微生物的生長與控制學生

關于微生物的生長與控制學生第一頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一2Contents有害微生物的控制5菌種的退化復壯與保藏7微生物生長的影響因子34微生物之間的關系36微生物的生長規(guī)律2微生物培養(yǎng)法概論3微生物的生長繁殖1第二頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一3§4微生物生長的影響因子微生物生長影響因子超聲波，化學藥劑，…….溫度pH氧化還原電位干燥滲透壓光線第三頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一4一、溫度一般來說無芽孢的細菌在水中加熱到100℃迅速死亡。（一）高溫殺菌的機理？1）蛋白質、核酸變性2）細胞膜溶解細胞膜中的脂類在高溫作用下溶解，“失血過多”1.高溫的影響第四頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一5（二）影響高溫殺菌的因素細菌的種類、含水量、芽孢有無、以及濕熱或干熱1）細菌種類如第五頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一62）含水量細菌細胞含水量高的更容易被殺死。？分子層次現(xiàn)象——蛋白質的凝固溫度與含水量有關。水—熱的良導體第六頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一73）芽孢不同芽孢菌高溫耐受能力比較表第七頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一84）濕熱與干熱濕熱—水蒸汽干熱—熱空氣蒸汽滅菌鍋烘箱121℃20～30min160～170℃2h滅菌第八頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一9濕熱滅菌溫度低時間短？保水（熱空氣蒸發(fā)蛋白質水分）；蒸汽冷凝放熱；凝水熱傳導能力強于空氣；第九頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一102.適宜溫度提問：為什么會存在適宜溫度？酶的活性根據(jù)細菌適宜溫度的不同，可將細菌分為四大類，嗜冷菌、嗜中溫菌、嗜熱菌及嗜超熱菌。第十頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一11廢水中的細菌一般都是嗜中溫菌，最適溫度多在30℃左右，嗜冷菌和嗜熱菌占少數(shù)。第十一頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一123．低溫低溫——細胞結凍～最適溫度下限進入休眠狀態(tài)提問：？酶活性降低，導致代謝、遺傳普遍停滯；冰渣導致細胞膜破裂，失“血”過多膜細胞流動性變差。一旦獲得適宜溫度，即可恢復活性提問：細胞內外凍結易導致死亡，原因何在？第十二頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一13嗜中溫菌（耐冷喜溫）一般在5℃以下處于休眠狀態(tài)，因此通常實驗室用冰箱的4℃冷藏溫度保藏細菌或甘油、石蠟冷凍保存菌種第十三頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一14低溫下冷藏的食物變質

———嗜冷細菌（或霉菌）的最適宜溫度在5～15℃之間。

—具備低溫活性酶

—細胞質膜含有大量的不飽和脂肪酸，在低溫下能保持半流動性，使之能有效地集中必需的營養(yǎng)物質。嗜冷細菌的秘密武器是什么？第十四頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一15二、pH的影響大多數(shù)細菌最適環(huán)境pH為6～8，可生存的pH范圍在4～10之間。研究表明細胞內部由于細胞膜的屏蔽作用、磷酸鹽緩沖及細菌能動的調節(jié)，pH一般都保持中性，環(huán)境的pH難以影響細胞內的pH變化。提問：外界的pH變化如何對細菌產(chǎn)生影響？1.影響細胞膜蛋白及胞外水解酶的活性從而影響營養(yǎng)物的正常吸收與轉運第十五頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一162.影響營養(yǎng)物的解離與吸收主要影響一些極性營養(yǎng)物如脂肪酸、氨基酸以乙酸的吸收為例，細菌表面帶有電荷，如“—”第十六頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一17某些細菌，例如氧化鐵硫桿菌和其他極端嗜酸茵，需在酸性環(huán)境中生活，其最適pH為3，在pH為1．5時仍可生活。

各種工業(yè)廢水通常設前調節(jié)池，維持曝氣池pH7左右。事實上，凈化污(廢)水的微生物適應pH變化的能力比較強，pH在6．5～8．5均可不加調節(jié)。第十七頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一18三、氧化還原電位（ORP)什么是氧化還原電位？——某物質與氫電極構成原電池時的電壓高低,反映物質氧化性強弱。提問：pH7.0,30℃條件下飽和Fe3+溶液中測得的電壓值為＋0.771,該值代表什么？Fe3+/Fe2+

的氧化還原電位為+0.771第十八頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一19通常如何測定水樣的氧化還原電位？pH測定儀mv檔，其中一個惰性的鉑絲電極與一個參比電極（如甘汞電極）提問：影響水樣氧化還原電位的因素有哪些？氧化性物質（主要是氧氣濃度）與還原性物質（有機物、H2S等）的含量第十九頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一20好氧活性污泥法控制在＋200～＋600mV是正常的提問：過低過高如何調節(jié)？改變曝氣力度

