1第四章微生物的生長(zhǎng)與控制微生物的生長(zhǎng)繁殖是其在內(nèi)外各種環(huán)境因素相互作用下的綜合反映生長(zhǎng)繁殖情況可以作為研究各種生理、生化和遺傳等問題的重要指標(biāo)生產(chǎn)實(shí)踐中的各種應(yīng)用、對(duì)致病微生物和霉腐微生物的防治與其生長(zhǎng)繁殖和抑制密切相關(guān)

1第四章微生物的生長(zhǎng)與控制微生物的生長(zhǎng)繁殖是其在內(nèi)2本章內(nèi)容測(cè)定生長(zhǎng)繁殖的方法微生物的生長(zhǎng)規(guī)律影響微生物生長(zhǎng)的主要因素微生物培養(yǎng)法有害微生物的控制2本章內(nèi)容測(cè)定生長(zhǎng)繁殖的方法3三微生物的連續(xù)培養(yǎng)（continuousculture）分批培養(yǎng)（batchculture）：將微生物置于一定容積的定量的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，培養(yǎng)基一次性加入。不再補(bǔ)充和更換，最后一次性收獲。連續(xù)培養(yǎng)（continuousculture）：在微生物培養(yǎng)的過程中，不斷地供給新鮮的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)排除含菌體及代謝產(chǎn)物的發(fā)酵液，讓培養(yǎng)的微生物長(zhǎng)時(shí)間地處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，以利于微生物的增殖速度和代謝活性處于某種穩(wěn)定狀態(tài)。連續(xù)培養(yǎng)理論基礎(chǔ)：由于對(duì)典型生長(zhǎng)曲線中穩(wěn)定期到來原因的認(rèn)識(shí)，采取相應(yīng)有效措施推遲其來臨，從而發(fā)展出現(xiàn)在的連續(xù)培養(yǎng)技術(shù)。3三微生物的連續(xù)培養(yǎng)（continuousculture4連續(xù)發(fā)酵（continuousfermentation）連續(xù)培養(yǎng)在生產(chǎn)上的應(yīng)用，相對(duì)于單批發(fā)酵而言。優(yōu)點(diǎn)：高效，簡(jiǎn)化了操作——裝料、滅菌、出料、清洗發(fā)酵罐等單元操作；自控：便于利用各種儀表進(jìn)行自動(dòng)控制；產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定節(jié)約大量動(dòng)力、人力、水和蒸汽，且使水、汽、電負(fù)荷均衡合理。缺點(diǎn)：菌種易于退化；易于遭到雜菌污染；營(yíng)養(yǎng)物利用率低于單批培養(yǎng)。連續(xù)發(fā)酵生產(chǎn)時(shí)間受以上因素限制，一般只能維持?jǐn)?shù)月~1年。4連續(xù)發(fā)酵（continuousfermentation）5描述不同種類、不同生長(zhǎng)狀態(tài)的微生物生長(zhǎng)情況，需選用不同的測(cè)定指標(biāo)。（一）計(jì)數(shù)法

直接法（血球計(jì)數(shù)板）

間接法（平板計(jì)數(shù)法、膜過濾法、比濁法）（二）生長(zhǎng)量法

直接法(干重法)

間接法（碳、氮含量法，其它生理指標(biāo)）第三節(jié)測(cè)定生長(zhǎng)繁殖的方法5描述不同種類、不同生長(zhǎng)狀態(tài)的微生物生長(zhǎng)情況，需選用不同的測(cè)6原理：將1cm2×0.1mm的薄層空間劃分為400小格，從中均勻分布地選取80或100小格，計(jì)數(shù)其中的細(xì)胞數(shù)目，換算成單位體積中的細(xì)胞數(shù)。適用范圍：個(gè)體較大細(xì)胞或顆粒，如真菌孢子、酵母菌等。不適用于細(xì)菌等個(gè)體較小的細(xì)胞，因?yàn)椋?）細(xì)菌細(xì)胞太小，不易沉降；（2）在油鏡下看不清網(wǎng)格線，超出油鏡工作距離。特點(diǎn)：快速，準(zhǔn)確，對(duì)酵母菌可同時(shí)測(cè)定出芽率，或在菌懸液中加入少量美藍(lán)可以區(qū)分死活細(xì)胞。1.直接計(jì)數(shù)法—血球計(jì)數(shù)板6原理：將1cm2×0.1mm的薄層空間劃分為400小格，從72.間接計(jì)數(shù)法72.間接計(jì)數(shù)法8（1）稀釋平板計(jì)數(shù)法8（1）稀釋平板計(jì)數(shù)法9★技術(shù)要求：樣品充分混勻，操作熟練快速（15-20min完成操作），嚴(yán)格無菌操作；★注意事項(xiàng)：每一支吸管只能用于一個(gè)稀釋度，樣品混勻處理，傾注平板時(shí)的培養(yǎng)基溫度；★適用范圍：中溫、好氧和兼性厭氧、能在營(yíng)養(yǎng)瓊脂上生長(zhǎng)的微生物，★誤差：多次稀釋造成的誤差是主要來源，其次還有由于樣品內(nèi)菌體分布不均勻、以及不當(dāng)操作★Astandardplatecount(viablecount)reflectsthenumberofviablemicrobesandassumesthateachbacteriumgrowsintoasinglecolony;platecountsarereportedasnumberofcolony-formingunits(CFU)perml(CFU/ml)orperg(CFU/g)ofsample.9★技術(shù)要求：樣品充分混勻，操作熟練快速（15-20min完10（2）薄膜過濾計(jì)數(shù)法常用該法測(cè)定含菌量較少的空氣和水中的微生物數(shù)目。將定量的樣品通過薄膜（硝化纖維素薄膜、醋酸纖維薄膜）過濾，菌體被阻留在濾膜上，取下濾膜進(jìn)行培養(yǎng)，然后計(jì)算菌落數(shù)，可求出樣品中所含菌數(shù)。10（2）薄膜過濾計(jì)數(shù)法常用該法測(cè)定含菌量較少的空氣和水中的11（3）比濁法原理是在一定范圍內(nèi)，菌懸液中的細(xì)胞濃度與混濁度成正比，即與吸光度成正比，菌數(shù)越多，吸光度越大。因此，借助于分光光度計(jì)，在一定波長(zhǎng)下測(cè)定菌懸液的吸光度，就可反應(yīng)出菌液的濃度。特點(diǎn)：快速、簡(jiǎn)便；但易受干擾。11（3）比濁法原理是在一定范圍內(nèi)，菌懸液中的細(xì)胞濃度與混濁12二、生長(zhǎng)量法12二、生長(zhǎng)量法131、干重法將一定量的菌液中的菌體通過離心或過濾分離出來,然后烘干(干燥溫度可采用105℃、100℃或80℃)、稱重。一般干重為濕重的10%-20%，而一個(gè)細(xì)菌細(xì)胞一般重約10-12-10-13g。該法適合菌濃較高的樣品。舉例：大腸桿菌一個(gè)細(xì)胞一般重約10–12~10–13g，液體培養(yǎng)物中細(xì)胞濃度達(dá)到2×109個(gè)/ml時(shí)，100ml培養(yǎng)物可得10~90mg干重的細(xì)胞。131、干重法將一定量的菌液中的菌體通過離心或過濾分離出來,142.生理指標(biāo)法測(cè)含氮量蛋白質(zhì)是細(xì)胞的主要物質(zhì)，含量穩(wěn)定，而氮是蛋白質(zhì)的主要成分，通過測(cè)含氮量就可推知微生物的濃度。一般細(xì)菌含氮量為干重的12.5%，酵母菌為7.5%，霉菌為6.0%，根據(jù)一定體積培養(yǎng)液中的含氮量再乘以6.25，就可測(cè)得粗蛋白的含量。其他方法含碳、磷、DNA、RNA、耗氧量、消耗底物量、產(chǎn)二氧化碳、產(chǎn)酸、產(chǎn)熱、粘度等，都可用于生長(zhǎng)量的測(cè)定。142.生理指標(biāo)法測(cè)含氮量15微生物與所處的環(huán)境之間具有復(fù)雜的相互影響和相互作用:一方面,各種各樣的環(huán)境因素對(duì)微生物的生長(zhǎng)和繁殖有影響,另一方面,微生物生長(zhǎng)繁殖也會(huì)影響和改變環(huán)境.研究環(huán)境因素與微生物之間的關(guān)系,可以通過控制環(huán)境條件來利用微生物有益的一面,同時(shí)防止它有害的一面.第三節(jié)環(huán)境因素對(duì)微生物的影響影響微生物生長(zhǎng)的外界因素很多，除了前面講過的營(yíng)養(yǎng)因素之外，還有許多物理化學(xué)條件。本節(jié)主要內(nèi)容：一、溫度對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響二、氧氣對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響三、pH值對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響15微生物與所處的環(huán)境之間具有復(fù)雜的相互影響16溫度是影響微生物生長(zhǎng)的最重要因素之一。溫度對(duì)微生物的影響具體表現(xiàn)在：影響酶活性，溫度變化影響酶促反應(yīng)速率，最終影響細(xì)胞合成。影響細(xì)胞膜的流動(dòng)性，溫度高，流動(dòng)性大，有利于物質(zhì)的運(yùn)輸，溫度低，流動(dòng)性降低，不利于物質(zhì)運(yùn)輸，因此，溫度變化影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收與代謝產(chǎn)物的分泌。影響物質(zhì)的溶解度，對(duì)生長(zhǎng)有影響。一、溫度對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響16溫度是影響微生物生長(zhǎng)的最重要因素之一。一、溫度對(duì)微生17從微生物整體來看:生長(zhǎng)的溫度范圍一般在-10℃~100℃極端下限為-30℃，極端上限為105~300℃但對(duì)于特定的某一種微生物：只能在一定溫度范圍內(nèi)生長(zhǎng)，在這個(gè)范圍內(nèi)，每種微生物都有自己的生長(zhǎng)溫度三基點(diǎn)，即最低、最適、最高生長(zhǎng)溫度處于最適生長(zhǎng)溫度時(shí)，生長(zhǎng)速度最快，代時(shí)最短。超過最低生長(zhǎng)溫度時(shí)，微生物不生長(zhǎng)，溫度過低，甚至?xí)劳?。超過最高生長(zhǎng)溫度時(shí)，微生物不生長(zhǎng)，溫度過高，甚至?xí)劳?。（一）微生物生長(zhǎng)的三個(gè)溫度基點(diǎn)17從微生物整體來看:處于最適生長(zhǎng)溫度時(shí)，生長(zhǎng)速度最快，代時(shí)181、高溫對(duì)微生物的影響高溫下蛋白質(zhì)不可逆變性，膜受熱出現(xiàn)小孔，破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)（溶菌）。（三）高溫與低溫對(duì)微生物的影響181、高溫對(duì)微生物的影響（三）高溫與低溫對(duì)微生物的影響19當(dāng)環(huán)境溫度低于微生物的最適生長(zhǎng)溫度時(shí)，微生物的生長(zhǎng)繁殖停止，當(dāng)微生物的原生質(zhì)結(jié)構(gòu)并未破壞時(shí)，不會(huì)很快造成死亡并能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持活力，當(dāng)溫度提高時(shí)，可以恢復(fù)正常的生命活動(dòng)。低溫保藏菌種就是利用這個(gè)原理。一些細(xì)菌、酵母菌和霉菌的瓊脂斜面菌種通?？梢蚤L(zhǎng)時(shí)間地保藏在4℃的冰箱中。當(dāng)溫度過低，造成微生物細(xì)胞凍結(jié)時(shí)，有的微生物會(huì)死亡，有些則并不死亡。2、低溫對(duì)微生物的影響19當(dāng)環(huán)境溫度低于微生物的最適生長(zhǎng)溫度時(shí)，微生20微生物對(duì)氧的需要和耐受力在不同的類群中變化很大，根據(jù)微生物與氧的關(guān)系,可把它們分為幾種類群:

