实验六环境因素对微生物生长的影响
一、实验目的：
（1）掌握物理因素、化学因素、生物因素对微生物生长的影响的原理。
（2）掌握微生物的接种方法。
二、实验原理：
微生物的生命活动是由其细胞内外一系列物化环境系统统一体所构成的，除营养条件外，影响微生物生长的环境因素，包括物理因素、化学因素和生物因素对微生物的生长繁殖、生理生化过程均能产生很大影响，总之一切不良的环境条件均能使微生物的生长受抑制，甚至导致菌体死亡。物理因素如温度，渗透压，紫外线等，对微生物的生长繁殖新陈代谢过程产生重大影响，甚至导致菌体的死亡。不同的微生物生长繁殖所需要的最适温度不同，根据微生物生长的最适温度的范围，分为高温菌，中温菌和低温菌。
自然界中绝大多数微生物中属于中温菌。不同的微生物对高温的抵抗力不同，芽孢杆菌的芽孢对高温有较强的抵抗能力。渗透压对微生物的生长有重大的影响。等渗溶液适合微生物的生长，高渗溶液可使微生物细胞脱水发生质壁分离，而低渗溶液则会使细胞吸水膨胀，甚至可能使细胞破裂。紫外线主要作用于细胞内的DNA，使同一条链的DNA 相邻嘧啶间形成的腺嘧啶二聚体。引起双链结构的扭曲变形，阻碍剪辑的正常配对，从而抑制DNA的复制，轻则使微生物发生突变，重则造成微生物的死亡。紫外线照射的量与所用紫外灯光的功率、照射距离和照射时间有关。紫外线光灯照射距离固定、照射的时间越长，则照射剂量越高。紫外线透过物质的能力弱，一层纸足以挡住紫外线的透过。
环境因素中的化学因素和生物因素，如化学药品、PH、氧、微生物间的拮抗作用和噬菌体，对微生物的生长有不同的影响化学药品中的抑菌剂或杀菌剂，有抑菌作用或杀菌作用。本实验选数种常用的药物，以实验其抑菌效能和同一药物对不同的抑制效力。
微生物作为一个群体，其生长的PH范围很广，但绝大多数种类都在PH5~9之间，而每种微生物都有生长的最高、最低和最适PH。根据微生物对氧的需求，可把微生物分为需氧微生物和厌氧微生物量大类。在半固体深层培养基管中，穿刺接种上述对氧需求不同的细菌，适温培养后，各类细菌在半固体深层培养基中的生长情况各有不同。需氧微生物生长在表面厌氧微生物生长在培养基广的底部，兼性微生物按照其好氧的程度生长在培养基的不同深度。
物理因素——PH通过影响细胞质膜的通透性，膜结构的稳定性和物质的溶解性或电离性来影响营养物质的吸收，从而影响微生物的生长速率。
化学因素——结晶紫（染料）
通过诱导细胞裂解的方式杀死细胞。
生物因素——土霉素（抗生素）能抑制微生物生长或杀死微生物的化合物，它们主要通过抑制细菌细胞壁合成，破坏细胞质膜，作用于呼吸链以干扰氧化磷酸化，抑制蛋白质和核酸合成等方式来抑制微生物的生长或杀死微生物。
三、实验材料：
（1）菌种：大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌
（2）培养基：肉高蛋白胨东培养基
（3）仪器和其他物品：培养皿、移液管、紫外线灯、水浴恒温培养箱、试管、接种环、无菌水、无菌滤纸、无菌滴管。土霉素、新洁尔灭、复方新诺明、汞溴红
红药水、碘酒、结晶紫。
四、实验内容
1紫外线对微生物的影响
（1）取无菌肉高蛋白胨培养基平板3个、分别在培养皿底部表明
（2）分别取培养24小时的大肠杆菌，枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌菌液，加
在相应的平板上，再用无菌涂棒涂布均匀，然后用无菌黑纸遮盖部分平板。
（3）紫外线灯预热15min后关灯，把盖有黑纸的平板置于紫外线灯光下，平板与紫外线灯距离30cm。打开培养皿盖，紫外线照射20min关灯，移开黑纸，盖上皿盖。（4）37摄氏度培养24小时后观察结果，比较并记录平板没被黑纸这个部分的菌落数量，判断大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌对紫外线的抵抗能力。
2药物的抑菌作用实验
（1）取培养18～24小时的大肠杆菌，枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌菌斜面各一支，分别加入的无菌水，用接种环将菌苔轻轻刮下，震荡，制成均匀的菌悬液。（2）取3个无菌培养皿，每实验菌一个培养皿，并注明菌种和试剂药品名称。（3）分别用无菌滴管加菌液于相应的无菌培养皿中。
（4）将融化并冷却至45～50摄氏度的肉高蛋白东培养基倾入培养皿中15ml，迅速与无菌液混匀，冷却。制成含菌平板。
（5）用镊子取分别浸泡在土霉素，复方新诺明，新洁尔灭，红汞和结晶紫溶液中的圆形滤纸各一片，置于同一含菌平板上。
（6）将平板倒置于37摄氏度的温箱中，培养24小时后观察结果用卡尺或尺子测量并记录抑菌的直径。根据其直径的大小，可初步确定测试药品的抑菌效能。
（1）通过实验说明芽孢的存在对灭菌消毒有什么影响
不同的微生物生长繁殖所需要求的最适温度不同，对高温的抵抗力不同。芽孢杆菌的芽孢对高温、紫外线有较强的能力，不易被杀死，灭菌相对困难。
（2）为什么选用大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌作为实验菌因为这种菌生命力强，容易培养，对环境因素的影响的表现差别大，容易分辨。