微生物生長(zhǎng)曲線的特點(diǎn)與生長(zhǎng)規(guī)律!
微生物生長(zhǎng)曲線的特點(diǎn)與生長(zhǎng)規(guī)律!
微生物生長(zhǎng)曲線是以微生物數(shù)量(活細(xì)菌個(gè)數(shù)或細(xì)菌重量)為縱坐標(biāo),培養(yǎng)時(shí)間為橫坐標(biāo)畫得的曲線。一般說,微生物(細(xì)菌)重量的變化比個(gè)數(shù)的變化更能在本質(zhì)上反應(yīng)出生長(zhǎng)的過程。曲線可分為三個(gè)階段即生長(zhǎng)率上升階段(對(duì)數(shù)生長(zhǎng)階段)、生長(zhǎng)率下降階段及內(nèi)源呼吸階段。今天我們主要來了解一下它的特點(diǎn)及生長(zhǎng)規(guī)律。
一、特點(diǎn)
典型的微生物生長(zhǎng)曲線包括四個(gè)時(shí)期:遲緩期、對(duì)數(shù)期、穩(wěn)定期、衰亡期。
⒈遲緩期
特點(diǎn):生長(zhǎng)速率常數(shù)為零、菌體粗大、RNA含量增加、代謝活力強(qiáng)、對(duì)不良環(huán)境的抵抗能力下降。
成因:微生物剛剛接種到培養(yǎng)基之上,其代謝系統(tǒng)需要適應(yīng)新的環(huán)境,同時(shí)要合成酶、輔酶、其他代謝中間代謝產(chǎn)物等,所以此時(shí)期的細(xì)胞數(shù)目沒有增加。
⒉對(duì)數(shù)期
特點(diǎn):生長(zhǎng)速率、代謝旺盛、酶系活躍、活細(xì)菌數(shù)和總細(xì)菌數(shù)大致接近、細(xì)胞的化學(xué)組成形態(tài)理化性質(zhì)基本一致。
成因:經(jīng)過調(diào)整期的準(zhǔn)備,為此時(shí)期的微生物生長(zhǎng)提供了足夠的物質(zhì)基礎(chǔ),同時(shí)外界環(huán)境也是狀態(tài)。
⒊穩(wěn)定期
特點(diǎn):活細(xì)菌數(shù)保持相對(duì)穩(wěn)定、總細(xì)菌數(shù)達(dá)到水平、細(xì)胞代謝產(chǎn)物積累達(dá)到峰、是生產(chǎn)的收獲期、芽孢桿菌開始形成芽孢。
成因:營養(yǎng)的消耗使?fàn)I養(yǎng)物比例失調(diào)、有害代謝產(chǎn)物積累、PH值EH值等理化條件不適宜。
⒋衰亡期
特點(diǎn):細(xì)菌死亡速度大于新生成的速度、整個(gè)群體出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)、細(xì)胞開始畸形、細(xì)胞死亡出現(xiàn)自溶現(xiàn)象。
成因:主要是外界環(huán)境對(duì)繼續(xù)生長(zhǎng)越來越不利、細(xì)胞的分解代謝大于合成代謝、繼而導(dǎo)致大量細(xì)菌死亡。
二、生長(zhǎng)規(guī)律
任何生物都有出生、發(fā)育、繁殖、衰老和死亡的過程。微生物也不例外。不過,微生物的生長(zhǎng)規(guī)律和大生物有些不同,大生物通常是以一個(gè)個(gè)體為對(duì)象,而微生物的生長(zhǎng)通常指細(xì)胞數(shù)目的增加。如果把單細(xì)胞的微生物接種到體積一定的液體營養(yǎng)液中,在適宜的培養(yǎng)條件下進(jìn)行培養(yǎng),這些單細(xì)胞微生物就會(huì)不斷增殖,細(xì)胞數(shù)目會(huì)不斷增加,如果把這種增加情況畫一個(gè)對(duì)數(shù)曲線,就呈現(xiàn)出一定的規(guī)律,叫做單細(xì)胞微生物的生長(zhǎng)曲線。其縱坐標(biāo)為每毫升培養(yǎng)液中微生物細(xì)胞數(shù)目的對(duì)數(shù),橫坐標(biāo)為培養(yǎng)時(shí)間。生長(zhǎng)曲線代表細(xì)菌在一個(gè)新的適宜的環(huán)境中生長(zhǎng)繁殖以至衰老死亡的全部過程的動(dòng)態(tài)。
在細(xì)菌的對(duì)數(shù)生*,有幾個(gè)重要的指標(biāo)用來反映微生物生長(zhǎng)的情況。分裂的次數(shù):以n表示,即一個(gè)單細(xì)胞微生物一分為二的次數(shù)。生長(zhǎng)速率常數(shù):以R表示,指每小時(shí)細(xì)胞分裂的次數(shù)。代時(shí):以G表示,指細(xì)胞每分裂一次所需要的時(shí)間。下表列出了一些微生物的代時(shí)。
一些細(xì)菌的代時(shí)
細(xì)菌種類 | 培養(yǎng)基 | 培養(yǎng)溫度(℃) | 代時(shí)(分) |
大腸桿菌 (Escherichia coli) | 肉湯 | 37 | 17 |
大腸桿菌 (Escherichia coli) | 牛奶 | 37 | 12.5 |
產(chǎn)氣腸桿菌 (Enterobacter aerogenes) | 肉湯,牛奶 | 37 | 16-18 |
產(chǎn)氣腸桿菌 (Enterobacter aerogenes) | 合成培養(yǎng)基 | 37 | 29-44 |
蕈狀芽孢桿菌 (Bacillus mycoides) | 肉湯 | 37 | 28 |
蠟樣芽孢桿菌 (Bacillus cereus) | 肉湯 | 30 | 18 |
嗜熱芽孢桿菌 (Bacillus thermophilus) | 肉湯 | 55 | 18.3 |
枯草芽孢桿菌 (Baacillus subtilis) | 肉湯 | 25 | 26-32 |
巨大芽孢桿菌 (Bacillus megaterium) | 肉湯 | 30 | 31 |
嗜酸乳桿菌 (Lactobacillus idophilas) | 牛奶 | 37 | 66-87 |
乳酸鏈球菌 (Streptococcus lactie) | 牛奶 | 37 | 26 |
乳酸鏈球菌 (Streptococcus lactie) | 乳糖肉湯 | 37 | 48 |
*(Staphylococcus aureus) | 肉湯 | 37 | 27-30 |
丁酸梭菌 (Clostridium butyricum) | 玉米醪 | 30 | 51 |
褐球固氮菌 (Azotobacter chroococcum) | 葡萄糖 | 25 | 240 |
大豆根瘤菌(Rhizobium japonicum) | 葡萄糖 | 25 | 344-461 |
活躍硝化桿菌 (Nitrobacter agilis) | 復(fù)合培養(yǎng)基 | 27 | 1200 |
漂游假單胞桿菌 (Pseudomonas natriegenes) | 合成培養(yǎng)基 | 27 | 9.8 |
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