《微生物学教程》周德庆(第二版)6.ppt

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1、 第第6章章 微生物的生长及其控制微生物的生长及其控制第第1节节 测定生长繁殖的方法测定生长繁殖的方法第第2节节 微生物的生长规律微生物的生长规律第第3节节 影响微生物生长的主要因素影响微生物生长的主要因素第第4节节 微生物培养法概论微生物培养法概论第第5节节 有害微生物的控制有害微生物的控制 微生物不论在自然条件下还是在人为条件下微生物不论在自然条件下还是在人为条件下发生作用，都发生作用，都需要达到一定的数量需要达到一定的数量才能实现。才能实现。微生物生长微生物生长的定义是指微生物个体数目的增的定义是指微生物个体数目的增加，即繁殖。加，即繁殖。微生物死亡微生物死亡的定义是指细胞永久失去繁殖的

2、的定义是指细胞永久失去繁殖的能力。能力。第第1节节 测定生长繁殖的方法测定生长繁殖的方法一、测生长量一、测生长量（一）直接法（一）直接法1.测细胞干重测细胞干重2.测细胞湿重测细胞湿重3.（二）间接法（二）间接法4.比浊法比浊法5.测生理指标测生理指标二、计个体数二、计个体数（一）直接法（一）直接法用计数板在光学显微镜下直接观察并计数。用计数板在光学显微镜下直接观察并计数。荧光染料染色：荧光染料染色：活菌为活菌为绿绿色，死菌为色，死菌为红红色色（二）间接计数法（二）间接计数法1.比法浊比法浊2.平板菌落计数法平板菌落计数法3.（1）浇注平板法（）浇注平板法（pour plate）4.（2）涂布

3、平板法（涂布平板法（spread plate）3.厌氧菌的菌落计数厌氧菌的菌落计数4.滚管培养法（教材滚管培养法（教材P168）第第2节节 微生物的生长规律微生物的生长规律一、微生物的个体生长和同步生长一、微生物的个体生长和同步生长 研究单细胞微生物的个体生长很困难。研究单细胞微生物的个体生长很困难。1、同步培养同步培养（synchronous culture）：）：使某一群体中的所有个体细胞尽可能都处于同使某一群体中的所有个体细胞尽可能都处于同样的细胞生长和分裂周期的培养方法。样的细胞生长和分裂周期的培养方法。2、同步生长同步生长（synchronous growth）：）：某细胞群体中所有

4、个体细胞处于分裂步调一致某细胞群体中所有个体细胞处于分裂步调一致的生长状态。的生长状态。3.获得同步生长的方法获得同步生长的方法4.（1）环境条件诱导法）环境条件诱导法5.（2）机械筛选法）机械筛选法 膜洗脱法膜洗脱法薄膜洗脱法收集的大肠杆菌在葡薄膜洗脱法收集的大肠杆菌在葡萄糖基础培养基中的同步生长。萄糖基础培养基中的同步生长。二、单细胞微生物的典型生长曲线（同步，封闭）二、单细胞微生物的典型生长曲线（同步，封闭）单细胞微生物的典型生长曲线单细胞微生物的典型生长曲线（一）延滞期（一）延滞期（lag phase）培养开始最初细胞数目没有增加的一段时期。培养开始最初细胞数目没有增加的一段时期。特点

5、：特点：1.生长速率生长速率常数为常数为零零，但，但合成代谢十分活跃合成代谢十分活跃。2.细胞形态变大或增长。细胞形态变大或增长。3.细胞内细胞内RNA（尤其是尤其是rRNA）含量增高。含量增高。4.对外界不良条件反应敏感。对外界不良条件反应敏感。生长速率常数（生长速率常数（R）：单位时间内细胞数目或细胞量单位时间内细胞数目或细胞量的变化。的变化。影响延滞期长短的主要因素影响延滞期长短的主要因素（1）菌种）菌种 生长快的菌比生长缓慢的菌延滞期短。生长快的菌比生长缓慢的菌延滞期短。（2）接种菌菌龄）接种菌菌龄 采用对数生长期的菌作为接种菌可缩短延滞期。采用对数生长期的菌作为接种菌可缩短延滞期。（

6、3）接种量）接种量 适当提高接种量可缩短延滞期。适当提高接种量可缩短延滞期。（4）培养基成分）培养基成分 营养丰富，与种子培养条件接近的培养基可缩营养丰富，与种子培养条件接近的培养基可缩 短延滞期。短延滞期。（二）指数期（对数生长期）（二）指数期（对数生长期）（exponential phase）紧接延滞期后细胞数目以几何级数增长的一段时期。紧接延滞期后细胞数目以几何级数增长的一段时期。特点：特点：1.生长速率常数生长速率常数R最大最大，代时，代时G最短最短。2.细胞进行平衡生长。细胞进行平衡生长。3.酶系活跃，代谢旺盛。酶系活跃，代谢旺盛。代时（代时（G）：1个细胞分裂为个细胞分裂为2个所需

