微生物细胞的培养
微生物培养方法

微生物培养方法微生物培养是一种用于研究微生物生理生化特性、生长繁殖规律及其与环境条件的关系等的重要技术手段。
以下是一些常见的微生物培养方法:1、固体培养基培养法固体培养基是在培养液中加入凝固剂,使培养基成为凝固状态的培养基。
这种培养基具有良好的稳定性,可以防止培养液中的微生物在培养过程中流失,同时也可以使微生物在固体表面生长繁殖,方便观察和检测。
固体培养基一般用于细菌、放线菌、酵母菌等微生物的培养。
2、液体培养基培养法液体培养基是一种不添加凝固剂的培养基,使培养基呈液体状态。
液体培养基中,微生物在培养液中自由悬浮生长繁殖,可以充分接触培养液中的营养物质,有利于微生物的生长繁殖。
液体培养基一般用于工业生产中的微生物培养,如发酵工业中制备各种发酵产品。
3、半固体培养基培养法半固体培养基是在液体培养基中加入少量凝固剂,使培养基成为半凝固状态的培养基。
这种培养基可以固定培养液中的微生物,同时也可以使微生物在半固体表面生长繁殖。
半固体培养基一般用于观察微生物的运动和生长情况。
4、厌氧培养法有些微生物需要在无氧或低氧分压条件下生长繁殖,因此需要采用厌氧培养法。
厌氧培养法一般采用密闭容器或厌氧手套箱中进行,可以提供无氧或低氧环境。
在厌氧培养法中,需要使用专门的厌氧培养基和厌氧菌株,以保证微生物的生长繁殖。
5、富集培养法富集培养法是一种常用的分离高浓度微生物的方法。
该方法是通过在培养基中添加一些特殊成分,如高浓度营养物质、抑制剂等,以抑制其他微生物的生长繁殖,从而增加目标微生物的数量和浓度。
富集培养法一般用于从自然界或工业生产中分离特定种类的微生物。
微生物培养方法有很多种,每种方法都有其特定的适用范围和特点。
在实际操作中,需要根据具体情况选择合适的培养方法,以达到最佳的培养效果。
还需要注意无菌操作、环境控制等方面的技术细节,以保证微生物生长繁殖的良好环境和条件。
微生物的分离培养方法微生物的分离培养是微生物研究中常用的技术之一,它能够将目标微生物从复杂的微生物群体中分离出来,并进行纯培养。
微生物细胞的固化培养

A higher cell concentration in the immobilised bioreactor prevents the microbial population from completely washing out.
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生
物
催
生物团块反应器
化
剂
在
反
应
器
中
的
分
布 生物膜生物反应器
方
式
填充床 流化床 生物转盘 膜反应器 空心纤维反应器
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固定化细胞反应器类型:
(一)填充床反应器(PBR) (二)连续搅拌罐反应器(CSTR) (三)流化床反应器(FBR) (四)转盘式反应器 (五)空心纤维反应器
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(一)填充床反应器(PBR)
填充床反应器,又称固定床反应器,是装填 有固体催化剂或固体反应物用以实现多相反应过 程的一种反应器。反应过程中,床层静止不动, 流体通过床层进行反应。填充床反应器已经被广 泛研究用于工业化生产,
其优点在于,便于反应物与催化剂的接触及 产物与催化剂的分离,可连续生产。与搅拌式反 应器相比,催化剂稳定性较好,可重复利用,适 于长时间的工业化生产。
