生長繁殖和生長因子課件

第五章微生物生長繁殖與生存因子1第一節(jié)微生物的生長繁殖生長繁殖生長是一個逐步發(fā)生的量變過程，繁殖是一個產(chǎn)生新的生命個體的質(zhì)變過程。從生長到繁殖，即由量變到質(zhì)變的過程叫發(fā)育。在高等生物里這兩個過程可以明顯分開，但在低等特別是在單細(xì)胞的生物里，由于細(xì)胞小，這兩個過程是緊密聯(lián)系又很難劃分的過程。2微生物細(xì)胞合適的外界條件，吸收營養(yǎng)物質(zhì)，進行代謝。當(dāng)同化作用速度大于異化作用微生物的細(xì)胞不斷增長，即原生質(zhì)的總量（重量、體積、大?。┎粩嘣黾印獋€體的生長群體內(nèi)每個個體的進一步生長群體的生長生長繁殖細(xì)胞個體生長到一定程度，通過特定方式產(chǎn)生新的生命個體，即引起個體數(shù)量增加的生物學(xué)過程。3（一）分批培養(yǎng)：通常情況實驗室的微生物培養(yǎng)都采用分批培養(yǎng)，這種培養(yǎng)只有開始時的一次投料和接種微生物，保持一定的溫度、pH和溶解氧量，微生物根據(jù)營養(yǎng)變化自行生滅。微生物在培養(yǎng)過程中的生長速度隨時間而發(fā)生有規(guī)律的變化。5細(xì)菌的生長曲線：將少量純種細(xì)菌接種到一定量的液體培養(yǎng)基內(nèi)，在適宜的溫度下培養(yǎng)，并定時取樣測定活細(xì)菌的重量和數(shù)目的變化，以活細(xì)菌重量或活細(xì)菌個數(shù)的對數(shù)為縱坐標(biāo)，以培養(yǎng)時間為橫坐標(biāo)作圖，所得的曲線即為細(xì)菌的生長曲線。1.生長曲線

6微生物生長的典型曲線可以分為6個階段：遲緩期、加速期、對數(shù)期、減速期、靜止期和衰亡期700時間細(xì)菌數(shù)生長速度緩慢期對數(shù)期穩(wěn)定期衰亡期活菌數(shù)總菌數(shù)細(xì)菌生長曲線（按細(xì)菌數(shù)目的對數(shù)繪制）9（1）緩慢期時間t細(xì)菌數(shù)目的對數(shù)值緩慢期0提問：為什么會出現(xiàn)緩慢期呢？適應(yīng)環(huán)境（合成相應(yīng)的酶），營養(yǎng)儲備（用于復(fù)制合成）曲線平緩。初：細(xì)菌數(shù)目不增加，體積增長快。后：個別菌體繁殖，個數(shù)少許增加。細(xì)胞代謝活力強，大量誘導(dǎo)酶的合成。

應(yīng)用：

縮短此期，提高設(shè)備利用率。10在實際工作中如接種菌種以啟動新的水處理設(shè)施，投加新鮮污泥時，接種的細(xì)菌不習(xí)慣于新環(huán)境，會出現(xiàn)或長或短的緩慢期，緩慢期的出現(xiàn)會增加操作時間，降低工作效率采用處于高效菌群對數(shù)期的菌種、增大接種量、盡量保持接種前后所處的培養(yǎng)介質(zhì)和條件一致等方法來縮短或消除緩慢期。提問：我們可以通過哪些手段縮短緩慢期呢？11①細(xì)菌代時的計算細(xì)菌的代時即世代時間，或稱倍增時間是指細(xì)菌繁殖一代即個體數(shù)目增加一倍的時間。細(xì)菌在不同的生長期，不同培養(yǎng)溫度、pH、營養(yǎng)物濃度和性質(zhì)的情況下，倍增時間不一樣，對數(shù)期的細(xì)菌細(xì)胞代謝活性最強，組成新細(xì)胞物質(zhì)最快，細(xì)菌數(shù)目呈幾何級數(shù)增加，代時穩(wěn)定，因此細(xì)菌代時的測定必須以對數(shù)期的生長細(xì)胞作為對象。其測定計算如下：13在對數(shù)期分別測定t0時刻與t時間細(xì)菌的數(shù)量X0與X，基于細(xì)菌的二分裂生長

t1t2

1→2→22→23（（22）×2）→24→25……2nX1→……X1·24→……X1·2n(n=1、2、3…)…Xn

n就是細(xì)菌的代數(shù)

