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1、会计学1环境因子对微生物生长环境因子对微生物生长(shngzhng)和代和代谢的影响谢的影响第一页，共86页。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(yngxing)一一.理化因素对生长的影响理化因素对生长的影响(yngxing)（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、温度通过影响膜的液晶结构、酶和蛋白质的合成及活性、酶和蛋白质的合成及活性、RNA的的结构、转录结构、转录(zhun l)等等 影响微生影响微生物的生命活动。物的生命活动。第1页/共85页第二页，共86页。具体表现为两个方面：具体表现为两个方面
2、：随着随着M所处的环境的温度上升所处的环境的温度上升(shngshng)，细胞中生长化学反应速率加快，细胞中生长化学反应速率加快，生长速率加快；生长速率加快；随着温度继续上升随着温度继续上升(shngshng)，细胞中对温度较敏感的组成物质（如蛋白，细胞中对温度较敏感的组成物质（如蛋白质，核酸等）可能会受到不可逆转的破坏。质，核酸等）可能会受到不可逆转的破坏。第2页/共85页第三页，共86页。2.微生物的生长温度微生物的生长温度(wnd)范围范围 最低生长温度最低生长温度(wnd)最高生长温度最高生长温度(wnd)最适生长温度最适生长温度(wnd)致死温度致死温度(wnd)：10min将某种微
3、生物将某种微生物 全部杀死所需要的全部杀死所需要的 最低温度最低温度(wnd)第3页/共85页第四页，共86页。3.微生物的生长微生物的生长(shngzhng)温度类温度类型型n n按照最适生长温度范围按照最适生长温度范围的不同的不同(b tn(b tn)分类分类n n 低温微生物低温微生物n n 中温微生物中温微生物n n 高温微生物高温微生物第4页/共85页第五页，共86页。微生物生长的温度微生物生长的温度(wnd)类型类型微生物类型微生物类型最低最低最适最适最高最高主要分布场所主要分布场所低低温温专性专性-12 05151520两极地区两极地区兼性兼性0510202535海水海水中中温温
4、室温室温102025354045腐生菌腐生菌体温体温102035404045寄生菌寄生菌高高温温型型兼性兼性3050607080堆肥堆肥专性专性3750607095温泉温泉超超5570105110121古细菌古细菌第5页/共85页第六页，共86页。不同不同(b tn)温度下的菌例温度下的菌例第6页/共85页第七页，共86页。嗜冷微生物嗜冷微生物（psychrophilespsychrophiles）n n能在5以下生长的微生物称为(chn wi)低温/嗜冷微生物。n n种类n n 专性嗜冷微生物：最适温度15，最高温度20 n n 兼性/耐冷微生物psychrotolerant：最适温度253
5、0，最高温度35左右 第7页/共85页第八页，共86页。n n在低温下生长的原因：在低温下生长的原因：n n细胞膜含有大量的不饱和脂肪酸，使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；膜在低温下也能保持半流动状态；n n细胞的酶在低温下能有效地起催化作细胞的酶在低温下能有效地起催化作用，而在用，而在3040的情况的情况(qngkung)下，这些酶很快失活。下，这些酶很快失活。第8页/共85页第九页，共86页。嗜温微生物嗜温微生物 mesophiles n n最适生长温度在2537微生物叫嗜温/适温/中温微生物。n n种类：n n 寄生型（体温(twn)型）：最适3540n n
6、 腐生型（室温型）：最适2535。第9页/共85页第十页，共86页。嗜热微生物嗜热微生物 thermophilesn n嗜热微生物：最适生长温度5060n n超嗜热微生物：最适生长温度在80以上n n嗜热微生物在高温下生长的原因n n酶和其他蛋白质中的更具有耐热性；n n核酸中含有较多的GC对，对热更加稳定；n n细胞膜中饱和脂肪酸含量高，使膜具有热稳定性；n n细胞生长速率快，能迅速合成生物大分子，以弥补由于(yuy)高温造成的破坏。第10页/共85页第十一页，共86页。嗜超高温微生物嗜超高温微生物 hyperthermophiles 已发现的嗜高温微生物全都是古生细菌，它们所处的环已发现的
