Vliv teploty Jeden z hlavních faktorů ovlivňující téměř všechny životní pochody mik. Každý mik. žije v určitém teplotním rozmezí je dáno: Minimální teplotou nejnižší teplota, při které mik. roste a množí se. Optimální teplotou mik. má nejvyšší metabolickou aktivitu. Maximální teplota nejvyšší teplota, při které ještě mik. roste a množí se. aktivita mik. Psychrofilní mik. Mezofilní mik. Termoofilní mik. 0 C 10 C 20 C 30 C 40 C 50 C 60 C 70 C teplota Č.1 Závislost metabolické aktivity na teplotě
Rozdělení mikroorganismů podle teplotního rozmezí Psychrofilní druhy Teplotní rozmezí -5 0 C 25 30 C Optimální teplota 15 20 C Ve vodě, mražených, chlazených výrobcích Rod Pseudomonas, Flavobakterium,Thamidium Mezofilní druhy Teplotní rozmezí 5 C 45 C Optimální teplota 25 37 C Většina mikroorganismů Č.2 Prostředí pro výskyt psychrofilních mik.
Termofilní druhy Teplotní rozmezí 30 C - 75 C Optimální teplota 45-60 C V termálních pramenech, v kompostu, ve vlhkém obilí, senu (bývá příčinou samozáhřevu) Clostridium, Lactobacillus, termofilní Bacillus Č.3 Tlející tráva
Účinek vysoké teploty Mikrobicidní = smrtící, je dán letální teplotou Nejodolnější vůči vysoké teplotě jsou: Sporulující mik. letální teplota - 120 C, 15 20 min. Spory kvasinek a plísní letální teplota - 60 80 C 15 min. Termofilní mik Nejnižší teplota působící za určitý čas, při které je mik. usmrcen Při této teplotě dochází k denaturaci bílkovin a inaktivaci enzymů
Účinek nízké teploty Většinou má mikrobistatický účinek latentní stav = klidové stádium Pomalé zamražení - z vody vznikají velké krystalky ledu, ty mohou porušit buněčnou strukturu, následně buňka odumírá, jestliže nedojde k porušení struktury nastává latentní stav Rychlé zamražení - z vody vznikají mikrokrystalky ledu, představují menší riziko narušení struktury buňky Lyofilizace zmražení buněk ve vakuu, životaschopnost desítky let uchovávání čistých mikrobiálních kultur Mik. mají velmi malou metabolickou aktivitu, nerozmnožují se
Vodní aktivita - a w Vodní aktivita substrátu (volná voda v substrátu využitelná mik.) Voda je nezbytně nutná k životu Veškeré reakce v buňce probíhají ve vodném prostředí, zajišťuje transport látek Nejvyšší aktivitu má voda hodnotu 1 Se stoupající koncentrací rozpuštěných látek klesá a w snížením a w mik. odumírají - toho dosáhneme Sušením odpařováním Zvýšením koncentrace rozpuštěných látek v prostředí
Nároky mikroorganismů na a w Bakterie a w = 0,93 0,99 Kvasinky a w = 0,88 0,91 Plísně velmi tolerantní k a w od 0,75 Halofilní bakterie a w = 0,65 0,63 - vyžadují slané prostředí 20-30% NaCl konzervace ryb (rod Halobacterium) Halotolerantní bakterie vyžadují 6-10% NaCl (rod Pseudomonas, Staphylococcus, Micrococcus) Osmofilní kvasinky a w = 0,73 vyžadují 60% roztok sacharózy (rod Saccharomyces rouxi) Osmofilní plísně a w = 0,6 - vyžadují70% roztok sacharózy (rod Aspergillus glaucus sladké šťávy, med)
Osmotický tlak Hodnoty jsou závislé na koncentraci rozpuštěných osmoticky aktivních látek v prostředí. Vyšší koncentrace rozpuštěných látek zvyšuje osmotický tlak, snižuje a w. Mik. Snášejí osmotický tlak prostředí 0,05 0,1 MPa. Vnitřní osmotický tlak udržuje pevná buněčná stěna. Podle koncentrace rozpuštěných látek v prostředí rozlišujeme 3 druhy prostředí.
Hypertonické prostředí H 2 O Koncentrace rozpuštěných látek je než v buňce. Voda se snaží koncentrace vyrovnat a jde z buňky. PLAZMOLÝZA při velké ztrátě vody mik. odumírá. Využití konzervace nasolováním, přídavkem cukru. Hypotonické prostředí Izotonické prostředí H 2 O Koncentrace rozpuštěných látek je v buňce. Voda jde do buňky může až prasknout PLAZMOPTÝZA. Osmoticky vyrovnané prostředí (fyziologický roztok).
Záření Infračervené záření Oblast viditelného spektra vlnová délka 760 nm Ovlivňuje mik. svými tepelnými účinky Vlnová délka 380-760 nm Pro fotosyntetizující mik. zdroj energie Důležité pro tvorbu karotenoidního barviva u bakterií a kvasinek Pro bakterií nemá význam Ionizující záření Krátkovlné -γ záření rentgenové záření Velká pronikavost Mutagenní Letální účinek
Ultrafialové záření 210-380 nm, malá pronikavost Mikrobicidní, mutagenní účinek 265 nm nejúčinější absorbována nukleovými kyselinami Požívají se germicidní lampy sterilace vzduchu, pracovních ploch Nejméně odolné jsou patogeny nejodolnější Spory bakterií Tmavé spory plísní Mik. s karotenoidním barvivem Č.4 UV Lampa v laminárním boxu Č.5. Bakterie s karotenoidním barvivem
Ultrazvuk Zvukové vlny s frekvencí nad 20 khz Velká intenzita a nízký kmitočet Zhoubný účinek nejcitlivější vláknité formy bakterií Vysoká frekvence a úzký rozkmit nepoškozuje buněčný materiál diagnostika v lékařství. Hydrostatický tlak Při zvýšeném hydrostatickém tlaku se zpomalují životní pochody mik. 10-20 Mpa zpomaluje se rozmnožování 30-40 Mpa rozmnožování se zastavuje 60 Mpa a více přežívají BAROFILNÍ MIK.