Xn＝X1·2n14分裂快，數(shù)目增多?；罹鷶?shù)≈總菌數(shù)曲線直線上升此時細(xì)胞的大小、組成、生理特征等均趨于一致，代謝活躍，生長速率高，代時穩(wěn)定。不同細(xì)菌對數(shù)期的生長速率變化很大，這與菌種本身的遺傳特性有關(guān)，同時受環(huán)境條件(如溫度、培養(yǎng)基成分等)的影響。②特點如大腸桿菌在20℃時其代時是35℃條件下的2倍；傷寒桿菌在含0.125％的蛋白胨培養(yǎng)基中的代時為800min，而在含1.0％時僅為40min。

應(yīng)用：

接種用的好種子

代謝、生理研究的好材料細(xì)菌數(shù)目的對數(shù)值0時間t緩慢期對數(shù)期15①開始積累儲藏物，養(yǎng)料消耗多；②芽孢形成，抗生素產(chǎn)生；③繁殖速率下降，死亡速率上升；④新增菌≈死亡菌⑤曲線平坦

應(yīng)用：發(fā)酵產(chǎn)物形成的重要時期（抗生素、氨基酸等），生產(chǎn)上應(yīng)盡量延長此期，提高產(chǎn)量穩(wěn)定期0t時間

細(xì)菌數(shù)目的對數(shù)值緩慢期對數(shù)期衰亡期17（4）衰老期declinephaseordeathphase菌體死亡速度大于繁殖速度。自溶。內(nèi)源呼吸

曲線下降

衰老期細(xì)胞的總數(shù)雖然鏡檢直接計數(shù)可能會保持不變，但間接菌落計數(shù)檢測到的活細(xì)胞數(shù)目卻在減少，同時伴隨著細(xì)胞的裂解或自溶可釋放出一些代謝產(chǎn)物，個體細(xì)胞呈現(xiàn)多種形態(tài)，有時產(chǎn)生畸形，細(xì)胞大小懸殊，有的細(xì)胞內(nèi)含很多的空泡，G+染色反應(yīng)轉(zhuǎn)變成G—染色反應(yīng)。細(xì)菌數(shù)目的對數(shù)值0時間t總菌數(shù)活菌數(shù)緩慢期對數(shù)期穩(wěn)定期衰老期18在廢水生物處理的連續(xù)運行過程中，活性污泥中的微生物規(guī)律與分批培養(yǎng)的規(guī)律不一樣，它只是分批培養(yǎng)中的某一生長階段：或是加速期，或是對數(shù)期，或為減速期，或為靜止期，或為衰亡期。3．細(xì)菌生長曲線在污(廢)水微生物處理中的應(yīng)用19微生物維持到對數(shù)期可獲得高的處理能力，即分解速度快，但處理效果不一定好：要求進水有機物濃度高，則出水濃度也高，水質(zhì)不能達標(biāo)；生長繁殖旺盛，菌活力大，未形成莢膜等，不易凝聚和沉淀；（1）為何常規(guī)活性污泥法不利用對數(shù)期的微生物？注意的問題：21之所以利用的是細(xì)菌特定的生長階段，是由于水處理大多為連續(xù)化操作，細(xì)菌處于一個相對穩(wěn)定的環(huán)境中，細(xì)菌必然維持在一個與環(huán)境相適應(yīng)的生長階段。只有當(dāng)環(huán)境發(fā)生變化時，細(xì)菌的生長狀態(tài)才會發(fā)生變化。

