Microbial Growth 微生物的生长与环境因子 本章内容 测定生长繁殖的方法 微生物的生长规律 影响微生物生长的主要因素 微生物的生长繁殖是其在内外各种环境因素相互作用下的综合反映 生长繁殖情况可以作为研究各种生理、生化和遗传等问题的重要指标 生产实践中的各种应用、对致病微生物和霉腐微生物的防治与其生长繁殖和抑制密切相关 本章内容 测定生长繁殖的方法 微生物的生长规律 影响微生物生长的主要因素 微生物培养法 有害微生物的控制

第一部分：微生物的生长 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。 虽然生长和繁殖是不同的概念，但因为微生物个体细胞的生长时间很短，很快进入分裂即繁殖阶段，生长和繁殖实际很难区分，另外，由于测量方法的局限，常以细胞数目增加（即繁殖）来作为单细胞微生物生长的指标，这时所指的生长实际上是群体生长。  1. Growth Increase in the population of cells is called a Culture. Cell division is by an asexual process called Binary Fission, and the time it takes to divide (double) is called Generation time. Growth of culture goes through 4 phases with time, when plotted on a graph.

个体生长与群体生长 群体生长 = 个体生长 + 个体繁殖 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 通常把一个细胞分裂成两个细胞所需要的时间，称为代时。

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 37 16~18 E. aerogenes 组合 37 29~44 B. Cereus（蜡状芽孢杆菌） 肉汤 30 18 B. thermophilus（嗜热芽孢杆菌） 肉汤 55 18.3 Lactobacillus acidophilus（嗜酸乳杆菌） 牛奶 37 66~87 Streptococcus lactis（乳酸链球菌） 牛奶 37 26 S. lactis 乳糖肉汤 37 48 Salmonella typhi（伤寒沙门氏菌） 肉汤 37 23.5 Azotobacter chroococcum（褐球固氮菌） 葡萄糖 25 344~46 Mycobacterium tuberculosis（结核分枝杆菌）组合 37 792~93 Nitrobacter agilis（活跃硝化杆菌） 组合 27 1200

第一节 微生物纯培养分离及生长测定方法 纯培养:微生物学中把从一个细胞或一群相同的细胞经过培养繁殖而得到的后代,称纯培养. 纯培养（pure culture）：单个细胞或一种细胞群繁殖得到的后代。 对于微生物，由于其主要进行无性殖， 故纯培养即为克隆。 建立纯培养，证实其纯度无可置疑并保 持不受污染是微生物学家最重要的任 务之一。

一、获得纯培养的方法 纯培养(pure culture) 微生物学中把从一个细胞或一群相同的细胞经过培养繁殖而得到的后代,称纯培养. （1）液体稀释法 （2）平板划线分离法（Streak Plate） （3）平板涂布分离法（Spread Plate） （4）选择性培养分离法 （5）单细胞（单孢子）分离法 Methods of Isolation a. Streak Plate An inoculating loop is used to thin out organisms on the surface of the agar. b. Pour Plate Organisms are serially diluted, then a small amount is added to an empty sterile petri dish, to which melted agar at 50 ºC is added. Then mix to distribute the organisms. c. Spread Plate Liquid specimen is spread on the surface of solid agar with a sterile bent glass rod. d. Membrane Filter When there is a small number of organisms in a large amount of liquid, the liquid is filtered through a membrane and then the membrane is placed on agar in a petri dish. 菌落：在固体培养基上，由单个细胞繁殖而来的子细胞的群体。 菌苔：在固体培养基上，由同一种细胞繁殖而来的子细胞的群体。

（1）液体稀释法 首先将待分离的样品进行连续稀释,目的是得到高度稀释的效果,使一支试管中分配不到一个微生物.如果经过稀释后的大多数试管中没有微生物生长,那么有微生物生长的试管得到的培养物可能就是由一个微生物个体繁殖而来的纯培养物. 这种方法适合于细胞较大的微生物.

（2）平板划线分离法（Streak Plate） An inoculating loop is used to thin out organisms on the surface of the agar. 特点：快速、方便。 分区划线（适用于浓度较大的样品） 连续划线（适用于浓度较小的样品） 用接种环以无菌操作沾取少许待分离的材料,在无菌平板表面进行平行划线、扇形划线或其他形式的连续划线，微生物细胞数量将随着划线次数的增多而减少，并逐步分散开来，如果划线适宜的话，微生物能一一分散，经培养后，可在平板表面得到单菌落。

（3）平板涂布分离法（Spread Plate） Liquid specimen is spread on the surface of solid agar with a sterile bent glass rod. 简单易行，但易造成机械损伤 先用固体培养基制成无菌平板,然后将一定稀释度的少量样品(一般是0.2_0.5ml)加到平板上,并用无菌玻璃涂棒将菌液均匀涂布到整个平板表面,经过培养后挑取单个菌落. 是最常用的方法.

为了从混杂的微生物群体中分离出某种微生物，可以根据该微生物的特点，包括营养、生理、生长条件等，采用选择培养的方法进行分离。 （4）选择性培养分离法 为了从混杂的微生物群体中分离出某种微生物，可以根据该微生物的特点，包括营养、生理、生长条件等，采用选择培养的方法进行分离。 ＊利用选择培养基进行直接分离 ＊富集培养 ＊利用选择培养基进行直接分离 根据微生物的特点，在培养基中加入一些抑制剂，使不需要的菌不生长，需要的菌生长后有一定特征，然后挑取单菌落。 分离抗生素抗性菌株，可在加有抗生素的平板上分离。 分离蛋白酶产生菌，可在培养基中加入牛奶或酪素，蛋白酶产生菌在平板上生长会形成透明的蛋白质水解圈。 ＊富集培养 主要是指利用不同微生物间生命活动特点的不同，制定特定的环境条件，使仅适应于该条件的微生物旺盛生长，从而使其在群落中的数量大大增加，更容易从混杂的群体中分离到特定的微生物。 富集条件可从多方面选择，如温度、pH、紫外线、高压、光照、氧气、营养等等。 例如：分离产芽孢细菌，可以对样品进行高温处理，然后在进行培养。

