Влияние факторов внешней среды на микроорганизмы ЛЕКЦИЯ 5

Влияние факторов внешней среды на микроорганизмы. ЛЕКЦИЯ 5 -

Расматриваемые вопросы: А) Влияние физических факторов: водный режим, давление, влажность и температура. Б) Влияние химических факторов: бактерицидные и бактериостаттические вещества. В) Влияние радиации и ультрафиолета на микроорганизмы.

Влажность. В клетках микроорганизмов содержание воды достигает 75 – 85%. С водой в клетку поступают питательные вещества и удаляются из нее продукты жизнедеятельности. Микроорганизмы могут развиваться только в субстратах, имеющих свободную воду. С понижением влажности субстрата интенсивность размножения микроорганизмов снижается.

Различают мезофиты – средне влаголюбивы е Гидрофиты – влаголюбивые микроорганизмы ксерофиты – сухолюбивые.

Для развития микроорганизмов имеет значение доступность содержания воды в субстрате, которую в настоящее время называют «водная активность» .

Лиофилизация – метод получения сухих культур микроорганизмов путем высушивания из замороженного состояния.

Концентрация растворенных веществ в среде. Нормальное развитие микроорганизмов происходит, когда его внутриклеточное осмотическое давление несколько выше, чем давление в питательном субстрате. В этом случае в клетку извне поступает вода, цитоплазма плотно прилегает к стенке, слегка растягивая ее. Такое состояние называют тургором.

В гипотоническом растворе низкая концентрация растворенных в воде соединений. При попадании микроорганизмов в субстрат с низким осмотическим давлением, наступает плазмоптиз – цитоплазма быстро переполняется водой, и клеточная стенка разрывается. Раствор с высоким осмотич еским давлением называется гиперто ническим. Повышение осмотического давления субстрата выше внутриклеточ ного вызывает обезвоживание – плазмолиз клеток, при этом поступление в них питательных веществ приостанавливается.

Галофилы – микроорганизмы, выдерживающие концентрацию соли выше 20%. Высокие концентрации поваренной соли в субстрате оказывают токсическое действие на микроорганизмы: подавляются процессы дыхания, нарушаются функции клеточных мембран и др. Неспособность микроорганизмов расти на средах с высокими концентрациями солей или сахаров успешно используют в пищевой промышленности для консервирования различных продуктов.

психрофилы (от греч. психрос – холод) – холодолюбивые микроорганизмы патогены для человека и животных хорошо развиваются при 37° Температ ура. мезофилы (от греч. мезос – средний, промежуточны й) – имеют температурный оптимум 30 -45° группы термофилы (от греч. термо – тепло) – теплолюбивые микроорганизмы, растут в зоне высоких температур

Группа Температура, °С минимум оптимум максимум Психрофилы облигатные 0 и ниже 5 -15 20 -22 Психрофилы облигатные 0 25 -30 30 -35 Мезофилы 10 -15 30 -45 35 -47 Термофилы 40 -45 55 -75 60 -80

Кислотность среды. Алкалофильные микроорганизмы хорошо растут при щелочной реакции (р. Н 10 и выше) Кислые среды – р. Н 0 -6, щелочные - р. Н 8 -14, нейтральные - р. Н 7. ацидофильные микроорганизмы при р. Н 3 и менее.

Влияние кислорода. Микроорганизмы, нуждающиеся для жизни в кислороде, называются облигатными (строгими) аэробами Микроаэрофилы – микроорганизмы, удовлетворяющиеся небольшими количествами кислорода, живут при парциальном давлении кислорода, более низком, чем в Анаэробы, живущие без кислорода, бывают двух типов: облигатные анаэробы, для них кислород токсичен (Clostridium) аэротолерантные анаэробы, которые не погибают при контакте с кислородом. Факультативные анаэробы – микроорганизмы, имеющие анаэробный тип метаболизма и нечувствительные к кислороду (Bacillus, Vibrio, Escherichia, Salmonella, Shigella, Staphylococcus).

Давление. Обычное давление не оказывает существенного влияния на микробы. Однако высокое гидростатическое давление способно прервать их рост. При давлении выше 5· 107 Па большинство микроорганизмов не растут. Умеренное давление (1· 107 - 5· 107 Па) угнетает их рост и размножение. Барофильные микроорганизмы не размножаются при обычном атмосферном давлении. Баротолерантные микроорганизмы размножаются при обычном атмосферном давлении, но хорошо переносят высокое давление. Баробиология – новое направление в микробиологии, изучающее роль гидростатического давления на активность микроорганизмов в глубине морей и океанов.

. Химические факторы • Химические ядовитые вещества приводят к остановке роста микроорганизмов (бактериостатический эффект) • или его гибели Химические (бактерицидный эффект) факторы

Радиация. Ультрафиолетовый свет (1200 -200 нм) имеет сильное бактерицидное свойство. Гибель клеток происходит за счет фотохимического разрушения нуклеиновых кислот. Недостаточно сильное воздействие УФ лучей может вызывать мутации. Пигменты каротиноиды защищают микроорганизмы от видимого излучения. Ионизирующая радиация (рентгеновские лучи, αчастицы, γ- излучение и др. ) при низких дозах оказывают мутагенный эффект, а при высоких летальное действие.