影响微生物生长的理化因素

实验七、理化因素对微生物生长的影响微生物（Microorganism）是细小而难以观察到的生物实体，具有非常有价值的生物功能，在各种环境中都发挥着重要作用，一些微生物还可以实现生物合成或吸收有害物质的功能，对人类和环境都起着重要的保护作用。

但是，微生物的生长受到环境因素的影响，有些微生物的生长受到特殊的影响，在良好的条件下可以良性生长，但在恶劣的条件下生长受到阻碍，甚至致死。

理化因素主要是指温度、pH值、湿度、酸碱度和盐分等环境因素对微生物生长带来的影响。

首先，温度是影响微生物生长的主要因素之一。

微生物的生长和维持是有条件的，微生物的温度适宜范围取决于微生物的种类。

大多数微生物的适宜温度在20-40℃，其他如极寒菌、极热菌则在它们比较适宜的低温和高温条件下最适合生长。

其次，pH值是影响微生物生长最重要的因素之一，一般来说不同的微生物对pH值的适宜性也有所不同，大多数微生物在pH值为6.5-7.5之间有最佳生长环境。

湿度是影响微生物生长的另一个重要因素，大多数水系微生物喜欢潮湿的环境，不同微生物对湿度的需求也不完全一致，一些微生物喜欢湿度的低温，而另一些微生物则亲和较高的湿度空间。

此外，酸碱度和盐分也是影响微生物生长的重要因素。

大部分微生物最适合在中性环境中生长，但也有一些喜欢酸性或碱性的生境，从而影响其生长和繁殖。

同时，大多数微生物还需要一定浓度的盐，例如细菌、真菌等。

不同的微生物在盐分分布方面也有所不同，因此在微生物繁殖中，要注意控制好盐分的合理分布，以获得良好的生长效果。

通过以上介绍可以看出，理化因素对微生物生长有非常重要的影响，如果不能合理控制和管理，微生物的生长将不能得到有效的推动和保护。

因此，在人们进行微生物发酵、培养等活动时，要根据因子的类别、体外条件等多方面综合因素考虑，选择适合微生物生长的理化条件，从而更好地促进微生物生长与繁殖。

第五章微生物的生长及影响因素先介绍如何在实验室或生产实践中使微生物生长，即如何培养微生物；然后介绍微生物生长的规律（包括个体和群体）；以及环境条件对微生物生长的影响；最后讨论控制微生物生长特别是有害微生物生长的方法。

生长：微生物个体重量的增加和体积增大的现象。

繁殖：微生物数量增多的现象。

第一节微生物生长一、微生物的培养方法（一）微生物的纯培养及获得方法1.纯培养：微生物学将从一个细胞或一种细胞群繁殖得到的后代叫作纯培养。

2.获得方法（分离方法）：只有分离到微生物的纯菌种，才能研究和利用微生物，目前常用的分离方法有：①释倒平板法：按不同的稀释度将待分离的材料进行稀释（10倍稀释法），然后分别倒平板，培养得到单一菌落，挑取，分离，纯化即得。

