微生物的生长
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微生物的生长
在衰亡期内，微生物的生长速率为负 ，因为细胞死亡的速度超过了新细胞 生成的速度。
03
微生物生长的影响因 素
温度
温度对微生物生长有显著影响 ，不同微生物有其最适生长温 度范围。
低温会抑制微生物生长，甚至 导致微生物进入休眠状态；高 温则可能使微生物死亡。
微生物对温度的适应性与其细 胞膜流动性、酶活性及蛋白质 合成等生理活动密切相关。
机器学习在微生物生长预测中的应用
利用机器学习算法对大量微生物生长数据进行挖掘和分析，构建微生物生长预测模型，提 高预测精度和效率。
组学技术在微生物生长模型中的应用
利用基因组学、转录组学、蛋白质组学等组学技术，揭示微生物生长的分子机制和网络调 控，为构建更精确的微生物生长模型提供数据支撑。
微生物生长在未来领域的应用展望
生理指标法
原理
优点
通过测定微生物生长过程中产生的某些生 理指标（如呼吸强度、酶活性、代谢产物 等）来推算微生物数量或生长情况。
可反映微生物的生理状态和活性，适用于 不可培养或难以计数的微生物。
缺点
应用范围
需要特定的仪器设备和试剂，操作较为繁 琐。
适用于细菌、病毒、原生动物等多种微生物 的生长监测和活性评估。
应用范围
适用于细菌、霉菌等可培养微 生物的计数。
比浊法
原理
利用微生物细胞悬液与特定波长的光 线作用，通过测量透射光或散射光的 强度来推算微生物数量。
优点
快速、简便，可连续监测微生物生长 过程。
缺点
受光路系统、细胞形态、颗粒大小等 多种因素影响，结果可能不够准确。
应用范围
适用于细菌、酵母菌等微生物的快速 计数和生长监测。
微生物的生长
目录
微生物的生长及影响因素
微生物的生长及影响因素
第27页
1.温度
基础原理 温度经过影响蛋白质、核酸等生物大分子结构与功效以及细
胞膜流动性及完整性来影响微生物生长、繁殖和新陈代谢。 过高环境温度会造成蛋白质或核酸变性失活 过低环境温度会抑制酶活力，降低细胞新陈代谢活动。 应用: 高温灭菌，低温保藏菌种。
微生物的生长及影响因素
微生物的生长及影响因素
微生物的生长及影响因素
第1页
一、微生物生长
个体生长: 细胞体积增大，重量增加。 个体生长→个体繁殖→群体生长 除了特定目标以外，在微生物研究和应用中提到“生长”，
均指群体生长。
微生物的生长及影响因素
第2页
细菌繁殖方式
Binary fission-growth cycle
微生物的生长及影响因素
第20页
单批培养与连续培养关系
微生物的生长及影响因素
第21页
连续培养器类型
按控制方式分
内控制（控制菌体浓度）: 恒浊器 外控制（控制培养液续培养器 按培养器级数分
多级连续培养器
普通连续培养器 按细胞状态分
固定化细胞连续培养器
试验室科研用: 连续培养器 按用途分 发酵生产用: 连续发酵罐
微生物的生长及影响因素
第13页
（3）培养温度影响
温度℃ 10 15 20 25 30
E.coli在不一样温度下代时
代时（分）
温度℃
860
35
120
40
90
45
40
47.5
29
代时（分） 22 17.5 20 77
微生物的生长及影响因素
第14页
特征参数
繁殖代数 n: x2=x1·2n
第六章 微生物生长
恒化连续培养
随着细菌的生长，限制性因子的浓
度降低，致使细菌生长速率受限，但同 时通过自动控制系统来保持限制因子的 恒定流速，不断予以补充，就能使细菌 保持恒定的生长速率。 常见的限制性营养物质有作为氮源 的氨、氨基酸；作为碳源的葡萄糖、乳 酸及生长因子，无机盐等。
三、同步培养
微生物细胞极其微小，但它也有一个自小到大 的过程，即个体生长。要研究微生物的个体生 长，在技术上是极为困难的。 目前主要使用的方法是： 同步培养技术分析细胞各阶段的生物化学特性 变化。 电子显微镜观察细胞的超薄切片。
死亡原因？ 营养短缺；代谢毒物增 多；pH、Eh改变；溶氧 不足。
t
时间
稳定期与生产实践
指导思想：延长稳定期。 措施： 1.调节pH； 2.注意降温、通风； 3.中和排除有毒代谢产物； 4.稳定期是生产收获时期，注意把握好收获时机。
