第五章 外界因素对微生物的影响
环境条件对霉菌生长的影响
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。
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。
❖ 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。
Cu CuSO4 Co CoSO4 Zn ZnSO4
氧化酶、酪氨酸酶、色素氧化酶等的辅因子
8 第五章 第3节 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
1
外界环境对微生物作用的三种情况
外界环境条件适宜时，微生物生长旺盛，代谢 作用加速 外界环境条件不太适宜，微生物生长缓慢，代 谢作用受到一定程度的抑制 外界环境不适宜的情况达到微生物难以忍受的 程度，微生物生命活动受到严重影响，可能发 生变异或死亡
2
灭菌、消毒、防腐与无菌
35
X射线 αβγ射线 宇宙射线
100~150 低于100 很短
辐射单位
拉德（rad）吸收电离能量的量度，1rad相当于 每克物料吸收1×10-5J的能量
格雷（戈，Gy）相当于102rad D值：活菌数减少一个对数周期所需的射线剂 量（×104Gy）
36
（一）紫外线
太阳光的杀菌作用 原理：核酸吸收紫外线变性 200~280nm 穿透力弱，用途：空气消毒 器材物体表面消毒 富含脂肪和蛋白质食品 注意防护
最低pH，最高pH 最适pH：微生物最适宜生长繁殖的pH值
菌类 最适pH值范围
细菌 放线菌
酵母 霉菌
7.0~7.6 7.5~8.5
3.8~6.0 4.0~5.8
一般细菌和病毒对氢离子比霉菌和酵母对氢 离子敏感
48
酸性食品与非酸性食品
分类 酸性食品 pH ＜4.5 易滋长微生物 酵母、霉菌
非酸性食品
21
巴氏消毒法：＜100 ℃ 61~65 ℃、30min，72~75 ℃、10~15min 71~75 ℃，15~16s 80~95 ℃，瞬时 适用对象：高温会导致品质下降的食品 牛奶、啤酒、果汁、蜂蜜等
22
高压蒸汽灭菌法 原理：密闭容器中使水受热产生蒸汽，蒸汽压 力越大，蒸汽的温度越高。 121℃， 15~20min，可杀灭绝大多数微生物， 包括有芽孢的细菌。 适用对象：无菌水及耐高热的食品和物品
微生物学第五章微生物的代谢
通过改变细胞膜的通透性，控制代谢底物和产物的进出，从而调 节代谢过程。
微生物代谢的基因调控
01
原核生物的基因调 控
通过操纵子模型实现基因表达的 调控，包括正调控和负调控两种 方式。
02
真核生物的基因调 控
通过转录因子和顺式作用元件的 相互作用，实现基因表达的精确 调控。
03
基因表达的诱导和 阻遏
03 氮的转化代谢
微生物还可以通过氮的转化代谢将一种含氮化合 物转化成另一种含氮化合物，如硝酸盐还原成氨 的过程。
04Βιβλιοθήκη 微生物代谢的调节与控制代谢调节的方式与机制
酶活性的调节
通过改变酶的构象或修饰酶活性中心，从而调节代谢途径中关键 酶的活性。
代谢物浓度的调节
代谢物浓度的变化可以影响酶的活性，从而调节代谢速率。
用、液相色谱-质谱联用等。
核磁共振法
利用核磁共振技术对微生物代 谢产物进行结构和构象分析， 可以获得代谢产物的详细化学
信息。
生物信息学分析
利用生物信息学方法对微生物 代谢组学数据进行处理和分析， 包括代谢途径分析、代谢网络 构建、代谢物鉴定和代谢调控 研究等。
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微生物代谢产物的生物活性与应用
抗生素
由微生物代谢产生的具有抗菌活 性的化合物，用于治疗细菌感染。
酶
