环境因素对微生物生长的影响.doc
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微生物生长与环境因素的关系微生物是一种非常重要的生物,它们在地球上的生态系统中占有重要且广泛的地位。
微生物的生长和生存是受到环境因素的影响的,不同的环境因素会对微生物的生长速度、数量和代谢活动产生不同的影响。
在本文中,我们将讨论微生物生长与环境因素之间的关系,探讨环境因素对微生物的生长和生存的影响。
1. 温度对微生物生长的影响微生物的生长速度和数量都是与温度密切相关的。
微生物可以在不同的温度下生长,但是不同的微生物对温度的适应范围是不同的。
一般来说,微生物的生长速度在其最适生长温度范围内最快,超出该范围则生长速度减缓或停止。
温度对微生物的生长速度和数量的影响与微生物的生态类型有关。
温度是一个非常重要的因素,它控制微生物的生长,代谢和繁殖。
在环境中,微生物通常处于最适温度范围内,因为这是它们生长最快和最有效的温度。
此外,在较高温度下,微生物会受到热释放的压力,这会导致代谢产物的累积,从而使细胞停止生长。
2. pH对微生物生长的影响微生物生长所需的pH值与微生物种类相关,不同的微生物对pH的适应范围不同。
通常,微生物生长的最适pH值在7.0左右,当pH值增高或降低时,微生物的生长速度会减缓或停止。
pH值对微生物的生长有两个方面的影响。
一方面,pH值可以影响微生物细胞的代谢和营养的吸收。
在pH值偏离最适值时,会影响到细胞结构,从而影响代谢和吸收。
另一方面,pH值可以影响微生物的酶的活性,从而影响微生物细胞内反应的速率和数量。
3. 湿度对微生物生长的影响微生物的生长速度和数量受到络湿度的影响。
根据菌种的适应性不同,不同的菌种可以在不同的液态或固态环境中生长繁殖。
在过高或过低的络湿度下,微生物的生长速度会减缓或停止。
湿度的影响与环境中的氧气含量有关。
在一些微生物环境中,氧气可以通过大气层直接进入微生物菌液中。
这成为生物反应器的工作原理之一。
但是,在高湿度的环境中,氧气会被阻隔,使微生物无法进行代谢活动,从而导致停滞或死亡。
8第五章第3节环境因素对微生物生长的影响在微生物生长的过程中,环境因素起着至关重要的作用。
这些环境因素包括温度、湿度、pH值、氧气浓度等等。
下面将对这些环境因素对微生物生长的影响进行论述。
一、温度对微生物生长的影响温度是微生物生长的重要环境因素之一。
不同微生物对温度的适应范围有所不同。
一般来说,微生物的生长速率随温度的升高而加快,直至达到其最适生长温度。
超过最适生长温度后,微生物的生长速率会迅速下降,甚至停止生长。
因此,合适的温度可以促进微生物的生长,而过高或过低的温度则会抑制微生物的生长。
二、湿度对微生物生长的影响湿度也是微生物生长的重要环境因素之一。
微生物需要一定的湿度水平才能正常生长繁殖。
一般来说,湿度过高会导致微生物生长过快,容易滋生细菌和霉菌等有害物质;而湿度过低则会抑制微生物的生长,使其处于休眠状态。
因此,合适的湿度水平对于微生物的生长至关重要。
三、pH值对微生物生长的影响pH值是指溶液中氢离子(H+)的浓度。
微生物对于pH值的适应范围有所不同。
一般来说,细菌对pH值的适应范围较广,可以在酸性和碱性环境中生长;而真菌和酵母菌对pH值的适应范围相对较窄,多数喜欢中性或微酸性环境。
当pH值偏离微生物的适应范围时,会抑制微生物的生长。
