影响微生物生长的因素

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微生物生长与环境因素的关系

微生物生长与环境因素的关系

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。

微生物的生长及影响因素

微生物的生长及影响因素

微生物的生长及影响因素
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1.温度
基础原理 温度经过影响蛋白质、核酸等生物大分子结构与功效以及细
胞膜流动性及完整性来影响微生物生长、繁殖和新陈代谢。 过高环境温度会造成蛋白质或核酸变性失活 过低环境温度会抑制酶活力,降低细胞新陈代谢活动。 应用: 高温灭菌,低温保藏菌种。
微生物的生长及影响因素
微生物的生长及影响因素
微生物的生长及影响因素
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一、微生物生长
个体生长: 细胞体积增大,重量增加。 个体生长→个体繁殖→群体生长 除了特定目标以外,在微生物研究和应用中提到“生长”,
均指群体生长。
微生物的生长及影响因素
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细菌繁殖方式
Binary fission-growth cycle
微生物的生长及影响因素
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单批培养与连续培养关系
微生物的生长及影响因素
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连续培养器类型
按控制方式分
内控制(控制菌体浓度): 恒浊器 外控制(控制培养液续培养器 按培养器级数分
多级连续培养器
普通连续培养器 按细胞状态分
固定化细胞连续培养器
试验室科研用: 连续培养器 按用途分 发酵生产用: 连续发酵罐
微生物的生长及影响因素
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(3)培养温度影响
温度℃ 10 15 20 25 30
E.coli在不一样温度下代时
代时(分)
温度℃
860
35
120
40
90
45
40
47.5
29
代时(分) 22 17.5 20 77
微生物的生长及影响因素
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特征参数
繁殖代数 n: x2=x1·2n

微生物的生长与控制--环境因素对微生物生长的影响

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


➢ 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

三节影响微生物生长主要因素

三节影响微生物生长主要因素

微生物的类型(按最适生长pH范围来分)
嗜中性微生物 生长的pH范围是pH5.—8.0,最适生长pH近中
性(pH7.0)。大多数细菌属于嗜中性微生物。 嗜酸性微生物
最适生长pH在5.5以下生长的微生物 嗜碱性微生物
生 长 的 pH 范 围 是 pH7.0—11.5 , 最 适 生 长 pH 在8.0以上。
三、氧
1 .微生物与O2关系
好氧微生物 兼性好氧微生物 耐氧厌氧微生物
厌氧微生物
微好氧微生物
四、水活度
嗜高渗微生物:只能在高渗溶液中生长的微生物。
耐高渗微生物:能够忍耐高渗环境,并在高渗环境中。生 长离开了高渗环境仍然能够生长的微生物。
嗜盐微生物:需要在含高浓度氯化钠盐溶液中才能生长的 微生物。
三种基本温度
最低生长温度 最高生长温度 最适生长温度
微生物的生长温度类型
最低 最适 最高
嗜冷菌
-4 4 12
中温菌
8 39 48
嗜热菌
42 60 68
超嗜热菌
65 88 97
极端嗜热菌 90 106 114
温度对微生物生长的影响
高温:蛋白质变性 酶失活 核糖体解体 致死时间、致死温度
低温:酶活性下降、新陈代谢缓慢
第三节 影响微生物生长的主要因素
一、温度 二、PH 三、氧 四、水活度
环境因子对微生物的影响可以分为三类 适宜环境:
微生物能正常地进行生命活动 不适宜环境:
微生物的正常生命活动受到抑制 或被迫暂时改变原有的一些特征。 恶劣环境:
微生物死亡或发生遗传变易。
一、温度
温度通过影响膜的液晶结构、酶和蛋白质的合成及 活性、RNA的结构、转录等 影响微生物的生命活动。

