微生物的生长是微生物与外界环境相互作用的结果。环境条件的改变,在一定限度内,可使微生物的形态、生理、生长、繁殖等特征发生变化;当环境条件的变化超过一定限度,则会导致微生物的死亡。了解环境因素对微生物生长的影响,有助于说明微生物在自然界的分布,还可帮助我们采用相应的方法控制微生物的活动。影响微生物生长的主要因素有营养物质、温度、氧气、pH等。
1)营养物质
营养物质包括水分、含碳化合物、含氮化合物、无机盐类和生长因子等。不同细菌对营养的需求不尽相同,有的细菌只需要基本的营养物质,而有的细菌则需要加入特殊的营养物质才能生长繁殖,因此,制备培养基时应根据细菌的类型进行营养物质的合理搭配。
2)温度
温度是影响微生物生长的最重要因素之一。细菌只能在一定温度范围内进行生命活动,温度过高或过低,细菌生命活动受阻乃至停止。根据细菌对温度的需求不同,可将细菌分为嗜冷菌、嗜温菌和嗜热菌3类(表6.1)。病原菌属于嗜温菌,在15~45℃都能生长,最适生长温度是37℃作用,所以实验室培养细菌常把温度调节至37℃。
表6.1 细菌的生长温度
表6.1中列出不同微生物生长温度的一些典型例子。温度的变化会对每种类型微生物的代谢过程产生影响,微生物的生长速率会发生改变,以适应温度的变化。
温度对微生物的影响具体表现在:
①影响酶活性:温度变化影响酶促反应速率,最终影响细胞合成。
②影响细胞膜的流动性:温度变化影响营养物质的吸收与代谢产物的分泌。
③影响物质的溶解度:除气体物质外,物质的溶解度随温度上升而增加,随温度降低而下降,最终对微生物的生长有影响。
3)氧气(www.daowen.com)
根据氧对微生物生长的影响,可将微生物分为几种类群(图6.2)。
在培养不同类型的微生物时,要采用相应的措施:
①培养好氧微生物:需振荡或通气,保证充足的氧气。
②培养专性厌氧微生物:需排除环境中的氧气,同时在培养基中添加还原剂,降低培养基中的氧化还原电位势。
③培养兼性厌氧或耐氧微生物:可深层静止培养。
4)酸碱度
培养基的pH对细菌生长影响很大,大多数病原菌生长的最适pH为7.2~7.6,但个别偏酸,如鼻疽假单胞菌需pH为6.4~6.6,也有的偏碱,如霍乱弧菌需pH为8.0~9.0。许多细菌在生长过程中,能使培养变酸或变碱而影响其生长,所以往往需要在培养基内加入一定的缓冲剂。
图6.2 微生物与氧的关系
表6.2 微生物生长的温度范围
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