文档介绍：第五章微生物的生长及其影响因素
第一节微生物生长
一、微生物生长的概念
一个微生物细胞在合适的外界环境条件下,不断地吸收营养物质,并按其自身的代谢方式进行新陈代谢。如果同化作用的速度超过了异化作用,则其原生质的总量(重量、体积、大小)就不断增加,于是出现了个体的生长现象。如果这是一种平衡生长,即各细胞组分是按恰当的比例增长时,则达到一定程度后就会发生繁殖,从而引起个体数目的增加,这时,原有的个体已经发展成一个群体。随着群体中各个个体的进一步生长,就引起了这一群体的生长,这可从其重量、体积、密度或浓度作指标来衡量。所以:
个体生长→个体繁殖→群体生长
群体生长=个体生长+个体繁殖
二、微生物生长量的测定
(一)稀释平板菌落计数法
是一种最常用的活菌计数法。
(二)血球计数板法
这种方法的特点是测定简便、直接、快速,但测定的对象有一定的局限性,只适合于个体较大的微生物种类,如酵母菌、霉菌的孢子等;此外测定结果是微生物个体的总数
(三)称干重
这种方法较适合于丝状微生物的生长量的测定,对于细菌来说,一般在实验室或生产实践中较少使用。
(四)比浊法
微生物生长曲线
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)。
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。
(一)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。
该时期有几个特点:
①生长繁殖的速度几乎等于零。
②细胞形态增大;
③细胞内RNA尤其是rRNA含量增高,原生质呈嗜碱性。
④合成代谢活跃,核糖体、酶类和ATP的合成加快,易产生诱导酶。
⑤对外界不良条件反应敏感。
影响适应期长短的因素很多,除菌种外,主要有三。
“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。
。
适应期
对数增长期
稳定期
衰亡期
(二)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:①生长繁殖的速度很快,世代时间均匀一致;
②酶系活跃,代谢旺盛。
③菌细胞的形态特征均匀一致,最代表种的特征;
④此时期内的微生物的生化特性均匀一致,并且典型。
稳定期(stationary phase)
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。
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。
在此时期内主要表现为:
(1)细胞内开始