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

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。

影响微生物生长的环境因素

影响微生物生长的环境因素

160~170℃,1~2h 121 ℃,15~30min
培养皿、移液管等玻璃器皿的灭菌 一般的培养基、生理盐水、各种缓 冲液、玻璃器皿、金属用具、工作 服等的灭菌 易受高温破坏的培养基、不耐热的 药品、营养物的灭菌
常压间歇灭菌
100℃处理30~60min,处理 三次,每次处理间隔24h
微生物机体内发生的生物化学反应一般是酶促反应一般是酶促反应,而 酶促反应都有一个最适pH值范围,此时酶促反应速率高,微生物生长速率 就大。因此,每种微生物都有最适宜的pH值和一定的pH值适应范围。
微生物最低、最适、最高生长温度及其范围 嗜冷微生物 嗜温微生物 嗜热微生物 最低温度/℃ –10~–5 5 30 最低温度/℃ 10~18 25~43 50~60 最高温度/℃ 20~30 45~50 70~80
微生物生长速率在适宜温度范围内随温度而变化的规律如图所示, 图中曲线最高峰处对应的温度即为最适温度,从图还可以看出,微生 物的最高温度总是比最低温度更接近于最适温度。
专性好氧微生物 这类微生物具有完整的呼吸链,以分子氧作为最终 电子受体,在氧分压为0.2×101kPa(正常大气的氧分压即为 0.2×101kPa )的条件生长繁殖良好。 微量好氧微生物 这类微生物只在非常低的氧分压,即在(0.003~ 0.2) ×101kPa下生长繁殖良好,在水处理中它们在溶解氧为0.5mg/L 左右时生长最好。 兼性厌氧微生物 兼性厌氧微生物也称兼性好氧微生物,这类微生物 的适应范围广,在有氧或无氧的环境中均能生长,一般以有氧生长为 主。 耐氧厌氧微生物 它们的生长不需要氧,但可在分子氧存在的条件下 进行发酵性厌氧生活,分子氧对它们无用,但也无害。 专性厌氧微生物 分子氧对这类微生物有毒害作用,氧可抑制其生长 甚至导致其死亡。因此,它们只能在无氧的环境中生长。

影响微生物生长的因素

影响微生物生长的因素
1. 嗜酸微生物பைடு நூலகம்
专性嗜酸菌:最适PH<6;PH>7时生长极差或死亡 兼性嗜酸菌:在低PH下生长,中PH也生长
2.嗜碱微生物
专性嗜碱菌:最适PH8~11,PH≤7时生长极慢或不生长
3.嗜中性微生物
能在PH4~9生长,最适生长在PH6~8,大多数微生物属 于这一类
PH对微生物的影响
不同微生物都有其最适生长PH值和一定的PH 范围,即最高、最适、最低3个数值,在最适 PH范围内微生物生长繁殖速度快。
▪ 绝大多数微生物在0.5%~3%的盐浓度范围内可正常生长,
10%~15%的盐浓度能抑制大部分微生物的生长。
化学因素对微生物的影响
常用的化学消毒剂主要有重金属及其盐类、有机溶剂(酚、醇、醛等)、 卤族元素及其化合物、染料和表面活性剂等。 重金属离子:可与菌体蛋白质结合而使之变性或与某些酶蛋白的巯基 相结合而使酶失活;重金属盐是蛋白质沉淀剂,还可与代谢产物发生 鳌合作用而使之变为无效化合物。 有机溶剂:可使蛋白质及核酸变性,也可破坏细胞膜透性使内含物外 溢。 碘:可与蛋白质酪氨酸残基不可逆结合而使蛋白质失活。 氯气:与水反应产生的强氧化剂具有杀菌作用。 染料:在低浓度条件下可抑制细菌生长,革兰氏阳性菌普遍比革兰氏 阴性菌对染料更加敏感。 表面活性剂:能降低溶液表面张力,改变微生物细胞膜透性,使蛋白 质变性。
4.2 4.5
7.0 4.0~4.5
4.2 6.0 6.0 1.5 5.0 3.0
2.0~3.5 5.8~6.6 6.8~7.0 7.4~7.6
7.8~8.6 5.4~6.3 7.0~7.5 6.8 7.5~7.8 5.0~6.0 7.0~8.0 5.0~6.0
最高
6.0 6.8 11.0 9.0