（5）单细胞（单孢子）分离法 采用显微分离法从混杂群体中直接分离单个细胞或单个个体进行培养以获得纯培养的方法。该方法要在显微镜下进行。 毛细管法：用毛细管提取微生物个体，适合于较大微生物。 显微操作仪：用显微针、钩、环等挑取单个细胞或孢子以获得纯培养。 小液滴法：将经过适当稀释后的样品制成小液滴，在显微镜下选取只含一个细胞的液滴来进行纯培养物的分离。

Methods for Counting Bacteria 二、微生物生长量的测定方法 （一）微生物细胞数目的检测法 1。总菌数的测定（计数器直接计数，染色涂片计数，比浊法） 2。活菌数的测定（平板计数法、液体稀释法、膜过滤法） For unicellular organisms such as the bacteria, growth can be measured in terms of two different parameters: changes in cell mass and changes in cell numbers. Methods for Measurement of Cell Mass Methods for measurement of the cell mass involve both direct and indirect techniques. 1. Direct physical measurement of dry weight, wet weight, or volume of cells after centrifugation. 2. Direct chemical measurement of some chemical component of the cells such as total N, total protein, or total DNA content. 3. Indirect measurement of chemical activity such as rate of O2 production or consumption, CO2 production or consumption, etc. 4. Turbidity measurements employ a variety of instruments to determine the amount of light scattered by a suspension of cells.  Particulate objects such as bacteria scatter light in proportion to their numbers. The turbidity or optical density of a suspension of cells is directly related to cell mass or cell number, after construction and calibration of a standard curve. The method is simple and nondestructive, but the sensitivity is limited to about 107 cells per ml for most bacteria. Methods for Measurement of Cell Numbers Measuring techniques involve direct counts, visually or instrumentally, and indirect viable cell counts. 1. Direct microscopic counts are possible using special slides known as counting chambers. Dead cells cannot be distinguished from living ones.  Only dense suspensions can be counted (>107 cells per ml), but samples can be concentrated by centrifugation or filtration to increase sensitivity. A variation of the direct microscopic count has been used to observe and measure growth of bacteria in natural environments. In order to detect and prove that thermophilic bacteria were growing in boiling hot springs, T.D. Brock immersed microscope slides in the springs and withdrew them periodically for microscopic observation. The bacteria in the boiling water attached to the glass slides naturally and grew as microcolonies on the surface. 2. Electronic counting chambers count numbers and measure size distribution of cells. For cells the size of bacteria the suspening medium must be very clean. Such elecronic devices are more often used to count eukaryotic cells such as blood cells. 3. Indirect viable cell counts, also called plate counts, involve plating out (spreading) a sample of a culture on a nutrient agar surface. The sample or cell suspension can be diluted in a nontoxic diluent (e.g. water or saline) before plating.  If plated on a suitable medium, each viable unit grows and forms a colony. Each colony that can be counted is called a colony forming unit (cfu) and the number of cfu's is related to the viable number of bacteria in the sample. Advantages of the technique are its sensitivity (theoretically, a single cell can be detected), and it allows for inspection and positive identification of the organism counted. Disadvantages are (1) only living cells develop colonies that are counted; (2) clumps or chains of cells develop into a single colony; (3) colonies develop only from those organisms for which the cultural conditions are suitable for growth. The latter makes the technique virtually useless to characterize or count the total  number of bacteria in complex microbial ecosystems such as soil or the animal rumen or gastrointestinal tract.  Genetic probes can be used to demonstrate the diversity and relative abundance of procaryotes in such an environment, but many species identified by genetic techniques have so far proven unculturable. 微生物体积小,个体生长很难测定,通常是测定微生物群体的生长量.通过微生物生长的测定，可以客观地评价培养条件、营养物质等对微生物生长的影响，客观地反应微生物生长的规律。 测定方法包括: 计数法、生物量法和生理指标等方法。 Methods for Counting Bacteria Direct Measurement of Microbial Growth 1. A standard plate count (viable count) reflects the number of viable microbes and assumes that each bacterium grows into a single colony; plate counts are reported as number of colony-forming units (CFU) per ml (CFU/ml) or per g (CFU/g) of sample. 2. A plate count may be done either by the pour plate method or the spread plate method. 3. In filtration, bacteria are retained on the surface of a membrane filter and then transferred to a culture medium to grow and subsequently be counted. 4. The most probable number (MPN) method can be used for microbes that will grow in a liquid medium; it is a statistical estimation. 5. In a direct microscopic count, the microbes in a measured volume of a bacterial suspension are counted with the use of a specially designed slide. Estimating Bacterial Numbers by Indirect Methods 1. A spectrophotometer is used to determine turbidity (optical density) by measuring the amount of light that passes through a suspension of cells. Plotting optical density vs. CFU/ml yields a roughly linear relationship and, once established, can be used to estimate the concentration of a bacterial cell suspension prior to performing a plate count. 2. An indirect way of estimating bacterial numbers is measuring the metabolic activity of the population, for example, acid production or oxygen consumption. 3. For filamentous organisms such as fungi, measuring dry weight is a convenient method of growth measurement. 计数法 通常用来测定样品中所含细菌、酵母菌、孢子等单细胞微生物的数量。计数法又分为直接计数法和间接计数法两种。

（二）微生物生长量的测定 1。直接法(干重法，体积法) 2。间接法（比浊法，碳、氮含量法，DNA测定法等）

1.血球计数板法 血球计数板是一块特制的载玻片，上面有一计数室，面积是1mm2，高0.1mm，容积是0.1mm3,整个计数室被划分为若干个中格和小格，当稀释的菌悬液被加到计数室后，通过计算方格中的菌数可推算出计数室内的总菌数，从而求出每毫升菌液所含的菌数。

原理：将1mm2×0.02mm的薄层空间划分为400小格，从中均匀分布地选取80小格，计数其中的细胞数目，换算成单位体积中的细胞数。 适用范围：个体较大细胞或颗粒，如血球、酵母菌等。不适用于细菌等个体较小的细胞，因为（1）细菌细胞太小，不易沉降；（2）在油镜下看不清网格线，超出油镜工作距离。 特点：快速，准确，对酵母菌可同时测定出芽率，或在菌悬液中加入少量美蓝可以区分死活细胞。

2.涂片染色法 应用：可同时计数不同微生物的菌数，适于土壤、牛奶中细菌计数。 方法：用镜台测微尺计算出视野面积；取 0.1ml菌液涂于1cm2面积上，计数后代入公式： 每ml原菌液含菌数 =视野中平均菌数×涂布面积/视野面积×10×稀释倍数