（4）衰亡期（老年）
死亡率＞出生率 ？ 细胞畸形 细胞死亡,出现自溶 有的微生物细胞产生或释放出一些产物。 如氨基酸、转化酶、抗生素等。现象。
单细胞微生物典型生长曲线
生 长 速 + 率 0 指 数 期
延滞期 指数期 稳定期 衰亡期
_
菌 数 目 的 对 数 值
延 滞 期
总菌数
稳定期
衰 亡 期
活菌数
0 时间t
微生物的数量很大，都是10的n次方，取对数作图时 方便，0-10代表1～1010
（1）延滞期－“万事开头难”
特征： 代谢活跃，个体体积、重量增加，
（2）指数期（青年）
快，平均代时（繁殖一代的时间）最短， 生长速率常数最大。 细胞的化学组成、形态、生理特性比较一致。
微生物的生长规律和特点
微生物的生长规律和特点
1. 微生物的生长那可是相当神奇啊！就像种子发芽一样，它们在合适的环境中悄然生长。
你想想，酸奶里的乳酸菌，它们就是在合适的温度和条件下大量繁殖，使酸奶变得美味呀！
2. 微生物的生长可是有自己的节奏呢！它们能快速适应环境，这多厉害啊！好比沙漠中的仙人掌，能在恶劣条件下顽强生存，微生物在自己的小世界里不也是这样顽强生长着嘛。
3. 嘿，你知道吗，微生物的繁殖速度简直惊人！就如同那烟花绽放一样迅速，一下子就变出好多。
就说发面时的酵母菌吧，短短时间就能让面团膨胀起来。
4. 微生物的生长规律真的很有趣诶！它们有时候会缓慢积累，就像爬山一样，一步一步向上。
比如一些益生菌，慢慢地在我们体内发挥作用，对我们的健康有益处呢。
5. 哎呀呀，微生物的特点可千万不能小瞧啊！它们就像一群小精灵，在我们看不见的地方活跃着。
例如在土壤里的微生物，默默为植物的生长助力，多神奇呀！
6. 微生物的生长那也是有条件限制的哟！可不是随随便便就能长的，这多像我们人一样，需要合适的环境。
像霉菌，在潮湿的环境里就容易滋生呢。
7. 微生物的生长规律真的值得好好研究一番呢！它们像一支训练有素的军队，有条不紊地行动着。
想想那些能分解垃圾的微生物，不正是它们的有序“工作”让环境变得更好嘛。
8. 总之，微生物的生长规律和特点真的太有意思啦！我们的生活中到处都有它们的身影，有的对我们好，有的可能会带来麻烦，我们可得好好了解它们呀！。
第4章微生物生长
稀释平板计数法—固体培养法
第一步：菌样巧妙稀释
1mL 混合
1mL
混合
无菌水
1 9mL 10mL ： 10-1 10-1 ：
菌样被 无菌水 不同稀 释倍率 -2 10 后平板 培养图 得到不同 稀释度 （10-x） 菌液
10-2
10-3
10-4
10-5
第二步：接种平板
10-2 10
-3
10-4
10 -5
2、对数期（指数期）log phase 细菌生长速度达到最大，数量以几何级数增加。 特点： （1）细菌迅速分裂，菌数按几何级数增加；
（2）世代时间最短，而且恒定； （3）生长速度最高而且恒定； （4）代谢活力强无死亡； （5）菌体整齐，体积恢复到原来大小； （6）对环境敏感，生理性状及菌体成分较一致
度提高1倍；
（2）营养；营养越丰富，代时越短
（3）氧气。好氧菌若能供给充足的氧，可能使对数 期延长。
对数期的实践意义 ① 是代谢、生理研究的良好材料
② 是增殖噬菌体的最适宿主菌龄
③ 是发酵生产中用作“种子”的最佳种龄 ④ G+染色鉴定时采用此期微生物
3、稳定期（stationary phase） 由于营养消耗，供应不足及代谢产物的积累，这 时一部分菌死亡，细菌进入稳定期。
（6）对环境变化敏感
影响因素： （1）接种量。接种 量大，停滞期可缩短 （2）菌龄。菌种年 轻，对数生长期接种 ，停滞期可能很短甚 至不明显 （3）营养。如果种子培养基与新接种的培养基成分 相同，则对菌生长有利。从丰富培养基转入贫营养 基，停滞时间拉长，反之减少； （4）菌种特性。大肠杆菌停滞期长，分枝杆菌长
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。
微生物生长与繁殖
回本第31章页 目录
4.酸碱度
种类
细菌和放 线菌
最低生长 pH
5.0
最适生长 pH
7.0~8.0
最高生长 pH
10.
