微生物的生长教案.ppt

* 温度对典型的嗜冷生物、嗜温生物、嗜热生物及两种不同的嗜高温生物的生长速率之间的关系 最低生长温度 ——是指微生物能进行繁殖的最低温度界限。 最适生长温度——是指某菌分裂代时最短或生长速率最高时的培养温度。但是，同一微生物，不同的生理生化过程有着不同的最适温度，也就是说，最适生长温度并不等于生长量最高时的培养温度，也不等于发酵速度最高时的培养温度或累积代谢产物量最高时的培养温度，更不等于累积某一代谢产物量最高时的培养温度。因此，生产上要根据微生物不同生理代谢过程温度的特点，采用分段式变温培养或发酵。例如，嗜热链球菌的最适生长温度为37℃，最适发酵温度为47℃，累积产物的最适温度为37℃。 最高生长温度——是指微生物生长繁殖的最高温度界限。在此温度下，微生物细胞易于衰老和死亡。微生物所能适应的最高生长温度与其细胞内酶的性质有关。例如细胞色素氧化酶以及各种脱氢酶的最低破坏温度常与该菌的最高生长温度有关。 致死温度——最高生长温度如进一步升高，便可杀死微生物。这种致死微生物的最低温度界限即为致死温度。在一定的温度下处理时间越长，死亡率越高。严格地说，一般应以10分钟为标准时间。细菌在10分钟被完全杀死的最低温度称为致死温度。 微生物类型 生长温度范围（℃） 分布的主要处所 最低 最适 最高 低温型 专性嗜冷 –12 5 ~ 15 15 ~ 20 两极地区 兼性嗜冷 –5 ~ 0 10 ~ 20 25 ~ 30 海水及冷藏食品上 中温型 室温 10 ~ 20 20 ~ 35 35 ~ 40 40 ~ 45 腐生菌 体温 寄生菌 高温型 25 ~ 45 50 ~ 60 70 ~ 95 温泉、堆肥、土壤表层等 不同类型微生物生长温度范围 1、低温型的微生物 又称嗜冷微生物，可在较低的温度下生长。常见的产碱杆菌属、假单胞菌属、黄杆菌属、微球菌属等常使冷藏食品腐败变质。有些肉类上的霉菌在零下10℃仍能生长，如芽枝霉；荧光极毛菌可在零下4℃生长，并造成冷冻食品变质腐败。 耐冷微生物比嗜冷微生物分布广泛得多。可以从温带环境的土壤、水中、肉类、奶类制品及储藏在冰箱中的苹果汁、蔬菜中分离到。耐冷性的微生物在20～40℃之间能很好地生长。 嗜冷的分子机制 嗜冷微生物产生的酶，一般在寒冷条件下酶活最大，在非常温和的温度下，这些酶经常就会变性或失活。嗜冷微生物与嗜温微生物比较，就是在低温下能够进行主动运输，也就意味着嗜冷微生物的原生质膜构造不同于一般的微生物，即使在低温下也不能抑制膜现象发生。对嗜冷微生物细胞质膜组成成分研究表明，它们含有较高含量的不饱和脂肪酸，这些不饱和脂肪酸在低温下也能保持半流动状态。某些嗜冷菌的膜脂类组成中也含有聚不饱和脂肪酸和含有多个双键的碳氢化合物。现在已经从几种生存于南极的细菌脂类组分中鉴别出了含有9个双键的碳氢化合物。 在0℃以下，菌体内的水分冻结，生化反应无法进行而停止生长。有些微生物在冰点下就会死亡，主要原因是细胞内水分变成了冰晶，造成细胞脱水或细胞膜的物理损伤。因此，生产上常用低温保藏食品，各种食品的保藏温度不同，分为寒冷温度、冷藏温度和冻藏温度。 2、中温型的微生物 绝大多数微生物属于这一类。最适生长温度在20 ~ 40℃之间，最低生长温度10 ~ 20℃，最高生长温度40 ~ 45℃。它们又可分为嗜室温和嗜体温性微生物。嗜体温性微生物多为人及温血动物的病原菌，它们生长的极限温度范围在10 ~ 45℃，最适生长温度与其宿主体温相近，在35 ~ 40℃之间，人体寄生菌为37℃左右。引起人和动物疾病的病原微生物、发酵工业应用的微生物菌种以及导致食品原料和成品腐败变质的微生物，都属于这一类群的微生物。因此，它与食品工业的关系密切。 3、高温型微生物 它们适于在45 ~ 50℃以上的温度中生长，在自然界中的分布仅局限于某些地区，如温泉、日照充足的土壤表层、堆肥、发酵饲料等腐烂有机物中，如堆肥中温度可达60 ~ 70℃。能在55—70℃中生长的微生物有芽孢杆菌属（Bacillus）、梭状芽孢杆菌（Clostridium）、嗜热脂肪芽孢杆菌（Bac. stearothermophilus）高温放线菌属（Thermoactinomyces）、甲烷杆菌属（Methanobacterium）等；温泉中的细菌；其次是链球菌属和乳杆菌属。有的可在近于100℃的高温中生长。这类高温型的微生物，给罐头工业、发酵工业等带来了一定难度。 嗜热的分子机制 嗜热微生物和嗜高温微生物为什么能在那么高的温度下生长？也与这些生物中的酶和蛋白质有关，它们具有耐热性及高温下的稳定性。研究嗜热微生物中