3.平板菌落计数法 1. A standard plate count (viable count) reflects the number of viable microbes and assumes that each bacterium grows into a single colony; plate counts are reported as number of colony-forming units (CFU) per ml (CFU/ml) or per g (CFU/g) of sample. 最常用的活菌计数法。 将适当稀释的菌液倾注平板或涂布在平板表面，经保温培养后，以平板上出现的菌落数乘以稀释度就可以计算出原菌液的含菌量。 直径9cm的培养皿平板上出现菌落数一般以50~500为宜。按照国家标准规定的样品菌落总数测定的计数原则，以平板菌落数在30~300之间为报告依据。 ★技术要求：样品充分混匀，操作熟练快速（15~20min完成操作），严格无菌操作； 注意事项：每一支吸管只能用于一个稀释度，样品混匀处理，倾注平板时的培养基温度； 适用范围：中温、好氧和兼性厌氧、能在营养琼脂上生长的微生物， 误差：多次稀释造成的误差是主要来源，其次还有由于样品内菌体分布不均匀、以及不当操作

★技术要求：样品充分混匀，操作熟练快速（15~20min完成操作），严格无菌操作； ★A standard plate count (viable count) reflects the number of viable microbes and assumes that each bacterium grows into a single colony; plate counts are reported as number of colony-forming units (CFU) per ml (CFU/ml) or per g (CFU/g) of sample. ★技术要求：样品充分混匀，操作熟练快速（15~20min完成操作），严格无菌操作； ★注意事项：每一支吸管只能用于一个稀释度，样品混匀处理，倾注平板时的培养基温度； ★适用范围：中温、好氧和兼性厌氧、能在营养琼脂上生长的微生物， ★误差：多次稀释造成的误差是主要来源，其次还有由于样品内菌体分布不均匀、以及不当操作

4。薄膜过滤计数法 常用该法测定含菌量较少的空气和水中的微生物数目。 将定量的样品通过薄膜（硝化纤维素薄膜、醋酸纤维薄膜）过滤，菌体被阻留在滤膜上，取下滤膜进行培养，然后计算菌落数，可求出样品中所含菌数。

5.干重法 将一定量的菌液中的菌体通过离心或过滤分离出来,然后烘干(干燥温度可采用105℃、100℃或80℃)、称重。一般干重为湿重的10%—20%，而一个细菌细胞一般重约10-12—10-13g。 该法适合菌浓度较高的样品。 举例：大肠杆菌一个细胞一般重约10–12~10–13g，液体培养物中细胞浓度达到2×109个/ml时，100ml培养物可得10~90mg干重的细胞。

6.比浊法 原理：是在一定范围内，菌悬液中的细胞浓度与混浊度成正比，即与光密度成正比，菌数越多，光密度越大。因此，借助于分光光度计，在一定波长下测定菌悬液的光密度，就可反应出菌液的浓度。 特点：快速、简便；但易受干扰。 ★方法：用分光光度计测定一系列已知浓度菌液的透光度，绘出标准曲线，测定未知菌液的透光度，从标准曲线上即可查出该菌液的浓度。 特点：快速、简便；但易受干扰。 用光密度（OD）在560nm波长处测溶液混浊度

7.生理指标法 测含氮量 蛋白质是细胞的主要物质，含量稳定，而氮是蛋白质的主要成分，通过测含氮量就可推知微生物的浓度。 一般细菌含氮量为干重的12.5%，酵母菌为7.5%，霉菌为6.0%，根据一定体积培养液中的含氮量再乘以6.25，就可测得粗蛋白的含量。 其他方法 含碳、磷、DNA、RNA、耗氧量、消耗底物量、产二氧化碳、产酸、产热、粘度等，都可用于生长量的测定。

第二节 微生物的生长曲线 一、微生物培养 ： 研究群体生长规律，首先应对微生物进行培养。培养的方法有： 分批培养和连续培养 第二节 微生物的生长曲线 一、微生物培养 ： 研究群体生长规律，首先应对微生物进行培养。培养的方法有： 分批培养和连续培养 这两种方法既可用于纯种培养，也可用于混合 同步培养技术（synchronous culture）：设法使群体中的所有细胞尽量都处于同样的细胞生长和分裂周期中，然后分析此群体的各种生物化学特征，从而了解单个细胞所发生的变化。 同步培养法：能获得处于同一生长阶段 的群体细胞的培养方法 同步生长：运用同步培养技术，控制微 生物生长，使之处于同一生长 阶段并同时分裂。

1 分批培养（batch culture） ： 分批培养（batch culture） ：将微生物置于一定容积的定量的培养基中培养，培养基一次性加入。不再补充和更换，最后一次性收获。(P116) Continuous Culture of Bacteria The cultures so far discussed for growth of bacterial populations are called batch cultures. Since the nutrients are not renewed, exponential growth is limited to a few generations. Bacterial cultures can be maintained in a state of exponential growth over long periods of time using a system of continuous culture (Figure 4), designed to relieve the conditions that stop exponential growth in batch cultures. Continuous culture, in a device called a chemostat, can be used to maintain a bacterial population at a constant density, a situation that is, in many ways, more similar to bacterial growth in natural environments. In a chemostat, the growth chamber is connected to a reservoir of sterile medium. Once growth is initiated, fresh medium is continuously supplied from the reservoir. The volume of fluid in the growth chamber is maintained at a constant level by some sort of overflow drain. Fresh medium is allowed to enter into the growth chamber at a rate that limits the growth of the bacteria. The bacteria  grow (cells are formed) at the same rate that bacterial cells (and spent medium) are removed by the overflow. The rate of addition of the fresh medium determines the rate of growth because the fresh medium always contains a limiting amount of an essential nutrient. Thus, the chemostat relieves the insufficiency of nutrients, the accumulation of toxic substances, and the accumulation of excess cells in the culture, which are the parameters that initiate the stationary phase of the growth cycle. The bacterial culture can be grown and maintained at relatively constant conditions, depending on the flow rate of the nutrients.

