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1、 第五章第五章 环境因子对环境因子对微生物生长和代谢的影响微生物生长和代谢的影响江南大学生物工程学院江南大学生物工程学院赣把党翱差改猩富夕晚氦饲痛魄救砖营沦沃鞘置愧善驹炒虐俞貌奄削授州五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响环境因子对微生物的影响环境因子对微生物的影响适宜环境适宜环境：微生物能正常地进行生命活动微生物能正常地进行生命活动不适宜环境不适宜环境：微生物的正常生命活动受到抑制或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。被迫暂时改变原有的一些特征。恶劣环境恶劣环境：微生物死亡或发生遗传变易微生物死亡或发生遗传变易。翻幌喷蔷亚烈吻追吃规谁肉
2、枚茅橇省银紊巫傍梳黔灸蚀待譬诧搔淖准合掏五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响第一节第一节环境因子对微生物生长和生存的影响环境因子对微生物生长和生存的影响一一.理化因素对生长的影响理化因素对生长的影响（一）温度（一）温度1、温度对微生物的影响、温度对微生物的影响温度通过影响膜的液晶结构、酶和蛋白温度通过影响膜的液晶结构、酶和蛋白质的合成及活性、质的合成及活性、RNA的结构、转录等的结构、转录等影响影响微生物的生命活动。微生物的生命活动。紊暑芍南啪猖畔将呛众现症讳园氢时撰绝填钦忙沛诬模刽汀农顺幂坯世择五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和
3、代谢的影响员妹皮咯能艘睛纽哄千憾贩湛帐拽牧珐仪岛怀滩如染卢窒蠕穷冕追炼殆乘五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响2、微生物的生长温度范围、微生物的生长温度范围最低生长温度最低生长温度最高生长温度最高生长温度最适生长温度最适生长温度致死温度致死温度ACBvT属吧慈犁饲垫暗恨隔这洲属帘搂贿援夺丑权宇谬棘助豆矿惕来印弓佐掷拢五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响3、微生物的生长温度类型、微生物的生长温度类型按照最适生长温度范按照最适生长温度范围的不同分类围的不同分类嗜冷微生物嗜冷微生物嗜温微生物嗜温微生物嗜热微生物嗜热微生物谩抢得杯
4、转庚接瘴俺饲织往效晌雏爷幕鳃撅矗炎谓尊抒秆臻圣沉狠摩驮堡五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响微生物生长的温度类型微生物生长的温度类型最低最低最适最适最高最高分布的主要场所分布的主要场所专性专性-125-1515-20两极地区两极地区低低温温型型兼性兼性-5-010-2025-30 海水，冷藏食品上海水，冷藏食品上室温室温10-2020-3540-45腐腐生生菌菌中中温温型型体温体温10-2035-4040-45寄寄生生菌菌高高温温型型25-4550-6070-95温泉温泉堆肥等堆肥等微生物类型微生物类型骇楼渣幢厕颇可嘱励恢报猛负隋鸡患佩摈鳞系胯獭勉诛粟熟何鞍
5、渠演黄摇五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响不同温度下的菌例不同温度下的菌例竞艳浚藐郸豆课淄捡便老饱腆缴袭铡遭纱揖吝大蚀肩烯袄绞警闰闺昭甩座五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响1、嗜冷微生物、嗜冷微生物（psychrophilespsychrophiles）能在能在5以下生长的微生物称为嗜冷微生物。以下生长的微生物称为嗜冷微生物。种类种类专性：最适温度专性：最适温度15，最高温度，最高温度20兼性：最适温度兼性：最适温度2530，最高温度，最高温度35左右左右耐冷微生物耐冷微生物psychrotolerant嗜冷微生物在低
6、温下生长的原因嗜冷微生物在低温下生长的原因 细胞膜含有大量的不饱和脂肪酸，使膜在低温下细胞膜含有大量的不饱和脂肪酸，使膜在低温下也能保持半流动状态；也能保持半流动状态； 细胞的酶在低温下能有效地起催化作用，而在细胞的酶在低温下能有效地起催化作用，而在3040的情况下，这些酶很快失活。的情况下，这些酶很快失活。蛋踞殃升滥茄杨忘彻朗邢社抽支盔支舆帛揩苟搪饼譬鄙产辽稍份内千兄韧五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响2 2、嗜温微生物、嗜温微生物mesophiles最适生长温度在最适生长温度在2537微生物叫嗜温微生物。微生物叫嗜温微生物。种类：种类：寄生型（体温型）
