最新环境因素对微生物生长的影响
环境因素对微生物生长的影响
温度对微生物生长的影响
温度是影响微生物生长的重要 因素之一
微生物的生长温度范围通常在 0℃到40℃之间
温度过高或过低都会影响微生 物的生长和繁殖
温度对微生物的生长速率、代 谢产物和生物活性都有影响
湿度对微生物生长的影响
湿度过高：可能导 致微生物生长过快 影响产品质量
湿度过低：可能导 致微生物生长缓慢 影响生产效率
营养物质：影响微生物的生长和繁殖
湿度：影响微生物的生存和繁殖
氧气：影响微生物的呼吸作用和代谢活动
光照：影响微生物的光合作用和呼吸作用
酸碱度：影响微生物的生存和繁殖
微生物生态系统稳定性与人类健康的关系
微生物生态系统的稳定性对人类健康至关重要 微生物生态系统的破坏可能导致疾病的传播 微生物生态系统的稳定性有助于维持人体免疫系统的平衡
环境对微生物的影响： 温度、湿度、光照、 氧气等环境因素影响 微生物的生长和繁殖
微生物之间的相互作 用：竞争、共生、寄 生等关系影响微生物 群落的结构和功能
微生物与宿主的相互 作用：微生物与宿主 之间的共生、寄生、 致病等关系影响宿主 的健康和疾病发生
微生物与人类之间的相互作用
微生物在人体中 的作用：参与消 化、免疫、代谢 等生理过程
控制微生 物种类： 保持适宜 的微生物 种类和数 量避免微 生物种类 单一或过 多
控制环境 污染：避 免环境污 染保持适 宜的环境 质量
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微生物之间的相互作用
共生关系：微生物之间相互依存共 同生存
捕食关系：微生物之间存在捕食关 系如细菌捕食病毒
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竞争关系：微生物之间争夺资源相 互竞争
微生物的生长与控制--环境因素对微生物生长的影响
一、环境因环素境对微因生素物对生长微的生影物响生长的影响概述－pH
３
值
➢ 环境pH值对微生物生长的影响：
➢影响膜表面电荷的性质及膜的通透性，进而影响对物质的吸收能力；
➢改变酶活、酶促反应的速率及代谢途径：如：酵母菌在pH4.5-5产乙醇，
pH6.5以上产甘油、酸；
➢影响培养基中营养物质离子化程度，从而影响营养物质吸收，或有毒物质毒性；
微生物学基础
单元七 微生物的生长与控制
项目二 微生物生长的控制
一、环境因素对微生物生长的影响
１ 环境因素对微生物生长的影响概述 ➢ 微生物与环境之间相互影响和相互作用： ✔各种各样的环境因素对微生物的生长和繁殖有影响； ✔微生物生长繁殖也会影响和改变环境； ➢ 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； ➢ 影响微生物生长的外界因素：
一、环境因素对微生物生长的影响
２ 环境因素对微生物生长的影响概述－温度 ➢ 中温型微生物（嗜温微生物）：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。
一、环境因素对微生物生长的影响
２ 环境因素对微生物生长的影响概述－温度 ➢ 高温型微生物（嗜热微生物）：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： ➢ 酶蛋白以及核糖体有较强的抗热性； ➢ 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 ）； ➢ 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；
脂斜面菌种通常可以长时间地保藏在4℃的冰箱中；
✔当温度过低，造成微生物细胞冻结时，有的微生物会死亡，有些
8第五章第3节环境因素对微生物生长的影响
8第五章第3节环境因素对微生物生长的影响在微生物生长的过程中，环境因素起着至关重要的作用。
这些环境因素包括温度、湿度、pH值、氧气浓度等等。
下面将对这些环境因素对微生物生长的影响进行论述。
一、温度对微生物生长的影响温度是微生物生长的重要环境因素之一。
