微生物的生长繁殖及其控制课件

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1、第六章微生物的生长繁殖及其控制第六章微生物的生长繁殖及其控制 vv细菌的个体生长细菌的个体生长 vv细菌的群体生长繁殖细菌的群体生长繁殖 vv真菌的生长与繁殖真菌的生长与繁殖 vv环境对生长的影响及生长的测定环境对生长的影响及生长的测定 vv微生物生长繁殖的控制微生物生长繁殖的控制 第一节细菌的个体生长第一节细菌的个体生长 n n染色体染色体DNA的复制和分离的复制和分离 n n细胞壁扩增细胞壁扩增 n n细菌的分裂与调节细菌的分裂与调节 一、染色体一、染色体DNA的复制和分离的复制和分离n n细菌的染色体为环形的双链细菌的染色体为环形的双链DNA分子。分子。n n细菌在个体生长过程中通过染色

2、体细菌在个体生长过程中通过染色体DNA的复制，使其遗传特性能保持高的复制，使其遗传特性能保持高度的连续性和稳定性。度的连续性和稳定性。二、细胞壁扩增二、细胞壁扩增n n细细细细菌菌菌菌在在在在生生生生长长长长过过过过程程程程中中中中，细细细细胞胞胞胞壁壁壁壁只只只只有有有有通通通通过过过过扩扩扩扩增增增增，才才才才能能能能使使使使其细胞体积扩增。其细胞体积扩增。其细胞体积扩增。其细胞体积扩增。n n研研研研究究究究表表表表明明明明：杆杆杆杆菌菌菌菌在在在在生生生生长长长长过过过过程程程程中中中中，新新新新合合合合成成成成的的的的肽肽肽肽聚聚聚聚糖糖糖糖不不不不是是是是在在在在一一一一个个个个位

3、位位位点点点点而而而而是是是是在在在在多多多多个个个个位位位位点点点点插插插插入入入入，新新新新老老老老细细细细胞胞胞胞壁壁壁壁呈呈呈呈间隔分布。间隔分布。间隔分布。间隔分布。n n球球球球菌菌菌菌在在在在生生生生长长长长过过过过程程程程中中中中，新新新新合合合合成成成成的的的的肽肽肽肽聚聚聚聚糖糖糖糖是是是是固固固固定定定定在在在在赤赤赤赤道道道道板板板板附附附附近近近近插插插插入入入入，导导导导致致致致新新新新老老老老细细细细胞胞胞胞壁壁壁壁能能能能明明明明显显显显地地地地分分分分开开开开，原原原原来来来来的细胞壁被推向两端。的细胞壁被推向两端。的细胞壁被推向两端。的细胞壁被推向两端。三、

4、细菌的分裂与调节三、细菌的分裂与调节n n当当细细菌菌的的各各种种结结构构复复制制完完成成之之后后就就进进入入分分裂裂时时期期。此此时时在在细细菌菌长长度度的的中中间间位位置置，通通过过细细胞胞质质膜膜内内陷陷并并伴伴随随新新合合成成的的肽肽聚聚糖糖插插入入，导导致致横横隔隔壁壁向向心心生生长长，最最后后在在中中心心会会合合，完完成成一一次次分分裂裂，将将一一个个细细菌菌分分裂裂成成两两个个大大小小相相等等的子细菌。的子细菌。第二节细菌的群体生长繁殖第二节细菌的群体生长繁殖 n n细菌群体生长规律细菌群体生长规律 n n同步培养同步培养 n n连续培养连续培养 一、细菌群体生长规律n n生生生

5、生长长长长曲曲曲曲线线线线：细细细细菌菌菌菌接接接接种种种种到到到到均均均均匀匀匀匀的的的的液液液液体体体体培培培培养养养养基基基基后后后后，当当当当细细细细菌菌菌菌以以以以二二二二分分分分裂裂裂裂法法法法繁繁繁繁殖殖殖殖，分分分分裂裂裂裂后后后后的的的的子子子子细细细细胞胞胞胞都都都都具具具具有有有有生生生生活活活活能能能能力力力力。在在在在不不不不补补补补充充充充营营营营养养养养物物物物质质质质或或或或移移移移去去去去培培培培养养养养物物物物，保保保保持持持持整整整整个个个个培培培培养养养养液液液液体体体体积积积积不不不不变变变变条条条条件件件件下下下下，以以以以时时时时间间间间为为为为横

6、横横横坐坐坐坐标标标标，以以以以菌菌菌菌数数数数为为为为纵纵纵纵坐坐坐坐标标标标，根根根根据据据据不不不不同同同同培培培培养养养养时时时时间间间间里里里里细细细细菌菌菌菌数数数数量量量量的的的的变变变变化化化化，可可可可以以以以作作作作出出出出一一一一条条条条反反反反映映映映细细细细菌菌菌菌在在在在整整整整个个个个培培培培养养养养期期期期间间间间菌数变化规律的曲线，这种曲线称为生长曲线。菌数变化规律的曲线，这种曲线称为生长曲线。菌数变化规律的曲线，这种曲线称为生长曲线。菌数变化规律的曲线，这种曲线称为生长曲线。生长曲线n n一条典型的生长曲线可以分为一条典型的生长曲线可以分为四个时期：四个时期

7、：n n（一）迟缓期（一）迟缓期n n（二）对数期（二）对数期n n（三）稳定期（三）稳定期n n（四）衰亡期（四）衰亡期 典型的生长曲线典型的生长曲线 （Growth curveGrowth curve）延延滞滞期期对对数数期期稳定期稳定期衰亡期衰亡期时期的划分：按照生长速率常数（时期的划分：按照生长速率常数（growth race constant）不同不同生长曲线生长曲线(growth curve)描述细菌生长规律描述细菌生长规律缩短延滞期的意义和方法缩短延滞期的意义和方法延滞期延滞期(lag phase)lag phase)出现原因出现原因本期特点本期特点影响本期限长短因素影响本期限长

8、短因素延滞期延滞期出现原因出现原因 把细菌接种到新鲜的培养基中培把细菌接种到新鲜的培养基中培养时，并不立即进行分裂繁殖，细菌养时，并不立即进行分裂繁殖，细菌增殖数为，这时需要合成多种酶，增殖数为，这时需要合成多种酶，辅酶和某些中间代谢产物，要经过一辅酶和某些中间代谢产物，要经过一个调整和适应过程个调整和适应过程 。延滞期特点延滞期特点生长速率常数等于零生长速率常数等于零菌体粗大菌体粗大 代谢活力强代谢活力强对不良条件抵抗能力降低对不良条件抵抗能力降低含量增加含量增加影响延迟期长短的因素影响延迟期长短的因素菌种菌种：繁殖速度较快的菌种的延迟期一般较短；繁殖速度较快的菌种的延迟期一般较短；接种物菌