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缺点:传质、传热以及氧气传输系数相对较低(加上 循环装置可以适当改善),固定化细胞颗粒大小会影响压 降和内扩散阻力(颗粒大小应尽可能均匀),当反应液中含 有颗粒物质时,易引起堵塞现象。
目前填充床反应器成功应用的例子:包埋法固定化大 肠杆菌生产天冬氨酸、固定化重组酵母生产木糖醇,固定 化的镰刀菌孢子转化青霉素为6-氨基青霉素烷酸(6-APA) 等。
微生物、动物、植物细胞培养的异同点

微生物、动物、植物细胞培养的异同点如下:不同点:首先在培养基上,微生物是固体、半固体培养基都有,成分主要是水、无机盐、生长因子、碳源、氮源等。
如果是病毒的话要用细菌进行培养;动物的话用天然培养基加生长因子比较好,一般是液体培养基,成分主要是水、葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清;而植物培养基用合成培养基就可以了,一般是固体培养基,成分主要是矿质元素、蔗糖、纤维素、植物激素、有机添加剂。
其次是各自培养的原理上的不同,微生物细胞培养的原理是微生物细胞的增殖,动物细胞培养的原理是细胞的增殖,植物细胞培养原理是细胞的全能性。
最后,微生物细胞培养主要是获得其代谢产物或次级代谢产物或得到细胞本身;植物细胞培养主要是获得新个体或细胞产品,应用与快速繁殖试管苗、细胞产品、人工种子、转基因植物的培育等。
动物细胞培养是获得大量新生细胞或细胞产品,应用是获得细胞的产物或细胞等。
另外,动物细胞分散用到的是胰蛋白酶,植物是纤维素酶等。
相同点:两者都需要培养基、都需要无菌操作,防止染菌、培养时候都需要适当的温度等条件。
综上所述见下表:微生物动物细胞植物细胞大小(um) 1~10 10~100 10~100 悬浮生长可以,多数细胞需附着表面才能生长可以,但易结团无单个细胞营养要求简单非常复杂较复杂生长速率快,倍增时间为0.5~5小时慢,倍增时间为15~100小时慢,倍增时间为24~74小时代谢调节内部内部激素内部激素环境敏感不敏感非常敏感能忍受广泛范围细胞分化无有高剪切力敏感低非常高高传统变异,筛选技术广泛使用不常使用有时使用细胞或产物浓度较高低低由于他们所用的培养基不同,培养是所要求的条件不同所以在批量生产我们所需的目的产物时就要选择相应的生物反应器。
在选择生物反应器时要注意到生物反应器在生物反应过程的剪切力、传质问题如气-液质量传递和液-固质量传递。
生物反应器是利用生物催化剂为细胞培养(或发酵)或酶反应提供良好的反映环境的设备,通常称为发酵罐或酶反应器。
微生物培养及实验基本操作技术

微生物培养及实验基本操作技术一、培养基配制培养基是指人工配制的、适合于微生物生长繁殖或累积代谢产物所需的各种营养物的混合基质。
配制培养基是进行微生物检验工作的基础,甚至是任何与微生物有关工作的基础。
注意事項–灭菌锅的使用①加水盖过底部铁板—②放入东西—③关门—④調整溫度時間—⑤关紧泄压阀灭菌結束後,等压力降回零時才可打開門進入灭菌锅之物品,蓋子不可關太緊或太鬆拿滅菌後物品請記得帶耐熱手套培养基中的主要成分及其作用:营养物质:N源、C源、无机盐、生长因子、水常用的N源:蛋白胨、牛肉膏、肉浸汁、酵母膏常用的C源:糖、醇类物质(单糖:葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖双糖:蔗糖、麦芽糖、乳糖;多糖:淀粉、纤维素、菊糖;醇类:甘露醇、卫茅醇、甘油)水:用蒸馏水,不能用自来水凝固剂:琼脂、明胶、血清等抑制剂:1、作用:鉴定细菌、抑制杂菌的生长繁殖,增加待检菌的检出率2、种类:盐类:氯化钠、氯化锂、氰化钾、亚碲酸钾(钠)、亚硒酸钠等染色剂类:煌绿、蔷薇酸、结晶紫、孔雀绿、孟加拉红、玫瑰红胆盐类:猪(牛、羊)胆盐、混合胆盐、三号胆盐、去氧胆酸盐、胆石酸盐抗菌素:青霉素、链霉素、杆菌肽、多粘菌素指示剂1、作用:用于指示鉴别细菌可否利用分解糖醇类物质和含氮化合物,产酸产碱的能力。
