ARN phá hoại màng tế bào chất Nhiệt độ thấp làm bất hoạt q trình vận chuyển chất hòa tan qua màng tế bào chất Vi khuẩn thường chịu nhiệt độ thấp Ở nhiệt độ điểm băng thấp chúng hoạt động trao đổi chất rõ rệt Nhiệt độ thấp coi yếu tố ức khuẩn làm lạnh nhanh Trong trường hợp làm lạnh dần xuống điểm băng cấu trúc tế bào bị tổn thương tinh thể tạo thành kích thước nhỏ, tế bào khơng bị phân hủy Nếu làm lạnh chân không tinh thể băng thăng hoa Đó phương pháp đơng khơ để bảo quản vi sinh vật Giới hạn nhiệt độ cực đại nhiệt độ cực tiểu vùng nhiệt sinh trưởng vi sinh vật Giới hạn khác loài vi khuẩn: tương đối rộng rãi sinh vật hoại sinh, hẹp vi khuẩn gây bệnh Tùy theo quan hệ với vùng nhiệt chia vi khuẩn thành số nhóm Vi khuẩn ưa lạnh: Sinh trưởng tốt nhiệt độ 20°C, thường gặp nước biển, hố sâu suối nước lạnh, chẳng hạn vi khuẩn phát quang, vi khuẩn sắt, hoạt tính trao đổi chất vi khuẩn thấp Trong điều kiện phịng thí nghiệm nhiều vi khuẩn ưa lạnh dễ dàng thích ứng với nhiệt độ cao Vi khuẩn ưa ấm: Chúng chiếm đa số, cần nhiệt độ khoảng 20°C đến 40°C Ngồi dạng hoại sinh ta cịn gặp lồi kí sinh, gây bệnh cho người động vật, chúng sinh trưởng tốt 37°C ứng với nhiệt độ thể người động vật Vi khuẩn ưa ấm thành hai nhóm: nhóm ưa nhiệt độ phịng (khoảng 25°C ) nhóm ưa thân nhiệt (khoảng 37°C ) Vi khuẩn ưa nóng Nhóm sinh trưởng tốt 55°C Một số không sinh trưởng nhiệt độ 30°C Nhiệt độ sinh trưởng cực đại vi khuẩn ưa nóng dao động 75-80°C (hình 66) Các vi sinh vật ưa nóng gồm chủ yếu xạ khuẩn, vi khuẩn sinh bào tử, tảo nấm mốc Thường gặp chúng suối nước nóng, phân ủ Hình 66 Nhiệt độ sinh trưởng nhóm vi khuẩn ưa ấm ưa nóng 66 6.3.2.3 Áp lực áp suất thẩm thấu Áp lực, áp suất thẩm thấu áp suất thủy tĩnh ảnh hưởng đến cấu trúc tế bào vi khuẩn Màng tế bào chất vi khuẩn bán thấm tượng thẩm thấu việc điều chỉnh thẩm áp có liên quan đến màng Trong môi trường ưu trương tế bào khả rút nước chất dinh dưỡng hòa tan bao quanh nên tế bào chịu trạng thái khơ sinh lí, bị co sinh chất bị chết kéo dài Ngược lại cho vi khuẩn vào dung dịch nhược trương nước xâm nhập tế bào, áp lực bên tăng lên Tuy nhiên có thành tế bào cứng vi khuẩn không xảy vỡ sinh chất tế bào thực vật Đa số vi khuẩn sinh trưởng tốt mơi trường chứa 2% muối, nồng độ cao có hại cho tế bào Nhưng có số vi khuẩn lại sinh trưởng tốt môi trường chứa tới 30% muối gọi vi khuẩn ưa muối Trong hoạt động sống mình, vi khuẩn thường chịu ảnh hưởng thay đổi áp lực thủy tĩnh Ở nhiệt độ bình thường áp lực thuỷ tỉnh làm chậm làm khả di động, làm ngừng sinh trưởng, làm yếu động lực làm thay đổi trao đổi chất không làm chế vi khuẩn Tuy nhiên nhiều vi khuẩn đáy biển mỏ dầu chịu áp lực thủy tĩnh tới 200-300 atm Chúng gọi vi khuẩn ưa áp 6.3.2.4 Âm Sóng âm thanh, đặc biệt vùng siêu âm (trên 20kHz) có ảnh hưởng lớn đến sinh trưởng vi khuẩn Các tế bào sinh dưỡng bị chết nhanh chóng, tế bào non mẫn cảm so với tế bào già Mẫn cảm tác dụng siêu âm vi khuẩn hình sợi, mẫn cảm trực khuẩn có sức đề kháng cao cầu khuẩn Đặc biệt, siêu âm khơng ảnh hưởng lên tế bào vi khuẩn kháng