微生物生长和环境.pptx

7.1微生物的生长微生物的生长n n生长是细胞体积、内含物和细胞数生长是细胞体积、内含物和细胞数目的增加，生长的外部表现为个体目的增加，生长的外部表现为个体数量的增加和群体生物量的增长数量的增加和群体生物量的增长n n繁殖是产生新一代的过程，是质变繁殖是产生新一代的过程，是质变的过程，是生长的结果的过程，是生长的结果一、获得纯培养的方法一、获得纯培养的方法 在自然界总是混杂地生活，要在自然界总是混杂地生活，要想研究某一种微生物，必须把研究想研究某一种微生物，必须把研究对象从混杂群体中分离出来。在实对象从混杂群体中分离出来。在实验条件下，从一个细胞或一种细胞验条件下，从一个细胞或一种细胞群繁殖得到的后代称为纯培养群繁殖得到的后代称为纯培养一、获得纯培养的方法一、获得纯培养的方法n n稀释分离法稀释分离法1.稀释平皿分离法稀释平皿分离法2.平皿划线分离法平皿划线分离法n n单细胞挑取法单细胞挑取法n n纯培养分离中选择性培养基的利用纯培养分离中选择性培养基的利用n n富集培养的利用富集培养的利用1、稀释平皿分离法、稀释平皿分离法由一个或少数几由一个或少数几个细菌在固体培个细菌在固体培养基上形成的肉养基上形成的肉眼可见的集落眼可见的集落菌落菌落涂布平皿法涂布平皿法倾注平皿法倾注平皿法2、平皿划线分离法、平皿划线分离法分区划线法分区划线法连续划线法连续划线法划线分离划线分离3、选择性培养基的利用、选择性培养基的利用n不同菌对营养的要求不同菌对营养的要求 分离真菌，用马丁氏培养基，分离真菌，用马丁氏培养基，pHpH偏酸偏酸 分离放线菌，用高氏分离放线菌，用高氏1 1号，号，pHpH中性偏碱中性偏碱n不同菌对化学试剂的敏感性不同菌对化学试剂的敏感性 分离放线菌，培养基中加分离放线菌，培养基中加10%10%酚，抑制细菌、真菌酚，抑制细菌、真菌 从土壤中分离真菌，加孟加拉红，抑制细菌生长从土壤中分离真菌，加孟加拉红，抑制细菌生长n根据分离对象的代谢特征：根据分离对象的代谢特征：分离能发酵纤维素的菌株，培养基以纤维素为唯一碳源；分分离能发酵纤维素的菌株，培养基以纤维素为唯一碳源；分离固氮菌，用无氮培养基离固氮菌，用无氮培养基根据所要分离的菌种特性选用培养基，如：根据所要分离的菌种特性选用培养基，如：4、富集培养、富集培养对自然界中很少的或难以获得的微生物用富集培养对自然界中很少的或难以获得的微生物用富集培养基使其在数量上占优势，再做平板分离获得纯培养基使其在数量上占优势，再做平板分离获得纯培养二、细菌群体生长的测定二、细菌群体生长的测定 细菌的生长和繁殖难以分开，因此，细菌的生长和繁殖难以分开，因此，常以群体生长作为细菌生长的指标常以群体生长作为细菌生长的指标 细菌群体生长测定一般采用细菌群体生长测定一般采用细胞数细胞数量量和和生物量生物量两种方法两种方法（一）细胞数量的测定（一）细胞数量的测定n细胞总数的测定（包括活的和已丧失活细胞总数的测定（包括活的和已丧失活力的细菌）力的细菌）1、显微直接计数法显微直接计数法2、比浊法比浊法3、染色涂片计数法染色涂片计数法 1、显微直接计数法显微直接计数法2、比浊法比浊法比浊法的原理是利用细菌细胞在溶液中数量越多，比浊法的原理是利用细菌细胞在溶液中数量越多，浊度越大，在光电比色计中测定时所吸收的光线越多浊度越大，在光电比色计中测定时所吸收的光线越多3、染色涂片计数法染色涂片计数法取取0.01ml的的菌菌悬悬液液放放在在1cm2的的玻玻片片上上，让让其其干干燥燥，然然后后固固定定染染色色，再再置置显显微微镜镜下下计计数数每每一一视视野野中中的的菌菌数数，算算出出视视野野面面积积，按按下下列列公公式式即即可可求求出出每每ml原原菌菌液中的含菌数。液中的含菌数。每每ml原菌液中的含菌数原菌液中的含菌数=视野中的平均菌数视野中的平均菌数1cm2/视野面积视野面积100稀释倍数稀释倍数 n活菌数量的测定活菌数量的测定 1、稀释平板测数法、稀释平板测数法2、最大概率法（、最大概率法（MPN法）法）3、浓缩法、浓缩法1、稀释平板测数法、稀释平板测数法2、最大概率法、最大概率法方方法法是是：将将待待测测菌菌液液于于液液体体中中作作十十倍倍系系列列稀稀释释，每每稀稀释释度度做做3 35 5个个重重复复，经经培培养养后后，检检查查细细菌菌的的生生长长，以以有有细细菌菌生生长长的的最最后后三三个个稀稀释释度度的的管管数数作作数数量量指指标标，由由数数理理统统计计表表查查出出近近似似值值，再乘以数量指标第一位的稀释倍数，即为原菌液中的菌数。