无机盐对微生物制原理
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防腐的原理
防腐的原理是通过使用防腐剂来抑制或杀死微生物,防止腐败的发生。
常见的防腐剂有有机酸、无机盐、氧化剂等。
有机酸是一种常用的防腐剂,其原理是通过降低介质pH值来抑制或杀死微生物。
有机酸可以在水中产生酸性,改变微生物生长环境,从而抑制它们的生长和繁殖。
此外,有机酸还可以与微生物的细胞膜相互作用,破坏膜的完整性,导致微生物死亡。
无机盐也是常用的防腐剂之一。
它们通常含有铜、锌、锡等金属离子或氯化物、亚硝酸盐等无机化合物。
这些金属离子和化合物具有抗菌、抑制微生物生长的作用。
当无机盐添加到介质中时,其释放的金属离子或化合物可以与微生物的细胞膜或细胞内的酶相互作用,破坏微生物的结构和功能,从而达到防腐的效果。
氧化剂也常用于防腐。
氧化剂能够释放氧分子,进而对微生物产生氧化作用,抑制它们的生长和繁殖。
常见的氧化剂有过氧化氢、高锰酸盐等。
以上是几种常见的防腐剂及其原理。
值得注意的是,不同的防腐剂有不同的适用范围和效果,使用时需要根据实际情况选择合适的防腐剂。
同时,防腐剂的添加量也需要控制好,过量使用可能对环境造成污染。
培养基是根据什么原理配制成的
培养基是根据细菌微生物生长需求以及特定实验目的配制而成的。
不同类型的微生物对培养基要求不同,因此需要根据微生物的种类和要进行的实验目的来确定培养基的配制原理。
一般来说,培养基的配制原理包括以下几个方面:
1. 营养物质:培养基中需要提供微生物生长所需的各类营养物质,如碳源、氮源、无机盐等。
这些营养物质能够为微生物提供能量和合成生命所需的物质。
2. pH值调节:微生物对于环境的酸碱度有特定的要求,因此
培养基中需要调节pH值以适应微生物的生长。
3. 温度:培养基的配制需要考虑到微生物生长的适宜温度范围,以保证微生物能够在所提供的温度条件下进行正常生长。
4. 抗菌剂和选择性物质:在一些实验中,为了选择某种特定的菌株或抑制其他细菌的生长,可以添加抗菌剂或选择性物质到培养基中。
5. 气体和氧气含量:一些微生物对气体和氧气含量有特定的要求,可以根据需要在培养基中控制气体组成和氧气含量。
总之,培养基的配制原理是基于微生物的营养需求、生存环境以及实验目的来确定的,以提供一个适宜的生长环境促进微生物的繁殖和研究。
盐杀菌的原理
盐是一种常见的食品调味料,同时也是一种优秀的食品防腐剂。
盐杀菌是利用盐的渗透压作用和抑制微生物生长的特性来保持食品
的新鲜和安全。
盐杀菌的原理主要包括渗透调节、水分控制和微生
物抑制三个方面。
首先,盐杀菌的原理之一是渗透调节。
盐具有强大的渗透作用,当盐溶液浸泡在食品中时,盐分子会渗透到微生物细胞内部,破坏
细胞膜的完整性,导致细胞内外渗透压失衡,最终导致微生物细胞
的死亡。
这种渗透调节的作用可以有效阻止微生物在食品中的生长
和繁殖,从而延长食品的保质期。
其次,盐杀菌的原理还涉及到水分控制。
盐对食品中的水分具
有强烈的亲和力,可以吸附并结合水分子,使得食品中的水分减少,从而降低微生物的生存条件。
此外,盐还可以改变食品中水分的活性,使得微生物无法利用水分进行代谢和生长,进而抑制微生物的
繁殖。
最后,盐杀菌的原理还包括微生物抑制。
盐对细菌、霉菌和酵
母等微生物具有抑制作用,可以破坏微生物的细胞膜和细胞壁,影
响微生物的代谢和生长。
此外,盐还可以改变微生物的酶系统和蛋白质结构,从而抑制微生物的活性,达到杀菌的效果。
综上所述,盐杀菌的原理主要包括渗透调节、水分控制和微生物抑制三个方面。