2、常用的指示剂:酚红、溴甲酚紫、中性红、中国蓝、甲基红、复红、伊红、美蓝、孔雀绿等。
培养基的类型:●根据培养基的物理状态来区分:1、液体培养基:主要用于增菌培养、鉴别性培养2、固体培养基:用作微生物的分离、鉴定、检验杂菌、计数、保藏、生物测定3、半固体培养基:观察微生物的动力,有时用来保藏菌种4、脱水(商品)培荞基:脱水培养基也称为商品培养基、预制干燥培养基。
●将各种营养成分按比例配制完全,制成脱水的干粉状,装瓶出售;使用时只需按比例加人定量的水溶化、灭菌便可。
●根据培养基的用途来区分:➢增殖培养基选择培养基鉴别培养基1、增殖培养基:在普通培养基中加入一些某种微生物特别喜欢的营养物质,以增加这种微生物的繁殖速度,逐渐淘汰其它微生物,这种培养基称为增殖培养基。
细胞培养—无菌操作

细胞培养—无菌操作细胞培养是一种常见的生物技术操作,可以用来研究细胞的生理功能、细胞的增殖和分化以及生物化学反应等。
在进行细胞培养时,无菌操作至关重要,因为细胞非常容易受到外部微生物的污染,从而影响实验结果的准确性。
下面将介绍细胞培养的无菌操作步骤。
1.准备工作在进行细胞培养之前,需要准备好以下工具和试剂:-培养皿:使用符合实验要求的培养皿,常见的有培养瓶、细胞培养板等。
-培养基:根据实验需要选择适当的培养基,例如DMEM、RPMI-1640等。
-无菌操作台:无菌操作台提供一个无菌的工作环境,可以防止微生物的污染。
-显微镜:显微镜可以用来观察细胞的形态和增殖情况。
-移液器和吸头:用于移液操作,需要保持无菌。
-无菌培养液:例如乙醇、连苯三氯和消毒液等。
-消毒器材:例如灭菌器、高压蒸汽灭菌器和紫外线灭菌器等。
2.准备培养皿和培养基将培养皿放入无菌操作台的工作区域内,通过高压蒸汽灭菌器或紫外线灭菌器对培养皿进行灭菌处理,确保其表面无菌。
然后用无菌移液器加入适量的培养基到培养皿中,根据实验需要选择适当的培养基。
3.细胞接种将需要进行细胞培养的细胞按照预定的密度接种到培养皿中。
在进行细胞接种前,需要将细胞培养液中的细胞进行离心,去掉上清液,然后用适量的培养基将细胞悬浮液稀释到适当的细胞密度。
在接种细胞时需要注意,避免将培养皿的口部接触到任何表面,以免引入微生物污染。
4.细胞培养将接种好的细胞培养皿放入细胞培养箱或培养箱中进行培养,保持适当的温度和湿度。
通常将细胞培养箱设置在37摄氏度,5%二氧化碳的环境中,以模拟人体体内的条件。
在细胞培养过程中需要定期检查细胞的状态,观察细胞的形态和增殖情况。
5.细胞培养的无菌操作在培养细胞的整个过程中,需要保持无菌操作。
在进行任何操作之前,需要在无菌操作台上烧毁以杀死细菌和真菌。
接种细胞、更换培养基、观察细胞等一系列操作都需要在无菌操作台上进行,以减少细胞受到外部污染的机会。
培养微生物的方法

培养微生物的方法
培养微生物的方法可以分为传统培养法和现代培养法两种。
1. 传统培养法:
- 常规培养基:选择适当的培养基,如营养琼脂、肉汤培养基等,添加合适的碳源、氮源和其他必需的营养物质,调整pH值。
将微生物接种到培养基上,进行培养。