axit Do tác dụng siêu âm mà độ nhớt môi trường tăng lên, xuất chất nâng cao sức căng bề mặt chất ngun sinh hình thành bọt khí nhỏ Kết tế bào bị hủy hoại 6.3.2.5 Sức căng bề mặt Khi sinh trưởng môi trường dịch thể vi khuẩn chịu ảnh hưởng sức căng bề mặt môi trường Những thay đổi mạnh mẽ sức căng bề mặt làm ngừng sinh trưởng làm tế bào chết Khi sức căng bề mặt thấp, thành phần tế bào chất bị tách khỏi tế bào Điều chứng tỏ màng tế bào chất bị tổn thương Các chất nâng cao sức căng bề mặt đa số muối vô Các chất làm giảm sức căng bề mặt chủ yếu axit béo, ancohol chất khác với chuỗi cacbon dài, thẳng thơm Các chất nói gọi chất có hoạt tính bề mặt Tác dụng chúng thể việc làm thay đổi đặc tính bề mặt vi khuẩn, trước hết nâng cao tính thấm tế bào Sức căng bề mặt thấp ngăn cản vi khuẩn gắn vào bề mặt cứng, tránh cho chúng khỏi cạnh tranh sinh trưởng Việc thêm lượng nhỏ chất có hoạt tính bề mặt tween 80 vào môi trường nuôi cấy giúp cho vi khuẩn khuếch tán dung dịch Các chất có hoạt tính bề mặt dùng để xác trùng, tẩy uế Vi khuẩn gram dương mẫn cảm với chất vi khuẩn gram âm 6.3.2.6 Các tia xạ Ánh sáng gây tổn thương sinh học cho tế bào vi sinh vật Ngoại lệ có vi khuẩn quang hợp sử dụng ánh mặt trời làm nguồn lượng Mức độ gây hại ánh 67 sáng phụ thuộc vào mức lượng lượng tử ánh sáng hấp thụ Mức lượng lượng tử lại phụ thuộc gián tiếp vào chiều dài sóng tia chiếu Các tia vũ trụ, tia gamma tia X có lượng lớn So với tia sáng khác tia tử ngoại có lượng nhỏ Tác dụng mạnh tia tử ngoại vùng có chiếu dài sóng khoảng 260 nm nghĩa vùng hấp thụ cực đại axit nucleic nucleoprotein Dưới ảnh hưởng tia tử ngoại vi khuẩn bị chết bị đột biến tùy theo loài vi khuẩn liều lượng tia tử ngoại chiếu vào Ngoại trừ bào tử mốc có sức đề kháng cao Dưới tác dụng tia trử ngoại nhánh timin chuỗi ADN xuất liên kiết cộng hóa trị Q trình dime-hóa timin phần hoàn toàn ức chế nhân đôi ADN Tia ánh sáng mặt trời có chứa phần tia tử ngoại phần lớn tia bị khí giữ lại Vì ánh sáng có tác dụng diệt khuẩn nhỏ so với tia tử ngoại dùng phịng thí nghiệm 6.3.3 Các yếu tố hoá học 6.3.3.1 Ảnh hưởng pH mơi trường: pH mơi trường có ý nghĩa định sinh trưởng nhiều vi sinh vật Các ion H+ OH- hai ion hoạt động lớn tất ion Những biến đổi nồng độ chúng dù nhỏ có ảnh hưởng mạnh mẽ đến vi sinh vật Cho nên việc xác định pH thích hợp việc trì pH cần thiết thời gian sinh trưởng tế bào quan trọng Hình 67 Các giá trị pH thích hợp cho nhóm vi sinh vật Các giá trị pH cực tiểu, tối thích cực đại cần cho sinh trưởng sinh sản vi khuẩn tương ứng với giá trị pH cần cho hoạt động nhiều enzim Giới hạn pH hoạt động vi sinh vật khoảng 4-10 Đa số vi khuẩn sinh trưởng tốt pH ví dụ nhiều vi khuẩn gây bệnh môi trường tự nhiên máu bạch huyết thể động vật phát triển tốt pH khoảng 7,4 (hình 67) Các vi khuẩn nitrat hoá, vi khuẩn nốt sần, xạ khuẩn, vi khuẩn phân giải urê ưa môi trường kiềm Một số vi khuẩn chịu axit vi khuẩn lactic hay acetobacter, số khác ưa axit Acetobacter acidophilus, 68 Thiobaccillus thiooxydans oxy hóa lưu huỳnh thành H2SO4 Chúng sinh trưởng pH