课程名称：微生物学 班级：生物工程1101 (第十六讲) 章节标题：第六章微生物的生长及其控制 第一节测定生长繁殖的方法 目的要求：1.掌握测定微生物生长繁殖的方法 2.了解微生物的个体生长和同步生长 教学重点：微生物生长繁殖的方法 教学难点：微生物生长的测定方法 教学方法：多媒体讲授及讨论法 内容提要及课时分配： 1.微生物生长繁殖的方法 40分钟 2.了解微生物的个体生长和同步生长 55分钟 3.小结 5分钟 主讲教师：赵萌萌 授课日期：2013年4月18日 兰州交通大学化学与生物工程学院
第六章微生物的生长及其控制 一位外国科学家曾经说过“细菌在进化上取得的最重要的成果就是它们在多 种环境条件下能够迅速、有效的生长”。这句话，提醒了我们除了要了解微生物 的营养、代谢以外，我们不能忽视营养、代谢所产生的结果，就是微生物生长 只有它能生长，我们才有研究它的意义，他才能为我们人类所利用。 这一章将直接重点地介绍微生物的生长，以此来对我们地球上这种最小的生 物群体更好地了解 下面看一组数字，一组关于微生物生长得惊人的数字 每克新鲜植物叶子表面附者者大约100万个微生物。 人的皮肤上平均每平方厘米含有10万个细菌，而且繁殖速度惊人，刚洗过 的皮肤，在几小时之内细菌就可以恢复到原来的数量：人肠道中聚集有100万亿 左右的微生物。粪便中细菌大约占粪便干种的三分之一。 一般人每个喷嚏的飞沫含有4500-15000个细南：感冒患者一个喷嚏含有多 达8500万个细菌。 生活在土壤中和地下的细南数加起米，估计总重量为10034×1012吨。 据成都市14家银行回收货币的调查表明，平均每张纸币带有900万个细菌， 其中两角纸币带有的南数将近是十元纸币的五倍。 大肠杆菌在1个小时内可消耗相当于它们自身重量2000倍的糖 被埋在琥珀中达2500万年的芽孢，只要放到营养培养基上就可以萌发生长。 通过这一组数据可以表明微生物真的非常非常的小，也真的生长得非常长的 快。 微生物在适宜的环境中，不断地吸收营养物质，按自身的方式新陈代谢。如 果同化作用大于异化作用，这细胞物质的量会不断增加，导致体积增大。 那么生长就是：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。而繁殖是：生物个体生长到一定阶段，通过特定方式产生新的生命 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。生长是繁殖的基础，繁殖是生长 的结果。那么，在高等生物里，这两个过程可以明显的分开，但在低等生物里特 别是在单细胞生物里，由于个体微小，因此，这两个过程是紧密联系很难划分的
过程。所以在讨论微生物生长时，往往将这两个过程放在一起讨论，这样微生物 的生长又可以定义为在一定时间和条件下细胞数量的增加，这就是微生物群体生 长的定义。 在一般的微生物的研究和应用中，凡是提到生长，都是指群体生长，因为微 生物发生任何作用的时候都是“以数取胜”的，离开了群体生长是没有任何意义 的。 第一节测定生长繁殖的方法 一、测生长量 微生物生长情况可以通过测定单位时间里微生物数量或生物量的变化米评 价。通过微生物生长的测定可以客观地评价培养条件、营养物质等对微生物生长 的影响，或评价不同的抗菌物质对微生物产生抑制作用的效果，或客观地反映微 生物的生长规律。因此，微生物生长的测量在理论上和实践上都有重要的意义。 (一)直接法 包括测休积法（就是将培养液离心，在刻度离心管中观察它的沉降量）和秤 干重法（样品通过离心或过滤将菌体分离出米，放在平皿或烧杯内，在105℃下 烘干至恒重，称量，即可求出微生物的干重)。 (二)间接法 比浊法 这是测定菌悬液中细胞数的快速方法。其原理是悬液中细胞浓度与混浊度成 正比，即细胞浓度越大其混浊度越大，与透光度呈反比，即细胞浓度越大透光度 越小。