微生物的生長和控制專題知識講座

1Contents有害微生物控制5菌種退化復(fù)壯與保藏7微生物生長影響因子34微生物之間關(guān)系36微生物生長規(guī)律2微生物培養(yǎng)法概論3微生物生長繁殖1微生物的生長和控制專題知識講座第1頁2§4微生物生長影響因子微生物生長影響因子超聲波，化學(xué)藥劑，…….溫度pH氧化還原電位干燥滲透壓光線微生物的生長和控制專題知識講座第2頁3一、溫度普通來說無芽孢細菌在水中加熱到100℃快速死亡。（一）高溫殺菌機理？1）蛋白質(zhì)、核酸變性2）細胞膜溶解細胞膜中脂類在高溫作用下溶解，“失血過多”1.高溫影響微生物的生長和控制專題知識講座第3頁4（二）影響高溫殺菌原因細菌種類、含水量、芽孢有沒有、以及濕熱或干熱1）細菌種類如微生物的生長和控制專題知識講座第4頁52）含水量細菌細胞含水量高更輕易被殺死。？分子層次現(xiàn)象——蛋白質(zhì)凝固溫度與含水量相關(guān)。水—熱良導(dǎo)體微生物的生長和控制專題知識講座第5頁63）芽孢不一樣芽孢菌高溫耐受能力比較表微生物的生長和控制專題知識講座第6頁74）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滅菌微生物的生長和控制專題知識講座第7頁8濕熱滅菌溫度低時間短？保水（熱空氣蒸發(fā)蛋白質(zhì)水分）；蒸汽冷凝放熱；凝水熱傳導(dǎo)能力強于空氣；微生物的生長和控制專題知識講座第8頁92.適宜溫度提問：為何會存在適宜溫度？酶活性依據(jù)細菌適宜溫度不一樣，可將細菌分為四大類，嗜冷菌、嗜中溫菌、嗜熱菌及嗜超熱菌。微生物的生長和控制專題知識講座第9頁10廢水中細菌普通都是嗜中溫菌，最適溫度多在30℃左右，嗜冷菌和嗜熱菌占少數(shù)。微生物的生長和控制專題知識講座第10頁113．低溫低溫——細胞結(jié)凍～最適溫度下限進入休眠狀態(tài)提問：？酶活性降低，造成代謝、遺傳普遍停滯；冰渣造成細胞膜破裂，失“血”過多膜細胞流動性變差。一旦取得適宜溫度，即可恢復(fù)活性提問：細胞內(nèi)外凍結(jié)易造成死亡，原因何在？微生物的生長和控制專題知識講座第11頁12嗜中溫菌（耐冷喜溫）普通在5℃以下處于休眠狀態(tài)，所以通常試驗室用冰箱4℃冷藏溫度保藏細菌或甘油、石蠟冷凍保留菌種微生物的生長和控制專題知識講座第12頁13低溫下冷藏食物變質(zhì)

———嗜冷細菌（或霉菌）最適宜溫度在5～15℃之間。

—具備低溫活性酶

—細胞質(zhì)膜含有大量不飽和脂肪酸，在低溫下能保持半流動性，使之能有效地集中必需營養(yǎng)物質(zhì)。嗜冷細菌秘密武器是什么？微生物的生長和控制專題知識講座第13頁14二、pH影響大多數(shù)細菌最適環(huán)境pH為6～8，可生存pH范圍在4～10之間。研究表明細胞內(nèi)部因為細胞膜屏蔽作用、磷酸鹽緩沖及細菌能動調(diào)整，pH普通都保持中性，環(huán)境pH難以影響細胞內(nèi)pH改變。提問：外界pH改變怎樣對細菌產(chǎn)生影響？1.影響細胞膜蛋白及胞外水解酶活性從而影響營養(yǎng)物正常吸收與轉(zhuǎn)運微生物的生長和控制專題知識講座第14頁152.影響營養(yǎng)物解離與吸收主要影響一些極性營養(yǎng)物如脂肪酸、氨基酸以乙酸吸收為例，細菌表面帶有電荷，如“—”微生物的生長和控制專題知識講座第15頁16一些細菌，比如氧化鐵硫桿菌和其它極端嗜酸茵，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(shè)前調(diào)整池，維持曝氣池pH7左右。實際上，凈化污(廢)水微生物適應(yīng)pH改變能力比較強，pH在6．5～8．5均可不加調(diào)整。微生物的生長和控制專題知識講座第16頁17三、氧化還原電位（ORP)什么是氧化還原電位？——某物質(zhì)與氫電極組成原電池時電壓高低,反應(yīng)物質(zhì)氧化性強弱。提問：pH7.0,30℃條件下飽和Fe3+溶液中測得電壓值為＋0.771,該值代表什么？Fe3+/Fe2+

