环境工程微生物学

1、l7.1 细菌的群体生长细菌的群体生长l7.2 基质浓度与微生物比生长速率的关系基质浓度与微生物比生长速率的关系l7.3 研究微生物生长的培养方法研究微生物生长的培养方法l7.4 微生物纯培养物的分离及生长的测定微生物纯培养物的分离及生长的测定l7.5 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l7.6 微生物生长的控制微生物生长的控制l微生物的生长微生物的生长(microbial growth)是指微生物吸是指微生物吸收营养物经代谢转化为自身细胞成使细胞体积收营养物经代谢转化为自身细胞成使细胞体积扩大或细胞质量增加的生物学过程。扩大或细胞质量增加的生物学过程。l微生物的繁殖微生物的

2、繁殖(microbial reproduction)系指微系指微生物长到一定阶段，由于细胞结构复制与重建生物长到一定阶段，由于细胞结构复制与重建并通过特定方式产生新个体并通过特定方式产生新个体个体数目增加个体数目增加的生物学过程。的生物学过程。 生长是一个量变生长是一个量变(个体由小到大或由轻到重个体由小到大或由轻到重)的过程；的过程；繁殖是一个质变繁殖是一个质变(新生命个体诞生新生命个体诞生)的过程。的过程。l微生物群体生长的研究更具有实际意义。微生物群体生长的研究更具有实际意义。l微生物的群体生长微生物的群体生长(group growth of microorganisms)是是指在一定时

3、间内细胞数量的增加。指在一定时间内细胞数量的增加。7.1.1 细菌的群体生长规律细菌的群体生长规律生长曲线生长曲线将一定数量的纯种微生物细胞接种于一定体积的液将一定数量的纯种微生物细胞接种于一定体积的液体培养基内，在一定条件下进行培养，以生长时间体培养基内，在一定条件下进行培养，以生长时间为横坐标，以细菌数目的对数值（或细胞生物量）为横坐标，以细菌数目的对数值（或细胞生物量）为纵坐标绘制的一条曲线称为生长曲线。为纵坐标绘制的一条曲线称为生长曲线。l延迟期延迟期(1ag phase)：又叫迟缓期、迟滞期或调整期，：又叫迟缓期、迟滞期或调整期，是细菌对新环境的适应过程。是细菌对新环境的适应过程。l

4、特点：分裂迟、代谢力强特点：分裂迟、代谢力强细胞数目不增加，但代谢十分活跃。细胞数目不增加，但代谢十分活跃。核酸含量增加，诱导酶大量产生，合成中间产物，核酸含量增加，诱导酶大量产生，合成中间产物，细胞体积增长很快，对环境变化较为敏感。细胞体积增长很快，对环境变化较为敏感。l对数期对数期(log phase)：又叫指数期或生长旺盛期。：又叫指数期或生长旺盛期。l特点：特点：细菌的繁殖速度最快，以几何级数增加，即按细菌的繁殖速度最快，以几何级数增加，即按2n的的速度增加。速度增加。细菌数目的增加与培养时间成正比。细菌数目的增加与培养时间成正比。细胞活性最大，细胞组分合成非常迅速，细菌生长细胞活性最

5、大，细胞组分合成非常迅速，细菌生长代谢十分旺盛，菌体有规律地高速繁殖，世代时间代谢十分旺盛，菌体有规律地高速繁殖，世代时间最短。最短。有毒代谢物积累很少，对不良因素的抵抗力很强，有毒代谢物积累很少，对不良因素的抵抗力很强，细胞死亡极少甚至不死亡。细胞死亡极少甚至不死亡。l单细胞增加一代所需要的时间称为世代时间单细胞增加一代所需要的时间称为世代时间(G)。已知：已知：t1时细菌数为时细菌数为X1；t2，繁殖，繁殖n代后的细菌数代后的细菌数X2=2nX1，计算世代时间，计算世代时间G：G=（t2-t1）/n n=3.3(logX2-logX1)G=（t2-t1）/(3.3logX2/X1)lG与培

6、养条件相关与培养条件相关如如E. coli，培养温度为，培养温度为21.5-21.8时，时，G=62.2min；37时，时，G=17min；超过；超过50时便不能生长。时便不能生长。l稳定期稳定期(stationary phase)：又叫最高生长期或平衡期。：又叫最高生长期或平衡期。l特点：特点：生长率下降并出现部分菌体死亡，繁殖率与死亡率生长率下降并出现部分菌体死亡，繁殖率与死亡率趋于平衡，活菌数保持相对稳定；趋于平衡，活菌数保持相对稳定；细菌代谢活力降低，细胞内开始贮藏物质；细菌代谢活力降低，细胞内开始贮藏物质；芽孢细菌的芽孢开始形成。芽孢细菌的芽孢开始形成。适合于收获大量的菌体。适合于收