酵母菌
2.5
3.8~6.0
8.0
霉菌
微生物生长与繁殖
1.5
3.0~6.0
10.0
回本第32章页 目录
5.氧化还原电势 6.盐、碱和金属离子
对好氧菌影响较 大。
影响渗透压
微量金属离子对 微生物生命活动 有着主要作用。
微生物生长与繁殖
回本第45章页 目录
3.连续培养
连续培养：在一个恒定容积流动系 统中培养微生物，首先以一定速率不停 地加入新培养基，另首先又以相同速率 流出培养物(菌体和代谢产物)，以使培养 系统中细胞数量和营养状态保持稳定。
微生物生长与繁殖
回本第46章页 目录
微生物生长与繁殖
回本第47章页 目录
湿重或干重
（四）比浊法
依据菌体悬浊液透光度间接测量菌体数量。 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。
微生物生长与繁殖
回本第13章页 目录
第二节 微生物生长规律
微生物生长与繁殖
回本第14章页 目录
把一定微生物接种到一定液体
培养基中后，在一定条件下培养，
若是一个平衡生长，即各细胞组分是按恰当百 分比增加时，到达一定程度后就会发生繁殖。 从而引发个体数目标增加。伴随群体中各个个 体深入生长，就引发这一群体生长。
微生物生长与繁殖
回本第3页章目录
个体生长 → 个体繁殖 → 群体生长 群体生长 = 个体生长 + 个体繁殖
微生物的生长及影响因素
疫苗制备
一些病毒或细菌疫苗也是 通过微生物发酵等方法制 备的，如流感疫苗、乙肝 疫苗等。
在污水处理中的应用
生物降解
微生物能够降解污水中的有机物， 将其转化为无害或低毒性的物质，
达到净化水质的目的。
脱氮除磷
微生物在污水处理中通过硝化和反 硝化作用去除氮元素，通过生物吸 附和化学沉淀作用去除磷元素，提 高水质。
微生物可以产生多种酶，用于食品加工中的催化反应，如 淀粉酶、蛋白酶等，提高食品加工效率和产品质量。
在生物制药中的应用
01
02
03
抗生素生产
微生物是抗生素的主要生 产来源，通过发酵等方法 生产抗生素，用于治疗各 种疾病。
生物药物合成
利用微生物合成生物药物， 如某些激素、细胞因子等， 具有高效、低成本的优点。
在酸性或碱性条件下，微生物的生长 会受到抑制。因此，在培养基或发酵 过程中，需要调节pH值以适应不同微 生物的生长需求。
营养物质的添加
微生物的生长需要充足的营养物质， 如碳源、氮源、磷源、维生素等。不 同种类的微生物对营养物质的需求不 同。
在培养基中添加适量的营养物质，可 以促进微生物的生长。在工业生产中， 根据微生物的需求，选择合适的营养 物质和配比，可以提高发酵效率。
增长来表示。
生长速率受多种因素影响，如 培养基的营养成分、温度、pH
值等。
在适宜条件下，生长速率最高 值出现在对数生长期。
生长速率对于工业发酵和实验 室研究具有重要意义，可以根 据需要控制发酵过程。
生长曲线
01
生长曲线是描述微生物在不同培养条件下生长特性的曲线，以培养时 间为横坐标，以菌落数或细胞数为纵坐标绘制。
02
根据生长曲线可以了解微生物的生长规律，并推算出各个生长阶段的 特征参数。
微生物 生长 温度
微生物生长温度
微生物的生长温度根据其种类不同而有所差异。
1.绝大多数微生物最适生长温度为25℃~37℃。
2.原生动物的最适温度一般为16～25℃，工业废水生物处理过程中
的原生动物的最适温度为30℃左右，其最高温度在37～43℃，少数可在60℃中生存。
3.大多数放线菌的最适温度为23～27℃，其高温类型在50～65℃生
长良好，有的放线菌在20℃以下的温度中也可生长。
4.霉菌生长与温度的关系和放线菌差不多。
在实验室培养放线菌、
霉菌和酵母菌多采用的温度为28～32℃。
5.藻类的最适温度多数在28～30℃。
