下载文档原格式
理化性质对微生物生长的影响根据对微生物的影响可将环境分为三类适宜环境微生物能正常地进行生命活动a.不适宜环境微生物的正常生命活动收到抑制或被迫暂停改变原有的一些特征b.恶劣环境微生物死亡或发生遗传变异c.理化因素对生长的影响温度温度对微生物的影响a.温度通过影响膜的液晶结构、膜和蛋白质的合成及活性、RNA 的结构、转录等影响微生物的生命活动微生物的生长温度范围b.最低生长温度i.最高生长温度ii.最适生长温度iii.致死温度iv.微生物的类型（据最适生长温度划分）c.1.嗜冷微生物最适生长温度为15°C 或更低，最高生长温度低于20°C 的微生物1)种类：嗜冷菌：最适温度15℃，最高20℃，0℃可生长繁殖a)耐冷菌：最适温度高于15℃，最高温度20℃，0-5℃可生长繁殖b)2)嗜冷微生物能在低温下生长的原因细胞膜含有大量的不饱和脂肪酸，使膜在低温下也能保持半流动状态a)细胞的酶在低温下能有效地起催化作用，而在30~40℃的情况下，这些酶很快失活。
b)3)i.嗜温微生物最适生长温度在20~40℃微生物叫嗜温微生物1)种类：寄生型（体温型）：最适35~40摄氏度腐生型（室温型）：最适25~35摄氏度2)ii.嗜热微生物最适生长温度50~60℃的微生物1)嗜热微生物能在高温下生长的原因酶和其他蛋白质更具有耐热性a)核酸中含有较多的GC 对，对热更加稳定b)细胞膜中饱和脂肪酸含量高，使膜具有热稳定性c)细胞生长速率快，能迅速合成生物大分子，以弥补由于高温造成的破坏d)2)iii.极端嗜热微生物最适生长温度为80℃以上的微生物已发现的嗜高温微生物全都是古菌它们所处的环境与普通微生物有很大区别1)在高温下生长的原因蛋白质热稳定性与蛋白质上存在的盐桥数目增加（氨基酸带上Na+或其他阳离子生成电荷桥）及蛋白质高度密集的疏水内部区域有a)2)iv.关它们细胞膜中不含脂肪酸，而含植烷，这和膜的热稳定性有关b)微生物生长的温度类型v.最适发酵温度发酵速率和代谢产物积累速率最大时的温度i.d.极端温度对微生物的影响极端温度低于最低生长温度和高于最高生长温度的温度i.低温0℃以上停止生长ii.冷冻造成微生物细胞脱水及冰晶的机械损伤而引起微生物死亡iii.高温菌体蛋白变性，微生物死亡iv.e.微生物对热的忍受微生物温度/℃时间/min 细菌营养细胞50-6030酵母营养细胞50-6010孢子70-8010枯草芽孢杆菌芽孢10060嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢12112肉毒梭菌芽孢100360f.水活度水活度为在相同的温度和压力下，体系中溶液的水蒸气压与纯水的蒸气压之比：a.水活度的决定因素固体基质：水被吸附的牢固程度i.液体：溶质的含量和溶质的水合程度ii.b.基质水活度对微生物的影响高水活度环境i.低水活度环境ii.c.干燥对微生物的影响影响：干燥使代谢停止，使微生物处于休眠状态，严重时细胞脱水，蛋白质变性，进而导致死亡i.应用：保存物品，保藏菌种ii.d.渗透压对微生物的影响渗透压i.e.溶液的渗透压指溶液中溶质微粒对水的吸引力溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液总溶质微粒的数目：溶质微粒越多，即溶液浓度越高，对水的吸引力越大，溶液渗透压越大环境渗透压对微生物的影响等渗环境：微生物正常生长1)低渗环境：细胞吸水膨胀，甚至胀破2)高渗环境：细胞脱水，影响代谢活动，引起质壁分离，甚至死亡3)i.耐高渗微生物与嗜高渗微生物ii.2.微生物在高渗环境中生长的原因iii.细胞自身合成相容性溶质，调高胞内渗透压，使细胞在高渗环境中能获得生活所需水分高渗环境的应用iv.腌制或蜜饯保藏食品表面张力液体表面相邻两个部分间单位长度内的相互牵引力a.表面张力对微生物生长的影响低表面张力，微生物在液体中均匀生长i.高表面张力，微生物在液体表面形成菌膜ii.b.改变表面张力的方法升高表面张力：添加无机盐i.降低表面张力：添加表面活性剂ii.c.3.辐射辐射是能量通过空间传播或传递第一种物理现象a.辐射的种类：电磁辐射和微粒辐射b.