四、氧气浓度对微生物生长的影响氧气是微生物生长必需的物质,但不同微生物对氧气浓度的需求有所差异。
氧气浓度高的环境适合厌氧菌的生长,而氧气浓度低的环境适合嗜氧菌的生长。
此外,还存在一些微生物可以适应氧气浓度变化的环境,这些微生物被称为耐氧菌。
因此,不同氧气浓度对微生物的生长有着不同的影响。
综上所述,环境因素对微生物生长具有重要影响,其中温度、湿度、pH值和氧气浓度是最为关键的因素之一。
在微生物研究和应用中,考虑到这些环境因素的影响,合理调控和掌握这些因素对微生物的生长具有重要意义。
只有在适宜的环境条件下,微生物才能良好生长、代谢和发挥其应用价值。
环境因素对微生物生长的影响要想控制微生物的污染,我们需要先了解微生物的生长和生存的特点。
微生物生长与生存是微生物与外界环境因素共同作用的结果,适宜的环境条件,微生物可以快速生长繁殖;当适宜的环境条件发生改变时,可引起微生物形态、生理生长、繁殖等特征的改变,从而抑制微生物的生长。
当环境条件的变化超过一定极限,则导致微生物的死亡。
一般来说,微生物的生长影响因素主要包括:01 温度温度是影响有机体生长与存活的最重要的因子之一。
按照微生物的最适生长温度可以将它们分为嗜冷型、嗜温型和嗜热型三大类。
其中,嗜温型微生物所占比例最大,其最适温度一般在25℃~43℃之间,它们也是引起绝大多数食品腐败变质的罪魁祸首。
在一般情况下,温度每升高10℃,生化反应速率增加一倍。
温度对微生物的影响主要表现在低于最适温度时,微生物的生理代谢活动受抑制,可以让食品微生物休眠,但不会导致死亡。
随温度的升高微生物生长速度逐渐升高,而高于最适温度时,生长速度随温度的升高而降低,直至超过耐受温度彻底失活死亡。
一般来说5~60℃是敏感温度,大部分的微生物可以在这个温度范围生长繁殖。
所以正确的食品保存是在5℃以下和60℃以上。
图1常见微生物生存温度02 水分活度水分活度对微生物细胞内其他化学反应和微生物的生长繁殖具有重要的影响。
因此,作为食品中水活度的关键决定因素,食品中的水活度和环境相对湿度对微生物生长的重要作用不言而喻。
水活度αw指食品中水分存在的状态,即水分与食品结合程度(游离程度)。
水活度用以预测食品的稳定性和微生物繁殖的可能性。
通常,当食品中αw低于0.5时,微生物是无法繁殖的;当食品中αw为0.95~1.00时,食品中的常见微生物将迅速繁殖,导致食品的腐败变质。
在日常生活中也常用烘干、晒干和熏干等方法来降低水活来保存食物。
图2不同食品的水分活度和微生物的耐受度03 PH微生物中多数细菌的最佳pH值为 6.5~7.5,适应范围pH4~10 ; 霉菌和酵母菌可在酸性或偏碱性环境生活,最喜欢 pH 3~6 的环境。
环境因素对微生物生长和适应的影响研究微生物是一类极其广泛的生物群体,它们可以生存在任何环境中,包括极端环境。
而环境因素是微生物生长和适应的重要因素,它们对微生物生长和适应的影响研究一直是微生物学领域的热门话题。
一、温度因素和微生物生长温度是微生物生长最基本的环境需求之一。
温度过低或过高都会使得微生物的生长受到不同程度的限制。
对于不同的微生物而言,其适宜生长的温度范围是不同的。
以细菌为例,嗜热菌是一类生长于高温环境下的细菌,它们能够在55℃~80℃的环境中正常繁殖。
而嗜冷菌生长适宜温度范围则在0℃~20℃之间。
因此,对于不同的微生物而言,选择合适的生长温度是十分重要的。
温度不仅影响微生物生长速度,还会影响微生物的代谢和营养物质利用。
低温环境下,微生物代谢变缓,能量的生成也会受到影响。