厭氧污泥或污水處理系統(tǒng)應控制在在—100～—200mV過高，將不利于厭氧細菌的生長，應改進工藝降低水中溶解氧量。應用第二十頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一21四、干燥細菌基本上是生活在水中的生物。提問：環(huán)境中過于干燥細菌如何生存？（在不受熱和其它外界因素干擾下）干燥細胞將處于長期休眠狀態(tài)——用干燥法防止食物腐?。毦躺┤绶奖忝?、干果、肉干、葡萄干等?！酶稍锓▉肀４婕毦鐚⒓毦胖迷诟稍锏纳惩林锌梢蚤L期保存。一旦提供潮氣則會很快復活。第二十一頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一2210%NaClNaCl半透性——水分子自由通過，其余分子擴散速度受限五．滲透壓

———是不同溶液被半透膜隔離開時，由于膜半透性及兩側水分子濃度差異形成的水壓。有半透膜左水分子凈通量＞0右側液位↑，直至平衡沒有半透膜——液位不變，鹽擴散V＝水擴散V

第二十二頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一23衡量方法：通常以一定濃度溶液與純水間形成的滲透壓作為該溶液的滲透壓

提問：水將從

滲透壓一方流向

滲透壓的一方？低、高滲透壓可影響細菌生存：1.相同滲透壓溶液中細菌細胞內水含量穩(wěn)定，細菌生活得最好。等滲透壓溶液——0．85％的食鹽(NaCl)溶液（生理鹽水）。常作為進行細菌稀釋分離的稀釋液。第二十三頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一242.高滲透壓溶液中提問：哪些是高滲透壓溶液？細菌會發(fā)生什么現(xiàn)象？濃溶液；質壁分離—防腐（細菌滋生）如用5～30%的鹽水腌咸菜、咸魚，用60～80%的糖溶液做蜜餞等?！Ｑ髮Ω鞣N病原菌（淡水菌）的殺滅—高含鹽廢水（如油田采出水）難于生物處理的原因

提問：如何解決？沖稀;防垢劑;細菌基因改造；第二十四頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一253.低滲透壓溶液提問：細菌于其中會如何？如純水外界大量水流入細菌細胞內，細胞膨脹，甚至破裂。綜合以上幾點，在微生物實驗室中稀釋菌液，應該用生理鹽水（0.85%）(除非稀釋后馬上就用的可以用無菌的蒸餾水。)第二十五頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一26六．光線

1.陽光提問：通常細菌在陰暗環(huán)境中能夠更好的生長，原因？包括陽光和燈光紫外線（波長0.1～400nm）一般細菌在紫外線下照射5min即能被殺死，芽孢則需10min。紫外線波長在260nm左右者殺菌力最強提問：殺菌機理？蛋白質和核酸變性第二十六頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一27

（二）X-射線、γ射線(不帶電)來源——銥,X-射線10-3～0.1nm

鈷、鐳,γ射線10-6nm特點——高能量，穿透力強已經(jīng)開始被用于油田注水殺細菌(腐蝕性細菌)。殺菌機理——？高能量激發(fā)水分解產(chǎn)生O·自由基或H2O2等強氧化劑優(yōu)缺點——？一次性投資較大，但使用時成本較低，殺菌效果穩(wěn)定第二十七頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一28七.超聲波提問：超聲波——？超過人的聽覺能力上限20千Hz（波長小于1.6cm)的聲波(B超)人工來源—振動頭幾乎所有的細菌體都能被超聲波所破壞，但敏感程度各有不同。*超聲波的殺菌（或細胞破碎）的機理？第二十八頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一29八．化學藥劑指對細菌有抑制作用的藥劑（對細菌生長有利的藥劑被歸于營養(yǎng)物）1.無機藥劑（一）重金屬提問：機理？與酶的—SH結合，使酶變性低濃度時可作為細菌的營養(yǎng)物，高濃度則對細菌產(chǎn)生抑制。

第二十九頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一30提問：在遠距離取水樣作檢測時，一般1L混合液中加10ml質量濃度為1g／L的硫酸銅，原因何在？抑制攜帶過程中微生物的呼吸，盡量保持水質不變。第三十頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一31（二）氧化劑與酸堿提問：機理？氧化細胞膜穿孔0．1％的高錳酸鉀溶液常用于消毒公用茶具和水果、皮膚。漂白粉、液氯、臭氧、三氯異氰尿酸常用于飲水或游泳池水的消毒。醋酸、石灰乳（生石灰：水＝1：

4~8可有效地消毒糞便和其它排泄物）第三十一頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一322.有機藥劑（一）醇（中效）提問：機理？（對人輕—脫水、損害胃粘膜重—神經(jīng)抑制—呼吸、心跳衰竭）—脫水劑和脂溶劑

