微生物学格式第六章微生物的生长及控制-课件

第一节第一节 测定生长繁殖的方法测定生长繁殖的方法第二节第二节 微生物的生长规律微生物的生长规律第三节第三节 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四节第四节 微生物培养法概论微生物培养法概论第五节第五节 有害微生物的控制有害微生物的控制第六章第六章 微生物的生长及其控制微生物的生长及其控制 Microbial Growth and Control微生物学格式第六章微生物的生长及控制第一节第一节 测定生长繁殖的方法测定生长繁殖的方法一、一、测生长量测生长量二、二、计繁殖数计繁殖数1、直接法直接法测体积法测体积法(粗放粗放)称干重法称干重法(精确精确)2、间接法间接法比浊法：分光光度法比浊法：分光光度法(OD)生理指标法：测含氮量生理指标法：测含氮量微生物学格式第六章微生物的生长及控制1、直接法：直接法：用血球计数板在显微镜下进行计数用血球计数板在显微镜下进行计数二、二、计繁殖数计繁殖数2、间接法间接法：用平板菌落进行的活菌计数：用平板菌落进行的活菌计数菌数菌数/mL=cfu X 稀释度稀释度 X 10微生物学格式第六章微生物的生长及控制第二节第二节 微生物的生长规律微生物的生长规律一、一、微生物的个体生长和同步生长微生物的个体生长和同步生长三、三、微生物的连续培养方法微生物的连续培养方法二、二、微生物的典型生长曲线微生物的典型生长曲线微生物学格式第六章微生物的生长及控制一、一、微生物的个体生长和同步生长微生物的个体生长和同步生长同步生长通过通过同步培养同步培养的手段而使细胞群体中各个体处于分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；裂步调一致的生长状态；获得同步生长的方法环境条件诱导法环境条件诱导法机械筛选法机械筛选法 微生物学格式第六章微生物的生长及控制二、微生物的典型生长曲线二、微生物的典型生长曲线(growth curve)生长曲线：当把少量纯种单细胞微生物接种到恒容积的液体培养基中后，在适宜的温度、通气等体积下，该群体就会由小到大，发生有规律的增长。如果以细胞数目的对数值作纵坐标，以培养时间作横坐标就可画出一条曲线微生物的典型生长曲线。微生物学格式第六章微生物的生长及控制培养时间培养时间(h)I 延滞期延滞期II 指数期指数期III 稳定期稳定期IV 衰亡期衰亡期0生生长长速速度度总菌数总菌数活菌数活菌数IIIIIIIVlg细胞数细胞数(个个/ml)二、微生物的典型生长曲线二、微生物的典型生长曲线(growth curve)微生物学格式第六章微生物的生长及控制 延滞期延滞期(lag phase)对外界不良条件例如对外界不良条件例如NaCl溶液浓度、温度和抗生素等化溶液浓度、温度和抗生素等化学药物的反应敏感。学药物的反应敏感。指少量微生物接种到新鲜培养液中后，在开始培养的指少量微生物接种到新鲜培养液中后，在开始培养的一段时间内细胞数目不增加的时期。一段时间内细胞数目不增加的时期。生长速率常数生长速率常数R等于零。等于零。细胞形态变大或增长。细胞形态变大或增长。细胞内细胞内RNA尤其是尤其是rRNA含量增高，原生质呈嗜碱性。含量增高，原生质呈嗜碱性。合成代谢活跃，核糖体、酶类和合成代谢活跃，核糖体、酶类和ATP的合成加快，易的合成加快，易产生诱导酶。产生诱导酶。微生物学格式第六章微生物的生长及控制影响延滞期长短的因素影响延滞期长短的因素（1）接种龄）接种龄（2）接种量）接种量（3）培养基成分）培养基成分 延滞期延滞期(lag phase)出现延滞期的原因？出现延滞期的原因？微生物学格式第六章微生物的生长及控制 指数期指数期(exponential phase)是指在生长曲线中，紧接着延滞期的一段细胞数以是指在生长曲线中，紧接着延滞期的一段细胞数以几何级数增长的几何级数增长的时期。