7、嗜高温微生物全都是古生细菌，它们所处的环已发现的嗜高温微生物全都是古生细菌，它们所处的环已发现的嗜高温微生物全都是古生细菌，它们所处的环境与普通细菌有很大区别。境与普通细菌有很大区别。境与普通细菌有很大区别。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：在高温下生长的原因：在高温下生长的原因：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（氨基酸带上加（氨基酸带上加（氨基酸带上加（氨基酸带上Na+Na+Na+Na+
8、或其它或其它或其它或其它(qt)(qt)(qt)(qt)阳离子生成电荷桥）及阳离子生成电荷桥）及阳离子生成电荷桥）及阳离子生成电荷桥）及蛋白质高度密集的疏水内部区域有关；蛋白质高度密集的疏水内部区域有关；蛋白质高度密集的疏水内部区域有关；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（不同长度碳氢组成它们细胞膜中不含脂肪酸，而是由植烷（不同长度碳氢组成它们细胞膜中不含脂肪酸，而是由植烷（不同长度碳氢组成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，这和膜的热稳定性有关。的五碳重复单位化合物）组成，这和膜的热稳定性有关。的五碳重复单位化合物
9、）组成，这和膜的热稳定性有关。的五碳重复单位化合物）组成，这和膜的热稳定性有关。第11页/共85页第十二页，共86页。最适发酵最适发酵(f jio)温度温度发酵(f jio)速率和代谢产物积累速率最大时的温度。第12页/共85页第十三页，共86页。极端温度极端温度(wnd)对微生物的影响对微生物的影响n极端温度(wnd)extreme temperaturen 低于最低生长温度(wnd)和高于最高生长温度(wnd)范围的温度(wnd)。n低温：0以上停止生长n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。n高温：菌体蛋白变性，杀死细胞n应用：第13页/共85页第十四页，共86页。微
10、生物对热的忍受微生物对热的忍受(rnshu)微生物微生物 温度温度 时间时间(分分)营养营养(yngy(yngy ng)ng)细胞：细细胞：细 菌菌 55-60 30 55-60 30 酵酵 母母 50-60 10 50-60 10孢孢 子子 ：70-80 10 70-80 10细菌芽孢：细菌芽孢：枯草芽孢杆菌枯草芽孢杆菌 100 60 100 60 嗜热脂肪芽孢杆菌嗜热脂肪芽孢杆菌 121 12 121 12 肉毒梭菌肉毒梭菌 100 360 100 360第14页/共85页第十五页，共86页。（二）水活度（二）水活度 water activityn n定义n n 在相同的温度和压力下，体系
11、中溶液的水蒸汽压与纯水的蒸汽压之比：n n aw=p/p0n n水活度的决定因素：n n固体(gt)基质：水被吸附的牢固程度n n液体：溶质的含量和溶质的水合程度第15页/共85页第十六页，共86页。一些溶质一些溶质(rngzh)不同浓度的水活不同浓度的水活度度第16页/共85页第十七页，共86页。不同不同(b tn)(b tn)微生物生长的最低微生物生长的最低awaw第17页/共85页第十八页，共86页。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，使微生物处于休眠状态，干燥使代谢停止，使微
12、生物处于休眠状态，严重严重(ynzhng)时细胞脱水，蛋白质变性，时细胞脱水，蛋白质变性，进进 而导致死亡。而导致死亡。应用：保存物品，保藏菌种应用：保存物品，保藏菌种第18页/共85页第十九页，共86页。水对一些贮藏霉菌水对一些贮藏霉菌(mjn)的影响的影响第19页/共85页第二十页，共86页。渗透压对微生物的影响渗透压对微生物的影响(yngxing)n n等渗溶液：微生物正常生长n n低渗溶液：细胞(xbo)吸水膨胀，甚至胀破。n n高渗溶液：细胞(xbo)脱水，影响代谢活动，引起质壁分离，甚至死亡。第20页/共85页第二十一页，共86页。耐高渗与嗜高渗微生物耐高渗与嗜高渗微生物生长(sh
