理化因素对微生物的影响

3
处于最适生长温度时， 生长速度最快，代时 最短。
超过最低生长温度时， 微生物不生长，温度 过低，甚至会死亡。
超过最高生长温度时， 微生物不生长，温度 过高，甚至会死亡。
教学ppt
4
（二）微生物生长温度类型
根据微生物的最适生长温度的不同，可将微生 物划为三个类型：
低温型微生物（嗜冷微生物） 中温型微生物（嗜温微生物） 高温型微生物（嗜热微生物）
教学ppt
14
(2)微生物对热的耐受力还受环境条件的影响
与培养基的营养成分有关：培养基中蛋白质含 量高时比较耐热。
与pH 有关：pH适宜时不易死亡，pH不适宜时， 容易死亡。
与水分有关：含水量大时容易死亡，含水量小 时不容易死亡。
与含菌量有关：含菌量高，抗热性增强，含菌 量低，抗热性差。
与热处理时间有关：热处理时间长，微生物易 死亡。
状态。
教学ppt
10
高温微生物的特点:
生长速度快，合成大分子迅速，可及时修复 高温对其造成的分子损伤。
耐高温菌具应用优势：在减少能源消耗、减 少染菌、缩短发酵周期等方面具重要意义。有 利于非气体物质在发酵液中的扩散和溶解，防 止杂菌污染，由高温微生物产的酶制剂，酶反 应温度和耐热性都比中温微生物高。
教学ppt
11
不同生理生化过程的最适温度
微生物不同生理活动要求不同温度，所以， 最适生长温度 发酵速度快、积累代谢产物多。
一般而言，老龄比幼龄耐热，原核生物比真核 生物耐热，非光合生物比光合生物耐热，结构简 单的比结构复杂的耐热，在富含蛋白质的培养基 上生长的细菌耐热能力强。
教学ppt
12
菌名
生长温度 发酵温度 累积产物温度
（℃ ）
（℃ ）
（℃ ）
Streptococcus thermophilus
37
47
37
S.lactis
34
40
产细胞：25~30
产乳酸：30
Streptomyces griseus
37
28
_
Corenybacterium pekinense
32
33~35
_
ห้องสมุดไป่ตู้
Clostridium acetobutylicum
当温度过低，造成微生物细胞冻结时，有的微 生物会死亡，有些则并不死亡。
教学ppt
16
造成死亡的原因：
①冻结时细胞水分变成冰晶，冰晶对细胞膜产生 机械损伤，膜内物质外漏。
②冻结过程造成细胞脱水。
冻结速度对冰晶形成有很大影响，缓慢冻结，形 成的冰晶大，对细胞损伤大；快速冻结，形成的 冰晶小、分布均匀，对细胞的损伤小，因此，利 用快速冻结可以对一些菌种进行冻结保藏，一般 情况下在菌悬液中再加一些甘油、糖、牛奶、保 护剂等可对菌种进行长期保藏。
教学ppt
5
教学ppt
6
教学ppt
7
低温型微生物:
最适生长温度在5~20℃,主要分布在地球的 两极、冷泉、深海、冷冻场所及冷藏食品中。
例：假单孢菌中的某些嗜冷菌在低温下生长， 常引起冷藏食品的腐败。
嗜冷微生物在低温下生长的机理，目前还不 清楚，据推测有两种原因：
①它们体内的酶能在低温下有效地催化，在 高温下酶活丧失②细胞膜中的不饱和脂肪酸含 量高，低温下也能保持半流动状态，可以进行 物质的传递。
第四节 理化因素对微生物的影响
微生物与所处的环境之间具有复杂的相互影 响和相互作用：一方面，各种各样的环境因素对 微生物的生长和繁殖有影响，另一方面，微生物 生长繁殖也会影响和改变环境。研究环境因素与 微生物之间的关系，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很多，除了前面讲 过的营养因素之外，还有许多物理化学条件。
教学ppt
15
2、低温对微生物的影响
当环境温度低于微生物的最适生长温度时，微 生物的生长繁殖停止，当微生物的原生质结构并 未破坏时，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。
低温保藏菌种就是利用这个原理。一些细菌、 酵母菌和霉菌的琼脂斜面菌种通常可以长时间地 保藏在4℃的冰箱中。
教学ppt
17
二、干燥
渗透压和干燥都涉及到水分含量和水活度， 它们对微生物的生长都有很大的影响。
干燥对微生物的影响 干燥抑制微生物生长或造成其死亡的原因： 干燥能引起微生物细胞内蛋白质的变性和盐
教学ppt
2
（一）微生物生长的三个温度基点
从微生物整体来看： 生长的温度范围一般在-10 ℃ ~100 ℃ 极端下限为-30 ℃，极端上限为105~300 ℃
但对于特定的某一种微生物： 只能在一定温度范围内生长，在这个范围内，
每种微生物都有自己的生长温度三基点，即最低、 最适、最高生长温度。
教学ppt
37
33
_
Penicilium chrysogenum
30
25
20
以青霉素的生产为例：培养165小时采用分段控制温度的方法，其青霉素产量比 始终在30 ℃培养提高了14.7%。
分段控制方式：0~5小时，30 ℃；5~40小时，25 ℃；40~125小时，20 ℃； 125~165小时，25 ℃。
教学ppt
教学ppt
1
一、温度
温度是影响微生物生长的最重要因素之一。
温度对微生物的影响具体表现在：
影响酶活性，温度变化影响酶促反应速率，最终影 响细胞合成。
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，因此，温度变化影响营养物质的吸收与代 谢产物的分泌。
影响物质的溶解度，对生长有影响。
13
（三）高温与低温对微生物的影响
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）。 微生物对热的耐受力与以下因素有关: (1)微生物种类及发育阶段 嗜热菌比其它类型的菌体抗热； 有芽孢的细菌比无芽孢的菌抗热； 微生物的繁殖结构比营养结构抗热性强； 老龄菌比幼龄菌抗热。
教学ppt
8
中温型微生物： 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。
教学ppt
9
高温型微生物：
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：①酶蛋以及核糖体 有较强的抗热性②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 ）。③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