6.嗜冷性菌（低温菌）可在-10～30℃的条件下生长，其最适宜温度
为12～18℃；适温性菌（中温菌）可在20～50℃的条件下生存，其最适宜的温度为25～40℃；嗜热性菌（高温菌），可在37～75℃的条件下生长，其最适宜温度为55～65℃。
此外，微生物的生长也与温度有关，细胞内蛋白质和核酸等发生不可逆破害，导致微生物生长速率急剧下降。
因此，在选择合适的温度来促进微生物的生长时，必须考虑到微生物的种类和生长条件。
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生活于两极地区 海水及冷藏食品 土壤中、植物体内等环境 人及温血动物体内等环境 生活于堆肥、温泉、土壤 表层等高温环境中
室温
体温
10—20
10—20
25—30
37—40
40—45
40—45
专性
25—45
50—55
70—90
2、温度对微生物的作用 （1）最低生长温度对微生物的影响 最低生长温度是微生物生长的温度下限，低于此温
干热灭菌
恒温干燥法 煮沸
巴斯德消毒法 间歇灭菌
湿热灭菌
高压蒸汽灭菌
超高温灭菌
二、水分和渗透压
微生物细胞的含水量一般为70-90%，孢子或芽孢的含 水量较低，只有60-70%。水分是微生物细胞代谢活动必
不可少的条件，如果外界环境过于干燥，将影响微生物的
正常代谢，甚至会造成细胞死亡。
当环境中缺水或大气相对湿度低于70%时，微生物细
来灭菌。
3、高温灭菌的方法
焚烧 （耐热的金属和玻璃器皿、可燃烧的物品） （常用，140-160℃，2h；耐热的物品） （100℃，15min以上；不耐热的物品） （60-70℃，15-20min；食品、饮料等） （ 100 ℃，每次 2-3h ， 2-3 次；不耐高温的药 品，特殊培养基） （常用，0.2Mpa，121℃，20min；一般培养 基、水、纤维制品） （0.05MPa，110℃，20min；含糖培养基） （130—140℃，0.5—1s，液体的饮料等）
比较一致。
lgN
缓慢期 对数期 稳定期 衰亡期
0
t
3、稳定期（平衡期）
在对数期以后，由于营养物质逐渐消耗，有害代谢
产物积累，pH值变化等，使细胞生活力下降，细胞的 群体的活菌数达到最高并保持一段时间的相对稳定。 特点：处于稳定器的菌体形态大小典型，生理生化反应 脂肪粒等，大多数芽孢菌在这个生长阶段形成芽孢。抗
（3）细胞的自动计数法 用电子细胞计数器来计数。电子计数是通过测 定一个小孔中液体的电阻来进行。
小孔仅能通过一个细胞，当细胞通过这个小孔
时，电阻明显增加，并作为一个脉冲记录在一个 电子标尺上。使一份已知体积含有待测细胞的液 体通过这个小孔，当每个细胞通过时就被计数了。
2、间接计数法 （1）平板菌落计数法
第四章 微生物的生长
第一节 微生物生长的测定
一、微生物的生长 二、微生物生长的测定方法
一、微生物的生长
微生物的生长是指微生物个体或群体细胞各组成成
分按比例、有规律地不可逆增加的过程。微生物的生长表
现在微生物个体的生长和群体生长2个水平。
单细胞微生物也有个体生长和细胞分裂繁殖这两个 过程。多细胞微生物的个体生长则反映在个体的细胞数目 和每个细胞内物质含量的增加。
测得的是活菌数，手 续繁杂，容易受影响
将待测液按10倍递增做一系列稀释，然后选
择其中某连续三个稀释度的菌液作涂布平板或倾
注平板，在一定的条件下培养，那么分散的每一
个细胞都将发育成一个菌落，再对平皿中菌落计
数就可以推算出原始样液中的活菌数。
该方法主要是依据在适当的稀释度下，每一个 微生物细胞可以繁殖成一个菌落，通过测定菌落
直接计 数法
细胞计数 法
涂片计数法 细胞的自动计数法 平板菌落计数法
生长的 测定方法
细胞生物 量的测定
间接计 数法
