史鹏
摘 要：现在许多微生物学教材都提出“恰当地增大接种量是缩短延滞期的一种手法”，但很少有教材对这一问题进行深入探讨。“增大接种量”这种办法与其他一些缩短延滞期的办法不同，其起点并非种子液中的菌体细胞，而是要点考虑种子培育期间菌体细胞向种子液中排泄的各种胞外酶和各种代谢产品对菌体成长的杂乱影响。在授课时对学生将这些问题进行很好的剖析与解说，将有助于他们对延滞期及接种量等概念和相关规则的了解。
关键词：微生物学；延滞期；成长曲线
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2018）03-0036-02
细菌的成长曲线常被用来描绘细菌集体成长的规则，成长曲线的制作办法和其所反响的细菌成长规则也是“微生物学”“微生物生理学”和“发酵工程”等课程中的重要内容。一般来说，单细胞微生物的典型成长曲线可被分为6个时期：延滞期、加快期、指数成长期、减速期、安稳时和衰亡期[1]。因为加快期和减速期时刻较短，因而许多教材没有提及。绝大多数教师教育成长曲线这部分内容时，也是以延滞期、指数成长期、安稳时和衰亡期这4个时期作为教育的要点。在各种触及微生物成长曲线的教材中，关于菌体成长所阅历的这4个时期及其发生原因和细胞成长所表现出的特色的描绘迥然不同。但作者在教育中发现，不同教材关于延滞期的一些观念存在不合，特别是在“缩短延滞期的办法”这个问题上的表述有很大差异，导致部分同学在学习该内容时呈现了一些误解。为此，本文首要针对在延滞期教育中存在的这些问题进行评论。
一、缩短延滞期的办法
延滞期，也称“阻滞期”或“迟延期”。教师在教育成长曲线延滞期这部分内容时，通常会从三个方面进行评论。
一是延滞期的界说。沈萍等主编的“微生物学”以为延滞期是“细菌接种到新鲜培育基后处于一个新的成长环境，在一段时刻里并不立刻割裂，细胞的数量保持安稳，或添加很少”[2]，其他教材对该时期的界说也迥然不同。
二是延滞期发生的原因。各种教材对延滞期发生的原因的解说也根本相同，首要包含以下两点：接种前后培育基成分改动，细菌需求一段时刻习惯新的环境；接种时假如细菌细胞活性较低或细胞有损害，则需求一段时刻进步细胞生机或对细胞进行修正[3]。
三是影响延滞期长短的要素。延滞期的长短关于细菌培育所需时刻的影响很大，特别是在发酵出产的培育进程中，延滞期过长会影响到出产功率，因而许多细菌培育进程中都要求采纳必定的办法来缩短延滞期。关于怎么缩短延滞期这个问题，有些教材提出假如不考虑菌体自身遗传要素，而只从培育办法和接種办法的视点动身，能够选用以下两种办法：榜首种办法，挑选处于指数成长期的活性较强的细胞进行接种；第二种办法，尽量给菌体供给一个适合的培育条件，并确保接种前后培育基的组成和培育条件相同[4-7]。但也有别的一些教材的说法与这些教材不同，他们提出除了这两种办法之外还有第三种办法，即能够经过恰当增大接种量来缩短延滞期[8]。那么，哪些教材的说法是正确的？增大接种量是否能够有助于缩短延滞期？有些同学在看过这两种不同的教材后提出了这样的问题。
二、接种量与延滞期的联系
应该说，这些教材上有关缩短延滞期的办法的相关剖析都是正确的，只是因为看待问题的起点不同，导致了有些教材提出恰当增大接种量能缩短延滞期，而另一些教材则在剖析延滞期时没有考虑接种量这个要素。
要正确了解“经过恰当进步接种量来缩短延滞期”这种办法，咱们先来看一下别的两个得到咱们公认的能缩短延滞期的办法——挑选处于指数成长期的活性较强的细胞进行接种和确保接种前后培育基的组成和培育条件尽可能的类似。如前所述，延滞期发生的原因首要有两个：菌体活性差和接种前后培育环境差异。从菌体活性差这个原因来看，经过接种具有较强活性的处于指数成长期的种子，能够有效地处理这个问题。从接种前后培育环境差异这个原因来看，给菌体供给一个适合的培育条件，确保接种前后培育基的组成和培育条件相同或类似，这是处理这一问题的很好办法。可见，这两种缩短延滞期的办法是从理论剖析的视点，针对延滞期发生的首要原因提出的，其剖析的要点放在了菌种细胞自身的活性和习惯能力上。与这两种办法不同，增大接种量以缩短延滞期这种办法好像无法与延滞期发生的原因联系起来，从外表来看，接种量的巨细与菌体自身的生机是无关的，也不会影响到接种前后的环境条件。那么为什么咱们还说恰当增大接种量能够缩短延滞期，进步细胞培育的功率呢？
