微生物的生长及其控制.docx
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微生物的生长及其控制
第六章微生物的生长及其控制
要点：
微生物生长的测定：
测定微生物的生长情况，可选用微生物的细胞数目或生长量等作为指标。
测定细胞数目常用直接计数法、间接计数法以及其他计数法（比浊法和膜过滤等）；
测定微生物的生长量常用测体积、称重量的直接法以及测含氮量、DNA含量和其他生
理指标的间接法。
同步生长：
通过同步培养的手段而使细胞群体中各个体处于分裂步调一致的生长状态，称为
同步生长。
获得微生物同步生长的方法主要有选择法和诱导法两大类。
典型生长曲线：
单细胞微生物在分批培养时，其生长规律可用典型生长曲线描述，通常可分
为四个时期：
延滞期、指数期、稳定期和衰亡期。
研究和运用微生物生长规律对基
础理论研究和指导生产实践都有重要的意义，连续培养的产生就是一例。
影响微生物生长的因素：
影响微生物生长的环境因素主要是温度、氧气和pH。
根据最适生
长温度的不同可将微生物分为三类：
嗜冷菌、嗜温菌和嗜热菌。
根据微生物和氧的关
系，可把它们分为专性好氧菌、兼性厌氧菌、微好氧菌、耐氧菌和（专性）厌氧菌五
大类。
不同微生物有其生长的最适pH范围；微生物生长会改变环境的pH并导致对自
身生长的不利状态，为此，在实验室或生产实践中就应采用相应措施调整微生物培养
物的pH。
微生物培养法：
实验室和生产实践中培养微生物的方法和装置很多。
在实际工作中通常根据微生物的种类和培养目的等方面的不同进行选择。
微生物生长的控制：
微生物研究或生产实践中，常常需要控制所不期望的微生物的生长。
任
何杀死或抑制微生物的方法都可以达到控制微生物生长的目的，它们包括加热、低温、
干燥、辐射、过滤等物理方法和消毒剂、防腐剂、化学治疗剂等化学方法两大类。
灭菌：
利用强烈的理化因素杀死物体中所有微生物的措施称为灭菌。
消毒：
采用温和的理化因素杀死物体中所有病原微生物的措施称为消毒。
防腐：
利用某种理化因素抑制微生物生长的措施称为防腐。
化疗：
利用具有高度选择毒力的化学物质抑制宿主体内病原微生物或病变细胞的治疗措施
称为化疗。
微生物在适宜的环境条件下，不断吸收营养物质，按其自身方式进行新陈代谢。
如果同化（合成）作用的速度超过了异化（分解）作用，则其原生质的总量（重量、体积、大小）就不断增加，于是出现了个体细胞的生长；如果这是一种平衡生长，即各种细胞组分是按恰当比例增长时，则达到一定程度后就会引起个体数目的增加，对单细胞的微生物来说，这就是繁殖，不久，原有的个体就发展成为一个群体。
随着群体中各个个体的进一步生长、繁殖，就引起了这一群体的生长。
群体的生长可用其重量、体积、个体浓度或密度等作指标来测定。
所以个体和群体间有以下关系：
个体生长→个体繁殖→群体生长
群体生长＝个体生长＋个体繁殖
除了特定的目的以外，在微生物的研究和应用中，只有群体的生长才有意义，因此，在微生物学中，凡提到“生长”时，一般均指群体生长，这一点与研究大型生物时有所不同。
第一节微生物生长的测定
测定不同种类、不同生长状态微生物的生长情况，需要选用不同的指标。
通常对单细胞微生物来说，既可测定细胞数目，又可测定生长量；而对多细胞（尤其是丝状真菌），则常以菌丝生长的长度等作为生长指标。