而高温环境下,微生物代谢会加快,但过高的温度又会对微生物的蛋白质和核酸结构产生不良影响。
因此,对于微生物的研究而言,选择合适的温度和控制温度对其生长状态的影响是非常重要的。
二、PH值因素和微生物生长PH值是介质酸碱性的量度,也是影响微生物生长和代谢的一个重要因素。
微生物对酸碱度的适应性差别非常大,有的微生物可以在极端的酸性或碱性环境下生存,而有的微生物则对PH值变化非常敏感。
以厌氧菌为例,这类细菌生长繁殖适宜的PH值范围一般在7.0~7.5之间。
而耐酸性细菌能够在PH酸性环境中生长,如耐酸杆菌在PH3左右的环境仍能生长繁殖。
不同PH值对微生物的生长和代谢产生的影响也是非常不同的。
低PH值会使得介质中的蛋白质、酶和细胞壁分解,高PH值则会使这些物质凝聚在一起,从而阻碍营养物质进入微生物体内。
因此,PH值的控制是微生物生长和代谢优化的重要手段之一。
三、水分因素和微生物生长水分是微生物生长和代谢的必要条件之一。
不同的微生物对水分的需求也不同。
以细菌为例,厌氧细菌在生长的过程中只需要少量的水分,但一旦进入静止状态,就需要较低水分量才能存活。
环境因素对微生物生长的影响环境因素对微生物生长的影响环境因素对微生物生长的影响•一、温度的影响•一、温度的影响•1.高温的影响一般来说无芽孢的细菌在水中加热到100?迅速死亡。
•1.高温的影响一般来说无芽孢的细菌在水中加热到100?迅速死亡。
• (一)高温杀菌的机理 (一)高温杀菌的机理• 提问:, • 提问,1)蛋白质、核酸变性2)细胞膜溶解细胞膜中的脂类在高温作用下溶解,“失血过多”1)蛋白质、核酸变性2)细胞膜溶解细胞膜中的脂类在高温作用下溶解,“失血过多”(二)影响高温杀菌的因素(二)影响高温杀菌的因素• 细菌的种类、含水量、芽孢有无、以及湿热或干热细菌的种类、含水量、芽孢有无、以及湿热或干热1)细菌种类2)含水量2)含水量• 细菌细胞含水量高的更容易被杀死。
细菌细胞含水量高的更容易被杀死分子层次现象——蛋白质的凝固温度与含水量有关,含水量越高,蛋白质凝固温度越低,分子层次现象——蛋白质的凝固温度与含水量有关,含水量越高,蛋白质凝固温度越低,反之亦然。
3)芽孢反之亦然。
3)芽孢4)湿热与干热 4)湿热与干热湿热—水蒸汽 ( 121? 20,30min) 湿热—水蒸汽 (160,170? 2h灭菌) 干热—热空气 (干热—热空气 (•提问:,湿热灭菌温度低时间短•保水(热空气蒸发蛋白质水分); •提问:,湿热灭菌温度低时间短•保水(热空气蒸发蛋白质水分); •蒸汽冷凝放热; •蒸汽冷凝放热;•凝水热传导能力强于空气;2.适宜温度•凝水热传导能力强于空气;• 提问:为什么会存在适宜温度, 提问:• 酶的活性• 酶的活性• 根据细菌适宜温度的不同,可将细菌分为四大类,根据细菌适宜温度的不同,可将细菌分为四大类• 嗜冷菌、嗜中温菌、嗜热菌、嗜超热菌。
嗜冷菌、嗜中温菌、嗜热菌、嗜超热菌• 废水中的细菌一般都是嗜中温菌,最适温度多在30?左右,嗜• 废水中的细菌一般都是嗜中温菌,最适温度多在,嗜30?左右冷菌和嗜热菌占少数。
微生物的生长和环境因素对微生物生长的影响微生物是指那些无法透过裸眼看见的微小生物。
它们可能在我们身边,却常常被忽视。
然而,微生物对于环境和人类的生活产生着很大的影响。
微生物的生长和环境因素是微生物学中的一个重要研究领域。
在本文中,我们将深入探讨微生物的生长和环境因素对微生物生长的影响。