專性好氧菌好氧菌

微好氧菌兼性厭氧菌耐氧厭氧菌

厭氧菌

(專性)厭氧菌二、氧氣對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響20微生物對(duì)氧的需要和耐受力在不同的類群中變化很大，根據(jù)微生21專性好氧菌（strictaerobe）必須在有分子氧的條件下才能生長(zhǎng)，有完整的呼吸鏈，以分子氧作為最終氫受體，細(xì)胞含有超氧物歧化酶（SOD，superoxidedismutase）和過氧化氫酶。在有氧或無氧條件下均能生長(zhǎng)，但有氧情況下生長(zhǎng)得更好，在有氧時(shí)靠呼吸產(chǎn)能，無氧時(shí)接發(fā)酵或無氧呼吸產(chǎn)能；細(xì)胞含有SOD和過氧化氫酶。微好氧菌（microaerophilicbacteria）只能較低的氧分壓下才能正常生長(zhǎng)，通過呼吸鏈并以氧為最終氫受體而產(chǎn)能，兼性厭氧菌（facultativeaerobe）21專性好氧菌（strictaerobe）必須在有分子氧的22耐氧菌（aerotolerantanaerobe）可在分子氧存在下進(jìn)行厭氧生活的厭氧菌。生活不需要氧，分子氧也對(duì)它無毒害。不具有呼吸鏈，依靠專性發(fā)酵獲得能量。細(xì)胞內(nèi)存在SOD和過氧化物酶，但缺乏過氧化氫酶。厭氧菌（anaerobe）分子氧對(duì)它有毒害，短期接觸空氣，也會(huì)抑制其生長(zhǎng)甚至致死；在空氣或含有10%CO2的空氣中，在固體培養(yǎng)基表面上不能生長(zhǎng)，只有在其深層的無氧或低氧化還原電勢(shì)的環(huán)境下才能生長(zhǎng)；生命活動(dòng)所需能量通過發(fā)酵、無氧呼吸、循環(huán)光合磷酸化或甲烷發(fā)酵提供；細(xì)胞內(nèi)缺乏SOD和細(xì)胞色素氧化酶，大多數(shù)還缺乏過氧化氫酶。22耐氧菌（aerotolerantanaerobe）可在23嚴(yán)格厭氧微生物并不是被氣態(tài)的氧所殺死，而是由于不能解除某些氧代謝產(chǎn)物的毒性而死亡。在氧還原為水的過程中，可形成某些有毒的中間產(chǎn)物，例如，過氧化氫（H2O2）、超氧陰離子（O2·

）等。超氧陰離子為活性氧，兼有分子和離子的性質(zhì)，反應(yīng)力極強(qiáng)，極不穩(wěn)定，可破壞膜和重要生物大分子，對(duì)微生物造成毒害或致死。好氧微生物具有降解這些產(chǎn)物的酶，如過氧化氫酶、過氧化物酶、超氧化物歧化酶等，而嚴(yán)格厭氧菌缺乏SOD，故易被生物體內(nèi)極易產(chǎn)生的超氧陰離子自由基毒害致死。厭氧菌的氧毒害機(jī)制——SOD學(xué)說：23嚴(yán)格厭氧微生物并不是被氣態(tài)的氧所殺死，而是由于不能解除某24各類菌所含對(duì)氧解毒酶專性好氧菌SOD，過氧化氫酶兼性厭氧菌SOD，過氧化氫酶專性厭氧菌二種酶均無微好氧菌少量SOD耐氧菌SOD，過氧化物酶24各類菌所含對(duì)氧解毒酶專性好氧菌25在培養(yǎng)不同類型的微生物時(shí)，要采用相應(yīng)的措施保證不同微生物的生長(zhǎng)。培養(yǎng)好氧微生物：需震蕩或通氣，保證充足的氧氣。培養(yǎng)專性厭氧微生物：需排除環(huán)境中的氧氣，同時(shí)在培養(yǎng)基中添加還原劑，降低培養(yǎng)基中的氧化還原電位勢(shì)。培養(yǎng)兼性厭氧或耐氧微生物：可深層靜止培養(yǎng)。25在培養(yǎng)不同類型的微生物時(shí)，要采用相應(yīng)的措施保證不同微生物26三、pH值與微生物生長(zhǎng)的相互影響26三、pH值與微生物生長(zhǎng)的相互影響27微生物的生長(zhǎng)pH值范圍極廣，從pH<2~>8都有微生物能生長(zhǎng)。但是絕大多數(shù)種類都生活在pH5.0~9.0之間。微生物生長(zhǎng)的pH值三基點(diǎn)：各種微生物都有其生長(zhǎng)的最低、最適和最高pH值。低于最低、或超過最高生長(zhǎng)pH值時(shí)，微生物生長(zhǎng)受抑制或?qū)е滤劳?。不同的微生物最適生長(zhǎng)的pH值不同（二)不同微生物對(duì)pH要求不同27微生物的生長(zhǎng)pH值范圍極廣，從pH<2~>8都有微生物能28微生物種類最低pH最適pH最高pH大腸桿菌枯草芽孢桿菌金黃色葡萄球菌黑曲霉一般放線菌一般酵母菌

