比生长速率μ ：每小时单位质量的菌体所增加的菌体量称为菌体比生长速率。它是表征微生物生长速率的一个参数，也是发酵动力学中的一个重要参数。其大小为0.693除以倍增时间td（菌体量倍增）。

推导

水的活度对微生物比生长速率的影响

生长速率表示法

推导

推算过程

假定在任何时间（t），微生物细胞数目的增长速率（dN/dt）正比于已经存在的总细胞数目（N），则得：dN/dt=μN。

经积分得：lnNt-lnN0=μt，对于一倍增时间，t=td , Nt=2N0的培养物：ln2N0-lnN0=μtd。易得：μ=ln2/td 。

参数含义

μ——比生长速率，单位h-1

t——时间，单位h

N——任何时间处微生物细胞量

Nt——开始培养t时间过后生物细胞量

N0——开始时微生物细胞量

td——倍增时间，即为微生物细胞量变为原来的两倍所需的时间

意义

比生长速率就是菌体生长速率与培养基中菌体浓度之比，它与微生物的生命活动有关，特别是在抗生素合成阶段，比生长速率过大，菌体量增加过多，代谢向菌体合成的方向发展，不利于合成抗生素。因此，必须将菌体比生长速率控制在一定范围内，以便使抗生素的生产速率维持在较高的水平。实际上比生长速率是生长与死亡速率平衡的综合反映。

（μ=1/N*dN/dt）

在对数生长期，μ是一个常数，这时ln(N2/N1)=μt

水的活度对微生物比生长速率的影响

微生物的生长必需水，但结合在分子内的水不能被微生物利用，只有游离的水才能被利用。水的活度指在一定温度和压力下，表示能被微生物利用的实际含水量，为物质中水分含量的活性部分或者说自由水。 aw= Pw / P0w P w: 溶液蒸气压 P0w: 纯水蒸气压。霉菌的生成和微生物的生长特性都直接受水活性值影响。微生物所需要的水活度越高，在干燥的环境下就越不容易生长。所以在食品、药品保质等研究中十分重要。比如，如果我们能测出食物中水活性我们就能预知哪种微生物是导致食物腐败的潜在原因，并能分检出来。让我们考虑一下水活性值为0.81的蛋糕，其保质期为21℃时24天。如果水活性提高到0.85，这些指标将降低为21℃时12天。这表明是水活性值决定了微生物生长率。同样的，水活性对制药业也非常重要，它提供的数据表达了如下信息：药片的内聚力，药粉的粘结力，包衣的粘着性等等。水活性与微生物生长水活性值 微生物1.00 - 0.91 多数细菌0.91 - 0.87 多数酵母菌0.87 - 0.80 多数霉菌0.80 - 0.75 多数嗜盐细菌0.75 - 0.65 干性霉菌0.65 - 0.60 耐渗透压酵母菌

温度：是影响微生物生长繁殖的最重要的因素之一。任何微生物的生长温度有宽有宰，但总有最低生长温度、最低生长温度和最高生长温度，微生物在其各自最适生长温度下，分裂代时最短，生长速率最高水分：水分活度低于最低水分活度时处于休眠状态，严重时引起细胞脱水，蛋白质变性，细胞死亡辐射：使蛋白质、核酸吸收变性失活，也可产生有毒的自由基结合到DNA、RNA蛋白质分子上，干扰代谢过程

生长速率表示法

生长速率有两种表示法。一种是绝对生长速率(absolute growth rate，AGR)；另一种是相对生长速率(relative growth rate，RGR)。 1.绝对生长速率 指单位时间内植株的绝对生长量。可用下式表示： AGR=dQ dt (8-1)式中的Q-数量，可用重量、体积、面积、长度、直径或数目(例如叶片数)来表示。T-时间，可用s、min、h、d等表示。植物的绝对生长速率，因物种、生育期及环境条件等不同而有很大的差异，例如，雨后春笋的生长速率可达50～90cm·d-1；而生长在北极的北美云杉生长速率仅为每年0.3cm ；小麦的茎杆在抽穗期生长速率为5～6cm·d-1 ；拔节期的玉米生长速率为10～15cm·d-1，而抽雄后的株高就停止增长。 2.相对生长速率 在比较不同材料的生长速率时，绝对生长常受到限制，因为材料本身的大小会显著地影响结果的可比性，为了充分显示幼小植株或器官的生长程度，常用相对生长速率表示。相对生长速率是指单位时间内的增加量占原有数量的比值，或者说原有物质在某一时间内的(瞬间)增加量。可用下式表示： RGR= 1/ Q × dQ/dt (8-2) Q-原有物质的数量，dQ/dt-瞬间增量。例如竹笋的相对生长速率约为0.005mm·cm-1·min-1；而黑麦的花丝在开花时的相对生长速率可达2.0mm·cm-1·min-1。 在试验期间的平均相对生长速率(R)可用下式表示： R=(lnQ2－lnQ1 )/（t2－t1） (8-3) Q1-第一次取样时(t1)的植物数量，Q2-第二次取样时(t2)的植物数量。Ln-自然对数。RGR或R的单位依Q的单位而定，Q如以干重表示，RGR或R的单位为mg·g-1·d-1。