再乘以数量指标第一位的稀释倍数，即为原菌液中的菌数。例如：某细菌在稀释培养法中生长情况如下：例如：某细菌在稀释培养法中生长情况如下：稀释度：稀释度：10103 3，10104 4，10105 5，10106 6，10107 7，10108 8重复数：重复数：5 5 5 5 5 55 5 5 5 5 5有菌生长管数：有菌生长管数：5 5 5 4 1 05 5 5 4 1 0根据上述结果，数量指标为根据上述结果，数量指标为“541541”，查表得近似值为，查表得近似值为1717，乘，乘以第一位数的稀释倍数，得出原始培养物的活菌数以第一位数的稀释倍数，得出原始培养物的活菌数=1710=17105 5个个3、薄膜过滤计数法薄膜过滤计数法 此法用于计数空气中的含菌数此法用于计数空气中的含菌数 n测定细胞干重法测定细胞干重法 单位体积培养物中细胞物质的干重单位体积培养物中细胞物质的干重 n含氮量测定法含氮量测定法微生物细胞中蛋白质的含量是比较稳定的，测出微微生物细胞中蛋白质的含量是比较稳定的，测出微生物细胞中的含生物细胞中的含N量后再换算出蛋白质的含量，量后再换算出蛋白质的含量，可可用凯氏定用凯氏定N N法法。蛋白质的含量蛋白质的含量=氮量氮量6.256.25nDNA含量的测定含量的测定nATP含量的测定含量的测定n代谢活性法代谢活性法（二）细胞生物量的测定（二）细胞生物量的测定7.2细菌群体的生长细菌群体的生长批量培养是实验室常采用的方法，即细菌批量培养是实验室常采用的方法，即细菌在一定体积的培养基中生长，经历了消长的生在一定体积的培养基中生长，经历了消长的生活周期活周期以少量的纯培养细菌接种有限的液体培养以少量的纯培养细菌接种有限的液体培养基，并在培养过程中定时取样测数，可以发现基，并在培养过程中定时取样测数，可以发现细菌群体的生长有一定的规律。若以时间为横细菌群体的生长有一定的规律。若以时间为横坐标，以活菌数的对数为纵坐标，可以绘出一坐标，以活菌数的对数为纵坐标，可以绘出一条类似于条类似于S形的曲线，该曲线称为细菌纯培养的形的曲线，该曲线称为细菌纯培养的生长曲线生长曲线菌数的对数细菌纯培养的生长曲线细菌纯培养的生长曲线延缓期对数期稳定期衰亡期Growth Cycle of Populations 一个典型的生长曲线分为延缓期，对一个典型的生长曲线分为延缓期，对数期，稳定期和衰亡期四个时期数期，稳定期和衰亡期四个时期 在在在在这这这这个个个个时时时时期期期期内内内内,菌菌菌菌体体体体体体体体积积积积增增增增长长长长较较较较快快快快,如如如如巨巨巨巨大大大大芽芽芽芽孢孢孢孢杆杆杆杆菌菌菌菌可可可可以以以以从从从从3.4m3.4m3.4m3.4m增增增增长长长长到到到到9.19.19.19.119.8m19.8m19.8m19.8m。细细细细胞胞胞胞内内内内原原原原生生生生质质质质比比比比较较较较均均均均匀匀匀匀一一一一致致致致，贮贮贮贮藏藏藏藏物物物物质质质质消消消消耗耗耗耗，DNADNADNADNA含含含含量量量量提提提提高高高高，产产产产生生生生各各各各种种种种诱诱诱诱导导导导酶酶酶酶，在在在在这这这这个个个个时时时时期期期期的的的的后后后后阶阶阶阶段段段段，菌菌菌菌体体体体细细细细胞胞胞胞逐逐逐逐步步步步进进进进入生理活跃期，少量菌体开始分裂，曲线稍有上升。入生理活跃期，少量菌体开始分裂，曲线稍有上升。入生理活跃期，少量菌体开始分裂，曲线稍有上升。入生理活跃期，少量菌体开始分裂，曲线稍有上升。滞留期的长短，因菌种和培养条件不同而异，几滞留期的长短，因菌种和培养条件不同而异，几滞留期的长短，因菌种和培养条件不同而异，几滞留期的长短，因菌种和培养条件不同而异，几分钟到几小时不等。不同微生物的适应期不同分钟到几小时不等。不同微生物的适应期不同分钟到几小时不等。不同微生物的适应期不同分钟到几小时不等。不同微生物的适应期不同 延缓期延缓期 在该时期，细在该时期，细胞代谢活性最强，胞代谢活性最强，细胞的数量呈几何细胞的数量呈几何级数上升，生长曲级数上升，生长曲线表现为一条上升线表现为一条上升的直线的直线对数期对数期n细菌在对数期每分裂一次所需要的时间称为世代时间，简称代时，用G表示nNt=N02n （Nt=对数期t时细菌数；N0=对数期开始细胞数；n=繁殖世代数.）n n=(log Nt log N0)/log 2 =3.3(log Nt log N0)n G=t/n=t/3.3(log Nt log N0)=0.301 t/(log Nt log N0)代时的计算代时的计算在在衰衰亡亡期期，有有的的细细胞胞开开始始自自溶溶，产产生生或或释释放放出出一一些些产产物物，如如aaaa、抗抗生生素素、转转化化酶酶、短短肽肽酶酶等等。