微生物生存需要的条件。

微生物生存需要的条件。

微生物生存需要的条件主要包括以下几个方面:
1.温度:温度是影响微生物生长的最重要因素之一。

每种微生物都具有自己的生长温度三基点,即最低、适、最高生长温度。

根据生长温度三基点,可以将微生物划分为低温型微生物、温型微生物和高温型微生物。

2.氧气:微生物对氧的需要和耐受力在不同的类群中变化很大。

根据微生物与氧的关系,可以将微生物分为需氧菌、微需氧菌、兼性需氧菌和厌氧菌等几种类群。

在培养不同类型的微生物时,需要提供相应的气体条件以保证微生物的生长。

3.酸碱度:各种微生物都有其生长的最低最适和最高pH值的三基点。

低于最低或超过最高生长pH时,微生物生长受抑制或导致死亡。

不同的微生物最适生长的pH不同。

4.营养物质:微生物生长繁殖需要有蛋白质、碳水化合物等物质来供生物新陈代谢。

这些物质不仅提供微生物生长所需的能量,还包含构成细胞结构的基本成分。

5.抵抗力:微生物还需要强大的抵抗力来完成自我抗防,避免被病原体、药物和外来环境因素影响,从而维持其生存和繁殖。

1。

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。

影响微生物生长的主要因素

影响微生物生长的主要因素

三、pH值与微生物生长的相互 值与微生物生长的相互 环境pH pH值 影响 (一)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, ◆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。 物质的吸收能力。 改变酶活、酶促反应的速率及代谢途径: ◆改变酶活、酶促反应的速率及代谢途径:如:酵母 菌在pH4.5- 产乙醇, pH6.5以上产甘油 以上产甘油、 菌在pH4.5-5产乙醇,在 pH6.5以上产甘油、酸。 pH4.5 环境pH值还影响培养基中营养物质的离子化程度 pH值还影响培养基中营养物质的离子化程度, ◆环境pH值还影响培养基中营养物质的离子化程度, 从而影响营养物质吸收, 毒物质的毒性。 从而影响营养物质吸收,或有毒物质的毒性。
嗜碱微生物:硝化细菌、尿素分解菌、 嗜碱微生物:硝化细菌、尿素分解菌、多数放线菌 耐碱微生物: 耐碱微生物:许多链霉菌 中性微生物:绝大多数细菌, 中性微生物:绝大多数细菌,一部分真菌 嗜酸微生物: 嗜酸微生物:硫杆菌属 耐酸微生物:乳酸杆菌、 耐酸微生物:乳酸杆菌、醋酸杆菌
不同微生物对pH要求 不同微生物对pH要求 pH 不同
举例: 范围时有利于合成柠檬酸, 举例:Aspergillus niger在pH2~2.5范围时有利于合成柠檬酸,当在 在 范围时有利于合成柠檬酸 pH2.5~6.5范围内时以菌体生长为主,而在 范围内时以菌体生长为主, 范围内时以菌体生长为主 而在pH7.0时,则以合成草酸 时 为主。 丙酮丁醇梭菌在pH5.5~7.0范围时,以菌体生长为主,而 范围时, 为主。 丙酮丁醇梭菌在 范围时 以菌体生长为主, 范围内才进行丙酮丁醇发酵。 在pH4.3~5.3范围内才进行丙酮丁醇发酵。 范围内才进行丙酮丁醇发酵
氧浓度对不同微生物生长的影响

影响微生物生长的环境因素(精)

影响微生物生长的环境因素(精)

(1)影响酶的活性
微生物体内进行的生化反应绝大多数是在特定酶的催化作用下完成 的每一种酶都有最合适的酶促反应温度,在适宜的温度范围内,温度 每升高10℃,酶促反应速度将提高1~2倍,微生物的代谢速率和生 长速率得到相应提高。因此,温度的改变通过影响酶促反应的速率来 影响细胞物质的合成,从而影响微生物的生长繁殖。
消毒灭菌方法 作用温度及时间 适用范围
消毒 干热 灭菌
湿热 灭菌
煮沸消毒
巴斯德消毒 火焰灼烧
100℃,15min
65℃,15~30min或 71.7℃,15s
饮用水消毒;也可用于注射器、解 剖用具等的消毒
牛奶、酒类等饮料 金属性接种工具如接种针、接种环 的灭菌;污染物品及实验材料等废 弃物的处理
烘箱烘烤 高压蒸汽灭菌
微生物最低、最适、最高生长温度及其范围 嗜冷微生物 嗜温微生物 嗜热微生物 最低温度/℃ –10~–5 5 30 最低温度/℃ 10~18 25~43 50~60 最高温度/℃ 20~30 45~50 70~80
微生物生长速率在适宜温度范围内随温度而变化的规律如图所示, 图中曲线最高峰处对应的温度即为最适温度,从图还可以看出,微生 物的最高温度总是比最低温度更接近于最适温度。
pH值影响微生物生长的机制主要有以下几点:
1)过高或过低的pH值都会影响酶的活性和稳定性,降低 微生物对高温的抵抗能力,甚至使酶遭受不可逆的破坏。 2)过高或过低的pH值会影响微生物对营养的吸收。 3)pH值还影响营养物质的溶解度。 在污(废)水的生物处理中,pH值也是一个很重要的 控制因素。
氧和氧化还原电位与微生物的关系十分密切,对微生物的 生长有着非常重要的影响。根据微生物对氧的不同需求,可将 微生物分成如下几种类型:

