微生物的纯培养生长曲线及繁殖
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生长曲线以少量纯培养细菌接种有限的液体培养基,并在培养过程中定时取样测数,可以发现细菌的生长有一定的规律,若以时间为横坐标,菌数的对数为纵坐标,可以绘出一条类似于S形的曲线,这就是细菌的生长曲线。
由生长曲线可将细菌的群体生长划分为4个时期:延迟期、对数期、稳定期、衰亡期。
延迟期这个时期内的细菌细胞通常表现为个体变长,体积增大和代谢活跃,细胞内的RNA含量增加使细胞质的嗜碱性增强,并由于代谢活性的提高而使贮藏物消失;细胞对外界理化因子(如NaCl、热、紫外线、x—射线等)的抵抗能力减弱。
细菌延滞期的长短取决于菌种的遗传特性、菌龄及接种前后培养条件的差异等。
将处于对数期的培养物接种到相同的培养环境中可以缩短乃至消除延滞期。
对数期生长旺盛,代谢活力增强,分裂速度加快,菌数以几何级数增加,代时稳定,其生长曲线表现为一条上升的直线。
稳定期在对数末期,由于营养物质(包括限制性营养物质)的逐渐消耗,有生理毒性的代谢产物在培养基中的积累及培养环境条件中pH和氧化还原电位Eh等对细菌生长不利的变化,使细菌的生长速度降低,增殖率下降而死亡率上升,当两者趋于平衡时,就转入稳定期。
可以通过补料,调节pH、温度或通气量等措施来延长稳定期衰亡期细菌在经过稳定期后,由于营养和环境条件进一步恶化,死亡率迅速增加,以致明显超过增殖率,这时尽管群体的总菌数仍然较高,但活菌数急剧下降,其对数与时间呈反比,表现为按几何级数下降,生长曲线直线下垂,有人又称其为对数死亡期。
这个时期的细胞常表现为多形态,产生许多大小或形态上变异的畸形或退化型,其革兰氏染色亦不稳定,许多G+细菌的衰老细胞可能表现为G-。
恒浊法和恒化法培养核心内容是什么?大概过程是指什么?1.恒浊连续培养不断调节流速而使细菌培养液浊度保持恒定的连续培养方法叫恒浊连续培养。
在恒浊连续培养中装有浊度计,借光电池检测培养室中的浊度(即菌液浓度),并根据光电效应产生的电信号的强弱变化,自动调节新鲜培养基流入和培养物流出培养室的流速。
第七章 微生物的生长及其控制
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生长 (growth):个体体积或重量的变化 繁殖 (reproduction):个体数量的变化 个体生长→个体繁殖→群体生长 群体生长=个体生长 + 个体繁殖 生长和繁殖是交替进行的 衡量群体生长的量: 重量、体积、密度、浓度、个体数目等 生理指标:测含氮量、测含碳量、测磷、 DNA、RNA、ATP、呼吸
第一节 微生物生长的测定
测定生长量 测体积 称干(湿)重 比浊法 颜色改变单位 生理指标法:测含氮量 测含碳量 测磷、DNA、RNA、ATP 呼吸
微生物生长的测定
测细胞的个数
¾比例计数法 ¾血球计数法 ¾平板活菌计数法:
菌落形成单位 (cfu, colony forming unit) ¾膜过滤法 ¾稀释摇管法
比浊法
turbidity
血球计数法
z
又被称为Petroff-Hausser counting。
平板活菌计数法
平板活菌计数法的两种策略——涂布 和倾注
膜过滤法——用于较稀溶液的计数 方法
膜过滤法
硝酸纤维素滤膜法是最经典的获得同步生长的方法
由于细胞的个体差异,同步生长往往只能维持2-3随后又逐渐转变为随机生长。
邻苯基苯酚
六氯酚
哈拉腙
十六烷基吡啶氯
氯苯甲烷铵
丙炔内酯Disinfectants and antiseptics。
➢名词解释(每个3分)➢填空题➢单项选择题➢计算题(2题)➢简答题(4-5题)➢分析题(1-2题)➢论述或问答题(1题)第一章1发酵和发酵工程的概念发酵狭义:利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动,来制备微生物菌体或其代谢产物的过程。