- 培养条件控制:控制适宜的温度、湿度和通气条件,以促进微生物的生长和繁殖。
不同微生物对培养条件的要求有所不同,需要根据具体情况进行调整。
- 单克隆分离:通过分液分装或单细胞分离技术,将微生物分离为单个细胞或单个菌落,进行单克隆培养,以获得纯种培养。
2. 现代培养法:
- 固相微生物培养:使用固体载体,如凝胶、海藻酸钠凝胶等,为微生物提供支撑,促进生长。
这种方法可以模拟微生物在自然环境中的生长状态。
- 悬浮培养:将微生物悬浮于液体培养基中进行培养,可以利用摇床、旋转鼓等设备提供充足的氧气和充分的物质交换。
这种方法适用于无法在固相培养中生长的微生物。
- 小体积培养:使用微流控芯片或微型培养柱等微型装置,以小量的培养基和微生物进行培养,可以提高培养效率和节省资源。
- 混合培养:将不同种类的微生物一起培养,形成复杂菌落或共生群体,以模拟微生物在自然界中的相互作用和协同生长。
- 体外环境模拟培养:利用生物反应器或生物模拟器件,模拟微生物在自然环境中的温度、压力、气体成分等因素,以更好地理解微生物的生长特性与代谢行为。
微生物培养的方法
微生物培养的方法微生物培养是指将目标微生物在合适的培养条件下进行繁殖和增殖的过程。
微生物培养的方法主要包括无菌技术、选择培养基、液体培养和固体培养等。
无菌技术是微生物培养的基础,它能够保证培养过程的纯度和可靠性。
在无菌操作中,使用无菌仪器、材料和条件,严格控制环境中的微生物污染源,避免外源微生物的干扰。
无菌技术的常见方法包括灭菌、消毒和采样处理等。
选择培养基是微生物培养中的重要因素之一,它提供了微生物所需的营养物质和生长环境。
根据微生物的营养特性和生长要求,可以选择合适的培养基。
培养基可以分为肉汤基础培养基、植物基础培养基和合成基础培养基等类型,其中最常用的基础培养基是肉汤基础培养基。
另外,还可以根据微生物的特异需求,添加特定的添加剂,如抗生素、色素等。
液体培养是一种将微生物生长在液体培养基中的培养方法。
在液体培养中,微生物以悬浮状态或沉淀状态存在于培养基中,通过搅拌和通气等手段,使液体培养基中的营养物质均匀分布和充分供应,提供一个有利于微生物生长和繁殖的环境。
液体培养的常见装置包括培养瓶、摇床和发酵罐等。
固体培养是将微生物生长在固体培养基上的一种培养方法。
固体培养基通常是在液体培养基中添加琼脂或琼脂糖等凝胶物质制成的。
通过固化后,微生物能够在固体培养基上形成可见的菌落或菌斑。
固体培养可以用于分离和纯化微生物混合物、观察微生物的形态和生理特性,以及保存和长期储存微生物。
此外,还有其他一些特殊的微生物培养方法值得提一下。
例如,动植物组织培养是指利用培养基中的各种生长因子和适宜温度、光照条件等,培养和繁殖动植物细胞、组织和器官。
这种培养方法广泛应用于细胞和分子生物学、植物遗传学和病毒学等领域。
此外,共培养法是指通过将两种或多种互补的微生物共同培养在一定的条件下,利用它们之间的相互关系,合成特定的代谢产物或提供共同的营养需求。
总之,微生物培养是科学研究和工业生产中不可缺少的重要手段。
通过选择适合的培养基和培养方法,可以高效地培养和繁殖出目标微生物,为相关领域的研究和应用提供可靠的基础。
培养微生物的方法
培养微生物的方法培养微生物是研究微生物生长、代谢和适应环境的重要实验手段。
培养微生物的主要目的是获得足够数量的微生物细胞进行研究,同时也可以鉴定和筛选具有特定功能的微生物菌种。
下面我将介绍几种常见的培养微生物的方法。
1. 固体培养基法固体培养基法是最常用的一种培养微生物的方法。
固体培养基由含有营养物质的琼脂或琼脂糖制成,将培养基煮沸后倒入培养皿中,待冷凝后接种微生物菌液。