菌菌体体形形状状呈呈多多形形态态，大大小小不不一一，甚甚至至畸畸形形，细细胞胞质质内内多多液液泡泡，有有些些G G+变变为为G G。稳定生长期稳定生长期特点：细菌分裂间隔时间延长，曲线上升缓慢，特点：细菌分裂间隔时间延长，曲线上升缓慢，特点：细菌分裂间隔时间延长，曲线上升缓慢，特点：细菌分裂间隔时间延长，曲线上升缓慢，随后新生细胞与死亡细胞的速率处于动态平衡，随后新生细胞与死亡细胞的速率处于动态平衡，随后新生细胞与死亡细胞的速率处于动态平衡，随后新生细胞与死亡细胞的速率处于动态平衡，菌数达到最高水平，随后细胞死亡速度超过新菌数达到最高水平，随后细胞死亡速度超过新菌数达到最高水平，随后细胞死亡速度超过新菌数达到最高水平，随后细胞死亡速度超过新生速度，曲线开始下降生速度，曲线开始下降生速度，曲线开始下降生速度，曲线开始下降衰亡期衰亡期7.3真菌的生长真菌的生长n丝状真菌在固体培养基上的生长丝状真菌在固体培养基上的生长 常以菌丝长度、菌落直径或面积来表示n真菌在液体培养基中的生长真菌在液体培养基中的生长 以时间为横坐标，菌体干重为纵坐标，可绘出与细菌相似的曲线，区分为三个不同的生长阶段：延滞期、迅速生长期和衰退期丝状菌的生长繁殖丝状菌的生长繁殖1、菌丝断裂繁殖、菌丝断裂繁殖2、无性孢子繁殖、无性孢子繁殖3、有性孢子繁殖、有性孢子繁殖 真菌的有性生殖包括质配真菌的有性生殖包括质配核配核配减数分裂真菌的有性孢子有卵孢子、接减数分裂真菌的有性孢子有卵孢子、接合孢子、子囊孢子和担孢子合孢子、子囊孢子和担孢子酵母菌的生长繁殖酵母菌的生长繁殖酵母菌的繁殖方式多种多样，主要的方式归结为：酵母菌的繁殖方式多种多样，主要的方式归结为：无性繁殖无性繁殖裂殖裂殖（fission）：少数酵母菌的繁殖方式芽殖芽殖（budding）：多数酵母菌的繁殖方式有性繁殖：有性繁殖：产生无性孢子产生无性孢子：掷孢子（掷孢酵母属）,节孢子（地）,厚垣孢子（白假丝酵母）形成子囊孢子形成子囊孢子（ascospore）：酿酒酵母7.4二次生长二次生长、同步生长、同步生长n在培养基中存在两种能为微生物利用的主要营养物时，在培养基中存在两种能为微生物利用的主要营养物时，微生物将首先利用其中较易利用的营养物开始生长，微生物将首先利用其中较易利用的营养物开始生长，进入稳定期后经过短暂的适应后将利用第二种营养物进入稳定期后经过短暂的适应后将利用第二种营养物再次开始新的对数生长并进入新的稳定期，表现为二再次开始新的对数生长并进入新的稳定期，表现为二阶式的双峰生长曲线阶式的双峰生长曲线n采用物理或化学的方法使培养微生物的生长处于相同采用物理或化学的方法使培养微生物的生长处于相同的生长阶段并保持同时分裂的生长方式称为同步生长的生长阶段并保持同时分裂的生长方式称为同步生长用同步培养法获得的培养物叫同步培养物。同步培养法有如下几种：利用代谢抑制剂控制利用代谢抑制剂控制DNA合成合成Ecoli胸腺嘧啶缺陷型菌株，停止胸腺胸腺嘧啶缺陷型菌株，停止胸腺嘧啶供给，嘧啶供给，DNA不合成，但蛋白质合成，不合成，但蛋白质合成，30分钟后加入胸腺嘧啶，分钟后加入胸腺嘧啶，DNA合成恢复，合成恢复，细胞分裂。细胞分裂。选择法选择法诱导法诱导法离心沉降法离心沉降法过滤分离法过滤分离法硝酸纤维薄膜法硝酸纤维薄膜法将不同大小细胞分开培养将不同大小细胞分开培养温度调整法温度调整法沙门氏菌沙门氏菌25只合成细胞只合成细胞物质，物质，37细胞进行分裂细胞进行分裂7.5连续培养连续培养n在一个恒定容积的流动系统中，一方面以一定的速在一个恒定容积的流动系统中，一方面以一定的速度不断地加入新的培养基，另一方面以相同的速度度不断地加入新的培养基，另一方面以相同的速度流出培养物，这样可以使容器中微生物的数量和营流出培养物，这样可以使容器中微生物的数量和营养状态保持恒定，使微生物长期处于旺盛生长阶段养状态保持恒定，使微生物长期处于旺盛生长阶段n连续培养的方法有两类：连续培养的方法有两类：恒浊恒浊连续培养连续培养 恒化恒化连续培养连续培养恒浊恒浊连续培养连续培养 