一、微生物的生长微生物的生长可以通过培养基、时间、温度、pH值等因素来控制。
在满足最适合生长的环境条件下,微生物会以几何倍数增长,一种微生物的数量在短时间内可以增加到成千上万。
微生物生长的速度以及其数量的变化是由很多因素决定的。
这些因素包括:1. 不同微生物有不同的生长速度不同的微生物对环境因素的适应能力是不同的,不同的微生物对环境的要求也不同。
比如,细菌和真菌在不同的培养基环境下的生长速度和条件不同。
因此,在进行微生物研究时要对不同的微生物反应采取不同的策略。
2. pH值的影响pH值是微生物生长中的一个非常重要的因素。
不同的微生物有他们适合生长的pH值范围。
当菌株进入不同的环境时,pH值会影响微生物的生长速度。
在一般情况下,微生物生长的最适pH值在酸性和碱性范围之间。
因此,在制备培养基时,必须根据微生物生长的pH值选择酸碱度值,以为微生物生长创造一个适宜气氛。
3. 季节的影响季节变化也会影响微生物的生长速度和数量。
例如夏季,温度和湿度都比较高,因此细菌和真菌的生长速度会更快。
相反,冬季的低温和干燥使得微生物的增长减缓。
二、环境因素对微生物生长的影响环境因素是微生物生长的主要因素。
环境温度、潮湿度、空气质量等对微生物生长的影响是明显的。
那么,这些环境因素对微生物的生长产生了什么影响呢?1. 温度温度是影响微生物生长的主要因素之一。
不同的微生物对温度的适应性不同,且温度适应性范围亦不同。
温度的升高会加速微生物的生长速度。
相反,过低或过高的温度会抑制微生物的繁殖。
例如,大肠杆菌(E. coli)的最适宜生长温度为37°C。
环境因素对微生物的影响微生物在自然界中具有非常重要的生态角色,它们分布在各个环境中,包括土壤、水体、空气、植物表面及动物体内等。
环境是微生物的生长和繁殖的关键因素之一,不同的环境会对微生物的生长和代谢产生不同的影响。
因此,本文将从温度、湿度、光照、气体、营养物质和污染物等方面探讨环境因素对微生物的影响。
一、温度对微生物的影响微生物的生长和代谢都需要适宜的温度条件。
一般来说,微生物可以分为低温微生物、中温微生物和高温微生物三类。
低温微生物能在0-20℃的环境中生长和繁殖,如一些海洋浮游微生物、钓鱼岛蓝藻等。
中温微生物能在20-45℃的环境中生长和繁殖,如大肠杆菌等常见菌种。
高温微生物则能在45-100℃以上的环境中生长和繁殖,如古菌、双歧菌等。
温度对微生物的影响主要表现在以下几个方面:1.生长速度:不同温度下,同一种微生物的生长速度存在差异。
低温下微生物生长速度较慢,高温下生长速度较快。
2.营养代谢:高低温度均会影响微生物的代谢方式,影响其对营养物质的需求和利用率。
3.结构和形态:微生物在不同的温度下,可能会产生不同的膜结构和形态,如高温下的双歧菌可能形成纤维状的生长方式。
4.生长期:不同种类的微生物其生长期在不同的温度下会有所不同,例如一些海洋浮游微生物在低温环境下其生长速度会快速下降且寿命会缩短。
二、湿度对微生物的影响湿度是指空气中水分含量的大小,对微生物生长和繁殖具有一定的影响。
通常来说,微生物对湿度变化的适应能力较强,其生存的温度、营养和其他环境因素也会影响其在湿度条件下的表现。
湿度对微生物的影响主要表现在以下几个方面:1.水分含量与生长速度:微生物生长和繁殖的速度取决于其环境中的水分含量,长期处于干旱状态下的微生物容易死亡或处于休眠状态。
2.抗逆能力:适宜的湿度环境可以提高微生物的抗逆能力,使其更加耐受低温、干旱等环境压力。