4.34.54.21.55.03.06.0—8.06.0—7.57.0—7.55.0—6.07.0—8.05.0—6.09.58.59.39.0108.0

一些微生物生長(zhǎng)的pH值范圍28微生物種類最低pH最適pH最高pH大腸桿菌29同一種微生物在其不同的生長(zhǎng)階段和不同的生理生化過程中，對(duì)pH值的要求也不同。在發(fā)酵工業(yè)中，控制pH值尤其重要，舉例：Aspergillusniger(黑曲霉)在pH2~2.5范圍時(shí)有利于合成檸檬酸，當(dāng)在pH2.5~6.5范圍內(nèi)時(shí)以菌體生長(zhǎng)為主，而在pH7.0時(shí)，則以合成草酸為主。生長(zhǎng)的最適pH值與發(fā)酵的最適pH值29同一種微生物在其不同的生長(zhǎng)階段和不同的生理生化過程中，對(duì)30微生物細(xì)胞內(nèi)的pH值雖然微生物生活的環(huán)境pH值范圍較寬，但是其細(xì)胞內(nèi)的pH值卻相當(dāng)穩(wěn)定，一般都接近中性。這種維持細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定中性pH值的特性能夠保持細(xì)胞內(nèi)各種生物活性分子的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和細(xì)胞內(nèi)酶所需要的最適pH值。微生物胞內(nèi)酶的最適pH值一般為中性，胞外酶的最適pH值接近環(huán)境pH值。30微生物細(xì)胞內(nèi)的pH值雖然微生物生活的環(huán)境pH值范圍較寬，31微生物的生命活動(dòng)對(duì)環(huán)境pH值的影響★微生物在生長(zhǎng)過程中也會(huì)使外界環(huán)境的pH值發(fā)生改變，原因：由于有機(jī)物分解：分解糖類、脂肪等，產(chǎn)生酸性物質(zhì)，使培養(yǎng)液pH值下降；分解蛋白質(zhì)、尿素等，產(chǎn)生堿性物質(zhì)，使培養(yǎng)液pH值上升31微生物的生命活動(dòng)對(duì)環(huán)境pH值的影響★微生物在生長(zhǎng)過程中也32微生物的生命活動(dòng)對(duì)環(huán)境pH值的影響★培養(yǎng)過程中調(diào)節(jié)pH值的措施過酸時(shí)：加入堿或適量氮源，提高通氣量。過堿時(shí)：加入酸或適量碳源，降低通氣量?！锱渲婆囵B(yǎng)基時(shí)調(diào)整pH值的措施32微生物的生命活動(dòng)對(duì)環(huán)境pH值的影響★培養(yǎng)過程中調(diào)節(jié)pH值33第五節(jié)微生物生長(zhǎng)繁殖的控制33第五節(jié)微生物生長(zhǎng)繁殖的控制34幾個(gè)基本概念滅菌（sterilization）采用強(qiáng)烈的理化因素使任何物體內(nèi)外部的一切微生物永遠(yuǎn)喪失其生長(zhǎng)繁殖能力的措施，稱為滅菌。消毒（disinfection）采用較溫和的理化因素，僅殺死物體表面或內(nèi)部的一部分對(duì)人體有害的病原菌，而對(duì)被處理物體基本無害的措施，稱為消毒。防腐（antisepsis）利用理化因素完全抑制霉腐微生物的生長(zhǎng)繁殖，從而達(dá)到防止物品發(fā)生霉腐的措施，稱為防腐。化療（chemotheraphy）即化學(xué)治療。利用具有高度選擇毒力的化學(xué)物質(zhì)抑制宿主體內(nèi)病原微生物的生長(zhǎng)繁殖，以達(dá)到治療該傳染病的一種措施。34幾個(gè)基本概念滅菌（sterilization）35低溫：利用4℃以下的各種低溫以保藏食物、藥品、菌種等。缺氧：在密閉容器中加入除氧劑，如鐵粉。真空保藏也是比較常用的方法。干燥：采用曬干或紅外線干燥保藏糧食、食品等，或在密封條件下用吸濕劑也可達(dá)到防霉作用。高滲：通過鹽漬或糖漬達(dá)到高滲。高酸度：如泡菜、酸菜等。防腐劑：苯甲酸、山梨酸、脫氫醋酸等防腐的措施35低溫：利用4℃以下的各種低溫以保藏食物、藥品、菌種等。防361、高溫滅菌（消毒）法——是最常用的物理方法。高溫可引起蛋白質(zhì)、核酸等活性大分子氧化或變性失活而導(dǎo)致微生物死亡。

一、常用的滅菌、消毒、抑菌及除菌的物理方法（一）溫度361、高溫滅菌（消毒）法——是最常用的物理方法。高溫可引起37★干熱滅菌法（dryheatsterilization）焚燒法（incineration）：是將被滅菌物品在火焰中燃燒，使所有的生物質(zhì)碳化。簡(jiǎn)單、徹底，但對(duì)被滅菌物品的破壞極大。適用于無經(jīng)濟(jì)價(jià)值的物品滅菌，及不怕燒的實(shí)驗(yàn)器具，如接種環(huán)、鑷子、試管或三角瓶口的滅菌等。干燥熱空氣滅菌法(hot-airoven)：將物品放入烘箱內(nèi)，然后升溫至150℃—170℃，維持1—2小時(shí)。適用于玻璃、陶瓷和金屬物品的滅菌，不適合液體樣品，及棉花、紙張、纖維和橡膠類物質(zhì)的滅菌。特點(diǎn)：由于空氣傳熱穿透力差，菌體在脫水狀態(tài)下不易殺死，所以溫度高、時(shí)間長(zhǎng)。

37★干熱滅菌法（dryheatsterilizatio38★濕熱法(moistheatsterilization)

：特點(diǎn)：溫度低、時(shí)間短、滅菌效果高原因：

1)菌體內(nèi)含水量越高，則蛋白質(zhì)凝固溫度越低；

2)蒸汽冷凝會(huì)放出潛熱；

3)飽和水蒸汽穿透力強(qiáng)；

38★濕熱法(moistheatsterilizatio39高壓蒸汽滅菌法利用水的沸點(diǎn)隨水蒸氣壓力的增加而上升，以達(dá)到100℃以上高溫滅菌的方法。方法：121℃（1kg/cm2或15磅/英寸2）維持15-20min。

112℃（0.5kg/cm2或8磅/英寸2）20-30min。

115℃（0.75kg/cm2或11磅/英寸2）20-30min。應(yīng)根據(jù)滅菌物品的性質(zhì)或成分選擇滅菌溫度例如：生理鹽水、營(yíng)養(yǎng)瓊脂等培養(yǎng)基用121℃。含葡萄糖、乳糖、氨基酸等培養(yǎng)基用112℃。適用：耐高溫物品，玻璃儀器、含水或不含水的物品。39高壓蒸汽滅菌法40高壓蒸汽滅菌鍋?zhàn)⒁馐马?xiàng)：排凈冷空氣；滅菌終了，緩慢降壓；滅菌結(jié)束，趁熱取出物品。40高壓蒸汽滅菌鍋?zhàn)⒁馐马?xiàng)：41煮沸消毒法將水加熱至100℃，煮沸15min—30min，可殺死所有營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞和部分芽孢，達(dá)到消毒物的目的。巴斯德消毒法（Pasteurization）：用較低的溫度來殺死其中的病源微生物，這樣既保持食品的營(yíng)養(yǎng)風(fēng)味，又進(jìn)行了消毒該法一般是將待消毒的液體食品置于62℃處理30min，然后迅速冷卻。即可達(dá)到消毒目的。低溫長(zhǎng)時(shí)法(Lowtemperaturelongtime,LTLT)；62.9℃30min處理牛奶高溫瞬時(shí)法（Hightemperatureshorttime,HTST):71.6℃15s處理牛奶41煮沸消毒法42間歇滅菌法：

將待滅菌物品在80-100℃蒸煮30-60min，冷卻后擱置室溫（28-37℃）下過夜，并重復(fù)以上過程三遍以上。其蒸煮過程可殺死微生物的營(yíng)養(yǎng)體，但不能殺死芽胞，室溫過夜促使殘留的芽孢萌發(fā)成營(yíng)養(yǎng)體，再經(jīng)蒸煮過程可殺死新的營(yíng)養(yǎng)體；循環(huán)三次以上可保證徹底滅菌的目的。適用于不耐高溫的物品滅菌，如不適于高壓滅菌的特殊培養(yǎng)基、藥品的滅菌。缺點(diǎn)是麻煩、費(fèi)時(shí)。42間歇滅菌法：43采用濾孔比細(xì)菌還小的篩子或?yàn)V膜作成各種過濾器，當(dāng)空氣或液體流經(jīng)篩子或?yàn)V膜時(shí)，微生物不能通過濾孔而被阻留在一側(cè)，從而達(dá)到滅菌的目的。但不能除去病毒。實(shí)驗(yàn)室中常用的濾器：過濾介質(zhì)：醋酸纖維素膜、硝酸纖維素膜、聚丙烯膜；以及石棉板、燒結(jié)陶瓷、燒結(jié)玻璃等。濾器孔徑：常用0.22μm