通过光电装置自动测定并籍以调节加通过光电装置自动测定并籍以调节加入培养基的流速来保持培养物浊度，即菌入培养基的流速来保持培养物浊度，即菌数恒定的方法数恒定的方法恒化恒化连续培养连续培养 通过控制培养液的流速来保持培养物通过控制培养液的流速来保持培养物的恒定生长速度和养料成分的培养方法的恒定生长速度和养料成分的培养方法 在培养需要一种低浓度的限制营养因在培养需要一种低浓度的限制营养因子，通过调节其浓度的方法来获得具有不子，通过调节其浓度的方法来获得具有不同生长速度的培养物，常用于模拟和研究同生长速度的培养物，常用于模拟和研究微生物在自然状态养料稀薄下的生长规律微生物在自然状态养料稀薄下的生长规律 分批培养中限制性营养物与生长速率（实线）、分批培养中限制性营养物与生长速率（实线）、分批培养中限制性营养物与生长速率（实线）、分批培养中限制性营养物与生长速率（实线）、生长量（虚线）之间的关系；限制性营养物在低浓生长量（虚线）之间的关系；限制性营养物在低浓生长量（虚线）之间的关系；限制性营养物在低浓生长量（虚线）之间的关系；限制性营养物在低浓度时对微生物的生长带来影响度时对微生物的生长带来影响度时对微生物的生长带来影响度时对微生物的生长带来影响稀释率由流速和培养器容量决定，因此，用稀释率由流速和培养器容量决定，因此，用1000ml的容器，流速的容器，流速控制在控制在500ml/hr，稀释率则为，稀释率则为0.5hr-1稀释度过高时，由于培养物被冲走，生长不能维持在平衡态稀释度过高时，由于培养物被冲走，生长不能维持在平衡态恒化培养中稀释率、与细胞浓度限制性养料的关系恒化培养中稀释率、与细胞浓度限制性养料的关系.7.6环境对微生物生长的影响环境对微生物生长的影响 微生物的生活条件是环境因素的综合，只微生物的生活条件是环境因素的综合，只有各种因素配合适当时，微生物才能旺盛的生有各种因素配合适当时，微生物才能旺盛的生长发育，影响微生物生长的因子有：长发育，影响微生物生长的因子有：n n温度温度n n水分和渗透压水分和渗透压n n pH值值 n n氧气和氧气和Eh值值 n n光线、射线、超声波光线、射线、超声波 n n化学药剂化学药剂一、一、温度对微生物生长的影响温度对微生物生长的影响 不同的微生物以及同一种微生物在生不同的微生物以及同一种微生物在生长发育的不同阶段，对温度的要求不一样。长发育的不同阶段，对温度的要求不一样。根据微生物所适应的最适生长温度通根据微生物所适应的最适生长温度通常把微生物分为高温型、中温型和低温型常把微生物分为高温型、中温型和低温型 同一种微生物在生长发育的不同阶同一种微生物在生长发育的不同阶段，对温度的要求不一样。如：段，对温度的要求不一样。如：n n青霉素产生菌菌体的最适生长温度为青霉素产生菌菌体的最适生长温度为30度，度，而产生青霉素的最适温度为而产生青霉素的最适温度为23度度n n黑曲霉菌体的最适生长温度为黑曲霉菌体的最适生长温度为37度，而产酶度，而产酶的最适温度为的最适温度为28度度n n食用菌菌丝的生长温度为食用菌菌丝的生长温度为25度，子实体分化度，子实体分化温度则多在温度则多在18度左右度左右n n灰色链霉菌的菌体最适生长温度为灰色链霉菌的菌体最适生长温度为37度，而度，而产生链霉素的最适生长温度为产生链霉素的最适生长温度为28度度不同的微生物对高温的敏感性不同：不同的微生物对高温的敏感性不同：不同的微生物对高温的敏感性不同：不同的微生物对高温的敏感性不同：多数细菌，酵母，霉菌的营养细胞和病毒：多数细菌，酵母，霉菌的营养细胞和病毒：多数细菌，酵母，霉菌的营养细胞和病毒：多数细菌，酵母，霉菌的营养细胞和病毒：506510506510分分分分钟可致死钟可致死钟可致死钟可致死放线菌，霉菌的孢子比较耐热放线菌，霉菌的孢子比较耐热放线菌，霉菌的孢子比较耐热放线菌，霉菌的孢子比较耐热768010768010分钟致死分钟致死分钟致死分钟致死细菌的芽孢有抗热性，致死温度和时间视菌而定：细菌的芽孢有抗热性，致死温度和时间视菌而定：细菌的芽孢有抗热性，致死温度和时间视菌而定：细菌的芽孢有抗热性，致死温度和时间视菌而定：炭疽芽孢杆菌炭疽芽孢杆菌炭疽芽孢杆菌炭疽芽孢杆菌105510105510分钟致死分钟致死分钟致死分钟致死枯草芽孢杆菌枯草芽孢杆菌枯草芽孢杆菌枯草芽孢杆菌100617100617分钟致死分钟致死分钟致死分钟致死肉毒梭菌肉毒梭菌肉毒梭菌肉毒梭菌1201211012012110分钟致死分钟致死分钟致死分钟致死高温对微生物生长的影响高温对微生物生长的影响同一个菌的不同菌龄其抗热性同一个菌的不同菌龄其抗热性也不相同，一般幼龄菌比老龄也不相同，一般幼龄菌比老龄菌对温度敏感菌对温度敏感 