影响微生物生长的环境因素(精)
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影响微生物生长的环境因素
1.温度 2.pH值 3.氧及氧化还原电位（Eh） 4.水活度与渗透压 5.其他环境因素微生物的影响
温度是微生物的重要生存因子，温度的改变会影响生物体内所进行的 许多生化反应并引起其他环境因子变化，从而影响微生物的代谢活动。温 度对微生物生长的影响具体表现在以下几个方面：
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。
（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。
160～170℃,1～2h 121 ℃,15～30பைடு நூலகம்in
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。
—嗜冷型微生物–嗜温型微生物–嗜热型微生物
在一定条件下，一定时间内杀死微生物的最低温度称为致死温度。在一 定温度下杀死该种微生物所需的最短时间称为致死时间，温度温度越高， 致死时间越短。该作用广泛用于消毒和灭菌。高温的杀菌效果与微生物的 种类、数量、含水量、生理状态、芽孢有无及pH值都有关系。
常用的高温消毒灭菌方法及其比较
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：
（2）影响细胞质膜的流动性
温度高流动性大，有利于物质的运输，反过来，温度低不利于物质 的运输，因此，温度变化影响微生物对营养物质的吸收及代谢产物的 排出。
（3）影响营养物质的溶解
营养物质只有溶于水才能被生物体吸收，气体物质如氧气随温度 上升溶解度下降，气体物质以外的营养物随温度上升溶解度增加， 因此温度的改变会间接地影响营养物质的吸收。 根据微生物生长温度范围，通常把微生物分为嗜热型、嗜温型和 嗜冷型三大类，它们生长温度范围见下表
1.温度 2.pH值 3.氧及氧化还原电位（Eh） 4.水活度与渗透压 5.其他环境因素微生物的影响
温度是微生物的重要生存因子，温度的改变会影响生物体内所进行的 许多生化反应并引起其他环境因子变化，从而影响微生物的代谢活动。温 度对微生物生长的影响具体表现在以下几个方面：
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。
（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。
160～170℃,1～2h 121 ℃,15～30பைடு நூலகம்in
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。
—嗜冷型微生物–嗜温型微生物–嗜热型微生物
在一定条件下，一定时间内杀死微生物的最低温度称为致死温度。在一 定温度下杀死该种微生物所需的最短时间称为致死时间，温度温度越高， 致死时间越短。该作用广泛用于消毒和灭菌。高温的杀菌效果与微生物的 种类、数量、含水量、生理状态、芽孢有无及pH值都有关系。
常用的高温消毒灭菌方法及其比较
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：
（2）影响细胞质膜的流动性
温度高流动性大，有利于物质的运输，反过来，温度低不利于物质 的运输，因此，温度变化影响微生物对营养物质的吸收及代谢产物的 排出。
（3）影响营养物质的溶解
营养物质只有溶于水才能被生物体吸收，气体物质如氧气随温度 上升溶解度下降，气体物质以外的营养物随温度上升溶解度增加， 因此温度的改变会间接地影响营养物质的吸收。 根据微生物生长温度范围，通常把微生物分为嗜热型、嗜温型和 嗜冷型三大类，它们生长温度范围见下表