时期。生长速率常数生长速率常数R最大，代时最大，代时G最短；最短；整个群体的生理特性较一致；整个群体的生理特性较一致；酶系活跃，代谢旺盛。酶系活跃，代谢旺盛。细胞各成分平衡增长，生长速率恒定；细胞各成分平衡增长，生长速率恒定；微生物学格式第六章微生物的生长及控制三个重要参数三个重要参数（1）繁殖代数）繁殖代数(n)（2）生长速率常数）生长速率常数(R)（3）代时）代时(G)指数期指数期(exponential phase)微生物学格式第六章微生物的生长及控制G=(tG=(t2 2-t-t1 1)/n)/n =(t =(t2 2-t-t1 1)/3.322(lgX)/3.322(lgX2 2-lgX-lgX1 1)R=1/GR=1/G =3.322(lgX =3.322(lgX2 2-lgX-lgX1 1)/(t)/(t2 2-t-t1 1)X X2 2=X=X1 1 2 2n n 两边取对数：两边取对数：lgXlgX2 2=lgX=lgX1 1+nlg2 +nlg2 （lg2lg2=0.301）n=3.322(lgX2-lgX1)n=3.322(lgX2-lgX1)指数期指数期(exponential phase)x2x1t1t2微生物学格式第六章微生物的生长及控制影响代时长短的因素影响代时长短的因素（1）菌种）菌种（2）营养成分）营养成分（3）营养物浓度）营养物浓度（4）培养温度）培养温度细胞数或菌体量细胞数或菌体量时间时间8.0mg/ml6.0mg/ml4.0mg/ml2.0mg/ml1.0mg/ml0.5mg/ml0.2mg/ml营养物浓度对生长速度和菌体产量的影响营养物浓度对生长速度和菌体产量的影响 指数期指数期(exponential phase)微生物学格式第六章微生物的生长及控制 稳定期稳定期(stationary phase)生长速率常数生长速率常数R=0，即新繁殖的细胞数与衰亡的细，即新繁殖的细胞数与衰亡的细胞数相等；胞数相等；菌体产量达到最高点，且产量与营养物质的消耗出现菌体产量达到最高点，且产量与营养物质的消耗出现有规律的比例关系，用生长产量常数有规律的比例关系，用生长产量常数Y表示；表示；Y=(X-XY=(X-X0 0)/C)/C0 0-C-C =(X-X =(X-X0 0)/C)/C0 0 X：稳定期的细胞干重(g/ml培养液）X0：刚接种时的细胞干重C0：限制性营养物的最初浓度(g/ml)C：稳定时期限制性营养物的浓度微生物学格式第六章微生物的生长及控制通过对稳定期到来原因的研究，促进了连续培养原理的提通过对稳定期到来原因的研究，促进了连续培养原理的提出和工艺、技术的创建；出和工艺、技术的创建；对以生产菌体或与菌体生长相平行的代谢产物对以生产菌体或与菌体生长相平行的代谢产物(SCP(SCP、乳酸、乳酸)等等为目的的一些发酵生产来说，稳定期是产物的最佳收获期：为目的的一些发酵生产来说，稳定期是产物的最佳收获期：是对维生素、碱基和氨基酸等生长因子进行生物测定的最佳是对维生素、碱基和氨基酸等生长因子进行生物测定的最佳测定时期；测定时期；稳定期的实践意义稳定期的实践意义微生物学格式第六章微生物的生长及控制IV 衰亡期衰亡期(death phase)l 微生物个体死亡速度超过新生速度，整个群体呈现负生微生物个体死亡速度超过新生速度，整个群体呈现负生长状态；长状态；l 细胞形态发生变化，出现畸形；细胞形态发生变化，出现畸形；l 有的发生自溶；有的发生自溶；l 有的合成或释放次生代谢产物；有的合成或释放次生代谢产物；l 芽孢此期释放；芽孢此期释放；微生物学格式第六章微生物的生长及控制三、三、微生物的连续培养方法微生物的连续培养方法稳定期到来的主要原因？