比浊法
干重法
最大概率数法
含氮量测定法
（一）、细胞计数法
1、直接计数法
（1）计数器测定法
快速简便，但不 能区别死活菌体， 测得的是总菌数。
镜检计数法适用于单细胞微生物数量的测定。测定 时需借助计数板和显微镜。 细胞较小的细菌可采用比得罗夫—霍瑟细菌计数板，
超声波的破碎效果与处理功率、频率、处理时间、微
生物类型和生理状态等因素有关。 在研究工作中，常用超声波来破碎细胞。但超声波处 理时会释放大量的热能，所以，必须在冰浴中进行，并作 短时间的多次处理。
(一)pH值
环境的pH值对微生物的生长有较大的影响。微生物
可在pH1-11的范围内生活，但不同的微生物对pH值的适
（二）测定细胞或原生质总量的方法
（1）比浊法
是一种快速测定菌悬液中微生物细胞数量的方法。当 光线通过菌悬液时，由于菌体细胞不能透光，会造成透光
率下降。在一定的浓度范围内，微生物细胞浓度与菌悬液
的光密度（OD值）成正比，与透光度成反比。因此，可预
先测定菌液浓度与OD值之间的关系曲线，然后可据此查得
应性有较大的差异。 大多数细菌、放线菌的最适pH值为7.0-8.0，适应范 围5.0-10.0，真菌的最适pH值多为3.0-6.0。 pH值的改变常造成微生物代谢途径的改变，并形成不
同的代谢产物。
微生物也可以通过自身的代谢活动改变环境的pH值， 因此控制发酵液的pH是控制生产的指标之一。常用方法： 加入缓冲物质、适时加无机酸碱或生理活性物质等。 应用pH的杀菌： 强酸、强碱具有很强的杀菌力，但无机酸碱对人和器皿的
繁殖速率开始下降，而死亡率上升，当二者趋于平衡时，
相对稳定，细胞开始积累贮存物质，如肝糖、异染颗粒、
生素和某些酶类也在对数期和稳定期转换阶段产生。
lgN
缓慢期 对数期 稳定期 衰亡期
0
t
4、衰亡期 稳定期后如果继续培养，菌体就会出现变形、 自溶等现象，死亡率逐渐增加，活菌数迅速减少，
这一阶段称为衰亡期。
会立即繁殖，需要经过一定时间来调节自身的生理
机能，以适应新环境。因此，在曲线开始的一段时 间，细胞数量几乎不增加，生长速率趋近于零，曲 线平缓。 特点：这个时期的长短与菌种的遗传性、菌龄、接
种菌量、培养条件等因素有关。
lgN
缓慢期 对数期 稳定期 衰亡期
0
t
2、对数期（指数期）
细菌在完全适应新环境后，细胞开始转入旺盛
• 微生物极少单独存在，总是较多种群聚集 在一起，当微生物的不同种类或微生物与 其他生物出现在一个限定的空间内，他们 见互为环境，表现出复杂的关系： • （一）寄生 • （二）互生 • （三）共生
• （四）拮抗
二、化学消毒剂
不同的化学药剂对微生物生长的影响是不同的。大 多数化学药剂只有在高浓度时才起杀菌作用，低浓度仅为
蛋白质是细胞的主要组分，氮又是蛋白质的重要组分， 且氮的含量是相对稳定的，因此，可以借菌体含氮量来间
接表示菌体的含量。
适用于菌体浓度较高的样品，一般只适合研究工作。
第二节 细菌的生长曲线
一、单细胞微生物的生长曲线
二、掌握微生物生长规律对工 业生产的指导意义
一、单细胞微生物的生长曲线
细菌细胞虽小，但与其他生物细胞或个体一样，
腐蚀性强，故很少采用。乳酸、醋酸等有机酸对环境危害
小，可用作防腐剂。石灰常用于环境卫生的消毒。
（二）氧气
氧气对微生物生长的影响也较大。
不同的微生物对氧气的需求不同，根据微生物对氧气 的要求，可以将微生物分为五大类：
好氧微生物 厌氧微生物 兼性厌氧微生物 微好氧微生物 耐/忌氧微生物
三、生物因素对微生物生长的影响
因子的改变超过了一定限度，则会造成微生物细胞的死亡。
影响微生物生长的环境因素较多，概括起来有三大类， 包括物理、化学和生物因素。
温度
物理因素
水分和渗透压 辐射线 超声波
环境因素
化学因素