不同微生物对温度的适应范围有所不同。
一般来说，微生物的生长速率随温度的升高而加快，直至达到其最适生长温度。
超过最适生长温度后，微生物的生长速率会迅速下降，甚至停止生长。
因此，合适的温度可以促进微生物的生长，而过高或过低的温度则会抑制微生物的生长。
二、湿度对微生物生长的影响湿度也是微生物生长的重要环境因素之一。
微生物需要一定的湿度水平才能正常生长繁殖。
一般来说，湿度过高会导致微生物生长过快，容易滋生细菌和霉菌等有害物质；而湿度过低则会抑制微生物的生长，使其处于休眠状态。
因此，合适的湿度水平对于微生物的生长至关重要。
三、pH值对微生物生长的影响pH值是指溶液中氢离子（H+）的浓度。
微生物对于pH值的适应范围有所不同。
一般来说，细菌对pH值的适应范围较广，可以在酸性和碱性环境中生长；而真菌和酵母菌对pH值的适应范围相对较窄，多数喜欢中性或微酸性环境。
当pH值偏离微生物的适应范围时，会抑制微生物的生长。
四、氧气浓度对微生物生长的影响氧气是微生物生长必需的物质，但不同微生物对氧气浓度的需求有所差异。
氧气浓度高的环境适合厌氧菌的生长，而氧气浓度低的环境适合嗜氧菌的生长。
此外，还存在一些微生物可以适应氧气浓度变化的环境，这些微生物被称为耐氧菌。
因此，不同氧气浓度对微生物的生长有着不同的影响。
综上所述，环境因素对微生物生长具有重要影响，其中温度、湿度、pH值和氧气浓度是最为关键的因素之一。
在微生物研究和应用中，考虑到这些环境因素的影响，合理调控和掌握这些因素对微生物的生长具有重要意义。
只有在适宜的环境条件下，微生物才能良好生长、代谢和发挥其应用价值。
微生物的生长和环境因素对微生物生长的影响
基因表达调控
微生物能够根据环境变化，调控 基因的表达，从而适应不同的生 长条件。
微生物在环境中的生存策略
01
02
03
共生关系
微生物与环境中的其他生 物建立共生关系，利用彼 此的资源，共同生存。
竞争策略
微生物通过竞争营养物质 、空间等资源，以获得生 存优势。
耐受性策略
微生物通过耐受不利环境 条件，如高盐、高温、高 酸等，以适应极端环境。
202X-12-22
微生物的生长和环境因素对微生物 生长的影响
汇报人：
目录
• 微生物的生长 • 环境因素对微生物生长的影响 • 环境因素对微生物生长的实例研究 • 微生物在环境中的适应性
01
微生物的生长
微生物的生长周期
01
迟缓期
又称适应期。在该期，细菌数 量一般变化不大，但细菌适应 环境后，开始合成代谢所需的 酶系统，准备大量分裂增殖。 迟缓期长短不一，一般2～10h ，有时可长达数月。
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湿度对微生物生长的影响
湿度对细胞形态的影响
01
湿度会影响微生物的细胞形态，过高或过低的湿度会导致细胞
变形或破裂。
湿度对细胞壁和细胞膜的影响
02
湿度会影响细胞壁和细胞膜的通透性，过高或过低的湿度会影
响细胞的物质运输和代谢过程。
湿度对气体交换的影响
03
湿度会影响微生物的气体交换，过高或过低的湿度会影响细胞
03
环境因素对微生物生长的实例研 究
温度对微生物生长的实例研究
嗜热细菌
在高温环境中，嗜热细菌如热隐 孢子虫（Cryptosporidium parvum）能够生长繁殖，这种细 菌在70℃的高温下仍能存活。
环境因素对微生物生长的影响
环境因素对微生物生长的影响要想控制微生物的污染，我们需要先了解微生物的生长和生存的特点。
微生物生长与生存是微生物与外界环境因素共同作用的结果，适宜的环境条件，微生物可以快速生长繁殖；当适宜的环境条件发生改变时，可引起微生物形态、生理生长、繁殖等特征的改变，从而抑制微生物的生长。
当环境条件的变化超过一定极限，则导致微生物的死亡。
一般来说，微生物的生长影响因素主要包括：01 温度温度是影响有机体生长与存活的最重要的因子之一。
按照微生物的最适生长温度可以将它们分为嗜冷型、嗜温型和嗜热型三大类。
其中，嗜温型微生物所占比例最大，其最适温度一般在25℃~43℃之间，它们也是引起绝大多数食品腐败变质的罪魁祸首。