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；有害代谢产物的累计；有害代谢产物的累计；理化条件的不适宜等；理化条件的不适宜等；微生物学格式第六章微生物的生长及控制 是一种根据培养器内是一种根据培养器内微生物的生长密度微生物的生长密度，并，并借光电控制系统来控制培养液流速，使细菌培借光电控制系统来控制培养液流速，使细菌培养液保持恒定的连续培养方法；养液保持恒定的连续培养方法；主要用于获得大量菌体或与菌体相平行的代主要用于获得大量菌体或与菌体相平行的代谢产物。谢产物。1.1.恒浊器恒浊器 (turbidostat)(turbidostat)微生物学格式第六章微生物的生长及控制 2 2、恒化器、恒化器(chemostat)(chemostat)是一种设法使是一种设法使培养液的流速保持不变培养液的流速保持不变，并使微，并使微生物始终在低于其最高生长速率的条件下进行生物始终在低于其最高生长速率的条件下进行繁殖的连续培养装置；繁殖的连续培养装置；主要获得不同生长速率的菌体；主要获得不同生长速率的菌体；微生物学格式第六章微生物的生长及控制 恒浊与恒化培养控制装置恒浊与恒化培养控制装置微生物学格式第六章微生物的生长及控制装置装置恒浊器恒浊器恒化器恒化器控制对象控制对象菌体密度菌体密度(内控制内控制)培养基流速培养基流速(外控制外控制)培养基培养基无限制生长因子无限制生长因子有限制生长因子有限制生长因子培养基流速培养基流速不恒定不恒定恒定恒定生长速率生长速率最高速率最高速率低于最高速率低于最高速率产物产物大量菌体或与菌体相平大量菌体或与菌体相平行的代谢产物行的代谢产物不同生长速率的菌体不同生长速率的菌体应用范围应用范围生产为主生产为主实验室为主实验室为主 Turbidostat&chemostat Turbidostat&chemostat的比的比较较微生物学格式第六章微生物的生长及控制分批培养与连续培养的比较分批培养与连续培养的比较微生物学格式第六章微生物的生长及控制连续培养的优缺点n优点优点n高效高效n自控自控n产品质量稳定产品质量稳定n节约动力、人力、水和蒸汽等节约动力、人力、水和蒸汽等n缺点缺点n菌种容易退化菌种容易退化n容易污染杂菌容易污染杂菌n营养物的利用率低于单批培养营养物的利用率低于单批培养微生物学格式第六章微生物的生长及控制微生物的高密度培养n指微生物在液体培养中细胞群体密度超过常指微生物在液体培养中细胞群体密度超过常规培养规培养10倍以上的生长状态或培养技术；倍以上的生长状态或培养技术；n目前由于研究的微生物种类主要局限于目前由于研究的微生物种类主要局限于E.coli and S.cerevisiae 等兼性厌氧菌；等兼性厌氧菌；微生物学格式第六章微生物的生长及控制第三节第三节 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、一、温度温度二、二、氧气氧气三、三、pH值值微生物学格式第六章微生物的生长及控制一、一、温度温度(temperature)微生物学格式第六章微生物的生长及控制 嗜冷菌嗜冷菌 (20oC)嗜温菌嗜温菌 (20-45oC)嗜热菌嗜热菌 (50-60oC)嗜高温菌嗜高温菌(80-95oC)极端高温菌极端高温菌(105-150oC)根据温度对微生物的影响分类微生物学格式第六章微生物的生长及控制Thermophile and Biotechnologyn来自嗜热菌的酶可在高温下稳定的催化生物化学反应；来自嗜热菌的酶可在高温下稳定的催化生物化学反应；其中由其中由ThermusThermus aquaticusaquaticus 中分离出来的中分离出来的 DNA DNA 聚合酶，聚合酶，TaqTaq polymerase polymerase，已广泛应用于已广泛应用于PCRPCR反应；反应；n分离自分离自PyrocuccusPyrocuccus furiosusfuriosus 的的 pfupfu polymerase polymerase应用于应用于PCRPCR反应更加稳定，而且错误率更低；反应更加稳定，而且错误率更低；微生物学格式第六章微生物的生长及控制二、二、氧气氧气(oxygen)好氧菌好氧菌(Aerobes)1.