pH值 氧气和Eh
化学药剂
生物因素
一、温度
温度是微生物生长的重要环境条件之一，不同
微生物的生长繁殖都需要一定的温度范围，表现为
未知样品中菌的相对数量。 此法简单快速，但颜色不能太深，不能含有颗粒性杂质。
2、干重法
取一定量的菌液，用离心或过滤的方法将菌体分离出 来，清洗后置于80~100℃烘箱中烘干至恒重或在60℃真空
干燥至恒重后称其重量。一般细菌干重约为湿重的
20%~25%。
适用于含菌量高但不含其他溶性杂质的样品。
3、总氮量测定法
致死温度：
多数细菌、酵母菌、真菌和病毒的致死温度为55-60℃； 放线菌和真菌的孢子抗热性比其营养细胞强，在75-80℃
时，10分钟才会被杀死；
细菌的芽孢具有高度的耐热性，可以耐受100℃的高温； 极少数细菌，如嗜热脂肪芽孢杆菌在70℃下可以生长，芽 孢在121℃加热12分钟才会死亡。
高温可以导致微生物细胞死亡，因此，可以利用高温
二、掌握微生物生长规律对工业生 产的指导意义
（一）缩短缓慢期 （二）延长对数期
（三）控制稳定期
（四）推迟衰亡期
第三节 微生物生存环境条件
微生物生长是微生物自身的遗传特性和外界环境因 素共同作用的结果。在一定限度内，环境因子的变化，可
导致微生物的形态、生理或遗传特性的变化，但如果环境
当然，微生物也可在一定程度上通过自身的代谢活动来改 变环境条件，使之更适应其生存和发展。
细胞较大的酵母菌、真菌孢子和血细胞则采用血球计数板。
利用直接计数法测定微生物细胞数量时，菌悬液浓度
不宜太低或太高（常大于106个/ml）。
（2）涂片计数法
将已知体积的待测样品，均匀的涂布在载玻片的已知面积内，经
固定染色后，在显微镜下选择若干个视野计算细胞数量。
每个视野可用镜台测微尺测量直径并计算面积，从而推算出单 位体积样品中所含的细胞数量。
在实际工作中，单个微生物细胞太小，研究单个微生
物细胞的生长比较困难，并且也无意义。
所以，微生物的生长通常是指微生物的群体生长！！ 也就是说：微生物的生长过程包含了微生物的繁殖过程。
个体生长 群体生长 个体繁殖 群体生长
=
个体生长
+
个体繁殖
在实际工作中，测定微生物细胞生长的方法可以分为
两类。
计数器测定法
度，微生物的生长就会受到抑制，但一般不会死亡。因此，
室温
体温
10—20
10—20
25—30
37—40
40—45
40—45
专性
25—45
50—55
70—90
2、温度对微生物的作用 （1）最低生长温度对微生物的影响 最低生长温度是微生物生长的温度下限，低于此温
干热灭菌
恒温干燥法 煮沸
巴斯德消毒法 间歇灭菌
湿热灭菌
高压蒸汽灭菌
超高温灭菌
二、水分和渗透压
微生物细胞的含水量一般为70-90%，孢子或芽孢的含 水量较低，只有60-70%。水分是微生物细胞代谢活动必
不可少的条件，如果外界环境过于干燥，将影响微生物的
正常代谢，甚至会造成细胞死亡。
当环境中缺水或大气相对湿度低于70%时，微生物细
来灭菌。
3、高温灭菌的方法
焚烧 （耐热的金属和玻璃器皿、可燃烧的物品） （常用，140-160℃，2h；耐热的物品） （100℃，15min以上；不耐热的物品） （60-70℃，15-20min；食品、饮料等） （ 100 ℃，每次 2-3h ， 2-3 次；不耐高温的药 品，特殊培养基） （常用，0.2Mpa，121℃，20min；一般培养 基、水、纤维制品） （0.05MPa，110℃，20min；含糖培养基） （130—140℃，0.5—1s，液体的饮料等）
比较一致。
lgN
缓慢期 对数期 稳定期 衰亡期
0
t
3、稳定期（平衡期）
在对数期以后，由于营养物质逐渐消耗，有害代谢
