环境因子对微生物生长和代谢影响.pptVIP

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。 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。 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 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 不同温度下的菌例 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25~30℃，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用，而在30~40℃的情况下，这些酶很快失活。 2、嗜温微生物 mesophiles 最适生长温度在25~37℃微生物叫嗜温微生物。 种类： 寄生型（体温型）：最适35~40℃ 腐生型（室温型）：最适25~35℃。 3、嗜热微生物 thermophiles 嗜热微生物：最适生长温度50~60℃ 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。 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。 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。 5、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： 6、微生物对热的忍受 微生物 温度 ℃ 时间(分) 营养细胞：细 菌 55--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 （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 一些溶质不同浓度的水活度 不同微生物生长的最低aw 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 水对一些贮藏霉菌的影响 3、渗透压对微生物的