Decagon devices / контроль роста микроорганизмов с помощью показателей активности воды и ph /

Условия культивирования микроорганизмов, микробиология

Условия культивирования микроорганизмов Для роста микроорганизмов существенное значение имеют не только состав питательной среды, но и такие факторы, как кислотность среды, аэрация, температура, свет, влажность. Развитие микроорганизмов возможно лишь в определенных пределах каждого фактора, причем для различных групп микроорганизмов эти пределы часто не одинаковы. Активная кислотность среды (рН) имеет решающее значение для роста многих микроорганизмов. Большинство бактерий лучше всего растет при рН, близком к 7,0, напротив, микроскопические грибы предпочитают слабокислые среды. Поэтому в приготовленных средах всегда следует определить значение рН. Значение рН сред может измениться в процессе стерилизации, поэтому после стерилизации его следует проверить и довести до нужного, если это требуется, стерильными растворами кислоты или щелочи. В процессе культивирования микроорганизмов кислотность питательной среды часто меняется. Эти изменения могут быть результатом образования продуктов метаболизма или неравномерного потребления отдельных компонентов среды

Поддержание определенного значения рН во время роста особенно важно для тех микроорганизмов, которые образуют в процессе жизнедеятельности кислоты, но не обладают устойчивостью к ним. К их числу относятся мол очно-кислые бактерии, а также многие псевдомонады

Аэрация. По типу дыхания бактерии разделяют на 4 группы:

а) облигатные, или строгие, аэробы, которые могут расти только при наличии кислорода; б) микроаэрофилы, которые нуждаются в кислороде, но лучше растут при парциальном давлении О2 меньшем, чем в воздухе; в) факультативные анаэробы, которые способны расти как в присутствии, так и в отсутствии молекулярного кислорода (например, некоторые дрожжи или энтеробактерии в зависимости от наличия кислорода осуществляют аэробное дыхание или брожение; г) облигатные анаэробы (клостридии ботулизма, газовой гангрены, столбняка, бактероиды и др.) растут только на среде без кислорода, который для них токсичен. Неодинаковые потребности микроорганизмов в свободном кислороде определяют различия и в способах их культивирования. Температура. Интервалы температур, в которых возможен рост различных микроорганизмов, заметно варьируются. У мезофилов, к которым относится большинство известных бактерий, температурный оптимум ле35 жит в интервале 25 — 37 °С. У термофилов он значительно выше — от 45 до 80 — 90 °С. Психрофилы хорошо развиваются в интервале температур 5 — 10 0 С. Отклонения температуры от оптимальной неблагоприятно влияют на развитие микроорганизмов.

мезофильные микроорганизмы выращивают в термостатах или специальных термостатированных комнатах, где с помощью терморегуляторов поддерживается соответствующая оптимальная температура. Для выращивания психрофилов используют холодильные камеры. Периодическое и непрерывное культивирование. Существуют две принципиально разные системы выращивания микроорганизмов в жидкой среде.

В одном случае после инокуляции среды не происходит ни добавления в нее, ни удаления каких-либо компонентов, кроме газовой фазы. Такая закрытая система культивирования носит название периодической и может поддерживать размножение клеток только в течение ограниченного времени, на протяжении которого меняются состав исходной среды и окружающие условия. Непрерывное (проточное) культивирование в отличие от периодического характеризуется постоянной подачей питательной среды со скоростью, равной скорости удаления культуры. При этом объем культуры в ферментере во времени не меняется. Одно из основных условий непрерывного культивирования — хорошее перемешивание культуры в ферментере.

Излучние

Излучение, которое повреждает микроорганизмы, представляет собой коротковолновый электромагнитный спектр — ионизирующее излучение и ультрафиолетовые лучи. Их эффект объясняется появлением фотохимических реакций в клетках и молекулярной ионизацией из-за накопления частиц высокой энергии.