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

高温对微生物的影响
• 过高的温度会使细菌死亡。高温致死主 要是因为蛋白质、核酸与酶系统等重要 生物高分子的氢键受到破坏。导致菌体 蛋白凝固变性,核酸发生降解变性失活; 破坏细胞组成;热溶解细胞膜上类脂成 分形成极小的孔,使细胞内容物泄露, 从而导致细胞死亡。
4、PH
• 不同种类微生物有其最适生长PH,同种微生 物在不同生长阶段以及不同的生理、生化过程 中对PH的要求也不同。 在微生物的培养过程中,如何调节合适 的PH成了发酵生产中的一项重要措施。 • 大多数细菌最适PH为6~8,可生存PH范围在 4~10之间。
微生物生理学
SK091
环境因素对微生物生长 的影响
一、影响微生物生长的环境因素
二、微生物生长繁殖的控制
一、影响微生物生长的环境因素
1、营养物质 2、水活度 3、温度 4、PH 5、氧
1、营养物质
营养要素:碳源、氮源、能源、生长因 子、无机盐、水
营养元素:碳、氢、氧、氮、磷、硫等
ห้องสมุดไป่ตู้
营养不足时机体的行为
最适生长PH值偏碱的微生物:最适PH>8
嗜碱微生物(硝化细菌、放线菌、根瘤菌等) 耐碱微生物(干链霉菌)
最适生长PH偏碱的微生物:最适PH<5
嗜酸微生物(硫杆菌属等)
耐酸微生物(乳酸菌、醋酸杆菌等)
嗜中性微生物:最适PH5—8
PH对微生物的影响
• 1、导致细胞膜电荷的改变。 • 2、直接影响酶的活性。 • 3、PH值影响环境中营养物的解离状态 及所带电荷的性质。
(2)微好氧菌
• 只能在较低的氧分压下才能生长的微生 物。也通过呼吸链并以氧为最终电子受 体而产能。
• 例如:霍乱弧菌、一些单胞菌属、发酵 单胞菌属等。

6.4 影响微生物生长的环境因素

6.4 影响微生物生长的环境因素

第四节影响微生物生长的环境因素一、影响微生物生长的环境因素温度PH 值氧水活度渗透压最低生长温度:微生物能够维持生长、代谢的最低温度,低于这个温度则微生物的活动会受限制。