测定微生物生长的方法多种多样，在实际工作中，可根据研究对象或要解决的问题加以选择。
一、微生物细胞数目的测定
测定微生物细胞数目的方法很多，但它们都只适用于测定处于单细胞状态的细菌和酵母菌，而对于放线菌和霉菌等丝状生长的微生物而言，则只能测定其孢子数。
（一）直接计数法
指用计数板（如血球计数板、细菌计数板）在光学显微镜下观察细胞并进行计数的方法。
此法十分常用，但所得的数目是包括死细胞在内的总菌数。
为解决这一矛盾，已有用特殊染料作活菌染色后再用光学显微镜计数的方法，例如用美蓝液对酵母菌染色后，其活细胞为无色，而死细胞则为蓝色，故可作分别计数；又如，细菌经吖啶橙染色后，在紫外光显微镜下可观察到活细胞发出橙色荧光，而死细胞则发出绿色荧光，因而也可作活菌和总菌计数。
（二）间接计数法
是一种活菌计数法，主要依据活菌在液体培养基中会使其变混或在固体培养基上（内）形成菌落的原理而设计的。
1．平板菌落计数法
此法适用于各种好氧或厌氧微生物。
其主要操作（图6-1）是把稀释后的一定量菌样通过浇注或涂布的方法，让其内的微生物单细胞一一分散在琼脂平板上（内），待培养后，每一活细胞就形成一个单菌落，此即“菌落形成单位”（cfu），根据每皿上形成的cfu数乘上稀释度就可推算出菌样的含菌数。
此法最为常用，但操作较烦琐且要求操作者技术熟练。
为克服此缺点，国外已出现多种微型、快速、商品化的用于菌落计数的小型纸片或密封琼脂板。
其主要原理是利用加在培养基中的活菌指示剂TTC（2，3，5-氯化三苯基四氮唑），它可使菌落在很微小时就染成易于辨认的玫瑰红色。
图6-1平板菌落计数法的一般步骤
2.液体稀释法
对未知菌样作连续的10倍梯度稀释。
根据估计数，从最适宜的3个连续的10倍稀释液中各取5ml试样，接种到3组共15支装有培养液的试管中（每管接入1ml）。
经培养后，记录每个稀释度出现生长的试管数，然后查MPN（最大可能数）表，再根据样品的稀释倍数就可计算出其中的活菌含量。
（三）其他计数法
1.比浊法
这是测定无色菌悬液中总细胞数的快速方法。
其原理是在一定范围内，菌悬液中的细胞浓度与混浊度成正比，即与光密度（O.D.）成正比，可借助于分光光度计在一定波长（450nm～650nm）下测量菌悬液的光密度，对照标准曲线求出菌液浓度。
此法虽然灵敏度较差，然而却具有简便、快速、不干扰或不破坏样品的优点。
由于可使用侧臂三角瓶在不同的培养时间重复测定样品的浊度，因而被广泛地用作微生物生长速率的测定。
2.膜过滤法
此法常用于测定量大、含菌浓度低的流样样品（如水、空气等）。
其主要操作是将定量的样品通过膜过滤器，菌体便被阻留在滤膜上，然后将滤膜放在培养基上培养。
计算其上的菌落数，求出样品中的含菌数。
二、微生物生长量的测定
微生物生长的测定也可以不测定细胞的数目，而代之以测定细胞的生长量以及与生长量相平行的生理指标。
此类方法适用于一切微生物。
（一）直接法
1.测体积法
这是一种粗放的方法，用于初步比较。
例如把待测培养液放在刻度离心管中作自然沉降或进行一定时间的离心，然后观察其体积。
2.称重法
包括湿重法和干重法。
将微生物培养液离心，收集细胞沉淀物然后称重的方法称为湿重法；将离心得到的细胞沉淀物置于100～105℃的烘箱中干燥过夜至恒重后称重的方法称为干重法。
微生物的干重一般为其湿重的10％～20％。