7、获大量的菌体。 l衰亡期衰亡期(decline phase)：又称死亡期。：又称死亡期。l特点：特点：细菌代谢活力大大下降，死亡率明显增加，活菌数细菌代谢活力大大下降，死亡率明显增加，活菌数迅速减少，甚至按几何级数下降。迅速减少，甚至按几何级数下降。芽孢细菌已形成芽孢，菌体出现自溶现象芽孢细菌已形成芽孢，菌体出现自溶现象(即内源呼即内源呼吸吸)，并释放出氨基酸、酶及抗生素等产物；，并释放出氨基酸、酶及抗生素等产物；菌体细胞产生畸形，有的革兰染色阳性菌变为革兰菌体细胞产生畸形，有的革兰染色阳性菌变为革兰阴性菌。阴性菌。l以培养时间为横坐标，以活性污泥干重为纵坐标绘制以培养时间为横坐标，以活性污泥

8、干重为纵坐标绘制的曲线为活性污泥生长曲线；与细菌生长曲线类似；的曲线为活性污泥生长曲线；与细菌生长曲线类似；l还表示为微生物的代谢速率与食料微生物还表示为微生物的代谢速率与食料微生物(质量或浓质量或浓度度)的关系。的关系。 迟缓期和对数期迟缓期和对数期稳定期稳定期衰亡期衰亡期l1942年年法法学者莫诺特学者莫诺特(Monod)提出；提出；微生物比生长速率，时间微生物比生长速率，时间-1， 即单位生物量的增长速度，即单位生物量的增长速度，x为为微生物的浓度；微生物的浓度；max微生物的最大比生长速率，时微生物的最大比生长速率，时间间-1；S基质浓度（质量基质浓度（质量/容积）容积）Ks比生长速率

9、为最大比生长速率比生长速率为最大比生长速率一半时的基质浓度。一半时的基质浓度。dtdXX1SKSsmaxl7.3.1 微生物的分批培养微生物的分批培养(bath culture of microorganisms)分批培养是将微生物接种到一定体积的液体培养基分批培养是将微生物接种到一定体积的液体培养基中，使其在一定条件下生长繁殖的培养方法。中，使其在一定条件下生长繁殖的培养方法。特点特点l培养基一次加入不再更换且不予补充。培养基一次加入不再更换且不予补充。l微生物经历了一个细胞数量由少到多直至达到最微生物经历了一个细胞数量由少到多直至达到最大数量，而后又从多到少直至衰减死亡的生长过大数量，而后

10、又从多到少直至衰减死亡的生长过程，程，l序批式间歇曝气序批式间歇曝气(SBR)是分批培养的具体应用。是分批培养的具体应用。l微生物的连续培养微生物的连续培养(continuous culture of microorganisms)：在微生物的整个培养：在微生物的整个培养期间，通过一定的方式使微生物能以恒期间，通过一定的方式使微生物能以恒定的比生长速率增长并能持续生长下去定的比生长速率增长并能持续生长下去的一种培养方法。的一种培养方法。恒浊连续培养：控制流速使菌液浊度恒浊连续培养：控制流速使菌液浊度维持恒定；用于发酵工业。维持恒定；用于发酵工业。恒化连续培养：控制培养基中某种营恒化连续培养：控

11、制培养基中某种营养物质的浓度保持恒定，使细菌的比养物质的浓度保持恒定，使细菌的比生长速率保持恒定；大部分用于污水生长速率保持恒定；大部分用于污水生物处理生物处理(SBR法除外法除外) 。l7.4.1 纯培养物的分离纯培养物的分离 (1)稀释平皿分离法稀释平皿分离法l(2)划线分离：将已灭菌的培养基待溶化后倒入无菌平划线分离：将已灭菌的培养基待溶化后倒入无菌平皿内，凝固后，用接种环沾取少许待分离的样品，在皿内，凝固后，用接种环沾取少许待分离的样品，在无菌条件下，于培养基表面进行扇形、方格等不同形无菌条件下，于培养基表面进行扇形、方格等不同形式的划线，使微生物得以分散，经保温培养一定时间式的划线，

12、使微生物得以分散，经保温培养一定时间后，可出现单个菌落。照此方法重复划线便可获得纯后，可出现单个菌落。照此方法重复划线便可获得纯种。种。l(2)划线分离：划线分离：斜线法曲线法方格法放射法四格法l(3)选择分离：利用微生物所需营养物质、环境条件等选择分离：利用微生物所需营养物质、环境条件等的差异性，创造条件以达到分离纯种的目的；的差异性，创造条件以达到分离纯种的目的；如若筛选厌氧菌必须创造无氧环境，以限制好氧茵如若筛选厌氧菌必须创造无氧环境，以限制好氧茵的生长。的生长。l7.4.2.1 细胞数目的测定细胞数目的测定(1)平板稀释活菌计数法平板稀释活菌计数法 l菌落数即代表样品中的活菌数。菌落数