产物积累，pH值变化等，使细胞生活力下降，细胞的 群体的活菌数达到最高并保持一段时间的相对稳定。 特点：处于稳定器的菌体形态大小典型，生理生化反应 脂肪粒等，大多数芽孢菌在这个生长阶段形成芽孢。抗
（3）细胞的自动计数法 用电子细胞计数器来计数。电子计数是通过测 定一个小孔中液体的电阻来进行。
小孔仅能通过一个细胞，当细胞通过这个小孔
时，电阻明显增加，并作为一个脉冲记录在一个 电子标尺上。使一份已知体积含有待测细胞的液 体通过这个小孔，当每个细胞通过时就被计数了。
2、间接计数法 （1）平板菌落计数法
第四章 微生物的生长
第一节 微生物生长的测定
一、微生物的生长 二、微生物生长的测定方法
一、微生物的生长
微生物的生长是指微生物个体或群体细胞各组成成
分按比例、有规律地不可逆增加的过程。微生物的生长表
现在微生物个体的生长和群体生长2个水平。
单细胞微生物也有个体生长和细胞分裂繁殖这两个 过程。多细胞微生物的个体生长则反映在个体的细胞数目 和每个细胞内物质含量的增加。
测得的是活菌数，手 续繁杂，容易受影响
将待测液按10倍递增做一系列稀释，然后选
择其中某连续三个稀释度的菌液作涂布平板或倾
注平板，在一定的条件下培养，那么分散的每一
个细胞都将发育成一个菌落，再对平皿中菌落计
数就可以推算出原始样液中的活菌数。
该方法主要是依据在适当的稀释度下，每一个 微生物细胞可以繁殖成一个菌落，通过测定菌落
直接计 数法
细胞计数 法
涂片计数法 细胞的自动计数法 平板菌落计数法
生长的 测定方法
细胞生物 量的测定
间接计 数法
比浊法
干重法
最大概率数法
含氮量测定法
（一）、细胞计数法
1、直接计数法
（1）计数器测定法
快速简便，但不 能区别死活菌体， 测得的是总菌数。
镜检计数法适用于单细胞微生物数量的测定。测定 时需借助计数板和显微镜。 细胞较小的细菌可采用比得罗夫—霍瑟细菌计数板，
超声波的破碎效果与处理功率、频率、处理时间、微
生物类型和生理状态等因素有关。 在研究工作中，常用超声波来破碎细胞。但超声波处 理时会释放大量的热能，所以，必须在冰浴中进行，并作 短时间的多次处理。
(一)pH值
环境的pH值对微生物的生长有较大的影响。微生物
可在pH1-11的范围内生活，但不同的微生物对pH值的适
（二）测定细胞或原生质总量的方法
（1）比浊法
是一种快速测定菌悬液中微生物细胞数量的方法。当 光线通过菌悬液时，由于菌体细胞不能透光，会造成透光
率下降。在一定的浓度范围内，微生物细胞浓度与菌悬液
的光密度（OD值）成正比，与透光度成反比。因此，可预
先测定菌液浓度与OD值之间的关系曲线，然后可据此查得
应性有较大的差异。 大多数细菌、放线菌的最适pH值为7.0-8.0，适应范 围5.0-10.0，真菌的最适pH值多为3.0-6.0。 pH值的改变常造成微生物代谢途径的改变，并形成不
同的代谢产物。
微生物也可以通过自身的代谢活动改变环境的pH值， 因此控制发酵液的pH是控制生产的指标之一。常用方法： 加入缓冲物质、适时加无机酸碱或生理活性物质等。 应用pH的杀菌： 强酸、强碱具有很强的杀菌力，但无机酸碱对人和器皿的
繁殖速率开始下降，而死亡率上升，当二者趋于平衡时，
相对稳定，细胞开始积累贮存物质，如肝糖、异染颗粒、
生素和某些酶类也在对数期和稳定期转换阶段产生。
lgN
缓慢期 对数期 稳定期 衰亡期
0
t
4、衰亡期 稳定期后如果继续培养，菌体就会出现变形、 自溶等现象，死亡率逐渐增加，活菌数迅速减少，
这一阶段称为衰亡期。
会立即繁殖，需要经过一定时间来调节自身的生理
机能，以适应新环境。因此，在曲线开始的一段时 间，细胞数量几乎不增加，生长速率趋近于零，曲 线平缓。 特点：这个时期的长短与菌种的遗传性、菌龄、接
种菌量、培养条件等因素有关。
lgN
缓慢期 对数期 稳定期 衰亡期
0