2 连续培养（continuous culture） 类型：恒浊连续培养和恒化连续培养(P119)

（1）连续培养原理 原理：当微生物在单批培养方式下生长达到对数期后期时，一方面以一定的速度流进新鲜培养基并搅拌，另一方面以溢流方式流出培养液，使培养物达到动态平衡，其中的微生物就能长期保持对数期的平衡生长状态和稳定的生长速率。 单批培养 恒浊法 恒化法 单批培养 连续培养 时间 连续流入 新鲜培养液 lg细胞数（个/ml） 连续培养

恒化连续培养 概念：以恒定流速使营养物质浓度恒定而保持细菌生长速率恒定的方法。 原理：通过控制某一种营养物浓度（如碳、氮源、生长因子等） ，使其始终成为生长限制因子，而达到控制培养液流速保持不变，并使微生物始终在低于其最高生长速率条件下进行生长繁殖。 特点：维持营养成分的亚适量，控制微生物生长速率。菌体生长速率恒定，菌体均一、密度稳定，产量低于最高菌体产量。 应用范围：实验室科学研究及污水生物处理。 恒化指的是恒定的化学环境，就是使培养液中的营养物浓度基本恒定，从而保证菌体的恒定生长。 营养物的浓度对菌体的生长有影响。一般情况下，营养物浓度偏高时，并不影响菌体生长速率，只是当浓度偏低或缺乏时，才对微生物的生长速率有影响，而且在一定范围内，生长速率与营养物浓度成正比。 通过控制某一种营养物，把这种物质的浓度调低一些，作为限制菌体生长的因子，而其它营养物都是过量的，这样，菌体的生长速率就取决于限制性物质的浓度，始终以一定的速度加入这种物质，可使菌体始终在低于其最高生长速度的条件下进行生长繁殖，保持恒定的生长速率。 特点：维持营养成分的亚适量，控制微生物生长速率。 概念：以恒定流速使营养物质浓度恒定而保持细菌生长速率恒定的方法。 原理：恒化器中动态平衡的稳定性，是以某种生长限制因子（如碳、氮源；生长因子；无机盐等）的浓度来控制菌的生长速度。 特点：维持营养成分的低浓度，控制微生物生长速率。

恒化器Chemostat 或bactogen

恒浊连续培养 概念：调节培养基流速，使培养液浊度保持恒定的连续培养方法。 原理：通过调节新鲜培养基流入的速度和培养物流出的速度来维持菌浓度不变,即浊度不变。主要采用恒浊器，当浊度高时，使新鲜培养基的流速加快，浊度降低，则减慢培养基的流速。 特点：基质过量，微生物始终以最高速率进行生长，并可在允许范围内控制不同的菌体密度；但工艺复杂，烦琐。 恒浊器（turbidostat） 工作原理：以光电控制系统测定培养器内微生物的生长密度，控制培养液流速，以保持菌体密度高、生长速度恒定的培养状态。其工作精度是由光电控制系统的灵敏度决定。 特点：微生物始终以最高生长速率进行生长，并可在允许范围内控制不同的菌体密度。 使用范围：用于生产大量菌体、生产与菌体生长相平行的某些代谢产物，如乳酸、乙醇等。 使用范围：用于生产大量菌体、生产与菌体生长相平行的某些代谢产物，如乳酸、乙醇等。

恒浊器与恒化器的比较 装置 控制对象 培养基 培养基流速 生长速率 产物 应用范围 恒浊器 菌体密度（内控制） 无限制生长因子 不恒定 最高 大量菌体或与菌体形成相平行的产物 生产为主 恒化器 培养基流速（外控制） 有限制生长因子 恒定 低于最高 不同生长速率的菌体 实验室为主

二、细菌的纯培养生长曲线 将少量细菌接种到一种新鲜的、定量的液体培养基中进行分批培养，定时取样计数，以细菌个数或细菌数的对数为纵坐标，以培养时间为横坐标，连接坐标纸上各点成一条曲线即细菌的生长曲线。 生长曲线可以细分为六个阶段、四个时期： 延迟期（停滞期）、加速期、 对数生长期、减速期、 稳定期（静止期） 、 衰亡期（或死亡期）。 (P116)

典型的生长曲线 （Growth curve） 延滞期 对数期 稳定期 衰亡期 将少量单细胞的纯培养，接种到一恒定容积的液体培养基中，在适宜条件下培养，定时取样，测菌量。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。 典型的生长曲线一般可分为延迟期、对数期、稳定期和衰亡期。 a. Lag Phase Organisms are adjusting to the environment ( little or no division). They are synthesizing DNA, ribosomes and enzymes to breakdown nutrients, and to be used for growth. b. Log or Logarithmic phase Division is at a constant rate (generation time) but varies with species, temperature and media. Cells are most susceptible to inhibitors. c. Stationary phase Dying and dividing organisms are at an equilibrium. Death is due to reduced nutrients, pH changes, toxic waste and reduced oxygen. Cells are smaller and have fewer ribosomes. In some cases cells do not die but they are not multiplying. d. Death or Decline phase The population is dying in a geometric fashion so there are more deaths than new cells. Deaths are due to the factors in stationary phase in addition to lytic enzymes that are released when bacteria lyse. 从曲线上可以看到以下现象： 时期的划分：按照生长速率常数（growth race constant）不同 加速期 减速期

①.停滞期（lag phase） 其它名称：迟滞期、调整期、适应期 1.现象：活菌数没增加，曲线平行于横轴。 2.特点：P117 生长速率= 0 细胞形态变大或增长 细胞内RNA特别是rRNA含量增高 合成代谢活跃（核糖体、酶类、ATP合成加快），易产生诱导酶 对外界不良条件敏感，（如氯化钠浓度、温度、抗生素等化学药物） 3.原因：适应新的环境条件，合成新的酶，积累必要的中间产物 Four characteristic phases of the growth cycle are recognized. 1. Lag Phase. Immediately after inoculation of the cells into fresh medium, the population remains temporarily unchanged. Although there is no apparent cell division occurring, the cells may be growing in volume or mass, synthesizing enzymes, proteins, RNA, etc., and increasing in metabolic activity. The length of the lag phase is apparently dependent on a wide variety of factors including the size of the inoculum; time necessary to recover from physiacal damage or shock in the transfer; time required for synthesis of essential coenzymes or division factors; and time required for synthesis of new (inducible) enzymes that are necessary to metabolize the substrates present in the medium. 延迟期 特点：开始时细胞一般不立即进行繁殖，细菌数几乎不增加，曲线稍平。此时期细胞内的代谢活动比较旺盛，细胞体积明显增大，在此期的后期，少数细胞开始分裂，曲线略有上升。 产生的原因：是细胞为了适应新环境需要进行调整，比如需要合成新的必需的酶、辅酶或某些中间代谢产物，或者缺乏足够的能量或生长因子。或接种时造成损伤等。 原因：由于细胞进入新环境, 细胞数目无增长，甚至有所下 降有一个适应过程，进行大量 的酶（诱导酶）的生成。 细胞特性:细胞的新陈代谢非 常旺盛，个体体积显著增大， 适应新环境，合成新的酶；有时可见到接种群体大部分死亡。如果接种用的是饥饿的细胞或新培养基营养不丰富，则该时期延长。