7、要的时间。个所需要的时间。影响指数期微生物代时长短的主要因素：影响指数期微生物代时长短的主要因素：1.菌种菌种2.原核比真核短，小的真核比大的真核短。原核比真核短，小的真核比大的真核短。3.营养成分营养成分4.营养物浓度营养物浓度5.生长限制因子（生长限制因子（growth-limited facter）6.4.培养温度（教材表培养温度（教材表6-1）（三）稳定期（三）稳定期（stationary phase）是在对数生长之后细胞群体进入的生长与死亡处于是在对数生长之后细胞群体进入的生长与死亡处于动态平衡的一段时期。动态平衡的一段时期。特点：特点：1.生长速率常数生长速率常数R=02.菌体产量

8、达到最高菌体产量达到最高3.某些细胞开始启动一些特殊的代谢途径某些细胞开始启动一些特殊的代谢途径:4.形成芽孢，形成贮存颗粒，形成次级代谢产形成芽孢，形成贮存颗粒，形成次级代谢产物。物。稳定期到来的原因：稳定期到来的原因：1.营养物质的耗尽。营养物质的耗尽。2.营养物比例失调。营养物比例失调。3.有害代谢产物的积累。有害代谢产物的积累。4.pH、氧化还原势等条件越来越不适宜。氧化还原势等条件越来越不适宜。（四）衰亡期（四）衰亡期（decline phase,death phase）整个群体生长速率整个群体生长速率R为负值的时期。为负值的时期。特点：特点：1.个体死亡速度超过新生速度，个体死亡速

9、度超过新生速度，R为负值。为负值。2.细胞形态发生多形化。细胞形态发生多形化。3.细胞开始自溶。细胞开始自溶。4.产生衰亡期的主要原因：产生衰亡期的主要原因：5.环境对继续生长越来越不利。环境对继续生长越来越不利。三、微生物的连续培养三、微生物的连续培养1.连续培养的目的连续培养的目的2.长时间地保持微生物的对数生长状态以提高长时间地保持微生物的对数生长状态以提高经经3.济效益。济效益。2.连续培养的方式连续培养的方式3.恒浊器恒浊器4.恒化器恒化器单级单级多级多级单级单级多级多级3.连续培养的利弊连续培养的利弊4.利利：高效节约，自控，产品质量稳定：高效节约，自控，产品质量稳定5.弊弊：菌种

10、易退化，易污染，营养物利用率低于：菌种易退化，易污染，营养物利用率低于单单6.批培养。批培养。7.4.连续培养时间是有限制的连续培养时间是有限制的四、微生物的高密度培养四、微生物的高密度培养 自学教材自学教材P159-160第第3节节 影响微生物生长的主要因素影响微生物生长的主要因素 影响微生物生长的因素很多，但主要的因素影响微生物生长的因素很多，但主要的因素有有4个：个：水分水分、温度温度、氧气氧气和和pH值。值。一、水分对微生物生长的影响一、水分对微生物生长的影响1.水活度水活度2.水活度（水活度（water activity，aw）：）：它表示在天然或它表示在天然或人人3.工环境中，微生

11、物可实际利用的工环境中，微生物可实际利用的自由水自由水或游离或游离水的水的4.含量。含量。5.aw=PP0（教材（教材P 93）农业土壤中的农业土壤中的aw一般在一般在0.91之间。之间。生长最低生长最低 aw细菌细菌一般：一般：0.900.98嗜盐菌：嗜盐菌：0.75（约（约5.5M NaCl）酵母菌酵母菌一般：一般：0.870.91高渗酵母：高渗酵母：0.610.65鲁氏酵母：鲁氏酵母：0.60 霉菌霉菌一般：一般：0.800.87耐旱菌：耐旱菌：0.650.75双孢旱霉：双孢旱霉：0.602.调剂溶质（调剂溶质（compatible solutes）3.生活在水活度低（渗透压高）的环境中

12、的微生生活在水活度低（渗透压高）的环境中的微生物物4.如何获得水分（细胞处于正态水平衡如何获得水分（细胞处于正态水平衡positive water5.balance）？）？6.靠提高细胞内部溶质的浓度靠提高细胞内部溶质的浓度：7.（1）泵入无机离子）泵入无机离子8.（2）合成或提高某种有机溶质的浓度（直接合）合成或提高某种有机溶质的浓度（直接合成成9.或从环境中积累）。或从环境中积累）。10.用来调节细胞内水活度或溶质浓度的溶质叫用来调节细胞内水活度或溶质浓度的溶质叫调剂溶质（调剂溶质（compatible solutes）。它必须不阻碍它必须不阻碍细胞内其他生化过程。细胞内其他生化过程。细胞

13、内调剂溶质的浓度取决于外部溶质浓度。细胞内调剂溶质的浓度取决于外部溶质浓度。每种生物合成或积累调剂溶质的每种生物合成或积累调剂溶质的最大量最大量是由每种是由每种生物的生物的基因决定基因决定的一种特性。这决定了不同的生的一种特性。这决定了不同的生物对水活度的不同耐受性。物对水活度的不同耐受性。微生物的调剂溶质微生物的调剂溶质 微生物微生物 积累的主要溶质积累的主要溶质 生长最低生长最低aw 细菌细菌 甜菜碱甜菜碱，脯氨酸脯氨酸（G+）0.97-0.90淡水蓝藻淡水蓝藻 蔗糖，海藻糖蔗糖，海藻糖 0.98海水蓝藻海水蓝藻 -葡萄糖基甘油葡萄糖基甘油 0.92盐湖蓝藻盐湖蓝藻 甜菜碱甜菜碱 0.90