高温能杀死微生物，因此在微生物方法中高温能杀死微生物，因此在微生物方法中高温能杀死微生物，因此在微生物方法中高温能杀死微生物，因此在微生物方法中常采用加热培养器皿和培养基方法灭菌常采用加热培养器皿和培养基方法灭菌常采用加热培养器皿和培养基方法灭菌常采用加热培养器皿和培养基方法灭菌 灼烧灭菌灼烧灭菌灼烧灭菌灼烧灭菌干热灭菌干热灭菌干热灭菌干热灭菌：用干热空气灭菌，：用干热空气灭菌，：用干热空气灭菌，：用干热空气灭菌，160160170170度度度度/2/2小时小时小时小时湿热灭菌湿热灭菌湿热灭菌湿热灭菌：用蒸汽灭菌，分为：用蒸汽灭菌，分为：用蒸汽灭菌，分为：用蒸汽灭菌，分为：n n高压蒸汽灭菌：高压蒸汽灭菌：高压蒸汽灭菌：高压蒸汽灭菌：121121度度度度/30/30分钟分钟分钟分钟n n间歇灭菌：间歇灭菌：间歇灭菌：间歇灭菌：100100度度度度/2/2小时连续三天小时连续三天小时连续三天小时连续三天n n巴氏灭菌：巴氏灭菌：巴氏灭菌：巴氏灭菌：62626363度度度度/30/30分钟或者分钟或者分钟或者分钟或者7171度度度度/15/15分钟分钟分钟分钟高温灭菌分为：高温灭菌分为：湿热灭菌的工艺指标比干热灭菌的工艺指标低是因为：湿热灭菌的工艺指标比干热灭菌的工艺指标低是因为：蒸汽穿透力强，蒸汽穿透力强，蛋白质有水时变性温度低，蛋白质有水时变性温度低，蒸汽有潜热蒸汽有潜热 n微生物的微生物的致死温度致死温度：在一定时间内（如：在一定时间内（如10分钟）杀死微分钟）杀死微生物所需要的最低温度称为微生物的致死温度生物所需要的最低温度称为微生物的致死温度n微生物的微生物的致死时间致死时间：在一定温度下，杀死微生物所需要：在一定温度下，杀死微生物所需要的时间；温度越高，致死时间越短的时间；温度越高，致死时间越短nD值：在特定温度下使微生物菌数减少值：在特定温度下使微生物菌数减少10倍所需的时间倍所需的时间n灭菌：灭菌：杀死所有微生物的方法，包括细菌的芽胞杀死所有微生物的方法，包括细菌的芽胞n消毒消毒:杀死微生物的营养体，而不能杀死芽胞的方法杀死微生物的营养体，而不能杀死芽胞的方法n防腐：防腐：抑制微生物的生长，但并不杀死微生物的方法抑制微生物的生长，但并不杀死微生物的方法n化疗：杀死寄主内的病原菌的方法化疗：杀死寄主内的病原菌的方法低温对微生物的影响低温对微生物的影响n n在低温下，微生物的代谢活动降低，但在低温下，微生物的代谢活动降低，但在低温下，微生物的代谢活动降低，但在低温下，微生物的代谢活动降低，但原生质结构并不破坏，当提高温度后仍可恢原生质结构并不破坏，当提高温度后仍可恢原生质结构并不破坏，当提高温度后仍可恢原生质结构并不破坏，当提高温度后仍可恢复其正常生命活动；低于冰点的温度可使微复其正常生命活动；低于冰点的温度可使微复其正常生命活动；低于冰点的温度可使微复其正常生命活动；低于冰点的温度可使微生物死亡，主要是由于细胞中的水转变为冰生物死亡，主要是由于细胞中的水转变为冰生物死亡，主要是由于细胞中的水转变为冰生物死亡，主要是由于细胞中的水转变为冰晶，造成细胞的机械损伤和脱水。晶，造成细胞的机械损伤和脱水。晶，造成细胞的机械损伤和脱水。晶，造成细胞的机械损伤和脱水。所以人们所以人们所以人们所以人们常用低温来保藏菌种，并用低温保藏食品不常用低温来保藏菌种，并用低温保藏食品不常用低温来保藏菌种，并用低温保藏食品不常用低温来保藏菌种，并用低温保藏食品不被微生物腐败被微生物腐败被微生物腐败被微生物腐败 二、水份和渗透压二、水份和渗透压1、水份与干燥、水份与干燥 水是微生物生活的必要条件，微生物生长所需要水是微生物生活的必要条件，微生物生长所需要的水份用水活度来表示，即在一定的温度和压力条件的水份用水活度来表示，即在一定的温度和压力条件下，溶液中的蒸汽压与纯水蒸汽压之比下，溶液中的蒸汽压与纯水蒸汽压之比aw=Psolution/Pwater 微生物生长的最低微生物生长的最低aw值：值：细菌细菌aw酵母酵母霉菌霉菌耐盐细菌和耐旱真菌耐盐细菌和耐旱真菌大部分的细菌，藻类和一些真菌，如毛霉，根霉，担子菌类为大部分的细菌，藻类和一些真菌，如毛霉，根霉，担子菌类为0.90.99嗜盐细菌、曲霉嗜盐细菌、曲霉为为0.76地衣和丝状真菌及一些酵母种类为地衣和丝状真菌及一些酵母种类为0.60微生物生长的微生物生长的aw值在值在0.660.99之间之间2.