最适生长温度:微生物分裂代时最短或生长速率最高时的培养温度。

最高生长温度:生长、代谢能够进行的最高温度,如果温度稍稍超过最高生长温度,则生长停止。

但如果温度继续升高远远超过这个温度,酶和核酸将永久的变性失活,微生物细胞会死亡。

根据微生物生长的最适温度不同,可以将微生物分为专性嗜冷、兼性嗜冷、中温、嗜热和极端嗜热等五种不同的类型。

它们都有各自的最低、最适和最高生长温度范围。

3070含有在低温下正常发挥功能的酶,这些酶在中温下也会变性失活。

细胞膜中含有更多的不饱和脂肪酸和短链脂肪酸,在低温下维持细胞膜的半液态,以执行正常的生物学功能。

有的嗜冷微生物在温度高于20 ℃时,细胞膜会受损,细胞物质外泄。

有的嗜冷微生物会产生一些物质降低细胞质的凝固点。

含有热稳定酶和在高温下能够正常工作的蛋白合成系统。

有一些能够稳定DNA的蛋白。

膜脂饱和度更高,有更多的分支,而且分子量也更大,具有更好的热稳定性。

古菌的膜脂含有醚键,对高温具有更强的耐受性。

古菌的细胞膜通过二甘油四醚形成刚性、稳定的单层膜。

1)高温对微生物的影响高温下蛋白质不可逆变性,膜受热出现小孔,破坏细胞结构(溶菌),菌体死亡。

蛋白质含水(%)蛋白质凝固温(o C)灭菌时间(min)5056302574~80301880~90306145300160~17030蛋白质含水量与凝固温度关系不同微生物对高温的耐受程度多数细菌,酵母,霉菌的营养细胞和病毒: 50—65℃ 10分钟致死 放线菌,霉菌的孢子比较耐热 76—80℃ 10分钟致死 细菌的芽孢有抗热性,致死温度和时间视菌而定:菌种100o C105o C110o C115o C121o C 炭疽芽孢杆菌5~10____枯草芽孢杆菌6~17____嗜热脂肪芽孢杆菌____12肉毒梭状芽孢杆菌33010032104破伤风梭菌5~155~10___2)低温对微生物的影响在低温下,微生物的代谢活动降低,接近于停止状态,但微生物的原生质结构并未破坏,不会很快造成死亡,并能在较长时间内保持活力,当温度提高时,可以恢复正常的生命活动。