氧化還原電位為+0.771微生物的生長和控制專題知識講座第17頁18通常怎樣測定水樣氧化還原電位？pH測定儀mv檔，其中一個惰性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原因有哪些？氧化性物質(zhì)（主要是氧氣濃度）與還原性物質(zhì)（有機物、H2S等）含量微生物的生長和控制專題知識講座第18頁19好氧活性污泥法控制在＋200～＋600mV是正常提問：過低過高怎樣調(diào)整？改變曝氣力度

厭氧污泥或污水處理系統(tǒng)應(yīng)控制在在—100～—200mV過高，將不利于厭氧細菌生長，應(yīng)改進工藝降低水中溶解氧量。應(yīng)用微生物的生長和控制專題知識講座第19頁20四、干燥細菌基本上是生活在水中生物。提問：環(huán)境中過于干燥細菌怎樣生存？（在不受熱和其它外界原因干擾下）干燥細胞將處于長久休眠狀態(tài)——用干燥法預(yù)防食物腐?。毦躺┤绶奖忝妗⒏晒?、肉干、葡萄干等?！酶稍锓▉肀Ａ艏毦?，如將細菌放置在干燥沙土中能夠長久保留。一旦提供潮氣則會很快復(fù)活。微生物的生長和控制專題知識講座第20頁2110%NaClNaCl半透性——水分子自由經(jīng)過，其余分子擴散速度受限五．滲透壓

———是不一樣溶液被半透膜隔離開時，因為膜半透性及兩側(cè)水分子濃度差異形成水壓。有半透膜左水分子凈通量＞0右側(cè)液位↑，直至平衡沒有半透膜——液位不變，鹽擴散V＝水?dāng)U散V

微生物的生長和控制專題知識講座第21頁22衡量方法：通常以一定濃度溶液與純水間形成滲透壓作為該溶液滲透壓

提問：水將從

滲透壓一方流向

滲透壓一方？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(nèi)水含量穩(wěn)定，細菌生活得最好。等滲透壓溶液——0．85％食鹽(NaCl)溶液（生理鹽水）。常作為進行細菌稀釋分離稀釋液。微生物的生長和控制專題知識講座第22頁232.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(zhì)壁分離—防腐（細菌滋生）如用5～30%鹽水腌咸菜、咸魚，用60～80%糖溶液做蜜餞等?！Ｑ髮Ω鞣N病原菌（淡水菌）殺滅—高含鹽廢水（如油田采出水）難于生物處理原因

提問：怎樣處理？沖稀;防垢劑;細菌基因改造；微生物的生長和控制專題知識講座第23頁243.低滲透壓溶液提問：細菌于其中會怎樣？如純水外界大量水流入細菌細胞內(nèi)，細胞膨脹，甚至破裂。綜合以上幾點，在微生物試驗室中稀釋菌液，應(yīng)該用生理鹽水（0.85%）(除非稀釋后馬上就用能夠用無菌蒸餾水。)微生物的生長和控制專題知識講座第24頁25六．光線

1.陽光提問：通常細菌在陰暗環(huán)境中能夠更加好生長，原因？包含陽光和燈光紫外線（波長0.1～400nm）普通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(zhì)和核酸變性微生物的生長和控制專題知識講座第25頁26

（二）X-射線、γ射線(不帶電)起源——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)定微生物的生長和控制專題知識講座第26頁27七.超聲波提問：超聲波——？超出人聽覺能力上限20千Hz（波長小于1.6cm)聲波(B超)人工起源—振動頭幾乎全部細菌體都能被超聲波所破壞，但敏感程度各有不一樣。*超聲波殺菌（或細胞破碎）機理？微生物的生長和控制專題知識講座第27頁28八．化學(xué)藥劑指對細菌有抑制作用藥劑（對細菌生長有利藥劑被歸于營養(yǎng)物）1.無機藥劑（一）重金屬提問：機理？與酶—SH結(jié)合，使酶變性低濃度時可作為細菌營養(yǎng)物，高濃度則對細菌產(chǎn)生抑制。