14、-0.75嗜盐厌氧嗜盐厌氧 甜菜碱甜菜碱，ectoine，海藻糖海藻糖 0.90-0.75 光合细菌光合细菌极端嗜盐古菌极端嗜盐古菌 KCl 0.75 和一些细菌和一些细菌 微生物的调剂溶质微生物的调剂溶质 微生物微生物 积累的主要溶质积累的主要溶质 生长最低生长最低aw海洋藻类海洋藻类 甘露醇，各种糖苷，甘露醇，各种糖苷，0.92 脯氨酸脯氨酸，二甲基巯基丙酸二甲基巯基丙酸杜氏藻杜氏藻 甘油甘油 0.75 (嗜盐绿藻嗜盐绿藻)耐干旱酵母耐干旱酵母 甘油甘油 0.83-0.62耐旱丝状真菌耐旱丝状真菌 甘油甘油 0.72-0.61 杜氏藻杜氏藻:Dunaliella微生物中几种主要微生物中几种

15、主要的有机调剂溶质的有机调剂溶质甜菜碱甜菜碱海藻糖海藻糖蔗糖蔗糖甘油甘油甘露醇甘露醇二甲基巯基丙酸二甲基巯基丙酸二、温度对微生物生长的影响二、温度对微生物生长的影响1.微生物生长的三个温度常数微生物生长的三个温度常数温度三基点温度三基点2.最低生长温度（最低生长温度（minimum temperature）3.最适生长温度（最适生长温度（optimum temperature）4.最高生长温度（最高生长温度（maximum temperature）5.三基点三基点对于每种微生物一般是其对于每种微生物一般是其特有特有的，但又的，但又不不6.完全固定，它们能被其他的环境因子完全固定，它们能被其他的

16、环境因子轻微地改变轻微地改变，7.尤其是生长的尤其是生长的培养基质培养基质对基本温度的影响大。对基本温度的影响大。8.最低生长温度最低生长温度：在此温度下，生长不会发生。：在此温度下，生长不会发生。细胞膜不能保持流动状态，影响营养物质的细胞膜不能保持流动状态，影响营养物质的 运输和质子动力的形成。运输和质子动力的形成。最高生长温度最高生长温度：超过这一温度，不可能生长。：超过这一温度，不可能生长。高温使一些分子失活，细胞膜破裂。高温使一些分子失活，细胞膜破裂。最适生长温度最适生长温度：生长最快。：生长最快。2.微生物生长的温度范围微生物生长的温度范围3.根据微生物的最适温度可将它们划分为根据微

17、生物的最适温度可将它们划分为4大群：大群：4.（1）嗜冷菌（）嗜冷菌（psychrophiles）Topt155.永久寒冷的地区。永久寒冷的地区。6.（2）嗜温菌（）嗜温菌（mesophiles）Topt 457.温血动物，热带与温带土壤、水域。温血动物，热带与温带土壤、水域。8.（3）嗜热菌（）嗜热菌（thermophiles）9.很热的环境中：堆肥。很热的环境中：堆肥。Topt 4510.（4）超嗜热菌（）超嗜热菌（hyperthermophiles）Topt80 11.极端热的环境：火山口，硫磺热泉，自燃煤极端热的环境：火山口，硫磺热泉，自燃煤堆。堆。Growth rate3.嗜冷菌冷适

18、应的分子机理嗜冷菌冷适应的分子机理 酶在冷的条件下能发挥最佳功能。酶在冷的条件下能发挥最佳功能。膜中含有较高浓度的不饱和脂肪酸膜中含有较高浓度的不饱和脂肪酸4.嗜热菌热适应的分子机理嗜热菌热适应的分子机理 酶和其他蛋白质对热的稳定性更高，在高温有最酶和其他蛋白质对热的稳定性更高，在高温有最 好的功能（增加盐桥、大量的疏水内核）。好的功能（增加盐桥、大量的疏水内核）。细胞内特殊的溶质（环细胞内特殊的溶质（环2,3-二磷酸甘油）二磷酸甘油）。细胞内存在大量的细胞内存在大量的分子伴侣分子伴侣。膜中含饱和脂肪酸、植烷和醚形成的单层膜。膜中含饱和脂肪酸、植烷和醚形成的单层膜。三、氧气对微生物生长的影响三

19、、氧气对微生物生长的影响 1.按照微生物与氧的关系，可将它们分为按照微生物与氧的关系，可将它们分为2大类：大类：好氧微生物（好氧微生物（aerobes）厌氧微生物（厌氧微生物（anaerobes）2大类又可进一步分为大类又可进一步分为5类：类：专性好氧（专性好氧（obligate or strict aerobes）兼性厌氧（兼性厌氧（facultative anaerobes）微好氧（微好氧（microaerophilic bacteria）耐氧菌（耐氧菌（aerotolerant anaerobes）专性厌氧菌（专性厌氧菌（obligate anaerobes）好氧好氧 厌氧厌氧 5类细菌

