(2)第五章-第三节-第五节-其他不利环境因子对微生物的影响

第三节其他不利环境因子对微生物的影响一、紫外辐射和电离辐射对微生物的影响二、超声波对微生物的影响三、重金属对微生物的影响四、极端温度对微生物的影响五、极端pH对微生物的影响六、干燥对微生物的影响七、一些有机物对微生物的影响八、抗生素对微生物的影响

环境中存在许多对微生物不利的环境因子：

不利的环境因子极端温度极端pH重金属卤素紫外辐射电离辐射超声波表面活性剂

一、紫外辐射和电离辐射对微生物的影响

(一)紫外辐射(UV)对微生物的影响

紫外辐射是阳光中的一部分，强烈的阳光能杀菌是由于紫外辐射对微生物有致死作用。紫外辐射的波长范围是200～390nm，以波长260nm左右的紫外辐射杀菌力最强。

极端致死性短波长紫外辐射不能透过地球大气层，所以，飘到极高处的微生物或被带到太空去的火箭外的微生物才很快被紫外辐射杀死，阳光通过大气层到达地球表面的紫外辐射波长为287～390nm，所以，散射阳光的杀菌力弱。

紫外辐射对微生物的致死作用

微生物细胞中的核酸、嘌呤、嘧啶及蛋白质对紫外辐射有特别强的吸收能力。DNA和RNA对紫外辐射的吸收峰在260nm处，蛋白质对紫外辐射的吸收峰在280nm处。紫外辐射引起

DNA链上两个邻近的胸腺嘧啶分子形成胸腺嘧啶二聚体(T＝T)，致使DNA不能复制，导致微生物死亡。紫外线（波长0.1～400nm）

一般细菌在紫外线下照射5min即能被杀死，芽孢则需10min。紫外线波长在260nm左右者杀菌力最强

提问：杀菌机理？

蛋白质和核酸变性

光复活：经紫外辐射照射的菌体或孢子悬液，随即暴露于蓝色区域可见光下，有一部分受损伤的细胞可恢复其活力，这种现象叫光复活。复活的程度与暴露于可见光下的时间、强度及温度有关。光复活作用最有效的可见光波长为510nm。

光使被紫外辐射破坏的DNA中T＝T(胸腺嘧啶二聚体)恢复成正常的DNA。先由处于DNA链上的酶在损伤区域的两端将磷酸二酯键水解，从而切掉受损伤的一段DNA成分。然后，在另一些酶催化下，将相同成分的新核苷酸插入，由连接酶连接好，形成正常的DNA。

暗复活：在黑暗条件下对损伤DNA链的修复。由于微生物的DNA被紫外辐射破坏后还能修复，所以，微生物没有被灭活。只有当某一剂量的紫外辐射对DNA的损伤力比修复酶对损伤DNA的修复力大得多时，才导致微生物死亡。

不同种的微生物或微生物的不同生长阶段对紫外辐射的抵抗力不同。G-菌对紫外辐射最敏感，

G+菌次之。芽孢对紫外辐射的抵抗力比它的营养细胞高几倍，芽孢在出芽阶段抵抗力减弱。

不同种的微生物对紫外辐射的反应

酵母菌在对数生长期抵抗力最强，在缺氮的情况下抵抗力最弱，此时可供给酵母浸出液，增强它对紫外辐射的抵抗力。由于紫外辐射有着如上所述的特殊性质，因此，它被广泛地应用于科研、医疗、卫生等许多方面。

1.空气消毒

无菌室、无菌箱或医院手术室均有紫外辐射杀菌灯进行消毒，无菌室内紫外辐射杀菌灯的功率为30W(无菌箱用15W)，在距离lm处，照射20～30min即杀死空气中的微生物。

紫外辐射的应用

2.表面消毒

对不能用热和化学药品消毒的器具，如胶质离心管、药瓶、安瓿瓶、牛奶瓶，可用紫外辐射消毒。

3.诱变育种

微生物在低于致死剂量的紫外辐射照射下，引起微生物某些特性或性状的改变，诱变产生优良变种。

4.饮用水（纯净水、矿泉水等）和污（废）水处理水的消毒

(二)电离辐射对微生物的影响

1.X射线和γ射线

X射线和γ射线均能使被照射的物质产生电离作用,故称为电离辐射。它们都是高能电滋波：

X射线波长0.1～0.01nm

γ射线波长为0.01～0.001nm。它们的穿透力都很强。生物学上所用的X射线由X光机产生，γ射线由钴、镭、氡等放射性元素产生。X射线和γ射线对微生物生命活动的影响表现为：