微生物代谢产生的生物催化剂，广 泛应用于食品、医药、化工等领域。
激素
某些微生物代谢产物具有激素活性， 可用于调节动植物生长发育。
微生物代谢在环境保护和能源领域的应用
污水处理
利用微生物代谢降解污水中的有机污染物，净化水质。
02
微生物的能量代谢
能量代谢的基本过程
微生物的生长与控制--环境因素对微生物生长的影响
一、环境因环素境对微因生素物对生长微的生影物响生长的影响概述－pH
３
值
➢ 环境pH值对微生物生长的影响：
➢影响膜表面电荷的性质及膜的通透性，进而影响对物质的吸收能力；
➢改变酶活、酶促反应的速率及代谢途径：如：酵母菌在pH4.5-5产乙醇，
pH6.5以上产甘油、酸；
➢影响培养基中营养物质离子化程度，从而影响营养物质吸收，或有毒物质毒性；
微生物学基础
单元七 微生物的生长与控制
项目二 微生物生长的控制
一、环境因素对微生物生长的影响
１ 环境因素对微生物生长的影响概述 ➢ 微生物与环境之间相互影响和相互作用： ✔各种各样的环境因素对微生物的生长和繁殖有影响； ✔微生物生长繁殖也会影响和改变环境； ➢ 可以通过控制环境条件来利用微生物有益的一面，同时防止它有害的一面； ➢ 影响微生物生长的外界因素：
一、环境因素对微生物生长的影响
２ 环境因素对微生物生长的影响概述－温度 ➢ 中温型微生物（嗜温微生物）：最适生长温度为20℃~40 ℃，大多数微生物属于此类；
➢ 室温型主要为腐生或植物寄生，在植物或土壤中；
➢ 体温型主要为寄生，在人和动物体内。
一、环境因素对微生物生长的影响
２ 环境因素对微生物生长的影响概述－温度 ➢ 高温型微生物（嗜热微生物）：最适生长温度为50℃~60℃,主要分布在温泉、堆肥和 土壤中； ➢ 在高温下能生长的原因： ➢ 酶蛋白以及核糖体有较强的抗热性； ➢ 核酸具有较高的热稳定性（核酸中G+C含量高（tRNA），可提供形成 氢键， 增加热稳定性 ）； ➢ 细胞膜中饱和脂肪酸含量高，较高温度下能维持正常的液晶状态；
脂斜面菌种通常可以长时间地保藏在4℃的冰箱中；
✔当温度过低，造成微生物细胞冻结时，有的微生物会死亡，有些
第五章 微生物生长的影响因素
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。
8第五章第3节环境因素对微生物生长的影响
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。
第五章 微生物的生长及其影响因素
）、适应期的特点 （一）、适应期的特点： 生长繁殖的速度几乎等于零 细胞形态增大，杆菌的长度增加。 细胞形态增大，杆菌的长度增加。 细胞内的RNA尤其是 尤其是rRNA含量增高，原生质 含量增高， 细胞内的 尤其是 含量增高 呈嗜碱性。 呈嗜碱性。 合成代谢活跃，核糖体、酶类和 合成代谢活跃，核糖体、酶类和ATP的合成加 的合成加 快，易产生诱导酶 对外界不良环境条件例如NaCl溶液浓度、温 对外界不良环境条件例如 溶液浓度、 溶液浓度 度和抗生素等化学药物敏感。 度和抗生素等化学药物敏感。 原因：适应新的环境条件，合成新的酶， 原因：适应新的环境条件，合成新的酶，积累 必要的中间产物。 必要的中间产物。
食品微生物
பைடு நூலகம்
）、稳定期的特点 （三）、稳定期的特点
生长速率常数R等于0 生长速率常数R等于0。 菌体产量达到了最高值。 菌体产量达到了最高值。 合成次生代谢产物。 合成次生代谢产物。 细胞内出现储藏物质， 细胞内出现储藏物质，芽孢杆菌内开始 产生芽 孢。
食品微生物
产生原因： 产生原因： 营养物尤其是生长限制因子的耗尽。 1. 营养物尤其是生长限制因子的耗尽。 营养物的比例失调，如碳氮比不合适。 2. 营养物的比例失调，如碳氮比不合适。 有害代谢废物的积累（ 3. 有害代谢废物的积累（酸、醇、毒素 等）。 物化条件（pH、氧化还原势等） 4. 物化条件（pH、氧化还原势等）不合 适。