20、在类细菌在 含有巯基乙醇含有巯基乙醇的培养基中的的培养基中的生长和分布。生长和分布。2.氧的毒性形式的产生和消除氧的毒性形式的产生和消除3.4.5.羟自由基（羟自由基（OH）6.超氧化物（超氧化物（O2-）7.单一态氧（单一态氧（O2）8.过氧化氢（过氧化氢（H2O2）在呼吸过程中在呼吸过程中O2还原成还原成H2O中产生的不可逆副产物中产生的不可逆副产物氧的毒性形式：氧的毒性形式：（1）过氧化氢过氧化氢（hydrogen peroxide，H2O2）O2氧化黄素蛋白无一例外地要产生一种有毒的氧化黄素蛋白无一例外地要产生一种有毒的化合物化合物H2O2O2+e-+H+H2O2 FPH2O2+H2O

21、2 2H2O+O2CatalaseH2O2+NADH+H+2H2O+NAD+Peroxidase过氧化氢酶过氧化氢酶 过氧化物酶过氧化物酶（2）超氧化物超氧化物（superoxide，O2-）由由H2O2的氧化作用以及其他酶（黄素蛋白，的氧化作用以及其他酶（黄素蛋白，Q，铁硫蛋白）催化的氧化作用或加氧作用产生。铁硫蛋白）催化的氧化作用或加氧作用产生。2 O2-+2H+O2+H2O2超氧化物岐化酶超氧化物岐化酶（SOD）2 H2O2 2H2O+O2过氧化氢酶（过氧化氢酶（catalase）O2+e-O2-FP，FeS,Q 等等（3）羟自由基羟自由基（hydroyl radical，OH）由离子辐

22、射产生，少量的羟自由基可由于细胞由离子辐射产生，少量的羟自由基可由于细胞 内内H2O2的积累而产生：的积累而产生：H2O2+e-+H+H2O+OH（4）单一态氧单一态氧（singlet oxygen，O2）能量很高，外围电子高度活化。能量很高，外围电子高度活化。产生方式：产生方式：光化学反应（细胞含光敏色素光化学反应（细胞含光敏色素P）：）：P+hv P*P*+O2 O2 生物化学反应：各种过氧化物酶。生物化学反应：各种过氧化物酶。类胡萝卜素类胡萝卜素能淬灭单一态氧。能淬灭单一态氧。小结：小结：毒性氧形式的产生毒性氧形式的产生O2+e-O2-O2-+e-+2H+H2O2H2O2+e-+H+OH

23、OH+e-+H+H2O O2+光光+光敏色素光敏色素 过氧化物酶过氧化物酶 O2有毒氧的消除：有毒氧的消除：超过氧化物岐化酶酶超过氧化物岐化酶酶 superoxide dismutase 2 O2-+2H+O2+H2O2 过氧化氢酶过氧化氢酶 catalase H2O2+H2O2 2H2O+O2 过氧化物酶过氧化物酶 peroxidase H2O2+NADH+H+2H2O+NAD+类胡萝卜素类胡萝卜素 淬灭单一态氧淬灭单一态氧四、四、pH值对微生物生长的影响值对微生物生长的影响 每一种生物都有一生长的每一种生物都有一生长的pH值范围，一般有相值范围，一般有相当固定的最佳当固定的最佳pH值。值。

24、绝大多数自然环境的绝大多数自然环境的pH 值在值在59之间。之间。只有少数生物能在低于只有少数生物能在低于2或高于或高于10的的pH中生长。中生长。真菌真菌 最适最适pH5细菌细菌 最适最适pH一般为中性一般为中性 6.07.5放线菌放线菌 最适最适pH 7.08.01.专性嗜酸菌（专性嗜酸菌（obligate acidophilic bacteria）2.在在pH 2.04.0 生长，但不能在中性条件下生长。生长，但不能在中性条件下生长。3.专性嗜酸菌的细胞膜在中性专性嗜酸菌的细胞膜在中性pH时溶解，细胞裂解时溶解，细胞裂解4.死亡。死亡。5.专性嗜酸菌包括：硫杆菌属（专性嗜酸菌包括：硫杆菌

25、属（Thiobacillus），），硫硫6.化叶菌（化叶菌（Sulfolobus），），嗜热支原体嗜热支原体（Thermoplasm）7.等。等。2.嗜碱微生物（嗜碱微生物（alkaliphilic microorganisms）3.生长最适生长最适pH 1011，在中性条件下不生长。在中性条件下不生长。4.嗜碱微生物包括：嗜碱微生物包括：5.细菌：芽孢杆菌，细菌：芽孢杆菌，外硫红螺菌外硫红螺菌（Ectothiorhodospira）6.放线菌：链霉菌，棒状杆菌放线菌：链霉菌，棒状杆菌7.蓝细菌蓝细菌8.古细菌古细菌9.真菌真菌参阅土壤与环境微生物学第参阅土壤与环境微生物学第20章章必须记住：