此法适用于菌体浓度较高的样品，并要求除尽杂质。
（二）间接法
1.含氮量测定法
一般微生物细胞的含氮量比较稳定，故可用凯氏定氮法等测其总氮量，再乘以系数6．25即为粗蛋白含量。
蛋白含量越高，说明菌体数和细胞物质量越高。
2.DNA含量测定法
微生物细胞的DNA含量较稳定，故可采用适当的荧光指示剂或染色剂与菌体DNA作用，利用荧光比色或分光光度计法测得DNA的含量。
3.其他生理指标法
如测定碳、磷、RNA、ATP、DAP（二氨基庚二酸）等的含量。
此外，产酸、产气、耗氧、粘度和产热等指标，有时也应用于生长量的测定。
三、丝状微生物菌丝长度的测定
对于丝状微生物，特别是丝状真菌，通常是通过测定其菌丝的长度变化来反映它们的生长速率。
方法有：
（一）培养基表面菌体生长速率测定法
主要测定一定时间内在琼脂培养基表面的菌落直径的增加值。
（二）培养料中菌体速率测定法
主要测定一定时间内在固体培养料（如栽培食用菌的棉籽壳麸皮培养料）中菌丝体向前延伸的距离。
（三）单个菌丝顶端生长速率测定法
可在显微镜下借助目镜测微尺测定在一定时间内单个菌丝的伸长长度。
为了维持菌丝生长，可在载玻片上先用双面胶做一个小室，内盛培养液，将菌丝置于小室后，盖上盖玻片，置显微镜下观察测定。
第二节微生物的生长规律
一、微生物的个体生长和同步生长
微生物的细胞是极其微小的，但是，它与一切其他细胞和个体（病毒例外）一样，也有一个自小到大的生长过程。
在整个生长过程中，微小的细胞内同样发生着阶段性的极其复杂的生物化学变化和细胞学变化。
可是，要研究某一细胞的这类变化，在技术上是极为困难的。
目前能使用的方法，一是用电子显微镜观察细胞的超薄切片，二是使用同步培养技术，即设法使某一群体中的所有个体细胞尽可能都处于同样细胞生长和分裂周期中，然后通过分析此群体在各阶段的生物化学特性变化，来间接了解单个细胞的相应变化规律。
这种通过同步培养的手段而使细胞群体中各个体处于分裂步调一致的生长状态，称为同步生长。
获得微生物同步生长的方法主要有选择法和诱导法两类。
1.选择法
这是一类根据微生物细胞在不同生长阶段体积与重量不完全相同的原理设计的方法，其中以膜洗脱法较有效和常用。
（1）离心分离法将不同步的细胞悬浮在不被该菌利用的蔗糖溶液或葡聚糖液中，通过密度梯度离心将大小不同的细胞分成不同区带，分别取出培养，便可得到同步生长细胞。
（2）过滤分离法利用孔径不同的微孔滤膜可将大小不同的细胞分开。
选用适当孔径的微孔滤膜只允许个体较小的刚分裂的细胞通过滤膜，收集后培养即可获得同步培养物。
（3）膜洗脱法将异步生长的菌液通过垫有硝酸纤维薄膜的滤器，不同生长阶段的细菌均吸附于膜上，然后翻转滤膜，用无菌的新鲜培养液慢速洗脱，最初流出的是未吸附的细胞，不久，膜上细胞开始分裂，分裂后的子细胞有的不与膜接触易随培养液流下。
若滤膜面积足够大，只要收集刚滴下的子细胞培养液即可获得满意的同步生长的细胞。
2.诱导法
主要是通过控制环境条件如温度、营养物或能够影响周期中主要功能的代谢抑制剂等诱导细胞同步生长。
主要有：
（1）控制温度通过最适生长温度与允许生长的亚适温度交替处理可使不同步生长细胞转为同步分裂的细胞。
在亚适温度下细胞物质合成照常进行，但细胞不能分裂，使群体中分裂准备较慢的个体赶上其他细胞，再换到最适温度时所有细胞都同步分裂。