电磁辐射种类：非电离辐射：红外线、可见光、紫外线电离辐射：X -射线、γ-射线等c.可见光波长400-800nm 的电磁辐射i.光能型微生物的能源ii.长时间照射有杀菌作用iii.d.红外线波长大于800nm 的电磁辐射i.红外线可以发热，产生的高温具有杀菌作用ii.e.紫外线波长为150-390nm 的电磁辐射i.对微生物作用最强波长~260nmf.4.作用机理ii.应用iii.消毒诱变电离辐射g.pH环境ph 对微生物的作用改变细胞膜所带电荷状态，从而影响细胞对营养物质的吸收i.影响代谢过程中酶的活性ii.改变环境中营养物质的可给性iii.改变环境中有害物质的毒性iv.a.微生物生长的ph 范围不同类型微生物生长的ph 范围不同i.不同种属微生物生长的ph 范围不同ii.b.5.微生物的类型（按最适生长ph 范围来分）嗜酸微生物专性嗜酸菌：最适ph<6;ph>7时生长极差或死亡1)兼性嗜酸菌：在低ph 下生长，在中性ph 也长2)i.嗜碱微生物专性~：最适ph8~11，ph<=7生长极慢或不生长1)ii.嗜中性微生物能在ph4~9范围内生长，最适生长在ph6~8，大多数微生物属于这一类1)iii.c.微生物的代谢影响环境d.环境ph 的控制e.微生物细胞内的ph细胞内部ph 值一般接近中性胞内酶的最适ph 多接近中性1)细胞内的DNA 、ATP 等对低ph 敏感2)RNA 和磷酸类等对高ph 敏感3)i.细胞膜上酶及胞外酶最适ph 多接近微生物最适生长phii.f.微生物最适生长ph 和最适发酵phg.氧与氧化还原电位Eh 值的测定方法：用一个铂电极与用一个标准氢电极同时插入体系中，从敏感的伏特计上读出电位差值影响Eh 的主要因素a.氧分压、环境的ph 值标准氧化还原电位Ehb.E h 的改变方法降低E hi.除氧及向培养基中添加还原性物质：升高Ehii.通空气或氧及向培养基中添加氧化性物质：氢氧化铁c.微生物与氧的关系d.6.微生物营养生长环境的优化营养物质及其浓度a.环境条件ph 值i.温度ii.溶解氧iii.离子强度iv.二氧化碳分压v.b.7.灭菌与消毒灭菌采用强烈的理化因素使物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力的措施a.消毒采用较温和的理化因素，仅杀死物体表面或内部一部分对人体或动植物有害的病原菌，而对被消毒的对象基本无害的措施b.高温灭菌和消毒方法干热灭菌灼热灭菌法用火焰灼烧或焚烧a)适用：接种工具，污染物品，实验动物尸体等b)1)干热灭菌法在干燥箱（烘箱）中利用热空气进行灭菌a)适用：玻璃、陶瓷器皿、金属用具等耐高温的物品b)处理150~170℃1~2小时c)2)i.湿热灭菌同样温度和相同作用时间下，湿热灭菌比干热灭菌效果好的原因热蒸汽穿透力强a)细胞物质在含水量高时容易变性凝固b)蒸汽凝固时释放的大量蒸汽潜热可迅速提高灭菌物品的温度c)常压法巴氏消毒法是一种专用于牛奶、啤酒、果酒或酱油等不宜进行高温灭菌的液态风味食品或调料的低温消毒方法低温维持法i)高温瞬时法ii)iii)a)煮沸消毒法在100摄氏度下煮沸数分钟，常用于饮用水的消毒b)1)ii.c.1.污染微生物的控制2022年4月19日9:08间歇灭菌法利用反复多次的流通蒸汽加热，杀灭所有微生物，包括芽孢设备：蒸笼，高压灭菌锅i)原理：常压蒸汽处理杀死营养细胞，残留的芽孢等耐热的孢子体经过夜培养萌发，再加热处理杀死，如此反复处理三次，可达到无菌状态ii)对象：含有不耐高温营养物质的培养基或无高压蒸汽灭菌锅时处理一般培养基iii)方法：80~100摄氏度蒸煮15~60分钟，37摄氏度培养过夜，连续重复三天iv)控制：芽孢杆菌芽孢制剂v)注意：仅适用于含营养物质的物品vi)c)加压法高压蒸汽灭菌法a)利用高温进行湿热灭菌设备：高压蒸汽灭菌锅i)原理：在加压条件下，水的沸点超过100摄氏度，由此可提供高于100摄氏度的水蒸气ii)对象：耐高温物品，一般培养基，生理盐水，缓冲溶液，玻璃，陶瓷器皿等iii)控制：嗜热脂肪芽孢杆菌制剂，热变色纸带iv)实罐灭菌法b)连续加压蒸汽灭菌法c)优点：采用高温瞬时灭菌最大限度减少营养成分的破坏，从而提高了原料的利用率i)提高发酵罐的利用率ii)提高了锅炉的利用率iii)适宜于自动化操作iv)降低了操作人员的劳动强度v)2)过滤除菌法用物理阻留的方法将液体或空气的细菌除去，以达到无菌目的用具：过滤器，如硝化纤维素滤膜i.