Крім складу живильного середовища, зростання бактерій сильно залежить від умов навколишнього середовища, тому ці умови потрібно строго контролювати. Мікроорганізми краще ростуть при певних температурах і рН, і вони чутливі до ряду факторів, таких як концентраціякисню і інтенсивність світла. Оптимальними є умови, при яких забезпечується найкоротший час генерації. Кожен вид мікроорганізмів пристосовується до певних умов навколишнього середовища.

Температура і зростання бактерій

Вимоги до температури у різних мікроорганізмів істотно різняться, тому від температури в чому залежить, які мікроорганізми виростуть впевних умовах. Вплив температури легко пояснити, якщо розглянути дію температури на ферменти. Всі клітини містять ферменти, і швидкість роботи ферментів, а отже, і швидкість реакцій і зростання клітини, залежить від температури. Для кожного даного мікроорганізму є оптимальна температура, при якій він найкраще росте, а також діапазон температур, поза яким він рости не може. Верхньою межею зазвичай є температура, при якій починається денатурація деякихжиттєво важливих білків. Межі оптимальних температур сильно варіюють: від 0-5 ° С для деяких бактерій, що мешкають в полярних областях океанів, до 70 ° С і вище - для бактерій, що живуть у гарячих джерелах або гниючих рослинних залишках, таких як компост і силос, де температури можуть бути досить високими. Деякі глибоководні бактерії, що живуть у вулканічних кратерах, на дні океану або поблизу них, виживають при 118 ° С.

В залежності від температури, При якій ростуть мікроорганізми, їх можна розділити на чотири групи. Наведені нижче значення температур є орієнтовними, оскільки насправді існує безперервний ряд різних типів.

1. Термофіли. Оптимальна температура для росту перевищує 45 ° С, наприклад деякі види Lactobacillus (виявлені в молоці).
2. Мезофіли.Оптимальна температура для росту становить 25-45 ° С. Для бактерій, що живуть в організмі ссавців, температурний оптимум становить близько 37 ° С, а максимум 42-43 ° С, як наприклад, для Escherichia coli (Е. coti), звичайного мешканця кишечника людини. Дріжджі (гриби) також є мезофіли.
3. Психрофіли. Температурний оптимум для цих бактерій нижче 15 ° С, і вони не можуть рости при температурі вище 20 ° С. Ці мікроорганізми часто створюють проблеми при зберіганні їжі в холодильниках.
4. Псіхротрофи. Температурний оптимум вище 15 ° С, але вони ростуть і при більш низьких температурах (+5 ° С і нижче), наприклад деякі дріжджі роду Candida, деякі плісняві гриби. Саме ці мікроорганізми найчастіше викликають порчу харчова продуктів, що зберігаються в холодильниках.

Рн і зростання бактерій

Як і у випадку температури, Кожен вид має свій власний мінімум, максимум і оптимум рН, при якому він росте. Для більшості бактерій оптимум знаходиться в області рН 7 (нейтральне значення рН). Мікроорганізми, які добре ростуть у кислому середовищі, такі як бактерії, які продукують оцет, називаються Ацидофіли, тоді як зростаючі в лужному середовищі бактерії відносяться до алкалофілам. Більшість дріжджів може рости в кислому середовищі з оптимумом рН 45-50 - Пліснява воліють слабокислі умови.

Концентрація кисню і зростання бактерій

Кисень необхідний для аеробного дихання. В залежності від потреб в кисні мікроорганізми можна розділити на наступні групи:
1. Облігатні аероби. Мікроорганізми, які можуть рости тільки в присутності кисню, наприклад Mycobacterium tuberculosis - бактерія, яка викликає туберкульоз, плісняві гриби, такі як Penicilli-um, водорості і більшість простих. Облігатними аеробами є більшість бактерій і грибів.
2. Факультативні аероби. Мікроорганізми, які використовують кисень, якщо він доступний, але в його відсутність можуть рости і анаеробно, наприклад, Е. coli і багато інші бактерії, дріжджі, деякі найпростіші.
3. Облігатні анаероби. Мікроорганізми, які виживають тільки в анаеробних умовах, наприклад в кишечнику або рубці жуйних тварин. До них відносяться Clostridium tetani, що мешкає в грунті і викликає правець, і Clostridium botulinum, виявляється іноді в багатих білком (наприклад, м'ясних) консервах і є збудником ботулізму - важкої форми харчового отруєння, часто приводить до смертельного результату.
4. Мікроаерофіли. Мікроорганізми, які краще всього ростуть при більш низьких, ніж в повітрі, концентраціях кисню. До них відноситься, наприклад, Lactobacillus, виявляється в молоці.

Іонний, осмотический баланс і зростання бактерій

Коли клітина знаходиться в розчині, більш концентрованому, ніж її внутрішній вміст, вона зазвичай втрачає воду шляхом осмосу. Проте існують галофили - організми, які пристосувалися до життя при високих концентраціях солі, наприклад у Великому Солоному озері в Америці, Мертвому морі в Ізраїлі і соляних топях. Прикладом галофіла є Halobacterium. І навпаки, якщо найпростіші не мають скорочувальної вакуолі, яка збирає надлишок води і видаляє його, вони розбухають і лопаються в розведеною середовищі, оскільки не мають клітинної стінки. При цьому важливе значення має також правильний баланс іонів.