26、必须记住：这里讲的这里讲的pH值是指外部值是指外部pH值，细胞内的值，细胞内的pH值一值一般都是保持中性左右的。般都是保持中性左右的。在极端嗜酸或极端嗜碱菌中，细胞内的在极端嗜酸或极端嗜碱菌中，细胞内的pH值可能值可能比中性偏移比中性偏移11.5 pH单位。单位。大多数微生物的最适大多数微生物的最适pH是在是在68之间，它们叫嗜之间，它们叫嗜中性微生物，细胞质中性微生物，细胞质pH保持中性或与中性非常接保持中性或与中性非常接近。近。3.缓冲剂（缓冲剂（Buffers）4.5.培养基中常需要加缓冲剂来维持培养基中常需要加缓冲剂来维持pH的相对稳定。的相对稳定。6.缓冲剂的有效缓冲剂的有效pH范围

27、很窄。不同的范围很窄。不同的pH范围需要不范围需要不同同7.的缓冲剂。的缓冲剂。8.磷酸盐（常用磷酸盐（常用KH2PO4）是接近中性的是接近中性的pH（6-7.5）范范9.围的极好的缓冲剂围的极好的缓冲剂第第4节节 微生物培养法概论微生物培养法概论一、实验室培养法一、实验室培养法（一）固体培养法（一）固体培养法1、好氧菌的固体培养、好氧菌的固体培养 琼脂平板，试管斜面，克氏扁瓶。琼脂平板，试管斜面，克氏扁瓶。2、厌氧菌的固体培养、厌氧菌的固体培养（1）高层琼脂柱）高层琼脂柱 （4）厌氧罐）厌氧罐（2）厌氧培养皿）厌氧培养皿 （5）厌氧手套箱）厌氧手套箱（3）亨盖特滚管技术）亨盖特滚管技术厌氧菌

28、的分离：稀释摇管法（二）液体培养法（二）液体培养法1、好氧菌的液体培养、好氧菌的液体培养 在液体培养中，氧的供应始终是好氧菌生长繁殖在液体培养中，氧的供应始终是好氧菌生长繁殖的限制因子。提高氧浓度的措施有：的限制因子。提高氧浓度的措施有：（1）浅层液体静止培养）浅层液体静止培养（2）摇瓶培养）摇瓶培养（3）深层液体底部通气）深层液体底部通气（4）对培养液进行机械搅拌）对培养液进行机械搅拌2、好氧菌液体培养法、好氧菌液体培养法（1）试管液体培养）试管液体培养（2）三角瓶浅层液体培养）三角瓶浅层液体培养（3）摇瓶培养）摇瓶培养（4）台式发酵罐）台式发酵罐3、厌氧菌的液体培养法、厌氧菌的液体培养法（

29、1）在培养液中）在培养液中加入加入还原剂还原剂：巯基乙醇，半胱氨酸，：巯基乙醇，半胱氨酸，VC，疱肉。疱肉。（2）将培养物放入厌氧罐或厌氧手套箱中。）将培养物放入厌氧罐或厌氧手套箱中。（3）在液面）在液面封上石蜡油封上石蜡油，凡士林，凡士林-石蜡油。石蜡油。二、生产实践中培养微生物的装置二、生产实践中培养微生物的装置（一）固态培养法（一）固态培养法1、好氧菌的曲法培养、好氧菌的曲法培养2、厌氧菌的堆积培养、厌氧菌的堆积培养（二）液体培养法（二）液体培养法1、浅盘培养、浅盘培养2、深层液体通气培养、深层液体通气培养 发酵罐发酵罐 第第5节节 有害微生物的控制有害微生物的控制一、几个基本概念一、几

30、个基本概念控制害菌控制害菌 的措施的措施杀灭杀灭抑制抑制灭菌灭菌彻底杀灭（一切微生物）彻底杀灭（一切微生物）消毒消毒部分杀灭（仅杀灭病原菌）部分杀灭（仅杀灭病原菌）防腐防腐抑制霉腐微生物抑制霉腐微生物化疗化疗抑制宿主体内的病原菌抑制宿主体内的病原菌sterilizationdisinfectionantisepsischemotherapy二、物理灭菌因素的代表二、物理灭菌因素的代表高温高温 高温高温，辐射，超声波，微波，激光，静高压。，辐射，超声波，微波，激光，静高压。过滤。过滤。（一）高温灭菌的种类（一）高温灭菌的种类高温灭菌高温灭菌干热灭菌干热灭菌湿热灭菌湿热灭菌灼烧灼烧烘箱内热空气灭菌

31、法烘箱内热空气灭菌法常压常压加压：常规加压灭菌，连续加压灭菌加压：常规加压灭菌，连续加压灭菌巴氏消毒法巴氏消毒法煮沸消毒法煮沸消毒法 间歇灭菌法间歇灭菌法1、干热灭菌（、干热灭菌（dry heat steriliazayion）灼烧灼烧（烧红）（烧红）接种环、针接种环、针 烘箱（烘箱（150-170，1-2h）干燥培养皿、干燥培养皿、移移液管等玻璃器皿液管等玻璃器皿2、湿热灭菌（、湿热灭菌（moist heat sterilization）用用100 以上的加压蒸汽进行灭菌。以上的加压蒸汽进行灭菌。（1）常规加压蒸气灭菌法（）常规加压蒸气灭菌法（normal autoclaving）121 （

