ngate roll-tube technique): 用于厌氧菌菌落计 数
总细胞计数 total cell counting
7
用细菌计数板或血球计数板在光学显微镜下直接观察计数
测定生长繁殖的方法
直接计数法的优缺点
- 快速简便，还可知细胞的形态特征 • 不适于对运动细菌的计数 • 不能区分死菌与活菌 • 个体小的细菌在显微镜下难以观察 • 需要相对高的细菌浓度
- 环境条件诱导法: 氯霉素抑制蛋白质合成、细菌芽孢诱导发芽、 藻类细胞的光照和黑暗控制..
- 机械筛选法: 利用处于同一生长阶段细胞的体积、大小的相似性 (如Helmstetter-Cummings膜洗脱法)
机械筛选法获得同步生长细胞
• Helmstetter-Cummings 法 系最经典的获得同步生长的 方法
微生物的生长及其控制
第一节 测定生长繁殖的方法 第二节 微生物的生长规律 第三节 影响微生物生长的主要因素 第四节 微生物培养法概论 第五节 有害微生物的控制
微生物的生长及其控制
第一节 测定生长繁殖的方法
第二节 微生物的生长规律 第三节 影响微生物生长的主要因素 第四节 微生物培养法概论 第五节 有害微生物的控制
测定生长繁殖的方法
直接计数法的优缺点
•… • 当样品中菌数很低时, 可将一定体积的水样通过膜过滤器, 然后将滤
膜干燥、染色, 并经处理使膜透明, 再在显微镜下计算膜上(或一定 面积中)的细菌数
Counting bacteria by filtration
10
plate colony counting
• 原理：同一生长期细菌与膜 结合牢固程度相当
• 由于细胞的个体差异,同步生 长往往只能维持2-3个世代, 随后又逐渐转变为随机生长
单细胞微生物的典型生长曲线
生长曲线 growth curve: 定量描述液体培养基中微生物群 体生长规律的实验曲线
典型生长曲线: 延滞期 指数期 稳定期和衰亡期
丝状菌的“非典型”生长曲线: 延滞期 、快速生长期(培养时间与菌丝体干 重的立方根成线性关系)和衰退期
第二节 微生物的生长规律
第三节 影响微生物生长的主要因素 第四节 微生物培养法概论 第五节 有害微生物的控制
微生物的个体生长和同步生长
个体生长 individual growth: 微生物细胞从小到大的生长过 程 (以及随之发生的阶段性的极其复杂的生物化学变化和细 胞学变化)
同步生长 synchronous growth: 通过同步培养技术使微生 物群体中的各个个体处于分裂步调一致的生长状态*
- 直接法: 利用计数板在光学显微镜下直接观察细胞并进行计数(总菌 数) ->活菌染色 vital staining: 酵母菌的美蓝染色, 细菌丫啶橙染色
- 间接法 (活菌计数法 viable cell counting): 原理是活菌生长使液体 培养基变浑浊或在固体培养基上形成菌落
• 平板菌落计数法 plate colony counting: 稀释菌液->浇注平板或涂 布平板 ->菌落形成单位 cfu
- 直接法 (测体积或干重) - 间接法 (比浊法 A450-650 nm、生理指标如含氮/碳/磷量, DNA,
RNA, ATP..)
用刻度离心管将微生 物离心, 测沉降量
分光光度计测定
微生物悬浮液的 光密度(optical density) , 以OD 值表示菌量
测定生长繁殖的方法
计繁殖数 (计算个体数目)
延滞期 LAG PHASE
影响延滞期长短的因素:
- 接种龄 (即接种物inoculum的生长年龄) - 接种量 (与延滞期成反比, 发酵工业 1:10 v/v) - 培养基成分 (营养丰富的天然培养基 vs 营养单调的组合培养基)
指数期 EXPONENTIAL PHASE
生长曲线中紧接着延滞期的一段细胞数以几何级数增长的 时期
主要特点:
- 生长速率常数R最大 (代时或倍增时间最短) - 平衡生长 balanced growth - 酶系统活跃, 代谢旺盛
影响指数期微生物代时长短的因素:
- 菌种 (如E. coli 12.5-17 min, Bacillus subtilis 26-32 min..) - 营养成分 (E. coli in milk 12.5 min and in broth 17.0 min at 37oC) - 营养物浓度 (既影响生长速率又影响生长总量 ->生长限制因子) - 培养温度 (及对工业发酵和食物保藏的启示)
微生物个体和群体的关系
- 个体生长 ->个体繁殖 ->群体生长 (population growth*) (群体生长 = 个体生长 + 个体繁殖)
研究微生物生长繁殖规律的意义: 研究微生物生理、生化和遗 传等的重要指标, 生产实践上的应用或有害微生物防治
测定生长繁殖的方法
测生长量: 基于原生质含量增加的原理
生长速率常数 growth rate constant: 微生物每小时分裂的次数 (R)
延滞期 LAG PHASE
指少量单细胞微生物接种到新鲜培养液中后, 在开始培养 的一段时间内, 因代谢系统适应新环境的需要, 细胞数目没 有增加的一段时期
主要特点:
- 生长速率常数R为0 - 细胞形态变大或增长 (许多杆菌可长成丝状) - 细胞内RNA尤其是rRNA含量增高 - 合成代谢活跃 (核糖体, 酶类及ATP) - 对外界不良条件敏感 (盐浓度, 温度, 抗生素等)
地球估计有4-6 X1030个原核生物细胞
Bacteria
Archaea
water
vs
soil
vs
sediment
微生物的生长繁殖
生长 growth: 同化(合成)作用的速度超过异化(分解)作用 ->原 生质总量(体积和重量)不断增加
繁殖 reproduction: 这种平衡生长达到一定程度后将会引起个 体数目的增加
✓样品充分混匀 ✓每支移液管及涂棒只能接触一 个稀释度的菌液 ✓同一稀释度要三个以上重复并 取平均值 ✓在合适的稀释度下, 每一个活细 胞在固体平板上(内)形成一个单 菌落 ✓每个平板上的菌落数目合适, 一 个9-cm直径平板上一般以 50~500个为宜
12
第六章 微生物的生长及其控制
第一节 测定生长繁殖的方法