Ионизирующее излучение с разрушающим воздействием на микробные агенты включает гамма-лучи, исходящие из Со-60 и Се-137, рентгеновское излучение и корпускулярное излучение (бета-частицы и электроны высокой энергии). Они обладают высокой проникающей способностью, значительной энергией и оказывают прямое и косвенное воздействие. Эффект прямого повреждения достигается при высоких дозах излучения, непосредственно влияющих на бактериальную хромосому, клеточные ферменты, ряд макромолекул с необратимыми изменениями. Косвенный эффект имеет первостепенное значение, так как вода преобладает в клетках. Рентгеновские лучи и гамма-лучи представляют собой высокоэнергетическое излучение, которое может вызывать электрон от атомов, что приводит к ионизации молекул. В результате образуются реакционноспособные свободные радикалы — водород (* H), гидроксил (* OH) и т. д., из которых в клетках образуются окислители, такие как пероксид водорода и пероксид водорода. В свою очередь, они непосредственно повреждают ряд важных макромолекул, наиболее чувствительной ДНК. Декомпозиция макромолекулы ДНК является наиболее распространенной причиной гибели клеток, поскольку она часто содержит только одну копию данного гена. Растительные бактериальные формы, их споры и грибы обычно умирают в дозе около 1,2 Мрад. Несколько вирусов нуждаются в дозе 2,5 Мрад.

Ультрафиолетовое излучение используется как гермицид (микробицид) как в промышленности, так и в медицине более ста лет. Наиболее сильным воздействием на микроорганизмы являются ультрафиолетовые лучи с длиной волны 250-260 нм, что соответствует их максимальному поглощению от оснований молекулы ДНК. Квантовая энергия, переносимая ультрафиолетовыми лучами (UVL), не приводит к ионизации, но инициирует фотохимические реакции. Последний индуцирует ковалентное присоединение соседних оснований тимина в молекуле ДНК, и когда они являются частью двух комплементарных цепей, связывание прекращает репликацию хромосомы, и микробы разрушаются. При более низких дозах ультрафиолетового излучения этот процесс вызывает мутации. Исследование случаев низкодозного облучения (УФЛ) Escherichia coli выявило наличие все большего числа устойчивых к бактериофагу мутантов.

Механизм устойчивости микробов к кислоте или щелочи

Механизм устойчивости микроорганизмов к экстремальным условиям кислотности среды малоизученны. Каких-либо специальных структурных или физиологических свойств связанных с устойчивостью к кислоте или щелочи у ацидофилов и алкалофилов не обнаружено.

Параллельно установлено, что изменение кислотности среды вызывает у микроорганизмов компенсаторные ферментативные сдвиги. В частности, кишечная палочка реагирует на повышение кислотности среды синтезом декарбоксилаза аминокислот, а на повышение щелочности среды – синтезом дезаминаз, вызывающим декарбоксилирование или дезаминирование аминокислот. Продукты указанных реакций нейтрализуют повышенную кислотность или щелочность питательной среды.

Кислород

Бактерии характеризуются широким спектром требований к содержанию кислорода в их среде разработки. Они могут быть сгруппированы следующим образом:

Связанные (обязательные) аэробы — микроорганизмы, которые развиваются только в присутствии кислорода. Они получают энергию через аэробное дыхание.
Микроаэрофилы — низкая концентрация кислорода (от 2% до 10%) требуется для их жизнедеятельности, а ее более высокие концентрации являются тормозящими. Они получают энергию через аэробное дыхание.
Смешанные анаэробные микроорганизмы — растут только в бескислородных средах и часто умирают в их присутствии. Они деградируют питательные вещества с анаэробной или ферментацией.
Аэротрольные анаэробы, подобно анаэробным пудингам, не могут использовать кислород для извлечения энергии, но могут выжить в кислородной среде. Они известны как связывающие ферментеры, потому что они используют только процесс ферментации для извлечения энергии из пищи.
Дополнительные анаэробные микроорганизмы — развиваются в присутствии или в отсутствие кислорода, но обычно более активны в кислородной среде. Они получают свою энергию через аэробное дыхание (в присутствии кислорода), но также используют ферментацию или анаэробное дыхание, в отсутствие этого. Большинство бактерий факультативно анаэробны.

pH ограничивает рост микробов

Точно так же, как и в случае с активностью воды, существуют предельные значения pH, при достижении которого микроорганизмы прекращают рост. В таблице ниже указаны пороговые значения для различных типов микробов.

