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微生物的生长与环境条件 PPT
该时期有几个特点: 生长繁殖的速度几乎等于零。 细胞形态增大; 细胞内RNA尤其是rRNA含量增高,原生质呈嗜碱性。 合成代谢活跃,核糖体、酶类和ATP的合成加快,易 产生诱导酶。 对外界不良条件反应敏感。
影响适应期长短的因素很多
菌种的菌龄 菌龄即“种子”(inoculum)的群体生长 年龄,亦即它处在生长曲线上的哪一个阶段。 接种量 接种量的大小明显影响适应期的长短。 培养基成分
在稳定期时,细胞开始贮存糖原、异染颗粒和脂肪 等贮藏物;多数芽孢杆菌在这时开始形成芽孢;有的 微生物在稳定期时还开始合成抗生素等次生代谢产物。
衰亡期(decline phase或death phase)
特点 死亡速率大于生长速率 菌体开始自溶 细胞形态多样,染色性改变
生产上 要掌握发酵时间
Lg 细胞数/ml x2 x1
t1 t2 培养时间
指数期生长的数学模型
繁殖代数 n=3.322(lgx2-lgx1) 生代长时速G=率常数tR2-=t31.322(tl2g-xt21-lgx1)
3.322(lgx2-lgx1)
影响指数期的因素
菌种 营养成分 营养物浓度 培养温度
稳定期(stationary phase)
Part 1 微生物的生长 Part 2 环境条件对微生物的影响 Part 3 微生物的控制
概念
生长:细胞体积的增大; 繁殖:细胞数量的增加 ✓ 单细胞微生物
生长与繁殖难以区分,以群体数目的增加 作为生长的标志。 ✓ 多细胞丝状微生物
细胞物质量的增加作为生长的标志,通过 形成孢子(有性与无性)使得个体数目的增 加叫作繁殖
(一)水活度的概念
AW=P/PO 式中: P —— 一定温度下基质环境的水蒸汽压 Po —— 相同温度下纯水的水蒸汽压
(二)适合在不同水活度下生长的微生物
一些微生物主要类群的最低水分活度(AW)
氧气对微生物生长的影响
需氧微生物(aerobe)
绝大多数丝状真菌、放线菌和部分细菌属于这个类型。
特点
生长速率几乎等于死亡速率,细胞浓度不增加。 基质大量消耗,代谢物大量积累。
生产上 尽量延长稳定期
稳定期到来的原因主要是: ①营养物尤其是生长限制因子的耗尽; ②营养物的比例失调,例如C/N比值不合适等; ③酸、醇、毒素或H2O2等有害代谢产物的累积; ④pH、氧化还原势等物化条件越来越不适宜等等。
2、低温对微生物的影响
降低酶活性。大多数微生物活动降低、休眠,甚至死亡。 少数能正长。
细胞内水分转变为冰晶体,引起细胞明显脱水,而不能 存活。
细胞内形成的冰晶对微生物细胞产生机械性的伤害。
注意:
✓微生物不同,反应不同 ✓冷冻速度不同,反应不同 ✓冷冻和解冻交替,比一直冷冻更易死亡。 ✓环境条件不同,反应不同:pH低、水分多,死亡快; 糖 、盐、蛋白质、脂肪含量高则死亡慢。
厌氧微生物(anaerobe)
主要是一些细菌属于这一类群,如梭状芽孢杆菌属(Clostridium)、 产甲烷杆菌属(Matharobacterium)等。
兼性厌氧微生物(facultative aerobe)
低温用于食品保藏
低温保藏是食品贮藏中,品质下降最低的一种贮藏方法。 寒冷温度:(14-7℃) 嗜冷微生物能生长,但生长 比较慢 ,贮藏有效期比较短,贮藏果蔬食品。 冷藏温度:(7-0℃)(常用4-8℃) 嗜冷微生物能缓慢生长,多数病原菌不能生长 ,保藏 有效期较短,贮藏食品:肉、禽蛋、乳品、果蔬等。 冻藏温度:低于0℃(常用-18℃) 几乎可以阻止所有微生物的生长,可进行长期贮藏,但 食品品质。
微生物的分离与纯培养
▪ 微生物的分离
✓ 稀释平板法 ✓ 划线法 ✓ 单细胞分离法 ✓ 选择培养基分离法
▪ 微生物的纯培养
✓ 分批培养与连续培养 ✓ 厌氧培养
物理因素
温度 水分活度 氧气和氧化还原电位 辐射作用
化学因素
pH值 可抑制或杀灭微生物的常见化学物
生物因素对微生物生长的影响
一般把典型生长曲线划分为适应期、对数增长期 (指数期)、稳定期和衰亡期等四个时期。
该生长曲线只适用于单细胞微生物,包括细菌和酵 母菌。
注:图中隐藏链接
适应期(adaptive phase)
适应期的出现,可能是因为在接种到新鲜培养液的 细胞中,一时还缺乏分解或催化有关底物的酶,或是缺 乏充足的中间代谢物。
微生物生长的测定
全数测定 ✓ 计数器法 ✓ 比浊法 活菌计数 ✓ 稀释平板法(膜过滤法) ✓ 液体稀释培养法 ✓ 细胞物质量的测定(间接测定法)
4. Direct Microscopic Count
Counting chamber of known volume
大家有疑问的,可以询问和交流
生产上——尽量缩短延滞期
增加接种量 适龄菌种(对数生长期) 用与培养菌种相同组成分的培养基
对数增长期 (logarithmic phase)
又称为指数增长期(exponential phase),是指在生长 曲线中,紧接着适应期的一个细胞以几何级数速度分裂 的一段时期。
对数增长期有以下几个特点: 生长繁殖的速度很快,世代时间均匀一致; 酶系活跃,代谢旺盛。 菌细胞的形态特征均匀一致,最代表种的特征; 此时期内的微生物的生化特性均匀一致,并且典型。
温度影响微生物生长的一般规律
➢ 最低温度:微生物能生长的温度低限 ➢ 最适温度:微生物生长繁殖速度最快的温度 ➢ 最高温度:微生物能生长的温度高限
不同微生物类群适应的温度范围
高温和低温对微生物的影响
1、高温的影响
引起菌体蛋白质等大分子物质的变性
影响高温效应的因素 菌种与菌龄
高温延续的时间 菌体所处介质 菌体密度
可以互相讨论下,但要小声点
Dilution Results
干重法 含氮量法 DNA法 生理指标测定法
把一定微生物接种到一定量的液体培养基中,在一 定条件下进行一次性培养,定时取样测定活菌数, 以活菌数的对数值为纵坐标,以培养时间为横坐标, 就可以画出一条有规律的曲线,这就是微生物的典 型生长曲线(growth curve)。