文档介绍：第六章微生物的生长及其控制
要点:
微生物生长的测定:测定微生物的生长情况,可选用微生物的细胞数目或生长量等作为指标。
测定细胞数目常用直接计数法、间接计数法以及其他计数法(比浊法和膜过滤等);
测定微生物的生长量常用测体积、称重量的直接法以及测含氮量、DNA含量和其他生
理指标的间接法。
同步生长:通过同步培养的手段而使细胞群体中各个体处于分裂步调一致的生长状态,称为
同步生长。获得微生物同步生长的方法主要有选择法和诱导法两大类。
典型生长曲线:单细胞微生物在分批培养时,其生长规律可用典型生长曲线描述,通常可分
为四个时期:延滞期、指数期、稳定期和衰亡期。研究和运用微生物生长规律对基
础理论研究和指导生产实践都有重要的意义,连续培养的产生就是一例。
影响微生物生长的因素:影响微生物生长的环境因素主要是温度、氧气和pH。根据最适生
长温度的不同可将微生物分为三类:嗜冷菌、嗜温菌和嗜热菌。根据微生物和氧的关
系,可把它们分为专性好氧菌、兼性厌氧菌、微好氧菌、耐氧菌和(专性)厌氧菌五
大类。不同微生物有其生长的最适pH范围;微生物生长会改变环境的pH并导致对自
身生长的不利状态,为此,在实验室或生产实践中就应采用相应措施调整微生物培养
物的pH。
微生物培养法:实验室和生产实践中培养微生物的方法和装置很多。在实际工作中通常根据微生物的种类和培养目的等方面的不同进行选择。
微生物生长的控制:微生物研究或生产实践中,常常需要控制所不期望的微生物的生长。任
何杀死或抑制微生物的方法都可以达到控制微生物生长的目的,它们包括加热、低温、
干燥、辐射、过滤等物理方法和消毒剂、防腐剂、化学治疗剂等化学方法两大类。
灭菌:利用强烈的理化因素杀死物体中所有微生物的措施称为灭菌。
消毒:采用温和的理化因素杀死物体中所有病原微生物的措施称为消毒。
防腐:利用某种理化因素抑制微生物生长的措施称为防腐。
化疗:利用具有高度选择毒力的化学物质抑制宿主体内病原微生物或病变细胞的治疗措施
称为化疗。
微生物在适宜的环境条件下,不断吸收营养物质,按其自身方式进行新陈代谢。如果同化(合成)作用的速度超过了异化(分解)作用,则其原生质的总量(重量、体积、大小)就不断增加,于是出现了个体细胞的生长;如果这是一种平衡生长,即各种细胞组分是按恰当比例增长时,则达到一定程度后就会引起个体数目的增加,对单细胞的微生物来说,这就是繁殖,不久,原有的个体就发展成为一个群体。随着群体中各个个体的进一步生长、繁殖,就引起了这一群体的生长。群体的生长可用其重量、体积、个体浓度或密度等作指标来测定。所以个体和群体间有以下关系:
个体生长→个体繁殖→群体生长
群体生长= 个体生长+ 个体繁殖
除了特定的目的以外,在微生物的研究和应用中,只有群体的生长才有意义,因此,在微生物学中,凡提到“生长”时,一般均指群体生长,这一点与研究大型生物时有所不同。
第一节微生物生长的测定
测定不同种类、不同生长状态微生物的生长情况,需要选用不同的指标。通常对单细胞微生物来说,既可测定细胞数目,又可测定生长量;而对多细胞(尤其是丝状真菌),则常以菌丝生长的长度等作为生长指标。测定微生物生长的方法多种多样,在实际工作中,可根据研究对象或要解决的问题加以选择。
一、微生物细胞数目的测定
测定微生物细胞数目的方法很多,但它们都只适用于测定处于单细胞状态的细菌和酵母菌,而对于放线菌和霉菌等丝状生长的微生物而言,则只能测定其孢子数。
(一)直接计数法
指用计数板(如血球计数板、细菌计数板)在光学显微镜下观察细胞并进行计数的方法。此法十分常用,但所得的数目是包括死细胞在内的总菌数。为解决这一矛盾,已有用特殊染料作活菌染色后再用光学显微镜计数的方法,例如用美蓝液对酵母菌染色后,其活细胞为无色,而死细胞则为蓝色,故可作分别计数;又如,细菌经吖啶橙染色后,在紫外光显微镜下可观察到活细胞发出橙色荧光,而死细胞则发出绿色荧光,因而也可作活菌和总菌计数。
(二)间接计数法
是一种活菌计数法,主要依据活菌在液体培养基中会使其变混或在固体培养基上(内)形成菌落的原理而设计的。
此法适用于各种好氧或厌氧微生物。其主要操作(图6-1)是把稀释后的一定量菌样通过浇注或涂布的方法,让其内的微生物单细胞一一分散在琼脂平板上(内),待培养后,每一活细胞就形成一个单菌落,此即“菌落形成单位”(cfu),根据每皿上形成的cfu数乘上稀释度就可推算出菌样的含菌数。此法最为常用,但操作较烦琐且要求操作者技术熟练。为克服此缺点,国外已出现多种微型、快速、商品化的用于菌落计数的小型纸片或密封琼脂板。其主要原理是利用加在培养基中的活菌指示剂TTC(2,3,5-氯化三