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第四章 微生物的生长与繁殖 编写人:工程系 食品微生物精品课程课题组 本章目录 第一节 微生物的生长 第二节 微生物的生长规律 第三节 微生物生长繁殖的控制 第一节 微生物的生长 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，不断吸收营养物进行新陈代谢，若同化作用的速度大于异化的，则其原生质的总量（质量、体积、大小）就不断增加，即个体生长。 若是一种平衡生长，即各细胞组分是按恰当比例增长时，达到一定程度后就会发生繁殖。从而引起个体数目的增加。随着群体中各个个体的进一步生长，就引起这一群体的生长。 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、微生物的个体繁殖 （一）世代时间 Generation time 世代时间是指单个细胞从新生细胞生长到再次产生新的个体细胞所需要的时间。 （二）代表微生物的个体繁殖方式 细菌 酵母菌 霉菌 噬菌体 三、微生物细胞数量的测量 （一）稀释平板菌落计数法 最常用的活菌计数法 测量方法： 取一定体积的稀释菌液（1毫升）与合适的固体培养基在其凝固前均匀混合，或涂布于已凝固的固体培养基平板上。在最适条件下培养后，从平板上（内）出现的菌落数乘上菌液的稀释度，即可计算出原菌液的含菌数。 （二）计数板总菌计数法 取一滴适度稀释的样品，滴于计数板的计数室内，盖上盖玻片后置于显微镜下直接观察计数。 （三）质量法 根据微生物生长后细胞原生质增加的原理，直接称取菌体质量的方法。 湿重或干重 （四）比浊法 根据菌体悬浊液的透光度间接测量菌体的数量。 使用光电比色计或分光光度计。 （五）生理指标法 测定呼吸强度、耗氧量、酶活性及生物热进行换算。 第二节 微生物的生长规律 把一定微生物接种到一定的液体培养基中后，在一定条件下培养，定时取样测量活菌数，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，即微生物的典型生长曲线（growth curve）。 典型生长曲线分为适应期，对数增长期（指数期），稳定期和衰亡期四个阶段。 一、适应期(又称延滞期、迟缓期、调整期) 1.该时期的特点： （1）生长繁殖的速度几乎等于零 （2）细胞形态增大，杆菌的长度增加。 （3）细胞内核酸含量增加，原生质呈嗜碱性。 （4）合成代谢活跃，核糖体、酶类合成加快，易产生诱导酶。 （5）对外界不良条件，如温度和抗生素等反应敏感。 2.影响适应期长短的因素： （1）菌种的种类。 二、对数增长期 又称指数增长期，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时期。 1.该时期的特点： （1）生长繁殖速度快，活菌的数目呈对数增长，世代时间最短，且在这个时期内均匀一致。 （2）细胞进行平衡生长，菌体内各种成分最为均匀。 （3）酶系活跃，代谢旺盛。 （4）在此时期内，菌细胞的形态特征均匀一致，最代表种的特征。 （5）微生物的生化特性均匀一致，并且典型。 设在时间 t0 的活菌数为 X0 ，经培养时间 t 后的菌数为 X 则有: X = X0 ·２ｎ → lg X = lg X0 + n lg 2 → n = (lg X - lg X0 ) / lg 2 = 3.3 (lg X - lg X0 ) 世代时间 G = t - t0 / n = t - t0 / 3.3 (lg X - lg X0 ) 2.影响指数期微生物增代时间的因素 （1）菌种。 凡是处于较低浓度范围内，可影响生长速率和菌体产量的营养物，就称为生长限制因子。 三、稳定期 又称恒定期或最高生长期 稳定期的特点： 生长速率常数R等于0，即处于正生长和负生长相等的动态平衡中，此时菌体产量与营养物质的消耗间呈现出一定的比例关系，即生长产量常数Y（生长得率 growth yield）。 Y = 菌体总生长量（菌细胞干重）/ 消耗营养物质总量 四、衰亡期 细胞形态出现不正常，呈多样性，细胞种的特征典型、生理生化出现异常现象。 第三节 微生物生长繁殖的控制 一、微生物生长的控制途径 遗传学特性 培养基组成 培养条件 二、微生物生长的控制因素 防腐 antisepsis 又叫抑菌，是防止或抑制微生物的生长繁殖。 2.抗代谢剂 3.抗生素 它是与生长因子类似的特殊化学物质，干扰微生物的正常代谢。 4.酸碱度 5.氧化还原电势 6.盐、碱和金属离子 对好氧菌的影响较大。 （二）微生物生长控制的物理因素 根