★影响延迟期长短的因素：P116-117 ◆菌种 ： 繁殖速度较快(世代时间短)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）； ◆营养：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。 培养基成分 接种到同样组成的培养基比接种到组成不同的培养基中，其延迟期要短些； 应用（意义）：由于延迟期的长短能影响微生物的正常生长周期，在发酵工业生产中延长生产周期，会降低设备的利用率，所以在生产实践中总是设法缩短延迟期。 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

认识延迟期的特点及形成原因对实践的指导意义： ◆在工业上需设法尽量缩短延迟期；P117 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 认识延迟期的特点及形成原因对实践的指导意义： 由于延迟期的长短能影响微生物的正常生长周期，在发酵工业生产中延长生产周期，会降低设备的利用率，所以在生产实践中总是设法缩短延迟期。 发酵工业上需尽量缩短该期，以降低生产成本 在食品工业上，尽量在此期进行消毒或灭菌

②.对数期（logarithmic phase） 其他名称：指数期 现象：细胞数目以几何级数增加，其对数与时间呈直线关系。 特点： 生长速率最大，即代时最短 菌体大小、形态、生理特征等比较一致 代谢最旺盛 细胞对理化因素较敏感 影响因素： 菌种 代谢产物 营养物浓度﹡ 氧气 2. Exponential (log) Phase. The exponential phase of growth is a pattern of balanced growth wherein all the cells are dividing regularly by binary fission, and are growing by geometric progression. The cells divide at a constant rate depending upon the composition of the growth medium and the conditions of incubation. The rate of exponential growth of a bacterial culture is expressed as generation time, also the doubling time of the bacterial population. Generation time (G) is defined as the time (t) per generation (n = number of generations). Hence, G=t/n is the equation from which calculations of generation time (below) derive. 对数期（logarithmic phase） 对数期的细菌细胞代谢活动最强，以最快的速度进行生长和繁殖，菌体数目按几何级数增加。对于细菌来说，此时期的菌数以2n速度增加,n代表细胞分裂的次数。 应用意义 （１）是代谢生理研究的良好材料 （２）增殖噬菌体的最适宿主菌龄，生产中接种的最佳种龄 此期的生理特点： 菌体代谢活跃，消耗营养物质多，生长速率快，菌体数目显著增多。 菌体大小、形态、生理特征等比较一致 处于该期的细胞对理化因素较敏感 由于此时期的菌种比较健壮，生产上常用该时期的菌体作为菌种。另外，实验室常用对数期的菌种作为实验材料研究微生物的代谢、遗传研究或进行染色、形态观察等。 发酵工业上尽量延长该期，以达到较高的菌体密度 食品工业上尽量使有害微生物不能进入此期 现象：细胞数目以几何级数增加，其对数与时间呈直线关系。（对于细菌来说，此时期的菌数以2n速度增加,n代表细胞分裂的次数。） 应用：是代谢生理研究的良好材料、增殖噬菌体的最适宿主菌龄、接种的最佳种龄

延长措施：定时定量加入营养物质，同时排出代谢产物，或使用连续培养。 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。 对数期（logarithmic phase） 应用意义 （１）是代谢生理研究的良好材料 （２）增殖噬菌体的最适宿主菌龄，生产中接种的最佳种龄 由于此时期的菌种比较健壮，生产上常用该时期的菌体作为菌种。另外，实验室常用对数期的菌种作为实验材料研究微生物的代谢、遗传研究或进行染色、形态观察等。

③. 静止期（stationary phase） 又称：稳定期或最高生长期 特点：①新增殖的细胞数与老细胞的死亡数几乎相等，微生物的生长速率处于动态平衡，培养物中的活细胞数目达到最高值。 ②细胞分裂速度下降，开始积累内含物，产芽孢的细菌开始产芽孢。 ③此时期的微生物开始合成次生代谢产物，对于发酵生产来说，一般在稳定期的后期产物积累达到高峰，是最佳的收获时期。若目标是菌体，则在静止期初期就要及时收获菌体。 产生原因： 营养物浓度的降低 有害代谢废物的积累（酸、醇、毒素等） 物化条件（pH、氧化还原势等）的改变; 溶解氧供应不足 3. Stationary Phase. Exponential growth cannot be continued forever in a batch culture (e.g. a closed system such as a test tube or flask). Population growth is limited by one of three factors: 1. exhaustion of available nutrients; 2. accumulation of inhibitory metabolites or end products; 3. exhaustion of space, in this case called a lack of "biological space". During the stationary phase, if viable cells are being counted, it cannot be determined whether some cells are dying and an equal number of cells are dividing, or the population of cells has simply stopped growing and dividing. The stationary phase, like the lag phase, is not necessarily a period of quiescence. Bacteria that produce secondary metabolites, such as antibiotics, do so during the stationary phase of the growth cycle (Secondary metabolites are defined as metabolites produced after the active stage of growth). It si during the stationary phase that spore-forming bacteria have to induce or unmask the activity of dozens of genes that may be involved in sporulation process. 稳定期： 特点：①新增殖的细胞数与老细胞的死亡数几乎相等，微生物的生长速率处于动态平衡，培养物中的细胞数目达到最高水平。 ②细胞分裂速度下降，开始积累内含物，产芽孢的细菌开始产芽孢。 ③此时期的微生物开始积累代谢产物，对于发酵生产来说，一般在稳定期的后期产物积累达到高峰，是最佳的收获时期。 稳定期的长短与菌种和环境条件有关，生产上常常通过补料、调节pH值、调整温度等措施，延长稳定期。 特点： 1 生长速率常数R等于0 2 菌体产量达到了最高值 3 合成次生代谢产物 4 细胞内出现储藏物质，芽孢菌内开始 产生芽孢 产生原因： 营养物尤其是生长限制因子的耗尽 营养物的比例失调，如碳氮比不合适 有害代谢废物的积累（酸、醇、毒素等） 物化条件（pH、氧化还原势等）不合适 产量常数： 概念：表示微生物对基质利用效率的高低 Y=菌体干重/消耗营养物质的浓度 根据产量常数可确定微生物对营养物质的需要量 如：Y=0.5，表示要得到5g菌体，需某营养物（葡萄 糖）10g。