13、即代表样品中的活菌数。l使用较广，但存在不足：使用较广，但存在不足： 从理论上一个菌落是由一个活细胞发育而成的，但从理论上一个菌落是由一个活细胞发育而成的，但事实上有时两个或多个细胞连在一起也形成一个菌落；事实上有时两个或多个细胞连在一起也形成一个菌落； 有的细菌分裂迟缓或生长缓慢，形成的菌落很小，有的细菌分裂迟缓或生长缓慢，形成的菌落很小，甚至长出较晚，易漏掉；甚至长出较晚，易漏掉； 由于操作过程中造成的意外损伤，如培养基过热致由于操作过程中造成的意外损伤，如培养基过热致使细胞死亡等，会带来较大的误差。使细胞死亡等，会带来较大的误差。l在显微镜下用计数器直接计数细胞的方法。在显微镜下用计数器

14、直接计数细胞的方法。血球计数器：计数酵母菌、霉菌孢子、藻类及原生血球计数器：计数酵母菌、霉菌孢子、藻类及原生动物等个体较大的微生物；动物等个体较大的微生物；细菌计数片或细菌计数片或Potraff Hausser计数器：计数细菌等计数器：计数细菌等较小的细胞较小的细胞支持盖玻片的脊从这里加入样品。小心操作避免溢流；在盖玻片与计数板之间有0.02mm的高度；25个大方格，面积1mm2。计算室体积0.02mm3。显微观察计数；计数大方格中的所有细胞，选择几个方格进行计数，最后算平均值。（这里有12个细胞）计算每升样品中的细胞数：12个细胞25方格50103=1.5107细胞数/mm2细胞数/mm3细

15、胞数/mm3 (ml)显微镜直接计数法：利用涂片面积与视野面积之显微镜直接计数法：利用涂片面积与视野面积之比来计算出样品中微生物量比来计算出样品中微生物量A、计算视野面积、计算视野面积B、在载玻片中部划正方形、在载玻片中部划正方形C、取、取0.01ml稀释菌液涂片、稀释菌液涂片、固定、染色固定、染色D、观察计数、观察计数 2cm显微镜直接计数法显微镜直接计数法2cm个个/mL=每个视野的平均菌数每个视野的平均菌数 100稀释倍数稀释倍数涂片面积涂片面积一个视野面积一个视野面积l将灭菌的滤膜安装于滤器上，取适量水样放入过滤器漏将灭菌的滤膜安装于滤器上，取适量水样放入过滤器漏斗内过滤，将过滤面向上

16、放于平板培养基上培养，计算斗内过滤，将过滤面向上放于平板培养基上培养，计算膜上菌落数膜上菌落数10-1原液10ml10-110-210-310-410-510-61ml1ml1ml1ml1ml10-210-310-410-510-63+3+2+1+0+数量指标数量指标321，查表得到，查表得到MPN值值l悬液中细胞浓度与浊度成正比，与透光度成反比。悬液中细胞浓度与浊度成正比，与透光度成反比。l用光电比色计测定菌悬液，以光密度值表示菌液的细胞浓度。用光电比色计测定菌悬液，以光密度值表示菌液的细胞浓度。滤光片入射光 l0含细胞的样品透射光 l光电池(测试投射光 l)记录器单位分光光度计-光密度（O

17、D）=Logl0/l1、标准曲线的绘制：用一、标准曲线的绘制：用一系列已知菌数的菌悬液测系列已知菌数的菌悬液测定吸光度，作出吸光度定吸光度，作出吸光度-菌菌数的标准曲线。数的标准曲线。2、测出未知菌悬液的吸光、测出未知菌悬液的吸光度，从标准曲线中查出相度，从标准曲线中查出相对应的菌数。对应的菌数。注意：待测样品颜色太注意：待测样品颜色太深或含其它悬浮物较多深或含其它悬浮物较多时，不宜使用此法时，不宜使用此法 细胞数目或干重细胞数目或干重 l(1)干物质的测定干物质的测定通常细菌干重约占湿重的通常细菌干重约占湿重的1514，即，即lmg干菌干菌体相当于体相当于45mg湿菌体，约含湿菌体，约含41

18、095109个菌个菌体。体。l(2)DNA含量的测定含量的测定 每个细菌平均含每个细菌平均含DNA 8.410-6g，据此，通过，据此，通过DNA含量还可换算出菌体的数量。含量还可换算出菌体的数量。l(3)含氮量的测定含氮量的测定 蛋白质含氮量为蛋白质含氮量为16%，一般细菌中蛋白质含量约为，一般细菌中蛋白质含量约为菌体干重的菌体干重的65%，有的仅约为，有的仅约为14%。蛋白质总量蛋白质总量=含氮量含氮量6.25细胞总量细胞总量=蛋白质总量蛋白质总量65%蛋白质总量蛋白质总量l.54 l7.5.1 温度温度最适生长温度是微生物生长繁殖最快的温度；最适生长温度是微生物生长繁殖最快的温度；最低生

