环境条件对微生物生长的影响

微生物和所有其它生物一样，在生命活动过程中需要一定的生活条件，包括营养、温度、

pH、渗透压等。只有当外界环境条件适宜时，微生物才能很好地生长发育，如环境条件变得不适应时，微生物的生长发育就要受到抑制，甚至死亡。

一、目的要求

了解物理因素、化学因素及生物因素抑制或杀死微生物的作用及其试验方法。

二、实验材料

菌种：枯草杆菌（Bacillus subcilis）斜面；灵杆菌（Bacteium prodigiosum）菌液；黑曲霉（Aspergillus niger）；细黄链霉素“5406”（Streptomyces microflavus（5406））；金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）斜面。

培养基采用：

牛肉膏蛋白胨斜面培养基

牛肉膏蛋白胨琼脂培养基（10mL）。

马铃薯蔗糖培养基（10mL）。

淀粉琼脂培养基（10mL）。

其它无菌培养皿、无菌三角玻棒、无菌五角星黑纸、无菌水（5mL），15px无菌圆形滤纸、镊子。

供试药剂：2.5％碘酒，75％酒精，0.1％HgCl₂，5％石炭酸。

三、实验程序

（一）温度对微生物的影响

微生物生长需要一定的温度条件，不同的微生物，各有其不同的生长温度范围。在生长温度范围内有最高、最适、最低三种生长温度。如果超过最低和最高生长温度时，微生物均不能生长，或处于休眠状态，甚至死亡。

每组取牛肉膏蛋白胨细菌外面培养基6支，贴上标签，注明班级、组号、培养温度等，在无菌操作下，用枯草杆菌斜面菌种进行斜面接种。备取2支标记28℃、60℃、4℃（冰箱）分别放入相应温度下培养，48h后观察记录并做实验报告。

（二）紫外线对微生物的影响

紫外线对微生物有明显的致死作用，波长260nm左右紫外线具有最高的杀菌效应。紫外线对细菌生长的影响是随着紫外线对微生物照射剂量、照射时间及照射距离的不同，对微生物的生理活动也相应地产生不同的效果。剂量高、时间长、距离短时就易杀死它们，剂量低时间短、距离长时就会有少量个体残存下来。其中一些个体的遗传特性发生变异。可以利用这种特性来进行灭菌和菌种选育工作。

细胞中核酸等物质对紫外线的吸收能力特强，吸收的能量能破坏DNA的结构，抑制了DNA的复制。轻则诱使细胞发生变异，重则导致死亡。经紫外线照射后受损害的细胞，如立即暴露在可见光下，则有一部分仍可恢复正常活力，称为光复活现象。

紫外线虽有较强的杀菌力，但穿透力弱，即使一薄层黑纸，就能将大部分紫外线滤除。

本实验即证明紫外线的杀菌作用及穿透能力。

方法将牛肉膏蛋白胨琼脂培养基按无菌操作制成平板1付，用无菌移液管吸取 0.1mL灵杆菌（或培养8h的金黄色葡萄球菌）菌液于平板上，用无菌三角玻棒涂均匀。

在皿底部贴上标签，注明组号、班级、处理，再移至无菌室内，打开皿盖，将无菌五角星黑纸放置于平板，在距离紫外灯的750px处照射20min，去除黑纸，加上皿盖（图20-1）。

于28℃~30℃温箱中倒置培养48h后记录结果。

图20－1 紫外线对微生物生长的影响试验

1. 挡紫外线照射的黑纸2. 紫外线直接照射处3. 培养后细菌生长4. 培养后细菌不生长

（三）化学药剂对微生物的影响

一些化学药剂对微生物生长有抑制效杀死作用，因此在实验室中及生产上常利用某些化学药剂进行灭菌或消毒。不同化学药剂对不同微生物的杀菌能力并不相同。而一种化学药剂对不同微生物的杀菌效果也不一致。因此，使用化学药剂进行消毒或灭菌时，应注意药品的浓度及使用时其它因素的干扰和影响。

每组的无菌培养皿两付在皿底注明处理方法及菌种名称。

取枯草杆菌和金黄色葡萄球菌各1支，各注入4mL无菌水，以无菌操作用接种环将菌苔括下，制成菌悬液。

用无菌吸管各吸取枯草杆菌和金黄色葡萄球菌 0.2mL相应的培养皿中。

将已融化冷却至 50℃左右的细菌培养基（不烫手为宜）分别倒入上述的培养皿中、混匀后凝固成平板。

用镊子将备滴有两滴0.1％HgCI2、2.5％碘酒，75％酒精，5％石炭酸的小圆形滤纸片，放于每一平板上，盖上皿盖于28℃～30℃的温箱中培养48h后记录结果。

如果有抑制作用，则滤纸片四周出现无菌生长的抑菌圈，圈的大小可表示消毒剂抑菌的强弱（如图20-2）。

图 20－2 园滤纸片法检测药物的杀菌作用

1. 滤纸片2. 有菌区3. 抑菌区

（四）抗生素对微生物的影响

某些微生物，特别是放线菌，在生命活动过程中产生了一些对其本身无害而能抑制或杀死另外一些微生物的特异性的代谢产物，这些特异性的代谢产物称为抗生素。产生抗生素的微生物称为抗生菌。

抗生素在极低浓度下即能抑制或杀死某些微生物。在抗生菌的筛选中常以其对某些微生物产生的拮抗作用所形成的抑菌圈的大小来衡量抗生菌作用的强弱和抗生素的有效浓度。

方法于步骤：

将枯草杆菌斜面和黑曲霉斜面各用4mL无茵水，以无菌操作法制成菌悬液备用。

取两付无菌培养皿，皿底贴上标签，注明组别及处理，各自用无菌吸管吸取上述菌悬液各1mL，分别加入相应培养皿内。

取已融化并已保持在50℃左右的细菌和真菌培养基各1管，倒入相应的培养皿中，轻轻摇匀，制成含菌平板

用无菌打孔器在长有‘5406’放线菌的培养皿中无菌操作垂直钻取连有培养基的菌块。

用灭菌镊子将“5406”菌块移至平板上、每个平板放四块。

培养皿正放在28℃~30℃温箱中培养2-3d观察菌块周围的透明圈（抑菌圈）大小、并写实验报告。

思考题

1. 高温和低温对微生物生长各有何影响？为什么？

2. 紫外线照射时，为什么要除掉皿盖？

3. 简述HgCl₂、碘酒、酒精、石炭酸的抑菌机制。