生長是微生物與外界環(huán)境因素共同作用的結(jié)果,。環(huán)境條件的改變，在一定限度內(nèi),，可引起微生物形態(tài),、生理、生長,、繁殖等特征的改變,；或者抵抗,、適應(yīng)環(huán)境條件的某些改變；當環(huán)境條件的變化超過一定極限,，則導(dǎo)致微生物的死亡,。

一、溫度
    溫度是有機體生長與存活的最重要的因素之一,。一方面隨著溫度的上升,，細胞中的生物化學(xué)反應(yīng)速率和生長速率加快；另一方面,，機體的重要組成如蛋白質(zhì),、核酸等對溫度都較敏感，隨著溫度的升高而可能遭受不可逆的破壞,。每一種微生物都有它最低生長溫度,、最適生長溫度、最高生長溫度和致死溫度,。其中最適生長溫度是指某微生物群體生長繁殖速度最快的溫度,。但不一定是最快繁殖速度和最快發(fā)酵溫度。

表7-1  微生物的生長溫度類型

對不同生理、代謝過程各有其相應(yīng)最適溫度的研究,，有著重要的實踐意義。例如,，國外曾報道在產(chǎn)黃青霉165小時的青霉素發(fā)酵過程中,，運用了有關(guān)規(guī)律，即根據(jù)不同生理代謝過程的溫度特點分四段控制其培養(yǎng)溫度,，即：0小時（30℃）→5小時（25℃）→40小時（20℃）→125小時（25℃）→165小時,。結(jié)果，其青霉素產(chǎn)量比自始至終進行30℃恒溫培養(yǎng)的對照提高了14.7%,。
    二,、氧氣
    按照微生物與 氧的關(guān)系，可把它們分成好氧菌和厭氧菌兩大類,，并可繼續(xù)細分為五類,。
    1、專性好氧菌  必須在有分子氧的條件下才能生長,，有完整的呼吸鏈,，以分子氧作為最終氫受體，細胞含超氧化物歧化酶和過氧化氫酶,。絕大多數(shù)真菌和許多細菌都是專性好氧菌,。
    2,、兼性厭氧菌  在有氧或無氧條件下均能生長，但在有氧情況下生長得更好,；在有氧時靠呼吸產(chǎn)能,，無氧時借發(fā)酵或無氧呼吸產(chǎn)能；細胞含SOD和過氧化氫酶,。許多酵母菌和許多細菌都是兼性厭氧菌,。
    3、微好氧菌  只能在較低的氧分壓（0.01~0.03巴,，而正常大氣中的氧分壓為0.2巴）下才能正常生長的微生物,。也通過呼吸鏈并以氧為最終氫受體而產(chǎn)能。如霍亂弧菌,、一些氫單胞菌屬以及少數(shù)擬桿菌等,。
    4、耐氧菌  一類可在分子氧存在下進行厭氧生活的厭氧菌,，即它們的生長不需要氧,，分子氧對它也無害。它們不具有呼吸鏈,，僅依靠專性發(fā)酵獲得能量,。細胞內(nèi)存在超氧化物歧化酶和過氧化物酶，但缺乏過氧化氫酶,。一般的乳酸菌多數(shù)是耐氧菌,。
    5、厭氧菌  厭氧菌有以下幾個特點：分子氧對它們有毒,，即使短期接觸空氣,，也會抑制其生長甚至死亡；在空氣或含10%CO₂的空氣中,，它們在固體或半固體培養(yǎng)基的表面上不能生長,，只有在其深層的無氧或低氧化還原勢的環(huán)境下才能生長；其生命活動所需能量是通過發(fā)酵,、無氧呼吸,、循環(huán)光合磷酸化或甲烷發(fā)酵等提供；細胞內(nèi)SOD和細胞色素氧化酶,，大多數(shù)還缺乏過氧化氫酶,。
    在微生物世界中，絕大多數(shù)種類都是好氧菌或兼性厭氧菌,。厭氧菌的種類相對較少,。但近年來已找到越來越多的厭氧菌。
  關(guān)于厭氧菌的氧毒機制從本世紀已陸續(xù)有人提出,，但直到1971年在McCord和Fridovich提出SOD的學(xué)說后,，才有了進一步的認識,。他們認為，厭氧菌因缺乏SOD,，故易產(chǎn)生的超氧物陰離子自由基而毒害致死,。
    三、氫離子濃度(pH)
    微生物作為一個總體來說,，其生長的pH范圍很廣（pH<2~>8）,，有少數(shù)種類還可超出這一范圍，事實上,，絕大多數(shù)種類都生長在pH5~9之間,。每種微生物都有其最適pH和一定的pH范圍。在最適范圍內(nèi)酶活性最高,，如果其他條件適合,，微生物的生長速率也最高。大多數(shù)細菌,、藻類和原生動物的最適pH為6.5—7.5,，在pH4—10之間也可生長；放線菌一般在微堿性即pH7.5—8最合適,；酵母菌,、霉菌則適合于pH5—6的酸性環(huán)境，但生存范圍在pH1.5—10之間,。
    雖然微生物的外環(huán)境中的pH變化很大,，但其內(nèi)環(huán)境的pH卻相當穩(wěn)定，一般都接近中性,。
    微生物在生命活動過程中,，會改變外界環(huán)境的pH，這就是通常遇到的培養(yǎng)基的原始pH在培養(yǎng)微生物過程中時時發(fā)生改變的原因,。既然在微生物培養(yǎng)過程中培養(yǎng)基的pH回發(fā)生變化,，而對發(fā)酵來說,，這種變化往往對生產(chǎn)不利,，因此，在微生物培養(yǎng)過程中,，如何及時調(diào)節(jié)合適的pH就成了發(fā)酵生產(chǎn)中的一項重要措施,。調(diào)節(jié)pH的措施分“治標”和“治本”兩大類?！爸螛恕笔窃谂囵B(yǎng)基pH發(fā)生變酸或變堿后,，用相應(yīng)的堿或酸進行調(diào)節(jié)；“治本”是在過酸時增加氮源和提高通氣量的方式進行調(diào)節(jié),，培養(yǎng)基過堿時用增加適當碳源和降低通氣量的方式進行調(diào)節(jié),。