19、长温度是微生物生长繁殖速度最低的温度，最低生长温度是微生物生长繁殖速度最低的温度，若再低于这个温度微生物则不能生长；若再低于这个温度微生物则不能生长；最高生长温度是微生物生长繁殖的最高温度界限，最高生长温度是微生物生长繁殖的最高温度界限，高于这个温度，微生物不能进行生长繁殖，甚至趋高于这个温度，微生物不能进行生长繁殖，甚至趋于解体死亡于解体死亡 l低温微生物低温微生物(psychrophilic microorganism)(嗜冷微生物嗜冷微生物)l中温微生物中温微生物(mesophilic microorganism)l高温微生物高温微生物(thermophilic microorganis

20、m)(嗜热微生物嗜热微生物)微生物类型微生物类型温度范围温度范围所处环境所处环境最低温度最低温度最适温度最适温度最高温度最高温度低温微生物低温微生物-5010202530南北两极、海洋、冷泉、南北两极、海洋、冷泉、冷库等冷库等中温微生物中温微生物102025374050土壤、根际、人体及温血土壤、根际、人体及温血动物动物高温微生物高温微生物233050607090温泉、堆肥、土表等高温温泉、堆肥、土表等高温环境环境l既能抑制微生物又能杀死部分微生物。既能抑制微生物又能杀死部分微生物。低温抑制作用的原因是菌体内的水分冻结，无法进低温抑制作用的原因是菌体内的水分冻结，无法进行生化反应，甚至有些大分

21、子物质，如酶蛋白、核行生化反应，甚至有些大分子物质，如酶蛋白、核糖体等因低温导致松散而失活。糖体等因低温导致松散而失活。低温致死微生物的原因是细胞内的水分形成冰晶，低温致死微生物的原因是细胞内的水分形成冰晶，使细胞脱水，原生质的胶体状态遭到破坏。冰晶还使细胞脱水，原生质的胶体状态遭到破坏。冰晶还会对菌体造成物理损伤。会对菌体造成物理损伤。l低温能降低微生物的代谢活性，因此，低温下可以保低温能降低微生物的代谢活性，因此，低温下可以保藏食品；藏食品；l但低温不能用来消毒和灭菌。但低温不能用来消毒和灭菌。l当环境温度超过了微生物的最高生长温度时，就会导当环境温度超过了微生物的最高生长温度时，就会导致

22、微生物死亡，而且随着温度的升高死亡加快。致微生物死亡，而且随着温度的升高死亡加快。幼龄比老龄菌对高温更为敏感；幼龄比老龄菌对高温更为敏感；无芽孢的细菌、霉菌、酵母菌的营养细胞无芽孢的细菌、霉菌、酵母菌的营养细胞5065l0min便可便可死亡，死亡，100几分钟死亡；几分钟死亡；放线菌的营养细胞放线菌的营养细胞7580l0min死亡，抗热性较强；死亡，抗热性较强；酵母菌和霉菌的孢子酵母菌和霉菌的孢子7080l0min死亡；死亡；细菌芽孢在细菌芽孢在100以下难以致死，超过以下难以致死，超过l00时需要十几分钟、时需要十几分钟、几十分钟，甚至几十小时才能死亡。几十分钟，甚至几十小时才能死亡。细菌种

23、类细菌种类湿热灭菌温度湿热灭菌温度致死时间致死时间min煮沸致死时间煮沸致死时间min枯草芽孢杆菌枯草芽孢杆菌1006l760肉毒梭菌肉毒梭菌12012110360蜡状芽孢杆菌蜡状芽孢杆菌1006炭疽芽孢杆菌炭疽芽孢杆菌1055l0几种芽孢杆菌的致死温度和时间几种芽孢杆菌的致死温度和时间 l 微生物高温致死的原因：微生物高温致死的原因：细胞内的酶遇热失活，不能进行正常的代谢；细胞内的酶遇热失活，不能进行正常的代谢；非酶蛋白和核酸等细胞成分的破坏；非酶蛋白和核酸等细胞成分的破坏；细胞膜中脂类的热溶解使膜出现小孔，细胞内含细胞膜中脂类的热溶解使膜出现小孔，细胞内含物泄漏。物泄漏。l(1)不同微生物

24、要求的不同微生物要求的pH值值微生物种微生物种类类 pH值值微生物种微生物种类类 pH值值最低最低 最适最适最高最高最低最低最适最适最高最高细菌细菌5.07.08.010.0霉菌霉菌1.53.06.09.0放线菌放线菌5.07.58.010.0原生动物原生动物5.06.58.09.0酵母菌酵母菌3.05.06.08.0l导致细胞膜电荷的改变导致细胞膜电荷的改变影响细胞膜对某些离子性影响细胞膜对某些离子性化合物的选择透性化合物的选择透性影响微生物对营养物质的吸收。影响微生物对营养物质的吸收。l直接影响酶的活性。酶活性直接影响酶的活性。酶活性l影响环境中营养物的解离状态及所带电荷的性质。影响环境中