細(xì)菌的連續(xù)培養(yǎng)與分批培養(yǎng)時的規(guī)律有所不同，但用間歇培養(yǎng)的概念作為借鑒。22連續(xù)培養(yǎng)與間歇培養(yǎng)不同，它的特點是一方面連續(xù)進料，另一方面又連續(xù)出料。4.連續(xù)培養(yǎng)原理：進料=補足營養(yǎng)(“污染物”)出料=稀釋菌濃度、毒物濃度它又分為兩種：恒濁連續(xù)培養(yǎng)、恒化連續(xù)培養(yǎng)。23（2）恒化連續(xù)培養(yǎng)

化——？新鮮培養(yǎng)基流速控制閥出水流速恒定進料營養(yǎng)物總量這種方式新鮮培養(yǎng)基以恒定的流速流入，與培養(yǎng)器內(nèi)的培養(yǎng)基瞬間混合，培養(yǎng)器內(nèi)的培養(yǎng)基繼而也以相同的流速恒定流出，進水組分及反應(yīng)器中營養(yǎng)物濃度基本不變。25目前，除了分批式間歇曝氣法(SBR)外，污水連續(xù)生物處理法均類似于恒化連續(xù)培養(yǎng)（流速不完全恒定）。262.計數(shù)器(血球計數(shù)板）測定法29300.1ml菌液3132提問：數(shù)了100個小格中有90個細(xì)菌，樣品中的細(xì)菌濃度是多少？(90個÷100)*400/0.1ml=3600個/ml適用范圍：測定個體較大微生物細(xì)菌個體若太小、過多，由于每一小格中細(xì)菌層層疊加，相互遮擋，難以準(zhǔn)確計數(shù)。數(shù)數(shù)細(xì)菌（或其他微生物或細(xì)胞）數(shù)目，（一般數(shù)100個小格），折算樣品細(xì)菌濃度；333.比例計數(shù)法比例—樣品菌液與等體積的血液混合，觀測二者比例紅血球數(shù)已知(男性400~500萬個／ml，女性350~450萬個／ml)，平均400萬個/ml問：如果平均每個視野中細(xì)菌數(shù)量/紅血球的數(shù)量比例為5.5：1，則細(xì)菌數(shù)量=？5.5×400萬個/ml=2.2×107個/mL樣品紅血球細(xì)菌34濁——細(xì)菌懸浮液的濁度。細(xì)菌不完全透光，一定范圍內(nèi)菌溶液的混濁度與菌數(shù)量成正比4．比濁計數(shù)法采用這種方法時，為了得到實際的細(xì)胞絕對含量，通常須將已知細(xì)胞濃度的樣品按上述測定程序制成標(biāo)準(zhǔn)曲線，然后根據(jù)透光度或光密度值從標(biāo)準(zhǔn)曲線中直接查得細(xì)菌含量。35

（1）制標(biāo)準(zhǔn)曲線（OD~No）（2）測菌液濁度，查圖表得出細(xì)菌數(shù)量濁度儀或721分光光度儀36（二）間接計數(shù)法(活菌計數(shù)法)提問：前述方法中計數(shù)的不都是活菌，如何分辨菌死活→

→

→

繁殖提問：細(xì)菌繁殖的可見現(xiàn)象是什么？產(chǎn)生菌落（固體培養(yǎng)基培養(yǎng)）、菌液混濁（液體培養(yǎng)基培養(yǎng)）計數(shù)原理：一個細(xì)菌可繁殖成一個菌落或一群細(xì)菌.缺點：慢

分固體培養(yǎng)法和液體培養(yǎng)法37無菌水得到不同稀釋度（10-x）菌液第一步：菌樣稀釋1.

稀釋平板計數(shù)法—固體培養(yǎng)法38

10-210-3

10-410-5

第三步：培養(yǎng)每一個細(xì)菌會生成一個菌落稀釋度過低，菌落密集無法計數(shù)可以計數(shù)，但數(shù)量過多，費時費力數(shù)量合適，統(tǒng)計計算，作為結(jié)果數(shù)量太少，誤差因素太大，不做計數(shù)各取1ml，均勻涂布于冷固體培養(yǎng)基平板上或與溫?zé)嵋簯B(tài)固體培養(yǎng)基混合冷卻。第二步：接種平板3940存在不足：一個菌落可能是多個細(xì)胞一起形成，有時兩個或多個細(xì)胞連在一起也形成一個菌落。一般計數(shù)平板的細(xì)菌生長菌落數(shù)以30~300個為宜。細(xì)菌數(shù)量=？細(xì)菌數(shù)量=數(shù)出的菌落數(shù)/稀釋度例如：10-5稀釋度時菌落數(shù)為125個細(xì)菌數(shù)量=125/10-5=1.25×107個/mL