3.水分含量与营养物质利用率:水分含量较高的环境中,微生物对营养物质的利用率较高,可以更快速地进行代谢和生长。
环境因素对微生物生长的影响微生物是一类广泛存在于自然界中的生物体,它们在很多方面都对我们人类的生活产生着重要作用。
例如,微生物可以帮助我们分解有机物,产生酸奶、面包等食品,还可以造福医学领域。
然而,微生物的生长过程并非无限制的,它们需要特定的环境来支持其繁殖和生存。
在本文中,我们将探讨环境因素对微生物生长的影响。
温度微生物对温度的响应程度各不相同,不同类型的微生物有其适宜的生长温度范围。
例如,人体中的大多数微生物在37℃-40℃的温度条件下最易繁殖。
当环境温度过低或过高时,微生物的繁殖速率会受到很大的限制,甚至可能无法继续进行生长。
在极端低温条件下,一些微生物会形成孢子进入休眠状态,以免受到极端条件的伤害。
氧气微生物的氧气需求也有所不同。
有些微生物对氧气的需求较高,称之为需氧生物;有些则只需要微量氧气或不需要氧气即可生长,称之为厌氧生物。
需氧生物常见于自然界中空气流通的环境中,而厌氧生物则多出现在一些低氧甚至无氧的环境中,如深海、泥沼等。
酸碱度微生物对环境酸碱度的敏感度也各不相同。
一些微生物可以在弱酸性或弱碱性条件下繁殖,而另一些则对这些条件无法适应。
不同微生物种类对于环境酸碱度的耐受度差异极大,需要在实验室中进行具体的测试才能得出结论。
营养物质微生物的繁殖需要特定的营养物质支持,如碳源、氮源、磷源等。
在某些情况下,微生物可以在没有一个或多个必需的营养物质的情况下生存,但它们的繁殖速率会受到限制。
例如,一些微生物可以在缺氮的情况下使用氨基酸代替氮源,在缺磷的情况下利用一些磷酸盐或者其他磷的化合物替代。
其他环境因素除了上述因素,微生物的生长还受到其他环境因素的影响,例如光线、湿度、压力、药物和病原体等。
一些微生物只能在光线的存在下繁殖,而另一些则完全不需要光线。
湿度对于微生物的生长也有一定的影响:过高或过低的湿度不利于微生物的生长。
在高压下,一些微生物可以生长繁殖,而在正常压力下则无法繁殖。
基因突变、药物和病原体的侵扰也会影响微生物的生长。
环境因素对微生物生长的影响微生物是存在于地球上各种环境中,包括土壤、水体、大气、内部和表面等各种地方。
环境因素对微生物生长和生态系统的稳定性有着重要的影响。
本文将讨论温度、pH值、水分、氧气含量和营养物质对微生物生长的影响。
首先,温度是微生物生长的重要因素。
每种微生物都有其适宜的生长温度范围。
其中,一些微生物只能在极寒或极热的环境中生长,如极地和热泉中的微生物。
大多数微生物生长的温度范围介于20℃至40℃之间。
高于最适生长温度或低于最适生长温度都会限制微生物的生长速度。
温度的变化可以改变微生物的代谢速度、细胞膜结构和酶的活性。
其次,pH值对微生物生长有显著影响。
每种微生物都有其适宜生长的pH范围。
大多数微生物适宜生长在pH6-8之间,但也有一些微生物对于酸性或碱性环境更具适应性。
当环境的pH超出微生物的适宜范围时,微生物的生长速率会下降,甚至停止生长。
水分是微生物生长的关键因素之一、细胞内的水是微生物生存所必需的,因为水是微生物代谢反应的基础。
微生物可以生长在不同水分含量的环境中,包括湿润土壤、浅水体和干旱环境等。
如果水分过低或过高,都会对微生物的生长产生负面影响。
高温和低水分使得微生物的代谢活性降低,甚至会导致细胞死亡。
氧气含量也是影响微生物生长的关键环境因素之一、微生物可以被分为需氧菌、厌氧菌和嗜氧需氧菌三类。
