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1、微生物基礎(chǔ)知識(shí)前言 微生物的作用及危害 微生物的作用絕大多數(shù)微生物對(duì)人和動(dòng)物是有益的,已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、食品、醫(yī)藥、釀造、化工、制革、石油等行業(yè),發(fā)揮了越來(lái)越重要的作用。例如與我們?nèi)粘I蠲芮邢嚓P(guān)的如酸奶、酒類、抗生素、疫苗等。 微生物的危害 微生物中也有一部分能引起人及動(dòng)、植物發(fā)生病害,這些具有致病性的微生物,稱為病原微生物。如人類的許多傳染?。ǜ忻?、傷寒、痢疾、結(jié)核、脊髄灰質(zhì)炎、病毒性肝炎等),均是由病原微生物引起的。 從藥品生產(chǎn)的衛(wèi)生學(xué)而言,微生物對(duì)藥品的原料、生產(chǎn)環(huán)境和成品的污染是造成生產(chǎn)失敗、成品不合格的重要因素。 一、微生物的定義 1、微生物(microorganism, micr
2、obe):存在于自然界中的一群體型細(xì)小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、肉眼不可見(jiàn),必須借助于特殊儀器放大后才能觀察到的微小生物。2、分類:(1)按其結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成及生活習(xí)性可分為:原核類:僅有原始核質(zhì),無(wú)核仁或核膜,細(xì)胞器很不完善。如細(xì)菌、放線菌、支原體、立克次氏體、衣原體、螺旋體 細(xì)菌是一類細(xì)胞細(xì)而短、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、細(xì)胞壁堅(jiān)韌,以二分裂方式無(wú)性繁殖的原核微生物,分布廣泛。細(xì)菌根據(jù)它的的形態(tài)又分為球菌、桿菌、螺形菌等。 球菌 多數(shù)球菌直徑在1微米左右,外觀呈球形或近似球形。由于繁殖時(shí)分裂平面不同可形成不同的排列方式,分為雙球菌、鏈球菌、葡萄球菌等。桿菌 形態(tài)多數(shù)呈直桿狀,也有的菌體稍彎,多數(shù)呈分散存在,也有的呈鏈狀排
3、列,分為棒狀桿菌、鏈狀桿菌、球桿菌等。螺形菌 菌體彎曲,呈弧形或螺旋形。如幽門螺桿菌。真核類:細(xì)胞核的分化程度較高,有核膜、核仁和染色體,細(xì)胞器完整。如真菌(酵母菌和霉菌)、 原生動(dòng)物、藻類真菌是一類有細(xì)胞壁,無(wú)葉綠素,以寄生或腐生方式生存,少數(shù)為單細(xì)胞,多數(shù)為多細(xì)胞,能進(jìn)行無(wú)性或有性繁殖的一類真核細(xì)胞型微生物。真菌包括單細(xì)胞與多細(xì)胞兩類。單細(xì)胞真菌呈圓形或卵圓形,稱為酵母菌;多細(xì)胞真菌由菌絲和孢子組成,并交織成團(tuán),稱絲狀菌或霉菌。非細(xì)胞類:體積微小,能通過(guò)除菌過(guò)濾器。如病毒和朊病毒等(2)按其致病性可分為:病原性微生物和非病原性微生物。二、微生物的特點(diǎn)1、個(gè)體小,面積大:小于0.1mm。肉眼
