微生物生長需要的條件生長是微生物與外界環境因素共同作用的結果。環境條件的改變,可引起微生物形態、生理、生長、繁殖等特征的改變;或者抵抗、適應環境條件的某些改變;當環境條件的變化超過一定極限,則導致微生物的死亡。
為了抑製和消除微生物的有害作用,人們常采用多種物理、化學或生物學方法,來抑製或殺死微生物。常用以下術語來表示對微生物的殺滅程度。
滅菌:用物理或化學方法殺滅物體上所有的微生物(包括病原微生物和非病原微生物及細菌芽胞、黴菌孢子等),稱為滅菌。
消毒:用物理或化學方法僅能殺滅物體上的病原微生物,而對非病原微生物及芽胞和孢子不一定完全殺死,稱為消毒。用來消毒的藥物稱為消毒劑。
防腐:防止或抑製微生物生長和繁殖的方法稱為防腐或抑菌。用於防腐的化學藥品稱為防腐劑。某些化學藥物在低濃度時為防腐劑,在高濃度時則成為消毒劑。
無菌:指沒有活的微生物存在。采取防止或杜絕一切微生物進入動物機體或物體的方法,稱為無菌法。以無菌法操作時稱為無菌操作。在進行外科手術或微生物學實驗時,要求嚴格的無菌操作,防止微生物的汙染。
不同的微生物對各種理化因子的敏感性不同,同一因素不同劑量對微生物的效應也不同,或者起滅菌作用,或者可能隻起消毒或防腐作用。在了解和應用任何一種理化因素對微生物的抑製或致死作用時,還應考慮多種因素的綜合效應。例如在增高溫度的同時加入另一種化學藥劑,則可加速對微生物的破壞作用。
大腸杆菌在有酚存在的情況下,溫度從30℃增至42℃時明顯加快死亡;微生物的生理狀態也影響理化因子的作用。營養細胞一般較孢子抗逆性差,幼齡的、代謝活躍的細胞較之老齡的、休眠的細胞易被破壞;微生物生長的培養基以及它們所處的環境對微生物遭受破壞的效應也有明顯的影響。如在酸或堿中,熱對微生物的破壞作用加大,培養基的粘度也影響抗菌因子的穿透能力;有機質的存在也幹擾抗微生物化學因子的效應,或者由於有機物與化學藥劑結合而使之失效,或者有機質覆蓋於細胞表麵,阻礙了化學藥劑的滲入。
常見的影響微生物生長與死亡的物理、化學因素主要有:1.溫度:溫度是影響有機體生長與存活的最重要的因素之一。它對生活機體的影響表現在兩方麵:一方麵隨著溫度的上升,細胞中的生物化學反應速率和生長速率加快。在一般情況下,溫度每升高10℃,生化反應速率增加一倍;另一方麵,機體的重要組成如蛋白質、核酸等對溫度都較敏感,隨著溫度的增高而可能遭受不可逆的破壞。
因此,隻有在一定範圍內,機體的代謝活動與生長繁殖才隨著溫度的上升而增加,當溫度上升到一定程度,開始對機體產生不利影響,如再繼續升高,則細胞功能急劇下降以至死亡。
就總體而言,微生物生長的溫度範圍較廣,已知的微生物在零下12-100℃均可生長。而每一種微生物隻能在一定的溫度範圍內生長。各種微生物都有其生長繁殖的最低溫度、最適溫度、最高溫度和致死溫度。
最低生長溫度:是指微生物進行繁殖的最低溫度界限,如果低於此溫度,則生長完全停止。
最適生長溫度:能夠使微生物迅速生長繁殖的溫度叫做最適生長溫度,在此溫度下,微生物群體生長繁殖速度最快,代時最短。不同微生物的最適生長溫度是不一樣的。
最高生長溫度:是指微生物生長繁殖的最高溫度界限。致死溫度:最高生長溫度若進一步升高,便可殺死微生物,這種致死微生物的最低溫度界限即為致死溫度,致死溫度與處理時間有關。