需氧菌需要充足的氧气来进行细胞呼吸和能量合成。
厌氧菌在没有氧气的环境下生长,它们通过发酵或其他方式来获得能量。
嗜氧需氧菌既可以在氧气充足的环境下生长,也可以在缺氧的环境中生长。
氧气含量的变化会改变微生物的生长速率和细胞呼吸的方式。
总之,环境因素对微生物的生长具有重要影响。
温度、pH值、水分、氧气含量和营养物质的变化会显著影响微生物的生理状态和生态系统的稳定性。
因此,在微生物的研究和应用过程中,对环境因素的了解和控制是至关重要的。
环境因素对微生物生长的影响•一、温度的影响•1.高温的影响一般来说无芽孢的细菌在水中加热到100℃迅速死亡。
•(一)高温杀菌的机理•提问:?1)蛋白质、核酸变性2)细胞膜溶解细胞膜中的脂类在高温作用下溶解,“失血过多”(二)影响高温杀菌的因素•细菌的种类、含水量、芽孢有无、以及湿热或干热1)细菌种类2)含水量•细菌细胞含水量高的更容易被杀死。
分子层次现象——蛋白质的凝固温度与含水量有关,含水量越高,蛋白质凝固温度越低,反之亦然。
3)芽孢4)湿热与干热湿热—水蒸汽(121℃ 20~30min)干热—热空气(160~170℃ 2h灭菌)•提问:?湿热灭菌温度低时间短•保水(热空气蒸发蛋白质水分);•蒸汽冷凝放热;•凝水热传导能力强于空气;2.适宜温度•提问:为什么会存在适宜温度?•酶的活性•根据细菌适宜温度的不同,可将细菌分为四大类,•嗜冷菌、嗜中温菌、嗜热菌、嗜超热菌。
•废水中的细菌一般都是嗜中温菌,最适温度多在30℃左右,嗜冷菌和嗜热菌占少数。
3.低温•低温——细胞结冻~最适温度下限•进入休眠状态•提问:?酶活性降低,导致代谢、遗传普遍停滞;•膜细胞流动性变差。
•一旦获得适宜温度,即可恢复活性•提问:细胞内外冻结易导致死亡,原因何在?•冰渣导致细胞膜破裂,失“血”过多•嗜中温菌(耐冷喜温)一般在5℃以下处于休眠状态,因此通常实验室用冰箱的4℃冷藏温度保藏细菌,或甘油、石蜡冷冻保存菌种?低温下冷藏的食物变质———嗜冷细菌(或霉菌)的最适宜温度在5~15℃之间。
提问:嗜冷细菌的秘密武器是什么?•—具备低温活性酶—细胞质膜含有大量的不饱和脂肪酸,在低温下能保持半流动性,使之能有效地集中必需的营养物质。
二、p H的影响•大多数细菌最适环境p H为6~8,可生存的p H范围在4~10之间。
•研究表明细胞内部由于细胞膜的屏蔽作用、磷酸盐缓冲及细菌能动的调节,p H一般都保持中性,环境的p H难以影响细胞内的p H变化。
•提问:外界的pH变化如何对细菌产生影响?1.影响细胞膜蛋白及胞外水解酶的活性•从而影响营养物的正常吸收与转运2.影响营养物的解离与吸收•主要影响一些极性营养物如脂肪酸、氨基酸•以乙酸的吸收为例•某些细菌,例如氧化铁硫杆菌和其他极端嗜酸茵,需在酸性环境中生活,其最适p H为3,在p H为1.5时仍可生活。
•各种工业废水通常设前调节池,维持曝气池p H7左右。
•事实上,净化污(废)水的微生物适应pH变化的能力比较强,p H6.5~8.5可不加调节。
三、氧化还原电位(O R P)•提问:什么是氧化还原电位?•——某物质与氢电极构成原电池时的电压高低,反映物质氧化性强弱。
•通常如何测定水样的氧化还原电位?p H测定仪m v档,其中一个惰性的铂丝电极与一个参比电极(如甘汞电极)提问:影响水样氧化还原电位的因素有哪些?氧化性物质(主要是氧气浓度)与还原性物质(有机物、H2S等)的含量好氧活性污泥法•控制在+200~+600m V是正常的•提问:过低过高如何调节?•改变曝气力度•厌氧污泥或污水处理系统应控制在在—100~—200m V•过高,将不利于厌氧细菌的生长,应改进工艺降低水中溶解氧量。