平板計數(shù)法是采用最廣的一種活菌計數(shù)法如國標(biāo)法水中細(xì)菌總數(shù)的測定。注意：作空白及取平行樣（2～3組）均值減小誤差第四步：計數(shù)41稀釋度過低，菌落密集無法計數(shù)可以計數(shù)，但數(shù)量過多，費時費力數(shù)量合適，統(tǒng)計計算，作為結(jié)果數(shù)量太少，誤差因素太大，不做計數(shù)422.稀釋液體計數(shù)法特點：液體培養(yǎng)、統(tǒng)計學(xué)查表計數(shù)又稱MPN法（或最可能數(shù)法）Most

ProbableNumber先將待測菌液作10倍梯度稀釋，然后取相應(yīng)稀釋度的樣品分別接種到3管或5管一組液體培養(yǎng)基中（每管接入1mL)，培養(yǎng)一定時間后，觀察各管及各組中細(xì)菌是否生長、記錄結(jié)果，再查與之匹配的統(tǒng)計表，即最可能數(shù)表(MPN)，算出細(xì)菌的最終含量。43

10-210-3

10-410-5（1）稀釋10-4

10-5

10-63

10-

（2）稀釋接種樣品1mL9mL培養(yǎng)基（3）培養(yǎng)

332044根據(jù)不同稀釋度有細(xì)菌生長的試管①統(tǒng)計出數(shù)量指標(biāo)三位數(shù)及其中最低稀釋度（取有細(xì)菌生長的管數(shù)最多、稀釋度又最低的生長管數(shù)，為第一位數(shù)字，后面兩個稀釋度的生長管數(shù)后兩位數(shù)）提問：上例情況而言統(tǒng)計數(shù)量是幾？②查表表——MPN表320

10-4(4)統(tǒng)計－查表－計算

45MPN三管法測數(shù)統(tǒng)計表細(xì)菌最可能數(shù)——通過其他精確的計數(shù)法，確定的各種數(shù)量指標(biāo)時細(xì)菌數(shù)量的最可能值個菌/毫升上面例子中數(shù)量指標(biāo)“320”對應(yīng)的細(xì)菌最可能數(shù)為9.5個菌/毫升，最低稀釋度為10-4，折算出樣品中菌濃度為？個菌/毫升。水中鐵細(xì)菌、硝化菌、硫酸鹽還原菌、大腸菌群常用這種方法進行數(shù)量統(tǒng)計。463.薄膜計數(shù)法濾膜原理——膜抽濾（細(xì)菌濃縮）+膜平板培養(yǎng)

+

計數(shù)（1）抽濾（濾器及膜事先滅菌）47（2）濾膜培養(yǎng)膜有菌面沖上要求——樣品潔凈如空氣或飲用水。否則易堵孔、菌太多難以分散48（2）統(tǒng)計計數(shù)提問：假如測出250個菌落，抽濾了50mL自來水，自來水中菌濃度是多少呢？250÷50ml=5個/mL自來水樣品中的細(xì)菌數(shù)量=菌落數(shù)÷抽濾樣品的體積數(shù)用活菌計數(shù)法測定較臟的水樣:減少濾液體積、無菌水稀釋

