环境条件对霉菌生长的影响

9.化学药剂
3．有机化合物
常用作杀菌剂的有机化合物有酚、醇、醛和有机酸等。
❖ 酚及其衍生物
酚类化合物能损伤微生物的细胞膜，钝化酶并使蛋白质 变性。甲酚是酚的衍生物的一种，杀菌力最强。乳化的甲酚 溶液即煤酚皂液(俗称来苏尔)。
❖ 醇类
通过溶解细胞壁和膜中的类脂，破坏膜结构及使蛋白质 脱水变性，从而起到杀菌作用。醇类的杀菌力，随分子量增 大而增强，但丙醇以上的醇不易与水相混，所以一般不作消 毒剂。甲醇杀菌力较乙醇差，且对人体有害，也不适于作消 毒剂。70%的乙醇，杀菌效果最好 。
9.化学药剂
❖ 醛类
能与蛋白质氨基酸中的多种基团形成共价键而使其变性， 是常用的杀细菌与杀真菌剂。福尔马林溶液即37%-40%的甲醛 水溶液。用10%的甲醛溶液熏蒸厂房、无菌室以及传染病患者 的住房等，消毒效果较好。
❖ 酸类
有机酸能抑制微生物(尤其是霉菌)的酶和代谢活性，常加 在食品、饮料或化妆品中以防止霉菌等微生物的生长。
X指除C、H、O、N外的任何其他一种或几种元素。
2.氮源物质
凡能提供霉菌所需的氮元素来源的营养 物质，称为氮源物质。与碳源物质相似，根 据霉菌可利用的氮源范围即氮源谱来划分， 氮源物质大致可分为有机氮源物质和无机氮 源物质两大类。如表所示。
霉菌的氮源谱
元素水平 类 型
N·C·H·O·X 有机 氮
Na NaCl
维持渗透压
Ca Ca(NO3)2、CaCl2 某些胞外酶的稳定剂、蛋白酶的辅因子；某些真菌形成孢子 所需
Mg MgSO4 Fe FeSO4
某些酶的活性成分，维持细胞膜、核糖体结构的稳定性
细胞色素和细胞色素氧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶的成 分
Mn MnSO4
超氧化物歧化酶、蛋白激酶、RNA聚合酶、腺苷酸环化酶等的 辅因子
❖ 新型气态有机化学杀菌剂
环氧乙烷(C2H4O)是目前广泛应用的一种新型空气及器械表 面消毒剂，通过用-CH2CH20H基团取代氨基酸中的-SH、-COOH或 -OH基团而使蛋白质变性。能在4h-18h内杀死微生物细胞包括 芽孢，尤其适用于不能高温处理的物品的灭菌。其缺点是有毒 性和纯品易爆，使用时常与二氧化碳或氮气等气体混合。
N ·C·H·O
无机 N·H 氮 N·O
化合物水平
培养基原料水平
复杂蛋白质、核酸 牛肉膏、蛋白胨、饼粕
等
粉、蚕蛹粉等
尿 简素 单， 蛋一 白般质氨等基酸，尿素、蛋白胨、明胶等
NH3、铵盐等 硝酸盐等
(NH4)2SO4等 KNO3等
3.生长因子
生物因子是一类对霉菌正常代谢必不可 少且不能用简单的碳源物质或氮源物质自行 合成的有机物。它的需要量一般很少。生长 因子除了维生素外，还包括一些脂肪酸、高 等植物的激素以及一些挥发性的物质等。
4.氧气
❖ 氧也是细胞的组成成分。氧对微生物生长有着重要 影响。
❖ 好氧菌:包括大多数细菌，几乎全部的放线菌、蓝细 菌、藻类和霉菌，它们以氧为呼吸链的最终电子受 体，最后与氢离子结合成水。在呼吸链的电子传递 过程中，释放出大量能量，供细胞维持生长和合成 反应使用。另外，氧还参与一些生化反应。好氧菌 缺氧就不能生长 。
霉菌的碳源谱
类
元素水平
型
C·H·O·N·X
有机 碳
C·H·O·N C·H·O
无机 C·O·X 碳
化合物水平
培养基原料水平
复杂蛋白质
多数氨基酸，简单蛋 白质 糖、有机酸、醇、脂 类等 NaHCO3、CaCO3等