25、营养物的解离状态及所带电荷的性质。l因为细菌表面带有负电荷，中性分子易进入细胞，因为细菌表面带有负电荷，中性分子易进入细胞，离子化合物难以进入。离子化合物难以进入。lpH值变化时就会影响某些营养物值变化时就会影响某些营养物(如氨、磷酸盐如氨、磷酸盐等等)的可利用性。的可利用性。l有些微生物分解糖类物质产生有机酸有些微生物分解糖类物质产生有机酸如丁酸梭菌分解葡萄糖产生丁酸，使如丁酸梭菌分解葡萄糖产生丁酸，使pH值降低；值降低；l含氮有机物被微生物降解后产生氨等碱性物质，使含氮有机物被微生物降解后产生氨等碱性物质，使pH值上升；值上升；l细胞选择性吸收离子性物质而引起细胞选择性吸收离子性物质而引起

26、pH值的改变值的改变如以如以NaNO3作氮源时，作氮源时，NO3-被吸收后，被吸收后，pH值会上升；值会上升；以（以（NH4)2SO4作氮源时，作氮源时，NH4+被吸收后，被吸收后，pH值会下降。值会下降。l加加pH缓冲剂进行控制缓冲剂进行控制pH的变化。的变化。l好氧微生物：适宜的值为好氧微生物：适宜的值为+0.3+0.4V，0.1V以上进行好氧呼吸，以上进行好氧呼吸，0.1V以下进行以下进行无氧发酵。无氧发酵。l活性污泥系统：活性污泥系统：+0.2+0.6V；厌氧消；厌氧消化池以化池以-0.1-0.2V为宜。为宜。l好氧微生物，通入空气或投加氧化剂以好氧微生物，通入空气或投加氧化剂以提高氧

27、化还原电位；培养厌氧微生物时，提高氧化还原电位；培养厌氧微生物时，加入还原性物质以降低氧化还压电位。加入还原性物质以降低氧化还压电位。l影响氧化还原电位的因素很多，有氧分影响氧化还原电位的因素很多，有氧分压、氢分压、压、氢分压、pH值等。值等。基质基质 黄素蛋白黄素蛋白 铁铁-硫蛋白硫蛋白泛醌泛醌细胞色素细胞色素细胞色素细胞色素细胞色素细胞色素还原电位（还原电位（V）-0.42 H2l(1)专性好氧微生物，只有在有氧分子存在的条件下才专性好氧微生物，只有在有氧分子存在的条件下才能正常生活的微生物，称为专性好氧微生物。能正常生活的微生物，称为专性好氧微生物。如污水好氧生物处理的进水如污水好氧生物

28、处理的进水BOD5是是0.20.3gL，曝气池混合液悬浮固体为曝气池混合液悬浮固体为23gL时，溶解氧维持时，溶解氧维持在在34mgL为宜。为宜。l只有在无氧条件下才能生长的微生物称为专性厌氧微只有在无氧条件下才能生长的微生物称为专性厌氧微生物。生物。l专性厌氧微生物只有脱氢酶系统，分子氧对它们具有专性厌氧微生物只有脱氢酶系统，分子氧对它们具有致死作用，其原因是：致死作用，其原因是：当环境中有氧时，从基质脱下的氢还原当环境中有氧时，从基质脱下的氢还原NAD产生产生NADH2，NADH2与与O2直接作用生成直接作用生成H2O2；O2分子直接进入菌体后可转化成游离的分子直接进入菌体后可转化成游离的

29、O2-。H2O2和和O2-均有强烈的毒害作用而专性厌氧微生物均有强烈的毒害作用而专性厌氧微生物恰又缺乏清除恰又缺乏清除H2O2的过氧化氢酶和破坏的过氧化氢酶和破坏O2-的氧化的氧化物歧化酶，因而中毒死亡。物歧化酶，因而中毒死亡。l既能在有氧条件下生活，又能在无氧条件下生活的微既能在有氧条件下生活，又能在无氧条件下生活的微生物，称为兼性好氧微生物或称为兼性厌氧微生物。生物，称为兼性好氧微生物或称为兼性厌氧微生物。l这类微生物具有氧化酶和脱氢酶系统。有氧时，氧化这类微生物具有氧化酶和脱氢酶系统。有氧时，氧化酶系统工作；无氧时，氧化酶系统变钝，脱氢酶系统酶系统工作；无氧时，氧化酶系统变钝，脱氢酶系统