上述各種活菌計數(shù)法中，根本原理都是利用一個細(xì)菌可以繁殖生成一個菌落的特點。因此被測的細(xì)菌都應(yīng)處于均勻分散的懸浮狀態(tài)。對于本身為絮體或顆粒狀的細(xì)菌樣品，如好氧水處理中的活性污泥，在測定計數(shù)之前要采取預(yù)處理方法(如勻漿器搗碎等)進行強化分散。49(三)重量法已知什么條件通過測定細(xì)菌群體重量知道其數(shù)量？已知單個細(xì)菌的平均重量細(xì)菌的濕重量＝10-15~10-11g/個細(xì)胞真核單細(xì)胞微生物重量為10-11~10-7g/個細(xì)胞。干重約為濕重的10％~20％。方法：分離可采用離心法或過濾法，含菌水樣在105～110℃下進行干燥恒重（本質(zhì)測水中懸浮物重量MLSS）稱取干燥后的重量，以此代表細(xì)菌生長量的多少。1.干重法50水處理工程設(shè)施中的細(xì)菌生長量通常采用這種細(xì)胞干重測定法。這種方法實際上測得的是水中懸浮物重量，它是將細(xì)菌作為所有懸浮物來進行測定，如果水中非細(xì)菌類的懸浮物很多的話，勢必會嚴(yán)重干擾細(xì)菌計數(shù)的結(jié)果。非細(xì)菌的懸浮物通常大部分是一些固體無機物及少量的油類等有機物，有機物與無機物在物理性質(zhì)上有一個最大的區(qū)別，即在很高的溫度下(550℃)灼燒，有機物會被空氣中的氧氣徹底氧化為CO2和H2O，只留下非常少的殘渣，而無機物化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，高溫下不會分解，這樣我們可以利用高溫灼燒的方法來區(qū)分細(xì)菌與固體無機物。51（1）懸浮物中絕大多數(shù)為細(xì)菌時細(xì)胞數(shù)目=MLSS÷個體細(xì)菌的平均干重量離心沉淀濾膜過濾計算105~110℃下進行干燥恒重稱重或MLSS懸浮物52（2）除細(xì)菌外還有大量無機懸浮物時

W無MLVSS揮發(fā)性懸浮物

=MLSS

－W無

=細(xì)菌群體干重細(xì)胞數(shù)目=MLVSS÷個體細(xì)菌的平均干重量550℃下灼燒稱重105~110℃下進行干燥恒重稱重MLSS

過多的有機物懸浮物會對測定結(jié)果干擾很大，此時不能用重量法，應(yīng)改用其他方法?？傮w來說重量法方法誤差較大，一般只作為菌數(shù)粗略估算。如活性污泥測定以重量MLSS、MLVSS（揮發(fā)性懸浮固體）間接表示細(xì)菌數(shù)量532.細(xì)胞含N量法

大多數(shù)生物包括細(xì)菌，細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)氮含量比較穩(wěn)定，一般為蛋白質(zhì)干重15％~17％，平均為16％。3.DNA含量法同種細(xì)菌的DNA含量一致，可通過測定DNA的含量來表示細(xì)菌的生長量少量純細(xì)菌培養(yǎng)時細(xì)菌數(shù)量的測定。精確性非常高，對樣品純度以及儀器和人員的要求較高，54總污染物影響促反應(yīng)的方程表達式——v——總污染物微生物利用速度；V—（KX)—最大速度；X—微生物濃度

Ks－飽和常數(shù)

Ks勞倫斯方程忽略KX

KX4.其它生理生化指標(biāo)法提問：v指什么？COD降解vO2消耗v＆＆產(chǎn)物產(chǎn)生v？求作試驗！比基質(zhì)利用率55一、溫度二、pH值三、氧化還原電位四、溶解氧五、滲透壓六、光線七、化學(xué)藥劑第二節(jié)微生物的生存因子56一、溫度

溫度主要通過影響細(xì)菌細(xì)胞膜的流動性和生物大分子的活性來影響細(xì)菌的生命活動。一方面，隨著T↑，細(xì)胞內(nèi)酶反應(yīng)速度加快，代謝和生長也相應(yīng)加快；另一方面隨著T↑↑,生物活性物質(zhì)如核酸、蛋白質(zhì)發(fā)生變性，細(xì)胞功能下降，甚至死亡。適宜溫度：生長速率最高時的溫度，適宜溫度因微生物而異；同一種菌、不同的生長過程適宜溫度也不同。57根據(jù)細(xì)菌適宜溫度的不同，可將細(xì)菌分為四大類，嗜冷菌、嗜中溫菌、嗜熱菌及嗜超熱菌。廢水中的細(xì)菌一般都是嗜中溫菌，最適溫度多在30℃左右，嗜冷菌和嗜熱菌占少數(shù)。廢水生物處理中微生物的適宜溫度在30℃左右。58高溫滅菌、低溫抑菌高溫干熱滅菌濕熱滅菌火焰滅菌★烘箱內(nèi)干燥熱空氣滅菌★巴斯德消毒法間歇滅菌法高壓蒸汽滅菌法★★1.高溫滅菌：高溫蛋白質(zhì)凝固變性，酶失活。溫度對細(xì)菌的影響：高溫消毒煮沸消毒法59（1）干熱滅菌(dryheatsterilization)