可使蛋白質脫水、變性，溶解細胞質膜的脂類物質，進而殺死微生物機體。第三十二頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一331）乙醇體積分數(shù)為70～80％的乙醇殺菌力最強。乙醇濃度過低或過純殺菌力差；提問：過純？差提示：革蘭氏染色（95％乙醇脫色）——可使細胞表面迅速失水，表面蛋白質沉淀變性形成一層致密薄膜，阻止乙醇分子進入菌體內，故殺菌差。第三十三頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一342）甲醇

甲醇殺菌力差，對人有毒，不作殺菌劑。在廢水生物反硝化脫氮處理工藝中，缺碳源時常用甲醇作碳源。3）其它醇丙醇、丁醇及其他高級醇的殺菌力均比乙醇強，但由于不溶于水，不作殺菌劑。第三十四頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一352）合成洗滌劑陽離子型洗滌劑（有機銨鹽）殺菌力強。非離子型的洗滌劑沒有殺菌力。目前使用的主要是陰離子型（烷基鈉鉀鹽）的LAS(直鏈烷基苯磺酸鈉)合成洗滌劑，它可被微生物降解。第三十五頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一364）抗生素

放線菌和霉菌所產(chǎn)生,能殺死其他微生物或抑制其生長的物質抗生素有廣譜和狹譜之分提問：什么是廣譜、狹譜？廣—普遍氯霉素、金霉素、土霉素和四環(huán)素狹—不普遍青霉素只能殺死或抑制革蘭氏陽性菌，多粘菌素只能殺死革蘭氏陰性菌，叫狹譜抗生素。第三十六頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一37抗生素對微生物的影響有以下四方面：①抑制細胞壁形成青霉素抑制革蘭氏陽性菌肽聚糖的合成，進而阻礙細胞壁合成；革蘭氏陰性菌細胞壁的肽聚糖含量很低，因此只受到部分損傷；菌體內部不斷由于物質合成膨大，細胞壁不生長，菌體脹破。第三十七頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一38提問：青霉素對人體有害嗎？為什么？本身沒有。人和動物的細胞不具細胞壁，不含肽聚糖，所以不受青霉素的損害。提問：為什么打青霉素先作皮試？5～6％人會有嚴重過敏反應（免疫系統(tǒng)自殺行為）第三十八頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一39②破壞微生物的細胞膜多粘菌素中的游離氨基與革蘭氏陰性菌細胞質膜中的磷酸根(P043—)結合，損傷其細胞質膜。③抑制蛋白質合成氯霉素、金霉素、土霉素、四環(huán)素、鏈霉素、卡那霉素、新霉素、慶大霉素、嘌呤霉素及春日霉素等都能與核糖體蛋白結合，抑制微生物蛋白質合成。同時，上述廣譜抗生素能與酶組分中的金屬離子結合，抑制酶的活性。第三十九頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一40§5有害微生物的控制有害微生物控制滅菌消毒防腐化療第四十頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一411滅菌2消毒3防腐4化療一、基本概念第四十一頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一421、滅菌（sterilization）

采用強烈的理化因素使任何物體內外部的一切微生物永遠喪失其生長繁殖能力的措施，稱為滅菌?？煞譃闅⒕腿芫?。2、消毒（disinfection）

消毒是一種采用較溫和的理化因素，僅殺死物體表面或內部一部分對人體或動物、植物有害的病原菌而對被消毒的對象基本無害的措施。第四十二頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一433、防腐（antisepsis）

利用某種理化因素完全抑制霉腐微生物的生長繁殖從而達到防止食品等霉腐的措施，主要有：1）低溫；2）缺氧；3）干燥；4）高滲；5）高酸度；6）高醇度；7）防腐劑4、化療即化學治療（chemotherapy）

利用具有高度選擇毒力的化學物質來抑制宿主內病原微生物的生長繁殖，借以達到治療傳染病的一種措施。用于化療目的化學物質稱化學治療劑，主要有各種抗生素，磺胺類藥物和中藥中的有效成分。第四十三頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一44二、物理滅菌因素的代表－－高溫滅菌

濕熱滅菌效力高的原因：1)有水，蛋白質易凝固2)熱蒸汽的穿透力強3)蒸汽有潛熱存在第四十四頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一45三、化學殺菌劑或制菌劑酚：石碳酸合成洗滌劑(一)表面消毒劑抗菌譜（三）抗生素(antibiotics)抗代謝藥物--磺胺類aa對抗物--5甲基色嘌呤(二)化學治療劑第四十五頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期一46(三)抗生素由生物在其生命活動中產(chǎn)生的一種次生代謝物，在低濃度時可抑制或殺死其它的微生物。抗菌譜：抗生素對微生物作用的范圍。第