嗜冷微生物为什么能在低温环境生长

嗜冷微生物怎么培养~

嗜冷微生物只有在低温条件下才能生长，温度升高他们会死，耐冷微生物可以在低温下生长，但是随着温度的升高（在一定范围内），他们的生长可能会变得更快

嗜冷微生物包括耐冷菌和嗜冷菌。
冷适应微生物可根据其生长温度特性分为两类：一类是必须生活在低温条件下且最高生长温度不超过20℃，最适生长温度在15℃，在0℃可生长繁殖的微生物称之为嗜冷菌。另一类其最高生长温度高于20℃，最适温度高于15℃，在0～5℃可生长繁殖的微生物称之为耐冷菌。这两类微生物的生态分布和适应低温的分子机制存在一定差异。在丰富底物存在条件下，嗜冷菌在0℃的生长要超过耐冷菌。嗜冷菌只能在较窄的温度范围内生长，而耐冷菌则能在较宽的温度范围内生长。
冷环境
嗜冷菌分布于极地、冰窖、高山、深海、冷冻土壤等区域。从这些环境中分离的主要嗜冷微生物有针丝藻和微单胞菌等。
耐冷菌比嗜冷菌分布更加广泛。可从储存在冰箱中的肉、奶、苹果汁、蔬菜和水果中分离它们，耐冷菌的存在往往是造成低温保藏食品腐败的主要根源。食品低温保藏一般在7℃以下，通常是0～7℃之间，在此温度生长并污染食品的主要是革兰氏阴性菌如单核李斯特菌、沙门氏菌、微单胞菌和弧菌等，在低于-18℃的冻藏温度下，酵母和霉菌比细菌更有可能生长。在食品中微生物生长的最低温度记录是-34℃，它是一种红色酵母。
应用前景
尽管嗜冷微生物有时会引起低温保藏食品腐败，甚至产生细菌毒素。但它们能在低温条件下即可对污染物进行降解和转化，使其在工业和日常生活中具有许多潜在的应用价值。如：低温发酵可产生出许多风味食品，且可节约能源及减少嗜温菌的污染；分离自嗜冷菌的脂酶、蛋白酶及β-半乳糖苷酶在食品工业和洗涤剂中具有很大潜力；从海洋嗜冷菌分离的生物活性物质可用于医药和食品等。此外，生命起源于海洋，因此，研究海洋嗜冷菌有可能为生命起源和进化提供有意义的证据。