2）干燥熱空氣箱滅菌

用法：160-170℃,2小時（利用熱空氣滅菌)

特點：由于空氣傳熱穿透力差，菌體在脫水狀態(tài)下不易殺死。所以溫度高、時間長。

適用：玻璃器皿、金屬器械等耐高溫的固體物。

1）火焰滅菌：常用酒精燈、接種環(huán)

特點：徹底、迅速。60（2）濕熱滅菌(moistheatsterilization)①高壓蒸汽滅菌法：利用密閉高壓蒸汽滅菌鍋進行滅菌，加熱后隨著鍋內(nèi)的壓力持續(xù)增高，溫度隨之上升，殺菌力亦隨之增強，且水蒸氣的穿透能力和傳導(dǎo)能力都較強，更易破壞蛋白質(zhì)，而達到殺菌和殺滅芽胞的目的。常用15磅（121℃）30min。細(xì)菌細(xì)胞含水量高的更容易被殺死。它依靠的是T而不是高P。

61②間歇滅菌法在常壓下,把液體蒸煮或煮沸,使其保持在攝氏100℃以上30-60分鐘,就可以把液體中及器皿內(nèi)壁的細(xì)菌繁殖體殺死,但還不能把細(xì)菌的芽孢殺死。把這種經(jīng)過煮沸的液體,在室溫(一般是20-35℃)放置24小時,使其內(nèi)的細(xì)菌芽孢萌發(fā)成繁殖體,再煮沸30-60分鐘,室溫下放置24小時后再煮沸一次。如此連續(xù)間歇煮沸三次,即可以殺死細(xì)菌的繁殖體及其芽孢,以達到無菌的目的。62①煮沸消毒法：溫度在100℃左右，3-5min殺滅繁殖體，芽胞煮沸3h以上。若在水中加入2-5%酚，則10-15min可殺滅芽胞；滅菌對象:飲水、玻璃器皿、外科器械（3）高溫消毒63指利用不太高的溫度，殺死食品中的病原菌及一般雜菌，同時又不致嚴(yán)重?fù)p害營養(yǎng)物質(zhì)和風(fēng)味的消毒方法。牛奶（酒類）常用此法殺死其中的結(jié)核桿菌或巴氏桿菌。方法有3：一是61.1-62.8℃，15-30min。二是71.7℃，15-30s。三是96℃，6S②巴氏消毒法：如將牛奶等食品在140℃左右保留3～4s，然后急劇冷卻至75℃，再經(jīng)勻質(zhì)后冷卻至20℃，可使食品保存6個月。64只有反復(fù)結(jié)冰和解凍，才會使細(xì)胞受到破壞而死亡。在低溫條件下，微生物的生命活動大大受阻，進入休眠狀態(tài)，只能維持生命。酶活性降低，導(dǎo)致代謝、遺傳普遍停滯；

膜細(xì)胞流動性變差。在低溫下休眠的微生物，一旦獲得適宜溫度，即可恢復(fù)活性。低溫不易引起蛋白質(zhì)的變性，不易使微生物死亡低溫的影響嗜中溫菌一般在5℃以下處于休眠狀態(tài)，因此通常實驗室用冰箱的4℃冷藏溫度保藏細(xì)菌。65二、pH值大多數(shù)微生物最適環(huán)境pH為6.5～7.5，可生存的pH范圍在4～10之間，細(xì)菌一般要求中性和偏堿性的環(huán)境。各種工業(yè)廢水的pH不同，通常在6~9之間，個別偏高或偏低，可用本廠的廢酸或廢堿性水加以調(diào)節(jié)，因此通常設(shè)前調(diào)節(jié)池，維持曝氣池的pH=7左右。66在微生物培養(yǎng)過程中，隨著微生物的生長繁殖和代謝活動的進行，培養(yǎng)基的pH值會發(fā)生變化：