②平皿划线法：在培养基表面用接种环平行或连续划线，培养可得单菌落，分离纯化得纯培养。

平行扇形连续③单细胞挑取法：用单细胞挑取仪（显微镜挑取器）在显微镜下直接挑取单个细胞（菌体）进行培养，而获得纯培养的方法。

④选择培养基分离法：用只适于一种微生物生长的培养基培养，结果只有一种微生物生长，挑取即得。

⑤涂抹培养皿分离法：平板上滴0.2ml菌悬液，用玻璃刮棒涂抹，培养后挑取菌落，纯化即得。

另外，有煮沸法分离芽孢杆菌；利用致死温度的不同分离噬菌体。

（二）微生物的培养方法1.好氧培养法：a.实验室：试管斜面，平板。

b.工业：半固体物料（浅盘法，转桶法，厚层培养法）c.食用菌：袋栽法，床栽法。

2.固体培养法：a.实验室：摇瓶培养法，试管液体培养法，三角瓶浅层培养法，小型台式发酵罐等。

b.工业：发酵罐（通用型搅拌发酵罐，气泡塔型发酵罐，其他形式的发酵罐）。

3.厌氧培养法：a.验室：厌氧培养皿，厌氧试管，厌氧罐。

b.工业：液体静置培养法。

二、微生物的同步生长及同步培养方法1.同步培养法：能使培养物中所有的微生物细胞都处于相同的生长阶段的培养方法成为同步培养法。

2.同步生长：培养物中的所有微生物细胞都处于同一生长阶段，并都能同时分裂的生长方式。

生长是微生物与外界环境因素共同作用的结果。

环境条件的改变，可引起微生物形态、生理、生长、繁殖等特征的改变；或者抵抗、适应环境条件的某些改变；当环境条件的变化超过一定极限，则导致微生物的死亡。

为了抑制和消除微生物的有害作用，人们常采用多种物理、化学或生物学方法，来抑制或杀死微生物。

常用以下术语来表示对微生物的杀灭程度。

灭菌：用物理或化学方法杀灭物体上所有的微生物（包括病原微生物和非病原微生物及细菌芽胞、霉菌孢子等），称为灭菌。

消毒：用物理或化学方法仅能杀灭物体上的病原微生物，而对非病原微生物及芽胞和孢子不一定完全杀死，称为消毒。

用来消毒的药物称为消毒剂。

防腐：防止或抑制微生物生长和繁殖的方法称为防腐或抑菌。

用于防腐的化学药品称为防腐剂。

某些化学药物在低浓度时为防腐剂，在高浓度时则成为消毒剂。

无菌：指没有活的微生物存在。

采取防止或杜绝一切微生物进入动物机体或物体的方法，称为无菌法。

以无菌法操作时称为无菌操作。

在进行外科手术或微生物学实验时，要求严格的无菌操作，防止微生物的污染。

不同的微生物对各种理化因子的敏感性不同，同一因素不同剂量对微生物的效应也不同，或者起灭菌作用，或者可能只起消毒或防腐作用。

在了解和应用任何一种理化因素对微生物的抑制或致死作用时，还应考虑多种因素的综合效应。

例如在增高温度的同时加入另一种化学药剂，则可加速对微生物的破坏作用。

大肠杆菌在有酚存在的情况下，温度从30℃增至42℃时明显加快死亡；微生物的生理状态也影响理化因子的作用。

营养细胞一般较孢子抗逆性差，幼龄的、代谢活跃的细胞较之老龄的、休眠的细胞易被破坏；微生物生长的培养基以及它们所处的环境对微生物遭受破坏的效应也有明显的影响。

如在酸或碱中，热对微生物的破坏作用加大，培养基的粘度也影响抗菌因子的穿透能力；有机质的存在也干扰抗微生物化学因子的效应，或者由于有机物与化学药剂结合而使之失效，或者有机质覆盖于细胞表面，阻碍了化学药剂的渗入。