应用意义： 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

④. 衰亡期（decline phase） 4. Death Phase. 特点： ① 细胞死亡数增加，死亡数大大超过新增殖的细胞数，群体中的活菌数目急剧下降，出现“负生长”。 ② 细胞进行内源性呼吸（因为营养缺乏），出现多形态、畸形或衰退形，芽孢开始释放。 ③ 因菌体本身产生的酶及代谢产物的作用，使菌体死亡。 衰亡期比其他各时期时间长，它的长短也与菌种和环境条件有关。 产生原因：生长条件的进一步恶化，使细胞内的分解代谢大大超过合成代谢，继而导致菌体的死亡 4. Death Phase. If incubation continues after the population reaches stationary phase, a death phase follows, in which the viable cell population declines. (Note, if counting by turbidimetric measurements or microoscopic counts, the death phase cannot be observed.). During the death phase, the number of viable cells decreases geometrically (exponentially), essentially the reverse of growth during the log phase. 衰亡期： 特点：①细胞死亡数增加，死亡数大大超过新增殖的细胞数，群体中的活菌数目急剧下降，出现“负生长”。 ②细胞内颗粒更明显，细胞出现多形态、畸形或衰退形，芽孢开始释放。 ③因菌体本身产生的酶及代谢产物的作用，使菌体死亡、自溶等，发生自溶的菌生长曲线表现为向下跌落的趋势。 衰亡期比其他各时期时间长，它的长短也与菌种和环境条件有关。 特点： 1 R为负值 2 细胞的形态发生变化，出现不规则的衰退形 3 释放次生代谢产物，芽孢等 4 菌体开始自溶 产生原因： 生长条件的进一步恶化，使细胞内的分解代谢大大超过合成代谢，继而导致菌体的死亡 现象：整个群体出现负生长（R < 0） 特点：细胞形态多样，产生膨大、不规则的退化形、出现自溶（autolysis）、产生或释放抗生素等次生代谢产物、释放芽孢等 产生原因：外界环境严重恶化、细胞内分解代谢大大超过合成代谢，导致菌体死亡。

三.丝状微生物的群体生长（不讲） 丝状微生物的纯培养采用孢子接种，在液体培养基中震荡培养或深层通气加搅拌培养，菌丝体通过断裂繁殖不形成产孢结构。可以用菌丝干重作为衡量生长的指标，即以时间为横坐标，以菌丝干重为纵坐标，绘制生长曲线。 可分为三个阶段： 1、生长停滞期 2、迅速生长期 3、衰退期

1、生长停滞期: 造成生长停滞的原因一是孢子萌发前真正的停滞状态，另一种是生长已经开始，但还无法测定。 2、迅速生长期:菌丝体干重迅速增加，其立方根与时间呈直线关系，菌丝干重不以几何级数增加，没有对数生长期。生长主要表现在菌丝尖端的伸长和出现分支、断裂等，此时期的菌体呼吸强度达到高峰，有的开始积累代谢产物。 3、衰退期:菌丝体干重下降，到一定时期不再变化。大多数次级代谢产物在此期合成，大多数细胞都出现大的空泡。有些菌丝体还会发生自溶菌丝体，这与菌种和培养条件有关。

四、活性污泥中的微生物生长规律 废水中微生物种类复杂，生长情况也复杂得多，但生长曲线的形态基本上是相似的。也分为三个时期：SBR（序批法间歇曝气器）即是该原理的应用。 生长上升阶段 生长下降阶段 内源呼吸阶段

五、微生物的生长曲线在废水处理中的应用 P120 在生物处理中，控制了—定的F／M值就可得出不同的微生物生长率、微生物的活性和处理效果。例如若采用一个较高的F／M值维持微生物在对数期的生长，则此时微生物繁殖很快，活力也很强，处理废水的能力必然较高。利用对数期进行废水生物处理，虽然反应速率快，但想取得稳定的出水及较高的处理效果亦比较困难。故一般在废水生物处理工程中，常利用减速生长期或内源呼吸初期的微生物的生长、活动，使废水中的有机物稳定化，并取得较好的处理效果。在活性污泥法的推流式曝气池进口附近，食料与微生物之比一般总是比较高的，但随着水流向出口处流动，此值将逐渐减小 （补充）

第二部分：环境因子 微生物与所处的环境之间具有复杂的相互影响和相互作用:一方面,各种各样的环境因素对微生物的生长和繁殖有影响,另一方面,微生物生长繁殖也会影响和改变环境.研究环境因素与微生物之间的关系,可以通过控制环境条件来利用微生物有益的一面,同时防止它有害的一面。

一、温度对微生物生长的影响 温度是影响微生物生长的最重要因素之一。 温度对微生物的影响具体表现在： 影响酶活性。温度变化影响酶促反应速率，最终影响细胞合成。 影响细胞膜的流动性。温度高，流动性大，有利于物质的运输，温度低，流动性降低，不利于物质运输，因此，温度变化影响营养物质的吸收与代谢产物的分泌。 影响物质的溶解度。对生长有影响。

微生物 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。 微生物 处于最适生长温度时，生长速度最快，代时最短。 超过最低生长温度时，微生物不生长，温度过低，甚至会死亡。 超过最高生长温度时，微生物不生长，温度过高，甚至会死亡。

根据微生物的最适生长温度分类 嗜冷微生物 嗜温微生物 嗜热微生物 超嗜热或嗜高温微生物 微生物类型 最低温度oC 最适温度oC 最高温度oC -5-0 5-10 20-30 嗜温微生物 25-40 45-50 嗜热微生物 30 50-60 70-80 超嗜热或嗜高温微生物 >55 70-105 110-113

