第五章微生物的生长 繁殖与生存因子
第五章 微生物的生长 繁殖与生存因子
第一节微生物的生长繁殖 生长:生物个体物质有规律地、不可逆增加,导致个体 体积扩大的生物学过程。 繁殖:生命个体,即引起生命个体数量增加的生物学过程 生长是一个逐步发生的量变过程, 繁殖是一个产生新的生命个体的质变过程 在高等生物里这两个过程可以明显分开,但在低等特别是在单 细胞的生物里,由于细胞小,这两个过程是紧密联系又很难划 分的过程
生物个体物质有规律地、不可逆增加，导致个体 生长： 体积扩大的生物学过程。 生物个体生长到一定阶段，通过特定方式产生新的 繁殖： 生命个体，即引起生命个体数量增加的生物学过程。 生长是一个逐步发生的量变过程， 繁殖是一个产生新的生命个体的质变过程。 在高等生物里这两个过程可以明显分开，但在低等特别是在单 细胞的生物里，由于细胞小，这两个过程是紧密联系又很难划 分的过程。 第一节 微生物的生长繁殖
个微生物细胞 合适的外界条件,吸收营养物质,进行代谢。 如果同化作用的速度超过了异化作用 个体的生长 原生质的总量(重量、体积、大小)就不断增加 如果各细胞组分是按恰当的比例增长时,则达到一定程度后就 会发生繁殖,引起个体数目的增加 群体内各个个体的进一步生长 群体的生长
一个微生物细胞 合适的外界条件，吸收营养物质，进行代谢。 如果同化作用的速度超过了异化作用 个体的生长 原生质的总量（重量、体积、大小）就不断增加 如果各细胞组分是按恰当的比例增长时，则达到一定程度后就 会发生繁殖，引起个体数目的增加。 群体内各个个体的进一步生长 群体的生长
微生物生长的测定: 微生物生长 单位时间里微生物数量或生物量( Biomass)的变化 个体计数 微生物生长的测定:群体重量测定 群体生理指标测定 评价培养条件、营养物质等对微生物生长的影响; 评价不同的抗菌物质对微生物产生抑制(或杀死)作用的效果 客观地反映微生物生长的规律;
一、微生物生长的测定: 单位时间里微生物数量或生物量（Biomass）的变化 微生物生长： 微生物生长的测定： 个体计数 群体重量测定 群体生理指标测定 评价培养条件、营养物质等对微生物生长的影响； 评价不同的抗菌物质对微生物产生抑制(或杀死)作用的效果； 客观地反映微生物生长的规律；
(一)以数量变化对微生物生长情况进行测定 1、培养平板计数法 1 ml 1 ml 1 ml 1 ml Origina 9 ml broth inoculum in each tube Dilution 1:10 1:100 1:1000 1:10.000 1:100,000 1 ml 1 ml 1 ml 1 ml Plating 1:10 1:100 1:1000 1:10,000 1:100.000 Calculation: Number of colonies on plate x reciprocal of dilution of sample- number of bacteria/ml For example, if 32 colonies were on a plate of 1/1ooo dilution, then the count is 32 x 10,000=320,000/ml in sample. Figure 6.15 Plate counts and serial dilutions. In serial dilutions, the original inoculum diluted in a series of dilution tubes. In our example, each succeeding dilution tube will have only one-tenth the number of microbial cells as the preceding tube. Then samples of the dilution are used to inoculate Petri plates, on which colonies grow and can be counted. This count is then used to estimate the number of bacteria in the original sample. The most frequently used method of measuring bacterial populations is the plate count
（一）以数量变化对微生物生长情况进行测定 1、培养平板计数法
(a) The pour plate method 采用培养平板计数法要求操作熟练 1.0 or 0. 1 ml 0.1ml 准确,否则难以得到正确的结果: Inoculate Inoculate plate empty plate 样品充分混匀 Bacterial dilution 每支移液管及涂布棒只能接触一个 稀释度的菌液; (Add melted nutrient agar 同一稀释度三个以上重复取平均 值 Swirl to mⅸ 每个平板上的菌落数目合适,便于 准确计数 ( Colonies Colonies grow grow in and only on surface on solidified of medium 个菌落可能是多个细胞一起形成,所以在科研中一般用 菌落形成单位( colony forming units,CFU)来表示,而 不是直接表示为细胞数
采用培养平板计数法要求操作熟练 、准确，否则难以得到正确的结果： 样品充分混匀； 每支移液管及涂布棒只能接触一个 稀释度的菌液； 同一稀释度三个以上重复,取平均 值； 每个平板上的菌落数目合适，便于 准确计数； 一个菌落可能是多个细胞一起形成，所以在科研中一般用 菌落形成单位（colony forming units， CFU）来表示，而 不是直接表示为细胞数