专性好氧菌专性好氧菌(obligate aerobes)必须有氧存在必须有氧存在2.兼性好氧菌兼性好氧菌(facultative aerobes)有氧无氧均可，但有氧更好有氧无氧均可，但有氧更好3.微好氧菌微好氧菌(microaerophilic aerobes)只在较低的氧分压下生长只在较低的氧分压下生长 厌氧菌厌氧菌(anaerobes)4.耐氧菌耐氧菌(aerotolerant anaerobes)不需氧，但有氧也能生存，氧无毒害不需氧，但有氧也能生存，氧无毒害5.专性厌氧菌专性厌氧菌(obligate/strict anaerobes)氧有毒害，甚至致死氧有毒害，甚至致死微生物学格式第六章微生物的生长及控制微生物与氧的关系微生物学格式第六章微生物的生长及控制厌氧菌的氧毒害机制厌氧菌的氧毒害机制 厌氧菌体内无SOD(超氧化物歧化酶)，因此受生物体内普遍存在的超氧阴离子自由基的毒害作用。微生物学格式第六章微生物的生长及控制去除去除O2-等有害活性氧分子的机制等有害活性氧分子的机制H2O+1/2O22H2O2O2-+2H+H2O2+O2SOD一切好氧生物一切好氧生物 及耐氧菌及耐氧菌过氧化氢酶过氧化氢酶一切好氧生物一切好氧生物NADH2NAD过氧化物酶过氧化物酶耐氧菌耐氧菌微生物学格式第六章微生物的生长及控制三、三、pH值值嗜碱微生物（嗜碱微生物（basophile）多数放线菌、硝化细菌、根瘤菌等多数放线菌、硝化细菌、根瘤菌等耐碱微生物（耐碱微生物（basotolerant microorganism）若干链霉菌若干链霉菌嗜酸微生物（嗜酸微生物（acidophile）多数真菌多数真菌耐酸微生物耐酸微生物(acidotolerant microorganism)乳酸杆菌、醋酸杆菌，许多肠杆菌等乳酸杆菌、醋酸杆菌，许多肠杆菌等微生物学格式第六章微生物的生长及控制第四节第四节 微生物培养方法概论微生物培养方法概论微微生生物物培培养养方方法法生产实践生产实践实验室培养法实验室培养法固体培养固体培养好氧菌的培养好氧菌的培养厌氧菌的培养厌氧菌的培养液体培养液体培养好氧菌的培养好氧菌的培养厌氧菌的培养厌氧菌的培养固体培养固体培养好氧菌的培养好氧菌的培养厌氧菌的培养厌氧菌的培养液体培养液体培养好氧菌的培养好氧菌的培养厌氧菌的培养厌氧菌的培养微生物学格式第六章微生物的生长及控制1、好氧菌的实验室培养、好氧菌的实验室培养固体培养固体培养试管斜面试管斜面培养皿琼脂平板培养皿琼脂平板液体培养液体培养试管液体培养试管液体培养三角瓶浅层液体培养三角瓶浅层液体培养摇瓶培养（振荡培养）摇瓶培养（振荡培养）台式发酵罐培养台式发酵罐培养微生物学格式第六章微生物的生长及控制2、厌氧菌的实验室培养、厌氧菌的实验室培养高层琼脂柱高层琼脂柱微生物学格式第六章微生物的生长及控制Hungate 滚管滚管微生物学格式第六章微生物的生长及控制厌氧罐技术厌氧罐技术微生物学格式第六章微生物的生长及控制厌氧手套箱厌氧手套箱微生物学格式第六章微生物的生长及控制第五节第五节 有害微生物的控制有害微生物的控制一、一、几个基本概念几个基本概念微生物学格式第六章微生物的生长及控制1、灭菌、灭菌(sterilization)采用采用强烈的理化因素强烈的理化因素使任何物体内外部的一切微生物永远使任何物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力的措施。