30、工作。工作。如酵母菌，在有氧情况下，将葡萄糖彻底氧化成如酵母菌，在有氧情况下，将葡萄糖彻底氧化成CO2和和H2O；在无氧情况下，发酵葡萄糖产生大量；在无氧情况下，发酵葡萄糖产生大量的乙醇。的乙醇。l有些重金属微生物生命活动不可缺少的成分，有的参有些重金属微生物生命活动不可缺少的成分，有的参与酶的组成，有的是细胞的结构成分。与酶的组成，有的是细胞的结构成分。l当环境中金属离子浓度比较高时，就会对微生物产生当环境中金属离子浓度比较高时，就会对微生物产生抑制作用。抑制作用。l有些重金属不是微生物所需要的，只要存在，对微生有些重金属不是微生物所需要的，只要存在，对微生物就产生不利影响。物就产生不利影响

31、。l7.6.1 物理方法的控制物理方法的控制7.6.1.1 高温灭茵消毒高温灭茵消毒l灭菌是指将所有微生物灭菌是指将所有微生物(包括芽孢包括芽孢)全部彻底消灭全部彻底消灭的物理或化学方法；的物理或化学方法；l消毒是指杀死全部病原微生物消毒是指杀死全部病原微生物(主要是营养细胞主要是营养细胞)的物理或化学方法。的物理或化学方法。l (1)高温灭菌法高温灭菌法湿热灭菌湿热灭菌在相同温度下湿热比干热杀菌效果好在相同温度下湿热比干热杀菌效果好l因蛋白质含水量越多，其凝固温度越低。因此，因蛋白质含水量越多，其凝固温度越低。因此，湿热中菌体吸收水分，蛋白质易凝固湿热中菌体吸收水分，蛋白质易凝固l湿热的穿透

32、力和热传导力比干热大湿热的穿透力和热传导力比干热大l湿热蒸汽存有潜热，蒸汽变为液体时放出的潜热湿热蒸汽存有潜热，蒸汽变为液体时放出的潜热能迅速提高灭菌物体的温度，从而增加灭菌；能迅速提高灭菌物体的温度，从而增加灭菌；l高压蒸汽灭菌法：是将待灭高压蒸汽灭菌法：是将待灭菌的物品放在一个密闭的高菌的物品放在一个密闭的高压蒸汽锅内，加热后，高压压蒸汽锅内，加热后，高压锅隔套间的水沸腾产生大量锅隔套间的水沸腾产生大量的蒸汽，待水蒸气急剧地将的蒸汽，待水蒸气急剧地将锅内冷空气自排气阀中驱尽锅内冷空气自排气阀中驱尽后，将排气阀关闭，继续加后，将排气阀关闭，继续加热，锅内充满饱和蒸汽。热，锅内充满饱和蒸汽。l

33、间歇灭菌：是用流通蒸汽反复几次处理的灭菌方法，间歇灭菌：是用流通蒸汽反复几次处理的灭菌方法，适用于不耐热的药品、营养物、特殊培养基适用于不耐热的药品、营养物、特殊培养基(如含糖如含糖培养基培养基)等。等。将物品置于阿诺氏灭菌器、蒸锅或蒸笼中，常压将物品置于阿诺氏灭菌器、蒸锅或蒸笼中，常压下下100灭菌灭菌1530min，可杀死营养细胞；，可杀死营养细胞；冷却后，置于冷却后，置于2837保温过夜，使未杀死的芽保温过夜，使未杀死的芽孢萌发成营养体；孢萌发成营养体；再以同样的方法加热处理。再以同样的方法加热处理。如此反复三次，可杀死全部芽孢及营养细胞。如此反复三次，可杀死全部芽孢及营养细胞。l干热灭

34、菌干热灭菌 将待灭菌的物品将待灭菌的物品(主要是接种环主要是接种环和接种针等和接种针等)在火焰上直接灼烧在火焰上直接灼烧以杀死菌体，此法灭菌彻底；以杀死菌体，此法灭菌彻底；在烘干箱中利用热空气对金属器在烘干箱中利用热空气对金属器皿、玻璃器皿等耐热物品进行灭皿、玻璃器皿等耐热物品进行灭菌，一般将温度调到菌，一般将温度调到l60，灭，灭菌菌l2h。l加热消毒法，物品煮沸加热消毒法，物品煮沸l5min以上可杀死细菌所以上可杀死细菌所有的营养细胞和部分芽有的营养细胞和部分芽孢。若延长煮沸时间，孢。若延长煮沸时间，并在水中加入并在水中加入l%碳酸钠碳酸钠或或2%5%石炭酸，效石炭酸，效果更佳。果更佳。l

