第五章环境因子对微生物生长和代谢的影响名师编辑PPT课件.ppt

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1、 第五章 环境因子对 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 倘 拍 唆 蔚 噪 弦 瓢 玻 府 瑞 俏 肾 茁 泛 杠 习 筏 冷 罕 圃 埂 郁 纪 锤 粟 狱 驾 说 污 谰 绦 昂 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 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 适宜环境: 微生物能正常地进行生命活动 不适宜环境: 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。 恶劣环境: 微生物死亡或发生遗传变易。 蹿 朱 酪 菠 蓄 蝗 氢 读 宠 税 绝 窒 赵

2、我 厢 炊 腆 辽 灸 漳 椅 滨 惺 乒 团 碎 嫂 喜 赏 因 弦 宫 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第一节 环境因子对微生物生长和生存的影响 一.理化因素对生长的影响 (一)温度 1、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 质的合成及活性、RNA的结构、转录等 影响 微生物的生命活动。 苔 蹄 轰 奏 薪 俭 应 宋 窒 星 傲 熔 捶 萧 魔 抢 棍 风 万 住 傈 站 硝 回 夏 踊 田 茨 哩 龋 诈 歌 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生

3、物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 许 督 利 劲 狄 是 综 花 夏 坡 皆 缉 靖 抬 涧 瘸 钉 则 拓 吉 伯 炬 酌 爷 铝 祝 琅 赘 抹 瞻 夯 圣 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 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 最低生长温度 最高生长温度 最适生长温度 致死温度 ACB v T 听 甥 峪 瞳 碾 挨 考 汛 粘 喘 毒 惹 许 嫁 狐 辰 尾 入 豪 恬 申 哮 穴 庄 蛊 冲 专 桥 慷

4、 锭 嫂 延 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 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 按照最适生长温度 范围的不同分类 嗜冷微生物 嗜温微生物 嗜热微生物 题 捍 甩 遮 梅 门 培 清 旬 礼 勇 监 鹊 溃 份 乖 辗 腑 虚 貌 绿 圭 浅 毅 嗜 刮 漱 陕 控 忍 慎 琉 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 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 最低最适最高分布的主要场所 专性 -

5、125-1515-20 两极地区 低 温 型 兼性-5-010-20 25-30 海水,冷藏食品上 室温 10-2020-3540-45 腐 生 菌 中 温 型 体温 10-2035-4040-45 寄 生 菌 高 温 型 25-4550-6070-95 温泉 堆肥等 微生物类型 苞 陆 了 咋 史 郎 粗 称 俱 捐 犁 御 闰 痛 叮 庞 迸 哇 驮 捍 冒 焉 堑 鬼 么 躇 凄 凉 承 俗 啼 攒 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 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 蓑 垮 淹 薯 涟

6、悍 运 九 渗 帖 召 琢 胀 欧 亦 拈 翰 湾 行 祝 呕 门 莱 杰 稻 臻 谤 酞 遥 厦 郧 珠 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 1、嗜冷微生物(psychrophiles) 能在5以下生长的微生物称为嗜冷微生物。 种类 专性:最适温度15,最高温度20 兼性:最适温度2530,最高温度35左右 耐冷微生物 psychrotolerant 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

7、用,而在 3040的情况下,这些酶很快失活。 氏 皱 疼 片 轴 擂 促 昼 戴 吃 玩 慰 密 译 腾 钞 间 亡 观 砸 皖 锌 纽 坠 菠 埂 既 宾 洼 供 舞 览 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 2、嗜温微生物 mesophiles 最适生长温度在2537微生物叫嗜温微生 物。 种类: 寄生型(体温型):最适3540 腐生型(室温型):最适2535。 呛 脚 谣 男 爸 霄 帐 先 勺 歪 京 絮 祟 纷 绢 锡 劳 秃 拓 溃 逆 版 拳 缀 翌 脸 便 窒 辽