所谓接种量是指移入种子液的体积和接种后培育液体积的份额。在许多时分，咱们在评论种子的相关问题，如种龄、种子生机和接种前后培育基成分时，要点重视的是其间的菌体细胞的活性和习惯性。假如咱们在剖析接种量与延滞期的联系时，只是考虑接种液中的菌体细胞，那么接入的细胞数量与其生机是无关的，也不会影响到培育基的环境条件，咱们的确能够得出接种量巨细与延滞期长短无关这个定论，这也是一些教材没有谈及增大接种量与缩短延滞期的相关性的首要原因。但在实际操作中，咱们接种时不但会接入菌体细胞，还会将种子液中带着的其他物质带入新的培育基中。众所周知，在种子液中，除了有许多的菌体细胞外，还有这些细胞在种子培育进程中向周围环境开释的各种排泄物，这些排泄物中有许多对细菌的正常生命活动是非常重要的，特别是各种胞外水解酶，这些酶是细菌使用环境中的一些营养物质所必需的。因而，在咱们进行接种操作时，接种量的不同会导致带入到新培育基中的这些胞外水解酶数量的差异，假如接种量适合，有适量的水解酶进入新培育基，则有利于菌体在新培育环境下快速使用各种营养物质，然后缩短了延滞期；相反，假如接种量不适合，进入新培育基的水解酶过少，则会使菌体无法有效地使用一些营养物质，迫使菌体细胞首要组成相关的酶，然后才干对这些物质进行分化和使用，这就延伸了延滞期[9]。
在剖析接种量与延滞期联系的时分，咱们也不能疏忽增大接种量的负面影响。接种液中除了有利于菌体成长的各种酶外，也会有一些在种子培育期间发生的不利于菌体成长的有害代谢产品。假如接种量过大，有过多的这些有害物质被带入新培育基，则可能会对菌体的成长形成按捺，然后延伸延滞期。因而只要依据种子液的实际情况恰当地进步接种量，才有利于缩短延滞期。
从以上剖析，咱们不难看出，恰当增大接种量的确有缩短延滞期的效果，但这种办法与别的两种缩短延滞期的办法却有很大不同，其对延滞期的效果不像别的两种办法相同直接和单纯，而是和其他许多要素有关。只要当菌体在种子培育期间能在种子液中累积必定量的水解酶等有利于菌体敏捷度过延滞期的胞外物质时，增大接种量才干缩短延滞期，而这些胞外物质的累积又与菌体自身的遗传特性及种子培育的条件有关。此外，断定适合的接种量还要考虑这些有利胞外物质的浓度，更要考虑种子液中有害物质的品种和浓度。只要归纳考虑这些要素，才干谈及以恰当增大接种量来缩短延滞期。但现在因为绝大多数教材没有对这些问题进行剖析和解说，形成一些同学在学习这部分内容时简单呈现了解上的误差，无法真实知道到接种量与延滞期的联系。
三、接种量与菌体培育的功率
缩短延滞期的首要意图是削减菌体培育所需的时刻，让菌体的数量赶快到达顶峰，然后进步培育功率。从这个视点讲，进步接种量除了能缩短延滞期外，还能缩短菌体成长至细胞数量顶峰期所需的时刻。下面指数成长期细胞成长时刻的公式。
由此可知，在一个抱负且安稳的环境中，菌体细胞培育时刻是由初始的细胞量N0和培育后的细胞量Nt所决议的。因而，在分批培育中，假如终究的培育目标，即培育后要求到达的最高细胞量Nt是断定的，则进步接种量就能进步N0，然后有效地缩短培育细胞所需求的时刻。从这个视点来看，即便在某些情况下，进步接种量没有影响到延滞期的长短，但其从实际效果上也缩短了菌体数量到达顶峰所需的时刻，进步了培育的功率。
四、關于“缩短延滞期的办法”的教育主张
综上所述，许多教材在“缩短延滞期的办法”这部分内容中提到了恰当增大接种量这种办法，但缺少对这种办法的解说，简单形成学生的疑问和混杂，影响他们对接种量和延滞期的正确的了解。为此，咱们主张在关于“延滞期”的教育中，对缩短延滞期的三种办法要加以解说。特别是对接种量与延滞期的联系这个问题，要将它与别的两种办法区别开，要对这一联系的杂乱性进行深入剖析，协助学生更好地知道这一问题，这有助于他们在往后从事发酵工艺研讨等相关的菌体培育作业时，能更好地使用接种量这一东西进步培育功率。
参考文献：
[1]Stanbury PF，Whitaker A，Hall SJ.Principle of Fermentation Technology（2nd Edition）[M].Oxford：Butterworth-Hein-emann，1995：15.
[2]沈萍，陈向东.微生物学[M].北京：高等教育出版社，2009：151-152.
[3][美]Prescott.L.M.，Harley JP，Klein DA；沈萍，彭珍荣译.微生物学：第5版[M].北京：高等教育出版社，2003：115-116.
[4]杨生玉，王刚，沈永红.微生物生理学[M].北京：化学工业出版社，2013：236-237.
[5]姜巨全，郝林.微生物生理学[M].北京：中国农业大学出版社，2014：212-215.
[6]李颖，关国华.微生物生理学[M].北京：科学出版社，2013：309.
[7]周德庆.微生物学：第二版[M].北京：高等教育出版社，2004：153-154.
[8][美]Madigan MT，Martinko JM，Parker J；杨文博等译.微生物生物学[M].北京：科学出版社，2004：191-192.
[9]俞俊棠，唐孝宣，邬行彦等.新编生物工艺学：上册[M].北京：化学工业出版社，2003：201.