35、干燥会使细胞休眠状态。干燥会使细胞休眠状态。l干燥对微生物产生的影响与微生物的种类有关。干燥对微生物产生的影响与微生物的种类有关。酵母菌干燥时可存活数月；酵母菌干燥时可存活数月；产荚膜菌、芽孢杆菌、真菌的孢子抗干燥能力很强，产荚膜菌、芽孢杆菌、真菌的孢子抗干燥能力很强，可存活数月至数年；可存活数月至数年；而有些微生物，如淋病球菌、醋酸菌对干燥敏感，而有些微生物，如淋病球菌、醋酸菌对干燥敏感，很快就会死亡。很快就会死亡。l干燥对微生物的影响还与环境中营养物、氧气、温度干燥对微生物的影响还与环境中营养物、氧气、温度等有关。等有关。l通过空间传递的能量称为辐射。通过空间传递的能量称为辐射。不同波长辐

36、射与杀菌作用的关系不同波长辐射与杀菌作用的关系 260nml紫外线的杀菌机理：紫外线的杀菌机理：蛋白质在蛋白质在280nm处有强烈的吸收，辐射能影响酶处有强烈的吸收，辐射能影响酶和蛋白质的合成，影响正常代谢；和蛋白质的合成，影响正常代谢；在有氧情况下，微生物经紫外线的作用可产生在有氧情况下，微生物经紫外线的作用可产生H2O2，由于的强氧化作用，导致细胞死亡；，由于的强氧化作用，导致细胞死亡；核酸在核酸在260nm处对紫外线的吸收很强，可引起核处对紫外线的吸收很强，可引起核酸结构的改变，产生致死作用。其中，核酸中嘧啶酸结构的改变，产生致死作用。其中，核酸中嘧啶碱基比嘌呤对紫外线更敏感，易形成胸腺

37、嘧啶二聚碱基比嘌呤对紫外线更敏感，易形成胸腺嘧啶二聚体体(T-T)，使双链，使双链DNA不能正常复制，导致细胞死不能正常复制，导致细胞死亡。亡。l(1)在等渗溶液中，微生物正常生长、繁殖。在等渗溶液中，微生物正常生长、繁殖。微生物实验中或注射用的微生物实验中或注射用的0.85%的生理盐水即等渗的生理盐水即等渗盐水。盐水。l(2)在低渗溶液中，菌体因吸收水分而膨胀甚至破裂；在低渗溶液中，菌体因吸收水分而膨胀甚至破裂；l(3)在高渗溶液中，造成质壁分离，微生物停止代谢或在高渗溶液中，造成质壁分离，微生物停止代谢或死亡。死亡。l人们常利用高渗透压溶液，如高浓度的盐或糖保存食人们常利用高渗透压溶液，如

38、高浓度的盐或糖保存食品。品。盐的浓度一般为盐的浓度一般为10%15%，糖的浓度为，糖的浓度为50%70%。l7.6.2.1 无机化合物无机化合物碱具有杀菌作用。碱具有杀菌作用。lG-细菌比细菌比G+细菌敏感；细菌敏感；lKOH， NaOH， Na2CO3是常用的碱类杀菌剂。是常用的碱类杀菌剂。 利用利用30%的的NaOH溶液处理溶液处理l0min，即可杀死，即可杀死芽孢；消灭细菌营养体可采用芽孢；消灭细菌营养体可采用2%4% NaOH的溶液；的溶液； Na2CO3杀菌力很弱，主要用作辅助消毒剂。杀菌力很弱，主要用作辅助消毒剂。l7.6.2.1 无机化合物无机化合物硫酸铜是杀藻剂硫酸铜是杀藻剂l

39、每升水投加每升水投加0.30.5mg，多数藻类几天内便被杀死。，多数藻类几天内便被杀死。l测定测定DO时，常加入时，常加入0.1%l%硫酸铜抑制微生物的呼吸。硫酸铜抑制微生物的呼吸。二氯化汞是常用的消毒剂二氯化汞是常用的消毒剂l(1:500)(1:2000)的升汞溶液对多数细菌有致死作用。的升汞溶液对多数细菌有致死作用。银、铅等对微生物都有杀伤作用银、铅等对微生物都有杀伤作用l0.1%l%硝酸银用于皮肤消毒硝酸银用于皮肤消毒l用用0.1%0.5%的铅盐溶液浸泡微生物几分钟内即可死亡。的铅盐溶液浸泡微生物几分钟内即可死亡。l(1)醇醇 醇是脱水剂，可使蛋白质脱水变性醇是脱水剂，可使蛋白质脱水变性

40、醇是脂溶剂，能溶解细胞膜上的脂类而损伤细胞膜。醇是脂溶剂，能溶解细胞膜上的脂类而损伤细胞膜。醇的杀菌力随分子量的增加而增加，即甲醇醇的杀菌力随分子量的增加而增加，即甲醇乙醇乙醇丙醇丙醇丁醇丁醇戊醇戊醇。乙醇常用作消毒剂。乙醇常用作消毒剂。l70%的乙醇杀菌效果最好，过高或过低均无作用。的乙醇杀菌效果最好，过高或过低均无作用。l无水乙醇起不到杀菌作用。无水乙醇起不到杀菌作用。l乙醇可用于微生物实验室一些用具，如载玻片、玻棒的消乙醇可用于微生物实验室一些用具，如载玻片、玻棒的消毒。毒。l(2)酚酚(石炭酸石炭酸) 酚具有表面活性剂的作用，可破坏细胞膜，使细胞内酚具有表面活性剂的作用，可破坏细胞膜，