通过利用盐的渗透压作用和抑制微生物生长的特性,可以有效延长食品的保质期,保持食品的新鲜和安全。
因此,在食品加工和储存过程中,盐被广泛应用于各种食品中,成为食品防腐的重要手段之一。
第一章测试1.在使用显微镜油镜时,为了提高分辨力,通常在镜头和盖玻片之间滴加()A:乙醇B:香柏油C:二甲苯D:水答案:B2.使用油镜时,成像的放大倍数是()A:400B:1000C:100D:40答案:B3.显微镜在其它条件相同的情况下,物镜放大倍数越大,其工作距离越()A:不变B:越小C:越大D:变化答案:B4.用来测量细菌大小的单位是()A:nmB:mmC:cmD:μm答案:D5.细菌的基本形态不包括哪一种?()A:球菌B:放线菌C:螺旋菌D:杆菌答案:B6.青霉、黑曲霉在显微镜观察时,使用的物镜为______()A:×4B:×40C:×100D:×10答案:B7.普通光学显微镜在观察标本时,载物台应______()A:先升后降B:先降后升C:一直下降D:随意移动答案:A8.细菌按其形态不同,主要分为球菌、杆菌和螺旋菌三类。
()A:对B:错答案:A9.分辨率是指显微镜能辨析两点之间最小距离的能力。
()A:对B:错答案:A10.显微镜的放大倍数愈高,其视野面积愈大。
()A:错B:对答案:A11.显微镜镜头的放大倍数越大,它的数值孔径值越大,其镜口角也越大。
A:错B:对答案:B12.在擦拭显微镜镜头时,应向一个方向擦拭。
A:对B:错答案:A13.浸油的油镜头可用软的卫生纸擦净。
A:对B:错答案:B第二章测试1.微生物利用的氮源物质主要有蛋白质、铵盐、硝酸盐、分子氮、酰胺等,而常用的速效N源如玉米粉,它有利于菌体生长;迟效N源如黄豆饼粉、花生饼粉,它有利于代谢产物的形成。
()A:对B:错答案:A2.无机盐对微生物的生理功能是作为酶活性中心的组成部分、维持生物大分子和细胞结构的稳定性、调节并维持细胞的渗透压平衡和控制细胞的氧化还原电位和作为某些微生物生长的能源物质等。
()A:对B:错答案:A3.原核生物的基因调控系统是由一个操纵子和它的调节基因所组成的,每一操纵子又包括结构基因、操纵基因和启动基因。
微生物生长的最适宜的无机盐浓度
微生物生长的最适宜无机盐浓度是指微生物在特定的无机盐浓
度下,生长速度和生长产量达到最佳状态的浓度。
不同种类的微生物对无机盐的适应能力不同,一些微生物能在高盐环境下生长,如嗜盐菌;而另一些微生物则需要低盐甚至无盐环境,如厌氧菌。
在微生物培养实验中,通常会调整培养基的无机盐浓度,以获得最好的生长效果。
无机盐包括钠、氯、钾、钙、镁、铁等元素,它们在生物体内扮演着重要的角色,如维持渗透压、维持电解质平衡、参与代谢反应等。
不同种类的微生物对不同无机盐的需求也不同,因此需要根据实验需要进行调整。
一些微生物的生长速度和生长产量与无机盐浓度呈正相关关系,即无机盐浓度越高,微生物生长越快,生长产量也越高。
但是,当无机盐浓度过高时,会对微生物产生毒性作用,甚至导致微生物死亡。
因此,需要在适宜的无机盐浓度范围内选择最合适的浓度。
总之,微生物生长的最适宜无机盐浓度是一个相对而言的概念,需要根据微生物的特性和实验需求进行选择和调整。
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第一章微生物工程的组成部分:(1)上游工程(2)生物反应过程(3)下游工程微生物工业产品类型:(1)代谢产物初级代谢产物、次级代谢产物、基因工程外源蛋白(2)菌体活性微生物、富含有用物质的微生物(3)酶制剂α-淀粉酶、糖化酶、蛋白酶、果胶酶、纤维素酶等(4)转化产品甾体激素、抗生素、前列腺素(5)机能利用净化环境、生态平衡、探矿、采矿等发酵工业概念:发酵工业是传统发酵技术和现代DNA重组、细胞融合等新技术相结合并发展起来的现代生物技术,并通过现代化学工程技术,生产有用物质或直接用于工业化生产的一种大工业体系。