低剂量(0.93～4.65Gy)照射有促进微生物生长的作用,或引起微生物发生诱变；

高剂量(9.3×102

Gy以上)照射对微生物有致死作用。这是由于辐射先引起水分解出游离基H＋，生成O2-•、HO2和H2O2等强氧化性的基团和物质，使酶蛋白的－SH基氧化，从而引起细胞各种病理变化。利用X射线和γ射线诱导微生物变异，筛选优良菌种

2.

射线一般的微生物对

射线很敏感。有一种嗜极菌对

射线的抗性很强，它能够暴露于数千倍强度的辐射下仍能存活(而人被一个剂量强度照射就会死亡)，该细菌的染色体在接受1×104Gy(100×104rad)以上的

射线后被破碎为数百个片段，却能在一天内能自我修复成原样。研究它的DNA修复机制对于发展在辐射污染区的环境进行生物治理非常有意义。

二、超声波对微生物的影响

频率超过20000Hz的、人听不见的声波叫超声波。超声波具有强烈的生物学作用，几乎所有的细菌体都能被超声波破坏，只是敏感程度各有不同。超声波的杀菌效果与其频率、处理时间、细菌的大小、形状及菌数有关。超声波频率高，杀菌效果好；杆菌比球菌易被超声波杀死；大杆菌比小杆菌易被杀死，小的细菌可能躲在超声波的波节处而不受损伤，因而在超声波处理的过程中，小部分细菌仍可存活。

超声波的杀菌机制：超声波使细胞内含物受强烈振荡，胶体发生絮状沉淀、凝胶液化或乳化状态，从而失去生物活性。溶液受超声波作用产生空腔，引起巨大的压力变化，使细菌死亡；同时，溶于溶液中的气体变成无数极微小的气泡迅速猛烈地冲击细菌，使之破裂。

超声波的应用：

1.超声波破坏菌体制成细菌裂解液，用于研究细菌的结构、化学组成、酶活性等；

2.利用超声波破碎组织，从中提取病毒；

3.利用频率800～1000kHz的超声波治疗疾病，能引起致病生物体发生破坏性改变；

4.用超声波消毒汽车车厢内的空气；

5.用超声波杀灭饮用水、食品、饮料中的细菌；

6.用超声波破碎高浓度污（废）水和剩余活性污泥中的细菌，将它们的细胞壁和细胞物质破碎，增加其生化降解性，提高产甲烷效率。

三、重金属对微生物的毒害

重金属汞、银、铜、铅及其化合物可有效地杀菌和防腐，它们是蛋白质的沉淀剂。其杀菌机理是与酶的－SH基结合，使酶失去活性；或与菌体蛋白结合，使之变性或沉淀。

二氯化汞(HgCl2)的质量浓度为5～20mg/L时,对大多数细菌有致死作用。

自然界中有些细菌能耐汞，甚至转化汞。例如：腐臭假单胞菌能耐小于2mg／L的汞，带MER质粒的腐臭假单胞菌耐汞能力更强，能在质量浓度50～70mg／L的HgCl2环境中生长。可用耐汞菌处理含汞废水。耐汞菌可将无机汞转化为有机汞并成为菌体的一部分，然后再从菌体中回收汞。

2[酶－SH]＋Hg2+→酶－S－Hg－S－酶＋2H+

(有活性)(无活性)

硫酸铜对真菌和藻类的杀伤力较强。硫酸铜与石灰配制成波尔多液，在农业上可用以防治某些植物病毒。在污（废）水生物处理过程中用化学法测定曝气池混合液的溶解氧时,可在1L混合液中加10mL质量浓度1g/L的硫酸铜抑制微生物呼吸。