9、龄接种物菌龄：用对数生长期的菌种接种时，其延迟期较用对数生长期的菌种接种时，其延迟期较短，甚至检查不到延迟期；短，甚至检查不到延迟期；接种量：一般来说，接种量：一般来说，接种量增大可缩短甚至消除延迟期接种量增大可缩短甚至消除延迟期（发酵工业上一般采用（发酵工业上一般采用1/10的接种量）；的接种量）；培养基成分：培养基成分：在营养成分丰富的天然培养基上生长的延在营养成分丰富的天然培养基上生长的延滞期比在合成培养基上生长时短；滞期比在合成培养基上生长时短；接种后培养基成分有接种后培养基成分有较大变化时，会使延滞期加长，所以发酵工业上尽量使发较大变化时，会使延滞期加长，所以发酵工业上尽量使发酵培养

10、基的成分与种子培养基接近。酵培养基的成分与种子培养基接近。缩短延滞期的意义和方法缩短延滞期的意义和方法意义：可以缩短生产周期，提高设备利用率。意义：可以缩短生产周期，提高设备利用率。接种对数生长期的菌种，采用最适菌龄接种对数生长期的菌种，采用最适菌龄 加大接种量加大接种量:（群体优势（群体优势-适应性增强）适应性增强）用与培养菌种相同组成分的培养基用与培养菌种相同组成分的培养基通过遗传学方法改变种的遗传特性使迟缓期通过遗传学方法改变种的遗传特性使迟缓期缩短缩短 指数期指数期(对数期对数期)(exponential phase)exponential phase)特点特点该期的细菌生产中多被用做

11、种子和科学试验材料 活菌数和总菌数接近活菌数和总菌数接近 酶系活跃，代谢旺盛。酶系活跃，代谢旺盛。生长速率最大，代时生长速率最大，代时(generation time)generation time)最短。最短。细胞的化学组成及形态细胞的化学组成及形态，生理特性比较一致生理特性比较一致x2x1t2t1培养时间培养时间Lg 细胞数细胞数/mlt2 -t13.322(lgx2-lgx1)生长速率常数生长速率常数R=t2 -t13.322(lgx2-lgx1)代时代时G=G=指数期生长的数学模型指数期生长的数学模型繁殖代数繁殖代数 n=3.322(lgxn=3.322(lgx2 2-lgx-lgx1

12、 1)影响影响指数期指数期的因素的因素菌种菌种营养成分营养成分营养物浓度营养物浓度培养温度培养温度应用意义应用意义n由于此时期的菌种比较健壮，增殖噬菌体的最适由于此时期的菌种比较健壮，增殖噬菌体的最适菌龄；生产上用作接种的最佳菌龄；菌龄；生产上用作接种的最佳菌龄；n发酵工业上尽量延长该期，以达到较高的菌体发酵工业上尽量延长该期，以达到较高的菌体密度密度n食品工业上尽量使有害微生物不能进入此期食品工业上尽量使有害微生物不能进入此期n是生理代谢及是生理代谢及遗传研究或进行染色、形态观察遗传研究或进行染色、形态观察等等的良好材料的良好材料。稳定期（稳定期（stationary phase）n又称：恒

13、定期或最高生长期又称：恒定期或最高生长期n特点：特点：新增殖的细胞数与老细胞的死亡数几乎相等，新增殖的细胞数与老细胞的死亡数几乎相等，微生物的微生物的生长生长速率处于动态平衡，培养物中的细胞数目达到最高值。速率处于动态平衡，培养物中的细胞数目达到最高值。细胞分裂速度下降，开始积累内含物，产芽孢的细菌开始产芽孢。细胞分裂速度下降，开始积累内含物，产芽孢的细菌开始产芽孢。此时期的微生物开始此时期的微生物开始合成次生代谢产物合成次生代谢产物，对于发酵生产来说，一般，对于发酵生产来说，一般在稳定期的后期产物积累达到高峰，是最佳的收获时期。在稳定期的后期产物积累达到高峰，是最佳的收获时期。n产生原因：产

14、生原因：n营养物尤其是生长限制因子的耗尽营养物尤其是生长限制因子的耗尽n营养物的比例失调，如碳氮比不合适营养物的比例失调，如碳氮比不合适;n有害代谢废物的积累（酸、醇、毒素等）有害代谢废物的积累（酸、醇、毒素等）n物化条件（物化条件（pH、氧化还原势等）不合适氧化还原势等）不合适;稳定期稳定期特点特点活菌数保持相对稳定，总菌数达最高水平。活菌数保持相对稳定，总菌数达最高水平。细菌代谢物积累达到最高峰。细菌代谢物积累达到最高峰。芽孢杆菌这时开始形成芽孢。芽孢杆菌这时开始形成芽孢。这是生产收获时期。这是生产收获时期。衰亡期（decline phase）n特点：特点：细胞死亡数增加，死亡数大大超过新

15、增殖的细胞细胞死亡数增加，死亡数大大超过新增殖的细胞数，群体中的活菌数目急剧下降，出现数，群体中的活菌数目急剧下降，出现“负生长负生长”。n细胞内颗粒更明显，细胞出现多形态、畸形或衰退形，细胞内颗粒更明显，细胞出现多形态、畸形或衰退形，芽孢开始释放。芽孢开始释放。n因菌体本身产生的酶及代谢产物的作用，使菌体死亡、因菌体本身产生的酶及代谢产物的作用，使菌体死亡、自溶等，发生自溶的菌生长曲线表现为向下跌落的趋势。自溶等，发生自溶的菌生长曲线表现为向下跌落的趋势。n 衰亡期比其他各时期时间长，它的长短也与菌种和环境衰亡期比其他各时期时间长，它的长短也与菌种和环境条件有关。条件有关。n产生原因：生长条

16、件的进一步恶化，使细胞内的分解代谢产生原因：生长条件的进一步恶化，使细胞内的分解代谢大大超过合成代谢，继而导致菌体的死亡。大大超过合成代谢，继而导致菌体的死亡。同步生长同步生长n由于微生物细胞极其微小，研究其个体生长存在由于微生物细胞极其微小，研究其个体生长存在着技术上的困难。着技术上的困难。n同步生长的概念：一个细胞群体中各个细胞都在同步生长的概念：一个细胞群体中各个细胞都在同一时间进行分裂的状态，称为同步生长同一时间进行分裂的状态，称为同步生长（synchronous growth），进行同步分裂的细胞，进行同步分裂的细胞称为同步细胞。称为同步细胞。n同步细胞群体在任何一时刻都处在细胞周期

17、的同同步细胞群体在任何一时刻都处在细胞周期的同一相，彼此间形态、生化特征都很一致，因而是一相，彼此间形态、生化特征都很一致，因而是细胞学、生理学和生物化学等研究的良好材料。细胞学、生理学和生物化学等研究的良好材料。n n机械方法机械方法 n n离心方法离心方法n n过滤分离法过滤分离法n n硝酸纤维素滤膜法硝酸纤维素滤膜法n n环境条件控制技术环境条件控制技术 n n温度温度n n培养基成分控制培养基成分控制 n n其他其他 获得同步生长获得同步生长(synchronous growth)的方的方法法离心方法离心方法n n将将将将不不不不同同同同步步步步的的的的细细细细胞胞胞胞培培培培养养养养

