細(xì)菌生長曲線時期劃分、生長繁殖條件及規(guī)律
細(xì)菌是一類能獨立進行生命活動的單細(xì)胞微生物，其生長繁殖涉及復(fù)雜的新陳代謝過程。細(xì)菌的生長繁殖與環(huán)境條件密切相關(guān)，條件適宜時生長繁殖及代謝旺盛；反之，則易受到抑制或死亡。了解細(xì)菌生長繁殖的條件和規(guī)律，對實驗室檢測和臨床實踐有重要指導(dǎo)意義。
細(xì)菌生長繁殖的基本條件
細(xì)菌生長繁殖需要一定的條件，包括營養(yǎng)物質(zhì)如水分、碳源、氮源、無機鹽、生長因子等；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)菌代謝時對分子氧的需要與否，分為四種類型：專性需氧菌：必須在有氧條件下才能生長繁殖的細(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)境中生長最好，氧壓>10%對其生長有抑制作用，如空腸彎曲菌。專性厭氧菌：必須在無氧條件下才能生長繁殖的細(xì)菌，如破傷風(fēng)芽孢梭菌。兼性厭氧菌：在有氧或無氧條件下均能生長繁殖，但在有氧時生長較好，大多數(shù)病原菌屬此類，如葡萄球菌、傷寒沙門氏菌等。
細(xì)菌個體的生長繁殖
細(xì)菌個體主要以無性二分裂方式繁殖（裂殖），即細(xì)菌生長到一定時期，在細(xì)胞中間逐漸形成橫隔，由一個母細(xì)胞分裂為兩個大小相等的子細(xì)胞。細(xì)胞分裂是連續(xù)的過程，分裂中的兩個子細(xì)胞形成的同時，在子細(xì)胞的中間又形成橫隔，開始細(xì)菌的第二次分裂。有些細(xì)菌分裂后的子細(xì)胞分開，形成單個的菌體，有的則不分開，形成一定的排列方式，如鏈球菌、鏈桿菌等。
細(xì)菌群體的生長繁殖
細(xì)菌繁殖極快，但由于生長環(huán)境中營養(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，一個細(xì)菌大約半小時分裂一次，變成兩個細(xì)菌，兩個細(xì)菌半小時后變成4個......那么一個細(xì)菌在適宜環(huán)境下10個小時能分裂多少呢？10個小時可以分裂20次，即：1×2×2......×2（20個2）=1048576（個）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)定時取樣檢查活菌數(shù)，以培養(yǎng)時間為橫坐標(biāo)，培養(yǎng)物中活菌數(shù)的對數(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，稱為生長曲線。
▲細(xì)菌的生長曲線
細(xì)菌生長曲線分為四個時期：
①遲緩期（lag phase）細(xì)菌進入新環(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。遲緩期長短不一，按菌種、接種菌的菌齡和菌量，以及營養(yǎng)物等不同而異，一般為1~4小時。
②對數(shù)期（logarithmic phase）又稱指數(shù)期（exponential phase）。細(xì)菌在該期生長迅速，菌數(shù)以恒定的幾何級數(shù)增長，生長曲線圖上細(xì)菌數(shù)的對數(shù)呈直線上升，達到頂峰狀態(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)、藥物敏感試驗等）應(yīng)選用該期的細(xì)菌。一般細(xì)菌對數(shù)期在培養(yǎng)后的8~18小時。
③穩(wěn)定期（stationary phase）由于培養(yǎng)基中營養(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)菌繁殖越來越慢，死亡數(shù)越來越多，并超過活菌數(shù)。這一時期細(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)；生理代謝活動也趨于停滯。
細(xì)菌帶來人類難題
近百年來，人類科技文明的發(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)菌是無害的，有些甚至對人體有益，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，細(xì)菌對抗菌藥的耐藥性日益成為人類健康的威脅。
細(xì)菌對抗菌藥耐藥是指已有的抗菌藥對部分細(xì)菌感染的療效下降，甚至完全失去療效。根據(jù)美國CDC指南定義，多重耐藥（Multidrug-Resistant）是指細(xì)菌對一種以上作用機制的抗菌藥產(chǎn)生耐藥。世界衛(wèi)生組織（WHO）預(yù)測，如不采取行動，2050年抗菌藥耐藥性將造成1000萬人死亡，超過癌癥造成的死亡人數(shù)。2017年2月，WHO列出12種對人類產(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性菌和革蘭陰性菌，兩類細(xì)菌在細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)、致病的毒素種類等方面均有不同。根據(jù)CARSS全國耐藥細(xì)菌監(jiān)測網(wǎng)數(shù)據(jù)，2021年納入分析的374.3萬株菌株中，革蘭陽性菌占比28.9%，革蘭陰性菌占比71.1%。從耐藥菌檢出率來看，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+）、碳青霉烯類耐藥銅綠假單胞菌（G-）、碳青霉烯類耐藥鮑曼不動桿菌（G-）等耐藥菌的檢出率較高，其產(chǎn)生的耐藥問題危害較大。且對于上述細(xì)菌來說，其在急診患者、重癥患者中的檢出率較門診患者、住院患者中更高。
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