简述影响微生物生长的条件。

简述影响微生物生长的条件。

简述影响微生物生长的条件。

微生物的生长条件包括以下几个方面:
1. 营养因素:微生物的生长需要特定的营养来源,包括碳源、氮源、无机盐、能源和生长因子等。

这些营养因素的质量和数量直接影响微生物的生长。

2. 物理因素:微生物的生长受到物理因素的影响,包括 pH 值、温度、氧浓度、湿度、静水压、渗透压和辐射等。

其中,pH 值是影响微生物生长的重要因素之一,不同种类的微生物对 pH 值的生长范围有不同的要求。

3. 营养代谢:微生物的生长和代谢过程需要消耗能量,从而影响微生物的生长速度。

不同类型的微生物代谢过程也不同,一些微生物需要较长的时间来消耗能量,而另一些微生物则可以快速消耗能量。

4. 环境清洁:微生物的生长需要清洁的环境,避免污染和干扰微生物的生长。

微生物的污染可以来自细菌、病毒、真菌等,特别是实验室内部的污染,需要特别注意。

总之,微生物的生长条件需要综合考虑营养因素、物理因素、营养代谢和环境清洁等方面,确保微生物生长在最佳状态下。

简述影响微生物生长的条件。

简述影响微生物生长的条件。

简述影响微生物生长的条件。

微生物是一类广泛存在于地球各个环境中的微小生物体,包括细菌、真菌、病毒等。

微生物的生长受到许多条件的影响,包括温度、pH 值、营养物质、氧气和水分等。

本文将从这些方面来简述影响微生物生长的条件。

一、温度温度是影响微生物生长的重要因素之一。

微生物对温度有一定的适应性,不同的微生物对温度的需求也不同。

一般而言,微生物的生长温度范围可分为以下几类:1. 低温微生物:适宜生长温度在0-20℃之间,如冷水芽孢杆菌等。

2. 中温微生物:适宜生长温度在20-45℃之间,如大肠杆菌等。

3. 高温微生物:适宜生长温度在45-80℃之间,如极端热嗜好菌等。

温度过高或过低都会抑制微生物的生长。

当温度超过微生物的适宜生长范围时,会导致细胞内部的蛋白质变性、细胞膜破裂等损伤,从而影响微生物的生长。

二、pH值pH值是指溶液的酸碱性程度,对微生物生长有一定影响。

不同的微生物对pH值的适应范围也不同。

一般而言,微生物的生长范围可分为以下几类:1. 酸性微生物:适宜生长pH值在0-5之间,如乳酸菌等。

2. 中性微生物:适宜生长pH值在5-8之间,如大肠杆菌等。

3. 碱性微生物:适宜生长pH值在8-14之间,如碱嗜好菌等。

pH值过高或过低都会抑制微生物的生长。

当pH值超出微生物的适宜生长范围时,会影响细胞内部的酶活性、细胞膜通透性等,从而影响微生物的生长。

三、营养物质微生物的生长需要适宜的营养物质供应。

营养物质包括碳源、氮源、矿物质和微量元素等。

不同的微生物对营养物质的需求也不同。

一般而言,微生物的生长需求可分为以下几类:1. 碳源:微生物需要碳源进行能量代谢和生物体的构建,如葡萄糖、木糖等。

2. 氮源:微生物需要氮源合成蛋白质和核酸等生物分子,如氨基酸、尿素等。

3. 矿物质和微量元素:微生物需要矿物质和微量元素作为酶的辅因子,如铁、锌、镁等。

营养物质的缺乏或过量都会影响微生物的生长。

缺乏营养物质会导致微生物无法正常代谢和生长,而过量营养物质则可能导致微生物的异生现象和代谢产物的积累。

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。

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影响微生物生长的因素
食品的基本组成及微生物相关的环境因素
水 蛋白质 碳水化合物 脂肪 无机盐 维生素
温度 PH Aw 氧气 辐射 防腐剂 渗透压
主要影响微生物生长因素分类
内在因素
PH 水 生物结构 营养 抗菌剂 电位
外在因素
温度 湿度 气体
生物间作用
微生物间的相互 作用
微生物的类型(按最适生长PH范围来分)
耐氧菌:生长不需要氧,但氧对其也无毒害。
(专性)厌氧菌:只能生长在无氧条件下,氧剧毒 ,即使短 期接触空气,也会抑制其生长甚至致死。
渗透压对微生物生长的影响
渗透压:由于溶质浓度差而在细胞膜两侧造成的压力差。渗 透压的大小与溶液中分子或离子的质点数有关。等重的物质, 其分子或离子越小,则质点数越多,渗透压越大。 低渗溶液:外界浓度<细胞内浓度,细胞吸水膨胀。 等渗溶液:外界浓度=细胞内浓度,适宜微生物生长。 高渗溶液:外界浓度>细胞内浓度,细胞失水,发生质壁分离。
1. 嗜酸微生物
专性嗜酸菌:最适PH<6;PH>7时生长极差或死亡 兼性嗜酸菌:在低PH下生长,中PH也生长
2.嗜碱微生物
专性嗜碱菌:最适PH8~11,PH≤7时生长极慢或不生长
3.嗜中性微生物
能在PH4~9生长,最适生长在PH6~8,大多数微生物属 于这一类
PH对微生物的影响
不同微生物都有其最适生长PH值和一定的PH 范围,即最高、最适、最低3个数值,在最适 PH范围内微生物生长繁殖速度快。
最高生长温度:一般为80~95℃
❖最适生长温度:分裂代时最短或生长速率最高时的培养温度。
❖最适生长温度≠发酵速度最高时的培养温度≠代谢产物量最高
时的温度≠生长量最高时温度
微生物各生理过程的不同最适温度
菌名
