发布时间 : 星期一 文章工业微生物基本类型及其基础知识更新完毕开始阅读
N表示细胞数目； x表示细胞浓度(或质量)：μ为比例常数，称为比生长速率常数(1／h)。它表示单位菌体在单位时间产生询菌体量(个数或质量)。
式（3）表示单位时间里细胞数目的变化(增量)等于比生长速率常数与细胞数N之乘积。
由于对数生长期中比生长速率μ是个常数，故上式解方程式可得：
比生长速率常数μ是微生物生长研究中的—个极为重要的参数用它可以判断微生物的生长情况和估算生长过程某一时刻的细胞数目或浓度。
2，微生物生长与基质浓度的关系
微生物的生长需要多种营养成分，为了了解各种成分对生长的影响，研究工作中往往采取除一种成分(如碳源)限量外其余营养成分均过量供成的办法，这种限量的成分便成为生长限制因子，人们称这一成分为生长限制性基质，或简称限制性基质。
Monod在以葡萄糖为生长限制性基质的合成培养基上研究了大肠杆菌(E．co1i)的比生长速率与基质浓度之间的关系后，认为当限制性基质浓度较低时，比生长速率常数μ随基质浓度增高而增大。但是当基质达到一定浓度后μ与基质浓度无关。这种生长情况与基质浓度关系的曲线类似于底物浓度对酶反应速度的影响，可以概括为如下经验式：
μm值的意义在于表示在相同条件下，主要营养成分的各种物质对微生物生
长的效率
Ks的意义表示微生物对各种基质的亲和力。Ks愈小表示亲和力愈大。一般来讲，微生物对它们所能利用的基质的Ks值是很低的，如大肠杆菌对葡萄糖的Ks值为6．8x10-2mg／L，啤酒酵母对葡萄糖的Ks值为25mg/L，说明在一般培养基浓度下，从分批发酵培养基的开始至生长对数期末的时间内微生物都能够以最高比生长速率生长。
第三节 环境对微生物的影响（自学）
任何微生物生长发育都离不开环境因素的作用，同时微生物的生命活动也在不同程度上要使环境发生变化。环境对微生物的主要作用表现为：适宜的环境，将促进微生物的生长发育；不适宜的环境因素，将会使微生物生长受到抑制或者改变微生物的特性；恶劣的环境可使微生物发生死亡。因此，人类在认识和分析环境于微生物种种关系的基础上，根据不同微生物的特性，提供各种适宜的环境条件使之旺盛地生长发育，发挥其对人类有益的作用；在农业、医疗卫生等方面，则利用不同的环境因素去改造、限制甚至消灭有害微生物，使人体免受其害。这样就能使不同类型的微生物更好地服务于人类。
影响微生物生长发育的环境因素，除前面所讲的营养物质外，主要有温度、湿度、渗透压、pH值，光和射线以及各类化学药物等。
一、温度
微生物在生长发育过程中，细胞内所进行的一系列物理和化学变化，都需要一定的温度条件。因此，温度对微生物生长具有及其重要的作用。一般情况下，温度超出其最低或最高限度，就有可能使微生物生长停止或菌体死亡，在其温度需求范围中也有一个最适的温度能使微生物生长最为旺盛。根据在不同温度条件下微生物的生长发育情况，通常把微生物分成高温性、中温性和低温性三类。
各类不同的微生物在其生长温度范围内，从最低温度逐渐升温时，代谢活动加强，生长速度加快，当其超过最适生长温度之后，其代谢活动和生长速率逐步减弱。
在生长温度范围之外，高温和低温条件对微生物生长影响是不相同的。高温可引起微生物细胞原生质变性，酶结构破坏和酶活性丧失，而造成菌体的死亡。温度越高，死亡率越大。微生物对高温也有一定的抵抗能力。依其种类和生长时间以及有或无芽孢、孢子等有所不同。无芽孢或孢子的菌体在溶液中，于55~60℃条件下经30分钟就可死亡，70℃时仅需10~15分钟就可死亡；酵母和霉菌的菌丝体在50~60℃条件下，10分钟就死亡；细菌的芽孢和霉菌的孢子对热具有很强的抵抗力，在沸水中煮一小时也不易死亡。在科研和生产中所采用的高温灭菌就
是为了彻底杀死包括芽孢在内的一切微生物。
低温条件可使微生物的代谢活动降低而处于休眠状态，其细胞同原生质等不受破坏，故生命依然存在。一旦环境中温度适合又可继续生长发育。因此可利用低温条件保藏菌种，以及用冷藏法保藏食物。
此外，有的微生物在不同的生长发育阶段对温度的要求也往往有所区别：例如双孢蘑菇在其菌丝生长阶段要求的适温为20—23℃，而在于实体发育阶段则要求16—18℃。