（2）控制培养基成分将不同步生长营养缺陷型细胞在缺少主要生长因子的培养基中饥饿一段时间，细胞都不能分裂，再转到完全培养基中就能获得同步生长细胞。
如大肠杆菌胸腺嘧啶缺陷型菌株在缺少胸腺嘧啶时DNA合成停止，但RNA和蛋白质合成不受影响，30min后加入胸腺嘧啶，DNA合成立即恢复，40min后几乎所有细胞都进行分裂。
也可将不同步菌液在有一定浓度抑制剂（如氯霉素）的培养基里培养一段时间后再接到另一完全培养基中，获得同步生长细胞。
应该明确，保持同步生长的时间因菌种和条件而变化。
由于同步群体内细胞个体的差异，同步生长最多只能维持2～3代，又逐渐变为随机生长。
二、单细胞微生物的典型生长曲线
定量描述液体培养基中微生物群体生长规律的实验曲线，称为生长曲线（growthcurve）。
当把少量纯种单细胞微生物接种到恒容积的液体培养基中，在适宜的温度、通气等条件下，该群体就会由小到大，发生有规律的增长。
如以细胞数目的对数值作纵坐标，以培养时间作横坐标，就可画出一条由延滞期、指数期、稳定期和衰亡期4个阶段组成的曲线，这就是微生物的典型生长曲线。
说其“典型”，是因为它只适合单细胞微生物如细菌和酵母菌，而对丝状生长的真菌或放线菌而言，只能画出一条非“典型”的生长曲线，例如，真菌的生长曲线大致可分为3个时期，即生长延滞期、快速生长期和生长衰退期。
典型的生长曲线与非典型的丝状菌生长曲线两者的差别是后者缺乏指数生长期，与此期相当的只是培养时间与菌丝体干重的立方根成直线关系的一段快速生长时期。
根据微生物的生长速率常数，即每小时分裂次数（R）的不同，一般可把典型生长曲线粗分为延滞期、指数期、稳定期和衰亡期等4个时期（图6-2）。
图6-2微生物的典型生长曲线
Ⅰ.延滞期，Ⅱ.指数期，Ⅲ.稳定期，Ⅳ.衰亡期
（一）延滞期（lagphase）
延滞期又称停滞期、调整期或适应期。
指少量单细胞微生物接种到新鲜培养液中，在开始培养的一段时间内，因代谢系统适应新环境的需要，细胞数目没有增加的一段时间。
该期的特点为：
①生长速率常数为零；②细胞形态变大或增长，许多杆菌可长成丝状，如巨大芽孢杆菌在接种时，细胞仅长3.4μm，而培养至3h时．其长为9.1μm，至5.5h时，竟可达19.8μm；③细胞内的RNA尤其是rRNA含量增高，原生质呈嗜碱性；④合成代谢十分活跃，核糖体、酶类和ATP的合成加速，易产生各种诱导酶；⑤对外界不良条件如NaCl溶液浓度、温度和抗生素等理、化因素反应敏感。
延滞期的长短与菌种的遗传性、接种龄、接种量及移种前后所处的环境条件等因素有关，短的几分钟，长的可达几小时。
采取措施缩短延滞期在发酵工业上有重要意义，增加培养基营养、采用最适种龄的健壮菌种（处于指数期的菌种）接种、加大接种量都可缩短延滞期和发酵周期，提高设备利用率。
出现延滞期的原因，是由于接种到新鲜培养液中的种子细胞，一时还缺乏分解或催化有关底物的酶或辅酶，或是缺乏充足的中间代谢物。
为产生诱导酶或合成有关的中间代谢物，就需要有一段用于适应的时间，此即延滞期。
（二）指数期（exponentialphase）
指数期又称对数期（logarithmicphase），指在生长曲线中，紧接着延滞期的一段细胞数以几何级数增长的时期。
该期的特点是：
