生长速率有对应的关系

根据Monod模型，营养物浓度，特别是限制性营养物浓度，应控制在其“饱和值”以上，一般用葡萄糖作为限制性营养物 在上述基础上确定碳氮比、各种无机盐和微量元素等 浓度和比例 原料的杂质成分对微生物生长的影响 在发酵生产前都要对所用培养基原料进行糖、氮、磷等化学分析，并进行摇瓶实验

2 溶解氧浓度 培养初期，菌体幼嫩且数量少，溶解氧不会成为限制生长的因素 对数期，菌体数目多，代谢旺盛，耗氧速率增加，培养液中的溶解氧降低到临界值以下 培养液粘度过高？？？ 增加通气量和搅拌速度的关系？

摇瓶培养：当摇瓶中料液体积增加时，体积氧吸收率会降低 往复式摇床，当装料量超过10%，进一步增加体积，氧吸收速率无多大差别 旋转式摇床：250ml以下小三角瓶才表现出随体积减小，氧吸收速率增加 摇管比摇瓶氧传质效果好 微孔膜或滤纸瓶塞比纱布瓶塞氧传质效果好，不易染菌 棉塞，

3 环境条件 斜面菌种和各级种子培养，必须始终提供最适的生长温度、pH、渗透压等环境条件 通过测定最大比生长速率获得参数 低温保藏菌种和升高温度时的影响 pH的控制：配制培养基，适当的碳氮比，盐类的选择，缓冲剂 渗透压一般不特别考虑 孢子形成时与湿度有关

4 种龄 不管传代还是哪级扩大培养，最佳种龄都应选择在生长旺盛期，单细胞微生物在对数期，丝状微生物的种龄掌握在最高生长期的前期，孢子成熟期 最后一级种子扩大培养的种龄需要考虑对发酵的影响，对数期末，以获得最大的细胞浓度，接种后提高发酵的最初细胞浓度 如果需要冷藏，应稍微有所提前

5 接种量 指待接种的液体培养基与接入的培养液的体积百分比 稍大的接种量可缩短延滞期，缩短种子培养时间 太大？？？ 取决于比生长速率，有取决于接种物特点 国内发酵生产接种物不去除代谢废物 一般一级种子罐的接种量不超过1%

6 扩大培养的级数 选用合适的培养基，获得大量高质量孢子 从培养液中分离菌体 应保证发酵所需接种量和尽量减少接种次数为前提 级数多?? （增加种子染菌机会，逐级带入废物，导致种子质量下降，影响发酵水平） 选用合适的培养基，获得大量高质量孢子 从培养液中分离菌体

8 斜面菌种和摇瓶种子的培养 满足斜面菌种扩大培养的特殊要求 保藏菌种一般都将先用斜面培养基移植活化，再用斜面或液体培养基正式传代、扩大培养 斜面种子或摇瓶种子、种子罐种子 都是为了获得数量众多、发酵水平高且稳定的菌体 斜面菌种传代次数会影响遗传稳定性

斜面菌种和种子的质量标准 冻干菌种斜面活化第一代菌种，以此类推，第二代 第一代斜面菌种应进行质量检查（抽查） 标准：纯度、发酵水平、生产性能及稳定性、菌体形态、孢子形态、无杂菌污染等

在发酵生产中，培养温度必须选择最适生长温度，而不是发酵温度 最适生长温度可获得最大的生长速率，还可避免延滞期 对于放线菌和霉菌菌丝生长和孢子形成所需要的温度是不同的，一般孢子形成的温度比菌丝生长温度稍低

作业 教材P104:3、4、5、6