uvarwvdhnv

嗜冷微生物为什么能在低温环境生长。大家O回答6的还行哟！n，可以试一下-y
温度是微生物生长的重要环境条件之一。尽管从总体上看微生物生长和适应的温度范围从－12～100℃或更高，但具体到某一种微生物，则只能在有限的温度范围内生长，并具有最低、最适和最高3个临界值(图7-10和表7-8）。 1．温度对微生物的作用温度对微生物生长速率的影响见图7-10。总的来讲，温度是通过影响微生物膜的液晶结构、酶和蛋白质的合成与活性，以及RNA的结构和转录等影响微生物的生命活动。具体表现在两个方面：一方面，随着微生物所处环境温度升高，微生物细胞中的蛋白质和酶活性增强，生物化学反应加快，生长速率提高；另一方面，随温度上升，微生物细胞中对温度较 敏感的组成成分（如蛋白质、核酸等）会受到不可逆的破坏。超过最适温度以后，生长速率 随温度升高而迅速下降。 温度对生长速率的影响 在最低温度和最适温度之间，微生物的生长速率随温度的升高而增加，通常以温度系数Q10来表示二者的关系，即温度每上升10℃，微生物的生长速率与未升温前的生长速率之比。高温微生物的Q10在2以上，中温微生物Q10约为2，低温微生物Q10在2以下。 ---- 最低温度是微生物生长的下限，低于该温度微生物将停止生长。反复冻融会使细胞内的水分变成冰晶，造成细胞明显脱水，此外冰晶往往还造成细胞尤其细胞膜的物理损伤，从而导致细胞死亡。若采取快速冷冻，同时在细胞悬液中加入保护剂，则可减少冰冻对细胞的有害效应。这主要是因为快速冷冻时细胞内形成的冰晶体积小，造成的机械损伤小，而保护剂（如甘油、血清、葡萄糖等）可降低脱水的有害作用。低温一般不易导致微生物死亡，微生物可以在低温下较长期地保存其生活能力，因此才有可能用低温保藏微生物。 ----最适温度是使微生物生长繁殖最快的温度。但它不一定就是微生物一切代谢活动最好的温度。例如乳酸链球菌虽然在34℃下生长最快，但获得细胞总量最高的温度是25～30℃；发酵速 度最快的温度则为40℃，而乳酸产量最高的温度是30℃。其它微生物的试验也得到了类似的结果（表7-6）。 ----真菌的生长最适温度往往也不一定是产生子实体的最适温度。如香菇进行菌丝生长时为22～26℃；而发育和形成子实体的最适温度为20℃。 ----由上分析可知，最适生长温度是指某微生物群体生长繁殖速度最快的温度，代时也最短。但它不等于发酵的最适温度，也不等于积累代谢产物的最适温度，更不等于积累某一代谢产物的最适温度。在较高温度条件下，细胞分裂虽然较快，但维持的时间不长，容易老化。相反，在较低温度下，细胞分裂较慢，但维持时间较长，结果细胞的总产量反而较高。同样，发酵速度与代谢产物积累量之间也有类似的关系。所以研究不同微生物在生长或积累代谢产物阶段时的不同最适温度，对提高发酵生产的效率具有十分重要的意义。同一微生物不同生理活动的最适温度 ----现在，国外利用电子计算机，通过对发酵温度最佳点的计算，发现在青霉素发酵生产时，各阶段如采用变温培养比在25℃下进行恒温培养提高产量14%以上。变温培养的具体作法是：接种后在30℃下培养5小时，将温度降至25℃培养35小时，再下降至20℃培养85小时，最后又增温到25℃培养40小时后放罐。 ----微生物在最高生长温度下仅有微弱的生长，一旦温度超过此限，将停止其生长并导致死亡。 微生物所能适应的最高生长温度与其细胞内酶的性质有关。例如细胞色素氧化酶以及各种脱 氢酶的最低破坏温度常与该菌的最高生长温度有关。细菌最高生长温度与其酶类最低破坏温度 2．微生物生长的温度类型 ----根据不同微生物对温度的要求和适应能力，可以把它们区分为低温、中温和高温3种不同的类型。各类微生物对温度的适应范围和分布见表7-8和表7-9。 ----低温型微生物(psychrophiles）或嗜冷微生物--它们一般能在0℃或更低的温度下生长，超过20℃以上的温度将抑制它们的生长发育。其生长的温度范围为-10℃～30℃，最适温度为10℃～20℃。