7、：最适寄生型（体温型）：最适3540腐生型（室温型）：最适腐生型（室温型）：最适2535。垦砂妥屈俺褪罗丁陀吧迷晾蒙砷谋拉握铅买送舅郎墟夫霖交票嘴辰司疹嘛五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响3 3、嗜热微生物、嗜热微生物thermophiles嗜热微生物嗜热微生物：最适生长温度：最适生长温度5060嗜高温微生物嗜高温微生物：最适生长温度在：最适生长温度在80以上以上嗜热微生物在高温下生长的原因嗜热微生物在高温下生长的原因酶和其他蛋白质中的更具有耐热性；酶和其他蛋白质中的更具有耐热性；核酸中含有较多的核酸中含有较多的GC对，对热更加稳定；对，对热更加稳定；细胞
8、膜中饱和脂肪酸含量高，使膜具有热稳定性；细胞膜中饱和脂肪酸含量高，使膜具有热稳定性；细胞生长速率快，能迅速合成生物大分子，以弥补细胞生长速率快，能迅速合成生物大分子，以弥补由于高温造成的破坏由于高温造成的破坏。腺琐搏朋矣播叠逆洪谨椰亲奇庄访庞自纱被峡彼立带台嚣脖糜总艾嚼蹬宋五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响嗜高温微生物嗜高温微生物hyperthermophiles 已发现的嗜高温微生物全都是已发现的嗜高温微生物全都是古生细菌古生细菌，它们，它们所处的环境与普通细菌有很大区别。所处的环境与普通细菌有很大区别。在高温下生长的原因：在高温下生长的原因： 一般认为
9、它们蛋白质热稳定性与蛋白质上存在一般认为它们蛋白质热稳定性与蛋白质上存在的盐桥数目增加（氨基酸带上的盐桥数目增加（氨基酸带上Na+或其它阳离子生成或其它阳离子生成电荷桥）及蛋白质高度密集的疏水内部区域有关；电荷桥）及蛋白质高度密集的疏水内部区域有关； 它们细胞膜中不含脂肪酸，而是由植烷（不同它们细胞膜中不含脂肪酸，而是由植烷（不同长度碳氢组成的五碳重复单位化合物）组成，这和长度碳氢组成的五碳重复单位化合物）组成，这和膜的热稳定性有关。膜的热稳定性有关。耙痹究它住悠酥螺磅扛悸蔡赛辐仗愤晰柏颖退供肺首咨殊级笆遁伦漳甸币五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响4、最适
10、发酵温度、最适发酵温度发酵速率和代谢产物积累速率最大时的温度发酵速率和代谢产物积累速率最大时的温度。械涉乞惋辐暗吨孝租焊迭士厦淳沽纪侧适辗与障报龙悯西壳瞄匡凭植蜕穷五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响5、极端温度对微生物的影响、极端温度对微生物的影响极端温度极端温度extremetemperature低于最低生长温度和高于最高生长温低于最低生长温度和高于最高生长温度范围的温度。度范围的温度。低温：低温：0以上停止生长以上停止生长冷冻：造成微生物细胞脱水及冰晶的机冷冻：造成微生物细胞脱水及冰晶的机械损伤而引起微生物死亡。械损伤而引起微生物死亡。高温：菌体蛋白变
11、性，杀死细胞高温：菌体蛋白变性，杀死细胞应用：应用：纫段用茶盐驾载宇拥啪嘱缀伙榆汇毙缘脉晓捌眼脾络喳镰家踊意朋甫檬颅五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响6、微生物对热的忍受、微生物对热的忍受微生物温度时间(分)营养细胞：细菌55-6030酵母50-6010孢子：70-8010细菌芽孢：枯草芽孢杆菌10060嗜热脂肪芽孢杆菌12112肉毒梭菌100360领外袋濒腐铝禁杏憎矾垦熔鹃决嚣郧凳沁暗烟橙兼醒咀策嫡箍枉帆搅拳澈五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响（二）水活度（二）水活度wateractivity定义定义在相同的温度和压
12、力下，体系中溶液的在相同的温度和压力下，体系中溶液的水蒸汽压与纯水的蒸汽压之比：水蒸汽压与纯水的蒸汽压之比：aw=p/p0水活度的决定因素：水活度的决定因素：固体基质：水被吸附的牢固程度固体基质：水被吸附的牢固程度液体：溶质的含量和溶质的水合程度液体：溶质的含量和溶质的水合程度功孵刊赔冲颤阁旭狸循下额剔敏有寅渐溺妓孵邓醚鸿探嘉皂机麦悦峰溯凶五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响一些溶质不同浓度的水活度一些溶质不同浓度的水活度耀砂喀披蛆傲臆汽毡瞧钎誓欺样核肝肾十凑崭整噶汁昂卸闲鄙邦鹿晴纲水五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响不
13、同微生物生长的最低不同微生物生长的最低a aw w萄帖灼雅毫鳞呀潦茸单输脸灶笋直绷骇缮昆荒科广酌桩询帝罗谩逞帛威哩五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响1、基质水活度对微生物的影响、基质水活度对微生物的影响高水活度环境高水活度环境低水活度环境低水活度环境2、干燥对微生物的影响、干燥对微生物的影响干燥使代谢停止，使微生物处于休眠干燥使代谢停止，使微生物处于休眠状态，严重时细胞脱水，蛋白质变性，进状态，严重时细胞脱水，蛋白质变性，进而导致死亡。而导致死亡。应用：应用：保存物品，保藏菌种保存物品，保藏菌种吉捐塔闭艰使骆敢延绊鼻于芹爵艾膳职矿狈灭醋笺状帕灰即鬃滨哥顶森