t
2、对数期（指数期）
细菌在完全适应新环境后，细胞开始转入旺盛
• 微生物极少单独存在，总是较多种群聚集 在一起，当微生物的不同种类或微生物与 其他生物出现在一个限定的空间内，他们 见互为环境，表现出复杂的关系： • （一）寄生 • （二）互生 • （三）共生
• （四）拮抗
二、化学消毒剂
不同的化学药剂对微生物生长的影响是不同的。大 多数化学药剂只有在高浓度时才起杀菌作用，低浓度仅为
蛋白质是细胞的主要组分，氮又是蛋白质的重要组分， 且氮的含量是相对稳定的，因此，可以借菌体含氮量来间
接表示菌体的含量。
适用于菌体浓度较高的样品，一般只适合研究工作。
第二节 细菌的生长曲线
一、单细胞微生物的生长曲线
二、掌握微生物生长规律对工 业生产的指导意义
一、单细胞微生物的生长曲线
细菌细胞虽小，但与其他生物细胞或个体一样，
腐蚀性强，故很少采用。乳酸、醋酸等有机酸对环境危害
小，可用作防腐剂。石灰常用于环境卫生的消毒。
（二）氧气
氧气对微生物生长的影响也较大。
不同的微生物对氧气的需求不同，根据微生物对氧气 的要求，可以将微生物分为五大类：
好氧微生物 厌氧微生物 兼性厌氧微生物 微好氧微生物 耐/忌氧微生物
三、生物因素对微生物生长的影响
因子的改变超过了一定限度，则会造成微生物细胞的死亡。
影响微生物生长的环境因素较多，概括起来有三大类， 包括物理、化学和生物因素。
温度
物理因素
水分和渗透压 辐射线 超声波
环境因素
化学因素
pH值 氧气和Eh
化学药剂
生物因素
一、温度
温度是微生物生长的重要环境条件之一，不同
微生物的生长繁殖都需要一定的温度范围，表现为
未知样品中菌的相对数量。 此法简单快速，但颜色不能太深，不能含有颗粒性杂质。
2、干重法
取一定量的菌液，用离心或过滤的方法将菌体分离出 来，清洗后置于80~100℃烘箱中烘干至恒重或在60℃真空
干燥至恒重后称其重量。一般细菌干重约为湿重的
20%~25%。
适用于含菌量高但不含其他溶性杂质的样品。
3、总氮量测定法
致死温度：
多数细菌、酵母菌、真菌和病毒的致死温度为55-60℃； 放线菌和真菌的孢子抗热性比其营养细胞强，在75-80℃
时，10分钟才会被杀死；
细菌的芽孢具有高度的耐热性，可以耐受100℃的高温； 极少数细菌，如嗜热脂肪芽孢杆菌在70℃下可以生长，芽 孢在121℃加热12分钟才会死亡。
高温可以导致微生物细胞死亡，因此，可以利用高温
二、掌握微生物生长规律对工业生 产的指导意义
（一）缩短缓慢期 （二）延长对数期
（三）控制稳定期
（四）推迟衰亡期
第三节 微生物生存环境条件
微生物生长是微生物自身的遗传特性和外界环境因 素共同作用的结果。在一定限度内，环境因子的变化，可
导致微生物的形态、生理或遗传特性的变化，但如果环境
当然，微生物也可在一定程度上通过自身的代谢活动来改 变环境条件，使之更适应其生存和发展。
细胞较大的酵母菌、真菌孢子和血细胞则采用血球计数板。
利用直接计数法测定微生物细胞数量时，菌悬液浓度
不宜太低或太高（常大于106个/ml）。
（2）涂片计数法
将已知体积的待测样品，均匀的涂布在载玻片的已知面积内，经
固定染色后，在显微镜下选择若干个视野计算细胞数量。
每个视野可用镜台测微尺测量直径并计算面积，从而推算出单 位体积样品中所含的细胞数量。
在实际工作中，单个微生物细胞太小，研究单个微生
物细胞的生长比较困难，并且也无意义。
所以，微生物的生长通常是指微生物的群体生长！！ 也就是说：微生物的生长过程包含了微生物的繁殖过程。
个体生长 群体生长 个体繁殖 群体生长
=
个体生长
+
个体繁殖
在实际工作中，测定微生物细胞生长的方法可以分为
两类。
计数器测定法
度，微生物的生长就会受到抑制，但一般不会死亡。因此，