根据这一原理，可用比色剂和分光光度计测定光密度，对照标淮曲线求出 菌液浓度。这种方法简便、快速、适用于菌液浓度在107个/，以上的无杂物 颜色较浅的样品。因为杂物和颜色会影响透光率。 生理指标法 可以选择与微生物生长量平行的指标来进行测定。最常利用的是含氮量测定 法。因为蛋白质是细胞的主要物质，而且含量比较稳定，而氮又是蛋白质的重要 组成部分，因此可以通过测定含氮量来衡量微生物的生长。一殷是从一定的培养 物中分离细菌，洗涤，用凯氏定氮法测定总含氮量，在乘以6.25换算成细胞蛋 白质总含量。这种方法适用于细胞浓度较高的样品，操作比较麻烦，主要用于研
究工作。 以上是直接测生长量的。 二、计繁殖数 是要一个一个计算微生物细胞的数目，通常用来测定样品中所含细菌、孢子、 酵母菌等单细胞微生物的数量，计数法可分为直接计数法和间接计数法两类。 直接法 这类方法是利用特定的细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容 积里样品中微生物的数量。这种方法的缺点是不能区分死细胞与活细胞。 计数板是一块特制的载玻片，上面有一个特定的面积1mm2和高为0.lmm的 计数室，在1m2的面积里又被刻划成25个或16个中格，每个中格进一步划分 成16个或25个小格，但计数室都是由400个小格组成。 将稀释的样品的在计数板上，盖上盖玻片，然后在显微镜下计算4-5个中格 的细南数，并求出每个小格所含细南的平均数，再按下面公式求出每毫升样品所 含的细菌数。 每毫升原液所含细南数=每小格平均细菌数×400×1000×稀释倍数 在我们数细菌个数的时候，为了解决死活细菌不分的缺陷，常常将细菌用特 殊染料进行染色，通常死、活细南染出米的颜色是不一样的，一般用美蓝液对酵 母菌染色，活细胞无色，而死细胞被染成蓝色，因此可以分别计数 间接法 这种方法又叫活菌计数法，其原理是每个活细菌在适宜的培养基和良好的生 长条件下可以通过生长形成菌落。将待测液样品经一系列10倍稀释，然后选择 三个稀释度的菌液，分别取0.2l.放入无菌平皿，再倒入适量的已融化并冷却至 45℃左右的培养基，与菌液混匀，冷却，待凝固后放入适宜温度的培养箱或温室 培养，长出菌落后，计数，按下面公式计算菌液的含菌数。 每毫升原菌液活菌数=同一稀释度三个以上重复平皿菌落平均数×稀释倍数 X5 根据以上原理，可以将活菌计数法分为多种类型： 平板菌落计数法 这种方法就是我们上面说的将菌液和固体培养基混合到平板，计算细菌在固
体培养基上的菌落数。它是教学、生产、科研中最常用的一种细菌计数法。它不 仅适用于多种材料，而且适用于含菌极少的样品。但是必须注意的是：使用这种 方法的时候要掌握好菌液系列稀释技术并使样品中的菌体充分分散，以确保计数 的准确。 厌氧菌的菌落计数法：叫做亨盖特滚管培养法。利用亨盖特滚管的特殊构造 (即168页图6-10)创造出适合厌氧菌生长的无氧环境，并且提供较大的琼脂 培养基表血供菌体生长，然后琼脂培养基表面可以长出单菌落，用于计数。 通常我们对于测定量大、含菌浓度很低的流体样品，如水、空气要测定它的 含菌量时，采用薄膜过滤计数法。 薄膜过滤计数法：将定量的样品通过薄膜后，菌体便被阻留在滤膜上，取下 薄膜放在培养基上培养，计算上面长出的菌落数，求出样品中的菌落数。 以上是我们简单了解的测定微生物生长繁殖的方法。那么，我们知道通过人 类肉眼看到的或接触到的微生物都不是单个的，而是成千上万的单个微生物组成 的群体。微生物的接种是群体接种，接种后的生长是群体生长。因此，试着想一 下，那么多种类的微生物它们群体生长应该是杂乱无章的，各有各的特点。但是， 经过研究表明，微生物的群体生长虽然是各有各的特点，但也同时具有一定规律 的，即使是种类不同，它们在生长过程中也都大致遵循这样的规律