第五章 微生物的生产及其影响因素
第一节 微生物生长 第二节 微生物的生长规律 第三节 环境对微生物生长的影响
食品微生物
第一节 微生物生长 微生物生长的概念 微生物生长量的测定
食品微生物
一、微生物生长的概念
生长是指微生物细胞吸收营养物质，进行新陈代谢， 生长是指微生物细胞吸收营养物质，进行新陈代谢，当 是指微生物细胞吸收营养物质 同化作用大于异化作用时， 同化作用大于异化作用时，生命个体的重量和体积不断 增大的过程。 增大的过程。 繁殖是指生命个体生长到一定阶段， 繁殖是指生命个体生长到一定阶段，通过特定方式产生 是指生命个体生长到一定阶段 新的生命个体，即引起生命个体数量增加的生物学过程。 新的生命个体，即引起生命个体数量增加的生物学过程。 个体生长是指微生物细胞个体吸收营养物质， 个体生长是指微生物细胞个体吸收营养物质，进行新陈 是指微生物细胞个体吸收营养物质 代谢，原生质与细胞组分的增加为个体生长。 代谢，原生质与细胞组分的增加为个体生长。 群体生长是指群体中个体数目的增加。可以用重量、 群体生长是指群体中个体数目的增加。可以用重量、体 是指群体中个体数目的增加 密度或浓度来衡量。 积、密度或浓度来衡量。 生长→ 繁殖→ 个体 生长→个体 繁殖→ 群体 生长 群体 生长 = 个体 生长 + 个体 繁殖 食品微生物
第5篇外界因素对微生物的影响
重金属极其盐类
是杀菌剂和防腐剂，作用最强的是Hg,Ag,Cu,作用机 理：使蛋白质变性，使酶失活。（与E的－SH结合。）
0·02－0·2％Hgcl2（升汞）溶液对大多数细菌有致死作用。 0·1－1％ AgNO3 可消毒皮肤，1％浓度新生儿点眼预防眼炎 CuSO4对真菌、藻类有强杀伤力，波尔多（CuSO4＋碳）防植物病害 另外还有砷，铋、锑的化合物是治疗梅毒的特效药。
微生物的形态、化学组成及新陈代谢等与一定的 外界化学因素密切相关。
各种化学物质对微生物的影响是不相同的，有的可 促进微生物的生长繁殖，有的阻碍微生物新陈代谢的 某些环节而呈现抑菌作用，有的使菌体蛋白质变性或 凝固面呈现杀菌作用。就是同一种化学物质，由于其 浓度、作用时的温度、作用时间的长短以及作用对象 的不同，或呈现抑菌作用，或呈现杀菌作用。
菌体内盐离子浓度升高。
各种微生物对干燥的抵抗力不一样。
多数微生物不耐干燥，常用干法保存草料和食 品类。
当牧草水分降至12-16%，可较长时间保存；
谷物类水分在14%以下，低于30℃可长保存； 若升温置30℃或湿度大于17%，或即使低于 10℃ ，但湿度高于19%，即会生霉。
二、 渗透压：
渗透压与微生物的生命活动有密切关系：
(二)化学物质的浓度
一般认为化学消毒剂的浓度愈大，其对微生物 的毒害作用愈强。但这不等于浓度加倍，杀菌力 也随之增加一倍。如0.5％的石炭酸只能做防腐剂， 而浓度增加到2—5％时，则呈现杀菌作用。消毒 剂浓度的增加是有限度的，超越此限度时，并不 一定能提高消毒效力，有时一些消毒剂的杀菌效 力反而下降，如无水酒精不如70％酒精的杀菌作 用强。
用冷冻法保存食品(肉品、乳品、蛋品及其他食品等)，可 经久不坏。但在冰冻前即被某种病原微生物污染时；因 病原微生物在冰冻的条件下能继续存活，故此种受污染 的冰冻食品更有传播疾病的危险性。
外界因素对细菌的影响实验报告
外界因素对细菌的影响实验报告外界因素对细菌的影响实验报告引言：细菌是一类微生物，它们广泛存在于我们周围的环境中。
细菌的生长和繁殖受到许多外界因素的影响，包括温度、湿度、氧气浓度和营养物质等。
本实验旨在研究这些外界因素对细菌生长的影响，并探讨其机制。
实验方法：我们选择了一种常见的细菌株作为实验对象，将其分成多个培养皿，每个培养皿中均加入适量的培养基。