原理：将微生物过滤去除ii.对象：空气，热敏物质，蛋白质，酶，血清，纤维素，氨基酸等iii.d.辐射灭菌原理：i.e.对象热敏物料和制剂：维生素、抗生素、激素、生物制品、中药材和中药方剂、医疗器械、药用包装材料以及高分子材料ii.优点：不升高产品温度，穿透力强，灭菌效率高iii.缺点：设备费用高，对操作人员存在潜在危险性，可能使某些药物药效降低或产生毒性和发热物质等iv.化学消毒剂消毒剂：能杀死微生物的化学制剂a.防腐剂：能抑制微生物生命活动的制剂b.许多化学药品，制剂低时时防腐剂，剂量高时时消毒剂理想消毒剂应具备的条件:杀菌力强；使用方便；价格低廉；对人畜无害；无味无嗅c.石炭酸系数：衡量化学消毒剂相对杀菌强度的常数d.1.影响灭菌和消毒效果给因素影响高压蒸汽灭菌的因素灭菌物体的含菌量i.灭菌锅内空气的排除程度ii.灭菌对象的PH iii.培养基中蛋白质的含量iv.灭菌对象的体积v.加热与散热速度vi.a.影响化学消毒剂消毒效果的因素消毒对象i.化学消毒剂的性质及浓度ii.b.2.消毒时的环境条件iii.高温对培养基成分的影响有害影响a.防止方法采用特殊处理方法：分别灭菌；低压灭菌；连续加压蒸汽灭菌i.过滤除菌法ii.一些物理因子消毒与灭菌的机制iii.b.3.抗生素抗生素抗生素是一类由微生物或其他生物生命活动过程中合成的次生代谢产物或其人工衍生物，它们在很低浓度时就能抑制或破坏其他微生物的生长，是一类化学治疗剂a.抗菌谱泛指一种或一类抗生素所能抑制微生物的类属种范围i.广谱抗生素ii.窄谱抗生素iii.抗生素的作用机制iv.b.4.抗生素的作用机制干热空气灭菌法具体步骤流程：装入待灭菌物品将包好的待灭菌物品放入电热干燥箱内，关好箱门1.高压蒸汽灭菌具体流程步骤：加水首先将内层锅取出，再向外层锅加入适量的水，使水面没过加热蛇管，与三角搁架相平为宜。
实验二理化因子对微生物的影响实验目的：1 了解紫外线对微生物生长的影响。
2 了解不同化学物质对微生物生长的影响。
3 了解理化因素抑制或杀死微生物的试验方法。
实验原理：1 紫外线对微生物有明显的致死作用，使细菌致死的紫外线波长是200-310nm，而以260nm左右的紫外线具有最高杀菌效应。
作用机理是诱导胸腺嘧啶二聚体的生成，从而抑制DNA的复制。
经紫外线照射受损伤的细菌细胞，如立即暴露于可见光下，则有一部分可恢复正常活力，称为光复活现象。
2 一些化学药剂对微生物的生长有抑制或杀死作用，因此，在实验室内及生产上常利用某些有效的化学药剂进行杀菌或消毒。
不同的化学药剂对不同的细菌，杀菌能力并不相同，而一种化学药剂对不同细菌的杀菌效果也不一致。
实验材料：1 菌种：大肠杆菌、枯草芽孢杆菌。
2 培养基：牛肉膏蛋白胨培养基。
3 器材与试剂：滤纸、镊子、培养皿、涂棒、试管若干支。
75%乙醇、 1%结晶紫、 0.2mg/L青霉素、 0.1%KMnO4、 2.5%碘酒、 5%石碳酸、或其他种类消毒剂抗生素。
0.1%HgCl2无菌水、无菌吸管、直径1.6cm的无菌圆形滤纸片。
实验方法：一、紫外线对微生物的影响：(dachangganjun)1.制平板：取无菌平皿4套，将已融化并冷却至50℃左右的牛肉膏蛋白胨琼脂培养基倒入平皿中，使冷凝成平板。
2.菌悬液制备：取试管无菌水2支，一无菌操作法分别将大肠杆菌和枯草芽孢杆菌各2环，接入无菌水中充分摇匀，制成菌悬液。
3.接种：将已倒入培养基的平皿分2组，每组2个（每组2个就可以了），一组接种大肠杆菌，一组接种枯草芽孢杆菌，用无菌吸管吸取已制好的菌悬液各0.1mL，分别接种于两组平板上，涂布均匀，然后用无菌镊子夹取无菌图案纸一张，小心放在接种好的平皿中央（图1）。
4.分组：将接种的六个平皿分三组，每组一个大肠杆菌，一个枯草芽孢杆菌。
5.紫外线处理：将紫外灯先开灯预热2~3min。
