牛宏微生物补充剂
1,概念
生长:微生物在适宜的环境条件下吸收营养并代谢,生物体的细胞成分协调平衡地生长。
繁殖:导致生物个体数量增加的生物过程。
纯培养物:在实验室条件下由一个细胞或一群细胞繁殖而获得的后代。
2、微生物的生长规律
微生物学中提到的“生长”是指群体生长。
生长曲线:将细菌接种到定量液体培养基中,每隔一定时间取样测定细胞数量。以培养时间为横坐标,细菌数量为纵坐标,得到一条反映整个培养期间细菌数量变化规律的曲线。
细菌的生长曲线一般以细菌数量的对数为纵坐标绘制。
一条典型的增长曲线至少可以分为四个增长期:缓慢期、对数期、稳定期和下降期。
滞后期的特征:
(1)细胞形态变大或生长,如巨大芽孢杆菌。在滞后期结束时,细胞的平均长度是刚接种时的6倍。一般来说,处于滞后期的细菌细胞体积最大;
(2)细胞内RNA,尤其是r RNA含量增加;
(3)合成代谢活跃,核糖体、酶和ATP合成加快,易产生诱导酶;
(4)对外界不利条件敏感。
迟滞期的原因:调节新陈代谢
当微生物被接种到新的环境中时,它们暂时缺乏分解和催化相关底物的酶,或者缺乏足够的中间代谢产物。为了产生诱导酶或合成中间代谢物,需要一个适应期。
生产实践中缩短滞后期的常用手段;
(1)通过遗传方法改变物种的遗传特性,缩短滞后期;
(2)以对数生长期的细胞为种子;
(3)尽量使接种前后使用的培养基成分差别不大;
(4)适当扩大接种量。
影响微生物世代时间(世代时间)的因素;
1)菌株,不同的微生物和不同菌株的微生物有不同的世代;
2)营养成分,在营养丰富的培养基中生长时间短。
3)营养浓度,在一定范围内,生长速度与营养浓度成正比。
4)温度,在一定范围内,生长速度与培养温度呈正相关。
稳定生长期也叫恒定期或最大生长期,此时培养基中活菌数最高并保持稳定。
衰落期:
随着营养物质的耗尽和有毒代谢物的积累,细菌的死亡率超过了新生率,整个种群呈现负增长。
细菌的代谢活性降低,细菌老化并发生自溶,产生或释放一些产物,如氨基酸、转化酶、外肽酶或抗生素。细胞呈现各种形状,有时变形,细胞大小差异很大,部分革兰氏阳性菌变为阴性。
在此期间,死菌的数量呈对数增长,但在下降的后期,细菌的死亡速度也会下降,因为有些细菌产生了耐药性,有些活菌仍然存在。
内源呼吸:当环境中的营养物质耗尽时,微生物开始利用自身的储存甚至细菌成分作为营养物质来维持生命。这叫做内源性代谢或内源性呼吸。
二次生长现象:
不同微生物或同一微生物对不同物质的利用能力不同。有些物质可以直接利用(如葡萄糖或NH+4等。);有些需要经过一定的适应期才能获得利用能力(如乳糖或NO3-)。前者通常称为可利用碳源(或氮源),后者称为延迟碳源(或氮源)。当培养基中同时含有这两种碳源(或氮源)时,微生物在生长过程中会形成二次生长现象。
3.微生物的培养方法
(1)分批培养:将微生物置于一定体积的培养基中,培养生长,最后收获。
培养基一次性添加,无需补充和更换。
对数生长期不能维持分批培养。
(2)连续培养:在微生物的整个培养期间,使微生物以恒定的比生长速率生长,并以某种方式持续生长的一种培养方法。
在培养的过程中不断补充营养物质和以同样的速度去除培养物是基本原理。
(3)半连续培养
(4)流加培养
(5)同步培养:使群体中的细胞处于相对一致的状态,其生长发育处于同一阶段,即大部分细胞可以同时生长或分裂。