次级代谢:是指微生物在一定的生长时期,以初级代谢产物为前体,合成一些对微生物的生命活动无明确功能的物质的过程。
次级代谢产物:通过次级代谢合成的产物,是微生物在生长的稳定期合成具有特定功能的代谢产物,与菌体的生长繁殖无明确关系,它们的生物合成具有特异性。
如抗生素,植物碱等。
微生物工程的特点是什么?发展趋势如何?特点:(1)原料广,价格低(2)微生物种类多,分布广,具有可变异性(3)反应条件温和(4)发酵途径多样化,产品多样化(5)生长繁殖速度快,生产周期短(6)需要控制生产环境,避免杂菌污染发展趋势:微生物工程结合了基因工程、酶工程、细胞工程技术,现代生物技术的快速发展给微生物工程提供了巨大的发展空间。
如: 1、菌种技术:菌种的筛选(极端微生物、转基因菌种)2、发酵技术:发酵培养基制备技术、发酵路线的优化和控制3、微生物工程下游分离、纯化技术。
第二章简要分析工业微生物菌种的基本要求?(1)具备高产目的代谢产物的能力(2)生长繁殖力强,较高的生长速率,发酵周期短(3)能利用低价格、来源广的农副产品原料,发酵成本低(4)培养条件要求不高,培养条件易于控制(5)无副产品或少副产品(6)有稳定的遗产性状,不易变异和退化。
以保证产品的稳定性(7)非病源微生物。
第三章工业微生物的代谢调节和代谢工程微生物的代谢:代谢是细胞内所有的生物化学过程的总称,包括物质代谢和能量代谢两个方面。
培养基制备的原理
培养基制备的原理主要包括以下几个方面:
1. 成分选择:根据不同微生物的生长需求,选择合适的基础成分和营养物质,如碳源、氮源、无机盐、生长因子等。
这些营养物质提供了微生物生长所需的能量和营养物质。
2. pH调节:微生物对于环境酸碱度有一定的要求,因此在制
备培养基时需要进行pH调节。
常用的方法是通过加入缓冲剂
来调节培养基的pH值,保持在微生物生长所需的范围内。
3. 温度控制:微生物的生长和繁殖受到温度的影响,因此在制备培养基时需要控制好温度。
通常将培养基加热至适宜的温度,然后冷却至微生物生长所需的温度范围。
4. 消毒处理:在制备培养基的过程中,需要进行严格的消毒处理,以杀灭其中的有害微生物。
常用的消毒方法包括高温灭菌、化学消毒等。
5. 固化剂添加:培养基需要制备成固态或半固态,以便于微生物的生长。
通常会将琼脂或琼脂糖等固化剂加入培养基中,并进行充分混合,使培养基凝固。
通过以上一系列步骤,可以制备出适合不同微生物生长的培养基。
在实际制备中,还需要根据具体微生物的特性和需求进行微调,以获得最佳的生长条件。
无机盐对病毒的作用有哪些无机盐是指不含碳元素的化合物,通常是金属离子和非金属离子的化合物。
它们在生物体内起着重要的作用,包括维持细胞内外的渗透压、调节酸碱平衡、传递神经冲动等。
除此之外,无机盐还对病毒的作用有着重要的影响。
病毒是一种微生物,它们依赖于寄生在宿主细胞内才能进行生长和复制。
因此,研究无机盐对病毒的作用不仅有助于理解病毒的生物学特性,也有助于开发新的抗病毒药物。
在本文中,我们将重点讨论无机盐对病毒的作用,并探讨其在抗病毒治疗中的潜在应用。
1. 无机盐对病毒的抑制作用。
研究表明,一些无机盐对病毒具有抑制作用。
例如,氯化钠(NaCl)和碘化钠(NaI)等盐类化合物可以抑制乙型肝炎病毒(HBV)的复制。