接种后,在适当的温度下培养一段时间后,可以观察到微生物的菌落生长。
2. 液体培养基法液体培养基法适合需要大量微生物菌液的情况。
液体培养基中也含有营养物质,但没有琼脂固化剂。
将液体培养基倒入试管或培养瓶中后,接种微生物菌液。
接种时可以选择不同的混合方式,如悬浮接种、循环接种等。
封闭容器后,在适当的温度和条件下培养一段时间后,可以得到大量的微生物菌液。
3. 光合细菌的光合培养法光合细菌可以利用光能进行光合作用,这种微生物的培养需要提供光照条件。
光合细菌的培养一般使用含有光合作用所需的碳源和其他营养物质的液体培养基。
将光合细菌接种到培养基中后,将培养瓶置于弱光或适量光照射下,培养一段时间后可以观察到光合细菌的生长。
4. 原生动物的共培养法与愈伤组织培养法一些微生物,如原生动物和真菌,需要与其它生物一同培养才能获得充分的生长和繁殖。
原生动物的共培养法和愈伤组织培养法是常见的方法之一。
原生动物的共培养法是将原生动物与其细胞或宿主一同培养,使其获得营养和生长条件。
愈伤组织培养法是将微生物接种到含有植物细胞的培养基中,使其与细胞一同生长并进行相互作用。
5. 连续培养法连续培养法是一种将培养基和微生物一起连续供应的方法。
在连续培养中,培养基通过流动循环系统不断供应新的培养基,同时将已经生长的微生物从培养系统中排除。
这种方法可以使微生物维持在一个较稳定的状态下,适合于长时间培养和获得大量微生物的需求。
除了以上几种常见的方法外,还有许多其他培养微生物的方法,如厌氧培养法、微滴培养法、凝胶微滴培养法等。
微生物培养操作及注意事项
引言:微生物培养是微生物学研究中的基础实验技术,通过培养和繁殖微生物可以方便地获取大量的微生物细胞,为微生物学研究、工业生产以及医学诊断提供了重要的手段和依据。
本文将介绍微生物培养的操作步骤和注意事项,帮助读者掌握正确的培养技巧并避免常见的操作错误。
概述:微生物培养操作的目的是为了利用适当的营养条件提供给微生物生长所需的营养物质、温度和pH条件,并且维持适当的氧含量和无菌状态。
在进行微生物培养实验前,需要准备培养基、无菌工具和培养设备,并熟悉培养操作的基本原理和注意事项。
正文:一、选择合适的培养基1.了解微生物的营养需求:不同的微生物对营养物质的需求不同,如碳源、氮源、微量元素等。
了解微生物的营养需求是选择合适的培养基的前提。
2.选择适当的培养基类型:常见的培养基类型包括富养基、平衡盐基和选择性培养基等。
根据实验目的和微生物特性选择合适的培养基类型。
3.调整培养基的pH值:对于不同的微生物,其最适生长的pH 值有所差异。
在制备培养基时,需调整pH值到适宜范围。
4.添加适量的固化剂:常用的固化剂有琼脂、洋菜粉等,添加适量的固化剂有助于培养基的凝胶化。
5.培养基的无菌处理:制备好的培养基需要高温高压灭菌,以确保培养基的无菌状态。
二、准备培养设备和无菌工具1.烧杀法灭菌无菌器具:包括试管、烧杀针、培养皿等容器,在进行培养前,需要将这些容器进行高温高压灭菌处理,以确保其无菌。
2.使用无菌技术:在进行微生物培养操作时,需要掌握无菌技术,如洗手消毒、穿戴无菌手套、操作台面无菌处理等,以避免污染。
三、培养操作步骤1.取出无菌培养基:在无菌条件下,将培养基倒入无菌容器中,如试管、培养皿等。
2.加入适量的微生物菌液:从已经纯化和鉴定的微生物菌液中取出适量的菌液,通过吸管、针头等无菌工具加入到培养基中。
3.均匀混合微生物菌液和培养基:使用无菌技术将微生物菌液和培养基充分均匀混合,以保证微生物的均匀分布。