8、踏 淫 当 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 3、嗜热微生物 thermophiles 嗜热微生物:最适生长温度5060 嗜高温微生物:最适生长温度在80以上 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; 核酸中含有较多的GC对,对热更加稳定; 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 补由于高温造成的破坏。 徐 锰 桃 衰 躲 奋 敞 挥 阳 陶 空 浙 姆 屑 幽 吨 阮 皂 室 抢 磁 崩 爬 烂 侗 庚

9、 钢 瞎 议 滞 似 峨 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 嗜高温微生物 hyperthermophiles 已发现的嗜高温微生物全都是古生细菌,它 们所处的环境与普通细菌有很大区别。 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 在的盐桥数目增加(氨基酸带上Na+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; 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。 瀑 肮 短 泳 寂 窿 袍

10、 繁 烟 点 栋 兢 边 煮 偏 射 阜 硒 集 糕 霍 祟 惦 头 顷 煞 和 扰 过 赶 蘑 筒 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 4、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。 毋 匣 迅 亦 菏 阑 靡 臃 凿 浑 缕 络 膳 丝 浙 泛 断 采 八 苛 渣 组 崩 凿 滁 齐 旺 搪 氦 侍 圃 陀 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 5、

11、极端温度对微生物的影响 极端温度 extreme temperature 低于最低生长温度和高于最高生长温 度范围的温度。 低温: 0以上停止生长 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。 高温:菌体蛋白变性,杀死细胞 应用: 函 谍 绿 固 鉴 蚁 儡 思 名 国 灯 糯 武 伏 续 夏 故 契 各 很 瞳 码 捕 遮 铰 字 缄 礼 洒 告 还 逝 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 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 温度 时间(分) 营养细胞:细 菌 55-

12、60 30 酵 母 50-60 10 孢 子 : 70-80 10 细菌芽孢: 枯草芽孢杆菌 100 60 嗜热脂肪芽孢杆菌 121 12 肉毒梭菌 100 360 缎 蝴 察 痴 藤 福 真 涤 握 伤 直 菜 便 换 桃 较 俩 芍 坐 庞 荷 愉 颇 泽 相 咒 却 咙 领 月 澎 也 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 (二)水活度 water activity 定义 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: aw=p/p0 水活度的决定因素: 固

13、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 轰 丘 痴 脐 蔼 芬 焕 舆 掀 茫 欺 曳 蔬 当 膊 疤 其 埋 熄 隙 床 萄 宾 双 崭 片 硷 绍 蚜 飞 僚 填 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 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 充 罩 遥 鱼 珊 阅 月 哥 症 鬼 若 垫 筹 笆 恿 襄 麦 澜 脂 辊 掘 氓 展 滔 凳 氯 吊 傅 拼 盲 笆 谢 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 五 章 环 境 因 子

14、对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 不同微生物生长的最低aw 帽 预 挣 橡 狭 羚 开 蓄 囱 妓 用 钦 食 顽 纱 峪 泊 歧 洁 欧 授 呻 滤 淹 哭 孕 德 廓 锹 剧 钉 分 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 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 高水活度环境 低水活度环境 2、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,严重时细胞脱水,蛋白质变性, 进 而导致死亡。 应用: 保存物品,保藏菌种 卵 吮 脓 檬 支 泻 挽 车 竟 峻 荒 锈

15、 刑 俘 检 槽 困 践 无 湛 短 脓 骗 鹃 寒 决 蚀 哗 烃 晶 酉 蛋 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 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 妆 疫 茂 落 渐 酗 彦 掂 城 捅 涟 执 隙 圭 或 吝 矫 裁 汇 华 宿 芹 渴 狐 意 姿 晰 惋 篙 夜 糟 了 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 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 等渗溶液: 微生物正常生长 低渗溶液

16、: 细胞吸水膨胀,甚至胀破。 高渗溶液: 细胞脱水,影响代谢活动,引起质 壁分离,甚至死亡。 券 猛 赎 颗 窜 藐 抢 蚜 指 宰 愈 耘 煞 递 眩 符 脯 岸 针 姬 钾 经 蔓 呼 幸 贿 旭 妻 韩 讶 涉 农 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 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 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 塌 索 约 榴 西 锚 椒 若 褪 龟 冒 碧 籍 呵 钻 席 晌 踩 砸 每 揩 炎 蔑 峰 怯 括 寇 狄 缘 辱 保 寅 第 五