渗透压渗透压一般微生物生长所适应的溶液渗透压在一般微生物生长所适应的溶液渗透压在一般微生物生长所适应的溶液渗透压在一般微生物生长所适应的溶液渗透压在3 36 6大气压大气压大气压大气压之间之间之间之间n n微生物在等渗溶液中生长时，维持细胞形态不变微生物在等渗溶液中生长时，维持细胞形态不变微生物在等渗溶液中生长时，维持细胞形态不变微生物在等渗溶液中生长时，维持细胞形态不变（0.850.9%NaCl0.850.9%NaCl溶液）溶液）溶液）溶液）n n微生物在高渗溶液中生长时，会出现质壁分离现象，微生物在高渗溶液中生长时，会出现质壁分离现象，微生物在高渗溶液中生长时，会出现质壁分离现象，微生物在高渗溶液中生长时，会出现质壁分离现象，严重时会引起细胞死亡；日常生活中常用高渗溶液严重时会引起细胞死亡；日常生活中常用高渗溶液严重时会引起细胞死亡；日常生活中常用高渗溶液严重时会引起细胞死亡；日常生活中常用高渗溶液（10101515的盐浓度和的盐浓度和的盐浓度和的盐浓度和505070%70%的糖浓度）来保藏的糖浓度）来保藏的糖浓度）来保藏的糖浓度）来保藏食品食品食品食品n n微生物在低渗溶液中生长时，细胞会吸水膨胀，至微生物在低渗溶液中生长时，细胞会吸水膨胀，至微生物在低渗溶液中生长时，细胞会吸水膨胀，至微生物在低渗溶液中生长时，细胞会吸水膨胀，至破裂死亡破裂死亡破裂死亡破裂死亡三、氢离子浓度（三、氢离子浓度（pH值）值）几乎所有的微生物在几乎所有的微生物在几乎所有的微生物在几乎所有的微生物在pH4.0pH4.09.09.0之间都可以生之间都可以生之间都可以生之间都可以生长，但不同的微生物都有其最适的生长长，但不同的微生物都有其最适的生长长，但不同的微生物都有其最适的生长长，但不同的微生物都有其最适的生长pHpH值范围值范围值范围值范围n n细菌、藻类、原生动物最适细菌、藻类、原生动物最适细菌、藻类、原生动物最适细菌、藻类、原生动物最适pH6.5pH6.57.57.5，但，但，但，但pH4.0pH4.010.010.0也可以生长，特殊的硫化菌在也可以生长，特殊的硫化菌在也可以生长，特殊的硫化菌在也可以生长，特殊的硫化菌在pH1.pH1.2.02.0下生下生下生下生长，硝化菌在长，硝化菌在长，硝化菌在长，硝化菌在pH11pH11生长生长生长生长n n放线菌最适放线菌最适放线菌最适放线菌最适pH7.5pH7.58.08.0，pH5.0pH5.01010也可生长也可生长也可生长也可生长n n霉菌、酵母最适霉菌、酵母最适霉菌、酵母最适霉菌、酵母最适pH5.0pH5.06.06.0，pH1.5pH1.51010都可生长都可生长都可生长都可生长 pH值影响微生物生长的主要作用在于：值影响微生物生长的主要作用在于：引引起起细细胞胞膜膜电电荷荷的的变变化化，从从而而影影响响了了微微生生物物对对营养物质的吸收。营养物质的吸收。影响代谢过程中酶的活性。影响代谢过程中酶的活性。改变生长环境中营养物质的可给性以及有害物改变生长环境中营养物质的可给性以及有害物质的毒性。质的毒性。另一方面，微生物代谢活动常改变氢离子浓度另一方面，微生物代谢活动常改变氢离子浓度 如：乳酸菌分解葡萄糖产生乳酸，如：乳酸菌分解葡萄糖产生乳酸，pH值下降，值下降，基质被酸化。尿素细菌分解尿素产氨使基质被酸化。尿素细菌分解尿素产氨使pH上升。上升。为了防止基质中的为了防止基质中的pH值发生过大的变化影响微值发生过大的变化影响微生物生长，在配制培养基时通常加入缓冲剂生物生长，在配制培养基时通常加入缓冲剂黑曲霉在黑曲霉在pH23的环境中发酵蔗糖以产柠檬酸为主，产草酸极少。的环境中发酵蔗糖以产柠檬酸为主，产草酸极少。在在pH近中性时发酵蔗糖产生大量的草酸，柠檬酸产量很低近中性时发酵蔗糖产生大量的草酸，柠檬酸产量很低酵母菌在酵母菌在pH4.55.0生长进行乙醇发酵，不产甘油和醋酸生长进行乙醇发酵，不产甘油和醋酸在在pH8时生长发酵产物除乙醇外，还有甘油和醋酸。时生长发酵产物除乙醇外，还有甘油和醋酸。在生产实践中还可利用在生产实践中还可利用pH值防止杂菌生长。值防止杂菌生长。如生产面包时加丙酸钙作防腐剂，抑制细菌生长如生产面包时加丙酸钙作防腐剂，抑制细菌生长微生物生长繁殖的最适微生物生长繁殖的最适pH与其合成某种代谢产物的与其合成某种代谢产物的pH通常是不一样的。