①生长速率常数R最大，因而细胞每分裂一次所需的时间——代时（generationtime，G，又称世代时间或增代时间）或原生质增加一倍所需的倍增时间最短；②细胞进行平衡生长，故菌体各部分的成分十分均匀；③酶系活跃，代谢旺盛。
在指数期中，有3个重要参数，其相互关系及计算方法为：
设对数期t1时刻的菌数为x1，经过n次分裂后，t2时刻的菌数为x2。
（1）繁殖代数（n）
x2＝x1·2n
以对数表示：
lgx2＝lgx1＋nlg2
因此n＝（lgx2－lgx2）/lg2＝3.322（lgx2－lgx2）
（2）生长速率常数（R）按前述生长速率常数的定义可知：
R＝n/（t2－t1）＝［3.322（lgx2－lgx2）］/（t2－t1）
（3）代时（G）按前述平均代时的定义可知：
G＝1/R＝（t2－t1）/［3.322（lgx2－lgx2）］
不同菌种指数期的代时不同，同一菌种在不同培养条件下，代时也不同。
培养基营养丰富，培养温度适宜，代时较短；反之则长。
指数期的微生物具有整个群体的生理特性较一致、细胞各成分平衡增长和生长速率恒定等优点，是用作代谢、生理等研究的良好材料，是增殖噬菌体的最适宿主，也是发酵工业中用作种子的最佳材料。
（三）稳定期（stationaryphase）
稳定期又称恒定期或最高生长期。
其特点是生长速率常数R等于零，即处于新繁殖的细胞数与衰亡的细胞数相等，或正生长与负生长相等的动态平衡之中。
此期活菌数达到最高峰，且保持相对稳定。
进入稳定期时，细胞内开始积累糖原、异染颗粒和脂肪等内含物；芽孢杆菌一般在这时开始形成芽孢；有的微生物在这时开始以初生代谢物作前体，通过复杂的次生代谢途径合成抗生素等对人类有用的各种次生代谢物。
稳定期到来的原因是：
①营养物尤其是生长限制因子的耗尽；②营养物的比例失调，例如C／N比不合适等；③酸、醇、毒素或H202等有害代谢产物的累积；④pH、氧化还原势等物理化学条件越来越不适宜；等等。
稳定期的生长规律对生产实践有着重要的指导意义，例如，对以生产菌体或与菌体生长相平行的代谢产物（SCP、乳酸等）为目的的某些发酵生产来说，稳定期是产物的最佳收获期；对维生素、碱基、氨基酸等物质进行生物测定来说，稳定期是最佳测定时期；此外，通过对稳定期到来原因的研究，还促进了连续培养原理的提出和工艺、技术的创建。
（四）衰亡期（declinephase或deathphase）
在衰亡期中，微生物个体的死亡速度超过新生速度，整个群体呈现负生长状态（R为负值）。
这时，细胞形态发生多形化，例如会发生膨大或不规则的退化形态；有的微生物因蛋白水解酶活力的增强而发生自溶；有的微生物在这期会进一步合成或释放对人类有益的抗生素等次生代谢物；而在芽孢杆菌中，往往在此期释放芽孢；等等。
产生衰亡期的原因主要是外界环境对继续生长越来越不利，从而引起细胞内的分解代谢明显超过合成代谢．继而导致大量菌体死亡。
三、微生物的连续培养
连续培养又称开放培养，是相对于上述绘制典型生长曲线时采用的那种分批培养或密闭培养而言的。
连续培养是在研究典型生长曲线的基础上，通过深刻认识稳定期到来的原因，并采取相应的防止措施而实现的。
具体地说，当微生物以分批培养的方式培养到指数期的后期时，一方面以一定速度连续流入新鲜培养基和通入无菌空气，并立即搅拌均匀；另一方面，利用溢流的方式，以同样的流速不断流出培养物。
于是容器内的培养物就可达到动态平衡，其中的微生物可长期保持在指数期的平衡生长状态和恒定的生长速率上，于是形成了连续生长（图6-3）。
