微生物的生长及其控制

第三节影响微生物生长的主要因素

温度氧气

pH值温度对微生物生长的影响不同微生物的生长温度范围

从左到右：极度嗜冷微生物、嗜冷微生物、嗜温微生物、嗜热微生物、极度嗜热微生物氧气对微生物生长的影响按氧气需求划分微生物：专性好氧菌(strictaerobe)兼性厌氧菌(facultativeaerobe)微好氧菌(microaerophile)耐氧菌(aerotolerantanaerobe)厌氧菌(anacerobe)微生物对氧的不同耐受能力的解释

好氧生物因为有SOD，因此剧毒的超氧阴离子自由基（O2•－）被歧化成毒性稍低的H2O2，在过氧化氢酶的作用下，H2O2再变成无毒的H2O。Oxygenforgrowth用于厌氧菌培养的厌氧手套箱及培养箱pH对微生物生长的影响pH：(5-9)

最适pH

最低pH

最高pH微生物种类最低pH

最适pH

最高pH

大肠杆菌枯草芽孢杆菌金黄色葡萄球菌黑曲霉一般放线菌一般酵母菌

4.34.54.21.55.03.0

6.0—8.06.0—7.57.0—7.55.0—6.07.0—8.05.0—6.0

9.58.59.39.0108.0

pH的影响机理：影响营养物的离子化程度影响环境中有毒物质对微生物的毒性影响代谢反应中各种酶的活性第四节有害微生物的控制几个基本概念：灭菌(sterilization)

消毒(disinfection)

防腐(antisepsis)：防止或抑制霉腐微生物在食品等物质上的生长化疗(chemotherapy)：杀死或抑制宿主体内的病原微生物物理杀菌因素的代表——温度利用高温杀菌：焚烧灭菌干热灭菌干烤灭菌(160-180℃，1.5~2h)

灼烧灭菌煮沸消毒法湿热灭菌高压蒸汽灭菌法间歇灭菌法巴斯德消毒法高压蒸汽灭菌锅加水直接接触饱和水蒸气蒸汽流动畅通排尽冷空气缓慢减压压力为0时再打开，注意安全利用低温抑菌物理杀菌法——射线

紫外线、X射线、ɣ射线有杀死微生物的能力，但紫外线的穿透能力低，所以仅用于表面消毒和空气的消毒。物理除菌法——过滤除菌法

利用过滤方法阻留微生物，也可达到除菌的目的。用于澄清液体和气体的除菌。工业上常用过滤法大量制备无菌空气，供好氧微生物的培养过程使用对于一些不耐热的物料如氨基酸维生素等也可以用微滤除菌。抗微生物剂非选择性（对所有细胞均有毒性）有选择性（对病原微生物毒性更强）表面消毒剂(Disinfectant)抗代谢药物抗生素化学物质杀菌剂或抑菌剂：1.表面消毒剂重金属盐类：红汞有机化合物(酚类、醇类、酸类、醛类)氧化剂：过氧化物卤素及其化合物：表面活性剂：新洁尔灭肥皂染料：龙胆紫气体：环氧乙烷重金属：与细胞中含巯基酶结合，使酶失活酚：凝固菌体蛋白醇：蛋白质变性，溶解脂肪，脱水酸：破坏细胞膜和蛋白质醛：与蛋白质中的羧基和巯基反应卤素：氧化作用，[O]新生态氧使酶失活表面活性剂：降低表面张力，并浓缩在细胞表面，更易穿透细胞膜，干扰膜的正常功能染料：干扰细胞氧化过程环氧乙烷：使有机物烷化，酶失活一般规定：处理时间为10分钟，供试菌定为Salmonellatyphi（伤寒沙门氏菌）。

在临床上最早使用的消毒剂----石炭酸由于各种微生物化学制剂的杀菌机制各不相同，故石炭酸系数仅有一定的参考价值。待测消毒剂最高稀释度达到同效的石炭酸的最高稀释度石炭酸系数

=2.化学疗剂－抗代谢药物抗代谢药物：一类在化学结构上与细胞内必要代谢物的结构相似，并可干扰其正常代谢活动的化学物质。

叶酸磺胺嘌呤6-巯基嘌呤苯丙氨酸对氟苯丙氨酸尿嘧啶5-氟尿嘧啶胸腺嘧啶5-溴胸腺嘧啶

抗代谢药物的代表——磺胺类药物

前身：百浪多息prontosil

杜马克G.Domagk

：百浪多息治疗感染性溶血链球菌分离出有效成分：磺胺1934年，德国I.G.Farben染料厂的G.Domagk一种红色染料（prontosil），白鼠静脉注射，可治疗因链球菌引起的感染，但在体外却无作用。1935年，进一步证明prontosil对人的链球菌病也有效。法国人Trefouel和英国人Fullerprontosil在体内转化成了具有抑菌作用的磺胺磺胺药物是最早发现，也是最常见的化学疗剂，抗菌谱广，能治疗多种传染性疾病。大多数革兰氏阳性细菌、某些革兰氏阴性细菌、对放线菌也有一定的作用。G.Domagk因发明第一种治疗微生物疾病的“神药”获得了1939年的诺贝尔生理和医学奖磺氨类药物作用机理叶酸结构：对氨基苯甲酸(PABA)结构：磺胺结构：核苷酸磺胺作用机理

酶1酶2

二氢喋啶—二氢喋酸—二氢叶酸

PABAGlu

酶3

前体—四氢叶酸

嘌呤嘧啶磺胺TMP酶一：二氢蝶酸合成酶酶二：二氢叶酸合成酶酶三：二氢叶酸还原酶三甲基苄二氨嘧啶3.抗生素抗生素作用机理：抑制细胞壁的形成：青霉素等青霉素不能口服，它不耐酸，在胃中被降解影响细胞膜的功能：多粘菌素等干扰蛋白质合成：链霉素等阻碍核酸的合成：博莱霉素等作用