4.完成培养器具的封闭:将加入微生物菌液的培养器具盖好,并用无菌膜或橡皮塞封口,防止外界细菌的侵入。
2.1微生物的实验室培养
有些细菌在一定的条件下,细胞里面形成一个 椭圆形的休眠体,叫做芽孢。 特点:对恶劣的环境,如干旱、高温等,有很强 的抵抗力。 在生物体的一定部位产 生一种特殊的生殖细胞叫孢 子。孢子的特点是能直接长 成新个体。
无菌技术: 分类 定义 方法
灭菌法
物理法:热力、辐射、微波、 杀灭一切微生物 等离子体 化学法:醛类、烷化剂
无机盐功能 构成微生物细胞的组成成分 调解微生物细胞的渗透压, PH值和氧化还原电 位 有些无机盐如S、Fe还可做为自养微生物的能源 构成酶活性基的组成成分,维持酶活性。Mg、 Ca、K是多种酶的激活剂
(4)特殊营养:
微生物生长不可缺少的微量有机物质,维生素、碱基等 (生长因子)。(牛肉膏、酵母膏、蛋白胨中含有)
病毒: 微生物
一般指肉眼看 不见的生物
无细胞结构 原核细胞
原核生物: 细菌、蓝藻 原生生物:单细胞的动植物
如草履虫、单细胞藻类等
真菌: 如酵母菌
真核细胞
一、培养基
微生物生存的环境和营养物质 在培养基中加入某种化学物质,以抑制不需要 1、培养基的种类 的微生物的生长,促进所需要的微生物的生长。 液体培养基 根据微生物的代谢特点,在培养基中加入某种 例如,在培养基中加入青霉素,以抑制细菌、 指示剂或化学药品配制而成,用以鉴别不同种 半固体培养基 据物理性质分 放线菌的生长,从而分离到酵母菌和霉菌。又 类的微生物。例如,在培养基中加入伊红和美 如,在培养基中加入高浓度的食盐可以抑制多 固体培养基 常用于工业生产 蓝,可以用来鉴别饮用水和乳制品中是否存在 种细菌的生长,但不影响金黄色葡萄球菌的生 大肠杆菌等细菌:如果有大肠杆菌,其代谢产 长。 常用于观察微生物的 天然培养基 物就与伊红和美蓝结合,使菌落呈深紫色,并 运动、鉴定菌种 据化学成分分 用于微生物的分离、计数 带有金属光泽。 合成培养基 常用于工业生产 选择培养基 据用途分 鉴别培养基常用于分类、鉴定
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微生物细胞的培养
一般来说,微生物的生长需要大量的水分,需要较多地供给构成有机碳架的碳源,构成含氮物质的氮源,其次还需要一些含磷、镁、钾、钙、钠、硫等的盐类以及微量的铁、铜、锌、锰等元素。
不同的微生物对营养物质的要求有很大的差异。
有些微生物是“杂食性”的,可以用各种不同物质作为营养;有的微生物则要求苛刻,需要某种特定物质维持生活。
有的微生物可以利用化学成分比较简单的物质,甚至可以在完全无机的环境中生长发育,从二氧化碳、氨及其他无机盐类合成它们的细胞物质。
另外,有些微生物则需要一些现成的维生素、氨基酸、嘌呤碱及其他一些有机化合物才能生长。
有的微生物的生长不需要分子氧,这种微生物称为厌氧微生物,它的培养应在密闭容器中进行。
如生产沼气的甲烷菌的培养,是在有盖的沼气池或不通气的发酵罐中进行的。
更多的工业微生物需要在有氧的环境中生长,称为好氧微生物。
培养这类微生物时需要采取通气措施,以保证供给充分的氧气。
微生物细胞培养按照培养的方式又分为许多类型。
所谓表面培养使用的是固体培养基,细胞位于固体培养基的表面,这种培养方式多用于菌种的分离、纯化、保藏和种子的制备。
表面培养法,多使用在微生物学家的实验室中,这是因为虽然表面培养操作简便,设备简单,但也存在一些缺点,例如不易保持培养环境条件的均一性。
微生物细胞培养如果实行工业化,靠表面培养提供足够的生长表面是很困难的。