Значения pH, предельные для роста отдельных видов бактерий

Микроорганизм	Минимальное значение	Оптимальное значение	Максимальное значение
Clostridium perfringens	5.5 — 5.8	7.2	8.9
Vibrio vulnificus	5	7.8	10.2
Racillus cereus	4.9	6 — 7	8.8
Campylobacter spp.	4.9	6.5 — 7.5	9
Shigella spp.	4.9		9.3
Vibrio parahaemolyticus	4.8	7.8 — 8.6	11
Clostridium botulinum toxin	4.6		8.5
Clostridium botulinum growth	4.6		8.5
Staphylococcus aureus growth	4	6 — 7	10
Staphylococcus aureus toxin	4.5	7 — 8	9.6
Enterohemorrhagic Escherichia coli	4.4	6 — 7	9
Listeria monocytogenes	4.39	7	9.4
Salmonella spp	4.21	7 — 7.5	9.5
Yersinia enterocolitica	4.2	7.2	9.6

pH-нейтральная среда оптимальна для роста микроорганизмов, однако рост возможен и в более кислых средах. Большинство микроорганизмов прекращает рост при pH 5.0, некоторые могут продолжать размножаться при pH 4.6 и даже 4.4. Исторически принято считать, что уровень pH 4.6 — нижний предел для роста микроорганизмов, однако известно, что некоторые из них могут продолжать расти даже при pH 4.2

Шпоры по экологии микроорганизмов

28. Отношение микроорганизмов к кислотности среды

Для большинства микробов оптимальное значение реакций среды рН примерно равное 7. Очень кислая или очень щелочная реакции токсичны для бактерий. При этом рН=1 могут существовать лишь немногие бактерии и грибы, а при рН=11 – отдельные виды водорослей, грибов и бактерий. По отношению к кислотности среды различаются несколько групп микробов: 1. рН=7 – нейтрофилы. Эшерихия колле, кишечная палочка. Среди них много видов, обладающих кислото- и щелочеустойчивостью. Кислотнотолерантными являются молочнокислые, уксуснкислые, маслянкислые и другие бактерии. А щелочнотолерантные устойчивыми к рН=9-10 являются энтеробактерии. Т.о. нейтрофилы растут и развиваются при рН=4-9. 2. Щелочная реакция рН>=10. алкалофильные. 3. кислотная реакция рН

Существуют микроорганизмы, которые растут при экстремальных значениях реакций среды. Например: облигатный экстремал ацидофил – тиобациллус, способен развиваться при рН 0,5-0,6 и для него оптимум составляет 2-3,5. Грибы и дрожжи хорошо размножаются и при низком рН=2-3 и довольно высоком рН=8-10. Оптимальным для гибов является рН=5-6. Способность микроорганизмов к росту при низких или высоких значениях реакций среды обеспечивая им определенные преимущества в конкурентной борьбе с большинством организмов.

30. Присутствие молекулярного кислорода в среде

Молекулярный кислород – важный экологический фактор, его содержание в атмосфере составляет 21%, по отношению к нему различают организмы: 1) аэробные . Они делятся на факультативные (и с кисл. и без него, дрожжи) и облигатные (строго в кислородной среде, уксуснокислые бактерии). У них имеются дыхательные ферменты (энзимы) и энергию они получают в процессе дыхания. 2) анаэробы, они также делятся на факультативные (кишечная палочка) и облигатные (клостридии). У них нет дыхательного фермента и поэтому энергию для жизнедеятельности они получают окисляя органические вещества без участия свободного кислорода, т.е. путем брожения.

Т.о. окислительно-восстановительные условия среды влияют на направление биохимических реакций.

32. Превращение микроорганизмами углеводов в анаэробных условиях (спиртовое брожение)

При нем микроорганизмы превращают углеводы в этиловый спирт и углекислый газ. Спиртовое брожение осуществляют дрожжи в основном рода сахаромицеты. В аэробных условиях бродящие дрожжи переходят к аэробному дыханию, что увеличивает коэффициент использования углеводов.