、0.45μm

。應(yīng)用：對(duì)于含酶、血清、維生素和氨基酸等熱敏物質(zhì)除菌。（二）過濾除菌法43采用濾孔比細(xì)菌還小的篩子或?yàn)V膜作成各種過濾器，當(dāng)空氣或液44（三）輻射44（三）輻射451、可見光：波長(zhǎng)在400—800nm的電磁輻射為可見光。大部分微生物不需要光，少數(shù)菌需要光作為能源。一般來講，可見光對(duì)大多數(shù)化能微生物沒有影響，但是，太強(qiáng)或連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間照射也會(huì)導(dǎo)致微生物死亡（光氧化作用）。451、可見光：462、紫外線（ＵＶ）波長(zhǎng)在100-400nm的電磁輻射為紫外線。紫外線殺菌或誘變?cè)恚鹤贤饩€作用于DNA

，使其產(chǎn)生胸腺嘧啶二聚體，引起DNA結(jié)構(gòu)變形，阻礙正常的堿基配對(duì)，從而造成微生物變異或死亡。紫外線會(huì)使空氣中的分子氧變成臭氧，臭氧釋放的原子氧有殺菌作用。其中波長(zhǎng)在260-280nm處的紫外線殺菌力最強(qiáng)。主要因?yàn)楹怂幔―NA、RNA）的吸收峰為260nm，蛋白質(zhì)的吸收峰為280nm。紫外線（ＵＶ）462、紫外線（ＵＶ）紫外線（ＵＶ）47使用紫外燈照射，若以面積計(jì)算，一般30W的紫外燈可用于15M2的房間消毒，照射時(shí)間為20-30min。47使用紫外燈照射，若以面積計(jì)算，一般30W的紫外燈可用于148

3.電離輻射：χ、γ、β射線，波長(zhǎng)短，能量高，有較強(qiáng)的殺傷力。作用原理：可引起水和其他物質(zhì)的電離，產(chǎn)生游離基，使核酸、蛋白質(zhì)或酶發(fā)生變化，造成細(xì)胞損傷或死亡。特點(diǎn)：穿透力強(qiáng)，非專一性，作用于一切細(xì)胞成分，對(duì)所有生物均有殺傷作用。應(yīng)用：用于殺菌或菌種誘變。483.電離輻射：49超聲波：每秒鐘振動(dòng)在1600以上的聲波。機(jī)理：引起膜破壞，細(xì)胞破裂，內(nèi)涵物逸出。

應(yīng)用：破碎細(xì)胞，提取胞內(nèi)物質(zhì)（代謝產(chǎn)物、酶等）殺菌,超聲波殺菌效力大小與頻率、強(qiáng)度、處理時(shí)間等多種因素有關(guān)。49超聲波：每秒鐘振動(dòng)在1600以上的聲波。505、滲透壓細(xì)胞內(nèi)溶質(zhì)濃度與胞外溶液的溶質(zhì)濃度相等時(shí)，為等滲溶液,溶液的溶質(zhì)濃度高于胞內(nèi)溶質(zhì)濃度為高滲溶液,溶液的溶質(zhì)濃度低于胞內(nèi)溶質(zhì)濃度為低滲溶液.在等滲溶液中,微生物的活動(dòng)保持正常,細(xì)胞外形不變?cè)诟邼B溶液中,細(xì)胞易失水,脫水后發(fā)生質(zhì)壁分離,生長(zhǎng)受抑制或死亡.(鹽漬和糖漬保藏食品)在低滲溶液中,細(xì)胞吸水膨脹,甚至導(dǎo)致細(xì)胞破裂死亡.505、滲透壓51滲透壓與溶質(zhì)的濃度有關(guān):溶質(zhì)濃度高,滲透壓大.對(duì)于一般微生物來說，在含鹽5%~30%或含糖30%~80%的高滲條件下可抑制或殺死某些微生物。51滲透壓與溶質(zhì)的濃度有關(guān):7.干燥527.干燥5253二、化學(xué)方法消毒劑:可以抑制或殺滅微生物，但對(duì)人體也可能產(chǎn)生有害作用的化學(xué)試劑.—主要用于抑制或殺滅物體表面、器械、排泄物和環(huán)境中的微生物。（一）表面消毒劑53二、化學(xué)方法消毒劑:可以抑制或殺滅微生物，但對(duì)人體也可能54類型名稱及使用方法作用原理應(yīng)用范圍醇類70%—75%乙醇脫水、蛋白質(zhì)變性皮膚、器皿醛類0.5%—10%甲醛2%戊二醛（pH=8）蛋白質(zhì)變性房間、物品消毒（不適合食品廠）酚類3%—5%石炭酸2%來蘇兒3%—5%來蘇兒破壞細(xì)胞膜、蛋白質(zhì)變性地面、器具皮膚地面、器具氧化劑0.1%高錳酸鉀3%過氧化氫0.2%—0.5%過氧乙酸氧化蛋白質(zhì)活性基團(tuán)，酶失活皮膚、水果、蔬菜皮膚、物品表面水果、蔬菜、塑料等常用的表面消毒劑及其應(yīng)用

54類型名稱及使用方法作用原理應(yīng)用范圍55類型名稱及使用方法作用原理應(yīng)用范圍重金屬鹽類0.05%—0.1%升汞2%紅汞0.1%—1%硝酸銀0.1%—0.5%硫酸銅蛋白質(zhì)變性、酶失活變性、沉淀蛋白蛋白質(zhì)變性、酶失活非金屬器皿皮膚、粘膜、傷口皮膚、新生兒眼睛防治植物病害表面活性劑0.05%—0.1%新潔爾滅0.05%—0.1%杜滅芬蛋白變性、破壞細(xì)胞膜皮膚、粘膜、器械皮膚、金屬、棉織品、塑料55類型名稱及使用方法作用原理應(yīng)用范圍重0.056類型名稱及使用方法作用原理應(yīng)用范圍鹵素及其化合物0.2—0.5mg/L氯氣10%—20%漂白粉0.5%—1%漂白粉2.5%碘酒破壞細(xì)胞膜、蛋白質(zhì)飲水、游泳池水地面水、空氣等皮膚染料2%—4%龍膽紫與蛋白質(zhì)的羧基結(jié)合皮膚、傷口酸類

0.1%苯甲酸

0.1%山梨酸食品防腐食品防腐56類型名稱及使用方法作用原理應(yīng)用范圍鹵素及其57概念：化學(xué)治療劑是指那些能夠特異性地作用于某些微生物并具有選擇毒性的化學(xué)藥劑，它們與非特異的化學(xué)藥劑相比對(duì)人體幾乎沒有什么毒性或毒性很小，可用作治療微生物引起的疾病。種類：

１．

抗代謝藥物——人工合成的

２．

抗生素——微生物所產(chǎn)生的（二）、化學(xué)治療劑57概念：化學(xué)治療劑是指那些能夠特異性地作用于某些微生物并具581、抗代謝類藥物（生長(zhǎng)因子類似物）:概念：有些化合物在結(jié)構(gòu)上與生物體所必需的代謝物很相似，以致于可以和特定的酶結(jié)合，從而阻礙酶的功能，干擾代謝的正常進(jìn)行，這些物質(zhì)叫抗代謝物，用于疾病治療，稱抗代謝類藥物，如：磺胺類藥物。機(jī)理：作為菌細(xì)胞基本生長(zhǎng)因子的競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑（與相應(yīng)酶競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合）而阻止微生物對(duì)生長(zhǎng)因子的利用，因而可以抑制微生物的生長(zhǎng)。種類：磺胺藥——對(duì)氨基本甲酸

；

6-巰基嘌呤——嘌呤；

5-甲基色氨酸——氨基酸；異煙肼——吡哆醇。581、抗代謝類藥物（生長(zhǎng)因子類似物）:概念：有些化合物在結(jié)59

二氫蝶啶

+對(duì)氨基本甲酸二氫葉酸四氫葉酸輔酶F磺胺藥核酸合成二氫葉酸合成酶二氫葉酸還原酶磺胺藥作用機(jī)理：細(xì)菌需要利用對(duì)氨基本甲酸合成生長(zhǎng)所需的葉酸：59二氫蝶啶二氫葉酸合成酶二氫葉酸還原酶磺胺藥作用機(jī)理：細(xì)602、抗生素概念：抗生素：微生物在其生命過程中所產(chǎn)生的一類低分子量代謝產(chǎn)物，在很低濃度下就能抑制或殺死其它微生物的生長(zhǎng)。抗菌譜：抗生素的作用對(duì)象有一定范圍，這種作用范圍稱該抗生素的抗菌譜。廣譜～：對(duì)多種微生物有作用（如：土霉素、四環(huán)素）；窄譜～：僅對(duì)某一類微生物有作用（如：多粘菌素）602、抗生素概念：612、抗生素作用機(jī)制：1）抑制細(xì)胞壁的合成；（如：青霉素）