硫酸铜能杀藻和抑制藻的生长。将它用于杀灭富营养化湖泊和冷却塔循环水中的藻类。

铅对微生物有毒害，将微生物浸在质量浓度为l～5g/L的铅盐溶液中几分钟内就会死亡。

四、极端温度对微生物的影响

极端温度是指超高温和超低温。超高温是指在微生物最高生长温度以上的温度，对微生物有致死作用。

极端温度对微生物的不利影响破坏微生物机体的基本组成——蛋白质、酶蛋白和脂肪。蛋白质被高温严重破坏而发生凝固，呈不可逆变性，犹如鸡蛋煮熟后不能再孵化出小鸡一样。微生物经超高温处理必然死亡。当用超高温处理时，使细胞质膜中的脂肪受热溶解使膜产生小孔，引起细胞内含物泄漏而致死。

超高温杀菌效果：

与微生物的种类、数量、生理状态、

pH有关。无芽孢杆菌在80～100℃时几分钟之内几乎全部死亡；有芽孢杆菌在100℃时营养细胞先死亡，芽孢煮2h也难以死亡。高温杀菌所需作用时间与温度高低有关：无芽孢杆菌在80～100℃作用下几分钟即死；在70℃时作用时间需10～15min，在60℃时作用时间需30min。高温杀菌与菌龄也有关系：在53℃加热大肠杆菌15min，菌龄2.75h的菌数下降1/2000，菌龄62h的菌数仅下降至原菌数的1/12。高温杀菌效果还与pH有关：通常在酸性条件下细菌易被杀死。

高温杀菌效果与菌体蛋白质含水量有关：干细胞(例如孢子)比湿细胞更抗热，含水量50g/(100g)的蛋白质在56℃就凝固，含水量为18g/(100g)的蛋白质在80～90℃才凝固，不含水的蛋白质的凝固温度高达160～170℃。

各种芽孢杆菌的致死温度表5-12各种芽孢杆菌的致死温度(℃)

表5-13蛋白质含水率与其凝固温度的关系炭疽杆菌蜡状芽孢杆菌枯草芽孢杆菌嗜热脂肪芽孢杆菌湿热灭菌温度/℃105100100120～121杀菌时间/min5～1066～1712蛋白质含水量/[g•（100g）-1]凝固温度/℃蛋白质含水率/[g•（100g）-1]凝固温度/℃5025185674～8080～9060145160～170

在微生物科研、教学实验及发酵工业中，培养基和所用一切器皿都需先经灭菌后才能使用。

灭菌是通过超高温或其他的物理、化学因素将所有微生物的营养细胞和所有的芽孢或孢子全部杀死。灭菌方法有干热灭菌法和湿热灭菌法。

灭菌方法：

消毒是用物理、化学因素杀死致病菌(有芽孢和无芽孢的细菌),或者是杀死所有微生物的营养细胞和一部分芽孢。消毒法有巴斯德消毒法和煮沸消毒法两种。消毒的效果取决于消毒时的温度和消毒时间。

灭菌和消毒方法见有关实验部分。

五、极端pH对微生物的影响

过高或过低的pH对微生物生长繁殖不利，表现在以下几方面：

（1）pH过低（pH<1.5），引起微生物体表面由负电荷改变为带正电，进而影响微生物对营养物的吸收。

（2）影响培养基中有机化合物的离子化作用因为细菌表面带负电荷，非离子状态化合物比离子状态化合物更容易渗入细胞。

处于中性或碱性环境中，乙酸呈离子状态带负电荷，带负电荷的物质不能渗入带负电荷的细胞内。在酸性环境中，乙酸未离子化而呈中性，未离子化的乙酸能进入带负电荷的细胞。乙酸对有些微生物有毒并抑制其生长。碱性物质情况正相反，在碱性环境中它不离子化，比较容易渗入细胞，在酸性环境中离子化，不能渗透入细胞中。（3）酶只有在最适宜的pH时才能发挥其最大活性,极端的pH使酶的活性降低，进而影响微生物细胞内的生物化学过程，甚至直接破坏微生物细胞。（4）过高或过低的pH均降低微生物对高温的抵抗能力。图5-9pH对有机酸渗入细胞的影响

