温度对微生物的影响研究及其应用.docVIP

温度对微生物的影响 姓名：张金成 专业：环境工程 学号：08014030146 摘　要 温度对微生物各种的影响是广泛的，改变温度必然会影响微生物体内所进行的多种生物化学反应，从而影响微生物各种生理特性的表达。每一种微生物都有一定的生物动力区温度，包括最低生长温度和最高生长温度以及最适生长温度。最适生长温度能刺激生长，不适的温度会改变微生物的形态、代谢、毒力等，甚至导致死亡。本论文还从垃圾效率中温度对微生物的影响的实验为例，着重说明温度因子对微生物特性表达所起的重要作用。 关键词　温度 微生物 堆肥效率  温度对微生物的影响是广泛的，改变温度必然会影响微生物体内所进行的多种生物化学反应。适宜的温度能刺激生长，不适的温度会改变微生物的形态、代谢、毒力等，甚至导致死亡。 一般来说，温度能影响微生物的地理分布，而对种类分布影响并不明显。例如，高温细菌一般可从热带土壤、温泉、酸败的食品罐头中分离到，但也可从非热带土壤中分离到。由于温度对微生物有重要影响，所以微生物分类学上常用“最适生长温度”、“最高生长温度”，“最低生长温度”及温度存活试验作为鉴定菌种的一项生理特征，配合其它形态与生理特性，以区别不同温度范围的种、属。 温度是影响微生物生长的重要因素。一方面，在一定范围内随着温度的上升，酶活性提高，细胞的生物化学反应速度和生长速度加快，一般温度每升高10℃，生化反应速率增加一倍，同时营养物质和代谢产物的溶解度提高，细胞膜的流动性增大，有利于营养物质的吸收和代谢产物的排出；另一方面，机体的重要组成，如核酸、蛋白质等对温度较敏感，随着温度的升高可遭受不可逆的破坏。各种微生物都有其生长繁殖的最低温度、最适温度、最高温度和致死温度。微生物能进行繁殖的最低温度界限称为最低生长温度。低于此温度微生物不能生长。使微生物生长速率最高的温度叫最适生长温度。不同微生物的最适生长温度不同。微生物生长繁殖的最高温度界限叫最高生长温度。超过这个温度会引起细胞成分不可逆地失去活性而导致死亡。 一，微生物的生长温度类型 不同微生物的最适生长温度差异很大，根据微生物的最适生长温度，可将它们分成低温微生物、中温微生物和高温微生物。如下表1所示。 （1）低温微生物 又称嗜冷微生物，能在O℃下生长，可分为专性嗜冷和兼性嗜冷两种。专性嗜冷微生物的最适生长温度为巧℃左右，最高生长物温度为20。兼性嗜冷微生物生长的温度范围较广，但最适生长温度仍以20℃左右为好，最高生长温度为35℃左右。嗜冷微生物如假单胞菌、乳酸杆菌和青霉等多分布在海洋、深湖、冷泉和冷藏库中，分解其中的有机物。 根据研究，嗜冷微生物能在低温下生长主要由于嗜冷微生物的酶在低温下能更有效地起催化作用，而高温达30一40℃时会使酶失去活性;嗜冷微生物的细胞膜含不饱和脂肪酸较高，能在低温下保持膜的半流动性，从而保证了膜的通透性， 有利于微生物的生长。 （2）中温型微生物 又称嗜温型微生物，绝大多数微生物属于这一类。其最适生长温度为20-40℃，最低生长温度为10-20℃，最高生长温度为40-50℃。土壤、植物、温血动物及人体中的微生物大部分属于这一类。它们又可分为温室性微生物和体温性微生物。嗜温性微生物的生长速率高于嗜冷性微生物，嗜温性微生物最低生长温度不能低于10℃，低于10℃蛋白质合成过程不能启动，许多酶功能受到抑制，使生长受到抑制。 （3）高温型微生物 又称嗜热性微生物，它们适宜在45一50℃以上的温度中生长。这类微生物主要分布在温泉、堆肥堆、发酵饲料、日照充足的土壤表面等腐烂有机物中。例如部分芽抱杆菌、高温放线菌属等都是能在55一70℃中生长的类群。有的细菌可在近100℃的高温中生长。 生物体完成其生命机能的温度区，称为生物动力区(Biokineticzone)。在进一步讨论生物动力区之内的温度对微生物的影响前，首先谈一下动力区之外的温度对微生物的影响。 二，温度对微生物的影响 （一）高温对微生物的影响 微生物在高于生物动力区的温度，即高于100℃会被杀死，实际上，就大多数微生物来讲，在温度高于大约50℃条件下即引起死亡。大家知道，有机体的生命活动主要是由酶催化的，酶又是由易发生热变性的蛋白质构成的，所以，微生物的热致死多是因细胞酶的热钝化所引起的。已知呼吸酶，特别是在催化三竣酸循环反应中的那些酶是特别对热变性敏感的，这些呼吸酶的变性能导致生物体的死亡。另外，微生物在高温下死亡也很可能起因于部分RNA热钝化以及损坏原生质膜所引起。 （二）低温对微生物的影响 低温会减少或停止微生物的代谢作用。温度低于冰点时，可以使原生质内的水分结冰，导致细胞死亡。冻死与热死一样，其生物化学根据也未完全了解。一般认为冻死是由于细胞内水分结冰形成冰晶扰乱了原生质胶