При хлебопечении для получения большей массы продукта, питательную среду, в которой размножаются дрожжи, аэрируют ( насыщают кислородом). При производстве спирта наоборот процесс ведут в анаэробных условиях. Дрожжи сбраживают не все сахара. Перед сбраживанием полисахариды под действием ферментов дрожжевые клетки распадаются на моносахариды. Дрожжи не способы сбраживать непосредственно клетчатку или крахмал. Поэтому во многих производствах, основанных на спиртовом брожении, клетчатку предварительно подвергают кислотному гидролизу, а крахмал осахаривают при помощи солода.

Немного больше об экологии

Экологические проблемы и международные отношения О.С.) Я хотела показать международные отношения в области экологии на примере «Озоновой истории». Наше поколение стало свидетелем драматических событий, которые изменили природу отношений человека с окружающей его средой. Стремительный рост народонаселения Земли, а т .

Эстетика и экология городской среды Город может сделать человека больным. Город может сделать человека здоровым. Многое в нашем городском окружении зависит, казалось бы, от мелочей: функционального зонирования малых городских пространств (дворов, сквериков, мини-рынков, пешеходных зон и т.п.), разме .

Что делать для снижения угрозы биологического фактора?

Оценка риска поражения биологическим агентом выполняется путем выявления опасности, а затем по цепочке передачи от «резервуара» (источника биологической опасности) до работника.

Оценка профессионального риска должна учитывать, как работники могут подвергаться воздействию микроорганизмов (или крови или биологических жидкостей, животных или продуктов животного происхождения или отходов, которые, как известно, несут микроорганизмы). В целом, работодатели должны исходить из того, что отходы жизнедеятельности человека и животных, включая сточные воды, могут содержать вредные микроорганизмы, которые могут вызвать инфекцию.Люди, работающие на открытом воздухе, должны принимать меры предосторожности, если они работают вблизи стоячей воды, которая может переносить вредные микроорганизмы из-за загрязнения. Они также могут подвергаться риску от укусов насекомых и укусов животных.Работодатели должны узнать об общих типах инфекций, которые представляют риск для их соответствующей трудовой деятельности (и как рабочие или другие лица могут подвергаться воздействию), и решить, делают ли они достаточно для предотвращения этого.Хорошей новостью является то, что контролировать риск заражения относительно просто — обычно простых, хороших мер личной гигиены часто достаточно. Все работники должны иметь доступ к чистым, адекватным моющим средствам.Важные меры меры безопасности включают в себя:

подходящая моющаяся / одноразовая одежда;
средства индивидуальной защиты (например, непроницаемые перчатки) и / или водонепроницаемое покрытие для порезов и ссадин;
правильные контейнеры и безопасные системы работы для обращения с отходами, включая утилизацию загрязненных острых предметов (таких как иглы);
рабочие места, оборудованные вытяжными шкафами при работе с загрязненными материалами:
прививки должны быть доступны там, где это возможно. Например, вакцинация против гепатита В рекомендуется, если риск связан с работой по уходу с людьми, которая может быть связана с воздействием крови / жидкостей организма.

Как контролировать pH

Самый распространенный способ снижения pH — это ферментация. При этом процессе “хорошие” бактерии вырабатывают молочную кислоту, что приводит к снижению pH продукта и предотвращает размножение других микроорганизмов. Маринованные, соленые и квашеные продукты, а также сырокопченая колбаса и оливки производятся с использованием этого метода. pH также можно понизить путем добавления кислоты (уксусной, молочной, лимонной) непосредственно в продукт, либо же добавляя ингредиенты, естественным образом имеющие кислую среду — например, томаты в соусе для спагетти.

Наша компания предлагает решения для простого и быстрого измерения активности воды и pH.

Группы бактерий по отношению к кислотности среды

В зависимости от отношения к кислотности среды бактерии делят на несколько групп:

1.Нейтрофилы – рост и развитие возможны в диапазоне рН 4–9, оптимум рН 6–8.