然后，我们对不同组的培养皿施加不同的外界因素，包括温度、湿度、氧气浓度和营养物质。
在一定时间内观察细菌的生长情况，并进行定量分析。
实验结果：1. 温度对细菌生长的影响：我们将细菌培养皿分为高温组、中温组和低温组。
结果显示，高温组的细菌生长速度最快，中温组次之，低温组最慢。
这是因为高温能够促进细菌代谢活动，加快细胞分裂和繁殖。
而低温则会抑制细菌的生长，使其代谢减缓。
2. 湿度对细菌生长的影响：我们将细菌培养皿分为高湿度组、中湿度组和低湿度组。
实验结果显示，高湿度组的细菌生长速度最快，中湿度组次之，低湿度组最慢。
这是因为湿度足够高时，细菌能够更好地吸收水分和营养物质，促进细胞的正常代谢和生长。
3. 氧气浓度对细菌生长的影响：我们将细菌培养皿分为高氧组、中氧组和低氧组。
结果显示，中氧组的细菌生长速度最快，高氧组次之，低氧组最慢。
这是因为细菌需要氧气参与细胞呼吸和能量代谢。
但过高或过低的氧气浓度都会对细菌的生长产生负面影响。
4. 营养物质对细菌生长的影响：我们将细菌培养皿分为富营养组、中营养组和贫营养组。
结果显示，富营养组的细菌生长速度最快，中营养组次之，贫营养组最慢。
这是因为富营养环境能够提供细菌所需的大量营养物质，满足其生长和繁殖的需要。
讨论与结论：通过本实验的结果，我们可以得出以下结论：1. 温度、湿度、氧气浓度和营养物质都是影响细菌生长的重要外界因素。
2. 不同的外界因素对细菌生长的影响程度不同，但一般来说，适宜的温度、湿度和氧气浓度以及富含营养物质的环境有利于细菌的生长和繁殖。
外界环境对微生物的影响
外界环境对微生物的影响1.物理因素。
（1）温度：低温可使微生物的新陈代谢降低或相对静止，但多数微生物在低温环境中并不死亡，因此，在实际工作中常用低温保存菌种、培养基和食品等。
高温可杀死微生物，因此，高温被作为常用的消毒灭菌法。
高温消毒灭菌法有干热法和湿热法。
干热法包括焚烧、烧灼、干烤法。
湿热法包括煮沸法、流通蒸汽法、间歇灭菌法、高压蒸汽灭菌法和巴氏消毒法。
在同一温度和时间，湿热灭菌效果优于干热灭菌。
原因是湿热使菌体蛋白更易于凝固变性，穿透力也强，并且湿热蒸汽接触被灭菌物体时，由气态变为液态，同时放出潜热而提高物品的温度达到灭菌作用。
（2）日光与紫外线：日光有较好的杀菌效果，被褥、衣服等物品在日光下暴晒数小时，大部分细菌可被杀死。
日光的杀菌作用来自紫外线。
紫外线的杀菌波长为265~266nm，最易被细菌DNA吸收，从而干扰细菌DNA复制导致细菌的变异或死亡。
紫外线的穿透力差，故只能用于物体表面和空气消毒。
（3）电离辐射：足够剂量的高速电子X射线、y射线能破坏细菌的DNA，对细菌有致死作用。
照射时被照物品不升温，常用于导管、注射器等塑料制品和食物的消毒。
（4）过滤除菌：是一种机械除菌的方法，常用玻璃滤器和薄膜滤器等。
用于不耐热的血清抗毒素、抗生素、药液的除菌，亦可以用于实验室、手术室、无菌间、超净台的空气除菌。
2.化学因素。
（1）消毒剂：是指具有杀菌作用的化学药品。
消毒剂在低浓度时有防腐作用，在高浓度时有杀菌作用。
消毒剂对细菌和人体都有毒性作用，只能外用，不能口服。
消毒剂能影响细菌的化学成分、结构和生理活动。
如红汞、甲紫（龙胆紫）、乙醇、甲醛等，可使菌体蛋白变性或凝固；高锰酸钾、过氧化氢等改变菌体的酶蛋白，导致细菌代谢障碍而死亡；新洁尔灭、来苏儿、石碳酸等可改变细菌胞壁和胞膜的通透性，使胞浆外漏，细菌死亡；氯和碘酒能与菌体蛋白中的氨基结合，使细菌代谢障碍而死亡。
（2）防腐剂：生物制剂中常加入防腐剂抑制污染菌的生长。
大学微生物复习-第5章生长和环境条
繁殖代数n的计算:
lg N － lg N 0 = n log2
03
lg N = lg N 0 + n log2
02
N = N 0 · 2 n
01