通常是不一样的。例如：丙酮丁醇梭菌生长繁殖最适例如：丙酮丁醇梭菌生长繁殖最适pH是是5.57.0丙酮丙酮丁醇梭菌合成丙酮丁醇的最适丁醇梭菌合成丙酮丁醇的最适pH是是4.35.3微生物在不同的微生物在不同的pH下积累的代谢产物不一样，如：下积累的代谢产物不一样，如：四、氧气和氧化还原电位四、氧气和氧化还原电位氧气与微生物的生长氧气与微生物的生长根据微生物与氧的关系，将微生物分成四类：根据微生物与氧的关系，将微生物分成四类：（1）专性好氧微生物）专性好氧微生物（2）专性厌氧微生物）专性厌氧微生物（3）兼性好氧微生物）兼性好氧微生物（4）微需氧微生物）微需氧微生物n n好氧微生物要求好氧微生物要求好氧微生物要求好氧微生物要求EhEh值在值在值在值在0.10.1伏以上，以伏以上，以伏以上，以伏以上，以0.30.30.40.4为宜为宜为宜为宜n n兼性好氧微生物兼性好氧微生物兼性好氧微生物兼性好氧微生物EhEh值在值在值在值在0.10.1伏以上好氧性呼吸，伏以上好氧性呼吸，伏以上好氧性呼吸，伏以上好氧性呼吸，EhEh值在值在值在值在0.10.1伏以下，厌氧性呼吸伏以下，厌氧性呼吸伏以下，厌氧性呼吸伏以下，厌氧性呼吸n n专性厌氧微生物专性厌氧微生物专性厌氧微生物专性厌氧微生物EhEh值在值在值在值在0.10.1伏以下为宜伏以下为宜伏以下为宜伏以下为宜n n微需氧微生物微需氧微生物微需氧微生物微需氧微生物EhEh值在值在值在值在0.10.1和和和和0.10.1伏之间伏之间伏之间伏之间氧化还原电位（氧化还原电位（Eh）培养基中的溶氧和氧化还原态物质影响培培养基中的溶氧和氧化还原态物质影响培培养基中的溶氧和氧化还原态物质影响培培养基中的溶氧和氧化还原态物质影响培养基的养基的养基的养基的EhEh值值值值不同的微生物对氧化还原电位的要求不一样不同的微生物对氧化还原电位的要求不一样不同的微生物对氧化还原电位的要求不一样不同的微生物对氧化还原电位的要求不一样五、光、辐射和超声波五、光、辐射和超声波n n光光光光并并并并不不不不是是是是所所所所有有有有微微微微生生生生物物物物都都都都需需需需要要要要的的的的，只只只只有有有有光光光光能能能能营营营营养养养养型型型型的的的的微微微微生生生生物物物物才才才才需需需需要要要要光光光光，光光光光能能能能营营营营养养养养菌菌菌菌吸吸吸吸收收收收400800nm400800nm可见光进行光合作用。可见光进行光合作用。可见光进行光合作用。可见光进行光合作用。n n有有有有的的的的微微微微生生生生物物物物不不不不是是是是光光光光合合合合微微微微生生生生物物物物，但但但但对对对对光光光光有有有有趋趋趋趋光光光光性性性性，如如如如闪闪闪闪光光光光须须须须霉霉霉霉。药药药药用用用用真真真真菌菌菌菌灵灵灵灵芝芝芝芝形形形形成成成成子子子子实实实实体体体体也也也也需需需需要要要要散散散散射射射射光的照射。光的照射。光的照射。光的照射。n n日光中的日光中的日光中的日光中的紫外线紫外线紫外线紫外线对微生物有杀伤作用，对微生物有杀伤作用，对微生物有杀伤作用，对微生物有杀伤作用，UVUV的波长的波长的波长的波长在在在在136400nm136400nm之间，以波长为之间，以波长为之间，以波长为之间，以波长为265266nm265266nm的杀菌的杀菌的杀菌的杀菌力最强力最强力最强力最强 UV的杀菌作用主要是由于的杀菌作用主要是由于UV引起核酸形成胸腺嘧啶引起核酸形成胸腺嘧啶二聚体，从而干扰了核酸的复制，另外二聚体，从而干扰了核酸的复制，另外UV使使O2O3（臭氧），（臭氧），O3放出氧化能力强的新生态氧放出氧化能力强的新生态氧O，O也有杀菌作用也有杀菌作用X射线波长为射线波长为0.0613.6nm射线波长为射线波长为0.010.14nm均为高能电磁波，对微生物有显均为高能电磁波，对微生物有显著的杀菌作用，常用作罐头灭菌著的杀菌作用，常用作罐头灭菌超声波频率在超声波频率在2万赫兹以上，其作用是使细胞破裂，万赫兹以上，其作用是使细胞破裂，引起引起M死亡死亡超声波超声波紫外线紫外线六、化学杀菌剂和抑菌剂六、化学杀菌剂和抑菌剂 重金属离子带正电荷，易与带负电荷的菌体蛋白质结合，使蛋白质变性，有较强的杀菌作用升汞（HgCl2）：0.050.1%用于非金属器皿的消毒红汞：2%水溶液用于皮肤，粘膜及小伤口的消毒硫柳汞：0.01-0.1%用于皮肤及手术部位的消毒,生物制品防腐。