第三节影响微生物生长的主要因素.ppt

* * * 第三节 影响微生物生长的主要因素 影响微生物生长的外界因素很多，除了前面讲过的营养因素之外，还有许多物理化学因素。 本节主要内容： 一、温度对微生物生长的影响 二、氧气对微生物生长的影响 三、pH值对微生物生长的影响 一、温度对微生物生长的影响 温度是影响微生物生长的最重要因素之一。 具体表现在： 影响酶活性，温度变化影响酶促反应速率，最终影响细胞合成。 影响细胞膜的流动性，温度高，流动性大，有利于物质的运输，温度低，流动性降低，不利于物质运输，因此，温度变化影响营养物质的吸收与代谢产物的分泌。 影响物质的溶解度，对生长有影响。 从微生物整体来看: 生长的温度范围一般在-10 ℃ ~100 ℃ 极端下限为-30 ℃，极端上限为105~300 ℃ 但对于特定的某一种微生物： 只能在一定温度范围内生长，在这个范围内，每种微生物都有自己的生长温度三基点，即最低、最适、最高生长温度 （一）微生物生长的三个温度基点 处于最适生长温度时，生长速度最快，代时最短。 超过最低生长温度时，微生物不生长，温度过低，甚至会死亡。 超过最高生长温度时，微生物不生长，温度过高，甚至会死亡。 （二）微生物生长温度类型 根据微生物的最适生长温度的不同，可将微生物划为三个类型： 低温型微生物（嗜冷微生物） 中温型微生物（嗜温微生物） 高温型微生物（嗜热微生物） 70-80 40-45 25-30 最高生长温度 25-45 10-20，10-20 -10-5 最低生长温度 50-55 25-30，37-40 10-20 最适生长温度 高温菌 中温菌 低温菌 ★不同生理生化过程的最适温度 微生物不同生理活动要求不同温度，所以， 最适生长温度 ≠ 发酵速度快、积累代谢产物多。 菌 名 生长温度 发酵温度 累积产物温度 （ ℃ ） （ ℃ ） （ ℃ ） Streptococcus thermophilus 37 47 37 S.lactis 34 40 产细胞：25~30 产乳酸：30 Streptomyces griseus 37 28 _ Corenybacterium pekinense 32 33~35 _ Clostridium acetobutylicum 37 33 _ Penicilium chrysogenum 30 25 20 专性好氧菌: 好氧菌 微好氧菌： 兼性厌氧菌 耐氧厌氧菌： 厌氧菌 (专性)厌氧菌： 微生物对氧的需要和耐受力在不同的类群中变化很大，根据微生物与氧的关系,可把它们分为几种类群: 二、氧气对微生物生长的影响 微 生 物 专性好氧菌（strict aerobe） 必须在有分子氧的条件下才能生长，有完整的呼吸链，以分子氧作为最终氢受体，细胞含有超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）。 微好氧菌（microaerophilic bacteria） 只能较低的氧分压下才能正常生长，通过呼吸链并以氧为最终氢受体而产能。 兼性好氧菌（facultative aerobe） 在有氧或无氧条件下均能生长，但有氧情况下生长得更好，在有氧时靠呼吸产能，无氧时接发酵或无氧呼吸产能；细胞含有SOD和过氧化氢酶（CAT） 。 耐氧菌（aerotolerant anaerobe） 可在分子氧存在下进行厌氧生活的厌氧菌。生活不需要氧，分子氧也对它无毒害。不具有呼吸链，依靠专性发酵获得能量。细胞内存在SOD和过氧化物酶，但缺乏过氧化氢酶。 厌氧菌（anaerobe） 分子氧对它有毒害，短期接触空气，也会抑制其生长甚至致死；在空气或含有10%CO2的空气中，在固体培养基表面上不能生长，只有在其深层的无氧或低氧化还原电势的环境下才能生长；生命活动所需能量通过发酵、无氧呼吸、循环光合磷酸化或甲烷发酵提供；细胞内缺乏SOD和细胞色素氧化酶，大多数还缺乏过氧化氢酶。 氧浓度对不同微生物生长的影响 厌氧菌的氧毒害机制—— SOD学说： 严格厌氧微生物并不是被气态的氧所杀死，而是由于不能解除某些氧代谢产物的毒性而死亡。 在氧还原为水的过程中，可形成某些有毒的中间产物，尤其是超氧阴离子自由基，如过氧化氢（H2O2）、超氧阴离子（ O2-· ）等。 好氧微生物具有降解这些产物的酶，如过氧化氢酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶等， 而严格厌氧菌缺乏SOD，故易被生物体内极易产生的超氧阴离子自由基毒害致死。 （一）环境pH值对微生物生长的影响 ◆影响膜