微生物的生長和控制專題知識講座第28頁29提問：在遠距離取水樣作檢測時，普通1L混合液中加10ml質(zhì)量濃度為1g／L硫酸銅，原因何在？抑制攜帶過程中微生物呼吸，盡可能保持水質(zhì)不變。微生物的生長和控制專題知識講座第29頁30（二）氧化劑與酸堿提問：機理？氧化細胞膜穿孔0．1％高錳酸鉀溶液慣用于消毒公用茶具和水果、皮膚。漂白粉、液氯、臭氧、三氯異氰尿酸慣用于飲水或游泳池水消毒。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）微生物的生長和控制專題知識講座第30頁312.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(zhì)脫水、變性，溶解細胞質(zhì)膜脂類物質(zhì)，進而殺死微生物機體。微生物的生長和控制專題知識講座第31頁321）乙醇體積分?jǐn)?shù)為70～80％乙醇殺菌力最強。乙醇濃度過低或過純殺菌力差；提問：過純？差提醒：革蘭氏染色（95％乙醇脫色）——可使細胞表面快速失水，表面蛋白質(zhì)沉淀變性形成一層致密薄膜，阻止乙醇分子進入菌體內(nèi)，故殺菌差。微生物的生長和控制專題知識講座第32頁332）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，缺碳源時慣用甲醇作碳源。3）其它醇丙醇、丁醇及其它高級醇殺菌力均比乙醇強，但因為不溶于水，不作殺菌劑。微生物的生長和控制專題知識講座第33頁342）合成洗滌劑陽離子型洗滌劑（有機銨鹽）殺菌力強。非離子型洗滌劑沒有殺菌力。當(dāng)前使用主要是陰離子型（烷基鈉鉀鹽）LAS(直鏈烷基苯磺酸鈉)合成洗滌劑，它可被微生物降解。微生物的生長和控制專題知識講座第34頁354）抗生素

放線菌和霉菌所產(chǎn)生,能殺死其它微生物或抑制其生長物質(zhì)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。微生物的生長和控制專題知識講座第35頁36抗生素對微生物影響有以下四方面：①抑制細胞壁形成青霉素抑制革蘭氏陽性菌肽聚糖合成，進而妨礙細胞壁合成；革蘭氏陰性菌細胞壁肽聚糖含量很低，所以只受到部分損傷；菌體內(nèi)部不停因為物質(zhì)合成膨大，細胞壁不生長，菌體脹破。微生物的生長和控制專題知識講座第36頁37提問：青霉素對人體有害嗎？為何？本身沒有。人和動物細胞不具細胞壁，不含肽聚糖，所以不受青霉素?fù)p害。提問：為何打青霉素先作皮試？5～6％人會有嚴(yán)重過敏反應(yīng)（免疫系統(tǒng)自殺行為）微生物的生長和控制專題知識講座第37頁38②破壞微生物細胞膜多粘菌素中游離氨基與革蘭氏陰性菌細胞質(zhì)膜中磷酸根(P043—)結(jié)合，損傷其細胞質(zhì)膜。③抑制蛋白質(zhì)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(jié)合，抑制微生物蛋白質(zhì)合成。同時，上述廣譜抗生素能與酶組分中金屬離子結(jié)合，抑制酶活性。微生物的生長和控制專題知識講座第38頁39§5有害微生物控制有害微生物控制滅菌消毒防腐化療微生物的生長和控制專題知識講座第39頁401滅菌2消毒3防腐4化療一、基本概念微生物的生長和控制專題知識講座第40頁411、滅菌（sterilization）

采取強烈理化原因使任何物體內(nèi)外部一切微生物永遠喪失其生長繁殖能力辦法，稱為滅菌?？煞譃闅⒕腿芫?、消毒（disinfection）

消毒是一個采取較溫和理化原因，僅殺死物體表面或內(nèi)部一部分對人體或動物、植物有害病原菌而對被消毒對象基本無害辦法。微生物的生長和控制專題知識講座第41頁423、防腐（antisepsis）

利用某種理化原因完全抑制霉腐微生物生長繁殖從而到達預(yù)防食品等霉腐辦法，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(xué)治療（chemotherapy）

利用含有高度選擇毒力化學(xué)物質(zhì)來抑制宿主內(nèi)病原微生物生長繁殖，借以到達治療傳染病一個辦法。用于化療目標(biāo)化學(xué)物質(zhì)稱化學(xué)治療劑，主要有各種抗生素，磺胺類藥品和中藥中有效成份。微生物的生長和控制專題知識講座第42頁43二、物理滅菌原因代表－－高溫滅菌

濕熱滅菌效力高原因：1)有水，蛋白質(zhì)易凝固2)熱蒸汽穿透力強3)蒸汽有潛熱存在微生物的生長和控制專題知識講座第43頁44三、化學(xué)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)抗代謝藥品--磺胺類aa反抗物--5甲基色嘌呤(二)化學(xué)治療劑微生物的生長和控制專題知識講座第44頁45(三)抗生素由生物在其生命活動中產(chǎn)生一個次生代謝物，在低濃