嗜冷微生物嗜冷机制： （1）Ｅ系在低温下仍能起催化作用 （2）细胞膜含较多的不饱合脂肪酸在低温下仍具有通透性。 主要分布在地球的两极、冷泉、深海、冷冻场所及冷藏食品中。 （1）Ｅ系在低温下仍能起催化作用 （2）细胞膜含较多的不饱合脂肪酸在低温下仍具有通透性。

嗜热微生物嗜热机制 ①酶以及核糖体有较强的抗热性 ②核酸具有较高的热稳定性（核酸中G+C含量高（tRNA），可提供形成 氢键，增加热稳定性 ）。 ③细胞膜中饱和脂肪酸含量高，较高温度下能维持正常的液晶状态。

★不同生理生化过程的最适温度 ：柠檬酸生产菌黑曲霉2087，32-31℃生长快，而32 ℃ 微生物不同生理活动要求不同温度，所以最适生长温度 ≠ 发酵速度快、积累代谢产物多。 菌 名 生长温度 发酵温度 累积产物温度 （ ℃ ） （ ℃ ） （ ℃ ） Streptococcus thermophilus 37 47 37 S.lactis 34 40 产细胞：25~30 产乳酸：30 Streptomyces griseus 37 28 _ Corenybacterium pekinense 32 33~35 _ Clostridium acetobutylicum 37 33 _ Penicilium chrysogenum 30 25 20 以青霉素的生产为例：培养165小时采用分段控制温度的方法，其青霉素产量比始终在30 ℃培养提高了14.7%。 分段控制方式：0~5小时，30 ℃；5~40小时，25 ℃；40~125小时，20 ℃；125~165小时，25 ℃。 ：柠檬酸生产菌黑曲霉2087，32-31℃生长快，而32 ℃ 产酸多。

高温与低温对微生物的影响 1、高温对微生物的影响 高温下蛋白质不可逆变性，膜受热出现小孔，破坏细胞结构（溶菌）。用于灭菌。 2、低温对微生物的影响 当环境温度低于微生物的最适生长温度时，微生物的生长繁殖停止，用于保存食物和菌种。 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

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.分干燥灭菌与湿热灭菌。 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。分为巴斯德消毒和煮沸消毒法。消毒效果取决于消毒时的温度和消毒时间。 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。 化疗（chemotheraphy）即化学治疗。利用具有高度选择毒力的化学物质抑制宿主体内病源微生物的生长繁殖，以达到治疗该传染病的一种措施

二、 pH pH值对微生物生长的影响机制 ◆影响膜表面电荷的性质及膜的通透性，进而影响对物质的吸收能力。

一些微生物的生长酸碱度 大多数细菌、藻类和原生动物的最适pH为6.5-7.5；放线菌在中性偏碱性的环境pH为7.5-8.0，霉菌与酵母在酸性环境pH为5-6和3-6。

不同微生物的生长pH值范围 微生物 pH值 最低 最适 最高 最低 最适 最高 Thiobacillus thiooxidans 氧化硫硫杆菌 0.5 2.0~3.5 6.0 Lactobacillus acidophilus 嗜酸乳杆菌 4.0~4.6 5.8~6.6 6.8 Rhizobium japonicum 大豆根瘤菌 4.2 6.8~7.0 11.0 Azotobacter chroococcum 圆褐固氮 4.5 7.4~7.6 9.0 Nitrosomonas sp. 硝化单胞菌 7.0 7.8~8.6 9.4 Acetobacter aceti 醋化醋杆菌 4.0~4.5 5.4~6.3 7.0~8.0 Staphylococcus aureus 金黄葡球菌 4.2 7.0~7.5 9.3 Chlorobium limicola 泥生绿菌 6.0 6.8 7.0 Thurmus aquaticus 水生栖热菌 6.0 7.5~7.8 9.5 Aspergillus niger 黑曲霉 1.5 5.0~6.0 9.0 一般放线菌 5.0 7.0~8.0 10.0 一般酵母菌 3.0 5.0~6.0 8.0

生长的最适pH值与发酵的最适pH值 同一种微生物在其不同的生长阶段和不同的生理生化过程中，对pH值的要求也不同。 举例：Aspergillus niger在pH2~2.5范围时有利于合成柠檬酸，当在pH2.5~6.5范围内时以菌体生长为主，而在pH7.0时，则以合成草酸为主。 微生物 生长最适pH 合成抗生素最适pH 灰色链霉菌 6.3~6.9 6.7~7.3 红霉素链霉菌 6.6~7.0 6.8~7.3 产黄青霉 6.5~7.2 6.2~6.8 金霉素链霉菌 6.1~6.6 5.9~6.3 龟裂链霉菌 6.0~6.6 5.8~6.1 灰黄青霉 6.4~7.0 6.2~6.5 同一种微生物在不同的生理阶段对pH值的要求也不同，在发酵工业中，控制pH值尤其重要，如黑曲霉在pH2-2.5主要产柠檬酸， pH2.5-6.5 以菌体生长为主，pH7时以合成草酸为主

三、氧化还原电位（Eh） 氧化还原电位的单位是V或mV，一般 好氧微生物：> +0.1 V 最适+0.3~+0.4V

影响氧化还原电位的因素 氧分压：氧分压高，氧化还原电位高 pH值：pH值高，氧化还原电位高 还原剂：如抗坏血酸，硫二乙醇钠，谷胱甘肽，硫化氢，铁等均可降低环境的氧化还原电位。

四、溶解氧 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：

专性好氧菌（strict aerobe）P128 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。 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、过氧化氢酶和脱氢酶。 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。

水的活度和渗透压 见前所讲

其它不利环境因子的影响 紫外线与电离辐射 超声波 重金属 干燥 化学药剂 抗生素

紫外线 紫外线杀菌或诱变原理： 定义：波长在100 — 400nm的电磁辐射为紫外线。 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260nm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。 应用： 由于穿透力差，只适用于 表面消毒 空气消毒 诱变育种。

电离辐射 χ、γ、β射线 ，波长短，能量高，有较强的杀伤力。 作用原理 ：可引起水和其他物质的电离，产生游离基，使核酸、蛋白质或酶发生变化，造成细胞损伤或死亡。 特点：穿透力强，非专一性，作用于一切细胞成分，对所有生物均有杀伤作用。 应用：用于杀菌或菌种诱变。

超声波 超声波：每秒钟振动在1600以上的声波。 机理：引起膜破坏，细胞破裂，内涵物逸出。 应用： 破碎细胞，提取胞内物质（代谢产物、酶等） 杀菌,超声波杀菌效力大小与频率、强度、处理时间等多种因素有关。