广义:凡是培养细胞(动、植物和微生物细胞)来制得产品的过程。
发酵工程研究发酵工业生产过程中,各个单元操作的工艺和设备的一门科学2、发酵工程研究的内容※发酵工业用生产菌种的选育:◆自然选育◆诱变育种◆基因工程育种※发酵条件的优化与控制※生物反应器的设计※发酵产物的分离、提取和精制3、发酵类型1 按发酵产品的类型划分2 按发酵工艺是否需氧划分※厌氧发酵:如酒类发酵、酒精发酵、丙酮丁醇发酵、乳酸发酵和甲烷发酵※通风发酵:如酵母菌生产、抗生素发酵、有机酸发酵、氨基酸发酵和酶制剂生产等3 按发酵工艺培养基的状态划分※固态发酵:主要应用于传统酿造业。
※液态发酵:,是目前发酵工业所采用的主要工艺。
4、发酵工艺培养方法发酵工艺培养方法有:固态发酵工艺和液态发酵工艺1固态发酵工艺※固态薄层发酵※固态厚层(通风)发酵2 液态发酵工艺※液态表面发酵(浅盘发酵)工艺※液态深层通风发酵(Submerged fermentation)液态深层通风发酵是指在无菌条件下,在液体培养基内部进行微生物培养,获得产品的过程。
它包括向发酵罐中通入大量无菌空气、搅拌使空气均匀、培养基灭菌和无菌接种。
液态深层通风发酵是发酵工业使用的主要工艺。
5、分批发酵,分批补料发酵分批发酵(batch-process):在生物反应器内投入限量培养基后,接入微生物菌种进行培养,完成一个生长周期,获得产品的微生物培养方法。
是目前传统发酵工业所采用的主要发酵形式。
在分批补料发酵:发酵的开始投入一定量的培养基,在发酵过程的适当时期,开始连续补加碳或(和)氮源或(和)其他必需基质,直至发酵液体积达到发酵罐最大操作容积后,将发酵液一次放出,这种操作方式称为补料分批发酵。
第六章微生物的生长及其控制一、名词解释生长:如果同化作用的速度超过了异化作用,则其原生质的总量就不断增加,于是出现了个体细胞的生长。
繁殖: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。
生长限制因子:凡处于较低浓度范围内可影响生长速度和菌体产量的某营养物,就称生长限制因子。
活菌染色法:用特殊染料做活菌染色后再用计数板在光学显微镜下直接观察细胞并进行计数方法。
菌落形成单位(cfu):把稀释后的一定量菌样通过浇注琼脂培养基或在琼脂平板上涂布的方法,让其内的微生物单细胞一一分散在琼脂平板上,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)。
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,成为同步生长。
同步培养:设法使某一群体中的所有个体细胞尽可能都处于同样细胞生长和分裂周期中。
生长产量常数:菌落达到稳定期时,菌体产量达到了最高点(如细菌一般每毫升可达109,原生动物或藻类为106个),而且菌体产量与营养物质的消耗间呈现出有规律的比例关系,这一比例关系为生长产量常数Y:x-x0 x-xY= ------ = ------C0-C Cx为稳定期细胞的干重,x0为刚接种时细胞干重,C为限制性营养物的最初浓度,C为稳定期限制性营养物的浓度。
恒浊器:是一种根据培养器内微生物的生长密度,并借光电控制系统来控制培养液流速,以取得菌体密度高、生长速度恒定的微生物细胞的连续培养器。
恒化器:是一种设法使培养液流速保持不变,并使微生物始终在低于其最高生长速率的条件下进行生长繁殖的连续培养装置。
连续发酵:连续培养用于生产实践,就称为连续发酵。
嗜冷菌:喜好在温度小于20度下生存的菌,能忍受最低为-30度。
中温菌:喜好温度在20-45度的温度生存的菌,又分室温菌(约25度)与体温菌(约37度)。
嗜热菌:喜好在温度大于45度下生存的菌,能忍受最高为105-150度。