六、干燥对微生物的影响

干燥能使菌体内蛋白质变性，引起代谢活动停止，干燥影响微生物的活性以至生命力。由于微生物种类、它们所处的环境条件、干燥程度不同，微生物的反应不同。细菌的芽孢、藻类和真菌的孢子及原生动物的胞囊都比营养细胞抗干燥。干燥对微生物的影响干燥使菌体内蛋白质变性,引起代谢活动的停止微生物种类、所处环境、干燥程度等条件不同，微生物的反应也不同细菌的芽孢、藻类和真菌的孢子及原生动物的胞囊都比营养细胞耐干燥干燥细胞在不受热和其他外界因素干扰时，一直呈休眠状态长期存活，若供给潮气则很快复活地衣（真菌和藻类的共生体）很能抵抗极低水活度的干燥环境干燥法保存菌种

干燥细胞的代谢处于停滞状态，在不受热和其他外界因素干扰下，干燥细胞一直呈休眠状态长期存活，若供给潮气则很快复活。地衣(真菌和藻类的共生体)很能抵抗极低水活度的干燥环境。

鉴于在极低水活度、极干燥的环境中微生物不生长，干燥就成为保藏物品和食物的好方法。用灭菌的沙土管保存菌种、孢子。也可用真空冷冻干燥保存菌种。

七、若干有机物对微生物的影响

醇、醛、酚等能使蛋白质变性，是常用的杀菌剂。

（一）醇

醇是脱水剂和脂溶剂，可使蛋白质脱水变性，溶解细胞质膜的脂质，杀死微生物机体。乙醇的体积分数为70％时杀菌力最强。浓度过低无杀菌力。

纯乙醇可使细胞表面迅速失水，表面蛋白质变性形成一层薄膜，阻止乙醇分子进入菌体内，故不起杀菌作用。

甲醇杀菌力差，对人有毒，不宜作杀菌剂。一定浓度的醇(甲醇、乙醇、丙醇、丁醇)可作为微生物的碳源和能源。在污（废）水生物脱氮处理工艺中，当缺碳源时常用甲醇作碳源。

丙醇、丁醇及其他高级醇杀菌力均比乙醇强，但不溶于水，不能作杀菌剂。若干有机物对微生物的影响醇是脱水剂和脂溶剂，可使蛋白质脱水、变性，溶解细胞质膜的脂类物质，进而杀死微生物机体一般化学杀菌剂的杀菌力与其浓度成正比，但乙醇70%的最强。浓度过低没有杀菌力。纯乙醇不含水很难进入细胞，可使细胞表面迅速脱水，表面蛋白质沉淀变性形成薄膜，阻止其进入细胞，故不起杀菌作用

（二）甲醛

甲醛是很有效的杀菌剂，对细菌、真菌及其孢子和病毒均有效。甲醛是气体，质量浓度为370～400g/L的甲醛溶液称为福尔马林，其蒸气有强烈刺激性，有杀菌和抑菌作用。可用甲醛溶液蒸熏，消毒厂房及无菌室，用量为10mL/m3。质量浓度为50g/L甲醛溶液，1～2h可杀死炭疽杆菌的芽孢。甲醛溶液是动物组织和原生动物标本的固定剂。甲醛与蛋白质的氨基(－NH)结合而干扰细菌的代谢机能。

甲醛是很有效的杀菌剂，对细菌、真菌及其孢子和病毒均有效370~400g/L的甲醛水溶液称为福尔马林，其蒸气有强烈的刺激性，有杀菌和抑菌作用50g/L的甲醛水溶液在1~2h可杀死炭疽杆菌的芽孢甲醛溶液是动物组织和原生动物标本的固定剂甲醛与蛋白质的氨基结合而干扰细菌的代谢机能

(三)表面活性剂

1.酚

苯酚是表面活性剂，酚与其衍生物能引起蛋白质变性，破坏细胞质膜。苯酚质量浓度为1g/L能抑制微生物生长(指未经驯化的微生物)。10g/L的苯酚溶液在20min内可杀死细菌；30～50g/L苯酚溶液几分钟可杀死细菌，50g/L苯酚溶液可作喷雾消毒空气。芽孢和病毒在50g/L苯酚溶液中存活几小时即死亡。