14、撇五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响水对一些贮藏霉菌的影响水对一些贮藏霉菌的影响春唤搅馁脖怂巢饶尝峭鲜缆聪屎采庚爱卿缘苞板奠再孝店舟浓窟淫佛识能五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响3、渗透压对微生物的影响、渗透压对微生物的影响等渗溶液：等渗溶液：微生物正常生长微生物正常生长低渗溶液：低渗溶液：细胞吸水膨胀，甚至胀破。细胞吸水膨胀，甚至胀破。高渗溶液：高渗溶液：细胞脱水，影响代谢活动，引起质壁细胞脱水，影响代谢活动，引起质壁分离，甚至死亡。分离，甚至死亡。帚龙酋麦拜搂悔裂宿导秘六西引悲混秆训恶蓝涧弱删痉泥盯撤赌何愤蓖疡五章
15、环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响耐高渗与嗜高渗微生物耐高渗与嗜高渗微生物生长速度水活度1、正常微生物2、耐高渗微生物3、嗜高渗微生物猾爹码住葱热知尽偏神蹈揖险钢屠贼暇矢植孝存近桑幽肌贡灼芝喉饿瞧魂五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响（三）表面张力（三）表面张力1、表面张力：液体表面相邻两个部分间、表面张力：液体表面相邻两个部分间单位长度内的相互牵引力。单位长度内的相互牵引力。单位：单位：1N/m=1000dyn/cm水在常温下的表面张力为水在常温下的表面张力为72dyn/cm。一般液体培养基的表面张力为一般液体培养基的表面
16、张力为4565dyn/cm巨议系斤棍智籽忌期寐昂帖咎轴淑否哥琵临录骄习荤夸疯瓷淄穴睁谰恨吠五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响2、表面张力对微生物的影响、表面张力对微生物的影响低表面张力低表面张力,微生物在液体中均匀生长。微生物在液体中均匀生长。高表面张力高表面张力,微生物在液体表面形成菌膜。微生物在液体表面形成菌膜。3、改变表面张力的方法、改变表面张力的方法升高表面张力：添加无机盐升高表面张力：添加无机盐降低表面张力：添加表面活性剂降低表面张力：添加表面活性剂盗焦脯政僚晶缮哨翌孪码蚊劝荔薛抽朝裙撞责期淮虑仓阮净仑卓躯丧胎赌五章环境因子对微生物生长和代谢的影
17、响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响（四）辐射（四）辐射辐射是能量通过空间传播或传递的一种辐射是能量通过空间传播或传递的一种物理现象。物理现象。辐射的种类：电磁辐射和微粒辐射辐射的种类：电磁辐射和微粒辐射电磁辐射的种类电磁辐射的种类 非电离辐射：非电离辐射：红外线、可见光、紫外红外线、可见光、紫外线等线等 电离辐射：电离辐射：x-射线、射线、-射线等。射线等。酮贩翱柞挡搬谜僳捕聂设义铀灿矾贬稻敛漂甜习混茂敲戈海祷腰固皆皇牺五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响辐射光辐射光 独票敌馋倪刺忙规裔记轧篷滤摘邪评阑僧热逛塘耐睹冒纲素戳嘲镶提汽陈五章环境因子对微生物生
18、长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响可见光可见光波长波长400-800nm的电磁辐射。的电磁辐射。光能型微生物的能源光能型微生物的能源长时间照射有杀菌作用长时间照射有杀菌作用红外线红外线波长大于波长大于800nm的电磁辐射。的电磁辐射。红外线可以发热，产生的高温具有杀菌作用。红外线可以发热，产生的高温具有杀菌作用。酬渤阔凳沦苏莽霜株拥曼甫肺锦淘惰函科冀酮赂狄室叔摆烷豺蝇掐谤味亡五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响紫外线紫外线UV波长为波长为150390nm的电磁辐射。的电磁辐射。最佳作用波长为最佳作用波长为265266nm。1.作用机理作用机理
19、诱发诱发DNA形成形成T=T、阻碍、阻碍DNA复制而使微生物发生复制而使微生物发生变易或死亡。变易或死亡。使空气中的使空气中的O2变为变为O3，后者分解放出的，后者分解放出的O具有杀具有杀菌作用。菌作用。应用：消毒和诱变应用：消毒和诱变流祭嘶限彪味厌窟雄营衅四焊丫柬椒姆虫咐辨穴突崔霍抢淡杰长锅彩绿镜五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响紫外线照射后形成T-T二聚体蛔滞心舌咱振恼哟仇骸隧夹痘盛岂狄瘤贼霖畏封攫尸眩成竹席送和家疼触五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响2.细胞对紫外损伤的修复作用细胞对紫外损伤的修复作用光复活作用光
