細(xì)菌生長(zhǎng)曲線(xiàn)時(shí)期劃分、生長(zhǎng)繁殖條件及規(guī)律
細(xì)菌是一類(lèi)能獨(dú)立進(jìn)行生命活動(dòng)的單細(xì)胞微生物，其生長(zhǎng)繁殖涉及復(fù)雜的新陳代謝過(guò)程。細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖與環(huán)境條件密切相關(guān)，條件適宜時(shí)生長(zhǎng)繁殖及代謝旺盛；反之，則易受到抑制或死亡。了解細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的條件和規(guī)律，對(duì)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)和臨床實(shí)踐有重要指導(dǎo)意義。
細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的基本條件
細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖需要一定的條件，包括營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)如水分、碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽、生長(zhǎng)因子等；合適的酸堿度（pH），大多數(shù)細(xì)菌最適pH為7.2～7.6；合適的溫度；氧或二氧化碳，需要何種氣體需根據(jù)細(xì)菌代謝時(shí)對(duì)分子氧的需要與否，分為四種類(lèi)型：專(zhuān)性需氧菌：必須在有氧條件下才能生長(zhǎng)繁殖的細(xì)菌，如結(jié)核分支桿菌、銅綠假單胞菌等。微需氧菌：在低氧壓（5%～6%）的環(huán)境中生長(zhǎng)最好，氧壓>10%對(duì)其生長(zhǎng)有抑制作用，如空腸彎曲菌。專(zhuān)性厭氧菌：必須在無(wú)氧條件下才能生長(zhǎng)繁殖的細(xì)菌，如破傷風(fēng)芽孢梭菌。兼性厭氧菌：在有氧或無(wú)氧條件下均能生長(zhǎng)繁殖，但在有氧時(shí)生長(zhǎng)較好，大多數(shù)病原菌屬此類(lèi)，如葡萄球菌、傷寒沙門(mén)氏菌等。
細(xì)菌個(gè)體的生長(zhǎng)繁殖
細(xì)菌個(gè)體主要以無(wú)性二分裂方式繁殖（裂殖），即細(xì)菌生長(zhǎng)到一定時(shí)期，在細(xì)胞中間逐漸形成橫隔，由一個(gè)母細(xì)胞分裂為兩個(gè)大小相等的子細(xì)胞。細(xì)胞分裂是連續(xù)的過(guò)程，分裂中的兩個(gè)子細(xì)胞形成的同時(shí)，在子細(xì)胞的中間又形成橫隔，開(kāi)始細(xì)菌的第二次分裂。有些細(xì)菌分裂后的子細(xì)胞分開(kāi)，形成單個(gè)的菌體，有的則不分開(kāi)，形成一定的排列方式，如鏈球菌、鏈桿菌等。
細(xì)菌群體的生長(zhǎng)繁殖
細(xì)菌繁殖極快，但由于生長(zhǎng)環(huán)境中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不斷消耗、毒性代謝產(chǎn)物不斷積聚以及環(huán)境pH的改變，細(xì)菌不可能無(wú)限增殖，而是呈現(xiàn)一定的規(guī)律。細(xì)菌的繁殖方式：分裂。在適宜的環(huán)境下，一個(gè)細(xì)菌大約半小時(shí)分裂一次，變成兩個(gè)細(xì)菌，兩個(gè)細(xì)菌半小時(shí)后變成4個(gè)......那么一個(gè)細(xì)菌在適宜環(huán)境下10個(gè)小時(shí)能分裂多少呢？10個(gè)小時(shí)可以分裂20次，即：1×2×2......×2（20個(gè)2）=1048576（個(gè)）如果將一定數(shù)量的細(xì)菌接種于適宜的液體培養(yǎng)基后，連續(xù)定時(shí)取樣檢查活菌數(shù)，以培養(yǎng)時(shí)間為橫坐標(biāo)，培養(yǎng)物中活菌數(shù)的對(duì)數(shù)為縱坐標(biāo)，可繪制出一條反映細(xì)菌增殖規(guī)律的曲線(xiàn)，稱(chēng)為生長(zhǎng)曲線(xiàn)。
▲細(xì)菌的生長(zhǎng)曲線(xiàn)
細(xì)菌生長(zhǎng)曲線(xiàn)分為四個(gè)時(shí)期：