18、物物物物悬悬悬悬浮浮浮浮在在在在不不不不被被被被这这这这种种种种细细细细菌菌菌菌利利利利用用用用的的的的糖糖糖糖或或或或葡葡葡葡聚聚聚聚糖糖糖糖的的的的不不不不同同同同梯梯梯梯度度度度溶溶溶溶液液液液里里里里，通通通通过过过过密密密密度度度度梯梯梯梯度度度度离离离离心心心心将将将将不不不不同同同同细细细细胞胞胞胞分分分分布布布布成成成成不不不不同同同同的的的的细细细细胞胞胞胞带带带带，每每每每一一一一细细细细胞胞胞胞带带带带的的的的细细细细胞胞胞胞大大大大致致致致是是是是处处处处于于于于同同同同一一一一生生生生长长长长期期期期的的的的细细细细胞胞胞胞，分分分分别别别别将将将将它它它它们们们们取

19、取取取出出出出进进进进行行行行培培培培养养养养，就就就就可可可可以获得同步细胞。以获得同步细胞。以获得同步细胞。以获得同步细胞。过滤分离法过滤分离法n n将将不不同同步步的的细细胞胞培培养养物物通通过过孔孔径径大大小小不不同同的的微微孔孔滤滤器器，从从而而将将大大小小不不同同的的细细胞胞分分开开，分分别别将将滤滤液液中中的的细细胞取出进行培养，获得同步细胞。胞取出进行培养，获得同步细胞。硝酸纤维素滤膜法硝酸纤维素滤膜法n n根根根根据据据据细细细细菌菌菌菌能能能能紧紧紧紧紧紧紧紧结结结结合合合合到到到到硝硝硝硝酸酸酸酸纤纤纤纤维维维维素素素素滤滤滤滤膜膜膜膜上上上上的的的的特特特特点点点点，将

20、将将将细细细细菌菌菌菌悬悬悬悬液液液液通通通通过过过过垫垫垫垫有有有有硝硝硝硝酸酸酸酸纤纤纤纤维维维维素素素素滤滤滤滤膜膜膜膜的的的的过过过过滤滤滤滤器器器器，然然然然后后后后将将将将滤滤滤滤膜膜膜膜颠颠颠颠倒倒倒倒过过过过来来来来，再再再再将将将将培培培培养养养养基基基基流流流流过过过过滤滤滤滤器器器器，以以以以洗洗洗洗去去去去未未未未结结结结合合合合的的的的细细细细菌菌菌菌，然然然然后后后后将将将将滤滤滤滤器器器器放放放放入入入入适适适适宜宜宜宜条条条条件件件件下下下下培培培培养养养养一一一一段段段段时时时时间间间间，其其其其后后后后仍仍仍仍将将将将培培培培养养养养基基基基流流流流过过过过

21、滤滤滤滤器器器器，这这这这时时时时新新新新分分分分裂裂裂裂产产产产生生生生的的的的细细细细菌菌菌菌被被被被洗洗洗洗下下下下，分分分分部部部部收集并通过培养获得同步细胞。收集并通过培养获得同步细胞。收集并通过培养获得同步细胞。收集并通过培养获得同步细胞。Helmstetter-Cummings 法温度温度n n最最适适生生长长温温度度有有利利于于细细胞胞生生长长与与分分裂裂，不不适适宜宜温温度度如如低低温温不不利利于于细细菌菌生长与分裂。生长与分裂。n n通通过过适适宜宜与与不不适适宜宜温温度度的的交交替替处处理理之后，通过培养可获得同步细胞。之后，通过培养可获得同步细胞。培养基成分控制培养基成

22、分控制n n培培养养基基中中的的碳碳、氮氮源源或或生生长长因因子子不不足足，可导致细菌缓慢生长直至生长停止。可导致细菌缓慢生长直至生长停止。n n将将不不同同步步的的细细菌菌在在营营养养不不足足的的条条件件下下培培养养一一段段时时间间，然然后后转转移移到到营营养养丰丰富富的的培培养基里培养，能获得同步细胞。养基里培养，能获得同步细胞。连续培养连续培养（continuous culture）n分批培养分批培养（batch culture）：将微生物置于一定容积的定量的：将微生物置于一定容积的定量的培养基中培养，培养基一次性加入。不再补充和更换，最后一培养基中培养，培养基一次性加入。不再补充和更换

23、，最后一次性收获。次性收获。n连续培养连续培养（continuous culture）：在微生物培养的过程中，不：在微生物培养的过程中，不断地供给新鲜的营养物质，同时排除含菌体及代谢产物的发酵断地供给新鲜的营养物质，同时排除含菌体及代谢产物的发酵液，让培养的微生物长时间地处于对数生长期，以利于微生物液，让培养的微生物长时间地处于对数生长期，以利于微生物的增殖速度和代谢活性处于某种稳定状态。的增殖速度和代谢活性处于某种稳定状态。n连续培养连续培养理论基础：由于对典型生长曲线中稳定期到来原因的理论基础：由于对典型生长曲线中稳定期到来原因的认识，采取相应有效措施推迟其来临，从而发展出现在的连续认识，

24、采取相应有效措施推迟其来临，从而发展出现在的连续培养技术。培养技术。n连续培养有两种类型：连续培养有两种类型：n n恒化器连续培养恒化器连续培养n n恒浊器连续培养恒浊器连续培养 连续培养连续培养 发酵罐的结构示意图发酵罐的结构示意图 连续培养连续培养(continuous culture)(open culture)continuous culture)(open culture)将微生物置于一定容积的培养基中培养，最后一次收获，叫分批培养，将微生物放在恒定的容积的流动系统中培养称为连续培养。优点：优点：优点：优点：缩短发酵周期；便于自动控制；产物质量均一缩短发酵周期；便于自动控制；产物质量

25、均一缩短发酵周期；便于自动控制；产物质量均一缩短发酵周期；便于自动控制；产物质量均一 缺点：缺点：缺点：缺点：菌种易退化；易染杂菌菌种易退化；易染杂菌菌种易退化；易染杂菌菌种易退化；易染杂菌恒化器连续培养恒化器连续培养n n恒恒恒恒化化化化器器器器是是是是一一一一种种种种设设设设法法法法使使使使培培培培养养养养液液液液流流流流速速速速保保保保持持持持不不不不变变变变，并并并并使使使使微微微微生生生生物物物物始始始始终终终终在在在在低低低低于于于于其其其其最最最最高高高高生生生生长长长长速速速速率率率率条条条条件件件件下下下下进进进进行行行行生生生生长长长长繁繁繁繁殖的一种连续培养装置。殖的一种