在一般情况下，温度每升高10℃，生化反应速率增加一倍。
温度对微生物的影响主要表现在低于最适温度时，微生物的生理代谢活动受抑制，可以让食品微生物休眠，但不会导致死亡。
随温度的升高微生物生长速度逐渐升高，而高于最适温度时，生长速度随温度的升高而降低，直至超过耐受温度彻底失活死亡。
一般来说5~60℃是敏感温度，大部分的微生物可以在这个温度范围生长繁殖。
所以正确的食品保存是在5℃以下和60℃以上。
图1常见微生物生存温度02 水分活度水分活度对微生物细胞内其他化学反应和微生物的生长繁殖具有重要的影响。
因此，作为食品中水活度的关键决定因素，食品中的水活度和环境相对湿度对微生物生长的重要作用不言而喻。
水活度αｗ指食品中水分存在的状态，即水分与食品结合程度（游离程度）。
水活度用以预测食品的稳定性和微生物繁殖的可能性。
通常，当食品中αｗ低于0.5时，微生物是无法繁殖的；当食品中αｗ为0.95~1.00时，食品中的常见微生物将迅速繁殖，导致食品的腐败变质。
在日常生活中也常用烘干、晒干和熏干等方法来降低水活来保存食物。
图2不同食品的水分活度和微生物的耐受度03 PH微生物中多数细菌的最佳pH值为 6.5~7.5，适应范围pH4~10 ; 霉菌和酵母菌可在酸性或偏碱性环境生活,最喜欢 pH 3~6 的环境。
环境因素对微生物生长的影响
平板：2个*10=20
涂布器：1个*10=10
滤纸：2—3张
固体培养基：15mL*2*10=300mL
不用药物:固体平板
平板：3个*10=30
5mL移液管：1支*10=10
1mL移液管：2支*10=20
固体培养基：15mL/*3个*10=450mL
镊子：1支*10=10
二、基本原理
环境因素（包括物理因素、化学因素和生物因素）。如温度、渗透压、紫外线、pH值氧气、某些化学药品及拮抗菌对微生物的生长繁殖、生理生化过程产生影响。不良的环境条件使微生物的生长受到抑制，甚至导致菌体的死亡。但是某些微生物产生的芽孢，对恶劣的环境条件有较强的抵抗能力，我们可以通过控制环境条件，使有害微生物的生长繁殖受到抑制，甚至被杀死：而使有益微生物得到发展。
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商检（二）班 第二组
食品微生物检验技术
环境因素对微生物生长的影响
项目二
01
目的
05
注意事项
04
实训内容和步骤
02
基本原理
03
实训材料
06
结果与分析
07
思考题
环境因素对微生物生长的影响
一、目的
了解温度。紫外线、pH值、盐、氧气、药敏试纸等物理因素。化学因素和生物因素对微生物生长的影响，确定微生物的最佳生长条件。
菌种
大肠杆菌、金黄色葡萄球菌；
培养基
牛肉膏蛋白胨培养基；
其他物品
培养皿、无菌生理盐水、镊子、无菌滤纸片、无菌滴管、接种环、水浴锅、紫外线灯、消毒水等；
药敏试纸
土霉素、氯霉素、庆大霉素等；
三、实训材料
实 训 内 容
氧气对微生物生长的影响 温度对微生物生长的影响 pH对微生物生长的影响 紫外线对微生物生长的影响 不同药物是杀菌试验
环境因素对微生物生长的影响实验报告
环境因素对微生物生长的影响实验报告实验目的：本实验旨在探究环境因素对微生物生长的影响，并观察在不同环境因素下微生物菌落的生长情况。
实验原理：微生物菌落的生长受许多因素的影响，如温度、pH值、氧气含量、营养物质等。
本实验选取了温度和营养物质两个因素作为实验因素，通过对不同温度和添加不同营养物质的培养基中微生物的菌落生长情况进行观察，以探究环境因素对微生物生长的影响。
实验步骤：1.准备培养基和微生物。
选取含有相对较多营养物质的琼脂培养基和经过消毒处理的微生物培养物。
2.将琼脂培养基分别装入4个试管中，并分别标注为A、B、C、D。
3.在试管A和B中分别加入5ml蔗糖水，制成含糖的培养基；将试管C和D作为对照组，不添加任何物质。
4.将4个试管分别放入不同的温度环境中，分别为4℃、22℃、30℃和37℃。
5.将准备好的微生物培养物分别接种到4个试管中的琼脂培养基中。
接种后适当摇晃培养基，使微生物均匀分布。
6.观察微生物在不同环境条件下的生长情况。