2）破壞細(xì)胞膜功能；（如：多粘菌素可作用于膜磷脂使膜溶解）

3）抑制蛋白質(zhì)合成；（如：氯霉素，四環(huán)素、鏈霉素等）

4）干擾核酸代謝；（如：利福霉素、新生霉素、絲裂霉素、灰黃霉素）612、抗生素作用機(jī)制：621.抑制細(xì)胞壁合成青霉素萬古霉素桿菌肽頭孢菌素環(huán)絲氨酸TMP磺胺藥PAPB細(xì)胞膜多粘菌素短桿菌肽鏈霉素卡那霉素四環(huán)素

3.抑制蛋白質(zhì)合成紅霉素氯霉素2.抑制RNA合成2.抑制DNA解旋酶諾氟沙星新生霉素主要抗生素和化學(xué)治療劑的作用模型利福霉素利福平

3.抑制蛋白質(zhì)合成

4.干擾細(xì)胞膜合成

5.抑制細(xì)胞代謝621.抑制細(xì)胞壁合成青霉素TMP磺胺藥PAPB細(xì)胞膜多粘63微生物的抗藥性抗藥性主要通過遺傳途徑產(chǎn)生，如基因突變、遺傳重組或質(zhì)粒轉(zhuǎn)移等。1、產(chǎn)生一種能使藥物失去活性的酶；2、把藥物作用的靶位加以修飾；3、形成“救護(hù)途徑”；4、使藥物不能透過細(xì)胞膜；5、通過主動(dòng)外排系統(tǒng)把進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的藥物泵出細(xì)胞外。微生物產(chǎn)生抗藥性的原因如何解決微生物的抗藥性問題？63微生物的抗藥性抗藥性主要通過遺傳途徑產(chǎn)生，64在微生物的培養(yǎng)過程中，如果要縮短其生長(zhǎng)的延遲期，可以在菌種、培養(yǎng)基和其它方面采取哪些措施?

細(xì)菌生長(zhǎng)曲線分哪幾個(gè)時(shí)期？各時(shí)期有何特征及在工業(yè)發(fā)酵中的應(yīng)用。單細(xì)胞微生物的群體生長(zhǎng)規(guī)律常分為哪四個(gè)時(shí)期？各有何特點(diǎn)？辨析題：分批培養(yǎng)時(shí)，細(xì)菌首先經(jīng)歷一個(gè)適應(yīng)期，此期間細(xì)胞處于代謝活動(dòng)的低潮，所以細(xì)胞數(shù)目并不增加。思考題64在微生物的培養(yǎng)過程中，如果要縮短其生長(zhǎng)的延遲期，可以在65在微生物培養(yǎng)過程中，引起pH改變的原因有哪些？在實(shí)踐中如何保證微生物處于較穩(wěn)定和合適的pH環(huán)境中？根據(jù)下圖中五類對(duì)氧關(guān)系不同的微生物在半固體瓊脂柱中的生長(zhǎng)狀態(tài)，分別寫出它們的名稱思考題65在微生物培養(yǎng)過程中，引起pH改變的原因有哪些？在實(shí)踐中66思考題抑制細(xì)胞壁合成抑制蛋白質(zhì)合成抑制DNA合成對(duì)微生物的作用機(jī)制66思考題抑制細(xì)胞壁合成抑制蛋白質(zhì)合成抑制DNA合成對(duì)微生物67好氧微生物液體培養(yǎng)主要有哪些形式？它們各自有哪些用途和特點(diǎn)？消毒和滅菌的概念有何不同？實(shí)驗(yàn)室常用消毒和滅菌的方法有那些？分別指出滅菌原理、優(yōu)缺點(diǎn)、涉及儀器的簡(jiǎn)述操作步驟及注意事項(xiàng)。思考題67思考題68第四章微生物的生長(zhǎng)與控制微生物的生長(zhǎng)繁殖是其在內(nèi)外各種環(huán)境因素相互作用下的綜合反映生長(zhǎng)繁殖情況可以作為研究各種生理、生化和遺傳等問題的重要指標(biāo)生產(chǎn)實(shí)踐中的各種應(yīng)用、對(duì)致病微生物和霉腐微生物的防治與其生長(zhǎng)繁殖和抑制密切相關(guān)

1第四章微生物的生長(zhǎng)與控制微生物的生長(zhǎng)繁殖是其在內(nèi)69本章內(nèi)容測(cè)定生長(zhǎng)繁殖的方法微生物的生長(zhǎng)規(guī)律影響微生物生長(zhǎng)的主要因素微生物培養(yǎng)法有害微生物的控制2本章內(nèi)容測(cè)定生長(zhǎng)繁殖的方法70三微生物的連續(xù)培養(yǎng)（continuousculture）分批培養(yǎng)（batchculture）：將微生物置于一定容積的定量的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，培養(yǎng)基一次性加入。不再補(bǔ)充和更換，最后一次性收獲。連續(xù)培養(yǎng)（continuousculture）：在微生物培養(yǎng)的過程中，不斷地供給新鮮的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)排除含菌體及代謝產(chǎn)物的發(fā)酵液，讓培養(yǎng)的微生物長(zhǎng)時(shí)間地處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，以利于微生物的增殖速度和代謝活性處于某種穩(wěn)定狀態(tài)。連續(xù)培養(yǎng)理論基礎(chǔ)：由于對(duì)典型生長(zhǎng)曲線中穩(wěn)定期到來原因的認(rèn)識(shí)，采取相應(yīng)有效措施推遲其來臨，從而發(fā)展出現(xiàn)在的連續(xù)培養(yǎng)技術(shù)。3三微生物的連續(xù)培養(yǎng)（continuousculture71連續(xù)發(fā)酵（continuousfermentation）連續(xù)培養(yǎng)在生產(chǎn)上的應(yīng)用，相對(duì)于單批發(fā)酵而言。優(yōu)點(diǎn)：高效，簡(jiǎn)化了操作——裝料、滅菌、出料、清洗發(fā)酵罐等單元操作；自控：便于利用各種儀表進(jìn)行自動(dòng)控制；產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定節(jié)約大量動(dòng)力、人力、水和蒸汽，且使水、汽、電負(fù)荷均衡合理。缺點(diǎn)：菌種易于退化；易于遭到雜菌污染；營(yíng)養(yǎng)物利用率低于單批培養(yǎng)。連續(xù)發(fā)酵生產(chǎn)時(shí)間受以上因素限制，一般只能維持?jǐn)?shù)月~1年。4連續(xù)發(fā)酵（continuousfermentation）72描述不同種類、不同生長(zhǎng)狀態(tài)的微生物生長(zhǎng)情況，需選用不同的測(cè)定指標(biāo)。（一）計(jì)數(shù)法

直接法（血球計(jì)數(shù)板）

間接法（平板計(jì)數(shù)法、膜過濾法、比濁法）（二）生長(zhǎng)量法

直接法(干重法)

