微生物与所处的环境之间具有复杂的相互影响和 相互作用:一方面,各种各样的环境因素对微生物的生长 和繁殖有影响,另一方面,微生物生长繁殖也会影响和改 变环境.研究环境因素与微生物之间的关系,可以通过控 制环境条件来利用微生物有益的一面,同时防止它有害 的一面. 第三节 环境因素对微生物的影响 ➢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，还有许多物理化学条件。 ➢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
微生物与所处的环境之间具有复杂的相互影响和 相互作用:一方面,各种各样的环境因素对微生物的生长 和繁殖有影响,另一方面,微生物生长繁殖也会影响和改 变环境.研究环境因素与微生物之间的关系,可以通过控 制环境条件来利用微生物有益的一面,同时防止它有害 的一面. 第三节 环境因素对微生物的影响 ➢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，还有许多物理化学条件。 ➢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
几个基本概念 ➢灭菌（sterilization） 采用强烈的礼花因素是任何物体内外部的一切微生物永 远丧失其生长繁殖能力的措施，称为灭菌。 ➢消毒（disinfection） 采用较温和的理化因素，仅杀死物体表面或内部的一部 分对人体有害的病原菌，而对被处理物体基本无害的措 施，称为消毒。 ➢防腐（antisepsis） 利用理化因素完全抑制霉腐微生物的生长繁殖，从而达 到防止物品发生霉腐的措施，称为防腐。 ➢化疗（chemotheraphy） 即化学治疗。利用具有高度选择毒力的化学物质抑制宿 主体内病院微生物的生长繁殖，以达到治疗该传染病的 一种措施
几个基本概念 ➢灭菌（sterilization） 采用强烈的礼花因素是任何物体内外部的一切微生物永 远丧失其生长繁殖能力的措施，称为灭菌。 ➢消毒（disinfection） 采用较温和的理化因素，仅杀死物体表面或内部的一部 分对人体有害的病原菌，而对被处理物体基本无害的措 施，称为消毒。 ➢防腐（antisepsis） 利用理化因素完全抑制霉腐微生物的生长繁殖，从而达 到防止物品发生霉腐的措施，称为防腐。 ➢化疗（chemotheraphy） 即化学治疗。利用具有高度选择毒力的化学物质抑制宿 主体内病院微生物的生长繁殖，以达到治疗该传染病的 一种措施
温度是影响微生物生长的最重要因素之一。 温度对微生物的影响具体表现在： ▪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。 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。 温度对微生物的影响具体表现在： ▪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。 一、温度对微生物生长的影响
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 •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。 （一）微生物生长的三个温度基点
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 •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。 （一）微生物生长的三个温度基点
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： （二）微生物生长温度类型 ❖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）
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： （二）微生物生长温度类型 ❖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）
嗜热微生物 嵴温散竹物 生长速度 嗜冷微生物 10 20 30 40◆ 50 60 70 温度/℃ 劉3.4.2温坡对典型嗜冷微生物、嗜温微 生物和暗热微生物生长的影响
低温型微生物: •最适生长温度在5~20℃,主要分布在地球的两极、冷泉、 深海、冷冻场所及冷藏食品中。 例：假单孢菌中的某些嗜冷菌在低温下生长，常引起冷 藏食品的腐败。 •嗜冷微生物在低温下生长的机理，目前还不清楚，据 推测有两种原因： ①它们体内的酶能在低温下有效地催化，在高温下酶活 丧失②细胞膜中的不饱和脂肪酸含量高，低温下也能保 持半流动状态，可以进行物质的传递
低温型微生物: •最适生长温度在5~20℃,主要分布在地球的两极、冷泉、 深海、冷冻场所及冷藏食品中。 例：假单孢菌中的某些嗜冷菌在低温下生长，常引起冷 藏食品的腐败。 •嗜冷微生物在低温下生长的机理，目前还不清楚，据 推测有两种原因： ①它们体内的酶能在低温下有效地催化，在高温下酶活 丧失②细胞膜中的不饱和脂肪酸含量高，低温下也能保 持半流动状态，可以进行物质的传递
中温型微生物： •最适生长温度为20℃~40 ℃，大多数微生物属于此类。 •室温型主要为腐生或植物寄生，在植物或土壤中。 •体温型主要为寄生，在人和动物体内。 高温型微生物： •最适生长温度为50 ℃ ~60 ℃,主要分布在温泉、堆肥和土壤 中。 •在高温下能生长的原因：①酶蛋以及核糖体有较强的抗热性 ②核酸具有较高的热稳定性（核酸中G+C含量高（tRNA）， 可提供形成氢键，增加热稳定性）。 ③细胞膜中饱和脂肪酸含量高，较高温度下能维持正常的液 晶状态
中温型微生物： •最适生长温度为20℃~40 ℃，大多数微生物属于此类。 •室温型主要为腐生或植物寄生，在植物或土壤中。 •体温型主要为寄生，在人和动物体内。 高温型微生物： •最适生长温度为50 ℃ ~60 ℃,主要分布在温泉、堆肥和土壤 中。 •在高温下能生长的原因：①酶蛋以及核糖体有较强的抗热性 ②核酸具有较高的热稳定性（核酸中G+C含量高（tRNA）， 可提供形成氢键，增加热稳定性）。 ③细胞膜中饱和脂肪酸含量高，较高温度下能维持正常的液 晶状态
高温微生物的特点: •生长速度快，合成大分子迅速，可及时修复高温 对其造成的分子损伤。 •耐高温菌具应用优势：在减少能源消耗、减少染 菌、缩短发酵周期等方面具重要意义
高温微生物的特点: •生长速度快，合成大分子迅速，可及时修复高温 对其造成的分子损伤。 •耐高温菌具应用优势：在减少能源消耗、减少染 菌、缩短发酵周期等方面具重要意义
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 以青霉素的生产为例：培养165小时采用分段控制温度的方法， 其青霉素产量比始终在30 ℃培养提高了14.7%。 分段控制方式：0~5小时，30 ℃；5~40小时，25 ℃； 40~125小时，20 ℃；125~165小时，25 ℃。 ★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 以青霉素的生产为例：培养165小时采用分段控制温度的方法， 其青霉素产量比始终在30 ℃培养提高了14.7%。 分段控制方式：0~5小时，30 ℃；5~40小时，25 ℃； 40~125小时，20 ℃；125~165小时，25 ℃。 ★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