牛肉膏、蛋白胨、花生饼粉 等 一般氨基酸、明胶等
葡萄糖、蔗糖、各种淀粉、 糖蜜等 NaHCO3、CaCO3、白晋等
❖ 可见光（380-800nm）对菌体一般没多大影响，但连续照射 对一部分菌体也有杀死作用；红外线（800-1000nm）及无线 电波杀菌作用很微弱；紫外线（136-400nm）、X-射线、r射 线和宇宙线都具有强烈杀菌作用。
❖ 不同波长紫外线的杀菌能力不同，波长小于200nm的杀菌作 用不强，265-266nm杀菌力最强．紫外线杀菌作用也和照射 量及时间有关，少量照射反而能刺激菌体的生长和发育。
无机元素的来源及功能
元素 人为提供形式
生理功能
P KH2PO4、K2HPO4 核酸、磷酸、酶和辅酶的成分，参与能量代谢和物质合成等
S MgSO4
含硫氨基酸(Cys、Met等)、含硫维生素(生物素、硫胺素等)、 辅酶A等的成分
K KH2PO4、K2HPO4
许多酶(果糖激酶、磷酸丙酮酸转磷酸酶等)的辅因子；维持 电位差和渗透压
1.温度
❖ 霉菌的可生长温度较宽，但每种霉菌都有最适宜的 生长温度、最高生长温度和最低生长温度。当低于 最低生长温度时，霉菌生长完全停止，但仍能存活， 一旦遇到合适生活环境仍能生长繁殖；高于最高生 长温度时，霉菌不能生长而且会死亡。
❖ 微生物生长速度与温度的关系，常以温度系数Q表示。 即温度每上升10℃后的微生物生长速度与微生物在 未升温前的生长速度之比。多数微生物的温度系数Q 的值在1.5-2.5，也就是说，在一定的温度范围内， 温度提高10℃，微生物生长速度增快1.5-2.5倍。
4.无机盐
无机盐是霉菌生长必不可少的一类营养物质，它们为 机体生长提供必需的金属元素。这些金属元素在机体中的生 理作用有参与酶的组成、维持酶的活性、维持细胞结构的稳 定性、调节与维持细胞的渗透压平衡、氢离子浓度、氧化还 原电位等。凡是生长所需浓度较大，通常在10-3-10-4mol/L 浓度范围内的元素，可称为大量元素，也称常量元素，例如 P、S、K、Mg、Ca、Na等；凡是生长所需的量比较小，通常 在10-6-10-8mol/L浓度范围内的元素，可称为微量元素，也 称痕量元素，如Fe、Cu、Zn、Mn和Co等；当然，这种分类是 相对，不同的霉菌往往差别很大。无机元素的来源及功能见 表。
2.相对湿度
湿度是霉菌生长的必要条件，一般霉菌 生长最适宜的相对湿度为85％-100％，但相 对湿度在70%时也能生长，低于65%时，除个 别霉菌外，多数霉菌不再生长，孢于停止萌 发。当相对湿度大于65%时，湿度增大，生长 加快。在极低湿度下，霉菌的母体会死亡， 但孢子还能继续生存，当湿度再变为有利时， 它就会萌发继续生长。霉菌试验中的相对湿 度一般控制在95％以上。
6.超声波
❖ 可闻声波的频率范围是20Hz-20000Hz．低于 20Hz的声波为次声波，高于20000Hz的声波为 超声波。超声波对菌体有极强烈的致死作用， 使细胞裂解而死亡。
❖ 超声波杀菌机制尚未完全明了，杀菌作用与 菌体细胞大小、形状、菌数及悬浮液体积、 作用时间等有关，一定频率超声波对菌体有 刺激生长，促进某些生理过程的作用。
5.光线
❖ 紫外线灭菌原理主要是紫外线损伤DNA，形成胸腺嘧 啶二聚体，从而抑制DNA复制，引起突变或致死。菌 体细胞原生质含有很多能吸收辐射能量而发生光化 反应的分子，核酸和蛋白质是菌体细胞原生质的最 主要组成部分，它们能吸收紫外线引起光化反应。 手术室、无菌箱等可用紫外光灯消毒。