铜盐：波多液含CuSO4用来杀真菌，防治植物病害 1.重金属盐：重金属盐：高高锰锰酸酸钾钾，H2O2，过过氧氧乙乙酸酸等等能能使使菌菌体体酶酶蛋蛋白白中中的的SH氧化成氧化成SS，使酶失活，使酶失活高锰酸钾高锰酸钾：0.1%用于皮肤，尿道及蔬菜，水果消毒。用于皮肤，尿道及蔬菜，水果消毒。H2O2：13%用于表面消毒如伤口消毒。用于表面消毒如伤口消毒。过氧乙酸过氧乙酸：0.20.5%用于皮肤、塑料、玻璃、人造纤用于皮肤、塑料、玻璃、人造纤维消毒维消毒2RSH+2X RSSR+2XH2、氧化剂：、氧化剂：3.卤素化合物卤素化合物：以以Cl，I为为常常用用，例例如如用用作作饮饮水水消消毒毒的的漂漂白白粉粉为为次次亚亚氯氯酸酸盐盐，主主要要成成份份是是CaCl2Ca(OH)2及及Ca(Ocl)2，次次亚亚氯氯酸酸盐盐分分解解放出新生态氧，具有强烈的氧化作用而杀菌放出新生态氧，具有强烈的氧化作用而杀菌n漂白粉：漂白粉：1020%用于地面和厕所消毒用于地面和厕所消毒n0.51%的的上上清清液液用用于于空空气气及及物物体体表表面面消消毒毒，亦亦可作饮可作饮水消毒剂水消毒剂nCl2：0.20.5ppm可作饮水及游泳池水消毒剂可作饮水及游泳池水消毒剂nI2：2.5%的碘酒用于皮肤消毒的碘酒用于皮肤消毒4.表面活性剂：表面活性剂：具具有有降降低低表表面面张张力力效效应应的的物物质质叫叫做做表表面面活活性性剂剂，如如新新洁洁尔尔灭灭，在在较较低低浓浓度度有有抑抑菌菌作作用用，在在较较高高浓浓度度有杀菌作用。有杀菌作用。新洁尔灭：新洁尔灭：0.050.1%用于皮肤，粘膜及外科用于皮肤，粘膜及外科手术器械浸泡消毒手术器械浸泡消毒 5.有机化合物：有机化合物：酚、醇、醛是常用的杀菌剂，它们能损伤细胞膜和壁，抑制某酚、醇、醛是常用的杀菌剂，它们能损伤细胞膜和壁，抑制某些酶系统，（如脱些酶系统，（如脱H酶和氧化酶），并能使蛋白质变性酶和氧化酶），并能使蛋白质变性酚（石炭酸）：酚（石炭酸）：35%用于桌面，地面及玻璃器皿的消毒，用于桌面，地面及玻璃器皿的消毒，0.51%用于皮肤消毒。用于皮肤消毒。煤煤酚酚皂皂：2%用用于于皮皮肤肤消消毒毒，35%亦亦可可用用于于桌桌面面，地地面面和和器器皿皿消消毒。毒。乙醇：乙醇：7075%用于皮肤及器械消毒。用于皮肤及器械消毒。甲甲醛醛：2%的的福福尔尔马马林林用用于于浸浸泡泡器器械械及及物物品品表表面面消消毒毒。10%的的甲甲醛醛溶溶液液重重蒸蒸可可消消毒毒无无菌菌室室及及病病房房。也也可可用用36%的的甲甲醛醛溶溶液液6ml/米米3+高锰酸钾适量产气熏蒸。高锰酸钾适量产气熏蒸。6.染料：染料：碱碱性性染染料料有有显显著著的的抑抑菌菌作作用用，该该类类染染料料的的阳阳离离子子与与菌菌体体的的羧羧基基或或磷磷酸酸基基作作用用，形形成成弱弱电电离离的的化化合合物物，防防碍碍菌菌体体的的正正常常代代谢谢，扰扰乱乱菌菌体体的的氧氧化化还还原原作作用用，并并阻阻碍碍芽芽孢的形成。孢的形成。结晶紫：结晶紫：1/10万的浓度在根瘤菌培养中可抑制万的浓度在根瘤菌培养中可抑制G+菌的生长。菌的生长。孔雀绿：孔雀绿：1/10万可抑制金黄色葡萄球菌生长，万可抑制金黄色葡萄球菌生长，1/3万抑制万抑制E.coli生长生长龙胆紫：龙胆紫：24%用于皮肤和伤口消毒用于皮肤和伤口消毒。化学治疗剂化学治疗剂n磺胺磺胺磺磺胺胺可可阻阻止止叶叶酸酸的的合合成成。由由于于磺磺胺胺与与细细菌菌生生长长所所必必须须的的对对氨氨基基苯苯甲甲酸酸（PABA）的的结结构构非非常常相相似似，在在一一定定条条件件下下它它们们竟竟争争性性的的与与二二氢氢叶叶酸酸合合成成酶酶结结合合，阻阻止止或或取取代代了了PABA进进入入叶叶酸酸分分子子中中，从从而而阻阻止止了了叶叶酸酸的的合合成成。人人类类不不需需要要自自身身合合成成叶叶酸酸，故故磺胺对人无毒磺胺对人无毒 抗生素抗生素A抑制细胞壁的形成抑制细胞壁的形成青霉素抑制细菌是因为其结构中的青霉素抑制细菌是因为其结构中的内酰胺结构与胞壁酸中短肽末端的内酰胺结构与胞壁酸中短肽末端的D丙丙aa结构很相似，能占据结构很相似，能占据D丙氨酸的位置丙氨酸的位置与转肽与转肽E结合，将结合，将E灭活，使侧肽链无法灭活，使侧肽链无法连接，因而抑制了细胞壁的合成连接，因而抑制了细胞壁的合成 多多多多粘粘粘粘菌菌菌菌素素素素，短短短短杆杆杆杆菌菌菌菌肽肽肽肽是是是是多多多多肽肽肽肽类类类类抗抗抗抗菌菌菌菌素素素素，它它