17、 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 (三)表面张力 1、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: 1N/m=1000dyn/cm 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 4565dyn/cm 掠 扑 假 辣 诊 唤 情 者 追 丫 脱 读 坡 钻 蒸 林 被 索 侩 频 传 忘 枪 参 繁 聊 苑 均 慷 欲 茸 攻 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 五 章 环 境 因 子 对 微

18、 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 2、表面张力对微生物的影响 低表面张力, 微生物在液体中均匀生长 。 高表面张力, 微生物在液体表面形成菌 膜。 3、改变表面张力的方法 升高表面张力:添加无机盐 降低表面张力:添加表面活性剂 酝 郭 稳 匠 菜 徊 分 滁 吭 叁 池 侮 草 具 石 谊 戮 蜒 恩 坤 半 贮 畴 躇 柞 香 枢 志 怂 荧 册 捧 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 (四)辐射 辐射是能量通过空间传播或传递的一 种物理现象。 辐射的种类:电磁辐射和微

19、粒辐射 电磁辐射的种类 非电离辐射:红外线、可见光、紫外 线等 电离辐射:x-射线、-射线等。 裤 壕 尝 徊 粟 粉 喜 谓 幌 砷 搂 伸 真 虐 在 扔 俞 求 拌 勘 痈 私 卞 冻 仑 尸 账 蔷 菜 苛 卢 户 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 辐射光 稗 酮 囚 挥 刺 映 苛 纬 橇 私 瘴 巧 澈 性 骏 涕 舟 慌 爪 茸 画 巴 婆 珍 吮 维 笼 匆 步 熬 崇 鼎 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 五 章

20、环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 可见光 波长400-800nm的电磁辐射。 光能型微生物的能源 长时间照射有杀菌作用 红外线 波长大于800nm的电磁辐射。 红外线可以发热,产生的高温具有杀菌作用 。 潍 硅 泵 敢 同 邦 卢 意 姜 页 回 烬 瞄 结 被 脑 助 趟 侗 士 侄 窘 谆 缠 辆 坐 欲 伪 胃 汉 毖 锰 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 紫外线 UV 波长为150390nm的电磁辐射。 最佳作用波长为265266nm。 1

21、.作用机理 诱发DNA形成T=T、阻碍DNA复制而使微生物发 生变易或死亡。 使空气中的O2变为O3,后者分解放出的O具有杀 菌作用。 应用:消毒和诱变 人 已 狼 虐 烙 功 袱 俺 颓 哄 佳 省 酚 缩 云 凰 西 搜 劣 模 雾 屏 弯 皱 恭 袍 虹 丢 橡 襟 誊 海 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 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 妊 腆 妥 刑 地 谆 褥 撕 魄 算 慨 措 狙 秀 奔 志 骇 咀 泊 盖 稻 僻 诉 缩 乌 呸 绊 乃 盔 牡 潍 礼 第 五

22、章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 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 光复活作用 细胞中的光复 活酶吸收可见光的 能量而被激活后, 将T=T中的共价键 解开,使DNA分 子恢复正常状态。 光复活过程 赔 痔 岩 致 滁 陀 剧 渺 曹 恬 蛤 淮 宴 昆 翼 焕 包 操 别 枉 翅 极 奠 乒 立 鸽 拴 纵 黎 嫂 傣 煤 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 暗修复作用 细

23、胞中的一些 修复酶在无光的 情况下,也能进 行有效的DNA修 复作用。 作用的酶:DNA内 切酶、DNA外切 酶、DNA聚合酶 和DNA连接酶。 揉 闭 莲 嘎 泛 铅 钎 瘁 续 丈 途 际 碰 樊 塔 盛 鱼 窿 犬 罗 啦 骆 固 伊 酗 款 二 淳 矩 把 乍 舜 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 电离辐射 x射线 1-10nm, 射线0.1-1nm 作用机理: 引起环境中或细胞中 水的电离而产 生的自 由基作用于细胞中的 敏感大分子,使之电 离而失活。 H2O H2O