每隔12小时记录一次，直至观察时间达到48小时。
实验结果：经过48小时的培养，观察到微生物菌落在不同环境条件下的生长情况如下：1.不同温度环境下微生物菌落生长情况：（1）在4℃条件下，微生物生长速度较慢，菌落数量较少。
（2）在22℃条件下，微生物生长速度适中，菌落数量较多。
（3）在30℃条件下，微生物生长速度较快，菌落数量较多。
（4）在37℃条件下，微生物生长速度迅速，菌落数量较多。
2.添加不同营养物质所得到的微生物菌落生长情况：（1）在添加蔗糖水的培养基中，微生物生长状况较好，菌落数量较多。
（2）在对照组中，微生物生长状况较差，菌落数量较少。
实验结论：通过本次实验，可以得到以下结论：1.温度会对微生物的生长产生明显的影响，不同温度环境下微生物生长速度不同。
2.营养物质对微生物生长也有重要的影响，营养物质充足的环境下微生物生长状况较好。
3.不同微生物对环境因素的敏感度不同，不同微生物在相同环境下可能会产生不同的生长现象。
实验八 环境因素对微生物生长的影响
四、操作步骤Biblioteka （一）温度实验 分别在马铃薯琼脂斜面培养基上接 种白绢病菌丝和菌核各四支，放在0℃ 种白绢病菌丝和菌核各四支，放在 ℃、 25℃、37℃和50℃条件下培养，24h后 ℃ ℃ ℃条件下培养， 后 观察白卷病生长情况。 观察白卷病生长情况。
（二）紫外线杀菌实验
在超净工作台中， 在超净工作台中 ， 以无菌操作的方法将黑色纸 片放入接种白绢病的马铃薯培养基中， 紫外线照 片放入接种白绢病的马铃薯培养基中 ， 射 15min， 取出包好 ， 在 37℃ 条件下培养 ， 取出包好， ℃ 条件下培养24h后观 后观 察。
物理因素
温 度 紫外线
作用于温度敏感型蛋白质 作用于生物体DNA 作用于生物体
化学因素
重金属盐类 和蛋白质结合而 发生变性或沉淀 酚、 醇、 醛 使蛋白质变性
三、实验器材
1、菌种 、 白绢病菌、 白绢病菌、白绢病菌核 2、培养基 、 马铃薯琼脂培养基。 马铃薯琼脂培养基。 3、溶液及试剂 、 75%乙醇 乙醇 4、仪器及设备 、 无菌培养皿、无菌工作台等。 无菌培养皿、无菌工作台等。
（三）化学消毒剂实验
1、将已经灭菌并冷却到 ℃左右的牛肉膏蛋白 、将已经灭菌并冷却到50℃ 胨琼脂培养基倒入无菌培养皿中， 胨琼脂培养基倒入无菌培养皿中，水平放置 待凝固； 待凝固； 2、用无菌吸管分别吸取 培养18h的金黄色 、用无菌吸管分别吸取0.1mL培养 培养 的金黄色 葡萄球菌菌液（1皿）和大肠杆菌菌液（1 葡萄球菌菌液（ 皿 和大肠杆菌菌液（ 加入上述平板中， 皿）加入上述平板中，用无菌三角涂棒涂布 均匀； 均匀； 3、将已经涂布好的平板底皿划分为 等份，每一 等份， 、将已经涂布好的平板底皿划分为4等份 等份内标明一种消毒剂的名称； 等份内标明一种消毒剂的名称； 4、用无菌镊子将已灭菌的小圆滤纸片分别浸入 、 装有各种消毒剂的试管中浸湿； 装有各种消毒剂的试管中浸湿； 5、将上述贴好滤纸片的含菌平板倒置放于37℃ 、将上述贴好滤纸片的含菌平板倒置放于 ℃ 条件下培养24h后观察抑菌圈的大小。 后观察抑菌圈的大小。 条件下培养 后观察抑菌圈的大小
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平板：50个/班
▪
涂布器：10个/班
▪
三角瓶：30个/班
▪
试管：190支/班
▪
5mL移液管：10个/班
▪
1mL移液管：20个/班（每种菌各一支，但要做好标记）
▪
镊子：10个/班
▪
接种环/针：10个/班
▪
滤纸：4盒
▪
无菌生理盐水
▪
酒精棉球：10瓶/班
▪
3种药敏试纸
▪
固体培养基：750mL/班
▪
半固体培养基：200mL/班
▪ 紫外线：平板 ▪ 平板：2个*10=20 ▪ 涂布器：1个*10=10 ▪ 滤纸：2—3张 ▪ 固体培养基：15mL*2*10=300mL ▪ 不用药物:固体平板 ▪ 平板：3个*10=30 ▪ 5mL移液管：1支*10=10 ▪ 1mL移液管：2支*10=20 ▪ 固体培养基：15mL/*3个*10=450mL ▪ 镊子：1支*10=10
