Ảnh hưởng của nhân tố hoá học: a. pH môi trường: pH môi trường có ý nghĩa quyết định đối với sinh trưởng của nhiều vi sinh vật. Các ion H+ và OH- là 2 ion hoạt động lớn nhất trong tất cả các ion, cho nên những biến đổi dù nhỏ trong nồng độ của chúng cũng có ảnh hưởng mạnh mẽ đến hoạt động của vi sinh vật. pH rất cần cho sinh trưởng, phát triển của vi sinh vật do pH có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình trao đổi chất của tế bào, cần cho hoạt động của nhiều enzim, ngoài ra nồng độ ion H+ còn ảnh hưởng trực tiếp đến điện tích bề mặt và mức độ 82 điện ly của một số muối khoáng K, Na, Mg do đó ảnh hưởng đến sự thẩm thấu và vận chuyển các chất trao đổi qua màng tế bào. Giới hạn pH hoạt động đối với vi sinh vật ở trong khoảng 4 – 10, tuy nhiên mỗi một nhóm vi sinh vật khác nhau có giới hạn pH khác nhau. - Vi sinh vật ưa trung tính: sinh trưởng ở độ pH từ 4,5 – 5; 6,5 – 7,4; 8 – 8,5. Đa số vi sinh vật gây bệnh cho người và động vật thuộc nhóm này. - Vi sinh vật ưa kiềm: sinh trưởng ở pH từ 6 – 6,5; 7,5 – 8,5; 9 – 9,5. Thuộc nhóm này gồm vi sinh vật nitrat hoá, vi khuẩn phân giải ure, vi khuẩn cố định nitơ, xạ khuẩn, tảo. - Vi sinh vật chịu kiềm: pH tối thích ≥ 9, ví dụ: Vibrio cholera thích ứng ở pH = 9, một số loài thuộc giống Bacillus có thể sinh trưởng ở pH = 11. - Vi sinh vật ưa axit nhẹ: sinh trưởng được ở pH từ 3 – 4,5; 5,5 – 6,5; 7 – 7,5. Thuộc nhóm này chủ yếu là nấm men và nấm mốc. - Vi sinh vật ưa axit: sinh trưởng được ở pH từ 2 – 4; 5 – 6; 6,5 – 7,0. Các vi khuẩn lên men axit như vi khuẩn lactic, vi khuẩn axetic. - Vi sinh vật chịu axit: sinh trưởng được trong phạm vi pH từ 1; 2 – 2,8; 4 – 6. Đặc biệt một số loài thuộc giống Thiobacillus có thể sinh trưởng ở pH < 0,5, loại này thường gặp trong nước thải từ các mỏ có chứa S và Fe. b. Thế oxy hoá khử: Mức độ thoáng khí hay độ oxy hoá khử của môi trường có quan hệ chặt chẽ với hoạt động sống của vi sinh vật. Độ oxy hoá khử của môi trường được biểu thị bằng trị số rH2 = -log (H2), trong đó H2 là nồng độ nguyên tử H trong dung dịch hay khí quyển. Dung dịch nước bão hoà hydro có rH2 = 0. Dung dịch nước bão hoà oxy có rH2 = 41. Thang từ 0 – 41 xác định mức độ thoáng khí của môi trường. Hầu hết vi sinh vật không thích ứng ở rH2> 30. - Vi sinh vật hiếu khí bắt buộc thích ứng với rH2 = 10 – 30. - Vi sinh vật kỵ khí bắt buộc thích ứng với rH2 <8 – 10. - Vi sinh vật hiếu khí hay kỵ khí tuỳ tiện thích ứng với rH2 = 0 – 30. Như vậy, trong nuôi cấy vi sinh vật hoặc trong bảo quản chế biến cần khống chế lượng oxy cũng như điều chỉnh pH để thay đổi độ oxy hoá khử của môi trường nhằm tăng cường hay ức chế sự sinh trưởng phát triển của vi sinh vật. Trị số rH2 có quan hệ chặt chẽ với pH của môi trường, điều này được thể hiện qua công thức: Eh rH2 = + 2 pH 0,029 Trong đó: - Eh là thế oxy hoá khử , tính bằng von (V). Do đó trong điều kiện cần thiết có thể nuôi cấy vi khuẩn kỵ khí trong điều kiện có oxy không khí bằng cách điều chỉnh pH môi trường để làm giảm trị số rH2. 