四、干燥•细菌基本上是生活在水中的生物。
•提问:环境中过于干燥,细菌如何生存?•(在不受热和其它外界因素干扰下)干燥细胞将处于长期休眠状态•——用干燥法防止食物腐败(细菌滋生)•如方便面、干果、肉干、葡萄干等。
•——用干燥法来保存细菌,如将细菌放置在干燥的沙土中可以长期保存。
•一旦提供潮气则会很快复活。
五.渗透压•———是不同溶液被半透膜隔离开时,由于膜半透性及两侧水分子浓度差异形成的水压。
•衡量方法:通常以一定浓度溶液与纯水间形成的渗透压作为该溶液的渗透压•提问:水将从渗透压一方流向渗透压的一方?•低、高•渗透压可影响细菌生存:1.相同渗透压溶液中•细菌细胞内水含量稳定,细菌生活得最好。
•等渗透压溶液——0.85%的食盐(N a C l)溶液(生理盐水)。
常作为进行细菌稀释分离的稀释液。
2.高渗透压溶液中•提问:哪些是高渗透压溶液?细菌会发生什么现象?•浓溶液;质壁分离•反用之—防腐(细菌滋生)•如用5~30%的盐水腌咸菜、咸鱼,用60~80%的糖溶液做蜜饯等。
•—海洋对各种病原菌(淡水菌)的杀灭•—高含盐废水(如油田采出水)难于生物处理的原因•提问:如何解决?•冲稀;防垢剂;细菌基因改造;3.低渗透压溶液•提问:细菌于其中会如何?如纯水•外界大量水流入细菌细胞内,细胞膨胀,甚至破裂。
•综合以上几点,在微生物实验室中稀释菌液,应该用生理盐水(0.85%)•(除非稀释后马上就用的可以用无菌的蒸馏水。
)六.光线(包括阳光和灯光)1.阳光提问:通常细菌在阴暗环境中能够更好的生长,原因?•紫外线(波长0.1~400n m)•一般细菌在紫外线下照射5m i n即能被杀死,芽孢则需10m i n。
紫外线波长在260n m左右者杀菌力最强•提问:杀菌机理?•蛋白质和核酸变性2.灯光•杀菌的光源•254n m的紫外光•缺点——穿透性很弱甚至于不能透过普通玻璃,因此只作为容器的表面杀菌,或无菌室中的空气杀菌。
(二)X-射线、γ射线(不带电)•来源——铱,X-射线10-3~0.1n m钴、镭,γ射线10-6n m•特点——高能量,穿透力强•已经开始被用于油田注水杀细菌(腐蚀性细菌)。
•杀菌机理——?•高能量激发水分解产生O·自由基或H2O2等强氧化剂•优缺点——?•一次性投资较大,但使用时成本较低,杀菌效果稳定七.超声波•提问:超声波——?•超过人的听觉能力上限20千H z(波长小于1.6c m)的声波•人工来源—振动头•几乎所有的细菌体都能被超声波所破坏,但敏感程度各有不同。
•*超声波的杀菌(或细胞破碎)的机理?八.化学药剂•指对细菌有抑制作用的药剂(对细菌生长有利的药剂被归于营养物)•1.无机药剂•(一)重金属•提问:机理?•与酶的—S H结合,使酶变性•低浓度时可作为细菌的营养物,高浓度则对细菌产生抑制。
•1)铜•硫酸铜对真菌和藻类的杀伤力比细菌强。
常用硫酸铜与石灰配制成的波尔多液,在农业上可用以防治某些植物病毒。
•提问:在远距离取水样作检测时,一般1L混合液中加10m l 质量浓度为1g/L的硫酸铜,原因何在?•抑制携带过程中微生物的呼吸,尽量保持水质不变。
(二)氧化剂与酸碱•提问:机理?•氧化细胞膜穿孔•0.1%的高锰酸钾溶液常用于消毒公用茶具和水果、皮肤。
•漂白粉、液氯、臭氧、三氯异氰尿酸:•常用于饮水或游泳池水的消毒。