2.Ацидофилы – оптимальная кислотность среды для роста ниже рН 4, различают:

факультативные ацидофилы – интервал развития рН 1–9, оптимум рН 2–4;
облигатные ацидофилы – интервал развития рН 1–5, оптимум рН 2–4.

3.Алкалофилы – обитатели щелочных почв, мест скопления экскрементов животных, оптимальные значения развития рН 9,0–10,5, различают:

факультативные алкалофилы – интервал для роста рН 5–11, оптимум рН 9,0–10,5;
облигатные алкалофилы – интервал для роста рН 8,5–11, оптимум 9,0–10,5.

4. Ацидотолерантные – кислотоустойчивые микроорганизмы, не растут при показателе кислотности ниже рН 4,5, но переносят реакцию среды на уровне рН 1 или рН 0,1, не подвергаясь сколько-нибудь заметному угнетению.

Сушка и звуковые волны

Сушка воздействует на различные микроорганизмы в разной степени. Патогенными микроорганизмами, которые особенно чувствительны к потере внутриклеточной воды, являются гемофильные бактерии, члены рода Nayera (менингококки, гонококки), T. pallidum и другие. Вирусы, подверженные сушке, включают вирусы гриппа и парагриппа, ВИЧ, риновирусы и другие. Устойчив к обезвоживанию — вирионы холеры (до 2 дней), шигеле (до 7 дней) и туберкулезные бактерии (от 3 месяцев до 1 года). Высокая устойчивость к потере внутриклеточной жидкости — это споры бактерий (бациллы сибирской язвы — до 50 лет) и грибы.

Лиофилизация — это процесс, в котором микроорганизмы высушиваются при низких температурах и в вакууме. Процесс включает размещение микробных агентов в защитной жидкости, а затем замораживание со скоростью. От -20 до -70°С и помещают в вакуумную среду в специальном лиофилизированном аппарате. Вакуум вызывает сублимацию воды в микроорганизмах, и они высыхают как антибиотик, но остаются жизнеспособными в течение нескольких лет. Лиофилизация служит для сохранения важных бактериальных и вирусных штаммов, а также для производства живых вакцин.

Только ультразвуковые волны могут влиять на рост и развитие микроорганизмов. Ультразвуковые волны, рассеянные в жидкой среде, вызывают усадку и расширение окружающей среды, что приводит к образованию пузырьков в цитоплазме (кавитация). Эти пузырьки оказывают высокое давление на оболочку клетки, что приводит к разрушению клеток. С другой стороны, ультразвуковая энергия может вызвать ионизацию и диссоциацию молекул воды с образованием реактивных радикалов. Ультразвук используется для механической очистки медицинских и стоматологических инструментов, но не для стерилизации, так как некоторые из микроорганизмов выживают с помощью этого метода.

рН среды и осмотическое давление

Реакция окружающей среды, оптимальная для большинства патогенных микроорганизмов (бактерии и вирусы), является нейтральной или слегка щелочной — pH 7-7,5. Некоторые бактерии, такие как туберкулез, требуют слабокислой среды (рН 6,8), холеры, плесени и дрожжей — щелочных сред (pH 8-9). Изменение реакции среды сильно влияет на метаболическую активность микроорганизмов, которая широко используется в пищевой и фармацевтической промышленности.

Микроорганизмы могут быть отнесены к одной из следующих групп на основе значений рН, необходимых для их оптимального развития:

Нейтрофилы — лучше развиваются при рН от 5 до 8.
Ацидофильный — рН 5,5 подходит.
Алкалифилы — оптимальный рН выше 8,5.

Осмос представляет собой диффузию молекул воды через мембрану из зоны более высокой концентрации воды (меньшая концентрация растворенного вещества) в область с более низкой водной концентрацией или более высокой концентрацией растворенного вещества. Осмотическое давление определяется в основном концентрацией растворенного вещества в данной среде.

Изотоническая среда с определенной концентрацией солей необходима для нормального хода жизни в бактериальных клетках. 0,5% растворы NaCl используются в питательных средах для достижения изотактичности. В океанах и морях микроорганизмы выдерживают значительно более высокие осмотические давления — до 29% NaCl.