甲酚的杀菌力比其他酚强几倍，但它难溶于水，易与皂液或碱液形成乳浊液叫来苏尔。l0～20g/L浓度的来苏尔常用于皮肤消毒，30～50g/L浓度用于消毒桌面和用具。

煤气厂、焦化厂和化肥厂产生含酚废水，在废水生物处理中酚是微生物的营养。微生物可以处理含酚质量浓度达1000mg/L的废水。

2.新洁尔灭(季铵盐)

新洁尔灭是季铵盐的一种，是表面活性强的杀菌剂。它对许多非芽孢型的致病菌、革兰氏阳性及阴性菌等有着极强的致死作用，如葡萄球菌、伤寒杆菌、大肠杆菌、痢疾杆菌、霍乱弧菌及霉菌接触几分钟后即被杀死。

稀释度小时有杀菌作用及去污垢作用，对人无毒。但在高度稀释下只有抑菌作用，将质量浓度为50g/L的原液稀释为1g/L的水溶液用于皮肤消毒，浸泡5min可达到消毒效果。1g/L的新洁尔灭水溶液可用于冷却循环水的杀菌除垢。

3.合成洗涤剂

合成洗涤剂有去除污物和杀菌作用。阳离子型的洗涤剂比阴离子型洗涤剂的杀菌力强。阳离子型的洗涤剂如ABS（丙烯四聚物型烷基苯磺酸盐）不可生物降解，禁止生产。非离子型的洗涤剂没有杀菌力。阴离子型的LAS（直链烷基苯磺酸钠）合成洗涤剂可被微生物降解。洗衣粉主要成分有：织物纤维防垢剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、水软化剂、污垢悬浮剂、酶、荧光剂及香料等；它含有基本成分和助剂：三聚磷酸盐、硫酸钠、碳酸钠等。

由于磷酸盐会造成水体富营养化的危害，一些国家已禁止生产含磷的合成洗涤剂。我国已部分生产不含磷合成洗涤剂。

合成洗涤剂的使用使生活污水中合成洗涤剂含量在增加，由于在污水生物处理中有较多的合成洗涤剂，曝气池充满泡沫，严重影响充氧能力。被服洗涤厂排出的废水中含有大量合成洗涤剂，其COD在400mg/L左右，可用长期驯化和筛选优势菌种加以处理。

4.染料

孔雀绿、亮绿、结晶紫等三苯甲烷染料及吖啶黄(acriflavine)都有抑菌作用。上述染料抑制G+菌的能力比G-菌强。结晶紫质量浓度为（3.3～5.0）×10-4g/L时就能抑制G+菌，对G-菌则需浓缩10倍才有抑制作用。

在培养基中加入某一浓度染料，既适合某种微生物生长，又能抑制另一种微生物生长，这叫选择性培养基。可将需要的微生物培养出来。质量浓度在10-5g/L的孔雀绿可抑制金黄色葡萄球菌；3.3×10-3g/L时抑制大肠杆菌。10-4g/L的结晶紫可杀死念珠霉和圆酵母菌，10-6g/L时只起抑制作用。

10-6g/L的亮绿可抑制G+菌，对大肠杆菌不抑制而被鉴别出来。印染废水生物处理中染料质量浓度在1g/L以下可作微生物的营养，活性污泥中的微生物经长期驯化，具有很强的脱色作用，分解染料，净化废水。

八、抗生素对微生物的影响

微生物在代谢过程中产生的、能杀死其他微生物或抑制其他微生物生长的化学物质即为抗生素。广谱抗生素：氯霉素、金霉素、土霉素和四环素能抑制或杀灭多种微生物。狭谱抗生素：青霉素只能杀死或抑制G+菌，多黏菌素只能杀死G-菌，叫狭谱抗生素。

抗生素除用作医药，在分离微生物时，可在培养基中加入某种合适的抗生素抑制杂菌生长而使所需的微生物正常生长。杀死或抑制细菌生长的抗生素对人体无毒性或毒性很小。

抗生素对各种微生物的作用部位不同，依其抑菌功能分4种：①抑制细胞壁合成②破坏细胞质膜③抑制蛋白质合成④干扰核酸合成

（一）

抑制微生物细胞壁合成

青霉素先抑制G+菌中肽聚糖的合成，进而抑制细胞壁合成；G-菌细胞壁的肽聚糖含量很低，只受到部分损伤，人和动物的细胞不具细胞壁，不含肽聚糖，不受青霉素的损害。多氧霉素阻碍真菌细胞壁中几丁质的合成，故抑制真菌生长。对藻类(细胞壁含纤维素)没有损害作用。