4、不可見(jiàn)。2、分布廣,種類多:自然界中到處都有,如水、空氣、土壤等, 土壤中的數(shù)量最多;種類有10萬(wàn)多種。3、代謝強(qiáng),轉(zhuǎn)化快:發(fā)酵乳糖的細(xì)菌在1小時(shí)內(nèi)可分解其自重100010000倍的乳糖。4、生長(zhǎng)旺,繁殖快:微生物有驚人的繁殖速度,大多數(shù)微生物幾十分鐘內(nèi)就可以繁殖一代,細(xì)菌一般約20分鐘分裂一次。5、適應(yīng)性強(qiáng),易變異:耐藥性產(chǎn)生的原因。三、微生物的分布 江河湖海、土壤礦層、大氣上空以及動(dòng)植物的體表、體內(nèi),微生物幾乎無(wú)處不在。1、 土壤:土壤是微生物生長(zhǎng)的最適宜的環(huán)境。具備微生物生長(zhǎng)繁殖的各種條件:(1) 營(yíng)養(yǎng) 土壤中的動(dòng)植物遺體是最好的食料。(2) 微量元素 土壤含有大量微生物所需要的礦質(zhì)元素
5、,如:鈣、鉀、鐵、鎂、硫、磷等。(3) PH值 土壤的酸堿度接近中性,適宜微生物生長(zhǎng)。(4) 滲透壓 土壤的滲透壓在36個(gè)大氣壓之間,對(duì)于大多微生物都適宜。(5) 溫度 土壤溫度一年四季溫差不大,適宜生存。(6) 水分 土表深處保墑(水分),為微生物生存提供了保障。2、 水:僅次于土壤的微生物分布、定居的第二場(chǎng)所。土壤的流失、空氣、動(dòng)物體排泄物、動(dòng)植物尸體、工廠和生活用水的污染,還有些水中固有的微生物。微生物的多少,因水種不同,所含有機(jī)物多少不同等因素而各異。井水、泉水、溪水相對(duì)少些。而湖泊、池塘、河流則多些,其中包括許多人腸道致病菌,如霍亂、傷寒、副傷寒、痢疾等,還有糞便鏈球菌、鐵細(xì)菌、硫細(xì)
6、菌、粘液細(xì)菌和病毒。無(wú)論是淡水還是海水,水面細(xì)菌較少(太陽(yáng)紫外線照射),距水面520米處是微生物最多處,以下則隨深度增加而減少,但到了水底,細(xì)菌又有所增加。水蒸汽本身是無(wú)菌的。但當(dāng)其變成雨和雪降至地面的過(guò)程中則帶有了細(xì)菌。初雨灰塵多,細(xì)菌則多,后雨細(xì)菌少?!坝旰罂諝馇逍隆笔怯械览淼?。由于雪片面積大,接觸灰塵機(jī)會(huì)多,細(xì)菌相對(duì)較多。農(nóng)諺“頭場(chǎng)雪有毒”。雨雪是很好的“空氣凈化劑”。3、 空氣:特點(diǎn)是短暫可變??諝獠⒉皇俏⑸锓敝车膱?chǎng)所。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏,紫外線照射,風(fēng)吹干燥等都不利于微生物生存。但空氣中微生物相當(dāng)多。主要來(lái)自土壤飛揚(yáng)的灰塵、水面吹起的細(xì)小水滴、人和動(dòng)物體表的脫落物質(zhì)以及呼吸道分泌排泄物質(zhì)
7、等等。微生物附著于灰塵顆粒之上,附著于空氣中的液滴內(nèi),隨氣流在空氣中任意傳播。 所以,哪里空氣含塵埃粒子越多,細(xì)菌微生物越多。一般在畜舍、醫(yī)院、城市街道等公共場(chǎng)所微生物較多。而高山、森林、終年積雪的山脈的空氣中微生物較少。4、藥品的微生物污染源:空氣、水、廠房與設(shè)備、藥品生產(chǎn)用原輔料、包裝材料、昆蟲(chóng)和其它嚙齒動(dòng)物、生產(chǎn)操作人員。四、消毒與滅菌1、常用于表示物理或化學(xué)方法對(duì)微生物的殺滅程度的術(shù)語(yǔ): Ø 消毒:殺死物體上病源微生物的方法,并不一定能殺死細(xì)菌的芽胞。消毒所用的試劑稱為消毒劑。Ø 滅菌:殺滅物體上所有微生物的方法。滅菌比消毒要求高,包括殺滅細(xì)菌芽孢在內(nèi)的全部病原微生