13、ngzhng)速度水活度1、正常(zhngchng)微生物2、耐高渗微生物3、嗜高渗微生物第21页/共85页第二十二页，共86页。第22页/共85页第二十三页，共86页。（三）表面张力（三）表面张力(biominzhngl)1.表面张力：液体表面相邻两个部分间单位表面张力：液体表面相邻两个部分间单位长度长度(chngd)内的相互牵引力。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72 dyn/cm。一般液体培养基的表面张力为一般液体培养基的表面张力为4565dyn/cm 第23页/共85页第二十四页，共86页。2.表面张力对微生物的影
14、响表面张力对微生物的影响(yngxing)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：添加表面活性剂第24页/共85页第二十五页，共86页。（四）辐射（四）辐射(fsh)n n辐射是能量通过空间传播或传递的一种物理现象。辐射是能量通过空间传播或传递的一种物理现象。n n辐射的种类：电磁辐射辐射的种类：电磁辐射(din c f sh)(din c f sh)和微粒和微粒
15、辐射辐射n n电磁辐射电磁辐射(din c f sh)(din c f sh)的种类的种类n n 非电离辐射：红外线、可见光、紫外线等非电离辐射：红外线、可见光、紫外线等n n 电离辐射：电离辐射：x-x-射线、射线、-射线等。射线等。第25页/共85页第二十六页，共86页。辐射辐射(fsh)(fsh)光光 第26页/共85页第二十七页，共86页。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。红外线可以红外线可以(ky)发热，产生的高温具有杀
16、发热，产生的高温具有杀菌作用。菌作用。第27页/共85页第二十八页，共86页。紫外线紫外线 UVn n波长为150390nm的电磁辐射。n n最佳作用波长为265266nm。n n作用机理：n n诱发DNA形成T=T、阻碍DNA复制而使微生物发生变易或死亡(swng)。n n 使空气中的O2变为O3，后者分解放出的O具有杀菌作用。n n应用：消毒和诱变第28页/共85页第二十九页，共86页。第29页/共85页第三十页，共86页。细胞细胞(xbo)对紫外损伤的修复作用对紫外损伤的修复作用n n光复活作用光复活作用(zuyng)n n 细胞中的光复活酶吸收可见光的能量细胞中的光复活酶吸收可见光的能
17、量而被激活后，将而被激活后，将T=T中的共价键解开，使中的共价键解开，使DNA分子恢复正常状态。分子恢复正常状态。n n 第30页/共85页第三十一页，共86页。第31页/共85页第三十二页，共86页。细胞对紫外损伤的修复细胞对紫外损伤的修复(xif)作用作用n n暗修复作用暗修复作用n n 细胞中的一些修复酶在无光的情况细胞中的一些修复酶在无光的情况(qngkung)下，也能进行有效的下，也能进行有效的DNA修复作用。修复作用。n n 作用的酶：作用的酶：DNA内切酶、内切酶、DNA外切酶、外切酶、DNA聚合酶和聚合酶和DNA连接酶。连接酶。第32页/共85页第三十三页，共86页。第33页/
18、共85页第三十四页，共86页。微生物对紫外线的敏感性微生物对紫外线的敏感性 G-细菌 G+细菌 无色细菌 带色细菌 湿细胞 干细胞 营养细胞 孢子(boz)芽孢 单倍体 二倍体第34页/共85页第三十五页，共86页。电离辐射电离辐射n nx射线 1-10nm，n n 射线0.1-1nmn n作用(zuyng)机理：n n引起环境中或细胞中水的电离而产 生的自由基作用(zuyng)于细胞中的敏感大分子，使之电离而失活。H2OH2O+e-OH+H+H2O+e-H2O-H+OH+第35页/共85页第三十六页，共86页。作用于氧气作用于氧气(y(y ngq)ngq)分子，产生的强氧化性基分子，产生的强