Для сохранения пищевых продуктов для предотвращения роста микроорганизмов используются растворы с высоким осмотическим давлением (более 50% сахара или 20% NaCl). Болезни стафилококков (S. aureus) могут выжить в 15% -ной среде NaCl.

Совместное влияние активности воды и pH

Сочетание таких барьерных факторов, как pH и активность воды, позволяет добиться более эффективного контроля за распространением микроорганизмов. Более того, совместный эффект от этих барьеров выше, чем от каждого из них отдельно. Это значит, что можно эффективно контролировать развитие микроорганизмов при таких показателях активности воды или pH, которые считались бы небезопасными по отдельности. В таблице ниже приведены комбинации этих показателей, которые могут быть использованы для определения того, требуется ли контролировать дополнительные параметры безопасного хранения продукта (температурный режим, время хранения).

Данная таблица актуальна для продуктов, которые были термически обработаны перед упаковкой. Следует помнить, что снижение активности воды и pH не приводит к гибели микроорганизмов, а только к предотвращению их размножения до опасных для человека уровней. Термическая обработка убивает все микроорганизмы, кроме спорогенных, поэтому продукт может быть упакован при более высоких уровнях активности воды и pH — соответствующие значения 0.92 и 4.6 могут считаться безопасными.

Значение активности воды	pH: не выше 4.6	pH: выше 4.6 — 5.6	pH: выше 5.6
не выше 0.92	особый температурно-временной режим не требуется	особый температурно-временной режим не требуется	особый температурно-временной режим не требуется
выше 0.92 — 0.95	особый температурно-временной режим не требуется	особый температурно-временной режим не требуется	требуется контроль качества продукта
выше 0.95	особый температурно-временной режим не требуется	требуется контроль качества продукта	требуется контроль качества продукта

Следующая таблица актуальна для продуктов, которые не были подвергнуты термообработке, или же были подвергнуты термообработке, но не были упакованы.

Значение активности воды	pH: ниже 4.2	pH: 4.2 — 4.6	pH: выше 4.6 — 5.0	pH: выше 5.0
выше 0.88	особый температурно-временной режим не требуется	особый температурно-временной режим не требуется	особый температурно-временной режим не требуется	особый температурно-временной режим не требуется
выше 0.88 — 0.90	особый температурно-временной режим не требуется	особый температурно-временной режим не требуется	особый температурно-временной режим не требуется	требуется контроль качества продукта
выше 0.90 — 0.92	особый температурно-временной режим не требуется	особый температурно-временной режим не требуется	требуется контроль качества продукта	требуется контроль качества продукта
выше 0.92	особый температурно-временной режим не требуется	требуется контроль качества продукта	требуется контроль качества продукта	требуется контроль качества продукта

Обычно, такие продукты можно считать безопасными при активности воды ниже 0,88 и pH ниже 4.2. При этом, более высокие значения также допустимы, если учесть совместное воздействие активности воды и pH.

Еще одна таблица показывает активность воды и pH некоторых популярных продуктов.

Активность воды и pH распространенных пищевых продуктов

Продукт	Активность воды	pH
Консервированная клубника	0.9874	3.7
Желтая горчица	0.9745	3.6
Острый соус	0.9642	3.6
Итальянская заправка	0.9628	3.8
Фермерский («ранч») соус	0.9561	3.9
Восточный соус с кунжутом	0.9488	4.1
Кетчуп	0.9440	3.6
Майонез	0.9393	4.1
Французская заправка	0.9344	3.4
Соус барбекю	0.9333	3.8

Консервированная клубника имеет очень высокий показатель активности воды при довольно низком pH. Присутствие лимонной кислоты обуславливает низкий pH, что позволяет предотвратить рост микроорганизмов при высоком показателе активности воды. Горчица также имеет очень низкий pH и высокий уровень активности воды. Безопасность этих продуктов объясняется низким pH, а не высокой активностью воды. Кленовый сироп безопасен при практический нейтральном pH — в нем много сахара, а значит активность воды будет низкой.
График показывает, что между показателями активности воды и pH нет прямой взаимосвязи. Если в продукт добавлена кислота для снижения pH, это определенным образом повлияет на активность воды, потому что кислотные вещества обычно полярны и взаимодействуют преимущественно с водой. Но, разумеется, снижение pH напрямую не приведет к снижению активности воды.
Как контролировать активность воды
Самый простой способ — высушить или запечь (чтобы сделать это правильно, сначала необходимо понять изотерму сорбции — поглощения влаги) Также активность воды можно контролировать путем добавления гигроскопичных веществ, таких как соль, сахар, высокофруктозный кукурузный сироп, сорбит или мальтодекстрин.