微波 微波：微波的范围在915—2450MHz/s之间。 机理：微波产生热效应，使蛋白质、酶等物质变性，导致微生物死亡。 特点：加热均匀，热能利用率高、加热时间短。 应用：食品消毒、灭菌。

干燥 干燥抑制微生物生长或造成其死亡的原因： 干燥能引起微生物细胞内蛋白质的变性和盐类等物质浓度提高，从而抑制生长或造成微生物死亡

重金属 汞、银、铜、铅及其化合物 杀菌机理： 与酶的基团结合，使酶失去活性；或与菌体蛋白结合，使之变性或沉淀。

抗生素： 概念： 抗生素：微生物在其生命过程中所产生的一类低分子量代谢产物，在很低浓度下就能抑制或杀死其它微生物的生长。 最小抑制浓度（Minimal Inhibitory Concentration,MIC）:表示抗生素的抗菌活性，单位是g/ml.MIC可以在液体试管或固体平板上测定， 抗菌谱：抗生素的作用对象有一定范围，这种作用范围称该抗生素的抗菌谱。广谱～：对多种微生物有作用（如：土霉素、四环素）；窄谱～：仅对某一类微生物有作用（如：多粘菌素） 作用机制： 1）抑制细胞壁的合成；（如：青霉素） 2）破坏细胞膜功能；（如：多粘菌素可作用于膜磷脂使膜溶解） 3）抑制蛋白质合成；（如：氯霉素，四环素、链霉素等） 4）干扰核酸代谢；（如：利福霉素、新生霉素、丝裂霉素、灰黄霉素） 定义和分类，参见：工微308；黄梨秀158。 氯—30;四链卡那—50; 利福—rna聚合酶;

化学药剂 氧化剂、还原剂、酚类、醇类、新洁尔灭、毒性物质、染料、抗代谢物、抗生素等对微生物的影响。常用的消毒防腐剂及其应用 类型 名称及使用方法 作用原理 应用范围 醇类 70%—75%乙醇 脱水、蛋白质变性 皮肤、器皿 醛类 0.5%—10%甲醛 2%戊二醛（pH=8） 蛋白质变性 房间、物品消毒（不适合食品厂） 酚类 3%—5%石炭酸 2%来苏儿 3%—5%来苏儿 破坏细胞膜、蛋白质变性 地面、器具 皮肤 氧化剂 0.1%高锰酸钾 3%过氧化氢 0.2%—0.5%过氧乙酸 氧化蛋白质活性基团，酶失活 皮肤、水果、蔬菜 皮肤、物品表面 水果、蔬菜、塑料等

类型 名称及使用方法 作用原理 应用范围 重 金 属 盐 类 0.05%—0.1%升汞 2%红汞 0.1%—1%硝酸银 0.1%—0.5%硫酸铜 蛋白质变性、酶失活 变性、沉淀蛋白 非金属器皿 皮肤、粘膜、伤口 皮肤、新生儿眼睛 防治植物病害 表 面 活 性 剂 0.05%—0.1% 新洁尔灭 杜灭芬 蛋白变性、破坏细胞膜 皮肤、粘膜、器械 皮肤、金属、棉织品、塑料

菌种的退化、复壮和保藏 退化与复壮的概念 退化（degeneration）：在微生物的生长过程中，由于变异的存在，使原有的优良性状发生负变，即菌种的退化。 复壮(rejuvenation)：狭义的复壮是指在菌种已发生衰退的情况下，通过纯种分离和生产性能测定等方法，从衰退的群体中找出未衰退的个体，以达到恢复该菌原有典型性状的措施；广义的复壮是指在菌种的生产性能未衰退前就有意识的经常、进行纯种的分离和生产性能测定工作，以期菌种的生产性能逐步提高。实际上是利用自发突变（正变）不断地从生产中选种。

一、防止菌种退化的方法 控制传代的次数（一般在DNA的复制过程中，碱基的错配率是5x10-4，自发突变的频率为10-8~10-9，采用良好的菌种保藏方法，可以减少移种和传代的次数） 创造良好的培养条件 利用不同类型的细胞进行接种传代：对丝状微生物而言，通常采用稳定的单核孢子进行接种。 采用有效的菌种保藏方法

菌种的复壮措施 纯种分离 菌落纯的分离方法（平板表面涂布法，平板划线 分离法，琼脂培养基浇注法） 细胞纯的分离方法（分离小室进行单细胞分离， 显微操纵器进行单细胞分离，菌丝尖端切割法进 行单细胞分离） 通过宿主体内生长进行复壮（如Bacillus thuringiensis的复壮） 联合复壮（诱变复壮）

二、菌种的保藏 中国微生物菌种保藏委员会(CCCCM) 菌种保藏的任务：广泛收集实验室和生产菌种、菌株（包 括病毒株以及动、植物细胞株和质粒等）的基础上，使之达到 不死亡、不退化、不污染，以便于研究、交换和使用的目的。 常用的菌种保藏机构： 中国微生物菌种保藏委员会(CCCCM) 美国的典型菌种保藏中心(ATCC)

菌种保藏的原理 挑选典型菌种的优良纯种，一般采用微生物的休眠体（如孢子、芽孢等）采用人工条件 （如干燥、低温、缺氧、避光、缺乏营养以及添加保护剂或酸碱中和剂等），使微生物代谢变弱，处于休眠状态。

菌种保藏的方法 定期移植法：斜面低温保藏法 干燥法：砂土管保藏法、麸曲保藏法等 隔绝空气法：液体石蜡保藏法 蒸馏水悬浮法：藻类的保存 综合法：以上方法的综合。

几种常用菌种保藏方法的比较 方法名称 主要措施 适宜菌种 保藏期 评价 冰箱保藏法（斜面） 冰箱保藏法（半固体） 石蜡油封藏法* 沙土保藏法 冷冻干燥法 低温 低温、缺氧 干燥、无营养 干燥、无氧、低温、有保护剂 各大类 细菌、酵母菌 各大类** 产孢子微生物 3~6月 6~12月 1~2年 1~10年 5~15年以上 简便 简便有效 简便、有效

学习要点 微生物的培养方式 微生物的生长曲线 影响微生物生长的环境因子 菌种复壮的措施