表面培养需要消耗大量的人力、能量和培育空间。
所以在工业生产上,表面培养法很快被深层培养法所取代。
深层培养是一种适用于大规模生产的培养方式,采用深层培养法易于获得混合均一的菌体悬浮液,从而便于对系统进行监测控制。
同时,深层培养法也容易放大到工业规模。
深层培养法基本上克服了表面培养法的缺点,成为大量培养微生物的一个重要方法。
在深层培养中,菌体在液体培养基中处于悬浮状态,空气中的氧气通过通气装置传入到细胞。
在分批培养过程中,可定期取样测定培养基中死活细胞数。
微生物深层培养一般可观察到生长繁殖过程的四个阶段。
第一阶段是延迟期,在延迟期内细胞数目几乎不增加,这是因为少量菌种接种到新鲜培养基上去以后,一般不立即进行繁殖。
延迟期的出现被认为是细胞适应新的物理环境而出现的调整代谢的时期。
第二阶段是生长对数期,在生长对数期内,细胞数目呈几何级数增加,细胞数目的对数值呈直线上升。
这是因为细胞经过延迟期后适应了新的环境,生理状态也较为活跃,细胞开始迅速繁殖。
第三阶段是稳定期,在稳定期内,活细胞数处于相对平衡状态,这是因为细胞经过对数期大量繁殖后,一方面培养基中营养物质渐趋耗尽,另一方面代谢产物逐渐增多,致使细胞繁殖的速度逐渐降低,新生的细胞数与死亡的细胞数大致相等。
第四阶段是衰亡期。
在衰亡期内,活细胞数显著下降。
这是因为细胞经过大量增殖再经平衡期后,由于培养基中营养成分耗尽,
代谢产物大量积累,这时能够增殖的细胞越来越少以至降到零,而死亡的细胞则越来越多。
工业上大规模培养微生物一般是在大型发酵罐中进行的。
大型罐具有提高氧的利用率、减少动力消耗、节约投资和人力,并易于管理的优点。
目前通用的气升式发酵罐最大容积达3000 立方米。
现在的培养罐一般采用计算机自动化控制,自动收集和分析数据,并实现最佳条件的控制。
另外,要实现工业上的微生物细胞自动化培养还需要实行连续培养,这是因为随着微生物的活跃生长,营养物不断消耗,有害的代谢产物不断积累,对数生长期不可能长期维持。
所以,在连续培养中,需要控制营养物浓度和培养条件,从而将微生物细胞的生长维持在对数生长期不变。
根据控制方式的不同,连续培养可分为恒浊法和恒化法两种。
此外,还可以实行中间补料培养法,即当分批培养达到一定程度后,连续或间断加入培养基,而使培养物中的限制性基质和菌体浓度等基本维持不变。
例如,在青霉素发酵中,前期是菌体生长阶段,后期是产物形成阶段。
我们希望前期的菌体以最大比生长速率快速生长,后期则希望限制生长和控制氧的消耗,而使青霉素合成高速进行。
因此,可以通过控制增加葡萄糖的速度来满足。
在微生物细胞培养中,不能不提到新近出现的一种培养方法,即同步培养法。
在同步培养法中,通过控制环境条件,使细胞生长处于相同阶段,使得所有细胞同时进行分裂,即保持培养中的细胞处于同一生长阶段。
同步培养法有利于了解单个微生物细胞和整个细胞群的生长或生理特性。
此外,通过对微生物生长和生理的深刻了解,可以使用一个培养罐来同时培养两个或两个以上的微生物细胞。
在混合培养条件下,微生物之间存在各种关系。
一种是互不相干,一种微生物细胞的生长不因另一种微生物细胞的存在而改变,如链球菌和乳酸杆菌的恒化培养。
另一种是互生关系,两种菌相互提供对方生长所需的营养物质或消耗其生长抑制剂。
例如,一种假单胞菌依赖甲烷作为其唯一碳源和能源,在有一种生丝微菌存在时,生长更好。
前者生长时产生的甲醇对其生长和呼吸有可逆制作用,而生丝微菌能消耗甲醇而消除抑制。
还有,如细菌可以产生酶来分解抗生素,使其同伴能够生长。
还有的细菌产生的化合物作为其同伴的碳源或能源,而有利于同伴的生长。