生长温度℃ 发酵温度℃ 累积产物温度℃
嗜热链球菌 37 乳酸链球菌 34
灰色链霉菌 37
北京棒杆菌 32
▪ 绝大多数微生物在0.5%~3%的盐浓度范围内可正常生长,
10%~15%的盐浓度能抑制大部分微生物的生长。
化学因素对微生物的影响
常用的化学消毒剂主要有重金属及其盐类、有机溶剂(酚、醇、醛等)、 卤族元素及其化合物、染料和表面活性剂等。 重金属离子:可与菌体蛋白质结合而使之变性或与某些酶蛋白的巯基 相结合而使酶失活;重金属盐是蛋白质沉淀剂,还可与代谢产物发生 鳌合作用而使之变为无效化合物。 有机溶剂:可使蛋白质及核酸变性,也可破坏细胞膜透性使内含物外 溢。 碘:可与蛋白质酪氨酸残基不可逆结合而使蛋白质失活。 氯气:与水反应产生的强氧化剂具有杀菌作用。 染料:在低浓度条件下可抑制细菌生长,革兰氏阳性菌普遍比革兰氏 阴性菌对染料更加敏感。 表面活性剂:能降低溶液表面张力,改变微生物细胞膜透性,使蛋白 质变性。
霉菌PH范围值最大,最适PH5~6;酵母菌适应范 围较小,最适PH5~6;细菌最小,最适PH在7左右
PH对微生物的影响
微生物
pH值
最低
最适
氧化硫硫杆菌 嗜酸乳杆菌 大豆根瘤菌 褐球固氮菌 一种亚硝化单胞菌 醋化醋杆菌 金黄色葡萄球菌 泥生绿菌 水生栖热菌 黑曲霉 一般放线菌 一般酵母菌
0.5 4.0~4.6
微生物的生长需要水:正常的生长代谢需要水 作为载体—吸收营养、排泄废物,这些功能都 需要游离水
大部分食品的水分活度为0.99
不同微生物对AW的要求
微生物种类
Aw要求
细菌 酵母 霉菌
部分球菌在0.9以下,嗜盐菌 在0.75以外,绝大部分在 0.94~0.99
嗜渗透压酵母0.60,大部分为 0.88~094
干性霉菌为0.65,大部分为 0.73~0.94
微生物生长AW的变化规律
1.在任何温度下,随着Aw的下降,微生物的生 长能力逐渐降低。
2.在最适温度下,微生物的Aw范围最广
3.营养物能扩宽微生物生存的Aw范围
温度对微生物生长的影响
温度是影响微生物生长的最重要的因素之一 具体表现在: 1.影响酶活性,温度变化影响酶促反应速率,
防腐剂对微生物生长的影响
食品工业中常用的酸性防腐剂:
1.脱氢乙酸(去水醋酸,简称DHAA或DHA):在酸、碱条件
下均有一定的抗菌作用,尤其对霉菌的抑制作用最强,主 要防果汁发酵。 2.苯甲酸:苯甲酸未解离的分子抑菌作用强,所以在酸性溶 液中抑菌效果较好,最适pH值是4。溶液pH值增高时解离 度增大,防腐效果降低, 3.山梨酸:对细菌最低抑菌浓度为0.02%~0.04%(pH<6.0), 对酵母、真菌最低抑菌浓度为0.8%~l.2%。本品的防腐作 用是未解离的分子,在pH值4酸性水溶液中效果较好。 4.丙酸:丙酸及盐类有良好的防霉效果,对细菌抑制作用较 小,对酵母无抑制作用,故常用于糕点、面包和乳酪中
9.3 7.0 9.5 9.0 10.0 8.0
PH对微生物的影响
细胞内部的PH一般都接近中性(包括嗜酸 性和嗜碱性),以防止酸碱对细胞内大分 子的破坏
细胞内酶的最适PH多接近中性 细胞内DNA、ATP对低PH敏感 RNA和磷脂类对高PH敏感
细胞膜上酶及胞外酶接近微生物最适生长 PH
PH调节方法
4.2 4.5
7.0 4.0~4.5
4.2 6.0 6.0 1.5 5.0 3.0
2.0~3.5 5.8~6.6 6.8~7.0 7.4~7.6
7.8~8.6 5.4~6.3 7.0~7.5 6.8 7.5~7.8 5.0~6.0 7.0~8.0 5.0~6.0
最高
6.0 6.8 11.0 9.0
9.4 7.0~8.0
最终影响细胞合成 2.影响细胞膜的流动性,温度高,流动性大,
有利于物质的运输:温度低,流动性降低,不 利于物质运输 3.影响物质的溶解度,对生长有影响
微生物生长的三个温度基点
生长温度
最低生长温度:一般为-5~-10℃,极端为-30℃ 嗜冷菌:<20℃
最适生长温度 嗜温菌:20~45℃ 嗜热菌:>45℃
丙酮丁醇梭菌 37
产黄青霉
30
47 40
28 33~35
33 25
37 产细胞:25~30 产乳酸:30
— — — 20
氧气对微生物生长的影响
根据微生物与氧的关系,可分为:
专性好氧菌:必需在有氧条件下生长
好氧菌 厌氧菌
兼性厌氧菌:在有氧及无氧条件下均能生长,但在有氧条件 下生长得更好。
微好氧菌:生长需要少量的氧,过量的氧常导致这类微生物 死亡。
THANKS
过酸时:加NaOH、Na2CO3等碱中和 “治标”
“ 治本”
过碱时:加H2SO4、HCl等酸中和 加适当氮源:如尿素、NaNO3、
过酸时 NH4OH或蛋白质等 提高通气量
过碱时 加适当碳源:糖、乳酸、甘油等
降低通气量
加磷酸缓冲液(K2HPO4 — KH2PO4) 加CaCO3或NaHCO3
微生物生长引起PH的改变
工—有乳酸菌的生长引
起PH的改变,这样的改变有利于食品的保存; 乳酸的发酵—利用乳酸菌发酵产酸,并利用PH 快速降低抑制其他微生物的生长。
2.酸渍食品:酸黄瓜,糖醋大蒜等—外酸源, 保存和增加食品的风味
水对微生物生长的影响
食品中水的存在方式:结合水、游离水
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