①遲緩期（lag phase）細(xì)菌進(jìn)入新環(huán)境后的短暫適應(yīng)階段。該期菌體增大，代謝活躍，為細(xì)菌的分裂繁殖合成并積累充足的酶、輔酶和中間代謝產(chǎn)物；但分裂遲緩，繁殖極少。遲緩期長(zhǎng)短不一，按菌種、接種菌的菌齡和菌量，以及營(yíng)養(yǎng)物等不同而異，一般為1~4小時(shí)。
②對(duì)數(shù)期（logarithmic phase）又稱(chēng)指數(shù)期（exponential phase）。細(xì)菌在該期生長(zhǎng)迅速，菌數(shù)以恒定的幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)，生長(zhǎng)曲線(xiàn)圖上細(xì)菌數(shù)的對(duì)數(shù)呈直線(xiàn)上升，達(dá)到頂峰狀態(tài)。此期細(xì)菌的形態(tài)、染色性、生理活性等都較典型，對(duì)外界環(huán)境因素的作用敏感。因此，研究細(xì)菌的生物學(xué)性狀（形態(tài)染色、生化反應(yīng)、藥物敏感試驗(yàn)等）應(yīng)選用該期的細(xì)菌。一般細(xì)菌對(duì)數(shù)期在培養(yǎng)后的8~18小時(shí)。
③穩(wěn)定期（stationary phase）由于培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗，有害代謝產(chǎn)物積聚，該期細(xì)菌繁殖速度漸減，死亡數(shù)逐漸增加，兩者大致平衡，因此該期的活菌數(shù)大致恒定，總的細(xì)菌數(shù)緩慢增加，細(xì)菌形態(tài)、染色性和生理性狀常有改變。一些細(xì)菌的芽胞、外毒素和抗生素等代謝產(chǎn)物大多在穩(wěn)定期產(chǎn)生。
④衰亡期（decline phase）穩(wěn)定期后細(xì)菌繁殖越來(lái)越慢，死亡數(shù)越來(lái)越多，并超過(guò)活菌數(shù)。這一時(shí)期細(xì)菌形態(tài)顯著改變，出現(xiàn)衰退型或菌體自溶難以辨認(rèn)；生理代謝活動(dòng)也趨于停滯。
細(xì)菌帶來(lái)人類(lèi)難題
近百年來(lái)，人類(lèi)科技文明的發(fā)展大大提升了我們的生活質(zhì)量，但在細(xì)菌這一古老而又繁盛的物種面前，我們?nèi)詰?yīng)保持敬畏和警惕，做好預(yù)防。雖然大多數(shù)細(xì)菌是無(wú)害的，有些甚至對(duì)人體有益，但其他細(xì)菌卻能夠引起疾病，引起疾病的致病細(xì)菌產(chǎn)生毒素、破壞細(xì)胞，它們會(huì)引起食物中毒和其他嚴(yán)重疾病，包括腦膜炎、咽喉炎、肺炎、尿路感染和肺結(jié)核等等。細(xì)菌感染可以用抗生素治療，對(duì)殺死細(xì)菌非常有效。但需要警惕的是，隨著抗菌藥物在全球的使用年限日益增長(zhǎng)，細(xì)菌對(duì)抗菌藥的耐藥性日益成為人類(lèi)健康的威脅。
細(xì)菌對(duì)抗菌藥耐藥是指已有的抗菌藥對(duì)部分細(xì)菌感染的療效下降，甚至完全失去療效。根據(jù)美國(guó)CDC指南定義，多重耐藥（Multidrug-Resistant）是指細(xì)菌對(duì)一種以上作用機(jī)制的抗菌藥產(chǎn)生耐藥。世界衛(wèi)生組織（WHO）預(yù)測(cè)，如不采取行動(dòng)，2050年抗菌藥耐藥性將造成1000萬(wàn)人死亡，超過(guò)癌癥造成的死亡人數(shù)。2017年2月，WHO列出12種對(duì)人類(lèi)產(chǎn)生最大威脅的多重耐藥細(xì)菌。
多重耐藥菌可分為革蘭陽(yáng)性菌和革蘭陰性菌，兩類(lèi)細(xì)菌在細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)、致病的毒素種類(lèi)等方面均有不同。根據(jù)CARSS全國(guó)耐藥細(xì)菌監(jiān)測(cè)網(wǎng)數(shù)據(jù)，2021年納入分析的374.3萬(wàn)株菌株中，革蘭陽(yáng)性菌占比28.9%，革蘭陰性菌占比71.1%。從耐藥菌檢出率來(lái)看，耐甲氧西林的金黃色葡萄球菌（G+）、耐甲氧西林凝固酶陰性葡萄球菌（G+）、碳青霉烯類(lèi)耐藥銅綠假單胞菌（G-）、碳青霉烯類(lèi)耐藥鮑曼不動(dòng)桿菌（G-）等耐藥菌的檢出率較高，其產(chǎn)生的耐藥問(wèn)題危害較大。且對(duì)于上述細(xì)菌來(lái)說(shuō)，其在急診患者、重癥患者中的檢出率較門(mén)診患者、住院患者中更高。
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