例如各种高温灭菌措施等。丧失其生长繁殖能力的措施。例如各种高温灭菌措施等。总菌数总菌数活菌数活菌数细细胞胞数数的的对对数数细细胞胞数数的的对对数数时间时间时间时间杀菌杀菌溶菌溶菌微生物学格式第六章微生物的生长及控制2、消毒、消毒(disinfection)消毒是一种采用消毒是一种采用较温和的理化因素较温和的理化因素，仅杀死物体表，仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的病原菌，而对被消毒的面或内部一部分对人体有害的病原菌，而对被消毒的物体基本无害的措施。物体基本无害的措施。举例：举例：一些常用的对皮肤、水果、饮用水进行药剂消毒一些常用的对皮肤、水果、饮用水进行药剂消毒的方法；的方法；对啤酒、牛奶、果汁和酱油等进行消毒处理的巴对啤酒、牛奶、果汁和酱油等进行消毒处理的巴氏消毒法等；氏消毒法等；微生物学格式第六章微生物的生长及控制3、防腐、防腐(antisepsis)防腐就是利用某种理化因素完全防腐就是利用某种理化因素完全抑制抑制霉腐微生物的生霉腐微生物的生长繁殖，从而达到防止食品等发生霉腐的措施。长繁殖，从而达到防止食品等发生霉腐的措施。防腐的常用措施防腐的常用措施低温低温缺氧缺氧干燥干燥高渗高渗高酸度高酸度防腐剂防腐剂微生物学格式第六章微生物的生长及控制4、化学治疗、化学治疗(chemotherapy)它是利用具有高度选择毒力（它是利用具有高度选择毒力（selective toxicityselective toxicity，即即对病原菌具有高度毒力而对宿主无显著毒性）的化学物质对病原菌具有高度毒力而对宿主无显著毒性）的化学物质来来抑制抑制宿主体内病原微生物的生长繁殖，借以达到治疗该宿主体内病原微生物的生长繁殖，借以达到治疗该传染病的一种措施。传染病的一种措施。用于化疗目的的化学物质称化学治疗剂；用于化疗目的的化学物质称化学治疗剂；一些重要的化学治疗剂种类：一些重要的化学治疗剂种类：各种抗生素各种抗生素磺胺类药物磺胺类药物中草药中的有效成分等中草药中的有效成分等微生物学格式第六章微生物的生长及控制比较项目比较项目灭菌灭菌消毒消毒防腐防腐化疗化疗处理因素处理因素强理、化因素强理、化因素理、化因素理、化因素理、化因素理、化因素化学治疗剂化学治疗剂处理对象处理对象 任何物体内外任何物体内外的一切微生物的一切微生物物体表面的物体表面的病原菌病原菌物体内外的物体内外的一切微生物一切微生物宿主体内的宿主体内的病原菌病原菌作用效果作用效果 彻底杀灭彻底杀灭杀死或抑制杀死或抑制抑制或杀死抑制或杀死抑制或杀死抑制或杀死实例实例加压蒸汽灭菌，加压蒸汽灭菌，辐射灭菌，杀辐射灭菌，杀菌剂菌剂70%70%酒精消毒，酒精消毒，巴氏消毒法巴氏消毒法冷藏、干燥、冷藏、干燥、糖渍、盐腌、糖渍、盐腌、缺氧、防腐缺氧、防腐剂剂抗生素、磺抗生素、磺胺药、生物胺药、生物药物素药物素灭菌、消毒、防腐和化疗的比较灭菌、消毒、防腐和化疗的比较微生物学格式第六章微生物的生长及控制（一）物理方法（一）物理方法高温杀菌高温杀菌高温高温灭菌灭菌干热灭菌法干热灭菌法火焰灼烧法火焰灼烧法烘箱内热空气灭菌法烘箱内热空气灭菌法湿热灭菌湿热灭菌(消毒消毒)法法常压下常压下加压下加压下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常规加压灭菌法常规加压灭菌法连续加压灭菌法连续加压灭菌法LTH法法HTST法法微生物学格式第六章微生物的生长及控制烘箱内热空气灭菌法烘箱内热空气灭菌法 150170 12h 彻底杀灭细菌；彻底杀灭细菌；适用于金属和玻璃器皿的灭菌；适用于金属和玻璃器皿的灭菌；火焰灼烧法火焰灼烧法 仅适用于接种环、接种针的灭菌或带病原菌的材料、仅适用于接种环、接种针的灭菌或带病原菌的材料、动物尸体的烧毁等。