Температура

Одним из основных факторов, влияющих на жизнеспособность бактерий, является температура окружающей среды. Их существование происходит в определенном температурном диапазоне: минимальном, оптимальном и максимальном.

В зависимости от этого различные типы бактерий подразделяются на следующие три основные группы:

Психофилы (от психроса — холодные) — холодолюбивые бактерии. Их оптимальная температура роста составляет от 10°С до 15°С, но может быть умножена на 0-30°С. Они обычно обитают в водах и почвах в Арктике и Антарктике и в потоках таяющих ледников. В морях Арктики обнаружены бактериальные виды, которые размножаются при -5°С. Некоторые патогенные бактерии, такие как Listeria monocytogenes и Y. enterocolitica, являются жизнеспособными при 4°С, как это обычно бывает, в домашних холодильниках.
Мезофилы — это бактерии, которые растут при умеренных температурах от 20 до 40°С. Их максимальный температурный диапазон составляет 10-45°С. Большинство типов бактерий являются мезофильными и включают в себя некоторых почвенных и водных обитателей, нормальной микрофлоры и всех видов животных и бактерий, вызывающих заболевания.
Термофилы определяются как теплокровные бактерии. Их оптимальная температура роста составляет от 45°С до 70°С, а их максимальный диапазон, при котором они остаются жизнеспособными, составляет 25-90°С. Термофилы обычно встречаются в термальных источниках и компосте. Молочнокислые бактерии также относятся к термофилам.

Существуют также гипертермофильные бактерии, которые развиваются при очень высоких температурах. Их оптимальная температура роста составляет от 70 до 110°С. Они включают представителей Археи, которые находятся вблизи гидротермальных отверстий на больших глубинах в океанах.

Оптимальная температура развития для данного типа бактерий соответствует условиям, в которых клеточный метаболизм наиболее эффективен. Высокие температуры, которые превышают максимум для данного типа бактерий, повреждают метаболизм клеток, и они умирают. Большая часть патогенных бактерий, грибов и всех вирусов погибает при 50-60°С в течение от нескольких минут до 1 часа. Споры бацилл являются наиболее устойчивыми формами жизни и умирают со скоростью. более 100°С в течение 2 часов и более (C. butulinum — более 5 часов). Высокая температура воды или водяного пара повреждает микроорганизмы путем коагуляции и денатурации белков (особенно чувствительных ферментов), денатурации ДНК и нарушения целостности клеток. В сухой стерилизации, где высокая температура влияет на микроорганизмы в воздухе, микробы умирают из-за окисления органического вещества в ячейке и из-за повышенного уровня электролита.

Низкие температуры также влияют на жизнедеятельность бактерий, замедляя или останавливая клеточный метаболизм, увеличивая вязкость (плотность) цитоплазмы и ограничивая проницаемость плазматической мембраны. В большинстве бактерий ниже 0°С метаболическая активность клеток прекращается и переходит в состояние анаболизма. Замораживание большинства микроорганизмов в подходящей среде и при температурах от -20 до -70°С, а также в жидком азоте (-196°С) сохраняется в течение длительного периода времени. Это делается в специализированных лабораториях с целью сохранения ценных видов бактерий.

Влияние температуры окружающей среды на микроорганизмы обычно используется в медицинской практике. Биологические материалы, которые принимаются для микробиологического тестирования, хранятся и транспортируются при оптимальной температуре для подозреваемого патогена, бактериальная культура также требует поддержания подходящей температуры. Влажное тепло широко используется для стерилизации медицинских инструментов и термостойких расходных материалов.