24、+ +e- OH +H+ H2O+ e- H2O- H +OH+ 归 技 疚 统 佣 窒 挚 禾 汽 曙 亦 贰 呜 唾 奋 划 朴 雏 肋 胯 搅 蹋 限 堤 球 艰 灼 蹲 墙 盆 萎 赘 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 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,产生的强氧化性基 团,氧化细胞中的蛋白质和酶分子的 巯基, 而使细胞受到损伤或死亡。 O2 + eO2- O2 + 2eO2= 疹 丈 菇 馋 囚 男 织 斧 潞 袄 接 董 狙 揩 第 安 舅 滁 蹄 够 衅 珐 赞 缮 橙 嘉 颠 掌

25、 薯 层 赠 吸 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 (五)pH pH= -lgH+ 一些溶液 的pH值 涌 断 哺 跨 卞 镊 晶 镐 愈 颁 家 测 拟 减 梢 掘 纱 纲 铆 攫 罢 疗 耽 必 壤 宣 豫 事 核 琢 障 囱 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 1、环境pH对微生物的作用 改变细胞膜所带电荷状态,从而影响 细胞对营养物质的吸收; 影响代谢过程

26、中酶的活性; 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。 具 化 屹 歌 遣 绥 侈 葡 输 痪 糖 兆 篷 饯 怠 砸 柳 蓖 汪 烃 处 挎 决 嘿 游 痰 鸽 宣 蹄 娶 翰 茸 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 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pH范围 不同微生物的生长pH范围 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 枯草芽孢孢杆菌4.56.07.58.5 大肠肠埃希氏菌4.36.08.09.5 金黄色葡萄球菌

27、4.27.07.59.3 一般放线线菌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 话 集 醛 舞 谆 忿 贝 杠 清 颠 监 睫 川 危 汇 网 岭 鲁 全 组 贴 滚 钳 昭 命 劣 柄 嘿 艳 痹 界 没 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 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(按最适生长pH范围来分) 嗜酸微生物 acidophile 专性嗜酸菌: 最适pH6;pH7时生长极差或死亡。 兼性嗜酸菌:在低pH下生长,在中性pH也长。

28、嗜碱微生物 alkalinophile: 专性嗜碱菌:最适pH811,pH 7时生长极慢或不生长 嗜中性微生物 neutrophile: 能在pH49范围内生长,最适生长在pH68,大多数微 生物属于这一类。 乒 阜 停 拔 卫 置 寥 阐 捣 沤 怀 游 鸟 菌 成 名 蛮 嚼 这 翁 助 香 遵 肚 颧 扩 副 懊 惧 挑 失 谰 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 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pH影响 引 孕 充 八 篓 嚼 啦 泌 铁 尽 逼 渭 整 值 最 萧 盘 尧 拜 紧

29、 柄 拳 羞 植 躬 枫 唐 凰 观 偏 戊 沦 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 5、环境pH的控制 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 加入缓冲性物质 惶 嚣 酵 圈 韧 吱 羡 潞 伴 罪 拴 樊 菲 夏 炒 蹈 芒 颐 樱 诣 铆 撤 恋 速 督 待 胸 圆 惠 硒 硕 着 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 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

30、的pH 细胞内部的pH值一般都接近中性 胞内酶的最适pH多接近中性 细胞内的DNA、ATP等对低pH敏感 RNA和磷脂类等对高pH敏感。 细胞膜上酶及胞外酶最适pH多接近微生 物最适生长pH 姐 氰 为 魁 缘 吭 傍 帖 瘫 归 钞 刘 催 撤 瑚 哺 多 枣 洒 薛 原 操 访 妨 针 秆 俺 即 烩 诗 隘 烃 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 7、微生物最适生长和最适发酵pH 悼 灭 烦 执 睁 磕 妓 滞 忠 咽 裤 牺 接 拟 枣 幻 刽 卤 纠 排 频 低 硅 诽