間接法（碳、氮含量法，其它生理指標(biāo)）第三節(jié)測(cè)定生長(zhǎng)繁殖的方法5描述不同種類、不同生長(zhǎng)狀態(tài)的微生物生長(zhǎng)情況，需選用不同的測(cè)73原理：將1cm2×0.1mm的薄層空間劃分為400小格，從中均勻分布地選取80或100小格，計(jì)數(shù)其中的細(xì)胞數(shù)目，換算成單位體積中的細(xì)胞數(shù)。適用范圍：個(gè)體較大細(xì)胞或顆粒，如真菌孢子、酵母菌等。不適用于細(xì)菌等個(gè)體較小的細(xì)胞，因?yàn)椋?）細(xì)菌細(xì)胞太小，不易沉降；（2）在油鏡下看不清網(wǎng)格線，超出油鏡工作距離。特點(diǎn)：快速，準(zhǔn)確，對(duì)酵母菌可同時(shí)測(cè)定出芽率，或在菌懸液中加入少量美藍(lán)可以區(qū)分死活細(xì)胞。1.直接計(jì)數(shù)法—血球計(jì)數(shù)板6原理：將1cm2×0.1mm的薄層空間劃分為400小格，從742.間接計(jì)數(shù)法72.間接計(jì)數(shù)法75（1）稀釋平板計(jì)數(shù)法8（1）稀釋平板計(jì)數(shù)法76★技術(shù)要求：樣品充分混勻，操作熟練快速（15-20min完成操作），嚴(yán)格無菌操作；★注意事項(xiàng)：每一支吸管只能用于一個(gè)稀釋度，樣品混勻處理，傾注平板時(shí)的培養(yǎng)基溫度；★適用范圍：中溫、好氧和兼性厭氧、能在營(yíng)養(yǎng)瓊脂上生長(zhǎng)的微生物，★誤差：多次稀釋造成的誤差是主要來源，其次還有由于樣品內(nèi)菌體分布不均勻、以及不當(dāng)操作★Astandardplatecount(viablecount)reflectsthenumberofviablemicrobesandassumesthateachbacteriumgrowsintoasinglecolony;platecountsarereportedasnumberofcolony-formingunits(CFU)perml(CFU/ml)orperg(CFU/g)ofsample.9★技術(shù)要求：樣品充分混勻，操作熟練快速（15-20min完77（2）薄膜過濾計(jì)數(shù)法常用該法測(cè)定含菌量較少的空氣和水中的微生物數(shù)目。將定量的樣品通過薄膜（硝化纖維素薄膜、醋酸纖維薄膜）過濾，菌體被阻留在濾膜上，取下濾膜進(jìn)行培養(yǎng)，然后計(jì)算菌落數(shù)，可求出樣品中所含菌數(shù)。10（2）薄膜過濾計(jì)數(shù)法常用該法測(cè)定含菌量較少的空氣和水中的78（3）比濁法原理是在一定范圍內(nèi)，菌懸液中的細(xì)胞濃度與混濁度成正比，即與吸光度成正比，菌數(shù)越多，吸光度越大。因此，借助于分光光度計(jì)，在一定波長(zhǎng)下測(cè)定菌懸液的吸光度，就可反應(yīng)出菌液的濃度。特點(diǎn)：快速、簡(jiǎn)便；但易受干擾。11（3）比濁法原理是在一定范圍內(nèi)，菌懸液中的細(xì)胞濃度與混濁79二、生長(zhǎng)量法12二、生長(zhǎng)量法801、干重法將一定量的菌液中的菌體通過離心或過濾分離出來,然后烘干(干燥溫度可采用105℃、100℃或80℃)、稱重。一般干重為濕重的10%-20%，而一個(gè)細(xì)菌細(xì)胞一般重約10-12-10-13g。該法適合菌濃較高的樣品。舉例：大腸桿菌一個(gè)細(xì)胞一般重約10–12~10–13g，液體培養(yǎng)物中細(xì)胞濃度達(dá)到2×109個(gè)/ml時(shí)，100ml培養(yǎng)物可得10~90mg干重的細(xì)胞。131、干重法將一定量的菌液中的菌體通過離心或過濾分離出來,812.生理指標(biāo)法測(cè)含氮量蛋白質(zhì)是細(xì)胞的主要物質(zhì)，含量穩(wěn)定，而氮是蛋白質(zhì)的主要成分，通過測(cè)含氮量就可推知微生物的濃度。一般細(xì)菌含氮量為干重的12.5%，酵母菌為7.5%，霉菌為6.0%，根據(jù)一定體積培養(yǎng)液中的含氮量再乘以6.25，就可測(cè)得粗蛋白的含量。其他方法含碳、磷、DNA、RNA、耗氧量、消耗底物量、產(chǎn)二氧化碳、產(chǎn)酸、產(chǎn)熱、粘度等，都可用于生長(zhǎng)量的測(cè)定。142.生理指標(biāo)法測(cè)含氮量82微生物與所處的環(huán)境之間具有復(fù)雜的相互影響和相互作用:一方面,各種各樣的環(huán)境因素對(duì)微生物的生長(zhǎng)和繁殖有影響,另一方面,微生物生長(zhǎng)繁殖也會(huì)影響和改變環(huán)境.研究環(huán)境因素與微生物之間的關(guān)系,可以通過控制環(huán)境條件來利用微生物有益的一面,同時(shí)防止它有害的一面.第三節(jié)環(huán)境因素對(duì)微生物的影響影響微生物生長(zhǎng)的外界因素很多，除了前面講過的營(yíng)養(yǎng)因素之外，還有許多物理化學(xué)條件。本節(jié)主要內(nèi)容：一、溫度對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響二、氧氣對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響三、pH值對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響15微生物與所處的環(huán)境之間具有復(fù)雜的相互影響83溫度是影響微生物生長(zhǎng)的最重要因素之一。溫度對(duì)微生物的影響具體表現(xiàn)在：影響酶活性，溫度變化影響酶促反應(yīng)速率，最終影響細(xì)胞合成。影響細(xì)胞膜的流動(dòng)性，溫度高，流動(dòng)性大，有利于物質(zhì)的運(yùn)輸，溫度低，流動(dòng)性降低，不利于物質(zhì)運(yùn)輸，因此，溫度變化影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收與代謝產(chǎn)物的分泌。影響物質(zhì)的溶解度，對(duì)生長(zhǎng)有影響。一、溫度對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響16溫度是影響微生物生長(zhǎng)的最重要因素之一。一、溫度對(duì)微生84從微生物整體來看:生長(zhǎng)的溫度范圍一般在-10℃~100℃極端下限為-30℃，極端上限為105~300℃但對(duì)于特定的某一種微生物：只能在一定溫度范圍內(nèi)生長(zhǎng)，在這個(gè)范圍內(nèi)，每種微生物都有自己的生長(zhǎng)溫度三基點(diǎn)，即最低、最適、最高生長(zhǎng)溫度處于最適生長(zhǎng)溫度時(shí)，生長(zhǎng)速度最快，代時(shí)最短。超過最低生長(zhǎng)溫度時(shí)，微生物不生長(zhǎng)，溫度過低，甚至?xí)劳?。超過最高生長(zhǎng)溫度時(shí)，微生物不生長(zhǎng)，溫度過高，甚至?xí)劳?。（一）微生物生長(zhǎng)的三個(gè)溫度基點(diǎn)17從微生物整體來看:處于最適生長(zhǎng)溫度時(shí)，生長(zhǎng)速度最快，代時(shí)851、高溫對(duì)微生物的影響高溫下蛋白質(zhì)不可逆變性，膜受熱出現(xiàn)小孔，破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)（溶菌）。（三）高溫與低溫對(duì)微生物的影響181、高溫對(duì)微生物的影響（三）高溫與低溫對(duì)微生物的影響86當(dāng)環(huán)境溫度低于微生物的最適生長(zhǎng)溫度時(shí)，微生物的生長(zhǎng)繁殖停止，當(dāng)微生物的原生質(zhì)結(jié)構(gòu)并未破壞時(shí)，不會(huì)很快造成死亡并能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持活力，當(dāng)溫度提高時(shí)，可以恢復(fù)正常的生命活動(dòng)。低溫保藏菌種就是利用這個(gè)原理。一些細(xì)菌、酵母菌和霉菌的瓊脂斜面菌種通常可以長(zhǎng)時(shí)間地保藏在4℃的冰箱中。當(dāng)溫度過低，造成微生物細(xì)胞凍結(jié)時(shí)，有的微生物會(huì)死亡，有些則并不死亡。2、低溫對(duì)微生物的影響19當(dāng)環(huán)境溫度低于微生物的最適生長(zhǎng)溫度時(shí)，微生87微生物對(duì)氧的需要和耐受力在不同的類群中變化很大，根據(jù)微生物與氧的關(guān)系,可把它們分為幾種類群:

專性好氧菌好氧菌

微好氧菌兼性厭氧菌耐氧厭氧菌

厭氧菌

(專性)厭氧菌二、氧氣對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響20微生物對(duì)氧的需要和耐受力在不同的類群中變化很大，根據(jù)微生88專性好氧菌（strictaerobe）必須在有分子氧的條件下才能生長(zhǎng)，有完整的呼吸鏈，以分子氧作為最終氫受體，細(xì)胞含有超氧物歧化酶（SOD，superoxidedismutase）和過氧化氫酶。在有氧或無氧條件下均能生長(zhǎng)，但有氧情況下生長(zhǎng)得更好，在有氧時(shí)靠呼吸產(chǎn)能，無氧時(shí)接發(fā)酵或無氧呼吸產(chǎn)能；細(xì)胞含有SOD和過氧化氫酶。微好氧菌（microaerophilicbacteria）只能較低的氧分壓下才能正常生長(zhǎng)，通過呼吸鏈并以氧為最終氫受體而產(chǎn)能，兼性厭氧菌（facultativeaerobe）21專性好氧菌（strictaerobe）必須在有分子氧的89耐氧菌（aerotolerantanaerobe）可在分子氧存在下進(jìn)行厭氧生活的厭氧菌。生活不需要氧，分子氧也對(duì)它無毒害。不具有呼吸鏈，依靠專性發(fā)酵獲得能量。細(xì)胞內(nèi)存在SOD和過氧化物酶，但缺乏過氧化氫酶。厭氧菌（anaerobe）分子氧對(duì)它有毒害，短期接觸空氣，也會(huì)抑制其生長(zhǎng)甚至致死；在空氣或含有10%CO2的空氣中，在固體培養(yǎng)基表面上不能生長(zhǎng)，只有在其深層的無氧或低氧化還原電勢(shì)的環(huán)境下才能生長(zhǎng)；生命活動(dòng)所需能量通過發(fā)酵、無氧呼吸、循環(huán)光合磷酸化或甲烷發(fā)酵提供；細(xì)胞內(nèi)缺乏SOD和細(xì)胞色素氧化酶，大多數(shù)還缺乏過氧化氫酶。22耐氧菌（aerotolerantanaerobe）可在90嚴(yán)格厭氧微生物并不是被氣態(tài)的氧所殺死，而是由于不能解除某些氧代謝產(chǎn)物的毒性而死亡。在氧還原為水的過程中，可形成某些有毒的中間產(chǎn)物，例如，過氧化氫（H2O2）、超氧陰離子（O2·