26、连续培养装置。殖的一种连续培养装置。殖的一种连续培养装置。n n这这这这是是是是一一一一种种种种通通通通过过过过控控控控制制制制某某某某一一一一种种种种营营营营养养养养物物物物(如如如如氨氨氨氨基基基基酸酸酸酸、氨氨氨氨、葡葡葡葡萄萄萄萄糖糖糖糖、麦麦麦麦芽芽芽芽糖糖糖糖、无无无无机机机机盐盐盐盐及及及及生生生生长长长长因因因因子子子子等等等等)的的的的浓浓浓浓度度度度，使使使使其其其其始始始始终终终终成成成成为为为为生生生生长长长长限限限限制制制制因因因因子子子子的的的的条条条条件件件件下下下下达达达达到到到到的的的的，因因因因而而而而可可可可称称称称为外控制式的连续培养装置。为外控制式的连

27、续培养装置。为外控制式的连续培养装置。为外控制式的连续培养装置。恒化器连续培养恒化器连续培养n n在恒化器中，一方面菌体密度会随时间的在恒化器中，一方面菌体密度会随时间的在恒化器中，一方面菌体密度会随时间的在恒化器中，一方面菌体密度会随时间的延长而增高，另一方面，限制生长因子的延长而增高，另一方面，限制生长因子的延长而增高，另一方面，限制生长因子的延长而增高，另一方面，限制生长因子的浓度又会随时间的延长而降低，两者互相浓度又会随时间的延长而降低，两者互相浓度又会随时间的延长而降低，两者互相浓度又会随时间的延长而降低，两者互相作用的结果，出现微生物的生长速率正好作用的结果，出现微生物的生长速率正

28、好作用的结果，出现微生物的生长速率正好作用的结果，出现微生物的生长速率正好与恒速流入的新鲜培养基流速相平衡。与恒速流入的新鲜培养基流速相平衡。与恒速流入的新鲜培养基流速相平衡。与恒速流入的新鲜培养基流速相平衡。恒化器连续培养恒化器连续培养n n主主要要用用于于实实验验室室科科学学研研究究中中，尤尤其其用用于于与与生生长长速速率率相相关关的的各各种种理理论研究中。论研究中。恒化器Chemostat 或bactogen连续培养技术恒浊培养n概念：通过调节培养基流速，使培概念：通过调节培养基流速，使培养液浊度保持恒定的连续培养方法。养液浊度保持恒定的连续培养方法。n原理：通过调节新鲜培养基流入的原理

29、：通过调节新鲜培养基流入的速度和培养物流出的速度来速度和培养物流出的速度来维持菌维持菌浓度不变浓度不变,即浊度不变即浊度不变。主要采用恒。主要采用恒浊器，当浊度高时，使新鲜培养基浊器，当浊度高时，使新鲜培养基的流速加快，浊度降低，则减慢培的流速加快，浊度降低，则减慢培养基的流速。养基的流速。n特点：基质过量，微生物始终以最特点：基质过量，微生物始终以最高速率进行生长，并可在允许范围高速率进行生长，并可在允许范围内控制不同的菌体密度；但工艺复内控制不同的菌体密度；但工艺复杂，烦琐。杂，烦琐。使用范围：用于生产大量菌使用范围：用于生产大量菌体、生产与菌体生长相平行体、生产与菌体生长相平行的某些代谢

30、产物，如乳酸、的某些代谢产物，如乳酸、乙醇等。乙醇等。恒浊器与恒化器的比较装置装置装置装置控制对象控制对象控制对象控制对象培养培养培养培养基基基基培养基培养基培养基培养基流速流速流速流速生长速生长速生长速生长速率率率率产物产物产物产物应用应用应用应用范围范围范围范围恒浊器恒浊器恒浊器恒浊器菌体密度菌体密度菌体密度菌体密度（内控制）（内控制）（内控制）（内控制）无限无限无限无限制生制生制生制生长因长因长因长因子子子子不恒定不恒定不恒定不恒定最高最高最高最高大量菌体大量菌体大量菌体大量菌体或与菌体或与菌体或与菌体或与菌体形成相平形成相平形成相平形成相平行的产物行的产物行的产物行的产物生产生产生产生

31、产为主为主为主为主恒化器恒化器恒化器恒化器培养基流培养基流培养基流培养基流速（外控速（外控速（外控速（外控制）制）制）制）有限有限有限有限制生制生制生制生长因长因长因长因子子子子恒定恒定恒定恒定低于最低于最低于最低于最高高高高不同生长不同生长不同生长不同生长速率的菌速率的菌速率的菌速率的菌体体体体实验实验实验实验室为室为室为室为主主主主微生物的高密度培养微生物的高密度培养 （high cell-density culture,HCDChigh cell-density culture,HCDC）指微生物在液体培养基中细胞群体密度超过常规培指微生物在液体培养基中细胞群体密度超过常规培养养10倍以

32、上时的生长状态或培养技术。现代高密度倍以上时的生长状态或培养技术。现代高密度培养技术主要是用于基因工程菌生产多肽类药物。培养技术主要是用于基因工程菌生产多肽类药物。选取最佳培养基成分和各成分含量选取最佳培养基成分和各成分含量补料补料提高溶解氧的浓度提高溶解氧的浓度防止有害代谢产物的生成防止有害代谢产物的生成第三节真菌的生长与繁殖第三节真菌的生长与繁殖 n n丝状真菌的生长繁殖丝状真菌的生长繁殖 n n酵母菌的生长繁殖酵母菌的生长繁殖 丝状真菌的生长繁殖丝状真菌的生长繁殖n n断裂繁殖断裂繁殖n n无性孢子繁殖无性孢子繁殖n n有性孢子繁殖有性孢子繁殖n n丝状真菌的生活史丝状真菌的生活史无性孢

33、子无性孢子n n厚垣孢子：总状毛霉厚垣孢子：总状毛霉n n节孢子：白地霉节孢子：白地霉n n分生孢子：青霉、曲霉分生孢子：青霉、曲霉n n孢囊孢子：根霉、毛霉孢囊孢子：根霉、毛霉n n游动孢子：水霉、壶菌游动孢子：水霉、壶菌 无性孢子无性孢子青霉、曲霉青霉、曲霉曲霉曲霉有性孢子有性孢子n n卵孢子：同丝水霉卵孢子：同丝水霉卵孢子：同丝水霉卵孢子：同丝水霉n n接合孢子：葡枝根霉接合孢子：葡枝根霉接合孢子：葡枝根霉接合孢子：葡枝根霉n n子囊孢子：子囊菌纲：子囊孢子：子囊菌纲：子囊孢子：子囊菌纲：子囊孢子：子囊菌纲：虫草、酵母等。虫草、酵母等。虫草、酵母等。虫草、酵母等。有性孢子有性孢子虫草虫草

34、丝状真菌的生活史丝状真菌的生活史n n丝丝状状真真菌菌从从一一种种孢孢子子开开始始，经经过过一一定定的的生生长长繁繁殖殖，其其中中包包括括无无性性繁繁殖殖和和有有性性繁繁殖殖两两个个阶阶段段，最最后后又又产产生生同同一一种种孢孢子子，这这一一循循环环称称为为丝丝状状真真菌的生活史。菌的生活史。真菌的生活史真菌的生活史酵母菌的生长繁殖酵母菌的生长繁殖酵母菌的生长繁殖酵母菌的生长繁殖酵母菌的生长繁殖酵母菌的生长繁殖第四节环境对生长的影响及生长的测定第四节环境对生长的影响及生长的测定 n环境对微生物生长的影响环境对微生物生长的影响 n微生物生长的测定微生物生长的测定 一、环境对微生物生长的影响一、环