二、湿度
由于微生物细胞含水量为70—85％，因此在其生长发育过程中，必须保证充足的水供给和环境中较高的空气湿度(相对湿度80—90％)。干燥的生长环境将会使菌体大量失水而引起菌体内代谢活动停止甚至死亡。
细菌的芽孢和霉菌的孢子，对干燥的环境具有很强的抗性。在此干燥环境中可保存数年至数十年而不死亡。当其在适宜的湿度环境中就可继续生长繁殖。因此在发酵生产中常以孢子或芽孢制备成砂土管菌种得以长期保藏。
三、渗透压
微生物正常的生命活动就要求环境具有适当的渗透压。骤然升高或降低生长环境的渗透压，都将引起微生物细胞的不同反应：在等渗透压的溶液中，细胞维持原有状态进行正常的代谢活动，微生物生长发育良好。因此，在培养微生物过程中应注意生长环境中的无机盐类以及溶液的浓度，使之具有一定的渗透压——等渗透压环境。常用的生理盐水(0．9％NaCl溶液)即为等渗液的一种。在高渗溶液的环境中，菌体细胞易于失水，发生质壁分离现象，而影响微生物正常生长发育，甚至使微生物死亡。当微生物生长在低渗透压的环境中时，则菌体细胞易于吸水膨涨使细胞发生破裂。因此，在进行微生物样品稀释时，常以生理盐水代替蒸馏水，以防菌体吸水膨胀而破裂。
四、pH值
环境中酸碱度即pH值对微生物生长发育影响很大。这是因为每种微生物都要求在一定pH值范围内，才能维持其正常的生理代谢活动。
如果环境中pH值超过了微生物所要求的范围，就会由于氢离子浓度的变化而影响细胞膜电荷，使对营养物质的吸收和酶的活性发生变化，表现为降低或者抑制微生物生长发育。引起pH值的变化除外界因素外，还可因微生物自身对营养物质的分解而产生酸性或碱性物质，从而造成生长环境中pH值的改变。因此，在培养基中加入适量的缓冲物质，如磷酸盐、硝酸盐类，自行调节环境中的酸碱
度，以免因培养基中pH值发生过份的变化而影响微生物的正常生长发育。
五、氧化还原电位
环境中的氧化还原电位(En)同微生物的生长的关系极为密切，并同氧的分压(通气情况)也有联系。微生物在其生长活动过程中，由于某些代谢产物的产生(如H2S)和另一些有机质的消耗(如半胱氨酸等)，都会引起环境中氧化还原电位的变化。
各种不同类型的微生物生长发育所要求的氧化还原电位也不一样：好气性微生物需要在有氧条件下进行呼吸作用，因此所处的生长环境氧化还原电位也较高。一般为十0．1伏以上，最适的氧化还原电位值为十0．3~0．4伏。厌气性微生物必须在无氧的条件下进行无氧呼吸作用，其生长环境的氧化还原电位值一般在十0.1伏以下。兼性厌气微生物对氧化还原电位适应范围很广泛，无论在氧化还原电位值高或低的情况下都能正常生长。当其氧化还原电位值在十0.1伏以上时，由于环境中氧分压高，氧气供应充足，兼性厌气微生物就进行有氧呼吸；如氧化还原电位值在十0．1伏以下，则生长环境中氧分压必然很低，逐步成为厌气环境，而使兼性菌进行无氧呼吸。这主要是进行有氧呼吸活动中需氧化酶系参予，而这类酶活性的发挥就需要较高的氧化还原电位；而进行厌气呼吸活动的主要酶类为脱氢酶系，它们只需要较低的氧化还原电位。
六、光和射线
光有长波的红外光，短波的紫外光和可见光三个组成部份。红外光以其热效应提高环境的温度和引起水份的散失而影响微生物的生长发育。短波的紫外光则具有杀菌作用。这是因为紫外光被细胞内核酸吸收力特别强，尤其是250—280毫微米波长的紫外光，能引起细胞内核酸中的胸腺嘧啶二聚体的形成，从而阻止DNA的复制。轻者发生突变，重者造成菌体大量的死亡。因此，紫外光常用于微生物诱变育种与表面杀菌。
经紫外线照射后的微生物，如暴露在可见光下，其中有部份微生物可恢复正常的生长发育，这就是光复活现象。因为巳为紫外线损伤了的DNA，在适宜的可见光下得以修复从而部份地削弱了紫外线的作用。
X-射线以及由放射性物质所产生的γ-射线，具有更短的波长。X-射线为0.06~13.6毫微米，γ-射线为0.01~0.14毫微米，都是高能电磁波，都有显著的杀菌力。
第四节 代谢产物的代谢调控
在生物进化过程中，微生物细胞形成了愈来愈完善的代谢调节机制，使细胞