）等。超氧陰離子為活性氧，兼有分子和離子的性質(zhì)，反應(yīng)力極強(qiáng)，極不穩(wěn)定，可破壞膜和重要生物大分子，對(duì)微生物造成毒害或致死。好氧微生物具有降解這些產(chǎn)物的酶，如過氧化氫酶、過氧化物酶、超氧化物歧化酶等，而嚴(yán)格厭氧菌缺乏SOD，故易被生物體內(nèi)極易產(chǎn)生的超氧陰離子自由基毒害致死。厭氧菌的氧毒害機(jī)制——SOD學(xué)說：23嚴(yán)格厭氧微生物并不是被氣態(tài)的氧所殺死，而是由于不能解除某91各類菌所含對(duì)氧解毒酶專性好氧菌SOD，過氧化氫酶兼性厭氧菌SOD，過氧化氫酶專性厭氧菌二種酶均無微好氧菌少量SOD耐氧菌SOD，過氧化物酶24各類菌所含對(duì)氧解毒酶專性好氧菌92在培養(yǎng)不同類型的微生物時(shí)，要采用相應(yīng)的措施保證不同微生物的生長(zhǎng)。培養(yǎng)好氧微生物：需震蕩或通氣，保證充足的氧氣。培養(yǎng)專性厭氧微生物：需排除環(huán)境中的氧氣，同時(shí)在培養(yǎng)基中添加還原劑，降低培養(yǎng)基中的氧化還原電位勢(shì)。培養(yǎng)兼性厭氧或耐氧微生物：可深層靜止培養(yǎng)。25在培養(yǎng)不同類型的微生物時(shí)，要采用相應(yīng)的措施保證不同微生物93三、pH值與微生物生長(zhǎng)的相互影響26三、pH值與微生物生長(zhǎng)的相互影響94微生物的生長(zhǎng)pH值范圍極廣，從pH<2~>8都有微生物能生長(zhǎng)。但是絕大多數(shù)種類都生活在pH5.0~9.0之間。微生物生長(zhǎng)的pH值三基點(diǎn)：各種微生物都有其生長(zhǎng)的最低、最適和最高pH值。低于最低、或超過最高生長(zhǎng)pH值時(shí)，微生物生長(zhǎng)受抑制或?qū)е滤劳觥２煌奈⑸镒钸m生長(zhǎng)的pH值不同（二)不同微生物對(duì)pH要求不同27微生物的生長(zhǎng)pH值范圍極廣，從pH<2~>8都有微生物能95微生物種類最低pH最適pH最高pH大腸桿菌枯草芽孢桿菌金黃色葡萄球菌黑曲霉一般放線菌一般酵母菌

4.34.54.21.55.03.06.0—8.06.0—7.57.0—7.55.0—6.07.0—8.05.0—6.09.58.59.39.0108.0

一些微生物生長(zhǎng)的pH值范圍28微生物種類最低pH最適pH最高pH大腸桿菌96同一種微生物在其不同的生長(zhǎng)階段和不同的生理生化過程中，對(duì)pH值的要求也不同。在發(fā)酵工業(yè)中，控制pH值尤其重要，舉例：Aspergillusniger(黑曲霉)在pH2~2.5范圍時(shí)有利于合成檸檬酸，當(dāng)在pH2.5~6.5范圍內(nèi)時(shí)以菌體生長(zhǎng)為主，而在pH7.0時(shí)，則以合成草酸為主。生長(zhǎng)的最適pH值與發(fā)酵的最適pH值29同一種微生物在其不同的生長(zhǎng)階段和不同的生理生化過程中，對(duì)97微生物細(xì)胞內(nèi)的pH值雖然微生物生活的環(huán)境pH值范圍較寬，但是其細(xì)胞內(nèi)的pH值卻相當(dāng)穩(wěn)定，一般都接近中性。這種維持細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定中性pH值的特性能夠保持細(xì)胞內(nèi)各種生物活性分子的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和細(xì)胞內(nèi)酶所需要的最適pH值。微生物胞內(nèi)酶的最適pH值一般為中性，胞外酶的最適pH值接近環(huán)境pH值。30微生物細(xì)胞內(nèi)的pH值雖然微生物生活的環(huán)境pH值范圍較寬，98微生物的生命活動(dòng)對(duì)環(huán)境pH值的影響★微生物在生長(zhǎng)過程中也會(huì)使外界環(huán)境的pH值發(fā)生改變，原因：由于有機(jī)物分解：分解糖類、脂肪等，產(chǎn)生酸性物質(zhì)，使培養(yǎng)液pH值下降；分解蛋白質(zhì)、尿素等，產(chǎn)生堿性物質(zhì)，使培養(yǎng)液pH值上升31微生物的生命活動(dòng)對(duì)環(huán)境pH值的影響★微生物在生長(zhǎng)過程中也99微生物的生命活動(dòng)對(duì)環(huán)境pH值的影響★培養(yǎng)過程中調(diào)節(jié)pH值的措施過酸時(shí)：加入堿或適量氮源，提高通氣量。過堿時(shí)：加入酸或適量碳源，降低通氣量?！锱渲婆囵B(yǎng)基時(shí)調(diào)整pH值的措施32微生物的生命活動(dòng)對(duì)環(huán)境pH值的影響★培養(yǎng)過程中調(diào)節(jié)pH值100第五節(jié)微生物生長(zhǎng)繁殖的控制33第五節(jié)微生物生長(zhǎng)繁殖的控制101幾個(gè)基本概念滅菌（sterilization）采用強(qiáng)烈的理化因素使任何物體內(nèi)外部的一切微生物永遠(yuǎn)喪失其生長(zhǎng)繁殖能力的措施，稱為滅菌。消毒（disinfection）采用較溫和的理化因素，僅殺死物體表面或內(nèi)部的一部分對(duì)人體有害的病原菌，而對(duì)被處理物體基本無害的措施，稱為消毒。防腐（antisepsis）利用理化因素完全抑制霉腐微生物的生長(zhǎng)繁殖，從而達(dá)到防止物品發(fā)生霉腐的措施，稱為防腐?；煟╟hemotheraphy）即化學(xué)治療。利用具有高度選擇毒力的化學(xué)物質(zhì)抑制宿主體內(nèi)病原微生物的生長(zhǎng)繁殖，以達(dá)到治療該傳染病的一種措施。34幾個(gè)基本概念滅菌（sterilization）102低溫：利用4℃以下的各種低溫以保藏食物、藥品、菌種等。缺氧：在密閉容器中加入除氧劑，如鐵粉。真空保藏也是比較常用的方法。干燥：采用曬干或紅外線干燥保藏糧食、食品等，或在密封條件下用吸濕劑也可達(dá)到防霉作用。高滲：通過鹽漬或糖漬達(dá)到高滲。高酸度：如泡菜、酸菜等。防腐劑：苯甲酸、山梨酸、脫氫醋酸等防腐的措施35低溫：利用4℃以下的各種低溫以保藏食物、藥品、菌種等。防1031、高溫滅菌（消毒）法——是最常用的物理方法。高溫可引起蛋白質(zhì)、核酸等活性大分子氧化或變性失活而導(dǎo)致微生物死亡。

一、常用的滅菌、消毒、抑菌及除菌的物理方法（一）溫度361、高溫滅菌（消毒）法——是最常用的物理方法。高溫可引起104★干熱滅菌法（dryheatsterilization）焚燒法（incineration）：是將被滅菌物品在火焰中燃燒，使所有的生物質(zhì)碳化。簡(jiǎn)單、徹底，但對(duì)被滅菌物品的破壞極大。適用于無經(jīng)濟(jì)價(jià)值的物品滅菌，及不怕燒的實(shí)驗(yàn)器具，如接種環(huán)、鑷子、試管或三角瓶口的滅菌等。干燥熱空氣滅菌法(hot-airoven)：將物品放入烘箱內(nèi)，然后升溫至150℃—170℃，維持1—2小時(shí)。適用于玻璃、陶瓷和金屬物品的滅菌，不適合液體樣品，及棉花、紙張、纖維和橡膠類物質(zhì)的滅菌。特點(diǎn)：由于空氣傳熱穿透力差，菌體在脫水狀態(tài)下不易殺死，所以溫度高、時(shí)間長(zhǎng)。