动物尸体的烧毁等。干热灭菌法微生物学格式第六章微生物的生长及控制1、热蒸汽对细胞成分的破坏作用更强；、热蒸汽对细胞成分的破坏作用更强；2、热蒸汽比热空气穿透力更强；、热蒸汽比热空气穿透力更强；3、蒸汽存在潜热，当气体转变成液体时可放出大量热量；、蒸汽存在潜热，当气体转变成液体时可放出大量热量；4、可迅速提高灭菌物体的温度。、可迅速提高灭菌物体的温度。相同温度下，湿热灭菌比干热灭菌好；湿热灭菌法湿热灭菌法微生物学格式第六章微生物的生长及控制比较项目比较项目干热干热90 90 相对湿度相对湿度20%80%白喉棒杆菌白喉棒杆菌24 h2 h2 min痢疾杆菌痢疾杆菌3 h2 h2 min伤寒杆菌伤寒杆菌3 h2 h2 min葡萄球菌葡萄球菌8 h3 h2 min干热与湿热空气对不同细胞的致死时间干热与湿热空气对不同细胞的致死时间微生物学格式第六章微生物的生长及控制巴氏消毒法巴氏消毒法一种低温湿热消毒法。低温维持法低温维持法(Low temperature holding method,LTH)63 30min高温瞬时法高温瞬时法(High temperature short time,HTST)72 15s巴氏消毒法巴氏消毒法微生物学格式第六章微生物的生长及控制间歇灭菌法间歇灭菌法(fractional (fractional sterilization)sterilization)80100 1560 min 杀灭所有微生物的营养体；37 或室温保温过夜，诱发芽孢萌发为营养体；重复上述步骤三次，在较低的灭菌温度下彻底灭菌；适用于不耐热培养基的灭菌。微生物学格式第六章微生物的生长及控制高压蒸汽灭菌法高压蒸汽灭菌法 121121 ；15-20 min15-20 min；1kg/cm1kg/cm2 2 是被广泛使用的方法；是被广泛使用的方法；微生物学格式第六章微生物的生长及控制高压蒸汽灭菌锅构造高压蒸汽灭菌锅构造1 1、压力表、压力表2 2、安全阀、安全阀3 3、放气阀、放气阀4 4、软管、软管5 5、紧固螺栓、紧固螺栓6 6、灭菌桶、灭菌桶7 7、筛架、筛架8 8、水、水手提式高压蒸汽灭菌锅手提式高压蒸汽灭菌锅微生物学格式第六章微生物的生长及控制1、加水至止水线；、加水至止水线；2、灭菌物品包裹好；、灭菌物品包裹好；3、开启放气阀；、开启放气阀；4、加热排气；、加热排气；5、达到预定表压，开始计时；、达到预定表压，开始计时；6、关闭热源，当压力降至、关闭热源，当压力降至0.05MPa时，缓慢开启放气阀。时，缓慢开启放气阀。高压蒸汽灭菌锅使用方法高压蒸汽灭菌锅使用方法微生物学格式第六章微生物的生长及控制4、过滤、过滤1、低温、低温冷藏法冷藏法冷冻法冷冻法2、辐射：紫外线、电离辐射和强可见光等、辐射：紫外线、电离辐射和强可见光等3、干燥和渗透压（高渗）、干燥和渗透压（高渗）其他物理控制方法其他物理控制方法微生物学格式第六章微生物的生长及控制过滤除菌过滤除菌微生物学格式第六章微生物的生长及控制（二）（二）化学方法杀菌化学方法杀菌1.表面消毒剂(surface disinfactant)是指对一切活细胞都有毒性，不能用作活细胞或是指对一切活细胞都有毒性，不能用作活细胞或机体内治疗用的化学药剂。机体内治疗用的化学药剂。