41、使细胞内容物溢出容物溢出其主要作用是引起蛋白质变性。其主要作用是引起蛋白质变性。 酚的浓度酚的浓度% 作作 用用 酚的浓度酚的浓度% 作作 用用0.1抑制细菌生长抑制细菌生长3.05.0几分钟杀死细菌几分钟杀死细菌0.51.0皮肤消毒皮肤消毒5.0喷雾消毒空气喷雾消毒空气1.020min内杀死细菌内杀死细菌不同浓度酚的杀菌作用不同浓度酚的杀菌作用 l(2)酚酚甲酚的杀菌力是酚的几倍，甲酚与肥皂的混合液甲酚的杀菌力是酚的几倍，甲酚与肥皂的混合液来苏儿来苏儿具有很好的消毒效果。具有很好的消毒效果。3%5%的溶液可用于桌面、皮肤等的溶液可用于桌面、皮肤等的消毒。的消毒。l(3)甲醛甲醛市售的福尔马林

42、，即市售的福尔马林，即37%40%的甲醛溶液，具有很好的杀的甲醛溶液，具有很好的杀菌作用，菌作用，通常用通常用l0%的溶液熏蒸消毒无菌室、厂房等。的溶液熏蒸消毒无菌室、厂房等。l(4)染料染料结晶紫结晶紫l200000 1300000对对G+细菌有抑制作用，而对细菌有抑制作用，而对G-细菌需浓缩十倍才有抑制效应；细菌需浓缩十倍才有抑制效应；1100000浓度的孔雀绿可抑制金黄色葡萄球菌浓度的孔雀绿可抑制金黄色葡萄球菌(G+)，而，而l30000的可抑制大肠杆菌的可抑制大肠杆菌(G-)。l(5)表面活性剂表面活性剂降低溶液表面张力的物质叫表面活性剂，即去垢剂。降低溶液表面张力的物质叫表面活性剂，

43、即去垢剂。能吸附于菌体表面，改变细胞壁的通透性，造成细能吸附于菌体表面，改变细胞壁的通透性，造成细胞内物质多泄，致菌体死亡。胞内物质多泄，致菌体死亡。l阳离子表面活性剂阳离子表面活性剂(如新洁尔灭如新洁尔灭)：可作用于几乎所有的微：可作用于几乎所有的微生物，效力较高，无刺激，一般用于皮肤、机械等的消毒；生物，效力较高，无刺激，一般用于皮肤、机械等的消毒；l阴离子表面活性剂阴离子表面活性剂(如肥皂、十二碳硫酸钠如肥皂、十二碳硫酸钠) 肥皂是温和的杀菌剂，只对少数细菌，如肺炎球菌和链球菌肥皂是温和的杀菌剂，只对少数细菌，如肺炎球菌和链球菌有效，而对有效，而对G-细细 菌、芽孢、葡萄球菌等均无效菌、

44、芽孢、葡萄球菌等均无效 十二碳硫酸钠是很好的杀菌剂，特别是对致病性球菌作用更十二碳硫酸钠是很好的杀菌剂，特别是对致病性球菌作用更显著显著l抗生素系指由微生物、动植物产生的或用化学法合成抗生素系指由微生物、动植物产生的或用化学法合成的、对特异微生物的生长有抑铡杀灭作用的化合物。的、对特异微生物的生长有抑铡杀灭作用的化合物。l抗生素具有选择性，即抗生素的作用对象有一定的范抗生素具有选择性，即抗生素的作用对象有一定的范围，这种作用范围称为抗生素的围，这种作用范围称为抗生素的“抗菌谱抗菌谱”。只对少数细菌有作用的只对少数细菌有作用的(如青霉素只作用于如青霉素只作用于G+细菌细菌)称为窄谱称为窄谱抗生素；抗生素；既对既对G+细菌又对细菌又对G-细菌有作用的称为广谱抗生素细菌有作用的称为广谱抗生素l抗生素与消毒剂的作用方式不同。抗生素与消毒剂的作用方式不同。消毒剂主要是通过物理、化学方式使菌体蛋白沉淀变性；消毒剂主要是通过物理、化学方式使菌体蛋白沉淀变性；抗生素主要是通过生化作用干扰菌体代谢的某些环节或酶系抗生素主要是通过生化作用干扰菌体代谢的某些环节或酶系统。统。 l影响蛋白质的合成影响蛋白质的合成 如