37★干熱滅菌法（dryheatsterilizatio105★濕熱法(moistheatsterilization)

：特點(diǎn)：溫度低、時(shí)間短、滅菌效果高原因：

1)菌體內(nèi)含水量越高，則蛋白質(zhì)凝固溫度越低；

2)蒸汽冷凝會(huì)放出潛熱；

3)飽和水蒸汽穿透力強(qiáng)；

38★濕熱法(moistheatsterilizatio106高壓蒸汽滅菌法利用水的沸點(diǎn)隨水蒸氣壓力的增加而上升，以達(dá)到100℃以上高溫滅菌的方法。方法：121℃（1kg/cm2或15磅/英寸2）維持15-20min。

112℃（0.5kg/cm2或8磅/英寸2）20-30min。

115℃（0.75kg/cm2或11磅/英寸2）20-30min。應(yīng)根據(jù)滅菌物品的性質(zhì)或成分選擇滅菌溫度例如：生理鹽水、營(yíng)養(yǎng)瓊脂等培養(yǎng)基用121℃。含葡萄糖、乳糖、氨基酸等培養(yǎng)基用112℃。適用：耐高溫物品，玻璃儀器、含水或不含水的物品。39高壓蒸汽滅菌法107高壓蒸汽滅菌鍋?zhàn)⒁馐马?xiàng)：排凈冷空氣；滅菌終了，緩慢降壓；滅菌結(jié)束，趁熱取出物品。40高壓蒸汽滅菌鍋?zhàn)⒁馐马?xiàng)：108煮沸消毒法將水加熱至100℃，煮沸15min—30min，可殺死所有營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞和部分芽孢，達(dá)到消毒物的目的。巴斯德消毒法（Pasteurization）：用較低的溫度來殺死其中的病源微生物，這樣既保持食品的營(yíng)養(yǎng)風(fēng)味，又進(jìn)行了消毒該法一般是將待消毒的液體食品置于62℃處理30min，然后迅速冷卻。即可達(dá)到消毒目的。低溫長(zhǎng)時(shí)法(Lowtemperaturelongtime,LTLT)；62.9℃30min處理牛奶高溫瞬時(shí)法（Hightemperatureshorttime,HTST):71.6℃15s處理牛奶41煮沸消毒法109間歇滅菌法：

將待滅菌物品在80-100℃蒸煮30-60min，冷卻后擱置室溫（28-37℃）下過夜，并重復(fù)以上過程三遍以上。其蒸煮過程可殺死微生物的營(yíng)養(yǎng)體，但不能殺死芽胞，室溫過夜促使殘留的芽孢萌發(fā)成營(yíng)養(yǎng)體，再經(jīng)蒸煮過程可殺死新的營(yíng)養(yǎng)體；循環(huán)三次以上可保證徹底滅菌的目的。適用于不耐高溫的物品滅菌，如不適于高壓滅菌的特殊培養(yǎng)基、藥品的滅菌。缺點(diǎn)是麻煩、費(fèi)時(shí)。42間歇滅菌法：110采用濾孔比細(xì)菌還小的篩子或?yàn)V膜作成各種過濾器，當(dāng)空氣或液體流經(jīng)篩子或?yàn)V膜時(shí)，微生物不能通過濾孔而被阻留在一側(cè)，從而達(dá)到滅菌的目的。但不能除去病毒。實(shí)驗(yàn)室中常用的濾器：過濾介質(zhì)：醋酸纖維素膜、硝酸纖維素膜、聚丙烯膜；以及石棉板、燒結(jié)陶瓷、燒結(jié)玻璃等。濾器孔徑：常用0.22μm

、0.45μm

。應(yīng)用：對(duì)于含酶、血清、維生素和氨基酸等熱敏物質(zhì)除菌。（二）過濾除菌法43采用濾孔比細(xì)菌還小的篩子或?yàn)V膜作成各種過濾器，當(dāng)空氣或液111（三）輻射44（三）輻射1121、可見光：波長(zhǎng)在400—800nm的電磁輻射為可見光。大部分微生物不需要光，少數(shù)菌需要光作為能源。一般來講，可見光對(duì)大多數(shù)化能微生物沒有影響，但是，太強(qiáng)或連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間照射也會(huì)導(dǎo)致微生物死亡（光氧化作用）。451、可見光：1132、紫外線（ＵＶ）波長(zhǎng)在100-400nm的電磁輻射為紫外線。紫外線殺菌或誘變?cè)恚鹤贤饩€作用于DNA

，使其產(chǎn)生胸腺嘧啶二聚體，引起DNA結(jié)構(gòu)變形，阻礙正常的堿基配對(duì)，從而造成微生物變異或死亡。紫外線會(huì)使空氣中的分子氧變成臭氧，臭氧釋放的原子氧有殺菌作用。其中波長(zhǎng)在260-280nm處的紫外線殺菌力最強(qiáng)。主要因?yàn)楹怂幔―NA、RNA）的吸收峰為260nm，蛋白質(zhì)的吸收峰為280nm。紫外線（ＵＶ）462、紫外線（ＵＶ）紫外線（ＵＶ）114使用紫外燈照射，若以面積計(jì)算，一般30W的紫外燈可用于15M2的房間消毒，照射時(shí)間為20-30min。47使用紫外燈照射，若以面積計(jì)算，一般30W的紫外燈可用于1115

3.電離輻射：χ、γ、β射線，波長(zhǎng)短，能量高，有較強(qiáng)的殺傷力。作用原理：可引起水和其他物質(zhì)的電離，產(chǎn)生游離基，使核酸、蛋白質(zhì)或酶發(fā)生變化，造成細(xì)胞損傷或死亡。特點(diǎn)：穿透力強(qiáng)，非專一性，作用于一切細(xì)胞成分，對(duì)所有生物均有殺傷作用。應(yīng)用：用于殺菌或菌種誘變。483.電離輻射：116超聲波：每秒鐘振動(dòng)在1600以上的聲波。機(jī)理：引起膜破壞，細(xì)胞破裂，內(nèi)涵物逸出。

應(yīng)用：破碎細(xì)胞，提取胞內(nèi)物質(zhì)（代謝產(chǎn)物、酶等）殺菌,超聲波殺菌效力大小與頻率、強(qiáng)度、處理時(shí)間等多種因素有關(guān)。49超聲波：每秒鐘振動(dòng)在1600以上的聲波。1175、滲透壓細(xì)胞內(nèi)溶質(zhì)濃度與胞外溶液的溶質(zhì)濃度相等時(shí)，為等滲溶液,溶液的溶質(zhì)濃度高于胞內(nèi)溶質(zhì)濃度為高滲溶液,溶液的溶質(zhì)濃度低于胞內(nèi)溶質(zhì)濃度為低滲溶液.在等滲溶液中,微生物的活動(dòng)保持正常,細(xì)胞外形不變?cè)诟邼B溶液中,細(xì)胞易失水,脫水后發(fā)生質(zhì)壁分離,生長(zhǎng)受抑制或死亡.(鹽漬和糖漬保藏食品)在低滲溶液中,細(xì)胞吸水膨脹,甚至導(dǎo)致細(xì)胞破裂死亡.505、滲透壓118滲透壓與溶質(zhì)的濃度有關(guān):溶質(zhì)濃度高,滲透壓大.對(duì)于一般微生物來說，在含鹽5%~30%或含糖30%~80%的高滲條件下可抑制或殺死某些微生物。51滲透壓與溶質(zhì)的濃度有關(guān):7.干燥1197.干燥52120二、化學(xué)方法消毒劑:可以抑制或殺滅微生物，但對(duì)人體也可能產(chǎn)生有害作用的化學(xué)試劑.—主要用于抑制或殺滅物體表面、器械、排泄物和環(huán)境中的微生物。（一）表面消毒劑53二、化學(xué)方法消毒劑:可以抑制或殺滅微生物，但對(duì)人體也可能121類型名稱及使用方法作用原理應(yīng)用范圍醇類70%—75%乙醇脫水、蛋白質(zhì)變性皮膚、器皿醛類0.5%—10%甲醛2%戊二醛（pH=8）蛋白質(zhì)變性房間、物品消毒（不適合食品廠）酚類3%—5%石炭酸2%來蘇兒3%—5%來蘇兒破壞細(xì)胞膜、蛋白質(zhì)變性地面、器具皮膚地面、器具氧化劑0.1%高錳酸鉀3%過氧化氫0.2%—0.5%過氧乙酸氧化蛋白質(zhì)活性基團(tuán)，酶失活皮膚、水果、蔬菜皮膚、物品表面水果、蔬菜、塑料等常用的表面消毒劑及其應(yīng)用

54類型名稱及使用方法作用原理應(yīng)用范圍122類型名稱及使用方法作用原理