膜过滤培养法 Figure 6.17 Counting bacteria by filtration. (a)The bacteria in 100 ml of water were sieved out onto the surface of a membrane filter.(b) Such a filter, with the bacteria much more widely spaced was placed on a pad saturated with quid nutrient medium, and the individual bacteria grew into visible colonies. One hundred twenty four colonies are visible, so we would record 124 bacteria per 100 ml of water sample Bacteria can be counted by filtra tion when their quantity is very mall (b) SEM2 um 当样品中菌数很低时,可以将一定体积的湖水、海水或饮用水等样 品通过膜过滤器,然后将将膜转到相应的培养基上进行培养,对形 成的菌落进行统计
2、膜过滤培养法 当样品中菌数很低时，可以将一定体积的湖水、海水或饮用水等样 品通过膜过滤器，然后将将膜转到相应的培养基上进行培养，对形 成的菌落进行统计
3、 The most probable number method(液体稀释法) 主要适用于只能进行液体培养的微生[n 95% Confidence MPN Index/ 物,或采用液体鉴别培养基进行直接【0 100ml Lower 鉴定并计数的微生物 273 12 15 4-4-0 Volume of Inoculum for Tubes of Nutrient Medium Number of Positive 5-0-0 Each Set of ( Sets of Five Tubes) 50-1 Five Tubes Tubes in Set mn日目目日 5-2-0 50 0日 2000000 222 0.1ml 5-3-1 110 5-3-2 Figure 6.18 The most probable number(MPN) method. In this example, there are three sets of tubes and five tubes in each set. Each tube in the first set of five tubes receives 10 ml of the inoculum, such as a sample of water. Each tube in the second set of five tubes receives I ml of the sample, and the third set, 0. 1 ml each. There were enough bacteria in the sample that all five tubes in the first set showed bacterial growth and were recorded as positive. In the second set, which received only one-tenth as much inoculum, only three tubes were positive. In 对未知样品进行十倍稀释,然后根据估算取三个连续的稀释度 平行接种多支试管,对这些平行试管的微生物生长情况进行统 计,长菌的为阳性,未长菌的为阴性,然后根据数学统计计算 出样品中的微生物数目
3、The most probable number method（液体稀释法） 主要适用于只能进行液体培养的微生 物，或采用液体鉴别培养基进行直接 鉴定并计数的微生物。 对未知样品进行十倍稀释，然后根据估算取三个连续的稀释度 平行接种多支试管，对这些平行试管的微生物生长情况进行统 计，长菌的为阳性，未长菌的为阴性，然后根据数学统计计算 出样品中的微生物数目
4、显微镜直接计数法 1)常规方法: Fiqure 6.19 Direct Grid with 25 large squares microscopic count of bacteria with a Petroff-Hausser cell Cover glass counter. The average number of cells within a large square multiplied by a factor of 1, 250,000 gives the number of bacteria per milliliter Direct microscopic counts are 缺点: 3 Microscopic count: All cells in several large squares are 不能区分死菌与活菌; counted, and the numbers are averaged. The large square 不适于对运动细菌的计数 shown here has 14 bacterial cells The volume of fluid over the 需要相对高的细菌浓度; large square is 1/1, 250,000 is known of a milliliter. If it contains 14 own cells, as shown here, then there 个体小的细菌在显微镜下难以观察:m are 14 times 1,250,000 (17, 500,000)cells in a milliter
4、显微镜直接计数法 1）常规方法： 缺点： 不能区分死菌与活菌； 不适于对运动细菌的计数； 需要相对高的细菌浓度； 个体小的细菌在显微镜下难以观察；
2)其它方法: 比例计数 将已知颗粒浓度的样品(例如血液)与待测细胞细胞浓度的样品混匀 后在显微镜下根据二者之间的比例直接推算待测微生物细胞浓度 过滤计数: 当样品中菌数很低时,可以将一定体积的湖水、海水或饮用水等样品 通过膜过滤器。然后将滤膜干燥、染色,并经处理使膜透明,再在显 微镜下计算膜上(或一定面积中)的细菌数 活菌计数: 采用特定的染色技术也可分别对活菌和死菌进行分别计数
2）其它方法： 将已知颗粒浓度的样品（例如血液）与待测细胞细胞浓度的样品混匀 后在显微镜下根据二者之间的比例直接推算待测微生物细胞浓度。 比例计数： 过滤计数： 当样品中菌数很低时，可以将一定体积的湖水、海水或饮用水等样品 通过膜过滤器。然后将滤膜干燥、染色，并经处理使膜透明，再在显 微镜下计算膜上(或一定面积中)的细菌数； 活菌计数： 采用特定的染色技术也可分别对活菌和死菌进行分别计数