7.2.2.1 细胞浓度
细胞浓度在培养过程中是一个十分重要的参数。在定量研究生物反应之前，首先需 要说明微生物的浓度即菌体浓度的表示方法。如上所述，可以把细胞看做一种“溶质”，细 胞用假想的“浓度”这一物理量来描述。菌体无法以物质的量浓度表示，通常以质量浓度 表示。湿菌体含有80%左右的水分，加上湿菌体的水分还包括菌体细胞外的水分，它与 分离的方法和操作条件有关，故一般不用湿菌体的质量表示细胞浓度，而是用单位体积培 养液中所含菌体的干重(kg/m3)表示。
7.2.2.2 测定方法
(1) 直接测定法
①细胞干重法： 这是测定细胞浓度的最基本的方法。通常是把一定体积的培养液 离心，收集细胞，洗涤、干燥、称重。本方法测定的是所有固形物的浓度，不适用于含有其 他不溶性物质的培养液。
②显微计数法： 对于单细胞生物体，可以利用显微镜和血球计数器测定单位体积培 养液中的细胞个数。这种方法不适用于多细胞或丝状生物体的计数，一般也不能区分死 细胞和活细胞。对于细菌培养液，因为细菌的个体非常小，需用高倍镜进行观察，这时显 微镜可观察的液体深度极小，无法将液层内的细菌加以辨认，故难以应用本方法。
③平板计数法： 将微生物培养液样品用无菌生理盐水进行一系列的稀释(通常每次 稀释一个数量级)，取一定量的稀释液均匀涂布在培养皿中的固体平板培养基上，经一段 时间的培养，根据平板上长出的菌落数、涂布的稀释液体积以及稀释倍数，可以算出原培 养液中的微生物浓度。本方法测定的是活细胞浓度，运用于细菌、酵母等单细胞微生物培 养液或微生物的孢子悬浮液，但不适用于丝状微生物的培养液。如果稀释液中几个微生 物细胞聚集在一起，它们在平板培养基上就只形成一个菌落，从而产生误差，所以在进行 平板计数时需注意把细胞分散均匀，这样才能得到可靠的结果。
④浊度法： 培养液的浊度或光密度与细胞浓度成正比，因而可通过比色测定培养液 中的细胞浓度。进行比色测定时，常用的波长范围是600～700nm。浊度法快捷简便，是 一种常用的测定细胞浓度的方法。应当注意的是，只有在较低的细胞浓度时，光密度与细 胞浓度才具有线性关系。如果细胞浓度较高，细胞之间发生光的遮挡，光密度与细胞浓度 之间就不再具有线性关系，这时应将培养液稀释后再进行比色。采用浊度法时，还应注意 在测定波长下，培养液中不应存在其他的吸收光线的物质。对于存在大量不溶性物质的 培养液，不宜用浊度法测定细胞浓度。对于丝状微生物的培养液，可以先将微生物破碎， 再进行比色。该法不能区分活细胞和死细胞。
(2) 间接测定法 细胞浓度还可用 一些间接测量法来测定。这里介绍一种 测定细胞成分的方法。培养基中存在较 多不溶性物质时，可以通过测定构成细 胞的大分子物质(如蛋白质、RNA、DNA 等)来确定细胞浓度。采用这种方法来 估计细胞浓度时，须确认在培养过程中， 这种组分在细胞中的含量基本保持不 变。图7-2表示在分批培养过程中，细 胞体内的RNA和DNA含量变化的情 况，可以看出在该菌体内DNA含量的变 化最小。
图7-2 分批培养过程中细菌体内成分的变化