*
03
(lg N － lg N 0 )/ 0.301
02
= (lg N － lg N 0)/ lg2
01
G ＝ t / n
R=n/ ( t 2 —t 1)
特点： （ 1）生长速率负增长； （ 2）细胞形态多样，出现畸形，形成衰退型； （ 3）蛋白水解酶活跃，出现细胞自溶现象； （ 4）芽孢细菌芽孢大量释放。
*
纯培养技术 纯培养：微生物学中将在实验室条件下从一个细胞或一种细胞群繁殖得到的后代称为纯培养
01
稀释平板分离法
02
原理同稀释平板计数
平皿划线分离法 以沾有微生物的接种环在固体平板上不断划线以稀释接种环上微生物数量，最终可在划线处使微生物以单细胞表达式分开。经培养后形成单菌落。
比浊法
用分光光度计或浊度计测定菌液的吸光度，菌体的数量与其吸光度成正比。适用于较高浓度的液体样品的测定。
(1) 平板菌落计数法
2.间接计数法（活菌计数法）
其原理为单个细胞涂布在固体平板上经培养后可形成肉眼可见的单菌落。依此推算原样品中的微生物数量。
适用于30个/ml菌以上的液体样品。如为固体样品要求菌数更高。方法的测定周期较长。
一些嗜碱菌能在pH11.0生长。
放线菌的适宜pH范围7.5-8.0。
多数细菌、藻类及原生动物的适宜pH范围为6.5-7.5。
微生物细胞内部pH一般保持在中性。
氧化硫杆菌能在的环境中生长。
微生物生长的pH范围
外界因素对微生物生长的影响实验报告
实验六外界因素对微生物生长的影响[实验目的]1、了解环境因素对微生物生长的影响的原理。
[实验原理]除营养条件因素外，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）很多，如许多物理因子（如温度、渗透压、紫外线、酸碱度、氧气等）、一些化学因子（如各类药品和抗生素等）对微生物的生长繁殖、生理生化过程均能产生很大的影响。
总之，一切不良的环境条件均能使微生物的生长受到抑制，甚至导致菌体死亡。
但是，一些能形成芽孢的微生物在不良环境下形成休眠体，它对恶劣环境有较强的耐受力和抵抗力。
因此，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，甚至将其彻底杀死；而对有益微生物的利用则可促使其更快地生长繁殖。
在这些环境因子中物理因素中的温度对微生物的影响最为明显。
不同的微生物生长的繁殖所需要的最适温度不同,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。
自然界中绝大多数都属于中温菌。
不同的微生物对高温的抵抗力不同，芽孢对高温有强的抵抗能力。
化学药品中的抑菌剂和杀菌剂，有抑菌和杀菌作用。
有些菌类能产生抗生素或细菌素，它们的抗菌机制不同；有些干扰微生物细胞膜的功能，有些阻碍细胞壁合成，有些影响蛋白质或核酸的合成等。
有些植物或中药含有杀菌成分，称为植物抑菌素。
如大蒜、姜、葱、黄芪、金银花、板蓝根等。
[实验材料]1、菌种大肠杆菌、葡萄球菌、枯草杆菌的斜面培养物。
2、培养基普通肉汤、普通平板。
3、仪器和其他物品恒温培养箱、接种环、酒精灯、高压锅、水浴锅、三种消毒剂、圆滤纸片、镊子、药敏纸片等。
[实验内容]1、温度对细菌的影响湿热灭菌实验：通过煮沸灭菌和高压蒸汽灭菌验证高温对细菌的影响无菌勾取两种细菌，分别接种3支普通肉汤，做好标记。
做以下处理后，37℃18-24h 培养后观察结果。
（1）60℃15min（2）煮沸15min（3）15P 15min2、化学消毒剂对细菌的影响密集接种法接种细菌取两块无菌平板，用无菌接种环分别勾取81010和葡萄球菌（编号为8213）培养物少许，先在平板琼脂表面中央划一条线，垂直该线作平行密集划线，划满平板。
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3 影响热力灭菌的因素
