釀酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）是人類第一個(gè)應(yīng)用的微生物，其發(fā)酵性能早已被規(guī)?；?。作為最重要的工業(yè)微生物與科學(xué)研究的模式生物，釀酒酵母在食品、醫(yī)藥、能源化工和環(huán)境治理等領(lǐng)域有重要經(jīng)濟(jì)應(yīng)用價(jià)值；同時(shí)也是模式生物基因組計(jì)劃（model organism genome project，MOGP）的成員，1996年釀酒酵母S288c基因組測序已全部完成。
生長曲線反映了培養(yǎng)過程中生長和繁殖的規(guī)律，同一種釀酒酵母在不同的生長條件下生長曲線也不盡相同，通過生長曲線了解菌體生長繁殖情況，對于根據(jù)不同的需要有效地利用和控制釀酒酵母生長具有重要的意義。
測定菌體數(shù)量的方法主要有直接血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)法和間接平板菌落計(jì)數(shù)法，這些方法都比較繁瑣、耗時(shí)，所以在實(shí)際應(yīng)用中衡量菌體生長情況多采用簡單、快速的分光光度法，在此方法中常用光密度（optical density，OD）來表示菌懸液濃度。除此之外可以利用OD值來評價(jià)菌體的生長情況和生物性能，從而進(jìn)行相關(guān)基礎(chǔ)研究，利用菌懸液OD值來衡量釀酒酵母對乙醇的耐受性，利用OD值作為度量值來研究高產(chǎn)菌株基因與環(huán)境的相互作用。但是對于菌體濃度和OD值之間的確切關(guān)系，特別是當(dāng)菌液濃度較大時(shí)，用稀釋后的OD值反映菌體濃度等的研究較少。
本研究采用分光光度法測定了釀酒酵母在不同生長條件下的生長曲線，并和平板菌落計(jì)數(shù)法進(jìn)行比較。
圖1分光光度法測得釀酒酵母不同生長條件下的生長曲線
圖2平板菌落計(jì)數(shù)測得釀酒酵母不同生長條件下的生長曲線
結(jié)論
本研究對稀釋后的OD值進(jìn)行分段線性回歸，利用回歸方程將OD值回歸到統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)上，然后繪制生長曲線，將此與平板菌落計(jì)數(shù)法繪制的生長曲線進(jìn)行比較，得出以下結(jié)論：2種方法測定生長曲線時(shí)在穩(wěn)定期以前基本一致，在穩(wěn)定期以后出現(xiàn)明顯的差異，前者觀察不到衰亡期。后續(xù)OD值與菌體細(xì)胞數(shù)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在對數(shù)期OD值與菌體細(xì)胞數(shù)量呈良好的線性關(guān)系，穩(wěn)定期以后不再呈線性，這也就解釋了上述生長曲線的差異。
這主要是由于進(jìn)入穩(wěn)定期后半段以后細(xì)胞死亡率開始大于繁殖率，死亡的細(xì)胞逐漸增多，再加上菌體自溶[12-13]都會產(chǎn)生一定吸光值，此時(shí)的OD值已經(jīng)不能反映菌懸液的細(xì)胞濃度，所以O(shè)D值測得的生長曲線在穩(wěn)定期以后是不可靠的。但在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，更多關(guān)注的是菌體進(jìn)入對數(shù)期的時(shí)間或者穩(wěn)定期以前的情況，所以O(shè)D值測生長曲線還是有著重要的應(yīng)用價(jià)值。本研究還利用了OD值與菌體細(xì)胞數(shù)量在穩(wěn)定期以前的線性關(guān)系，進(jìn)行了不同OD值與細(xì)胞數(shù)量的對應(yīng)關(guān)系，此結(jié)論對釀酒酵母生產(chǎn)和基礎(chǔ)研究中有關(guān)菌體數(shù)量的測定有著指導(dǎo)性的意義。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，菌懸液OD值與稀釋倍數(shù)之間并不是線性關(guān)系，而呈冪函數(shù)關(guān)系。
在傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)中，用OD值衡量釀酒酵母的生長過程主要是為了判斷是否進(jìn)入對數(shù)期來指導(dǎo)發(fā)酵接種。但近年來研究發(fā)現(xiàn)，釀酒酵母在不同的生理時(shí)期核糖體以及脅迫相關(guān)蛋白都不盡相同，這些差異都會反過來影響到其發(fā)酵性能，故利用OD值監(jiān)測釀酒酵母的生長過程，準(zhǔn)確定位生理時(shí)期對于發(fā)酵生產(chǎn)尤為重要。本研究對于利用OD值來評價(jià)菌體生長過程的相關(guān)結(jié)論對于工業(yè)生產(chǎn)和生物學(xué)研究有著重要一定的參考價(jià)值。
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