19、氧化性基 团，团，氧化细胞中的蛋白质和酶分子的巯基，氧化细胞中的蛋白质和酶分子的巯基，而使细胞而使细胞受到损伤或死亡。受到损伤或死亡。O2+eO2-O2+2eO2=第36页/共85页第三十七页，共86页。n n影响因素：n n 微生物的种类n n 细胞所处的生理阶段n n 培养基中氧的含量n n 保护性化合物的存在(cnzi)状况第37页/共85页第三十八页，共86页。（五）（五）pH n npH=-lgH+一些一些(yxi)溶液溶液 的的pH值值第38页/共85页第三十九页，共86页。1.环境环境(hunjng)pH对微生物的作用对微生物的作用n n改变细胞(xbo)膜所带电荷状态，从而影响
20、细胞(xbo)对营养物质的吸收；n n影响代谢过程中酶的活性；n n改变环境中营养物质的可给性；n n改变环境中有害物质的毒性。n n 第39页/共85页第四十页，共86页。2.微生物的生长微生物的生长pH范围范围(fnwi)不同微生物的生长不同微生物的生长pH范围范围(fnwi)微生物名称最低最适最高氧化硫硫杆菌0.52.03.56.0大豆根瘤菌4.26.87.011.0枯草芽孢杆菌4.56.07.58.5大肠埃希氏菌4.36.08.09.5金黄色葡萄球菌4.27.07.59.3一般放线菌5.07.08.010.0一般酵母菌2.54.05.88.0一般霉菌1.53.86.07.011.0第4
21、0页/共85页第四十一页，共86页。3.微生物的类型微生物的类型(lixng)（按最适生长（按最适生长pH范围来分）范围来分）n n嗜酸微生物嗜酸微生物 acidophilen n 专性嗜酸菌：专性嗜酸菌：最适最适pH6；pH7时生长极差或死时生长极差或死亡亡(swng)。n n 兼性嗜酸菌：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。n n 嗜碱微生物嗜碱微生物 alkalinophile：n n 专性嗜碱菌：最适专性嗜碱菌：最适pH811，pH 7时生长极慢或不时生长极慢或不生长生长n n嗜中性微生物嗜中性微生物 neutrophile：n n 能在能在pH49范围
22、内生长，最适生长在范围内生长，最适生长在pH68，大多，大多数微生物属于这一类。数微生物属于这一类。第41页/共85页第四十二页，共86页。4.微生物的代谢微生物的代谢(dixi)对环境对环境pH影响影响第42页/共85页第四十三页，共86页。5.环境环境(hunjng)pH的控制的控制直接加酸或碱进行调节(tioji)；加入酸性或碱性营养物质进行调节(tioji)和补充营养加入缓冲性物质第43页/共85页第四十四页，共86页。6.微生物细胞微生物细胞(xbo)内的内的pHn n细胞内部的pH值一般(ybn)都接近中性n n胞内酶的最适pH多接近中性n n细胞内的DNA、ATP等对低pH敏感n
23、 nRNA和磷脂类等对高pH敏感。n n细胞膜上酶及胞外酶最适pH多接近微生物最适生长pH 第44页/共85页第四十五页，共86页。7.7.微生物最适生长微生物最适生长(shngzhng)(shngzhng)和最适发和最适发酵酵pHpH第45页/共85页第四十六页，共86页。(六六)氧化氧化(ynghu)还原电位还原电位 Eh Eh 值的测定方法：用一个铂电极与一个标准电极同时插入体系中，从敏感的伏特计上读出电位差值。1、影响 Eh的主要(zhyo)因素：氧分压、环境的pH值2、标准氧化还原电位 Eh：pH=7时测得的Eh值 Eh值的变化范围：+0.82v -0.42v第46页/共85页第四十
24、七页，共86页。3、Eh的改变(gibin)方法 降低Eh：除氧及向培养基中添加还原性物质：H2S、抗坏血酸、含巯基化合物（半胱氨酸、谷胱甘肽、二硫苏糖醇等）升高Eh：通空气或氧及向培养基中添加氧化性物质：Fe(OH)3等 第47页/共85页第四十八页，共86页。4.微生物与氧的关系微生物与氧的关系(gun x)n n好氧微生物aerobes：专性好氧菌 兼性厌氧菌 微好氧菌 n n厌氧微生物 anaerobes 耐氧厌氧菌 专性厌氧菌专性厌氧菌第48页/共85页第四十九页，共86页。专性好氧菌专性好氧菌专性好氧菌专性好氧菌 strict aerobes strict aerobes必须在高浓