❖ 检查紫外灯杀菌效果的方法是：将布有200个-250个 细菌的营养琼脂平板暴露于紫外灯下2min，然后， 盖好皿盖倒置温箱培养，同时做对照，若不能显示 处理皿的菌数减少了99％，即表示须更换新灯。
7.化学药剂
化学药剂对微生物的影响程度取决于药剂成分、浓 度、作用时间和对药物的敏感性。 1．重金属及其化合物
重金属离子尤其是Hg+、Ag+和Cu2+具有很强的杀 菌力。重金属离子进入细胞后主要与酶或蛋白质上 的-SH基结合而使之失活或变性。微量的重金属离子 还能在细胞内不断累积并最终对生物发生毒害作用， 即微动作用。
第五章 环境条件对霉 菌生长的影响
❖ 5.1 营养物质 ❖ 5.2 环境因子
5.1营养物质
1.碳源物质 2.氮源物质 3.生长因子 4.无机盐
1.碳源物质
凡能提供霉菌所需的碳元素来源的营养 物质，称为碳源物质。根据霉菌可利用的碳 源范围即碳源谱来划分，碳源物质大致可分 为有机碳源物质和无机碳源物质两大类，如 表所示。
1.温度
❖ 每种霉菌都有一个最适宜的温度才能良好的生长， 一般来说，青霉属的菌种其适宜温度是20℃-25℃， 曲霉属的菌种在30℃左右生长最好。
❖ 温度是影响霉菌生长的最重要的因素之一，其对霉 菌的影响主要表现为两方面： （1）随着温度的上升，细胞的生长反映速度加快； （2）另一方面机体的重要组成如蛋白质和核酸等都 对温度较敏感，随着温度的增高而可能遭受不可逆 的破坏。
Cu CuSO4 Co CoSO4 Zn ZnSO4
氧化酶、酪氨酸酶、色素氧化酶等的辅因子
维生素B12复合物的成分；肽酶和脱羧酶的辅因子
真菌酶的功能性组分（如乙酸脱氢酶）、碱性磷酸酶以及多 种脱氢酶、肽酶和脱羧酶的辅因子
5.2 环境因子：
❖ 1.温度 ❖ 2.相对湿度 ❖ 3.Ph值 ❖ 4.氧气 ❖ 5.光线 ❖ 6.超声波 ❖ 7.化学药剂
❖ 霉菌试验的试验箱内，要使霉菌生长旺盛，必须不 断移去CO2 ，补充新鲜空气。当空气供给缺乏时， 不仅会影响霉菌生长速度，而且会改变菌丝体和孢 子产生的色素。
5.光线
❖ 光线对霉菌来说，是不必要的，光线的存在反而对霉菌生长 发育有害。不同强度和不同季节的阳光对菌体的致死作用差 别很大，直射光能杀死菌体，散射光仅能阻碍生ຫໍສະໝຸດ Baidu发育。
3.pH值
❖ 环境pH值可引起细胞膜电荷的变化，从而影响霉菌 对营养物质的吸收，影响代谢过程中酶的活性，改 变营养物质的可给性和有害物质的毒性。介质的pH 值不仅影响微生物的生长，甚至影响微生物的形态。 高浓度的氢离子可引起菌体表面蛋白质和核酸的水 解，并破坏酶的活性。
❖ 各种微生物都有其最适宜的pH值及适应范围。强酸 强碱对一般微生物有致死作用。通常，霉菌适宜pH 值5.5-6.2之间的生长环境。微生物代谢活动会改变 环境pH值，所以培养基中往往要加缓冲剂，对于要 求pH6.5-7.5的微生物，常用缓冲剂为磷酸盐；要求 碱性时，一般用硼酸盐或甘氨酸为好；若要求pH>9， 则可用重碳酸盐；微酸性，用柠檬酸盐；pH<4.5， 可用柠檬酸盐、乙酸盐或二甲基戊酸盐。
9.化学药剂
2．卤化物 ❖ 杀菌力高低顺序是：F>C1>Br>I，最常用的是碘和氯。 ❖ 碘 碘不可逆地与菌体蛋白质(或酶)的酪氨酸结合，
生成二碘酪氨酸，使菌体失活。常用于皮肤消毒。 ❖ 氯 氯与水结合成次氯酸，后者易分解产生新生态
氧，为强氧化剂，常用于饮水和游泳池水消毒。 Cl2+H20——→ HCl+ HCl0