(1)微生物:不同种类微生物以及同种微生物 的不同发育阶段对热的抵抗力不同 （多 数细菌，酵母菌和霉菌的营养细胞和病 毒在50-65 º Ｃ10 min可以致死，细菌芽 胞，在 121 º Ｃ下５－ 20min 才能致死） ; 微生物的密集程度.
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第五章 外界因素对微生物的影响
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第五章 外界因素对微生物的影响
D、高压蒸汽灭菌法
是湿热灭菌中最好的方法，通常
1.05kg/cm2, 的压力下面（此时温度 121º
Ｃ）处理15－30min。要排冷空气，否则
会形成假压力，虽然压力达到要求，温度
却达不到相应温度，而影响灭菌效果。
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第五章 外界因素对微生物的影响
论在理论上还是在实践上都具有重要意义。
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第五章 外界因素对微生物的影响
本章着重介绍物理、化学、生物学 因素对微生物的抑制或杀灭作用以及
消毒灭菌方法，在具体讨论这些内容
之前，先简要介绍几个基本概念：
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第五章 外界因素对微生物的影响
消毒：用各种方法杀灭一定范围内的病原微生物，
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第五章 外界因素对微生物的影响
（一）高温对微生物的影响
高温对微生物有明显的致死作用，其主 要是高温能使菌体蛋白质变性或凝固，酶失 去活性，核酸结构遭到破坏等，从而导致其 死亡。因此热力灭菌是应用最早、效果最好、
应用范围最广的灭菌方法。
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第五章 外界因素对微生物的影响
2 湿热灭菌(mosist heat sterilization)
在同温度下，湿热灭菌的效果比干热灭菌好； 因为： ①蛋白质在含水多的环境中遇热容易凝固，湿热灭菌 时，菌体蛋白质吸收水分，从而加速了蛋白质的凝 固变性。 ②湿热传导快，穿透性强 , 可使灭菌对象内部温度迅 速提高。 ③湿热灭菌时，蒸气接触到物体表面即凝集成水，同 时放出潜热，这种潜热能迅速提高灭菌物体的温度。
第一节
温度 干燥 渗透压 辐射 过滤 其他物理因素
物理因素
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第五章 外界因素对微生物的影响
一 、温度
温度是影响微生物生命活动的最重要的 因素之一。在适当的温度范围内，微生物才 能进行正常的生长发育，不同的温度对微生 物生命活动呈现不同的作用。不同种类的微 生物都有其适合的生长温度范围，根据微生 物的最适生长温度，可将微生物分为3类：
(2)温度与作用时间：致死温度和致死
时间 (3)介质的性质：蛋白质和脂肪等有保
护作用；pH值为7时抵抗力最强
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（二）低温对微生物的影响
（1）微生物对低温耐受力很强。低温保存细菌和病 毒：（细菌4～0℃；病毒－20℃～－70℃）。 （2）低温保存食品应迅速冷冻，否则扰乱细胞胶体
状态，使水分形成结晶，冰结晶还能机械地刺伤
菌体胞膜，胞壁;快速冷冻时,水分冻结成均匀的 玻璃样状态,损害降低.