25、度分子氧必须在高浓度分子氧必须在高浓度分子氧必须在高浓度分子氧(0.2(0.2巴）的条件巴）的条件巴）的条件巴）的条件(tiojin)(tiojin)下才能下才能下才能下才能生长的微生物生长的微生物生长的微生物生长的微生物 EhEh+0.1v+0.1v 可生长，最适在可生长，最适在可生长，最适在可生长，最适在+0.3+0.4v+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，氧参与合有完整的呼吸链，分子氧作为最终电子受体，氧参与合有完整的呼吸链，分子氧作为最终电子受体，氧参
26、与合有完整的呼吸链，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；成固醇及不饱和脂肪酸；成固醇及不饱和脂肪酸；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超氧化物歧化酶超氧化物歧化酶:superoxide dismutase SOD:superoxide dismutase SOD 过氧化氢酶过氧化氢酶过氧化氢酶过氧化氢酶:catalase:catalase第49页/共85页第五十页，共86页。兼性厌氧菌：兼性厌氧菌：facultative a
27、naerobes以在有氧的条件下生长以在有氧的条件下生长(shngzhng)为主，也可为主，也可兼在厌氧条件下生长兼在厌氧条件下生长(shngzhng)的微生物的微生物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 第50页/共85页第五十一页，共86页。微好微好(嗜嗜)氧菌氧菌microaerophilic bacteria 只能在较低的氧分压（只能在较低的氧分压（0.010.03巴）下巴）下才能正常才能正常(zhngchng)生长；也通过
28、有生长；也通过有氧呼吸获取能量。氧呼吸获取能量。如：霍乱弧菌、氢单胞菌属等如：霍乱弧菌、氢单胞菌属等第51页/共85页第五十二页，共86页。耐氧厌氧菌：耐氧厌氧菌：耐氧厌氧菌：耐氧厌氧菌：aerotolerant anaerobe aerotolerant anaerobe可在分子氧存在条件下进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。可在分子氧存在条件下进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仅依靠
29、发酵或底物仅依靠发酵或底物仅依靠发酵或底物(d(d w)w)水平磷酸化获得能量水平磷酸化获得能量水平磷酸化获得能量水平磷酸化获得能量细胞内有细胞内有细胞内有细胞内有SODSOD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。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、膜明串珠菌第52页/共85页第五十三页，共86页。厌氧菌：厌氧菌：厌氧菌：厌氧菌：anaerobe anaerobe 只能在无氧或低只能在无氧或低只能在无氧或低只能在无氧
30、或低Eh(Eh+0.1V)Eh(Eh+0.1V)值时值时值时值时,才能生长。才能生长。才能生长。才能生长。分子氧对细胞有毒分子氧对细胞有毒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细胞内缺乏细胞内缺乏SODSOD、细胞色素氧化酶、大多数还缺乏、细胞色素氧化酶、大多数还缺乏、细胞色素氧化酶、大多数还缺乏、细胞色素氧化酶、大多数还缺乏过氧化氢过氧化氢过氧化氢过氧化氢(u yu y n n hu qn hu qn)酶酶酶酶示例：梭状芽孢杆菌属、双歧杆菌属、示例：梭状芽孢杆菌属、双
