文档介绍：污染控制微生物学
微生物纯培养的生长
单细胞挑取法
单细胞挑取法是从待分离材料中只挑取一个细胞来培养。可用一台显微挑取器，装置于显微镜上，把一滴细菌悬浮液置于载玻片上，用装于显微挑取器上的极细的毛细吸管，在显微→22→23→…2n。每分裂一次为一个世代，每经过一个世代，群体数目增加一倍。可见，细菌的群体生长是按指数速率进行的，因而亦称做指数增长。细菌群体的这种指数增长可用以下方程式表示
微生物的生长曲线
细菌群体的这种指数增长可用以下方程式表示：
Ｘ2=Ｘ1 · 2ｎ
式中：Ｘ1、Ｘ2——分别为时间ｔ1和ｔ2时刻的细胞数； ｎ——世代数。
世代时间是由遗传性决定的，不同菌种对数期的世代时间不同，同一菌种的世代时间受培养基组成及物理环境的影响也不同。
对数期细菌的生长速度达到高潮，世代时间最短，细胞的代谢活性比较稳定，酶的活力也高。这个时期的细胞是作为研究工作的理想材料。
微生物的生长曲线
稳定期(stationary phase)
由于在生长过程中，营养物质不断被消耗，同时，某些有毒性的代谢产物不断积累，致使细菌分裂的速率降低，世代时间延长，细菌细胞活力减退。这时，群体中细菌的繁殖速度与死亡速度近乎相等，活菌数目保持稳定。
处于稳定期的细胞开始积累体内贮藏物质，如肝糖粒、淀粉粒、异染颗粒等，研究认为，此时菌胶团细菌大量分泌体外贮藏物质荚膜，所以，更易形成菌胶团。大多数产芽孢细菌在此时期开始产生芽孢。
微生物的生长曲线
衰亡期(death phase)
此期环境变得更不适于微生物生长，细胞的活力继续衰退，死亡率大于繁殖率，活菌数迅速减少。在衰亡期中细胞形状和大小很不一致，有些产生畸形细胞，细菌的生命活动主要依赖于内源呼吸，并呈现大量死亡。
微生物的生长曲线反映一种微生物在一定生活环境中的生长繁殖和死亡规律。它既可作为营养和环境影响的理论研究指标，亦可作为调控微生物生长发育的依据，指导微生物生产实践。
微生物的生长曲线
微生物的生长曲线
连续培养
研究细菌纯培养的生长曲线是采用分批培养，或称为间歇培养(batch culture)。分批培养就是在一定体积的液体培养基中接种少量细菌并保持一定的条件(如温度、pH、溶解氧等)进行培养，结果出现了细菌数量由少到多，并达到高峰，又由多变少的变化规律。测定生长曲线时，将少量经纯培养的细菌接种到经灭菌的液体培养基中，在适宜条件下培养，定时取样测定细菌数量。以细菌数的对数为纵坐标，生长时间为横坐标，可得图所示的曲线。
连续培养：是一种让新鲜培养基不断流入，失效培养基不断流出，以维持培养基组成相应稳定、避免代谢产物积累，从而使对数生长期能较长时间维持下去的一种培养方法。
装置：培养基贮存系统、新鲜培养基的流入系统、培养物流出系统和控制系统。
目的：培养物的密度或培养基的化学组成维 持在一定的水平上
微生物的生长曲线
连续培养装置的类型
连续培养装置有两种类型：
恒化器连续培养装置 恒浊器连续培养装置
常用的一种连续培养方法为恒化连续培养。
微生物的生长曲线
微生物的生长曲线
恒化器连续培养装置 通过控制培养基中某种限制性营养物质浓度在一定范围内变化，以控制机体生长速率的变化，从而控制新鲜培养基流入的速率。当某种营养物质浓度低于或高于原定范围时，就会通过控制系统，调整培养基流入的速率，以提高或降低这种物质的浓度，从而使微生物生长速率维持一定，保证连续培养正常进行。
微生物的生长曲线
在这种装置中，微生物的生长速度可以通过调节限制性底物浓度或培养基的流速加以控制。通常只需要限制某一种底物(如氮源或能源)的浓度，就可以调节生长速度。
活性污泥增长曲线
在废水生物处理中，为了描述活性污泥中微生物的生长，常采用间歇培养法获得图所示的曲线。活性污泥中的微生物种类繁多，不仅包括细菌，而且还含有原生动物和后生动物等微生物，因此，不是纯培养的生长曲线，但曲线形式与纯培养的类似。活性污泥增长曲线可以分为三个时期：对数生长期、减速生长期和内源呼吸期。
微生物的生长曲线
对数生长期
此期，微生物处在营养物质过剩的环境中，微生物以最大的速率氧化分解废水中的有机物，并合成新的细胞物质，因此，微生物迅速增长。这一时期相当于纯培养生长曲线中的对数期。在此期间，活性污泥微生物具有很高的能量水