•醋酸、石灰乳(生石灰:水=1:4~8可有效地消毒粪便和其它排泄物)2.有机药剂•(一)醇(中效)•提问:机理?•(对人•轻—脱水、损害胃粘膜•重—神经抑制—呼吸、心跳衰竭)•对微生物—•脱水剂和脂溶剂•可使蛋白质脱水、变性,溶解细胞质膜的脂类物质,进而杀死微生物机体。
•1)乙醇•体积分数为70~80%的乙醇杀菌力最强。
乙醇浓度过低或过纯杀菌力差;•提问:过纯?差•提示:革兰氏染色(95%乙醇脱色)•——可使细胞表面迅速失水,表面蛋白质沉淀变性形成一层致密薄膜,阻止乙醇分子进入菌体内,故杀菌差。
•2)甲醇•甲醇杀菌力差,对人有毒不作杀菌剂。
•3)其它醇•丙醇、丁醇及其他高级醇的杀菌力均比乙醇强,但由于不溶于水,不作杀菌剂。
(二)甲醛(高效)•甲醛是气体,质量浓度为370~400g/L的甲醛水溶液称为福尔马林,很有效的杀菌剂,是动物标本的防腐剂。
•其蒸气有强烈的刺激性,有杀菌和抑菌作用。
可用福尔马林蒸熏、消毒厂房及无菌室,用量为每立方米空间10m l。
•机理?•甲醛(-C=O)与酶蛋白质的氨基(一N H2)结合而干扰细菌的代谢机能。
(三)酚•低浓度时是微生物的营养源。
•10g/L的苯酚溶液在20min内可杀死细菌;30~50g/L的石炭酸溶液几min可杀死细菌•甲酚的杀菌力比其他酚强几倍,难溶于水,易与皂液或碱液形成乳浊液,叫来苏水。
医院中常用。
•杀菌机理:使蛋白质变性、破坏细胞膜的通透性。
(四)表面活性剂•中介——改变油与水的亲和力•——溶解改变细胞膜通透性,“失血”•(“公关”——糖衣炮弹)•阳离子型洗涤剂(有机铵盐新洁尔灭、A B S)杀菌力强。
非离子型的洗涤剂没有杀菌力。
3)染料•共同特征是具有共轭双键(C=N),对可见光具有选择吸光性•细菌蛋白质抑制剂,与蛋白质上的羧酸和核酸上的磷酸基结合,阻断细胞正常的代谢过程。
•紫药水就是1%浓度的结晶紫溶液(可致癌)。
•细菌单染色(结晶紫)时浓度一般在0.1%~5%范围内。
•活性污泥微生物经长期驯化,能分解染料,净化印染废水。
4)抗生素•抗生素有广谱和狭谱之分•提问:什么是广谱、狭谱?•广—普遍•氯霉素、金霉素、土霉素和四环素•狭—不普遍•青霉素只能杀死或抑制革兰氏阳性菌,多粘菌素只能杀死革兰氏阴性菌,叫狭谱抗生素。
抗生素对微生物的影响有以下四方面:•①抑制细胞壁形成•青霉素抑制革兰氏阳性菌肽聚糖的合成,进而阻碍细胞壁合成;菌体内部不断由于物质合成膨大,细胞壁不生长,菌体胀破。
•提问:青霉素对人体有害吗?为什么?•本身没有。
人和动物的细胞不具细胞壁,不含肽聚糖,所以不受青霉素的损害。
•提问:为什么打青霉素先作皮试?•5~6%人会有严重过敏反应(免疫系统自杀行为)•②破坏微生物的细胞膜•多粘菌素中的游离氨基与革兰氏阴性菌细胞质膜中的磷酸根(P043—)结合,损伤其细胞质膜。
•③抑制蛋白质合成•氯霉素、金霉素、土霉素、四环素、链霉素、卡那霉素、新霉素、庆大霉素、嘌呤霉素及春日霉素等都能与核糖体蛋白结合,抑制微生物蛋白质合成。
•同时,上述广谱抗生素能与酶组分中的金属离子结合,抑制酶的活性。
④干扰核酸的合成•争光霉素(即博来霉素)、丝裂霉素(自力霉素)、放线菌素D(更生霉素)与DNA 结合,干扰D N A复制。
•各种抗生素发酵厂的废水分别含有一定浓度的、相应的抗生素,造成在废水生物处理初期的处理效果不好,经过相当长时间的驯化期后,活性污泥中的微生物逐渐适应了各种抗生素,进而降解抗生素,从而废水得到净化。