（3）冷冻真空干燥法：采取迅速冷冻和抽真空除水
原理；如冻干疫苗和冻干菌种。
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二、干燥
水分是微生物的正常生命活动必不可少的。干燥会 导致细胞失水而造成代谢停止以致死亡。 干燥对微生物的作用也受其他因素的影响： 1 微生物的种类（繁殖体、芽孢、孢子等）； 2 环境条件（温度、失水速度等）； 3 干燥的程度等； 在日常生活中也常用烘干、晒干和熏干等方法来保 存食物。
第五章 外界因素对微生物的影响
第五章
外界因素对微生物的影响
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第五章 外界因素对微生物的影响
微生物多为单细胞生物，具有表面积大、 新陈代谢率高、繁殖快、适应能力强以及易 变异等特点，故其生命活动极易受外界环境
条件的影响。了解外界环境因素对微生物的
影响，以便控制外界因素，达到充分利用微
生物有利的一面，消灭其有害的一面，这无
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三、渗透压
等渗溶液对微生物生长有利 细胞处于低渗液中，细胞会吸水膨胀乃至 破裂，称胞浆压出。在制备细菌悬液时采用 生理盐水,不用蒸馏水. 细胞处于高渗液中会脱水，引起细胞质和
细胞壁分离，称质壁分离，导致死亡。所以
常用盐渍法等来抑制微生物生长,保存食物.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
各种消毒剂可按其作用水平分为3类：
（1）高效消毒剂：可以杀灭一切微生物，包
括细菌繁殖体、细菌芽孢、结核杆菌、真菌和病 毒等。这类消毒剂又称为灭菌剂。 如甲醛、戊
二醛、过氧乙酸和环氧乙烷等。
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（2）中效消毒剂 除细菌芽孢外，可杀灭各种
微生物。如乙醇、酚、含氯消毒剂和碘消毒剂等。
C、间歇灭菌法(fractional sterilization）
a) b)
是用常压蒸汽反复几次进行灭菌的方法。 主要用于不宜高压灭菌的培养基，不耐热的药物 和营养物等。
c)
方法是将待灭菌物品臵于蒸锅或流通蒸汽灭菌器 内加热到沸腾维持15-30min杀死营养细胞，取出 冷却后在37℃恒温培养24小时，使芽胞萌发，再 用此法灭菌，反复三次，即可达到灭菌目的。
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波长210～328nm的紫外线具有杀菌作用 紫外线：
136-400nm 265nm者杀菌力最强。
杀菌机理： 干扰DNA的复制与转录
特点：
紫外线穿透力较弱
应用范围： 室内空气和不耐热物品的表面消毒 影响因素： 紫外线的波长、距离、照射时间；
微生物的种类（G-、G+、芽孢、 病毒）、数量、环境温度和湿度等
六 、其他物理因素
超声波
超声波是由超声波发生器产生的，对细胞有破
坏作用，能使大多数细胞裂解死亡。
微波
微波是一种波长短而频率较高的电磁波。微波
对微生物的杀菌作用，主要是由于微生物在微 波电磁场作用下，吸收微波的能量而产生热效 应所致。
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第二节 化学因素
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E、巴氏消毒法(pasteurization)