緩沖液外加調(diào)節(jié)：直接加酸、堿(工業(yè)適用)pH值為6.8KH2PO4K2HPO4事實上，凈化污(廢)水的微生物適應(yīng)pH變化的能力比較強，好氧處理pH在6.5～8.5均可不加調(diào)節(jié)。厭氧處理pH在6.6~7.6。67三

氧化還原電位（Eh值）V氧化還原電位與氧氣多少有關(guān)：成正比。氧氣含量高，Eh值高；氧氣含量低，Eh值低。68活性污泥法系統(tǒng)：Eh值+200~+600mv之間低于這一范圍說明水中溶解氧過少，需加大曝氣力度。

污泥消化法系統(tǒng)：Eh值-100~-200mv之間，超過上限則表示溶解氧濃度過高，將不利于厭氧細(xì)菌的生長，應(yīng)改進工藝降低水中溶解氧量。69根據(jù)氧與微生物生長的關(guān)系可將微生物分為好氧微好氧耐氧型兼性厭氧專性厭氧微生物類型最適生長的O2體積分?jǐn)?shù)好氧微好氧氧的忍耐型兼性厭氧專性厭氧等于或大于20％2％一l0％2％以下有氧或無氧不需要氧、有氧時死亡四、溶解氧7071地球上最原始的細(xì)菌為專性厭氧菌。沒有進化的，到現(xiàn)在也不能生存在氧環(huán)境中原因：氧的毒害：生化反應(yīng)中，O2得到脫氫酶傳遞的氫反應(yīng)不僅生成水，還部分生成強氧化性的H2O2和氧自由基，好氧微生物具有過氧化氫酶和超氧化物歧化酶，可分解H2O2和氧自由基，而厭氧菌沒有進化出抗氧化防御酶體系更進化的細(xì)菌乃至高等生物具有該酶體系7210%NaClNaCl半透性——水分子自由通過，其余分子擴散速度受限是濃度不同的溶液被半透膜隔離開時，由于膜半透性及兩側(cè)水分子濃度差異形成的水壓。五．滲透壓

73

細(xì)菌體外水溶液的滲透壓=細(xì)胞內(nèi)的滲透壓菌體正常生活。如0.85％鹽水。

生活在高滲壓液中，失水、質(zhì)壁分離。如鹽腌制的食品（5～30％的食鹽），蜜餞（30～80％糖）

生活在低滲壓液中，吸水膨脹。

綜合以上幾點，在培養(yǎng)細(xì)菌時，除了注意其必需的無機鹽的種類外，還要注意其濃度，不應(yīng)過量。在微生物實驗室中稀釋菌液，應(yīng)該用生理鹽水，除非稀釋后馬上就用的可以用無菌的自來水或蒸餾水稀釋。工業(yè)廢水生物處理時一般不考慮滲透壓問題，是否需要考慮有待態(tài)實踐中解決。74六光線A

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1殺菌波長范圍：

¤240～300nm。最強作用波長260～280nm(主要因為核酸（DNA、RNA）的吸收峰為260nm，蛋白質(zhì)的吸收峰為280nm。2殺菌原理：1）作用于相鄰的胸腺嘧啶（T），形成二聚體引起DNA結(jié)構(gòu)變形，阻礙正常的堿基配對，從而造成菌的變異或死亡.2）有氧時，使氧變?yōu)樾律鷳B(tài)氧－[O]殺菌。3應(yīng)用：¤表面消毒或空氣滅菌、淺層水的滅菌。

¤育種的誘變劑75七、干燥微生物細(xì)胞含有大量水分，生活在水分大的環(huán)境中。干燥環(huán)境，多數(shù)微生物代謝停止，處于休眠狀態(tài)，嚴(yán)重時引起細(xì)菌脫水、蛋白質(zhì)變性，甚至死亡不能生長。產(chǎn)芽孢或莢膜的細(xì)菌抗旱能力比不產(chǎn)芽孢或芽孢的菌種強；細(xì)菌的芽孢和微生物的孢子耐干燥能力強，在干燥環(huán)境中可以保存幾十年。用干燥保存食品，防止物品腐敗，如方便面、干果、肉干、葡萄干等。

