微生物的生長(zhǎng)和控制專題知識(shí)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(zhǎng)影響因子34微生物之間關(guān)系36微生物生長(zhǎng)規(guī)律2微生物培養(yǎng)法概論3微生物生長(zhǎng)繁殖1微生物的生長(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第1頁(yè)2§4微生物生長(zhǎng)影響因子微生物生長(zhǎng)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(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第2頁(yè)3一、溫度普通來(lái)說(shuō)無(wú)芽孢細(xì)菌在水中加熱到100℃快速死亡。（一）高溫殺菌機(jī)理？1）蛋白質(zhì)、核酸變性2）細(xì)胞膜溶解細(xì)胞膜中脂類在高溫作用下溶解，“失血過(guò)多”1.高溫影響微生物的生長(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第3頁(yè)4（二）影響高溫殺菌原因細(xì)菌種類、含水量、芽孢有沒(méi)有、以及濕熱或干熱1）細(xì)菌種類如微生物的生長(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第4頁(yè)52）含水量細(xì)菌細(xì)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(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第5頁(yè)63）芽孢不一樣芽孢菌高溫耐受能力比較表微生物的生長(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第6頁(yè)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(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第7頁(yè)8濕熱滅菌溫度低時(shí)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(qiáng)于空氣；微生物的生長(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第8頁(yè)92.適宜溫度提問(wèn)：為何會(huì)存在適宜溫度？酶活性依據(jù)細(xì)菌適宜溫度不一樣，可將細(xì)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(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第9頁(yè)10廢水中細(xì)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(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第10頁(yè)113．低溫低溫——細(xì)胞結(jié)凍～最適溫度下限進(jìn)入休眠狀態(tài)提問(wèn)：？酶活性降低，造成代謝、遺傳普遍停滯；冰渣造成細(xì)胞膜破裂，失“血”過(guò)多膜細(xì)胞流動(dòng)性變差。一旦取得適宜溫度，即可恢復(fù)活性提問(wèn)：細(xì)胞內(nèi)外凍結(jié)易造成死亡，原因何在？微生物的生長(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第11頁(yè)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(yàn)室用冰箱4℃冷藏溫度保藏細(xì)菌或甘油、石蠟冷凍保留菌種微生物的生長(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第12頁(yè)13低溫下冷藏食物變質(zhì)

———嗜冷細(xì)菌（或霉菌）最適宜溫度在5～15℃之間。

—具備低溫活性酶

—細(xì)胞質(zhì)膜含有大量不飽和脂肪酸，在低溫下能保持半流動(dòng)性，使之能有效地集中必需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。嗜冷細(xì)菌秘密武器是什么？微生物的生長(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第13頁(yè)14二、pH影響大多數(shù)細(xì)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(xì)胞內(nèi)部因?yàn)榧?xì)胞膜屏蔽作用、磷酸鹽緩沖及細(xì)菌能動(dòng)調(diào)整，pH普通都保持中性，環(huán)境pH難以影響細(xì)胞內(nèi)pH改變。提問(wèn)：外界pH改變?cè)鯓訉?duì)細(xì)菌產(chǎn)生影響？1.影響細(xì)胞膜蛋白及胞外水解酶活性從而影響營(yíng)養(yǎng)物正常吸收與轉(zhuǎn)運(yùn)微生物的生長(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第14頁(yè)152.影響營(yíng)養(yǎng)物解離與吸收主要影響一些極性營(yíng)養(yǎng)物如脂肪酸、氨基酸以乙酸吸收為例，細(xì)菌表面帶有電荷，如“—”微生物的生長(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第15頁(yè)16一些細(xì)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(shí)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(shí)際上，凈化污(廢)水微生物適應(yīng)pH改變能力比較強(qiáng)，pH在6．5～8．5均可不加調(diào)整。微生物的生長(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第16頁(yè)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(shí)電壓高低,反應(yīng)物質(zhì)氧化性強(qiáng)弱。提問(wèn)：pH7.0,30℃條件下飽和Fe3+溶液中測(cè)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(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第17頁(yè)18通常怎樣測(cè)定水樣氧化還原電位？pH測(cè)定儀mv檔，其中一個(gè)惰性鉑絲電極與一個(gè)參比電極（如甘汞電極）提問(wèn)：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(jī)物、H2S等）含量微生物的生長(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第18頁(yè)19好氧活性污泥法控制在＋200～＋600mV是正常提問(wèn)：過(guò)低過(guò)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(guò)高，將不利于厭氧細(xì)菌生長(zhǎng)，應(yīng)改進(jìn)工藝降低水中溶解氧量。應(yīng)用微生物的生長(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第19頁(yè)20四、干燥細(xì)菌基本上是生活在水中生物。提問(wèn)：環(huán)境中過(guò)于干燥細(xì)菌怎樣生存？（在不受熱和其它外界原因干擾下）干燥細(xì)胞將處于長(zhǎng)久休眠狀態(tài)——用干燥法預(yù)防食物腐?。?xì)菌滋生）如方便面、干果、肉干、葡萄干等?！酶稍锓▉?lái)保留細(xì)菌，如將細(xì)菌放置在干燥沙土中能夠長(zhǎng)久保留。一旦提供潮氣則會(huì)很快復(fù)活。微生物的生長(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第20頁(yè)2110%NaClNaCl半透性——水分子自由經(jīng)過(guò)，其余分子擴(kuò)散速度受限五．滲透壓