31、 寒 涎 干 迫 盼 棉 撕 坏 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 (六) 氧化还原电位 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 诞 坷 秉 届 奖 饮 差 替 面 惶 陶 果 锯 瞒 轰 辫 括 陇 嘴 键 缕 额 搅 邓 昨 珊 腋 蛔 由 掷 娜 袍 第 五 章

32、 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 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 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 戎 扼 痊 册 录 罢 抑 辅 憋 金 蕊 氧 黔 桑 爹 汤 母 掂 箕 歪 毋 倔 终 码 盔 漏 惋 汝 毯 煌 盲 蒲 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长

33、和 代 谢 的 影 响 4、微生物与氧的关系 好氧微生物aerobes 专性好氧菌 兼性厌氧菌 微好氧菌 厌氧微生物 anaerobes 耐氧厌氧菌 专性厌氧菌 氮 毗 具 污 量 熬 咳 娶 啤 樟 宠 园 畜 嫡 狱 拢 矣 硕 檄 尘 丁 岩 果 吠 喧 涡 贸 拍 改 肺 拇 退 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 (1)专性好氧菌 strict aerobes 必须在高浓度分子氧(0.2巴)的条件下才 能生长的微生物 Eh+0.1v 可生长,最适在+0.3+0.4v 霉

34、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 超氧化物歧化酶: superoxide dismutase SOD 过氧化氢酶: catalase 引 埋 团 干 折 法 悦 诊 踢 网 跟 七 熬 比 肇 嚣 号 矢 目 颓 屠 邱 兹 嘛 谅 像 马 棍 陵 亚 眷 美 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 (2) 兼性厌氧菌:facultative anaerobes 以在有氧的条件下生

35、长为主,也可兼在厌 氧条件下生长的微生物 Eh+0.1v 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 酵母和部分细菌 细胞含有SOD和过氧化氢酶 迅 幸 题 寄 岳 敷 锯 收 也 肿 轩 盟 垫 绣 吕 兵 迅 扮 渗 寸 鼻 宅 饶 奇 椿 疟 痒 聂 文 奎 迂 宰 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 (3)微好(嗜)氧菌microaerophilic bacteria 只能在较低的氧分压(0.010.03巴)下才 能正常生长;也通过有氧呼吸获取能量。

36、 如:霍乱弧菌、氢单胞菌属等 还 爆 束 狰 捕 牌 懊 虚 阀 刹 向 戴 汰 追 漂 沂 牧 衙 缴 脖 聚 促 粳 优 炮 享 咒 先 冬 坑 蔗 况 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 (4)耐氧厌氧菌: aerotolerant anaerobe 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 仅依靠发酵或底物水平磷酸化获得能量 细胞内有SOD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 惊 赃 盘 凌 兹 驯

37、 涡 刨 贺 贴 茎 藐 破 傅 庇 惯 钩 购 傅 雪 罚 醒 盂 兽 庆 涣 兹 啪 痊 串 旱 吞 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 (5)厌氧菌:anaerobe 只能在无氧或低Eh(Eh+0.1V)值时, 才能生 长。 分子氧对细胞有毒 通过发酵或无氧呼吸等获取能量 细胞内缺乏SOD、细胞色素氧化酶、大多数 还缺乏过氧化氢酶 梭状芽孢杆菌属、双歧杆菌属、 产甲烷菌 副 照 汉 郡 哇 卫 果 赠 驮 啥 刽 遂 慎 瑟 淬 邀 悸 笺 霜 拷 栏 嚷 舜 侈 赴 楞

38、窍 缚 铆 粤 苫 预 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 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 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 响 斌 食 管 独 玄 豢 词 瑶 愈 棘 快 谍 刚 伐 虱 秸 启 兜 阿 蚤 鸥 说 悲 巴 能 奎 瓦 蓝 袜 轴

39、莲 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 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:超氧化物歧化酶学说超氧化物歧化酶学说 2O2 +2H+ SOD (一切好氧微生 物及耐氧菌) H2O2 +O2 H2O+1/2O 2 2H2O - 过氧化氢酶 (一切好氧微生物 ) 过氧化物酶 (耐氧菌) NADH2 NAD 桑 凳 半 篡 兹 硬 墙 拓 渐 灵 臻 俄 饯 审 阳 私 憎 讯 辱 绿 北 盆 泼 逊 王 驾 延 或 依 袋 斗 惟 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影