图6-3连续培养装置构造示意图
①培养液储备瓶，其上有过滤器（a）和培养基进口（b）；②蠕动泵；
③恒化器，其上有培养基入口（c）、搅拌器（d）、空气过滤装置（e）和取样口（f）；
④收集瓶，其上有过滤器（g）
连续培养装置主要有恒浊器和恒化器两类（表6-1）。
恒浊器是根据培养液细胞密度调节培养液流入的速率，使装置内细胞密度保持恒定。
细胞密度通过光电控制系统调节。
恒化器通过控制某种限制性营养物质（生长限制因子）的浓度调节微生物的生长及其细胞密度，使装置内营养物质浓度恒定。
表6-1恒浊器与恒化器的比较
装置
控制对象
生长限制因子*
培养液流速
生长速度
产物
应用范围
恒浊器
菌体密度
（内控制）
无
不恒定
最高生长速度
大量菌体或与菌体生长相平行的代谢产物
生产为主
恒化器
培养液流速
（外控制）
有
恒定
低于最高生长速度
不同生长速度的菌体
实验室为主
*生长限制因子：
凡处于较低浓度内可影响生长速率和菌体产量的某营养物就称为生长限制因子。
连续培养的优点是微生物能在比较恒定的环境中以恒定的速率生长，有利于研究生长速率（或营养物质）对细胞形态、组成和代谢活动的影响，可筛选出新的突变株；连续培养在生产上可缩短生产周期，提高设备利用率，提高发酵工业的效益，便于自动化生产，减轻劳动强度，已成为当前发酵工业的方向。
其不足之处是营养物质利用率低，杂菌易污染，菌种易退化。
第三节影响微生物生长的主要因素
影响微生物生长的外界因素很多，除第四章已介绍过的营养条件外，还有许多物理、化学因素。
限于篇幅，以下仅阐述其中最主要的温度、氧气和pH3项。
一、温度
由于微生物的生命活动都是由一系列生物化学反应组成的，而这些反应受温度影响又极其明显，故温度是影响微生物生长繁殖的最重要因素之一。
与其他生物一样，任何微生物的生长温度范围尽管有宽有窄，但总有最低生长温度、最适生长温度和最高生长温度这3个重要指标，这就是生长温度的三基点。
如果把微生物作为一个整体来看，其生长温度范围则很广，可在－10℃～95℃范围内生长。
根据最适生长温度的不同可将微生物分为三类：
嗜冷菌、嗜温菌和嗜热菌（表6-2）。
表6-2微生物的生长温度类型
微生物类型
生长温度范围℃
分布区域
最低
最适
最高
嗜冷菌
专性嗜冷型
－10
5～15
15～20
海洋深处、南北极、冰窖
兼性嗜冷型
－5～0
10～20
25～30
海洋、冷泉、冷藏食品
嗜温菌
室温型
10～20
20～35
40～45
腐生环境
体温型
10～20
35～40
40～45
寄生环境
嗜热菌
25～45
50～60
70～95
温泉、堆肥、土壤
对某一具体微生物而言，其生长温度范围的宽窄与它们长期进化过程中所处的生存环境温度有关。
例如，一些生活在土壤中的芽孢杆菌，它们属宽温微生物（15～65℃）；大肠杆菌既可在人或动物体的肠道中生活，也可在体外环境中生活，故也是宽温微生物（10～47.5℃）；而专性寄生在人体泌尿生殖道中的淋病奈瑟氏球菌则是窄温微生物（36～40℃）。
最适生长温度经常简称为“最适温度”，其涵义为某种微生物分裂代时最短或生长速率最高时的培养温度。