———是不一樣溶液被半透膜隔離開(kāi)時(shí)，因?yàn)槟ぐ胪感约皟蓚?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(méi)有半透膜——液位不變，鹽擴(kuò)散V＝水?dāng)U散V

微生物的生長(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第21頁(yè)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(wèn)：水將從

滲透壓一方流向

滲透壓一方？低、高滲透壓可影響細(xì)菌生存：1.相同滲透壓溶液中細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)水含量穩(wěn)定，細(xì)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(jìn)行細(xì)菌稀釋分離稀釋液。微生物的生長(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第22頁(yè)232.高滲透壓溶液中提問(wèn)：哪些是高滲透壓溶液？細(xì)菌會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？濃溶液；質(zhì)壁分離—防腐（細(xì)菌滋生）如用5～30%鹽水腌咸菜、咸魚(yú)，用60～80%糖溶液做蜜餞等。—海洋對(duì)各種病原菌（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(wèn)：怎樣處理？沖稀;防垢劑;細(xì)菌基因改造；微生物的生長(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第23頁(yè)243.低滲透壓溶液提問(wèn)：細(xì)菌于其中會(huì)怎樣？如純水外界大量水流入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)，細(xì)胞膨脹，甚至破裂。綜合以上幾點(diǎn)，在微生物試驗(yàn)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(wú)菌蒸餾水。)微生物的生長(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第24頁(yè)25六．光線

1.陽(yáng)光提問(wèn)：通常細(xì)菌在陰暗環(huán)境中能夠更加好生長(zhǎng)，原因？包含陽(yáng)光和燈光紫外線（波長(zhǎng)0.1～400nm）普通細(xì)菌在紫外線下照射5min即能被殺死，芽孢則需10min。紫外線波長(zhǎng)在260nm左右者殺菌力最強(qiáng)提問(wèn)：殺菌機(jī)理？蛋白質(zhì)和核酸變性微生物的生長(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第25頁(yè)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(diǎn)——高能量，穿透力強(qiáng)已經(jīng)開(kāi)始被用于油田注水殺細(xì)菌(腐蝕性細(xì)菌)。殺菌機(jī)理——？高能量激發(fā)水分解產(chǎn)生O·自由基或H2O2等強(qiáng)氧化劑優(yōu)缺點(diǎn)——？一次性投資較大，但使用時(shí)成本較低，殺菌效果穩(wěn)定微生物的生長(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第26頁(yè)27七.超聲波提問(wèn)：超聲波——？超出人聽(tīng)覺(jué)能力上限20千Hz（波長(zhǎng)小于1.6cm)聲波(B超)人工起源—振動(dòng)頭幾乎全部細(xì)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(xì)胞破碎）機(jī)理？微生物的生長(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第27頁(yè)28八．化學(xué)藥劑指對(duì)細(xì)菌有抑制作用藥劑（對(duì)細(xì)菌生長(zhǎng)有利藥劑被歸于營(yíng)養(yǎng)物）1.無(wú)機(jī)藥劑（一）重金屬提問(wèn)：機(jī)理？與酶—SH結(jié)合，使酶變性低濃度時(shí)可作為細(xì)菌營(yíng)養(yǎng)物，高濃度則對(duì)細(xì)菌產(chǎn)生抑制。