35、境对微生物生长的影响 n n营养物质营养物质n n水的活性水的活性n n温度温度n npHn n氧氧n n营营养养物物质质不不足足导导致致微微生生物物生生长长所所需需要要的的能能量量、碳碳、氮氮源源、无无机机盐盐等等成成分分不不足足，此此时时机机体体一一方方面面降降低低或或停停止止细细胞胞物物质质合合成成，避避免免能能量量的的消消耗耗，或或者者通通过过诱诱导导合合成成特特定定的的运运输输系系统统，充充分分吸吸收收环环境境中中微微量的营养物质以维持机体的生存。量的营养物质以维持机体的生存。营养物质营养物质n n另一方面机体对胞内某些非必要成另一方面机体对胞内某些非必要成分或失效的成分进行降解以重

36、新利分或失效的成分进行降解以重新利用，这些非必需成分是指胞内贮存用，这些非必需成分是指胞内贮存的物质、无意义的蛋白质与酶、的物质、无意义的蛋白质与酶、mRNA等。等。营养物质营养物质水的活性水的活性n n微生物在生长过程中，对培养基的微生物在生长过程中，对培养基的微生物在生长过程中，对培养基的微生物在生长过程中，对培养基的a aw w有一定的有一定的有一定的有一定的要求，每种微生物生长都有最适的要求，每种微生物生长都有最适的要求，每种微生物生长都有最适的要求，每种微生物生长都有最适的a aw w ，高于或，高于或，高于或，高于或低于所要求的低于所要求的低于所要求的低于所要求的a aw w值，都

37、会通过影响培养基的渗值，都会通过影响培养基的渗值，都会通过影响培养基的渗值，都会通过影响培养基的渗透压变化而影响微生物的生长速率。透压变化而影响微生物的生长速率。透压变化而影响微生物的生长速率。透压变化而影响微生物的生长速率。n n微生物不同，生长所需要的最适微生物不同，生长所需要的最适微生物不同，生长所需要的最适微生物不同，生长所需要的最适a aw w值也不同。值也不同。值也不同。值也不同。从微生物整体来看从微生物整体来看:生长的温度范围一般在生长的温度范围一般在-10 100 极端下限为极端下限为-30，极端上限为，极端上限为105300 但对于特定的某一种微生物：但对于特定的某一种微生物

38、：只能在一定温度范围内生长，在这个范围内，每种微生物都有只能在一定温度范围内生长，在这个范围内，每种微生物都有自己的生长温度三基点，即最低、最适、最高生长温度自己的生长温度三基点，即最低、最适、最高生长温度处于最适生长温度时，生长速度最处于最适生长温度时，生长速度最快，代时最短。快，代时最短。超过最低生长温度时，微生物不生超过最低生长温度时，微生物不生长，温度过低，甚至会死亡。长，温度过低，甚至会死亡。超过最高生长温度时，微生物不生超过最高生长温度时，微生物不生长，温度过高，甚至会死亡。长，温度过高，甚至会死亡。微生物生长的三个温度基点温度温度 生生长长速速度度温度温度停此生长停此生长致死致死

39、最低最低最高最高最适最适嗜冷微生物（低温微生物）嗜冷微生物（低温微生物）中温微生物中温微生物嗜热微生物（高温微生物）嗜热微生物（高温微生物）低温对微生物的影响低温对微生物的影响 低温型微生物低温型微生物:最适生长温度在最适生长温度在520,主要分布在地球的两极、冷主要分布在地球的两极、冷泉、深海、冷冻场所及冷藏食品中。泉、深海、冷冻场所及冷藏食品中。例：假单孢菌中的某些嗜冷菌在低温下生长，常引例：假单孢菌中的某些嗜冷菌在低温下生长，常引起冷藏食品的腐败。起冷藏食品的腐败。嗜冷微生物在低温下生长的机理，目前还不清楚，嗜冷微生物在低温下生长的机理，目前还不清楚，据推测有两种原因：据推测有两种原因：

40、它们体内的酶能在低温下有效地催化，在高温下它们体内的酶能在低温下有效地催化，在高温下酶活丧失酶活丧失细胞膜中的不饱和脂肪酸含量高，低温细胞膜中的不饱和脂肪酸含量高，低温下也能保持半流动状态，可以进行物质的传递。下也能保持半流动状态，可以进行物质的传递。当环境温度低于微生物的最适生长温度时，微生物的当环境温度低于微生物的最适生长温度时，微生物的生长繁殖停止，当微生物的原生质结构并未破坏时，不会生长繁殖停止，当微生物的原生质结构并未破坏时，不会很快造成死亡并能在较长时间内保持活力，当温度提高时，很快造成死亡并能在较长时间内保持活力，当温度提高时，可以恢复正常的生命活动。可以恢复正常的生命活动。低温

41、保藏菌种就是利用这个原理。一些细菌、酵母菌低温保藏菌种就是利用这个原理。一些细菌、酵母菌和霉菌的琼脂斜面菌种通常可以长时间地保藏在和霉菌的琼脂斜面菌种通常可以长时间地保藏在4的冰的冰箱中。箱中。当温度过低，造成微生物细胞冻结时，有的微生物会当温度过低，造成微生物细胞冻结时，有的微生物会死亡，有些则并不死亡。死亡，有些则并不死亡。低温对微生物的影响造成死亡的原因：造成死亡的原因：冻结时细胞水分变成冰晶，冰晶对细胞膜产生机械损伤，冻结时细胞水分变成冰晶，冰晶对细胞膜产生机械损伤，膜内物质外漏。膜内物质外漏。冻结过程造成细胞脱水。冻结过程造成细胞脱水。冻结速度对冰晶形成有很大影响，冻结速度对冰晶形成

42、有很大影响，缓慢冻结缓慢冻结，形成的，形成的冰晶大，对细胞损伤大；冰晶大，对细胞损伤大；快速冻结快速冻结，形成的冰晶小、分布，形成的冰晶小、分布均匀，对细胞的损伤小，因此，利用快速冻结可以对一些均匀，对细胞的损伤小，因此，利用快速冻结可以对一些菌种进行菌种进行冻结保藏冻结保藏，一般情况下在菌悬液中再加一些甘油、，一般情况下在菌悬液中再加一些甘油、糖、牛奶、保护剂等可对菌种进行长期保藏。糖、牛奶、保护剂等可对菌种进行长期保藏。中温型微生物：中温型微生物：最适生长温度为最适生长温度为2040，大多数微生物属于此类。，大多数微生物属于此类。室温型主要为腐生或植物寄生，在植物或土壤中。室温型主要为腐生