微生物学格式第六章微生物的生长及控制类型类型名称及使用浓度名称及使用浓度作用机制作用机制应用范围应用范围醇类醇类70-75%乙醇乙醇使膜损伤、蛋白质使膜损伤、蛋白质变性变性皮肤、器械皮肤、器械醛类醛类0.5-10%甲醛甲醛破坏蛋白质氢键或破坏蛋白质氢键或氨基氨基物品消毒，接种箱、物品消毒，接种箱、接种室的熏蒸接种室的熏蒸酚类酚类3-5%石炭酸石炭酸蛋白质变性，损伤蛋白质变性，损伤细胞膜细胞膜地面、家具、器皿地面、家具、器皿表面活性表面活性剂类剂类0.05-0.1%新洁而灭新洁而灭蛋白质变性、破坏蛋白质变性、破坏细胞膜细胞膜皮肤、粘膜、手术皮肤、粘膜、手术器械器械染料染料2-4%龙胆紫龙胆紫与蛋白质羧基结合与蛋白质羧基结合皮肤、伤口皮肤、伤口氧化剂类氧化剂类0.1%高锰酸钾高锰酸钾氧化蛋白质的活性氧化蛋白质的活性基团基团皮肤、尿道皮肤、尿道3%双氧水双氧水污染物件表面污染物件表面重金属类重金属类2%红汞红汞与蛋白质的巯基结与蛋白质的巯基结合使失活合使失活皮肤、伤口皮肤、伤口0.1-0.5%硫酸铜硫酸铜植物病原菌植物病原菌酸碱类酸碱类5-10%醋酸醋酸破坏细胞膜和蛋白破坏细胞膜和蛋白质质房间消毒房间消毒常用表面消毒剂及应用微生物学格式第六章微生物的生长及控制影响消毒剂作用的因素消毒剂消毒剂种类种类浓度浓度作用时间作用时间细菌细菌菌龄菌龄种类种类 环境环境有机物有机物温度温度酸碱度酸碱度微生物学格式第六章微生物的生长及控制 是指那些能够特异性地作用于某些微生物并具是指那些能够特异性地作用于某些微生物并具有选择性毒性的化学药剂；有选择性毒性的化学药剂；根据来源分为两类：根据来源分为两类：人工合成人工合成(主要是一些生长因子类似物主要是一些生长因子类似物)磺胺类药物磺胺类药物；微生物产生微生物产生抗生素抗生素2、化学治疗剂(chemotherapeutant)微生物学格式第六章微生物的生长及控制（1）磺胺类药物 生长因子类似物 是第一个发现的生长因子类似物药物；也是人类第一个成功地用于特异性抑制某种微生物的生长来治疗疾病的化学治疗剂。微生物学格式第六章微生物的生长及控制对氨基苯甲酸（对氨基苯甲酸（PABA）(正常代谢物）正常代谢物）磺胺磺胺 (代谢物拮抗物）代谢物拮抗物）磺胺类药物的杀菌机制PABA代谢类似物微生物学格式第六章微生物的生长及控制二氢叶酸二氢叶酸二氢叶酸合成酶二氢叶酸合成酶二氢叶酸还原酶二氢叶酸还原酶四氢叶酸四氢叶酸辅酶辅酶F核酸合成核酸合成细菌体内合成叶酸细菌体内合成叶酸二氢蝶啶二氢蝶啶二氢蝶酸二氢蝶酸二氢蝶酸合成酶二氢蝶酸合成酶PABA Glu微生物学格式第六章微生物的生长及控制二氢叶酸二氢叶酸二氢叶酸合成酶二氢叶酸合成酶二氢叶酸还原酶二氢叶酸还原酶四氢叶酸四氢叶酸辅酶辅酶F核酸合成核酸合成磺胺药磺胺药TMPTMP(三甲基苄二氨嘧啶三甲基苄二氨嘧啶)磺胺增效剂磺胺增效剂细菌体内叶酸合成受阻细菌体内叶酸合成受阻二氢蝶啶二氢蝶啶二氢蝶酸二氢蝶酸二氢蝶酸合成酶二氢蝶酸合成酶PABA假二氢叶酸假二氢叶酸微生物学格式第六章微生物的生长及控制（2 2）抗生素）抗生素 (antibiotics)(antibiotics)一类由微生物或其他生物生命活动过程中一类由微生物或其他生物生命活动过程中合成的次生代谢产物或其人工衍生物，它们在合成的次生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他种生物（包括病很低浓度时就能抑制或干扰他种生物（包括病原菌、病毒和癌细胞等原菌、病毒和癌细胞等)的生命活动，因而可的生命活动，因而可用作优良的化学治疗剂；用作优良的化学治疗剂；目前在临床上应用的抗生素仅五六十种。目前在临床上应用的抗生素仅五六十种。微生物学格式第六章微生物的生长及控制抗生素的抗菌谱抗生素的抗菌谱 由于不同微生物对不同抗生素的敏感性不一样，由于不同微生物对不同抗生素的敏感性不一样，抗生素的作用对象就有一定的范围，这种作用范围成抗生素的作用对象就有一定的范围，这种作用范围成为抗生素的抗菌谱。为抗生素的抗菌谱。微生物学格式第六章微生物的生长及控制抗生素的作用机制抗生素的作用机制 抑制细胞壁合成；抑制细胞壁合成；干扰细胞膜的功能；干扰细胞膜的功能；抑制蛋白质的合成；抑制蛋白质的合成；抑制核酸的合成；抑制核酸的合成；微生物学格式第六章微生物的生长及控制1.