（二）破坏微生物的细胞质膜多黏菌素中的游离氨基与G-菌细胞质膜中的磷酸根(PO43－)结合，损伤其细胞质膜，破坏了细胞质膜的正常渗透屏障功能，使菌体内核酸等重要成分泄出，导致细菌死亡。制霉菌素和两性霉素B是抗真菌剂，与真菌细胞质膜中麦角固醇结合，破坏细胞质膜透性。

（三）抑制蛋白质合成

氯霉素、金霉素、土霉素、四环素、链霉素、卡那霉素、新霉素、庆大霉素、嘌呤霉素及春日霉素等都能与核糖核蛋白结合，抑制微生物蛋白质合成。

（四）干扰核酸的合成争光霉素〔即博来霉素〕与DNA结合，干扰DNA复制。丝裂霉素(自力霉素)与DNA分子双链之间互补的碱基形成交联，影响DNA双链的分开，从而破坏DNA的复制。

放线菌素D(更生霉素)只与双链DNA结合，阻碍遗传信息的转录与RNA的合成。不阻止单链DNA的合成，因此，放线菌素D不抑制单链DNA和单链RNA的病毒。

各种抗生素发酵厂的废水分别含有一定浓度、相应的抗生素，造成在废水生物处理初期的处理效果不好，经过相当长时间的驯化期后，活性污泥中的微生物逐渐适应各种抗生素，进而降解抗生素，废水得到净化。。

原生动物中的纤毛虫类、放射虫类、有孔虫类与藻类共生。绿草履虫体内充满小球藻，袋状草履虫有趋光性使小球藻容易得到光，小球藻进行光合作用合成有机物供草履虫营养,两者共生互为有利。

第四节微生物与微生物之间的关系一、竞争关系二、原始合作关系三、共生关系四、偏害关系五、捕食关系六、寄生关系

在天然生态系统和人工生态系统中，微生物与环境因素有密切关系，与其他生物之间也有密切关系。在污（废）水生物处理和固体废物生物处理中存在微生物之间的关系；存在微生物与植物之间的关系。在江、河、湖、海和土壤中存在微生物与微生物之间，微生物与动、植物之间，微生物与人类之间的关系。这些关系复杂，彼此制约，相互影响，共同促进生物的发展和进化。

微生物之间的关系有种内的关系和种间的关系。相同种内的关系有竞争和互助。不同种间关系有以下6种：

一、竞争关系

竞争关系（competition）是指不同的微生物种群在同一环境中，对食物等营养、溶解氧、空间和其他共同要求的物质互相竞争，互相受到不利影响。种内微生物和种间微生物都存在竞争。在好氧生物处理中，当溶解氧或营养成为限制因子时，菌胶团细菌和丝状细菌表现出明显的竞争关系。在厌氧消化罐内的硫酸盐还原菌和产甲烷菌争夺H2也是一例。竞争关系：指不同微生物种群在同一环境中，对食物等营养、溶解氧、空间和其他共同要求的物质互相竞争，互相受到不利影响。

二、原始合作关系

原始合作关系（protocooperation）（或称原始共生、互生），是两种可单独生活的生物共存于同一环境中，相互提供营养及其他生活条件，双方互为有利，相互收益。如，固氮菌有固定空气中N2的能力。不能利用纤维素作碳源和能源，纤维素分解菌分解纤维素为有机酸对它本身的生长繁殖不利，当两者在一起生活时，固氮菌固定的氮为纤维素分解菌提供氮源，纤维素分解菌产生的有机酸被固氮菌用作碳源和能源，为纤维素分解菌解毒。

在污（废）水生物处理过程中的原始合作关系炼油厂废水中食酚细菌和硫细菌的原始合作：食酚细菌分解酚，为硫细菌提供碳源，硫细菌氧化H2S为SO42-，为食酚细菌提供硫元素。天然水体、污水生物处理及土壤中的氨化细菌、亚硝化细菌和硝化细菌之间存在原始合作关系：