32、1kg/cm2）15-20min 115 （0.7kg/cm2）30-35min（2）连续加压蒸气灭菌（）连续加压蒸气灭菌（continuous autoclaving）仅用于大型发酵厂的大批培养基灭菌。仅用于大型发酵厂的大批培养基灭菌。让培养基在管道的让培养基在管道的流动过程流动过程中快速升温（中快速升温（135 140 ）、维持（）、维持（515s）和冷却，然后流和冷却，然后流进发酵罐。进发酵罐。（3）间歇灭菌（）间歇灭菌（fractional sterilization,tyndallization）适用于不耐热的培养基的灭菌。适用于不耐热的培养基的灭菌。80100，1560min。37

33、 保温过夜。保温过夜。重复重复3天天（4）巴氏消毒法（）巴氏消毒法（pasteurization）专用于液态风味食品或调料。专用于液态风味食品或调料。6063 30 min LTH 72 15 s HTST（5）煮沸消毒法煮沸消毒法 100 数分钟。数分钟。热死时间（热死时间（thermal death time）热死温度（热死温度（thermal death point）（二）影响加压蒸气灭菌效果的因素（二）影响加压蒸气灭菌效果的因素1、灭菌物体含菌量、灭菌物体含菌量 含菌量越高，需要的灭菌时间越长。含菌量越高，需要的灭菌时间越长。2、灭菌锅内空气排除程度、灭菌锅内空气排除程度3、灭菌对象的

34、、灭菌对象的pH值值 pH6.0 时，微生物易死时，微生物易死 pH 60.-8.0 时，不易死亡时，不易死亡4、灭菌对象的体积、灭菌对象的体积（三）高温对培养基成分的有害影响及其防止（三）高温对培养基成分的有害影响及其防止1、有害影响、有害影响 形成沉淀形成沉淀 破坏营养破坏营养 改变改变pH2、防止方法防止方法 分别灭菌分别灭菌 低压间歇灭菌低压间歇灭菌 过滤除菌过滤除菌 其他方法其他方法三、化学杀菌剂、消毒剂和治疗剂三、化学杀菌剂、消毒剂和治疗剂化学因素化学因素表面消毒剂表面消毒剂 化学治疗剂化学治疗剂液体液体气体气体抗代谢药物：黄胺抗代谢药物：黄胺抗生素抗生素生物药物素生物药物素（一）

35、表面消毒剂（一）表面消毒剂（二）化学治疗剂（二）化学治疗剂化学治疗（化学治疗（chemotherapy）：）：是应用对寄生生物有是应用对寄生生物有专门作用的化学合成药物，这种药物能够杀死寄生专门作用的化学合成药物，这种药物能够杀死寄生物或抑制寄生物在机体内增殖，而对宿主没有或很物或抑制寄生物在机体内增殖，而对宿主没有或很小毒性。小毒性。化学治疗剂（化学治疗剂（chemotherapeutant）：）：用于化学治用于化学治疗的化学物质。包括化学合成的药物，抗生素等。疗的化学物质。包括化学合成的药物，抗生素等。自学教材自学教材178-182页页化学治疗剂对微生物的作用范围化学治疗剂对微生物的作用范

36、围氮二烯五环，吡咯氮二烯五环，吡咯多烯（烃）多烯（烃）亚胺环己酮，放线菌酮亚胺环己酮，放线菌酮 抗生素（抗生素（antibiotics）1、定义定义 抗生素是一类由微生物或其他生物生命活动过抗生素是一类由微生物或其他生物生命活动过程中合成的次级代谢产物或其人工衍生物，它们在程中合成的次级代谢产物或其人工衍生物，它们在很低浓度时就能抑制或干扰它种生物的生命活动。很低浓度时就能抑制或干扰它种生物的生命活动。2、产抗生素的生物种类、产抗生素的生物种类 大多数抗生素是三种主要的微生物：大多数抗生素是三种主要的微生物：细菌细菌、放放线菌线菌和和丝状真菌丝状真菌的次级代谢产物。的次级代谢产物。只有少数抗生

37、素是较高级的真菌、藻类和植物只有少数抗生素是较高级的真菌、藻类和植物所产生，而且这些抗生素都普遍具有较低的抗菌活所产生，而且这些抗生素都普遍具有较低的抗菌活性和较低的专一性。性和较低的专一性。放线菌产生了数量最多、品种最多的抗生素。放线菌产生了数量最多、品种最多的抗生素。细菌产生的抗生素大多为多肽类。细菌产生的抗生素大多为多肽类。粘细菌研究较少，但已经显示出产生抗生素的粘细菌研究较少，但已经显示出产生抗生素的频率很高。频率很高。抗生素抗生素多学科研究入门多学科研究入门美美Giancarlo Lancini编，王以光编，王以光译，人民卫生出版社，译，人民卫生出版社，19983、抗生素的作用部位（