微生物的生長(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第28頁(yè)29提問(wèn)：在遠(yuǎn)距離取水樣作檢測(cè)時(shí)，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(guò)程中微生物呼吸，盡可能保持水質(zhì)不變。微生物的生長(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第29頁(yè)30（二）氧化劑與酸堿提問(wèn)：機(jī)理？氧化細(xì)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(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第30頁(yè)312.有機(jī)藥劑（一）醇（中效）提問(wèn)：機(jī)理？（對(duì)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(xì)胞質(zhì)膜脂類物質(zhì)，進(jìn)而殺死微生物機(jī)體。微生物的生長(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第31頁(yè)321）乙醇體積分?jǐn)?shù)為70～80％乙醇?xì)⒕ψ顝?qiáng)。乙醇濃度過(guò)低或過(guò)純殺菌力差；提問(wèn)：過(guò)純？差提醒：革蘭氏染色（95％乙醇脫色）——可使細(xì)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(jìn)入菌體內(nèi)，故殺菌差。微生物的生長(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第32頁(yè)332）甲醇

甲醇?xì)⒕Σ睿瑢?duì)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(shí)慣用甲醇作碳源。3）其它醇丙醇、丁醇及其它高級(jí)醇?xì)⒕纫掖紡?qiáng)，但因?yàn)椴蝗苡谒蛔鳉⒕鷦?。微生物的生長(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第33頁(yè)342）合成洗滌劑陽(yáng)離子型洗滌劑（有機(jī)銨鹽）殺菌力強(qiáng)。非離子型洗滌劑沒(méi)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(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第34頁(yè)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(zhǎng)物質(zhì)抗生素有廣譜和狹譜之分提問(wèn)：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(yáng)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(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第35頁(yè)36抗生素對(duì)微生物影響有以下四方面：①抑制細(xì)胞壁形成青霉素抑制革蘭氏陽(yáng)性菌肽聚糖合成，進(jìn)而妨礙細(xì)胞壁合成；革蘭氏陰性菌細(xì)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?yàn)槲镔|(zhì)合成膨大，細(xì)胞壁不生長(zhǎng)，菌體脹破。微生物的生長(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第36頁(yè)37提問(wèn)：青霉素對(duì)人體有害嗎？為何？本身沒(méi)有。人和動(dòng)物細(xì)胞不具細(xì)胞壁，不含肽聚糖，所以不受青霉素?fù)p害。提問(wèn)：為何打青霉素先作皮試？5～6％人會(huì)有嚴(yán)重過(guò)敏反應(yīng)（免疫系統(tǒng)自殺行為）微生物的生長(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第37頁(yè)38②破壞微生物細(xì)胞膜多粘菌素中游離氨基與革蘭氏陰性菌細(xì)胞質(zhì)膜中磷酸根(P043—)結(jié)合，損傷其細(xì)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(shí)，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(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第38頁(yè)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(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第39頁(yè)401滅菌2消毒3防腐4化療一、基本概念微生物的生長(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第40頁(yè)411、滅菌（sterilization）

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

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

利用某種理化原因完全抑制霉腐微生物生長(zhǎng)繁殖從而到達(dá)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(lái)抑制宿主內(nèi)病原微生物生長(zhǎng)繁殖，借以到達(dá)治療傳染病一個(gè)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(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第42頁(yè)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(qiáng)3)蒸汽有潛熱存在微生物的生長(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第43頁(yè)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(zhǎng)和控制專題知識(shí)講座第44頁(yè)45(三)抗生素由生物在其生命活動(dòng)中產(chǎn)生一個(gè)次生代謝物，在低濃