3、pH对微生物生长的影响
▪ （1）配制pH为3.0、7.0、9.0的牛肉膏蛋白胨液 体培养基，做好记号，高压备用。
▪ （2）将大肠杆菌和金黄色葡萄球菌按1﹪的量分 别接种与（1）的肉汤中，每种接种两支。留1只 做对照。
▪ （3）将接种后培养基置37℃振荡培养24h观察结 果。根据菌液的浑浊度判断大肠杆菌和金黄色葡 萄球菌生长繁殖的最适pH值。
▪ （6）将平板倒置于37℃恒温箱中，培养24h后观察结果，测量 并记录抑菌圈的直径，根据其直径的大小，可初步确定测试药 品的抑菌效能。
五、注意事项
▪ 1、试验过程中应注意无菌操作。 ▪ 2、培养温度应根据需要调整。 ▪ 3、正确标记各种试验用的培养基，防止培养物培养过程源自和他人的混淆。六、结果与分析
▪
液体培养基：750mL/班
▪
（pH=7.0 450mL/班；pH=9.0 150mL/班；pH=3.0 150mL/班）
▪ O2：不用摆斜面 固体试管 ▪ 试管：4支/组 4*10=40 ▪ 接种环：1支/组 1*10=10 ▪ 半固体培养基：5mL/支*4支*10=200mL ▪ 需要大肠杆菌斜面菌种：最少5支 ▪ 金色葡萄球菌斜面菌种：最少5支 ▪ 温度：液体试管 ▪ 试管：6支/组 6*10=60 ▪ 移液管：1mL*2支*10=20支/1mL ▪ 液体培养基：5mL*6支*10=300 mL ▪ 需要大肠杆菌菌液：最少5支 ▪ 金黄色葡萄球菌菌液：最少5支 ▪ pH: 液体试管 ▪ 三角瓶：3个*10=30个 ▪ 试管：9支*10=90支 ▪ 移液管：1mL*2支*10=20支/1mL ▪ 液体培养基：5mL*9*10=450mL ▪ 需要大肠杆菌菌液：最少5支 ▪ 金黄色葡萄球菌菌液：最少5支
▪ （3）将上述各管分别按不同温度进行震荡培养24h 观察结果，根据比浊法测定微生物数量的原理，菌 液的比浊浓度越大，微生物越多，该温度就越适应 微生物的生长，从而可以判断大肠杆菌和金黄色葡 萄球菌生长繁殖的最适温度。
▪ （4）以“—”表示不生长，“+”表示生长，并以 “+”、“++”、“+++”表示不同生长量。记录结果。
环境因素对微生物生长的影响
项目二 环境因素对微生物生长的影响
2、温度对微生物生长的影响
▪ （1）取6支装灭过菌的牛肉膏蛋白胨培养液试管， 每管装5mL，分别标明20 ℃、37 ℃、45 ℃三种温 度，每种温度2管。
▪ （2）向每管接入培养18~20h的大肠杆菌菌液 0.1mL，混匀。
▪ （4）以“—”表示不生长，“+”表示生长，并以 “+”、“++”、“+++”表示不同生长量。记录结
4、紫外线对微生物生长的影响
▪ （1）取牛肉膏蛋白胨培养基平板2个，分别标明大 肠杆菌、金黄色葡萄球菌等试验菌的名称。
▪ （2）分别用无菌移液管取培养18~20h的大肠杆菌 和金黄色葡萄球菌菌液0.1mL加到相应的平板上， 再用无菌涂棒涂布均匀，然后用无菌纸遮盖部分平 板。
▪ 1、实验结果以绘图或表格的方式，报告 各种因素对微生物的影响的结果
▪ 2、对各种实验结果进行分析讨论
七、思考题
▪ 1、紫外线照射时，为什么要除掉皿盖？ ▪ 2、化学药剂对微生物所形成的抑菌圈内
未长菌部分能否说明微生物细胞已杀死。
实验所需仪器与试剂
▪
移液管：1mL*2支*10=20材料 仪器
▪
▪ （3）紫外灯预热10~15min后，把盖有滤纸的平板 置紫外灯下，打开培养皿，紫外线照射20min，取 去纸，盖上皿盖。
▪ （4）37℃培养24h后观察结果，比较并记录两种菌 对紫外线的抵抗能力。
5、不同药物是杀菌试验
▪ （1）取培养18~20h的大肠杆菌和金黄色葡萄球菌斜面各1支， 分别加入4mL无菌生理盐水，用接冲环将菌苔轻轻刮下，振荡， 制成均匀的菌悬液。
▪ （2）取3个无菌培养皿，每个皿底写明菌名及测试药品名称。 ▪ （3）分别用无菌滴管加4滴菌液与相应的无菌培养皿中 ▪ （4）将融化并冷却至45~50℃的肉膏蛋白胨培养基倾入皿中约
15ml，迅速与菌液混合，冷凝，制成含菌平板。 ▪ （5）用镊子取分别土霉素、氯霉素、庆大霉素等的药敏试纸
片各一张，置于同一含菌平板。