31、歧杆菌属、示例：梭状芽孢杆菌属、双歧杆菌属、示例：梭状芽孢杆菌属、双歧杆菌属、产甲烷菌产甲烷菌产甲烷菌产甲烷菌第53页/共85页第五十四页，共86页。微生物与氧的关系微生物与氧的关系(gun x)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、无氧呼吸第54页/共85页第五十五页，共86页。厌氧菌的氧毒害(dhi)机制：超氧化物歧化酶学说2O2+2H+SOD(一切好氧微生物及耐氧菌)H2O2+O2H2O+1/2O22H2O-
32、过氧化氢酶(一切好氧微生物)过氧化物酶(耐氧菌)NADH2NAD第55页/共85页第五十六页，共86页。各类微生物中相关各类微生物中相关(xinggun)酶的存在酶的存在情况情况微生物类型SOD过氧化氢酶过氧化物酶好氧菌有有兼性厌氧菌有有微好氧菌有有厌氧菌无多数无耐氧厌氧菌有无有第56页/共85页第五十七页，共86页。第二节第二节 微生物营生微生物营生(yngshng)环境条件环境条件的优化的优化n n营养物质及其浓度n n环境条件n npH值n n温度(wnd)n n溶解氧n n离子强度n n二氧化碳分压第57页/共85页第五十八页，共86页。第三节第三节 污染污染(wrn)微生物的微生物的
33、控制控制一、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微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。生物永远丧失其生长繁殖能力的措施。消毒：消毒：disinfection 采用较温和的理化因素，仅杀死物体表面或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、植物有害的病原菌，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而对被消毒的对象基本(jbn)无害的措施。无害的措施。第58页/共85页第五十九页，共86页。（一）灭菌(mi jn)和消毒方法1、高温灭菌(mi jn)和消毒方法第
34、59页/共85页第六十页，共86页。第60页/共85页第六十一页，共86页。（1）干热灭菌法 dry heat sterilization灼烧灭菌法：适用：接种工具，污染物品，实验动物尸体等。干热灭菌法：在干燥箱（烘箱）中利用热空气进行灭菌。适用：玻璃(b l)、陶瓷器皿，金属用具等耐高温的物品。处理：150170 12小时第61页/共85页第六十二页，共86页。第62页/共85页第六十三页，共86页。（2）湿热灭菌法 moist heat sterilization 同样温度和相同作用时间下，湿热灭菌比干热灭菌效果好的原因 热蒸汽穿透力强；细胞物质(wzh)在含水量高时容易变性凝固；蒸汽凝固
35、时释放的大量蒸汽潜热可迅速提高灭菌物品的温度。第63页/共85页第六十四页，共86页。A.常压法巴氏消毒法 pasteurization 是一种专用(zhunyng)于牛奶、啤酒、果酒或酱油等不宜进行高温灭菌的液态风味食品或调料的低温消毒方法。低温维持法low temperature holding method，LTH，牛奶：63，30分高温瞬时法 high temperature shot time，HTST，牛奶：72，15秒巴氏消毒单位：在60经历1分钟所引起的消毒效应称一个巴氏消毒单位。Pu=Z1.393(t-60)第64页/共85页第六十五页，共86页。煮沸消毒法：在100下煮沸数
36、分钟的方法，常用于饮用水的消毒间歇灭菌法fractional sterilization：适用于不耐热培养基的灭菌设备：蒸笼，高压灭菌锅原理：常压蒸汽（100）处理杀死营养细胞，残留的芽孢等耐热的孢子体经过(jnggu)夜培养即可萌发，再加热处理杀死之，如此反复处理三次，可达到无菌状态。对象：含有不耐高温的营养物质的培养基或无高压蒸汽灭菌锅时处理一般培养基。方法：80100蒸煮1560分钟37培养过夜，连续重复三天控制：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。第65页/共85页第六十六页，共86页。B.加压法高压蒸汽灭菌法（常规加压蒸汽灭菌法）autoclaving：是一种利用