一般分布在高纬度的陆地和海洋中，海洋、中高纬度陆地及冷藏食品上，包括有细菌、真菌和藻类等许多类群，其中研究得较多的是藻类，如能在寒带冰河雪原表面生长的雪藻和可在极地冰块下面生长的硅藻。它们往往是造成冷冻食品腐败的主要原因。嗜冷性微生物能在低温下生长的主要原因是因为它们有能在低温下保持活性的酶和细胞质膜类脂中的不饱和脂肪酸含量较高，因而能在低温下继续保持其半流动性和生理功能，进行活跃的物质传递，支持微生物生长。其中的酶类在30℃～40℃的情况下会很快失活 。 ----中温型微生物(mesophiles)--生长温度范围是10～50℃,最适生长温度为20 ～40℃，可进一步分为体温型和室温型两大类。体温型绝大多数是人或温血动物的寄生或兼性寄生微生物，以35～40℃为最适温度。室温型则广泛分布于土壤、水、空气及动植物表面和体内，是自然界中种类最多、数量最大的一个温度类群，其最适温度为25～30℃。 ----高温型微生物(thermophiles）--生长温度范围是25～80℃,以50～60℃为最适生长温度，主要分布在高温的自然环境(如火山、温泉和热带土壤表层)及堆厩肥、沼气发酵等人工高温环境中。比如堆肥在发酵过程中温度常高达60～70℃。能在55～ 70℃中生长的微生物有芽孢杆菌属、梭状芽孢杆菌属、高温放线菌属、甲烷杆菌属等，分布于温泉中的细菌，有的可在接近于100℃的高温中生长。这些耐高温的微生物，常给食品工业和发酵工业等带来损失。 ----就耐热性而言，各主要微生物类群表现为：原核生物＞真核生物；非光合生物＞光合生物； 结构简单生物＞结构复杂生物。一个类群中只有少数种属能生活于接近这一类型的温度上限。最近已有人报道，从海底的局部高温环境中分离出能 耐100℃以上高温的细菌。研究表明，高温型微生物能耐高温的主要原因是因为它们具有耐热的酶和蛋白质及其合成系统，此外其细胞质膜类脂亦富含饱和脂肪酸和直链脂肪酸，因而具有更强的疏水键以利于膜结构在高温下保持稳定。同一类型的细菌，在一定温度范围内，为了适应各种生活条件，常常改变自己细胞膜中饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸的比例，以保持膜的流动性。例如大肠杆菌ML30细胞膜中脂肪酸的变化情况，很能说明问题（表7-10）。 ----超过微生物生长上限的高温将导致微生物细胞死亡。这主要是由于高温引起核酸、蛋白质(酶)不可逆变性，或者因为含有脂类的质膜结构破坏,透性改变,细胞内含物泄漏而引起死亡。 ----通常将能在10min内杀死微生物的温度称为致死温度。把在一定温度条件下杀死微生物所需的最短时间称为致死时间。不同类群、不同菌株甚至不同菌龄微生物细胞的抗热性均不相同。大多数细菌、酵母菌的营养细胞、病毒和真菌菌丝体的致死温度为55～60℃(表7-11），因而，在牛奶、饮料和酒类等食品生产中，为了不影响食品的营养和风味，多采用62～65℃30min或70℃15min的巴氏消毒法。放线菌和真菌孢子的抗热性稍强，其致死温度为70～80℃。细菌芽孢一般能耐100℃以上的高温，少数类群如嗜热脂肪芽孢杆菌的抗热性很强，它能在80℃下生长，120℃下12min才可死亡，其耐高温的顺序为：芽孢＞孢子＞营养细胞和菌丝体。 ----在微生物研究工作中，为了获得纯培养需要事先杀死培养基和所用器皿中的全部微生物，实验室中常用的湿热灭菌温度是121℃，30min；干热灭菌160～170℃，2～3h 高温对同一微生物的致死作用与温度和出发菌数有关。温度愈高，死亡愈快;菌数愈多 ，杀死全部微生物需要的时间愈长。在食品工业中常用D值，即10倍减少时间来表示高温对微生物的作用。D值是在特定温度下使微生物活菌数减少10倍所需的时间，它与微生物的起始浓度或菌数高低无关，随微生物类群不同而有所差异并与温度成反比。据实验测定，在121℃下，芽孢的D值为4～5min；其它孢子为0.1～0.2min。在65℃时，中温型微生物的营养细胞的D值为0.1～0.5min。D值的测定虽然繁琐，但在食品的灭菌和消毒方面却有重要的应用价值。