理化因素对微生物的影响理化因素是指涉及物理和化学特性的因素，对微生物的生长和生存状况产生影响。

以下是一些典型的理化因素及其对微生物的影响：1.温度：温度是微生物生长的一个重要因素。

微生物可以根据其对温度的适应性，分为嗜冷微生物、嗜热微生物和中温微生物。

高温可以影响蛋白质的结构，导致酶活性的丧失，进而抑制微生物的生长和代谢活动。

低温则会降低微生物的酶活性和生长速度。

2.pH值：不同微生物对酸碱度的适应性也是不同的。

酸性环境会影响微生物的酶活性和细胞膜的完整性，从而抑制微生物的生长。

碱性环境则可能改变细胞内部的酶活性和物质转运机制。

3.氧气浓度：氧气是许多微生物生长所必需的，但是有些微生物可以在氧气缺乏的环境中生长，称为厌氧微生物。

这些微生物通过代谢路径的改变，适应了氧气缺乏的环境条件。

4.湿度：湿度对微生物的生长和传播起到重要的影响。

微生物对湿度要求不同，有些微生物适应高湿环境，而另一些微生物则适应低湿环境。

水分过多或过少都会影响微生物的生长能力和繁殖速度。

5.营养物质：微生物的生长需要一定的营养物质，包括碳源、氮源、矿物质和微量元素等。

这些物质对微生物的生长速率和代谢途径起到重要的作用。

在培养微生物时，不同的培养基配方可以选择性地培养特定的微生物。

6.光照：光照条件对微生物有着不同的影响。

光合微生物通过光合作用获得能量，而其他微生物在光照条件下可能受到光线的伤害。

此外，环境中的UV光线也会对微生物产生杀灭或抑制作用。

7.电离辐射：辐射是一种常见的物理因子，对微生物的生长和DNA损伤产生重要影响。

高剂量的辐射会导致微生物的死亡，而较低剂量的辐射可能引起突变和遗传修饰。

总的来说，理化因素对微生物的影响是复杂的，微生物可以通过适应和调节自身代谢途径来适应不同的理化因素。

对理化因素的深入研究有助于了解微生物的生存机制和应用。

实验八物理、化学因素对微生物的影响1 目的1.1 观测氧气、温度、紫外线对微生物生长的影响1.2 认识细菌芽孢对热、紫外线的抗力2 原理环境因素包括物理因素、化学因素和生物因素，不良的环境条件使微生物的生长受到抑制，甚至导致菌体的死亡。

但是某些微生物产生的芽孢，对恶劣的环境条件有较强的抵抗能力。

我们可以通过控制环境条件，使有害微生物的生长繁殖受到抑制，甚至被杀死；而对有益微生物，通过调节理化因素，使其得到良好的生长繁殖或产生有经济价值的代谢产物。

根据微生物对氧气的需求，可把微生物分为好氧菌、厌氧菌和兼性好氧菌。

在鉴定细菌时，常以它们的好氧性作为指标。

温度是影响微生物生长的重要因素之一。

根据微生物生长的最适温度范围，可分为高温菌、中温菌和低温菌，自然界中绝大部分微生物属于中温菌。

紫外线主要作用于细胞内的DNA，轻则使微生物发生突变，重则造成微生物死亡。

紫外线照射的剂量与所用紫外光灯的功率(瓦数)、照射距离和照射时间有关。

紫外线透过物质的能力弱，一层黑纸足以挡住紫外线的通过。

3 材料3.1 菌种大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、粘质沙雷氏菌。

3.2 培养基肉膏蛋白胨培养基、葡萄糖蛋白胨培养基、麦芽汁葡萄糖培养基、察氏培养基。

3.3 其他物品培养皿、无菌圆滤纸片、镊子、无菌水、无菌滴管、水浴锅、紫外线灯、黑纸、试管、接种针、温箱、刮铲、吸管、调温摇床、分光光度计。

（一）物理因素对微生物生长的影响1 氧气对微生物生长的影响1.1 流程半固体培养基→接种→培养→观察比较→记录结果1.2 步骤1.2.1制备试管培养基依据培养基配方制作肉膏蛋白胨半固体培养基，灭菌备用。

1.2.2接种与培养取上述试管7支，用穿刺接种法分别接种枯草芽孢杆菌、大肠杆菌和丙酮—丁醇梭菌，每种菌接种2支培养基试管，剩余一支作为空白对照。

注意：穿刺接种到上述培养基中时，必须穿刺到管底。

在37℃恒温箱中培养48h。

1.2.3观察结果取出试验样品，观察各菌株在培养基中生长的部位。

影响微生物生长的理化因素一、温度1、干热法：1）焚烧：适用于无经济价值的2）干烤：利用热空气灭菌用法：160℃,2小时适用于玻璃器皿及耐热的器皿特点：由于空气传热穿透力差，菌体在脱水状态下不易杀死。

所以温度高、时间长。

2、湿热法：利用饱和热蒸汽灭菌特点：温度低、时间短、灭菌效果好原因：1) 菌体内含水量越高，则凝固温度越低；2) 蒸汽冷凝会放出潜热；3) 饱和水蒸汽穿透力强；4) 湿热易破坏细胞内蛋白质大分子的稳定性，主要破坏氢键结构。

方法：煮沸法巴斯德消毒法间歇灭菌法高压蒸汽灭菌1）煮沸消毒法方法：水煮100℃—30min适用：注射器、解剖用具等。

可杀死所有营养体和部分芽孢。

2)巴斯德消毒法：方法：65℃ or 71℃—15min 135 ℃ or 150 ℃—2sec适用：牛奶、饮料等。

不破坏营养物质，并杀死病原菌。

3）间歇蒸汽灭菌法：方法：37 ℃培养37 ℃培养100℃-30min 100℃-30min 100℃-30min用水蒸汽把培养基加热到100℃，分几次蒸煮以达到彻底灭菌又保护营养成分的目的。