43、或植物寄生，在植物或土壤中。体温型主要为寄生，在人和动物体内。体温型主要为寄生，在人和动物体内。高温型微生物：高温型微生物：最适生长温度为最适生长温度为50 60,主要分布在温泉、堆肥和土壤中。主要分布在温泉、堆肥和土壤中。在高温下能生长的原因：在高温下能生长的原因：酶蛋白以及核糖体有较强的抗热性酶蛋白以及核糖体有较强的抗热性核核酸具有较高的热稳定性（酸具有较高的热稳定性（核酸中核酸中G+C含量高（含量高（tRNA），），可提供形可提供形成成 氢键，增加热稳定性氢键，增加热稳定性）。）。细胞膜中饱和脂肪酸含量高，较高温度下能维持正常的液晶状态。细胞膜中饱和脂肪酸含量高，较高温度下能维持正常的液

44、晶状态。产生的多胺，热亚胺和高温精胺物质对蛋白质等组织结构具有保产生的多胺，热亚胺和高温精胺物质对蛋白质等组织结构具有保护作用。护作用。一一一一高温微生物的特点高温微生物的特点:生长速度快，合成大分子迅速，可及时修复高温生长速度快，合成大分子迅速，可及时修复高温对其造成的分子损伤。对其造成的分子损伤。耐高温菌具应用优势：在减少能源消耗、减少染耐高温菌具应用优势：在减少能源消耗、减少染菌、缩短发酵周期等方面具重要意义。菌、缩短发酵周期等方面具重要意义。pH 影响细胞膜透性与稳定性影响细胞膜透性与稳定性 影响物质溶解度影响物质溶解度 影响细胞表面电荷分布影响细胞表面电荷分布 影响微生物生长、繁殖，

45、发育。影响微生物生长、繁殖，发育。各类微生物能够生长的各类微生物能够生长的pHpH值较宽，值较宽，但细胞内部但细胞内部pHpH值值却接近中性。却接近中性。微生物的活动也能改变环境中的微生物的活动也能改变环境中的pHpH值值嗜酸性微生物嗜酸性微生物嗜碱性微生物嗜碱性微生物耐酸及耐碱微生物耐酸及耐碱微生物根据氢离子浓度对微生物分类根据氢离子浓度对微生物分类 微生物对氧的需要和耐受力在微生物对氧的需要和耐受力在不同的类群中变化很大，根据微生不同的类群中变化很大，根据微生物与氧的关系物与氧的关系,可把它们分为几种类可把它们分为几种类群群:专性好氧菌专性好氧菌:好氧菌好氧菌 微好氧菌：微好氧菌：兼性厌氧

46、菌兼性厌氧菌 耐氧厌氧菌：耐氧厌氧菌：厌氧菌厌氧菌 (专性专性)厌氧菌：厌氧菌：氧气对微生物生长的影响氧气氧气专性好氧菌：专性好氧菌：等于或大于等于或大于20%20%兼性厌氧菌：兼性厌氧菌：10%10%20%20%耐氧菌：耐氧菌：2%2%以下以下厌氧菌厌氧菌：不需要氧、有氧时死亡：不需要氧、有氧时死亡微好氧菌微好氧菌2%2%10%10%超氧化物歧化酶超氧化物歧化酶（SODSOD）和和过氧化氢酶过氧化氢酶n n氧对其有毒氧对其有毒,将环境中氧吸掉；抽真将环境中氧吸掉；抽真空；深层培养空；深层培养n n能量来源于发酵、无氧呼吸、环式能量来源于发酵、无氧呼吸、环式光合磷酸化或甲烷发酵光合磷酸化或甲烷

47、发酵n n细胞内缺泛细胞内缺泛SODSOD、细胞色素氧化酶和细胞色素氧化酶和过氧化氢酶过氧化氢酶厌氧菌（厌氧菌（anaerobesanaerobes）二、微生物生长的测定二、微生物生长的测定n n计数法计数法n n直接计数法直接计数法直接计数法直接计数法n n间接计数法间接计数法间接计数法间接计数法n n重量法重量法n n干重干重干重干重n n湿重湿重湿重湿重 n n生理指标法生理指标法 直接计数法直接计数法n n用细菌计数板或血球计数板用细菌计数板或血球计数板用细菌计数板或血球计数板用细菌计数板或血球计数板n n计数室面积计数室面积计数室面积计数室面积1mm1mm2 2，高为高为高为高为 0

48、.1mm0.1mm。体积为体积为体积为体积为0.10.1mmmm3 3。1 1ml=1000mmml=1000mm3 3。n n计数室内有计数室内有计数室内有计数室内有2525个中格，每个中个中格，每个中个中格，每个中个中格，每个中格有格有格有格有1616个小格，共个小格，共个小格，共个小格，共400400个小格。个小格。个小格。个小格。n n五个中方格中总菌数为五个中方格中总菌数为五个中方格中总菌数为五个中方格中总菌数为A A，菌菌菌菌液的稀释倍数为液的稀释倍数为液的稀释倍数为液的稀释倍数为B B，则一个大则一个大则一个大则一个大方格中的总菌数方格中的总菌数方格中的总菌数方格中的总菌数A A

49、 5 5 B Bn n故故故故1 1mlml菌液中的总菌数菌液中的总菌数菌液中的总菌数菌液中的总菌数 A A 5 5 B B 10 100010 10005000050000A A B B（个）个）个）个）直接计数法适用范围：个体较大细胞或颗粒，如血球、酵母菌适用范围：个体较大细胞或颗粒，如血球、酵母菌适用范围：个体较大细胞或颗粒，如血球、酵母菌适用范围：个体较大细胞或颗粒，如血球、酵母菌等。不适用于细菌等个体较小的细胞，因为（等。不适用于细菌等个体较小的细胞，因为（等。不适用于细菌等个体较小的细胞，因为（等。不适用于细菌等个体较小的细胞，因为（1 1）细菌细胞太小，不易沉降；（细菌细胞太小，

50、不易沉降；（细菌细胞太小，不易沉降；（细菌细胞太小，不易沉降；（2 2）在油镜下看不清）在油镜下看不清）在油镜下看不清）在油镜下看不清网格线，超出油镜工作距离。网格线，超出油镜工作距离。网格线，超出油镜工作距离。网格线，超出油镜工作距离。特点：快速，准确，对酵母菌可同时测定出芽率，特点：快速，准确，对酵母菌可同时测定出芽率，特点：快速，准确，对酵母菌可同时测定出芽率，特点：快速，准确，对酵母菌可同时测定出芽率，或在菌悬液中加入少量美蓝可以区分死活细胞。或在菌悬液中加入少量美蓝可以区分死活细胞。或在菌悬液中加入少量美蓝可以区分死活细胞。或在菌悬液中加入少量美蓝可以区分死活细胞。间接法n活菌计数法

