Wpływ każdego z czynników fizykochemicznych na mikroorganizmy można opisać za pomocą 3 wartości kardynalnych:
- minimum - stężenie (wartość) czynnika, poniżej którego zostaje zahamowany ich wzrost,
- optimum - stężenie ( wartość) czynnika najbardziej korzystne dla rozwoju drobnoustrojów, które charakteryzuje się wówczas największą aktywnością metaboliczną i najkrótszym czasem generacji (czas pomiędzy podziałami komórkowymi),
- maksimum - stężenie (wartość) czynnika powyżej którego mikroorganizmy nie rosną.
Zakres tolerancji - wartość danego czynnika, w którym badany mikroorganizm ma zdolność do wzrostu i rozmnażania.
Organizmy stenotermiczne - drobnoustroje, których temperatura minimalna i maksymalna niewiele różni się od optymalnej ( bakterie chorobotwórcze).
Organizmy eurytermiczne - organizmy u których zakres pomiędzy temperaturą minimalną i maksymalną jest szeroki (bakterie wolno żyjące).
Zmiany temperatury mogą powodować:
A) Spowolnienie reakcji chemicznych - spadek temperatury o lOC -> spadek szybkości reakcji 2-3 krotnie
B) Przyspieszenie - wzrost temperatury o 10°C -> szybkość reakcji wzrasta 2-3krotnie, jeżeli temperatura maksymalna wzrostu nie zostanie przekroczona.
1. PSYCHROFILE (psychros - zimny) - drobnoustroje rosnące w temperaturach 0°C lub niższych, optimum 15°C, a maksimum 20°C; znaczna zawartość w ich błonach komórkowych pochodnych wielonienasyconych i rozgałęzionych kwasów tłuszczowych = płynność w niskich temperaturach; karotenoidy- ich biosynteza wzrasta wraz ze spadkiem temperatury, INP -białka nukleacyjne lodu, THP - białka termicznej histerezy, AFP - białka zapobiegające zamarzaniu, CSP - białka szoku zimna, które umożliwiają zachodzenie niezmienionego tempa replikacji DNA i transkrypcji RNA, np. niektóre gatunki z rodzajów: Alcaligenes, Arthtobacter, Methanococcoides, Methanogenium
2. PSYCHROTROFY - minimalna temperatura wzrostu 0-7°C, optymalna zwykle wynosi 20-30°C, a maksymalna nie przekracza 35«C, często saprotroficzne, chorobotwórcze, morskie bakterie fotosyntetyzujące, bakterie żelazowe - Gallionella sp., bakterie z rodzaju: Pseudomonas (P. fluorescens, P. syringa) i Flavobacterium (F. psychrophilum) = Gram-ujemne pałeczki, drożdże: Candida, Cryptococcus, Rhodotorula, w produktach spożywczych: Pseudomonas, Achromobacter, Alcaligenes, Flavobacterium, Serratia, Gram-dodatnie: Bacillus, Clostridium, Corynebacterium, Lactobacillus, Lactococcus, Moraxella; patogenne psychrotrofy: Listeria monocytogenes, Yersinia enterocolitica ssp. Enterocolitica, Bacillus cereus.
3. MEZOFILE - minimalna temperatura wzrostu 10-25°C, optymalna - 25-40°C, a maksymalna 45°C, saprotrofy, bakterie chorobotwórcze dla ludzi i zwierząt, np. Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus anthracis, Pseudomonas aeruginosa.
4. TERMOFILE (termos - ciepły) - minimalna temperatura 25-45°C, optymalna 45-60°C, a maksymalna 70°C; większość bakterie Gram-dodatnie, przetrwalnikujące, np. Geobacillus stearothermophilus, Bacillus coagulans, Clostridium paradoxum, C. thermoalcaliphilum,