抑制细胞壁合成抑制细胞壁合成青霉素青霉素 万古霉素万古霉素 杆菌肽杆菌肽 头孢菌素头孢菌素环丝氨酸环丝氨酸TMP磺胺药磺胺药PAPB细胞膜细胞膜多粘菌素多粘菌素短杆菌肽短杆菌肽链霉素链霉素卡那霉素卡那霉素 四环素四环素 3.抑制蛋白质合成抑制蛋白质合成红霉素红霉素氯霉素氯霉素2.抑制抑制RNA合成合成2.抑制抑制DNA解旋酶解旋酶诺氟沙星诺氟沙星 新生霉素新生霉素主要抗生素和化学治疗剂的作用模型利福霉素利福霉素利福平利福平 3.抑制蛋白质合成抑制蛋白质合成 4.干扰细胞膜合成干扰细胞膜合成 5.抑制细胞代谢抑制细胞代谢微生物学格式第六章微生物的生长及控制微生物的抗药性微生物的抗药性 抗药性主要通过遗传途径产生，如基因突变、遗传抗药性主要通过遗传途径产生，如基因突变、遗传重组或质粒转移等。重组或质粒转移等。1、产生一种能使药物失去活性的酶；、产生一种能使药物失去活性的酶；2、把药物作用的靶位加以修饰；、把药物作用的靶位加以修饰；3、形成、形成“救护途径救护途径”；4、使药物不能透过细胞膜；、使药物不能透过细胞膜；5、通过主动外排系统把进入细胞内的药物泵出细胞外。、通过主动外排系统把进入细胞内的药物泵出细胞外。微生物产生抗药性的原因微生物产生抗药性的原因如何解决微生物的抗药性问题？如何解决微生物的抗药性问题？微生物学格式第六章微生物的生长及控制 筛选新的抗生素；对天然抗生素的结构进行改造；寻找比抗生素疗效更为广泛的生理活性产物；生物药物素：具有多种生理活性的微生物次生代谢物；酶抑制剂免疫调节剂受体拮抗剂抗氧化剂 解决方法微生物学格式第六章微生物的生长及控制p 在微生物的培养过程中，如果要缩短其生长的延迟期，可以在微生物的培养过程中，如果要缩短其生长的延迟期，可以在菌种、培养基和其它方面采取哪些措施在菌种、培养基和其它方面采取哪些措施?p 细菌生长曲线分哪几个时期？各时期有何特征及在工业发酵细菌生长曲线分哪几个时期？各时期有何特征及在工业发酵中的应用。中的应用。p 单细胞微生物的群体生长规律常分为哪四个时期？各有何特单细胞微生物的群体生长规律常分为哪四个时期？各有何特点？点？p 辨析题：分批培养时，细菌首先经历一个适应期，此期间细辨析题：分批培养时，细菌首先经历一个适应期，此期间细胞处于代谢活动的低潮，所以细胞数目并不增加。胞处于代谢活动的低潮，所以细胞数目并不增加。思考题微生物学格式第六章微生物的生长及控制p 在微生物培养过程中，引起在微生物培养过程中，引起pHpH改变的原因有哪些？在实改变的原因有哪些？在实践中如何保证微生物处于较稳定和合适的践中如何保证微生物处于较稳定和合适的pHpH环境中？环境中？p 根据下图中五类对氧关系不同的微生物在半固体琼脂柱根据下图中五类对氧关系不同的微生物在半固体琼脂柱中的生长状态，分别写出它们的名称中的生长状态，分别写出它们的名称思考题微生物学格式第六章微生物的生长及控制思考题微生物学格式第六章微生物的生长及控制p 推导在细胞的指数增长阶段细胞的传代时间推导在细胞的指数增长阶段细胞的传代时间G可由下式计算：可由下式计算：G=tlg2/(lgXt-lgX0)；t为时间，为时间，Xt为为t时刻的细胞数，时刻的细胞数，X0为为初始细胞数。初始细胞数。p 好氧微生物液体培养主要有哪些形式？它们各自有哪些用途好氧微生物液体培养主要有哪些形式？它们各自有哪些用途和特点？和特点？p 消毒和灭菌的概念有何不同？实验室常用消毒和灭菌的方法消毒和灭菌的概念有何不同？实验室常用消毒和灭菌的方法有那些？分别指出灭菌原理、优缺点、涉及仪器的简述操作步骤有那些？分别指出灭菌原理、优缺点、涉及仪器的简述操作步骤及注意事项。及注意事项。p 请比较青霉素和溶菌酶在制备细菌原生质体中的作用原理。请比较青霉素和溶菌酶在制备细菌原生质体中的作用原理。思考题微生物学格式第六章微生物的生长及控制