这些盐类化合物可以通过不同的机制抑制病毒的复制,包括阻断病毒进入宿主细胞、抑制病毒基因的转录和翻译等。
此外,氯化钠和碘化钠还可以促进宿主细胞的免疫反应,增强宿主对病毒的抵抗能力。
除了氯化钠和碘化钠,硫酸锌(ZnSO4)也被发现对呼吸道合胞病毒(RSV)具有抑制作用。
硫酸锌可以抑制病毒复制的同时,还可以促进宿主细胞的免疫反应,增强宿主对病毒的抵抗能力。
这些研究结果表明,无机盐可以作为抗病毒药物的潜在候选物质。
2. 无机盐对病毒的促进作用。
除了抑制作用,一些无机盐也对病毒具有促进作用。
例如,氯化钠和碘化钠等盐类化合物可以促进人类免疫缺陷病毒(HIV)的复制。
这是因为HIV依赖于宿主细胞内的离子平衡来进行复制,而氯化钠和碘化钠等盐类化合物可以提供所需的离子平衡,从而促进病毒的复制。
此外,一些研究还发现,氯化钠和碘化钠等盐类化合物可以促进病毒的进化。
这是因为这些盐类化合物可以增加病毒的变异率,使得病毒更容易逃避宿主的免疫反应,从而加速病毒的进化和传播。
因此,在开发抗病毒药物时,需要注意不同无机盐对病毒的促进作用,避免不当使用导致病毒的进化和传播。
3. 无机盐在抗病毒治疗中的潜在应用。
基于对无机盐对病毒的作用的研究,科学家们正在探索无机盐在抗病毒治疗中的潜在应用。
无机盐对微生物制原理
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无机盐对微生物的抑制原理
1 抑制原理
含盐废水主要毒物是无机毒物,即高浓度的无机盐。
有毒物质对废水生物处理的影响与毒物的类型和浓度有关,一般随着浓度升高可分为刺激作用、抑制作用和毒害作用三大类。
高浓度无机盐对废水生物处理的毒害作用主要是通过升高的环
境渗透压而破坏微生物的细胞膜和菌体内的酶,从而破坏微生物的生理活动。
①微生物在等渗透压下生长良好。
微生物在质量为5~8.5g/L的NaCI溶液中,红血球在质量为9g/L的NaCI溶液中形态和大小不变,并生长良好;②在低渗透压(ρ(NaCI)=0.1g/L)下,溶液水分子大量渗入微生物体内,使微生物细胞发生膨胀,严重者破裂,导致微生物死亡;③在高渗透压(ρ(NaCI)=200g/L)下,微生物体内水分子大量渗到体外,使细胞发生质壁分离。
2 淡水微生物在不同盐度下的存活率
不同生活在淡水环境下或者淡水处理构筑物中的微生物接种到高盐环境下,仅有部分微生物存活。
这是盐度对微生物的一种选择。
将淡水微生物的存活率定义为100%,当盐度超过20g/L,其存活率低于40%。
因此,当盐度超过20g/:L,一般认为用不同淡水微生物无法进行处理。
3 适盐微生物的分类与利用
耐盐微生物:能耐受一定浓度的盐溶液,但在无盐条件下生长最好,其生长也不需要大量无机盐。
嗜盐微生物:指在高盐条件下可以生长的细菌,其生长离不开高
盐环境。
按照最佳生长盐度范围可以分为三类。
海洋菌:最佳生长盐度1~3%
中度嗜盐菌:最佳生长盐度3~15%
极度嗜盐菌:最佳生长盐度15~30%
此图为部分适盐微生物形态的电镜图
4 生物处理高盐污水遇到的问题
盐度适应差
传统活性污泥法驯化处理盐度低于2%含盐废水。
当盐度环境变为淡水环境时,污泥的适应性会很快消失。
盐度变化影响大
盐度在0.5~2%变化通常会对处理系统产生严重的干扰。
突然变化盐度比逐渐变化盐度对系统的干扰更大
从高盐变为无盐产生影响比低盐环境变为高盐环境产生的影响
要大
降解速率缓慢
随着盐度的升高有机物降解速率下降,因此低F/M更适合含盐废水的处理。
图3.5为SBR法处理在各盐度下的处理效果。
污泥流失严重
盐度改变污泥中微生物的组成,改变了污泥的沉淀性和出水SS,污泥流失严重.