38、靶位）、抗生素的作用部位（靶位）（1）细胞壁（）细胞壁（2）细胞膜（）细胞膜（3）特殊代谢过程）特殊代谢过程（4）核糖体（）核糖体（5）DNA（6）RNA的合成的合成4、抗细菌的抗生素、抗细菌的抗生素（1）青霉素）青霉素主要抗主要抗G+青霉素青霉素G：对对G+菌有强效，对菌有强效，对G-菌效果差一点，菌效果差一点，对酸敏感，对酸敏感，对青霉素酶敏感。对青霉素酶敏感。6-APA青霉素青霉素V：比青霉素比青霉素G 对酸稳定对酸稳定氨苄青霉素：对酸稳定，抗氨苄青霉素：对酸稳定，抗G+和和G-。羧苄青霉素：抗羧苄青霉素：抗G-，对酸稳定，吸收差。对酸稳定，吸收差。甲氧西林：抗青霉素酶，效果不如甲氧西林

39、：抗青霉素酶，效果不如青霉素青霉素G，对酸不稳定。对酸不稳定。Ticarcillin：类似羧苄青霉素，但类似羧苄青霉素，但对假单胞菌更有效。对假单胞菌更有效。红霉素红霉素 erythromicin （2）红霉素）红霉素主要抗主要抗G+是最常用的大环内脂类抗生素，由红霉素链霉菌是最常用的大环内脂类抗生素，由红霉素链霉菌（Streptomycin erythraeus）产生。产生。与核糖体与核糖体50S亚基作用，亚基作用，抑制蛋白质的合成。抑制蛋白质的合成。对军团菌尤其有效。对军团菌尤其有效。（3）链霉素）链霉素抗抗G菌为主，菌为主，也也抗结核分枝杆菌抗结核分枝杆菌。链霉素，卡那霉素（链霉素，卡那

40、霉素（kanamycin），），庆大霉素庆大霉素 （gentamycin），），新霉素（新霉素（neomycin）等都是氨等都是氨 基苷类抗生素。过去临床上常用来抗基苷类抗生素。过去临床上常用来抗G-细菌，现在细菌，现在 一般作为保留药物，只有当其他抗生素无效时才起一般作为保留药物，只有当其他抗生素无效时才起 用。用。链霉素与细菌链霉素与细菌30S亚基反应，抑制细菌蛋白质的亚基反应，抑制细菌蛋白质的 合成。合成。链霉素链霉素 streptomycin链链 霉霉 胍胍链链 霉霉 糖糖与与30S亚基反应，亚基反应，抑制蛋白质的合抑制蛋白质的合成。成。庆大霉素庆大霉素 Gentamicin庆大霉素庆

41、大霉素由紫红小单胞菌由紫红小单胞菌Micromonospora purpurea 产生。抗产生。抗G+和和G-。（4）万古霉素）万古霉素抗抗G+和和G-。万古霉素（万古霉素（vancomycin）由东方链霉菌由东方链霉菌Streptomycin orientalis 产生。产生。阻断新生肽聚糖单位的聚合，抑制细菌细胞壁阻断新生肽聚糖单位的聚合，抑制细菌细胞壁的合成。的合成。（5）头孢霉素）头孢霉素抗抗G+和和G-。头孢霉素（头孢霉素（Cephalosporins）从真菌顶头孢霉（从真菌顶头孢霉（Cephalosporium acremonium）中发现。抗菌谱广，一般需注射。中发现。抗菌谱广，

42、一般需注射。7-氨基头孢霉素烷酸氨基头孢霉素烷酸 第一代头孢对第一代头孢对G+菌疗效好。菌疗效好。第二代头孢对第二代头孢对G+菌疗效好，对很多菌疗效好，对很多G-菌疗效也好。菌疗效也好。第三代头孢对许多第三代头孢对许多G-菌（如铜绿假单胞菌）具有抗性菌（如铜绿假单胞菌）具有抗性且不被内酰胺酶所破坏，常能达到中枢神经系统。且不被内酰胺酶所破坏，常能达到中枢神经系统。（6）广谱抗生素）广谱抗生素氯霉素，四环素，金霉素，土霉素氯霉素，四环素，金霉素，土霉素 氯霉素氯霉素 Chloramphenicol氯霉素（氯霉素（Chloramphenicol）：）：最早由委内瑞拉链霉菌最早由委内瑞拉链霉菌Str

43、eptomycin venezuelae生产，生产，现由化学合成。毒性大，只在不得已时应用。现由化学合成。毒性大，只在不得已时应用。四环素（四环素（Tetracycline）：）：由链霉菌产生，或由半合成而来。主要是抑菌。高由链霉菌产生，或由半合成而来。主要是抑菌。高剂量会产生恶心、腹泻、小儿黄牙，并对肝肾造成剂量会产生恶心、腹泻、小儿黄牙，并对肝肾造成损害。损害。5、抗真菌的抗生素、抗真菌的抗生素 （1）与麦角甾醇结合）与麦角甾醇结合多烯烃（多烯烃（polyene）类抗生素类抗生素 两性霉素两性霉素B（Amphotericin B）制霉菌素（制霉菌素（Nystatin）作用机制：作用机制：与

