无线电波、可见光、X-射线、γ-射线和宇宙线等辐射的特性及对微生物影响探究

辐射是电磁波，包括无线电波、可见光、X-射线、γ-射线和宇宙线等。大多数微生物不能利用辐射能源，辐射往往对微生物有害。只有光能营养型微生物需要光照，波长在800～1000nm 的红外辐射可被光合细菌利用作为能源，而波长在380～760nm 之间的可见光部分被蓝细菌和藻类用作光合作用的主要能源。

虽然有些微生物不是光合生物，但表现出一定的趋光性。例如一种闪光须霉的菌丝生长有明显的趋光性，向光部位比背光部位生长得快而旺盛。一些真菌在形成子实体、担子果、孢子囊和分生孢子时，也需要一定散射光的刺激，例如灵芝菌在散射光照下才长出具有长柄的盾状或耳状子实体。

太阳光除可见光外，还有长光波的红外线和短光波的紫外线。微生物直接曝晒在阳光中，由于红外线产生热量，通过提高环境中的温度和引起水分蒸发而致干燥作用，间接地影响微生物的生长。短光波的紫外线则具有直接杀菌作用。

紫外线是非电离辐射，其波长范围为13.6～390nm（136～3900A）。它们使被照射物的分子或原子中的内层电子提高能级，但不引起电离。不同波长的紫外线具有不同程度的杀菌力，一般以250～280mn 波长的紫外线杀菌力最强，可作为强烈杀菌剂，如在医疗卫生和无菌操作中广泛应用紫外灯杀菌。紫外线对细胞的杀伤作用主要是由于细胞中DNA 能吸收紫外线，形成嘧啶二聚体，导致DNA 复制异常而产生致死作用。微生物细胞经照射后，在有氧情况下，能产生光化学氧化反应，生成的过氧化氢（H2O2）能发生氧化作用，从而影响细胞的正常代谢。紫外线的杀菌效果，因菌种及生理状态不同、照射时间的长短和剂量的大小而有差异，干细胞比湿细胞对紫外线辐射抗性强，孢子比营养细胞更具抗性，有色的细胞能更好地抵抗紫外线辐射。经紫外线辐射处理后，受损伤的微生物细胞若再暴露于可见光中，一部分可恢复正常，此称为光复活现象。(www.xing528.com)

高能电磁波如X-射线、γ-射线、α-射线和，β-射线的波长更短，有足够的能量使受照射分子逐出电子而使之电离，故称为电离辐射。电离辐射的杀菌作用除作用于细胞内大分子，如X-射线、γ-射线能导致染色体畸变等外，还间接地通过射线引起环境中水分子和细胞中水分子在吸收能量后产生自由基，这些游离基团能与细胞中的敏感大分子反应并使之失活。

电离辐射后所产生的上述离子常与液体内存在的氧分子作用，产生一些具强氧化性的过氧化物如H2O2与HO2等，而使细胞内某些重要蛋白质和酶发生变化，如果这些强氧化性基团使酶蛋白质的-SH 氧化，可使细胞受到损伤或死亡。

放射源Co60可发射出高能量的γ-射线，γ-射线具有很强的穿透力和杀菌效果，在食品与制药等工业上，常将高剂量γ-射线（300 万伦琴）应用于罐头食品、不能进行高温处理的药品的放射灭菌。