51、活菌计数法n比浊法比浊法3.3.平板菌落计数法平板菌落计数法比浊法原理是在一定范围内，菌悬液中的细胞浓度与混原理是在一定范围内，菌悬液中的细胞浓度与混浊度成正比，即与光密度成正比，菌数越多，光浊度成正比，即与光密度成正比，菌数越多，光密度越大。因此，借助于分光光度计，在一定波密度越大。因此，借助于分光光度计，在一定波长下测定菌悬液的光密度，就可反应出菌液的浓长下测定菌悬液的光密度，就可反应出菌液的浓度。度。特点：快速、简便；但易受干扰。特点：快速、简便；但易受干扰。重量法和生理指标法重量法和生理指标法n称重量法：干重、湿重称重量法：干重、湿重n测体积法测体积法n菌体内重要组成测定法菌体内重要组

52、成测定法n含含N量法量法nDNA/RNA法法n叶绿素法等叶绿素法等测含氮量n蛋白质是细胞的主要物质，含量稳定，而氮是蛋蛋白质是细胞的主要物质，含量稳定，而氮是蛋白质的主要成分，通过测含氮量就可推知微生物白质的主要成分，通过测含氮量就可推知微生物的浓度。的浓度。n一般细菌含氮量为干重的一般细菌含氮量为干重的12.5%，酵母菌为，酵母菌为7.5%，霉菌为霉菌为6.0%，根据一定体积培养液中的含氮量再，根据一定体积培养液中的含氮量再乘以乘以6.25，就可测得粗蛋白的含量。，就可测得粗蛋白的含量。N6.25=PrN6.25=Pr第五节微生物生长繁殖的控制第五节微生物生长繁殖的控制灭菌（灭菌（灭菌（灭菌

53、（sterilitionsterilitionsterilitionsterilition）：）：）：）：杀死物体上全部微生物的方杀死物体上全部微生物的方杀死物体上全部微生物的方杀死物体上全部微生物的方法法法法消毒消毒消毒消毒(disinfectiondisinfectiondisinfectiondisinfection)：杀死或消除物体上的病原微杀死或消除物体上的病原微杀死或消除物体上的病原微杀死或消除物体上的病原微生物的方法生物的方法生物的方法生物的方法防腐防腐防腐防腐(antisepsis)antisepsis)antisepsis)antisepsis)：用理化方法防止抑制微生物生用

54、理化方法防止抑制微生物生用理化方法防止抑制微生物生用理化方法防止抑制微生物生长的方法长的方法长的方法长的方法化疗化疗化疗化疗(chemotherapy)chemotherapy)chemotherapy)chemotherapy)：利用对病原菌具有高度毒力利用对病原菌具有高度毒力利用对病原菌具有高度毒力利用对病原菌具有高度毒力而对宿主基本无毒的化学物质来抑制宿主体内病原而对宿主基本无毒的化学物质来抑制宿主体内病原而对宿主基本无毒的化学物质来抑制宿主体内病原而对宿主基本无毒的化学物质来抑制宿主体内病原微生物的生长繁殖微生物的生长繁殖微生物的生长繁殖微生物的生长繁殖微生物生长繁殖的控制微生物生长繁

55、殖的控制 n n控制微生物的化学物质控制微生物的化学物质 n n控制微生物的物理因素控制微生物的物理因素 控制微生物的化学物质控制微生物的化学物质n抗微生物剂抗微生物剂n抗代谢剂抗代谢剂n抗生素抗生素 控制微生物的化学物质控制微生物的化学物质(因素因素)表面消毒剂表面消毒剂化学治疗剂化学治疗剂溶液状态溶液状态气体状态气体状态n抗代谢物抗代谢物n抗生素抗生素n生物药物素生物药物素表面消毒剂表面消毒剂(surface disinfactant)n酸和碱酸和碱n重金属极其盐类重金属极其盐类n有机化合物有机化合物n氧化剂氧化剂n卤素卤素n染色剂染色剂n表面活性剂表面活性剂酸和碱酸和碱 前面讲过微生物细

56、胞中的前面讲过微生物细胞中的DNADNA，RNARNA，E E只只有在中性条件下才能体现活性，有在中性条件下才能体现活性，因此强酸碱因此强酸碱具杀菌作用。医院病房常用乙酸消毒。具杀菌作用。医院病房常用乙酸消毒。重金属极其盐类重金属极其盐类是杀菌剂和防腐剂，作用最强的是是杀菌剂和防腐剂，作用最强的是Hg,Ag,Cu,Hg,Ag,Cu,作用机作用机理：使蛋白质变性，使酶失活。（与理：使蛋白质变性，使酶失活。（与E E的的SHSH结合。）结合。）0020020202HgclHgcl2 2（升汞）溶液对大多数细菌有致死作用。升汞）溶液对大多数细菌有致死作用。CuSOCuSO4 4对真菌对真菌、藻类有强

57、杀伤力藻类有强杀伤力，波尔多波尔多（CuSOCuSO4 4碳碳）防植物病害。防植物病害。另外还有砷，铋、锑的化合物是治疗梅毒的特效药。另外还有砷，铋、锑的化合物是治疗梅毒的特效药。01011 1AgNO3 AgNO3 可消毒皮肤，可消毒皮肤，1 1浓度新生儿点眼预防眼炎浓度新生儿点眼预防眼炎有机化合物有机化合物醇、醛、酚是常用的杀菌剂。醇、醛、酚是常用的杀菌剂。n杀菌机制杀菌机制n损伤损伤CWn使蛋白质变性（细胞膜，使蛋白质变性（细胞膜，E失活）失活）n抑制脱氢酶，氧化酶活性抑制脱氢酶，氧化酶活性有机化合物有机化合物甲醛：纯甲醛为气体，甲醛：纯甲醛为气体，37374040水液为福尔马林。水液为

58、福尔马林。醇是脱水剂蛋白质变性剂醇是脱水剂蛋白质变性剂,70,70乙醇杀菌效果最好。乙醇杀菌效果最好。酚：酚：3 35 5的石碳酸溶液几分钟即可致死细菌。甲的石碳酸溶液几分钟即可致死细菌。甲酚杀菌力最强，煤酚皂液（来苏尔）为甲酚和肥酚杀菌力最强，煤酚皂液（来苏尔）为甲酚和肥皂的混合液皂的混合液 。氧化剂氧化剂 K K2 2MnOMnO4 4(pppp粉粉)使菌体蛋白质氧化，使酶失活。使菌体蛋白质氧化，使酶失活。0 01 13 3浓度可用于皮肤浓度可用于皮肤，果品果品、餐具餐具、消毒。消毒。H H2 2O O2 2清洗伤口。清洗伤口。卤素卤素 碘杀菌力强，碘杀菌力强，3 37 7碘溶于碘溶于70

59、708383的的乙醇中成碘酒。乙醇中成碘酒。氯及氯化物常用于水及食品消毒与水结氯及氯化物常用于水及食品消毒与水结合放出原子氧（合放出原子氧（O O）用于消毒。用于消毒。氯，碘是常用的消毒剂氯，碘是常用的消毒剂染色剂染色剂干扰菌体氧化还原电位干扰菌体氧化还原电位 阻碍芽孢的形成。阻碍芽孢的形成。表面活性剂表面活性剂具有降低表面张力效应的物质叫表面活性剂。具有降低表面张力效应的物质叫表面活性剂。常用的有新吉尔灭，去污剂，肥皂等。一落常用的有新吉尔灭，去污剂，肥皂等。一落表面张力降低可抑菌或杀菌。五彩缤纷表面张力降低可抑菌或杀菌。五彩缤纷 抗代谢物抗代谢物(antimetaboliteantimet