适用：营养含量高、不适于用高压蒸汽灭菌的特殊培养基、药品的灭菌。

此法麻烦、周期长4）高压蒸汽灭菌法：利用水的沸点随水蒸气压力的增加而上升，以达到高温灭菌目的的方法。

方法：一般121℃（1kg/cm2或15磅/英寸2）-20min。

适用：耐高温物品。

注意事项：排净冷空气；灭菌终了，缓慢降压；灭菌结束，趁热取出物品。

影响灭菌的因素：不同菌种、不同菌龄对热的敏感性不同；培养基成分；灭菌时间的对数与灭菌绝对温度的倒数呈线性关系，即：灭菌温度越高，时间越短；菌浓度对灭菌时间有影响。

高压蒸汽灭菌对培养基的影响:会产生混浊或形成不溶性沉淀改变某些营养成分：1)低pH下，糖类、琼脂发生水解；2）PO4-3存在，葡萄糖生成酮糖，菌不利用；3）色深：还原糖羧基与蛋白质、氨基酸等在高温下发生maillard反应，使糖、蛋白质等失去营养。

物理化学因素对微生物的影响实验报告(一)物理化学因素对微生物的影响实验报告实验目的•了解不同物理化学因素对微生物生长和存活的影响•掌握不同物理化学因素调节微生物生长和存活的最佳条件实验材料和方法实验材料•酵母菌•营养琼脂培养基•pH试纸•恒温箱•温度计•活性炭•暗箱•紫外线灯实验方法温度对微生物生长的影响1.按照质量比1:10在琼脂培养基中加入活性炭，用以吸附空气中的杂质和有害物质2.取少量的酵母菌放入琼脂培养基中3.调节恒温箱的温度，分别设定为10℃、25℃、37℃和50℃4.将含有酵母菌的琼脂培养基放置在不同的温度下培养5.24小时后观察不同温度下酵母菌的生长情况pH值对微生物生长的影响1.取少量酵母菌放入琼脂培养基中2.在琼脂培养基中滴加NaOH或HCl溶液，分别调节pH值为4、6、8和103.将含有不同pH值的琼脂培养基放置于恒温箱中培养4.24小时后观察不同pH值下酵母菌的生长情况光照对微生物生长的影响1.取少量酵母菌放入琼脂培养基中2.置于暗箱内进行遮光处理3.置于紫外线灯下进行照射处理4.分别放置于恒温箱中培养5.24小时后观察不同光照条件下酵母菌的生长情况实验结果温度对微生物生长的影响•温度为10℃时，酵母菌生长缓慢，菌落小且较稀疏•温度为25℃时，酵母菌生长迅速，菌落较大且密集•温度为37℃时，酵母菌生长明显减缓，菌落变小稀疏•温度为50℃时，酵母菌生长明显抑制，无法生长pH值对微生物生长的影响•pH值为4时，酵母菌生长缓慢，菌落小且稀疏•pH值为6时，酵母菌生长迅速，菌落较大且密集•pH值为8时，酵母菌生长缓慢，菌落较小•pH值为10时，酵母菌无法生长光照对微生物生长的影响•暗箱内的酵母菌生长缓慢，菌落小样本稀疏•紫外线照射下的酵母菌生长迅速，菌落较大密集实验结论•温度对微生物的生长和存活有着显著的影响，适宜的温度范围可以促进微生物的生长和繁殖，并且不同的微生物对温度的适应范围有所不同•pH值是影响微生物生长和代谢能力的重要因素，不同的微生物对于适宜的pH值有所不同，因此调节培养基pH值是进行微生物培养和研究的重要步骤•光照条件也会对微生物生长和代谢能力产生影响，光照时微生物进行光合作用和其他代谢活动所需的营养和能量来源会得到保障实验启示物理化学因素是影响微生物生长和繁殖的重要因素之一，不同的微生物对这些因素的适应能力有所不同。