83 c. Chất khử trùng tiêu độc: Bao gồm các chất gây hại cho vi sinh vật đồng thời cũng gây hại cho động vật. Chúng gồm nhiều chất có nguồn gốc, thành phần, hoạt tính hoá học và cơ chế tác động khác nhau. Căn cứ vào mức độ tác động của chúng người ta có thể chia thành các nhóm chất sau: * Chất sát trùng hay chất tiêu độc: chỉ các chất có thể tiêu diệt được vi sinh vật nhưng không giết chết được bào tử của chúng. * Chất ức chế: là những chất làm ngừng quá trình sinh trưởng phát triển của vi sinh vật, tế bào vi sinh vật không bị tiêu diệt mà ở trạng thái tiềm tàng. * Chất phòng thối (chất kháng khuẩn): là những chất làm ngừng sinh trưởng phát triển của vi sinh vật, tế bào có thể bị tiêu diệt hoặc không bị tiêu diệt. * Chất diệt khuẩn: chỉ những chất có thể tiêu diệt toàn bộ vi sinh vật kể cả bào tử của chúng. Một chất có thể là sát trùng, ức chế hay diệt khuẩn còn tuỳ thuộc vào nồng độ, '74hời gian tác dụng , loại hình vi sinh vật mà nó tác động và các yếu tố khác. - Axít: tác dụng khử trùng của axit là do nồng độ ion hydro quyết định, tuy nhiên tác động mạnh hay yếu còn phụ thuộc vào một số yếu tố: + Nồng độ ion H+ và độ pH: các axit mạnh có nồng độ ion H+ lớn như HCl, H2SO4 có tính sát trùng mạnh hơn các axit yếu như axit lactic, axetic. + Tốc độ phân ly của axit: axit HCl và H2SO4 có nồng độ ion H+ như nhau nhưng tốc độ phân ly của HCl cao hơn nên có tác dụng mạnh hơn. + Tác dụng khử trùng không phải chỉ do ion H+ quyết định mà còn do tác dụng của ion âm, tác dụng phụ của của các phân tử phi điện giải. Ta có thể so sánh tác dụng của HCl và axit benzoic, axit axetic: Nồng độ phân ly của HCl là 7,49 x 10-6, của axit benzoic là 1,20 x 10-6, của axit axetic là 0,10 x 10-6. Nồng độ ion H+ của axit benzoic và axetic rất thấp nhưng hiệu quả tác dụng cao, cụ thể là axit axetic 0,0812N, axit benzoic 0,0097N có tác dụng như axit HCl 0,0077N. - Kiềm: tác dụng sát trùng do ion OH- nhưng OH- kém độc hơn H+. Các loại kiềm độc với vi khuẩn là KOH, NaOH, NH4OH, Ba(OH)2. Độ độc của kiềm phụ thuộc vào tốc độ phân ly ion, trong đó KOH có độ độc cao nhất do độ phân ly cao, NH4OH có độ độc thấp nhất. Trường hợp ngoại lệ: Ba(OH)2 có độ độc cao hơn KOH mặc dù nó có độ phân ly thấp hơn bởi vì độc tính của Ba2+ cao hơn nên có sự cộng lực với OH Kiềm có tác dụng khử trùng tốt đối với virut dịch tả. - Chất oxy hoá: là các chất tự nó cung cấp oxy hoặc gây ra sự giải phóng oxy từ các hợp chất khác. Các chất oxy hoá thường dùng làm chất khử trùng như: H2O2, KMnO4, Ca(OCl)2, cloramin (CH3C6H4SO2Na – NCl.3H2O), dicloramin (CH3C6H4SO4Cl2). Dưới tác dụng của oxy được giải phóng ra từ các chất oxy hoá mạnh đã gây ra sự bất hoạt các enzim có chứa nhóm SH 2R – SH + X R – S – S – R + XH2 (enzim) (chất oxy hoá) . Ảnh hưởng của nhân tố hoá học: a. pH môi trường: pH môi trường có ý nghĩa quyết định đối với sinh trưởng của nhiều vi sinh vật. Các ion H+ và OH-. độ của chúng cũng có ảnh hưởng mạnh mẽ đến hoạt động của vi sinh vật. pH rất cần cho sinh trưởng, phát triển của vi sinh vật do pH có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình trao đổi chất của. cần cho hoạt động của nhiều enzim, ngoài ra nồng độ ion H+ còn ảnh hưởng trực tiếp đến điện tích bề mặt và mức độ 82 điện ly của một số muối khoáng K, Na, Mg do đó ảnh hưởng đến sự thẩm