相同的干燥條件下，T較低時，菌體不易死亡，所以菌種保藏時常采用冷凍干封管技術(shù)。76八

化學(xué)藥劑1.強氧化劑：氧化細(xì)菌的細(xì)胞物質(zhì)，正常代謝受阻，死亡?！?.1%KMnO4，公共茶具、水果▲0.5~1%的漂白粉、液氯，飲水、游泳池水的消毒?！?份生石灰+4至8份水制成石灰乳，糞便和排泄物消毒。

2.染料

堿性染料比酸性染料殺菌力強。染料也要達到一定濃度時才具有對細(xì)菌抑制和殺死的作用,

常用的皮膚消毒劑紫藥水就是1％濃度的結(jié)晶紫溶液。細(xì)菌染色用的染料濃度一般在0.1％~5％范圍內(nèi)。廢水生物處理中的活性污泥微生物經(jīng)長期馴化，具有很強的脫色作用，能分解染料，凈化廢水。773.有機物石炭酸（苯酚）:0.1%，抑菌；1%，20min殺死菌；5%，幾分鐘殺死菌來蘇爾（甲酚與皂液或堿液形成乳濁液）：3~6%，消毒器械，2%，洗手酒精：60~75%，70%殺菌力最強純酒精無殺菌力。純酒精會使細(xì)胞表面很快脫水至硬化，阻止酒精分子繼續(xù)滲入細(xì)胞碘酒：將2.5％的碘溶于酒精中。I2與蛋白質(zhì)發(fā)生鹵化作用，使蛋白質(zhì)失活。

78作用機制：1）抑制細(xì)胞壁的合成；（如：青霉素）2）破壞細(xì)胞膜功能；（如：多粘菌素可作用于膜磷脂使膜溶解）3）抑制蛋白質(zhì)合成；（如：氯霉素，四環(huán)素、鏈霉素等）4）干擾核酸代謝；（如：利福霉素、新生霉素、絲裂霉素、灰黃霉素）微生物在其生命過程中所產(chǎn)生的一類低分子量代謝產(chǎn)物，在很低濃度下就能抑制或殺死其它微生物的生長。4.抗生素79各種抗生素發(fā)酵廠的廢水分別含有一定濃度的、相應(yīng)的抗生素，造成在廢水生物處理初期的處理效果不好，經(jīng)過相當(dāng)長時間的馴化期后，活性污泥中的微生物逐漸適應(yīng)了各種抗生素，進而降解抗生素，從而廢水得到凈化。80防腐(antisepsis)：在某些化學(xué)物質(zhì)或物理因子作用下，能防止或抑制微生物生長的一種措施消毒(disinfection)：利用某種方法殺死或滅活物質(zhì)或物體中所有病原微生物及繁殖體的一種措施滅菌(sterilization)：指利用某種方法殺死物體中包括芽孢在內(nèi)的所有微生物的一種措施滲透壓、干燥巴氏消毒法、煮沸消毒、碘液、氯氣高溫滅菌鍋、5%的石炭酸81第三節(jié)微生物與微生物之間的關(guān)系競爭關(guān)系互生關(guān)系共生關(guān)系拮抗作用獵食關(guān)系

寄生關(guān)系82多種微生物共同生活于一個環(huán)境中時，因一種微生物優(yōu)先利用有限養(yǎng)料、空間、或其它共同要求的物質(zhì)，致使另一種微生物養(yǎng)料缺乏,生長發(fā)育受阻。包括種內(nèi)競爭和種間競爭。競爭導(dǎo)致優(yōu)勢種群（個體）的勝利和劣勢種群（個體）的淘汰。對生物進化有利。微生物對干旱、高溫和低溫等極端因子的抗性也對其競爭能力有重要影響。在發(fā)酵工業(yè)上,常利用加大接種量來控制少