氨化细菌分解含氮有机物产生氨是亚硝化细菌的营养；亚硝化细菌将氨转化为亚硝酸，为硝化细菌提供营养；生成硝酸盐被其他微生物和植物利用。由于硝化细菌将亚硝酸转化为硝酸，为对亚硝酸敏感的微生物解毒。

氧化塘中的细菌与藻类之间也是原始合作关系：细菌将污（废）水中有机物分解为CO2、NH3、H2O、PO43－及SO42-，分别作藻类的碳源、氮源、磷源和硫源；藻类利用光能合成有机物组成自身细胞，放出氧气供细菌用于分解有机物。

三、

共生关系

共生关系（symbiosis）是两种不能单独生活的微生物共同生活在同一环境中，各自执行优势的生理功能，在营养上互为有利的共生体，这种关系叫共生关系。

共生关系：指两种不能单独生活的微生物共同生活于同一环境中，各自执行优势的生理功能，在营养上互为有利，组成共生体。(白蚁与披发虫的关系)藻类与水螅共生成绿水螅。

S－菌株和布氏甲烷杆菌的共生关系。在厌氧生物处理中的S－菌株和M.O.H(即布氏甲烷杆菌，Methanobacterium

bryantii)共生于厌氧污泥中，S－菌株将乙醇转化为乙酸和氢，布氏甲烷杆菌利用H2和CO2合成CH4。

地衣是藻类和真菌形成的共生体，藻类利用光能将CO2和H2O合成有机物供自身及真菌营养，真菌从基质吸收水分和无机盐供两者营养。根瘤菌和豆科植物根系共生是突出例子。

原生动物中的纤毛虫类、放射虫类、有孔虫类与藻类共生。绿草履虫体内充满小球藻，袋状草履虫有趋光性使小球藻容易得到光，小球藻进行光合作用合成有机物供草履虫营养,两者共生互为有利。

互生关系：指两种可以单独生活的生物共存于同一环境中，相互提供营养及其他生活条件，双方互为有利，相互收益，当两者分开时各自可单独生存。

四、偏害关系

共存于同一环境的两种微生物，甲方对乙方有害，乙方对甲方无任何影响。一种微生物在代谢过程中产生一些代谢产物，其中有的产物对一种(或一类)微生物生长不利，或者抑制或者杀死对方。上述这种微生物与微生物之间的对抗关系叫偏害关系（amensalism），亦叫拮抗关系（antagonism）。偏害关系可分非特异性偏害和特异性偏害两种。

(一)非特异性偏害

乳酸菌产生乳酸使pH下降，抑制腐败细菌生长。海洋中的红腰鞭毛虫产生的代谢产物毒死其他生物。

（二）特异性的偏害

某种微生物产生抗生物质，对另一种(或另一类)微生物有专一性的抑制或致死作用。如青霉菌产生青霉素对G+菌有致死作用。多黏芽孢杆菌产生多黏菌素杀死G-菌。能产生抗生性物质的微生物很多，偏害是普遍存在的。捕食关系：有的微生物不是通过代谢产物对抗对方，而是吞食对方。

第五节菌种的退化、复壮与保藏一、菌种的退化与复壮二、菌种的保藏

一、菌种的退化和复壮

在各种微生物系统发育过程中，遗传使微生物优良的性状得到延续；微生物发生正变变异，使微生物得到进化。但负变变异使菌种退化。菌种退化是指群体中退化细胞占一定数量后表现出的菌种性能下降。

菌种的退化和复壮遗传使性状得到延续，变异使性状得到改变变异有正向和负向可能

要使微生物的优良性状持久延续下去，必须做好复壮工作。定期进行纯种分离和性能测定。需要定期用原来的废水培养菌种，恢复它分解废水的活力，并加以保存。避免频繁地移种和传代，选用合适的培养基和恰当的移种传代的间隔时间，严格控制菌种移植代数。为了不使优良菌种变异退化，要选用合适的培养基和恰当的移种传代的间隔时间，严格控制菌种移植代数复壮方法：纯种分离、通过寄主