5 高盐污水生物处理工程对策
5.1 驯化淡水微生物
适应于生活在淡水生物处理设施中的微生物在进入一定浓度的含盐环境内,会通过自身的渗透压调节机制来平衡细胞内的渗透压或保护细胞内的原生质,这些调节机制包括聚集低分子量物质来形成新的胞外保护层,调节自身的代谢途径,改变基因组成等,因此,正常活性污泥可以在一定盐度范围内通过一定时间的驯化处理含盐废水。
虽然污泥通过驯化可以提高系统耐盐范围,提高系统的处理效率,但是,驯化污泥中的微生物对盐度的耐受范围有限,而且对环境的变化敏感。
当盐度环境变化时,微生物的适应性会立刻消失。
驯化只是微生物适应环境的暂时生理调整,不具有遗传特性。
这种适应性的敏感对污水处理工程的实施很不利。
研究认为,在盐度小于20g/L条件下,可以通过盐度驯化处理含盐污水。
但是驯化盐度浓度必须逐渐提高,分阶段的将系统驯化到要求盐度水平。
突然高盐环境会造成驯化的失败和启动的延迟。
5.2 稀释进水盐度
既然高盐成为微生物的抑制和毒害剂,那么将进水进行稀释,使盐度低于毒域值,生物处理就不会收到抑制。
这种方法简单,易于操作和管理;其缺点就是增加处理规模,增加基建投资,增加运行费用,浪费水资源。
5.3 利用适盐微生物
接种或者基因固定化适盐微生物处理高盐污水是一种有效的处
理方法。
此种方法可以处理超过3%的高盐污水,这是不同驯化法无法实现的。
其筛选出的某些具有特定污染物去除的适盐菌可以具有高的专性降解能力,大大提高处理效果。
筛选接种物来源于海洋或者河口底泥、晒盐场底物和其他高盐环境下的活性物质。
筛选往往有一定的程序和基因化措施。
这种方法的缺点是启动时间长,前期启动费用高。
但是对于高盐污水生物处理而言,是可行的方法。
5.4 添加拮抗剂
拮抗作用是指一种毒物的毒害作用因另一种物质的存在或者增加而降低的情况。
图中可以看出一种毒物的毒害作用随着另一种物质的低浓度增加而减少,并在最佳状态后,随拮抗剂浓度的进一步增加而反应速率下降。
目前研究,发现K会对Na产生拮抗作用,减少Na盐对微生物的毒害作用。
吸钾排钠作用
主要原理可能是Na+/K+反向转运功能。
细菌的生长虽然需要高钠的环境,细胞内的Na浓度并不高,如盐杆菌光介导的H+质子泵具有Na+/K+反向转运功能,即具有吸收和浓缩K+和向胞外排放Na+的能力. K+作为一种相容性溶质,可以调节渗透压达到细胞内外平衡,其浓度高达7mol/L,以维持内外同样的水活度.例如嗜盐厌氧菌、嗜盐硫还原菌及嗜盐古菌是采用细胞内积累高浓度K+来对抗胞外的高渗环境.例酵母中的Na+/K+反向载体可以将多余的盐分排出体外,提高酵母的耐盐性.
5.5 选择合适处理工艺
不同的处理工艺影响微生物的耐盐范围。
以下为报道的几种生物处理方法中NaCl浓度的限制量
污泥处理
活性污泥
工艺生物滤池
自净
化
两段接触氧化
法
NaCI (mg/L)5000~1000
8000~900
10000~4000
1000
25000~3500
研究普遍认为生物膜法的耐盐能力大于悬浮活性污泥法。
另外, 加设厌养段可以大大提高后继好氧段的耐盐范围。
6 高盐污水生物处理的设计要求
6.1 增设盐度调节池
盐度变化对稳定的系统产生极大的影响,表现为处理效率的急剧下降和污泥的大量流失。
设计时应设立调节池保证盐度的相对稳定。
可以在调节池进出口设立电导监测装置,加强盐度的在线的控制于反馈,防止盐度冲击造成处理系统处理的失败。
6.2 减少污泥负荷
盐度降低生物降解的速率,因此设计负荷要相对减少。
很多研究已经证明,在高盐环境下污泥指数降低,因此,不必担心过低负荷造成的污泥膨胀。
6.3 增加污泥浓度
高盐处理污泥的蓄凝性差,污泥流失严重。
因此,在设计中应保证高的污泥浓度。
这也是提高处理效率的一种手段。
还可以在设计污泥浓缩池时,保证额外的污泥储量,当污泥流失时,迅速补给。
6.4 加大澄清池停留时间
高盐影响蓄凝性,因此加长的停留时间有力于污泥的沉降。
6.5 加大曝气量
微生物在高盐环境的适应表现为好氧呼吸速率加大,因此呼吸会造成额外的氧耗量。
提高水中溶解氧浓度利于微生物的新陈代谢作用。
提供其适应高盐环境的生理要
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