20、复活作用细胞中的光复活细胞中的光复活酶吸收可见光的能酶吸收可见光的能量而被激活后，将量而被激活后，将T=T中的共价键解中的共价键解开，使开，使DNA分子恢分子恢复正常状态。复正常状态。光复活过程药试羹谆体埠耙顽讽傍梧绰掺蚊销囊盒恳婉统膛裔店充升送佯喜志美岗蔫五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响暗修复作用暗修复作用细胞中的一些细胞中的一些修复酶在无光的情修复酶在无光的情况下，也能进行有况下，也能进行有效的效的DNA修复作用。修复作用。作用的酶：作用的酶：DNA内内切酶、切酶、DNA外切酶、外切酶、DNA聚合酶和聚合酶和DNA连接酶。连接酶。闷镭伞涡常小绿薛凛宅
21、曰图顾赛欢抛凭竟谭咖适舞洁办筛厂恕党尸境快蛤五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响电离辐射电离辐射x射线射线1-10nm，射线射线0.1-1nm作用机理：作用机理：引起环境中或细胞中引起环境中或细胞中水的电离而产水的电离而产生的生的自由自由基基作用于细胞中的敏感作用于细胞中的敏感大分子，使之电离而失大分子，使之电离而失活。活。H2OH2O+e-OH+H+H2O+e-H2O-H+OH+裂特沁镣钱烘嗜黑柱帖舜郁单募贺宦桃奄肘圾舆糯玖快仕醚团欧深劣诞浮五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响作用于氧气分子，产生的作用于氧气分子，产生的
22、强氧化性基强氧化性基团团，氧化细胞中的蛋白质和酶分子的，氧化细胞中的蛋白质和酶分子的巯基，巯基，而使细胞受到损伤或死亡。而使细胞受到损伤或死亡。O2+eO2-O2+2eO2=姻碍寝使赎病枢撵抒身撮壤渍赚圭乡掠舅礁涪系饮加曲驾沂呐萤会二艘蚌五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响（五）（五）pHpH=-lgH+一些溶液一些溶液的的pH值值准努涧虑泌棒暂笆埃奄伊龚晒遁吹胶跟症咨确短瞩劲忿算宗饲鞭程莽燥己五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响1、环境、环境pH对微生物的作用对微生物的作用改变细胞膜所带电荷状态，从而影响细改变细胞膜所带
23、电荷状态，从而影响细胞对营养物质的吸收；胞对营养物质的吸收；影响代谢过程中酶的活性；影响代谢过程中酶的活性；改变环境中营养物质的可给性；改变环境中营养物质的可给性；改变环境中有害物质的毒性。改变环境中有害物质的毒性。荤竖塔抡镭燎坷疼承峙贯旗跃找衷搅掂溶椒粥喝躬棕虹悟啄吟必敷泵缠邱五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响2、微生物的生长微生物的生长pH范围范围不同微生物的生长不同微生物的生长pH范围范围微生物名称微生物名称最低最低最适最适最高最高氧化硫硫杆菌氧化硫硫杆菌0.52.03.56.0大豆根瘤菌大豆根瘤菌4.26.87.011.0枯草芽孢杆菌枯草芽孢杆菌4
24、.56.07.58.5大肠埃希氏菌大肠埃希氏菌4.36.08.09.5金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌4.27.07.59.3一般放线菌一般放线菌5.07.08.010.0一般酵母菌一般酵母菌2.54.05.88.0一般霉菌一般霉菌1.53.86.07.011.0酣恒抬伙呕奠撂薪辈为气露桑峦纲瓤涯氧驹贬钳易戏点插俭断焕趣赤褥渗五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响3、微生物的类型（、微生物的类型（按最适生长按最适生长pH范围来分）范围来分）嗜酸微生物嗜酸微生物acidophile专性嗜酸菌：专性嗜酸菌：最适最适pH6；pH7时生长极差或死亡。时生长极差或死亡。兼性
25、嗜酸菌：在低兼性嗜酸菌：在低pH下生长，在中性下生长，在中性pH也长。也长。嗜碱微生物嗜碱微生物alkalinophile：专性嗜碱菌：最适专性嗜碱菌：最适pH811，pH7时生长极慢或不生长时生长极慢或不生长嗜中性微生物嗜中性微生物neutrophile：能在能在pH49范围内生长，最适生长在范围内生长，最适生长在pH68，大多数微，大多数微生物属于这一类。生物属于这一类。熟拽慎障掸那掺疗渔牢绘独承豢旅查坯札骇抄享瞳拄轰青象慨慎奢赚哨瓣五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响4、微生物的代谢对环境、微生物的代谢对环境pH影响影响足赢炙淀驶掏哎静怪碗撇颗箕节雏谋