60、abolite)有些化合物在结构上与生物体所必需的代谢物很相有些化合物在结构上与生物体所必需的代谢物很相似，以至可以和特定的酶结合，从而阻碍了酶的功似，以至可以和特定的酶结合，从而阻碍了酶的功 能。干扰代谢的正常代谢。这些物质称为抗代谢物。能。干扰代谢的正常代谢。这些物质称为抗代谢物。叶酸叶酸 磺胺类药物磺胺类药物 氨基酸氨基酸 5 5甲基色氨酸甲基色氨酸 吡哆醇吡哆醇 异烟肼异烟肼 嘌呤嘌呤 6巯基嘌呤巯基嘌呤抗代谢物抗代谢物代谢物代谢物抗生素的诞生抗生素的诞生 神奇的抗生素神奇的抗生素 抗药性抗药性抗生素抗生素(antibiotic)antibiotic)是由微生物在代谢过程中产生（有的可

61、人工合成）具是由微生物在代谢过程中产生（有的可人工合成）具有一定浓度下抑制或杀死其他微生物的有机化合物。有一定浓度下抑制或杀死其他微生物的有机化合物。抗生素的诞生抗生素的诞生 19281928年年A.FlemingA.Fleming发现青霉素发现青霉素19401940弗罗里弗罗里提纯出青霉素提纯出青霉素各种抗生素被相继发现并应用各种抗生素被相继发现并应用 人工合成半合成抗生素被相继开发出来人工合成半合成抗生素被相继开发出来 青霉素（青霉素（penicillin）英国科学家英国科学家A.FlemingA.Fleming爵士爵士与弗莱明共同获得与弗莱明共同获得19451945年年诺贝尔生理学和医学

62、奖诺贝尔生理学和医学奖.19401940提纯出青霉素提纯出青霉素澳大利亚病理学家霍华德澳大利亚病理学家霍华德.弗罗里弗罗里人工合成半合成抗生素被相继开发出来 6-氨基青霉烷酸氨基青霉烷酸神奇神奇的抗生素的抗生素 抑制细胞壁的形成抑制细胞壁的形成影响细胞膜的功能影响细胞膜的功能干扰蛋白质合成干扰蛋白质合成抑制核酸复制抑制核酸复制和固醇结合影响细胞膜透性和固醇结合影响细胞膜透性作用于呼吸链影响能量利用作用于呼吸链影响能量利用氨苄青霉素（ampicillin）和蛋白结合影响膜屏蔽作用和蛋白结合影响膜屏蔽作用可怕的抗药性可怕的抗药性(antibiotic resistance)n第一次用药剂量要足第一

63、次用药剂量要足n避免在一个时期或长期多次使用同种抗避免在一个时期或长期多次使用同种抗生素生素n不同抗生素（或其他药物）混合使用不同抗生素（或其他药物）混合使用n对现有抗生素改造对现有抗生素改造n筛选新抗生素筛选新抗生素生物药物素生物药物素(biopharmaceutin)具有多种生理活性的比抗生素疗效具有多种生理活性的比抗生素疗效更为广泛的微生物次生代谢产物更为广泛的微生物次生代谢产物酶抑制剂酶抑制剂免疫调节剂免疫调节剂受体拮抗剂受体拮抗剂抗氧化剂抗氧化剂.控制微生物的物理因素控制微生物的物理因素n n高温灭菌高温灭菌n n辐射作用辐射作用n n过滤作用过滤作用n n高渗作用高渗作用n n干燥

64、干燥n n超声波超声波 高温灭菌高温灭菌多数细菌，酵母菌和霉菌的营养细胞和病毒在多数细菌，酵母菌和霉菌的营养细胞和病毒在50-65 50-65 10 10 minmin可以致死。可以致死。F F 一般噬菌体一般噬菌体656580 80 致死，致死，放线菌霉菌的孢子比营养细胞抗热性强，放线菌霉菌的孢子比营养细胞抗热性强，767680 80 1010minmin可以杀死可以杀死 B B 嗜热脂肪芽孢杆菌可在嗜热脂肪芽孢杆菌可在80 80 条件下生活，条件下生活，在在120 120 ，1212minmin才能杀死，才能杀死，BBBBBBBBBBB BBBBBBBBBBB 同种微生物老龄菌比幼菌耐热。

65、同种微生物老龄菌比幼菌耐热。高温灭菌高温灭菌湿热灭菌湿热灭菌干热灭菌干热灭菌焚烧灭菌法：常用于废弃物动物尸体等处理。焚烧灭菌法：常用于废弃物动物尸体等处理。烘烤灭菌法；实验室用干燥箱烘烤接种工具。烘烤灭菌法；实验室用干燥箱烘烤接种工具。湿热灭菌湿热灭菌(mosist heat sterilization)煮沸灭菌法（煮沸消毒法）煮沸灭菌法（煮沸消毒法）高压蒸汽灭菌法高压蒸汽灭菌法间歇灭菌法间歇灭菌法巴斯德消毒法：（巴氏消毒法）巴斯德消毒法：（巴氏消毒法）该法比干热灭菌效果好，因为蛋白质在有水的该法比干热灭菌效果好，因为蛋白质在有水的情况下容易凝固，如含水情况下容易凝固，如含水5050，蛋白质凝

66、固温度，蛋白质凝固温度为为5656；含水蛋白质凝固温度为；含水蛋白质凝固温度为160-170160-170 煮沸灭菌法（煮沸消毒法）煮沸灭菌法（煮沸消毒法）物品在水中煮沸物品在水中煮沸 1515minmin，可杀死所有营养细可杀死所有营养细胞和一部分芽孢。在水中加入的胞和一部分芽孢。在水中加入的 a a2 2COCO3 3或的碳酸效果更好。此法适或的碳酸效果更好。此法适合注射器和解剖用具的消毒。合注射器和解剖用具的消毒。高压蒸汽灭菌高压蒸汽灭菌(normal normal autoclvingautoclving)是湿热灭中最好方法，通常在是湿热灭中最好方法，通常在1.051.05kg/cmkg/cm2 2,的压力下面（此时的压力下面（此时温度温度121121）处理）处理15153030minmin。要排冷，否则会形成假压，虽然要排冷，否则会形成假压，虽然压力达到要求，温度却达不到相压力达到要求，温度却达不到相应高度，而影响灭菌效果。应高度，而影响灭菌效果。高高 压压 蒸蒸 汽汽 灭灭 菌菌 锅锅注意事项：注意事项：排净冷空气；排净冷空气；灭菌终了，缓慢降压；灭菌终了，缓慢降压；灭菌结