8、物和非病原微生物。Ø 抑菌:抑制體內(nèi)或體外細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖。常用的抑菌劑為各種抗生素,可抑制細(xì)菌的繁殖。Ø 防腐:防止或抑制體外細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的方法,細(xì)菌一般不死亡。同一種化學(xué)藥品在高濃度時(shí)為消毒劑,低濃度時(shí)常為防腐劑。Ø 無(wú)菌:不存在活的細(xì)菌。防止細(xì)菌進(jìn)入人體或其他物品的操作技術(shù),為無(wú)菌操作。2、物理、化學(xué)因素對(duì)微生物的影響及相關(guān)消毒滅菌方法(1)物理因素:溫度、輻射、干燥、滲透壓、超聲波(微波)、濾過(guò)。常用相關(guān)消毒滅菌方法: 干熱滅菌:焚燒:火焰滅菌20秒鐘以上或迅速通過(guò)火焰34次(酒精燈)干燥箱滅菌法(干熱空氣滅菌法):一般為160170×120min
9、以上、170180×60min以上或250×45min以上。多用于玻璃器皿的滅菌。 濕熱滅菌:高壓滅菌法:通常采用121×15min、121×30min或116×40min。多用于培養(yǎng)基、無(wú)菌服等遇高溫和潮濕不發(fā)生變化或損壞的物品。 輻射滅菌:紫外線:對(duì)微生物有明顯的致死作用。使蛋白變性,照射空氣產(chǎn)生臭氧,而共同作用殺死微生物。其波長(zhǎng)200300nm殺菌力強(qiáng),260nm為最強(qiáng)。紫外輻射對(duì)生物體有害,可導(dǎo)致結(jié)膜炎、皮膚紅斑、燒灼現(xiàn)象。但由于穿透物質(zhì)的能力很差,即使一層薄玻璃也能濾掉大部分,所以一般無(wú)菌室紫外線照射殺菌,有玻璃相隔,對(duì)人是無(wú)害的。一
10、般要求紫外燈距離照射物不超過(guò)1.0米為宜,消毒有效區(qū)為燈管周圍1.52m 處,時(shí)間為30min。紫外線燈只宜于空氣和物體表面消毒殺菌。紫外燈壽命在20004000小時(shí)左右。紫外線的殺菌效果還受到溫度(適宜溫度2040),濕度(60%以下)、懸浮物、有機(jī)物等的影響。CO60-射線:具有較強(qiáng)的穿透力,能致死所有微生物。常用于不耐熱的大體積較厚物品消毒滅菌。但設(shè)備費(fèi)用高,某些藥品經(jīng)輻射效價(jià)降低或產(chǎn)生毒性物質(zhì)。 干燥:烘干、曬干、熏干,使微生物停止代謝,失水而死。用來(lái)保存食品。 滲透壓:微生物對(duì)滲透壓有一定的適應(yīng)能力。但突然改變其滲透壓將使其失去活性而死亡。 高滲溶液:一般細(xì)菌處于高滲溶液中,細(xì)胞內(nèi)的
11、水將通過(guò)細(xì)胞質(zhì)膜從低濃度(低滲)細(xì)胞進(jìn)入細(xì)胞外的高滲溶液中,使細(xì)胞脫水致死(質(zhì)壁分離)。如腌咸菜、糖漬果脯為此原理。 低滲溶液:水將通過(guò)細(xì)胞壁進(jìn)入高滲的細(xì)胞內(nèi),而引起細(xì)胞膨脹,致細(xì)胞破裂而死亡(胞漿漲裂)。 輸液用葡萄糖和生理鹽水,旨在與肌體細(xì)胞等滲。 超聲波:機(jī)械破碎微生物。但對(duì)芽孢無(wú)效。 濾過(guò):濾膜,以孔徑大小區(qū)別,常用于空氣、水、藥液的濾過(guò)。用于空氣濾菌(空氣凈化設(shè)備):高效、中效、低效(2)化學(xué)因素:酸、堿與pH值、重金屬及其化合物、有機(jī)化合物、抗生素。常用相關(guān)消毒滅菌方法: 強(qiáng)酸:有很強(qiáng)的殺菌力,但腐蝕性大,所以不宜采用。 強(qiáng)堿:殺菌力強(qiáng),但大多毒性很大,一般使用倉(cāng)庫(kù)、排泄物、棚舍的消毒。 乙醇:常用75%乙醇作為消毒劑,此濃度殺菌力最好,但易揮發(fā)。用于皮膚器具消毒。 甲
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