必须强调指出，对同一种微生物来说，最适生长温度并非一切生理过程的最适温度，也就是说，最适温度并不等于生长得率最高时的培养温度，也不等于发酵速率或累积代谢产物最高时的培养温度，更不等于累积某一代谢产物最高时的培养温度，例如粘质赛氏杆菌的生长最适温度为37℃，而其合成灵杆菌素的最适温度为20～25℃；黑曲霉生长最适温度为37℃，而产糖化酶的最适温度则为32～34℃。
这一规律对指导发酵生产有着重要的意义。
例如，国外曾报道在产黄青霉总共165h的青霉素发酵过程中，运用了上述规律，即根据其不同生理代谢过程有不同最适温度的特点，分成4段进行不同温度培养。
具体做法是：
接种后在30℃下培养5h，将温度降至25℃培养35h，再下降至20℃培养85h，最后又升温至25℃培养40h后放罐。
结果，其青霉素产量比常规的自始至终进行30℃恒温培养的对照组竟提高了14.7％。
二、氧气
微生物对氧的需要和耐受能力在不同的类群中差别很大，根据它们和氧的关系，可把它们粗分成好氧微生物（好氧菌，aerobes）和厌氧微生物（厌氧菌，anaerobes）两大类，并可进一步细分为5类（图6-4）。
（一）好氧菌
好氧菌又可分为专性好氧菌、兼性厌氧菌和微好氧菌3类。
1.专性好氧菌
必须在较高浓度分子氧的条件下才能生长，它们有完整的呼吸链，以分子氧作为最终氢受体，具有超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶，绝大多数真菌和多数细菌、放线菌都是专性好氧菌，例如醋杆菌属、固氮菌属、铜绿假单胞菌和白喉棒杆菌等。
振荡、通气、搅拌都是实验室和工业生产中常用的供氧方法。
2.兼性厌氧菌
以在有氧条件下的生长为主也可兼在厌氧条件下生长的微生物，有时也称“兼性好氧菌”。
它们在有氧时靠呼吸产能，无氧时则借发酵或无氧呼吸产能；细胞含SOD和过氧化氢酶。
它们在有氧条件下比在无氧条件下生长得更好。
许多酵母菌和不少细菌都是兼性厌氧菌。
例如酿酒酵母、地衣芽孢杆菌以及肠杆菌科的各种常见细菌，包括大肠杆菌、产气肠杆菌和普通变形杆菌等。
3.微好氧菌
只能在较低的氧分压下才能正常生长的微生物。
也是通过呼吸链并以氧为最终氢受体而产能。
霍乱弧菌、氢单胞菌属、发酵单胞菌属和弯曲菌属等都属于这类微生物。
图6-45类对氧关系不同的微生物在半固体琼脂柱中的生长状态（模式图）
（二）厌氧菌
厌氧菌又可分为耐氧菌和（专性）厌氧菌。
1.耐氧菌
即耐氧性厌氧菌的简称。
是一类可在分子氧存在下进行发酵性厌氧生活的厌氧菌。
它们的生长不需要任何氧，但分子氧对它们也无害。
它们不具有呼吸链，仅依靠专性发酵和底物水平磷酸化而获得能量。
耐氧的机制是细胞内存在SOD和过氧化物酶（但缺乏过氧化氢酶）。
通常的乳酸菌多为耐氧菌，例如乳酸乳杆菌、肠膜明串珠菌、乳链球菌和粪肠球菌等；非乳酸菌类耐氧菌如雷氏丁酸杆菌等。
2.厌氧菌
有一般厌氧菌与严格厌氧菌（专性厌氧菌）之分。
该类微生物的特点是：
①分子氧对它们有毒，即使短期接触也会抑制甚至致死；②在空气或含10％CO2的空气中，它们在固体或半固体培养基表面不能生长，只有在其深层无氧处或在低氧化还原势的环境下才能生长；③生命活动所需能量是通过发酵、无氧呼吸、循环光合磷酸化或甲烷发酵等提供；④细胞内缺乏SOD和细胞色素氧化酶，大多数还缺乏过氧化氢酶。
常见的厌氧菌有梭菌
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