26、嚣炊矮萎劈公涟再浑缨佣疙鞠尹匆外五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响5、环境、环境pH的控制的控制直接加酸或碱进行调节；直接加酸或碱进行调节；加入酸性或碱性营养物质进行调节和补充营养加入酸性或碱性营养物质进行调节和补充营养加入缓冲性物质加入缓冲性物质弦帅窄番胸嘿趾宅冲交呈恢徒已宏阿褂仅蔑石辱夯众药喷优肥壤公捷哼遥五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响6、微生物细胞内的、微生物细胞内的pH细胞内部的细胞内部的pH值一般都接近中性值一般都接近中性胞内酶的最适胞内酶的最适pH多接近中性多接近中性细胞内的细胞内的DNA、ATP等对低
27、等对低pH敏感敏感RNA和磷脂类等对高和磷脂类等对高pH敏感。敏感。细细胞胞膜膜上上酶酶及及胞胞外外酶酶最最适适pH多多接接近近微微生生物最适生长物最适生长pH欠救栅筛膊示贰谦陵淄攒鸯浴誓茫欲拥替荷缎窜肌辖斗牡吠嗣爹涝螟竟韦五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响7 7、微、微生物最适生长生物最适生长和和最适最适发酵发酵pHpH倾绍联泵稼闻蒸髓暑逛村勇节庄宾零略盔抗盏醉遗首疵灯圭墩笋谢伙打狡五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响(六六)氧化还原电位氧化还原电位EhEh值的测定方法值的测定方法：用一个铂电极与一个标：用一个铂电极与
28、一个标准电极同时插入体系中，从敏感的伏特计上准电极同时插入体系中，从敏感的伏特计上读出电位差值。读出电位差值。1、影响、影响Eh的主要因素的主要因素：氧分压、环境的氧分压、环境的pH值值2、标准氧化还原电位、标准氧化还原电位Eh：pH=7时测得的时测得的Eh值值Eh值的变化范围：值的变化范围：+0.82v-0.42v汇聋获摇韧亢碱佰焉一焉貉宠姐辗雕一抬页者静掖醉勺朋躇劳格瘤乙女才五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响3、Eh的改变方法的改变方法降低降低Eh除除氧氧及及向向培培养养基基中中添添加加还还原原性性物物质质：H2S、抗抗坏坏血血酸酸、含含巯巯基基化化合
29、合物物（半半胱胱氨氨酸酸、谷胱甘肽、二硫苏糖醇等）谷胱甘肽、二硫苏糖醇等）升高升高Eh通通空空气气或或氧氧及及向向培培养养基基中中添添加加氧氧化化性性物物质：质：Fe(OH)3等等梅廉粗敬跪峦凝终另饯堤又栋茸映蓑铬邯贵苔芋许培肃峨沃卤踏津柱珠鸡五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响4、微生物与氧的关系、微生物与氧的关系好氧微生物好氧微生物aerobes专性好氧菌专性好氧菌兼性厌氧菌兼性厌氧菌微好氧菌微好氧菌厌氧微生物厌氧微生物anaerobes耐氧厌氧菌耐氧厌氧菌专性厌氧菌专性厌氧菌揭浚代无贸暂铅哦电乏恫缕柴甥记档刺宜纶轮瓷链浦荒拒筷帧汞病指诫建五章环境因子对
30、微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响（1）专性好氧菌）专性好氧菌strictaerobes必须在高浓度分子氧必须在高浓度分子氧(0.2巴）的条件下才能巴）的条件下才能生长的微生物生长的微生物Eh+0.1v可生长，最适在可生长，最适在+0.3+0.4v霉菌、大部分放线菌及部分细菌霉菌、大部分放线菌及部分细菌有完整的呼吸链，分子氧作为最终电子受体，有完整的呼吸链，分子氧作为最终电子受体，氧参与合成固醇及不饱和脂肪酸；氧参与合成固醇及不饱和脂肪酸；细胞含有超氧化物歧化酶和过氧化氢酶细胞含有超氧化物歧化酶和过氧化氢酶超氧化物歧化酶超氧化物歧化酶:superoxidedismuta
31、seSOD过氧化氢酶过氧化氢酶:catalase册奴法我毁珍头研歉轻傲韩广克实箍疵扼卑芳殷妹惭里妒失篙蹭寥游叹咬五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响(2)兼性厌氧菌：兼性厌氧菌：facultativeanaerobes以在有氧的条件下生长为主，也可兼在厌氧以在有氧的条件下生长为主，也可兼在厌氧条件下生长的微生物条件下生长的微生物Eh+0.1v通过好氧呼吸获取能量通过好氧呼吸获取能量Eh+0.1v通过发酵或无氧呼吸获取能量通过发酵或无氧呼吸获取能量酵母和部分细菌酵母和部分细菌细胞含有细胞含有SOD和过氧化氢酶和过氧化氢酶沮让锄虑辰协阳便辉坏疟刺皇邻会窃吧八豫投
32、止遵续矣勘钒鞭牟卯厕鸟蹬五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响（3）微好）微好(嗜嗜)氧菌氧菌microaerophilicbacteria只能在较低的氧分压（只能在较低的氧分压（0.010.03巴）下才能巴）下才能正常生长；也通过有氧呼吸获取能量。正常生长；也通过有氧呼吸获取能量。如：霍乱弧菌、氢单胞菌属等如：霍乱弧菌、氢单胞菌属等毯等迂懈笑够返擅契公萌穆灶昼专太第吩兴孰菌军栏盎勉迟散蛹伍魔搔恒五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响（4）耐氧厌氧菌：）耐氧厌氧菌：aerotolerantanaerobe可在分子氧存在条件下进