44、细胞膜上麦角甾醇结合与细胞膜上麦角甾醇结合，破坏，破坏细胞膜的结构，影响细胞膜的透性，使细胞裂解。细胞膜的结构，影响细胞膜的透性，使细胞裂解。疗效与副作用相当。仅用于危及生命的感染。疗效与副作用相当。仅用于危及生命的感染。都由链霉菌产生都由链霉菌产生（2）抑制麦角甾醇合成）抑制麦角甾醇合成吡咯类（吡咯类（azole）抗生素抗生素 和丙烯胺（和丙烯胺（allylamines）咪唑（咪唑（imidazole）酮康唑（酮康唑（Ketoconazole）作用机制：抑制麦角甾醇的合成，使细胞裂解。作用机制：抑制麦角甾醇的合成，使细胞裂解。几乎没有严重的副作用，具有广谱的抗真菌效果。几乎没有严重的副作用，

45、具有广谱的抗真菌效果。一般用于表面感染。一般用于表面感染。咪康唑咪康唑酮康唑酮康唑（3）其他抗真菌药物）其他抗真菌药物 灰黄霉素（灰黄霉素（Griseofulvin）：）：由青霉菌产生。抑制细胞分裂，抑制蛋白质由青霉菌产生。抑制细胞分裂，抑制蛋白质和核酸的合成。口服，治疗慢性皮肤真菌感染。和核酸的合成。口服，治疗慢性皮肤真菌感染。5-氟胞嘧啶：氟胞嘧啶：化学合成。化学合成。使使RNA失去功能。失去功能。是一种有效的抗真菌药物。用于治疗绝大多数是一种有效的抗真菌药物。用于治疗绝大多数系统真菌感染。系统真菌感染。副作用：红疹，腹泻，恶心，贫血，肝损伤。副作用：红疹，腹泻，恶心，贫血，肝损伤。Pol

46、yoxins（多氧菌素）多氧菌素）：抑制几丁质的合成从而抑制几丁质的合成从而抑制真菌细胞壁的合成。抑制真菌细胞壁的合成。在临床上尚未使用。在临床上尚未使用。长春花碱（长春花碱（vinblastine）长春花新碱（长春花新碱（vincristine）6、抗生素的活力单位、抗生素的活力单位 抗生素的活力单位称为抗生素的效价（抗生素的活力单位称为抗生素的效价（titre）。）。抗生素效价一般用抗生素效价一般用“单位单位”表示。表示。各种抗生素的各种抗生素的 1mg 游离碱游离碱=1000单位单位 最低抑制浓度最低抑制浓度 （minimum inhibitory concentration）：）：在一

47、定条件下，某化学药剂抑制特定微生物的最低浓在一定条件下，某化学药剂抑制特定微生物的最低浓度。是评定某化学药物药效强弱的指标。度。是评定某化学药物药效强弱的指标。最低抑菌浓度最低抑菌浓度(MIC)的测定的测定 抑菌圈抑菌圈7、半合成抗生素、半合成抗生素 对天然抗生素的结构进行人为的改造后的抗对天然抗生素的结构进行人为的改造后的抗生素叫做半合成抗生素。生素叫做半合成抗生素。8、微生物的抗药性、微生物的抗药性（1）阻止药物进入）阻止药物进入 改变细胞膜的透性；改变细胞膜的透性；改变药物的透性改变药物的透性（2）将进入细胞内的药物破坏或排出细胞）将进入细胞内的药物破坏或排出细胞（3）改变药物作用的靶子

48、）改变药物作用的靶子（4）形成）形成“救护途径救护途径”小结小结第第6章章 微生物的生长及其控制微生物的生长及其控制第第1节节 测定生长繁殖的方法测定生长繁殖的方法一、测生长量一、测生长量二、计个体数二、计个体数 第第2节节 微生物的生长规律微生物的生长规律一、微生物的个体生长和同步生长一、微生物的个体生长和同步生长二、单细胞微生物的典型生长曲线（同步，封闭）二、单细胞微生物的典型生长曲线（同步，封闭）三、微生物的连续培养三、微生物的连续培养四、微生物的高密度培养四、微生物的高密度培养 自学教材自学教材P159-160第第3节节 影响微生物生长的主要因素影响微生物生长的主要因素一、水分对微生物

49、生长的影响一、水分对微生物生长的影响二、温度对微生物生长的影响二、温度对微生物生长的影响三、氧气对微生物生长的影响三、氧气对微生物生长的影响 1、按照微生物与氧的关系，可将它们分为、按照微生物与氧的关系，可将它们分为2大类大类 2、氧的毒性形式的产生和消除、氧的毒性形式的产生和消除四、四、pH值对微生物生长的影响值对微生物生长的影响 1、专性嗜酸菌、专性嗜酸菌 2、嗜碱微生物、嗜碱微生物 3、缓冲剂、缓冲剂第第4节节 微生物培养法概论微生物培养法概论一、实验室培养法一、实验室培养法二、生产实践中培养微生物的装置二、生产实践中培养微生物的装置第第5节节 有害微生物的控制有害微生物的控制一、几个基本概念一、几个基本概念二、物理灭菌因素的代表二、物理灭菌因素的代表高温高温三、化学杀菌剂、消毒剂和治疗剂三、化学杀菌剂、消毒剂和治疗剂