a) 是以较低的温度杀灭液体食品及物品中的
病原菌或特定微生物，又不破坏其营养成 分及有效成分的消毒方法。这样即可杀死 病原微生物，又不致损坏营养，可保留食 品饮料原有风味。常用于食品（牛奶）、 酿造（葡萄酒、啤酒）工业及蜂蜜的消毒。
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微生物生长温度范围
类型 嗜冷 微生物
嗜温 微生物 最低 温度 （℃） 最适 最高 温度 温度（℃） 存在环境 （℃）
-5—10
10—20
10—20
25—37
25—30
40—45
海洋、深湖、 冷藏物
病原微生物
嗜热 微生物
25—45
50—60
70—95
土壤、温泉 等
但对非病原微生物及细菌的芽胞并不一定能全部杀
死；用以消毒的药物称为消毒剂。
灭菌：用各种理化因子杀灭物体上所有微生物 （包括病原微生物、非病原微生物及细菌芽胞、霉 菌孢子等）的方法。 防腐：防止或抑制微生物生长繁殖的方法。
无菌：在物体上没有活的微生物存在的意思。
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高压蒸汽灭菌器的用法及其注意事项：
1 在灭菌器内加入适量的水，约至金属隔板处。 2 将灭菌物品包扎好，小心放于隔板上。 3 将盖盖好，扭紧螺旋，关闭气门。 4 接通电源，进行加热。 5 压强指针升至(1.38-2.07) ×104Pa时，打开气门，排出 器内所留空气，直至排出完毕，关紧气门。 6 压强上至所需压强时，开始计时，达到规定时间后关 掉电源。 7 待灭菌器中压力自行降至零时，方可慢慢打开气门， 放气、排气完毕后，开盖取出被灭菌物品，气未排完 前切不可开盖。 8 对灭菌器进行必要的清洗。
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湿热灭菌法
A. B. C. D. E.
煮沸消毒法 流通蒸汽消毒法 间歇灭菌法 高压蒸汽灭菌法
巴氏消毒法
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A、煮沸消毒法
物品在水中煮沸15min，可杀死所有绝大 多数病原微生物和一切细菌繁殖体。但芽胞 抗煮沸能力较强, 有的需煮沸几个小时才能 将其杀灭，适用于玻璃器皿、外科器械等的 消毒。 在水中加入 1 － 2 ％的碳酸钠可提高沸点， 既可加强杀芽胞的效果，又能防止金属器械 生锈。
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b) 做法是 61.7 － 62.8℃处理 30min 或 71.6℃
处理15s,速冷却至10℃下，即可杀死其中的
结核杆菌或布氏杆菌等。
c) 为节省时间，又达到巴氏消毒的效果，现
多用超高温瞬时消毒132℃下1-2s。
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(二) 氧化剂类
干扰细菌的酶系统和代谢，主要有： 1 高锰酸钾:0.1%用于皮肤、蔬菜和饲料等的消毒，25%的水溶液，作用 24h可杀灭细菌芽胞，要现用现 配; 2 过氧化氢: 遇有机物分解释放新生态氧而发挥抗菌与 除臭作用。3%清洗创伤和溃疡等；并可用于食品消 毒 3 过氧乙酸: 无色透明或淡黄色液体。0.1-0.5%能迅速 杀死细菌繁殖体、芽胞、真菌和病毒等,但因有较强 的腐蚀性和刺激性,使用受到一定的限制.遇火能引起 燃烧，使用时应加注意。