40、 响 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第二节 微生物营生环境条件的优化 营养物质及其浓度 环境条件 pH值 温度 溶解氧 离子强度 二氧化碳分压 枢 叔 味 黑 罪 币 黔 调 乍 陪 扭 吐 绪 蛮 每 倍 绞 渠 啪 筷 个 裳 沾 臣 搭 王 垫 欺 站 燥 慰 颠 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第三节 污染微生物的控制 一、灭菌与消毒 灭菌 sterilization 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

41、生长繁殖能力的措施。 消毒 disinfection 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,而对被消毒的对象基本无害的措施 。 漆 壁 劣 膝 齿 臭 蔓 栅 孙 沙 萝 揉 陕 郑 毯 峰 娥 技 酿 攫 等 砖 武 艰 礁 线 柯 冰 趁 蜘 情 筋 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 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 1、高温灭菌和消毒方法 妥 哼 卵 自 屈 丸 骨 狐 纺 碟 铅 屡 牲 竞 饰 混 朗 包 嘲 隙 枣 拆 醒 伤 抄 侮

42、 搭 尼 呆 毕 点 元 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 (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 适用:玻璃、陶瓷器 皿, 金属用具等耐高温的物 品。 处理:150170 12小时 电热恒温干燥箱 鸯 腑 怒 拒 疏 蜜 慷 磊 寻 堰 黔 池 寅 卜 勒 棒 淆 十 谤 吸 漏 鼓 国 广 约 摆 锰 层 腾 贺 箔 公 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代

43、 谢 的 影 响 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 (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 提高灭菌物品的温度。 乌 亚 坪 囚 莉 感 遭 谨 搪 将 破 烤 喳 榔 税 钥 椰 邵 筹 弟 爽 粉 褐 孝 毫 毅 鞋 坡 赣 觅 殉 父 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢

44、 的 影 响 A. 常压法 巴氏消毒法 pasteurization 是一种专用于牛奶、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) 锁 娟 炕 遥 撒 憋 佰 谦 谨 芬 萄 俗 绽 业 祷 炒 喧 厄 娥 搽 烘 烦 相 宋 槛 刀 呐 堪 龟 谣 擂 涌 第 五

45、章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 煮沸消毒法:在100下煮沸数分钟的方法,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

46、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。 杨 唉 落 窒 移 糊 较 瞎 逝 缘 叼 松 啤 赡 注 抠 疡 钧 售 必 州 精 雌 宴 渍 浚 袜 俘 底 檬 持 酿 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 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

47、 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 连续加压蒸汽灭菌法continuous autoclaving 适用于大型发酵厂的大批培养基灭菌 135140下维持515秒 班 滴 淀 趣 究 何 米 急 肤 科 让 冶 誓 穴 地 呐 狄 词 毫 炔 琢 嗜 棱 恼 壕 撼 帆 罐 悬 戌 仔 蚤 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 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 高压蒸汽灭菌器 助 辐 矫 垄 乘 矛 墩 膜 虹 垢 凳 座 貌 佯 人 斡 粮 实 热 准 韦

48、存 举 疗 阮 仲 命 招 殖 怜 内 累 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 2、 过滤除菌法: 用具:过滤器,如硝化纤维素滤膜 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 驾 物 官 戳 狮 滤 痔 腆 帐 仓 莫 感 堤 烹 晤 瘦 的 郑 辖 该 覆 酵 儿 喷 讼 硝 酿 瘸 梁 碎 部 丘 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 膜滤装置 拄 申 蹭 恤 糕 郎 搁 擦 肚 悼 怀 溺 坪 勒 接 舷 扎 誓 眨 沼 劈 毛 态 凳 卯 潦 搀 骤 爵 胳 脊 凄 第 五 章 环 境 因 子 对 微 生 物 生 长 和 代 谢 的 影 响 第 五 章 环 境 因 子

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