37、高温进行湿热灭菌的方法。设备：高压蒸汽灭菌锅原 理：在 加 压 条 件 下，水 的 沸 点 超 过(chogu)100，由此可提供高于100的水蒸气。对象：耐高温物品，一般培养基，生理盐水，缓冲溶液，玻璃、陶瓷器皿等控制：嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢制剂，热变色纸带第66页/共85页第六十七页，共86页。第67页/共85页第六十八页，共86页。第68页/共85页第六十九页，共86页。连续加压蒸汽灭菌法continuous autoclaving 适用(shyng)于大型发酵厂的大批培养基灭菌 135140下维持515秒 实罐灭菌法第69页/共85页第七十页，共86页。2、过滤除菌法：用具：过滤器，如硝
38、化(xio hu)纤维素滤膜原理：将微生物过滤去除对象：空气，热敏物质，蛋白质，酶，血清，纤维素，氨基酸等注意：病毒等小于0.2mm的非细胞微生物无法去除第70页/共85页第七十一页，共86页。第71页/共85页第七十二页，共86页。3、辐射灭菌（放射线灭菌法）原理：微波、紫外线、g-射线、X-射线的杀菌作用。g-射线的穿透力非常强，可对密封包装后的物品进行灭菌。对象(duxing)：不耐热或受热易变质、变味的物品。第72页/共85页第七十三页，共86页。（二）常用的化学消毒剂消毒剂：能杀死微生物的化学制剂防腐剂：能抑制微生物生命活动的制剂许多化学药品，剂量低时是防腐剂，剂量高时是消毒剂。理想
39、消毒剂应具备的条件：杀菌力强；适用方便(fngbin)；价格低廉；对人蓄无害；无味无嗅；第73页/共85页第七十四页，共86页。第74页/共85页第七十五页，共86页。n n石炭酸系数 phenol coefficient,PCn n 衡量化学消毒剂相对杀菌强度的常数n n 定义：在一定的时间(shjin)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的最高稀释度之比。第75页/共85页第七十六页，共86页。（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灭菌物体的含菌量灭菌锅内空气(kngq)的排除程度第76页/共85页第七十七页，共86页。n n灭菌对象的pH：pH
40、在6.08.0时，微生物不易死亡n n培养基中蛋白质的含量n n灭菌对象的体积n n加热与散热速度n n2、影响(yngxing)化学消毒剂消毒效果的因素n n消毒对象n n化学消毒剂的性质及浓度n n消毒时的环境条件第77页/共85页第七十八页，共86页。（四）高温(gown)对培养基成分的有害影响及其防止 1、有害影响 第78页/共85页第七十九页，共86页。2、防止法：（1）采用特殊处理方法(fngf)：分别灭菌；低压灭菌；连续加压蒸汽灭菌（2）过滤除菌法：第79页/共85页第八十页，共86页。二、抗生素二、抗生素 antibiotics antibiotics1 1、定定义义：抗抗生生
41、素素是是一一类类(y(y li)li)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微生物的生长。是一类生物的生长。是一类(y li)(y li)化学治疗剂。化学治疗剂。2 2、种类与制菌谱、种类与制菌谱 第80页/共85页第八十一页，共86页。第81页/共85页第八十二页，共86页。第82页/共85页第八十三页，共86页。三三.防腐防腐(fngf)方法方法n n低温n n缺氧(qu yn)n n干燥n n高渗n n高酸度n n高醇度n n加防腐剂：第83页/共85页第八十四页，共86页。四、四、发酵发酵(f jio)工厂的灭菌消工厂的灭菌消毒毒原料及发酵罐：实罐灭菌法，连续灭菌法管道：蒸汽灭菌法；化学(huxu)消毒剂-甲醛、商品化消毒剂空罐：蒸汽灭菌 化学(huxu)消毒剂空气：过滤除菌空气过滤器：蒸汽灭菌，化学(huxu)消毒剂水：过滤除菌、紫外线杀菌、加氯杀菌等第84页/共85页第八十五页，共86页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)。第85页/共85页第八十六页，共86页。