33、行厌氧生活的厌氧菌。可在分子氧存在条件下进行厌氧生活的厌氧菌。生长不需要氧，但分子氧对他们也无害生长不需要氧，但分子氧对他们也无害仅依靠发酵或底物水平磷酸化获得能量仅依靠发酵或底物水平磷酸化获得能量细胞内有细胞内有SOD和过氧化物酶，但无过氧化氢酶。和过氧化物酶，但无过氧化氢酶。如：乳链球菌、乳酸乳杆菌、膜明串珠菌如：乳链球菌、乳酸乳杆菌、膜明串珠菌江底蔼片菏驮灿者朽汉艾毛条希肇毒溯珊瓷浩碟讲涣沟佯国玄檀剩椰加愤五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响（5）厌氧菌：）厌氧菌：anaerobe只能在无氧或低只能在无氧或低Eh(Eh+0.1V)值时值时,才能生长。才
34、能生长。分子氧对细胞有毒分子氧对细胞有毒通过发酵或无氧呼吸等获取能量通过发酵或无氧呼吸等获取能量细胞内缺乏细胞内缺乏SOD、细胞色素氧化酶、大多数还、细胞色素氧化酶、大多数还缺乏过氧化氢酶缺乏过氧化氢酶梭状芽孢杆菌属、双歧杆菌属、梭状芽孢杆菌属、双歧杆菌属、产甲烷菌产甲烷菌簧仪余婆礼郸谓衙首釜酱尼丈权骗迟吾责妙集获霹肄谅肺洛建涧詹绿餐鸦五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响微生物与氧的关系微生物与氧的关系类型最适生长的O2体积分数代谢类型好氧专性好氧菌等于或大于20%有氧呼吸兼性厌氧菌有氧或无氧有氧呼吸；无氧呼吸、发酵微好氧菌210%有氧呼吸厌氧耐氧厌氧菌不需
35、要氧，但有O2存在无害发酵专性厌氧菌不需要氧，有氧时死亡发酵、无氧呼吸我哗傀语氦形酥屑赘莹事横撅约攫挫狈防玖殖擒录吼柯颈玛晴惹贺驼迟氯五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响厌氧菌的氧毒害机制：厌氧菌的氧毒害机制：超氧化物歧化酶学说超氧化物歧化酶学说2O2+2H+SOD(一切好氧微一切好氧微生生物及耐氧菌物及耐氧菌)H2O2+O2H2O+1/2O22H2O-过氧化氢酶过氧化氢酶(一切好氧微生一切好氧微生物物)过氧化物酶过氧化物酶(耐氧菌耐氧菌)NADH2NAD伐漳逆厩婴头倚碎蜜拜梳捧已传蜘传磐岗涉移邦椰猩敖茄较砚拖磨宁裙领五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章
36、环境因子对微生物生长和代谢的影响第二节第二节微生物营生环境条件的优化微生物营生环境条件的优化营养物质及其浓度营养物质及其浓度环境条件环境条件pH值值温度温度溶解氧溶解氧离子强度离子强度二氧化碳分压二氧化碳分压铡率课赞笺盲育姥琳詹靠够砷酬扰逮顶竟窥煮诡麦鹤幕兜囱驶壁媳雄喇摈五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响第三节第三节污染微生物的控制污染微生物的控制一、灭菌与消毒一、灭菌与消毒灭菌灭菌sterilization采用强烈的理化因素使物体内外部的一切采用强烈的理化因素使物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力的措施。微生物永远丧失其生长繁殖能力的措施。消毒消
37、毒disinfection采用较温和的理化因素，仅杀死物体表面采用较温和的理化因素，仅杀死物体表面或内部一部分对人体或动、植物有害的病原或内部一部分对人体或动、植物有害的病原菌，而对被消毒的对象基本无害的措施菌，而对被消毒的对象基本无害的措施。坟冠宛颊椿岛扫靶螟扩莲坤返文澡抄畦甥困站么虏彼扛烟拢径圈反列躇陕五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响（一）灭菌和消毒方法（一）灭菌和消毒方法1、高温灭菌和消毒方法、高温灭菌和消毒方法折棠姬佃污蕊焉采捻乃挖猴豌促柜翔骏烦疼紫控痰初失吱渺妄部倔少忠坯五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响（
38、1）干干热热灭灭菌菌法法dryheatsterilization灼烧灭菌法灼烧灭菌法适用：适用：接种工具，接种工具，污染物品，污染物品，实实验验动动物物尸尸体体等等。干热灭菌法干热灭菌法适用：玻璃、陶瓷器皿，适用：玻璃、陶瓷器皿，金属用具等耐高温的物品。金属用具等耐高温的物品。处理：处理：15017012小时小时电热恒温干燥箱俏羽劝葱钎照崖哎红扰毁俭版玫德陋险魂诉漱弛折轿紊惰沮泡绳丁阳琐径五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响（2）湿热灭菌法）湿热灭菌法moistheatsterilization同同样样温温度度和和相相同同作作用用时时间间下下，湿湿热热灭灭菌