同步生长:群体细胞通过同步培养可以处于同一生长阶段,同时可以分裂生长。
通过同步培养获得的细胞称为同步细胞或同步培养物。
4.环境因素对微生物生长的影响
营养素
温度
高温使蛋白质、核酸等重要生物大分子变性破坏,破坏细胞膜上的脂质成分,导致微生物死亡。
低温抑制了微生物的生长,但一般不会导致微生物死亡。
湿热灭菌优于干热灭菌;
更容易传热;
更容易破坏氢键等维持蛋白质稳定的结构;
病历(Patient History)
氧气和氧化还原电位
水分活度和渗透压
辐射
辐射灭菌是利用电磁辐射产生的电磁波杀灭大部分物质上微生物的有效方法。
超声波的
化学试剂
化学治疗剂
理化因素抑菌或杀菌的相关因素;
(1)物理化学因素的强度或浓度;
(2)同一浓度的物理和化学因子的持续时间;
(3)不同种类的微生物;
(4)同一微生物的不同生长期。
杀菌的
(1)非选择性(对所有细胞都有毒性):广泛用于一些热敏性物品或不能高温灭菌的场所的灭菌。
A.消毒剂
临床上最早使用的消毒剂——石炭酸。
碳酸系数:
指受试制剂在一定时间内能杀死所有受试细菌的最高稀释度。
和具有相同效果的石炭酸的最高稀释度的比率。一般处理时间为10分钟,检测细菌为伤寒沙门氏菌。
B.防腐剂
(2)选择性(对病原微生物更具毒性):
A.抗代谢药物
磺胺类药物是发现最早、最常见的化疗药物,抗菌谱广,可治疗多种感染性疾病。
磺胺的抑菌作用是因为很多细菌需要自己合成叶酸才能生长。
B.抗生素
概念:是一类由某些生物合成或半合成的次生代谢产物或衍生物,在极低浓度下就能抑制或影响其他生物的生命活动,如杀灭微生物或抑制其生长。
耐药菌株的特征:
(1)质膜通透性改变,使抗生素不进入细胞或进入细胞后被细胞主动排出;
(2)药物靶点的改变;
(3)合成修饰抗生素的酶;
(4)耐药菌株的遗传变异导致新聚合物的合成,取代或部分取代原有聚合物;
避免细菌产生耐药性的措施:
(1)第一次使用的药物剂量要充足;
(2)避免一段时间或长期使用同一种抗生素;
(3)使用不同的抗生素(或与其他药物混合使用);
(4)改造现有抗生素;
(5)筛选新的更有效的抗生素;
C.中草药的有效成分
微生物的新陈代谢
异养微生物利用有机物,自养微生物利用无机物通过生物氧化代谢其生产力。
基质(底物)水平磷酸化:
在氧化过程中,会产生一些比ATP水解含有更多的自由能的高能化合物中间体。这种高能物质可以直接给予ADP键能进行磷酸化,生成ATP。
电子转移磷酸化:
氧化过程中底物释放的电子通过电子转移链转移到受体,在转移过程中能量逐渐释放生成ATP。
呼吸和发酵的根本区别;
电子载体不是直接将电子转移到底物的中间产物,而是交给电子转移系统,电子转移系统逐渐释放能量,然后给予最终的电子受体。
巴斯德效应:如果兼性厌氧微生物在发酵过程中有O2,就会产生呼吸抑制发酵的作用,这种现象称为巴斯德效应。
光
光合磷酸化和氧化磷酸化一样,通过电子传递系统产生ATP。
光养生物:
产氧:真核生物:藻类和其他绿色植物;原核生物:蓝细菌
不产氧:光合细菌(仅在原核生物中)
P870是光合作用不产氧的反应中心。
嗜盐菌紫膜光合作用:一种只存在于嗜盐菌中的不含叶绿素或细菌叶绿素的光合作用。
独特的光合作用
紫膜的光合磷酸化是迄今为止发现的最简单的光合磷酸化反应。
营养物质分解
单糖的分解:
代谢途径:1。电磁脉冲途径2。HMP途径3。ED途径4。5.HK途径。