嗜冷微生物的细胞膜内含有大量的不饱和脂肪酸，而且会随温度的降低而增加，从而保证了膜在低温下的流动性，这样，细胞就能在低温下不断从外界环境中吸收营养物质。

相关知识：
嗜冷微生物可以分为专性和兼性两类。
　　1.专性嗜冷菌适应在低于20℃以下的环境中生活，高于20℃即死亡。有一种专性嗜冷菌，在温度超过22℃时，其蛋白质的合成就会停止。专性嗜冷菌的细胞膜内含有大量的不饱和脂肪酸，而且会随温度的降低而增加，从而保证了膜在低温下的流动性，这样，细胞就能在低温下不断从外界环境中吸收营养物质。
　　2.兼性嗜冷菌可以在低温下生长，但也可以在20℃以上生长。

希望对你有帮助O(∩_∩)O~

那就是靠他的体内基因和环境决定了，有的是体内拥有某种特殊蛋白质，能使得体内代谢在低温下进行，这是长期进化的结果，另外就是由于某些环境因素，使得它的表面或者体内可以喝环境某种物质结合，从而减少热量的散失，保证正常的代谢活动。

一 、具备更有效地催化反应的酶；二、 其主动输送物质的功能运转良好，使之能有效地集中必须的营养物质；三、 嗜冷微生物的细胞质膜含有大量的不饱和脂肪酸，在低温下能保值半流动性。

这种微生物所含的酶在低温下活性更强，所以能在低温环境中生长。

---

临清市13475273711： 古菌为什么能适应低温环境 - ？
公可菊蓝： 长期进化的结果,具体机理很复杂,从细胞内部结构理解,它有一系列适应低温环境的结构,如所有的酶适应低温,细胞膜适应低温,活细胞的膜要处于液晶态,即介于固态与液态之间,古菌的膜中的饱和脂肪酸含量较高,在低温下...

临清市13475273711： 温度对生物发酵过程的影响和利用 - ？
公可菊蓝： 温度是微生物生长的重要环境条件之一.尽管从总体上看微生物生长和适应的温度范围从-12~100℃或更高,但具体到某一种微生物,则只能在有限的温度范围内生长,并具有最低、最适和最高3个临界值(图7-10和表7-8). 1.温度对微生物的...

临清市13475273711： 耐冷型微生物和嗜冷型微生物的区别 - ？
公可菊蓝： 嗜冷微生物:在地球的南北极地区、冰窖、终年积雪的高山、深海和冻土地区,生活着一些嗜冷微生物.专性嗜冷菌适应在低于20℃以下的环境中生活,高于20℃即死亡.有一种专性嗜冷菌,在温度超过22℃时,其蛋白质的合成就会停止.专性嗜冷菌的细胞膜内含有大量的不饱和脂肪酸,而且会随温度的降低而增加,从而保证了膜在低温下的流动性,这样,细胞就能在低温下不断从外界环境中吸收营养物质.兼性嗜冷菌生长的温度范围较宽,最高温度达到30℃时还能生活.嗜冷微生物是导致低温保藏食品腐败的根源.

临清市13475273711： 如何区分嗜冷微生物和耐冷微生物 - ？
公可菊蓝： 嗜冷微生物只有在低温条件下才能生长,温度升高他们会死,耐冷微生物可以在低温下生长,但是随着温度的升高(在一定范围内),他们的生长可能会变得更快

临清市13475273711： 微生物最适生长温度及特点 和什么叫微生物最适生长温度 - ？
公可菊蓝： 微生物从最适生长温度可以分为嗜冷菌、嗜热菌以及中温菌.其特点有两个,其一,最适生长温度因微生物的不同而不同;其二,微生物在略低于最适生长温度的情况下可以更为快速得生长.(理由为较低温度下蛋白质容易分泌与表达).所谓最适生长温度就是微生物在这个温度下各项代谢途径运作迅速,生长繁殖可以处于对数生长期.

临清市13475273711： 细菌在什么温度最容易滋生 - ？
公可菊蓝： 细菌生长的温度极限为-7℃~90℃.各类细菌对温度的要求不同.人类已经发现的细菌按生长适宜温度可以大致分为嗜热菌、嗜温菌、嗜冷菌三种.1、嗜冷菌(Psychrophiles),可在0℃—20℃中生长的就是嗜冷菌.最适生长温度为10℃~20℃;...

临清市13475273711： 食品环境中的极端微生物是什么?？
公可菊蓝： 楼主你好: 食品环境中的极端微生物 自然界中,一些在以前被人们认为是生命禁区的高温、低温、高酸、高碱、高盐、高压或高辐射强度等极端恶劣环境中仍然生活着微生物,如嗜热菌(thermophiles)、嗜冷菌(psychrophiles)、嗜酸菌(...

临清市13475273711： (1)人们不会在热泉中发现活着的嗜冷海藻,而经常可以在冷水环境中分离出嗜热微生物.请根据酶的特性分 - ？
公可菊蓝： (1)酶具有催化作用,其实质为蛋白质或RNA,因此,酶的活性受温度的影响较大,嗜冷海藻体内的酶遇到高温后,酶的分子结构被破坏而失去活性,海藻很快会死亡;而嗜热微生物体内的酶遇到低温环境,酶的活性降低,但酶分子结构没有被...