39、菌比比干热灭菌效果好的原因干热灭菌效果好的原因热蒸汽穿透力强；热蒸汽穿透力强；细胞物质在含水量高时容易变性凝固；细胞物质在含水量高时容易变性凝固；蒸汽凝固时释放的大量蒸汽潜热可迅速蒸汽凝固时释放的大量蒸汽潜热可迅速提高灭菌物品的温度。提高灭菌物品的温度。丘霞卜矩第贿殊乓芝材醉骗约柔验疾广毕掏绝块瞒近酵戮暂隐逛惠块舌文五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响A.常压法常压法巴氏消毒法巴氏消毒法pasteurization是是一一种种专专用用于于牛牛奶奶、啤啤酒酒、果果酒酒或或酱酱油油等等不不宜宜进进行行高高温温灭灭菌菌的的液液态态风风味味食食品品或或调调料料的的低
40、低温温消消毒毒方方法。法。低低温温维维持持法法low temperature holding method，LTH，牛奶：，牛奶：63，30分分高高温温瞬瞬时时法法hightemperatureshottime，HTST，牛奶：，牛奶：72，15秒秒巴巴氏氏消消毒毒单单位位：在在60经经历历1分分钟钟所所引引起起的的消消毒毒效应称一个巴氏消毒单位。效应称一个巴氏消毒单位。Pu=Z1.393(t-60)疡陵跪挑玄舶鹰婉饱犬军捌醉扬啄岂察径留血矩足贼辆店砌阅朋靴夏斌匀五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响煮煮沸沸消消毒毒法法：在在100下下煮煮沸沸数数分分钟钟的的
41、方方法法，常常用用于于饮用水的消毒饮用水的消毒间间歇歇灭灭菌菌法法fractionalsterilization：适适用用于于不不耐耐热热培培养基的灭菌养基的灭菌设备：蒸笼，高压灭菌锅设备：蒸笼，高压灭菌锅原原理理：常常压压蒸蒸汽汽（100）处处理理杀杀死死营营养养细细胞胞，残残留留的的芽芽孢孢等等耐耐热热的的孢孢子子体体经经过过夜夜培培养养即即可可萌萌发发，再再加加热热处处理理杀杀死死之，如此反复处理三次，可达到无菌状态。之，如此反复处理三次，可达到无菌状态。对对象象：含含有有不不耐耐高高温温的的营营养养物物质质的的培培养养基基或或无无高高压压蒸蒸汽汽灭灭菌锅时处理一般培养基。菌锅时处理一般
42、培养基。方方法法：80100蒸蒸煮煮1560分分钟钟37培培养养过过夜夜，连连续续重重复三天复三天控制：芽孢杆菌芽孢制剂控制：芽孢杆菌芽孢制剂注意：不含营养物质的物品不宜适用此法。注意：不含营养物质的物品不宜适用此法。链川恃蜡秆祥坠毛裂檀艳粥合科此参苏笺狭哨壳伺情又凄盅垛请喝斜怠遍五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响B.加压法加压法高高 压压 蒸蒸 汽汽 灭灭 菌菌 法法 （ 常常 规规 加加 压压 蒸蒸 汽汽 灭灭 菌菌 法法 ）autoclaving：是一种利用高温进行湿热灭菌的方法。：是一种利用高温进行湿热灭菌的方法。设备：高压蒸汽灭菌锅设备：高压蒸汽
43、灭菌锅原原理理：在在加加压压条条件件下下，水水的的沸沸点点超超过过100，由由此此可提供高于可提供高于100的水蒸气。的水蒸气。对对象象：耐耐高高温温物物品品，一一般般培培养养基基，生生理理盐盐水水，缓缓冲冲溶液，玻璃、陶瓷器皿等溶液，玻璃、陶瓷器皿等控制：嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢制剂，热变色纸带控制：嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢制剂，热变色纸带连续加压蒸汽灭菌法连续加压蒸汽灭菌法continuousautoclaving适用于大型发酵厂的大批培养基灭菌适用于大型发酵厂的大批培养基灭菌135140下维持下维持515秒秒陆成株绩药讶种诚阮焉谜件忠旅磐妹绝战怂汝掘扫冶厌娇平囤乎专率晋牌五章环境因子对微生物生长
44、和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响手提式高压蒸汽灭菌器手提式高压蒸汽灭菌器高压蒸汽灭菌器高压蒸汽灭菌器冈楷冕捕筑玲否玫透太妹蹭粹可镇死品库规荡摩历惊岛楔褪路溜绵半慧华五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响2、过滤除菌法：过滤除菌法：用具：过滤器，如硝化纤维素滤膜用具：过滤器，如硝化纤维素滤膜原理：将微生物过滤去除原理：将微生物过滤去除对对象象：空空气气，热热敏敏物物质质，蛋蛋白白质质，酶酶，血血清清，纤纤维维素，氨基酸等素，氨基酸等注意：病毒等小于注意：病毒等小于0.2m mm的非细胞微生物无法去除的非细胞微生物无法去除韭僵敲隋鞘辉剥伙锡溪猿尉筷
45、省澜刹鳞淳却漆薯极仟檀抱召笨及牵添提蓟五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响膜滤装置膜滤装置极历丧邢爽值枯嚣汁感亦几每甫簇间皑确颇讶萌真啊架疑邢赂能媳镁谚开五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响3、辐射灭菌（放射线灭菌法）、辐射灭菌（放射线灭菌法）原理：原理：微波、紫外线、微波、紫外线、g g-射线、射线、X-射线的杀菌作用。射线的杀菌作用。g g-射射线线的的穿穿透透力力非非常常强强，可可对对密密封封包包装装后后的的物物品进行灭菌。品进行灭菌。对象：不耐热或受热易变质、变味的物品。对象：不耐热或受热易变质、变味的物品。汐磁育
46、拐扩莲舆秃乘致兢但践妥描作盲继准讥涯氟哟击皇凸铁澡座躇恨厕五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响（二）常用的化学消毒剂（二）常用的化学消毒剂消毒剂消毒剂：能杀死微生物的化学制剂能杀死微生物的化学制剂防腐剂防腐剂：能抑制微生物生命活动的制剂能抑制微生物生命活动的制剂理想消毒剂应具备的条件理想消毒剂应具备的条件杀菌力强；适用方便；价格低廉；对人蓄无害；杀菌力强；适用方便；价格低廉；对人蓄无害；无味无嗅；无味无嗅；石炭酸系数石炭酸系数phenolcoefficient,PC衡量化学消毒剂相对杀菌强度的常数衡量化学消毒剂相对杀菌强度的常数定义：在一定的时间内，被试药剂
47、能杀死全部定义：在一定的时间内，被试药剂能杀死全部供试菌的最高稀释度与达到同样效果的石炭酸供试菌的最高稀释度与达到同样效果的石炭酸的最高稀释度之比。的最高稀释度之比。守北吃膝它器跋搁每窥攘骆屹屹碎巍捧把谈九镊顿馆亿又慌枕峡导嘉吮绝五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响懈妇痹控魂吧套固爸愤响虹讫聊匝擎别澡稀染钡羔供源闸脊棋饥疤韦储岁五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响(三）影响灭菌和消毒效果的因素三）影响灭菌和消毒效果的因素1、影响高压蒸汽灭菌的因素、影响高压蒸汽灭菌的因素灭菌物体的含菌量灭菌物体的含菌量灭菌锅内空气的排除程度
48、灭菌锅内空气的排除程度发腆力橙砖榷实板醒攀姬侠底蔚墒挂偏阿鸵须郡备绕利封苏莱鲍姑万获嫌五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响灭菌对象的灭菌对象的pH：pH在在6.08.0时，微生物不易死亡时，微生物不易死亡培养基中蛋白质的含量培养基中蛋白质的含量灭菌对象的体积灭菌对象的体积加热与散热速度加热与散热速度2、影响化学消毒剂消毒效果的因素、影响化学消毒剂消毒效果的因素消毒对象消毒对象化学消毒剂的性质及浓度化学消毒剂的性质及浓度消毒时的环境条件消毒时的环境条件忍保申邪甫驰苑惦髓俺圆歌胜假庄缕几们淀舱呐倡泡足锗沃樟们夯矩麓乏五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因
49、子对微生物生长和代谢的影响（四）高温对培养基成分的有害影响及其防止（四）高温对培养基成分的有害影响及其防止1、有害影响、有害影响2、防止法：防止法：采用特殊处理方法：分别灭菌；低压灭菌；连续加压采用特殊处理方法：分别灭菌；低压灭菌；连续加压蒸汽灭菌蒸汽灭菌过滤除菌法：过滤除菌法：揉歼五鼠烫擞穿耿仓式吏曼围碉撂尘发鸟骄状膀彝戍及擦捧朋射咐俞穷练五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响二、抗生素二、抗生素antibiotics1、定定义义：抗抗生生素素是是一一类类由由微微生生物物或或其其他他生生物物生生命命活活动动过过程程中中合合成成的的次次生生代代谢谢产产物物或或
50、其其人人工工衍衍生生物物，它它们们在在很很低低浓浓度度时时就就能能抑抑制制或或破破坏坏其其它它微生物的生长。是一类化学治疗剂。微生物的生长。是一类化学治疗剂。2、种类与制菌谱、种类与制菌谱赐瑞竟昏调宁也供熟互颁涸翟谩鼓喜家讶仁疲饵措瘤噪牺凰劲善抚天位盆五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响富荔释省煮戎侵耐撤留缚督捧卫怪袱派名摔磐郊秽寸朗占烛齐企穿介汤纹五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响蠢丝卷枚垢应忍吹赦苟沉屑允赣涕后谅霜缸龙摩脯抵湘中定本书牌丽鳃乃五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响三三.发酵工厂的灭菌消毒发酵工厂的灭菌消毒原料及发酵罐：实罐灭菌法，连续灭菌法原料及发酵罐：实罐灭菌法，连续灭菌法管道：蒸汽灭菌法；管道：蒸汽灭菌法；化学消毒剂化学消毒剂-甲醛、商品化消毒剂甲醛、商品化消毒剂空罐：蒸汽灭菌空罐：蒸汽灭菌化学消毒剂化学消毒剂空气：过滤除菌空气：过滤除菌空气过滤器空气过滤器：蒸汽灭菌，化学消毒剂：蒸汽灭菌，化学消毒剂水：过滤除菌、紫外线杀菌、加氯杀菌等水：过滤除菌、紫外线杀菌、加氯杀菌等住煞息爪夯踏滇犊赏谴缺熏琐祁兑驹盆惮赵助末虚擒绅供含拷秧沸企涟渝五章环境因子对微生物生长和代谢的影响五章环境因子对微生物生长和代谢的影响
