第三章-外界因素對細(xì)菌的影響

第三章消毒與滅菌消毒(disinfection)滅菌(sterilization)防腐(antisepsis)無菌法(asepticmethod)消毒：應(yīng)用物理或化學(xué)方法殺滅物體中的病原微生物，并不一定能殺死含芽胞的細(xì)菌或非病原微生物。

滅菌：應(yīng)用物理或化學(xué)方法殺滅物體中所有的病原微生物、非病原微生物及其芽胞、孢子的方法。消毒只要求達(dá)到無傳染性的目的，對非病原微生物及其芽胞、孢子并不要求全部殺死。防腐：應(yīng)用各種化學(xué)藥品或物理方法防止或抑制微生物生長繁殖的方法。

無菌法：采取防止或杜絕一切細(xì)菌進(jìn)入動物機(jī)體或其他物體的方法。以無菌法進(jìn)行的操作稱無菌操作。濾過除菌：指液體或氣體通過濾過作用除去其中所存在的細(xì)菌。第一節(jié)物理因素對微生物的影響影響微生物的物理因素有：溫度、輻射、超聲波、濾過、干燥、光線、滲透壓等。一、溫度對細(xì)菌的影響按細(xì)菌對溫度的適應(yīng)可分為：嗜冷菌、嗜溫菌、嗜熱菌按溫度對細(xì)菌的影響有：最適溫度、最高溫度、最低溫度1.低溫對細(xì)菌的影響大多數(shù)微生物對低溫具有很強(qiáng)的抵抗力.環(huán)境溫度<最低生長溫度：代謝活動降低，最后生長繁殖停滯，存活較長時間。一般細(xì)菌菌種在冰箱5-10℃低溫下保存。但也有些細(xì)菌對低溫持別敏感，在冰箱內(nèi)保存比在室溫下保存死亡更快。如禽多殺性巴氏桿菌。冷凍干燥法：將保存物置玻璃容器內(nèi)，在冷凍真空干燥器中迅速冷凍，然后抽去容器內(nèi)的空氣，使冷凍物中的水分在真空下直接升華而逐漸干燥，最后在真空下將玻璃容器焊封嚴(yán)密。在這樣的凍干狀態(tài)下，細(xì)菌及生物制劑可保存數(shù)月至數(shù)年而不喪失其活力。冷凍干燥(凍干)法是保存菌種、疫苗等良好方法。補(bǔ)充：為什么冷凍保存細(xì)菌時，溫度必須迅速降低?若溫度緩慢下降，反可促使細(xì)菌死亡。這是因為溫度逐漸降低可使水分形成結(jié)晶，細(xì)菌外的水分結(jié)晶可使菌體內(nèi)水分外滲，引起電解質(zhì)的濃縮與蛋白質(zhì)變性；菌體內(nèi)的水分結(jié)晶可破壞原生質(zhì)的膠體狀態(tài)并機(jī)械地?fù)p傷胞漿膜的完整性，造成細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)外逸。若將溫度急速降低，則菌體內(nèi)水分不形成結(jié)晶，原生質(zhì)結(jié)成均勻的玻璃樣狀態(tài)。此外，為減少細(xì)菌在冷凍時的死亡，可于菌液內(nèi)加入10%左右的甘油、蔗糖或牛奶作為保護(hù)劑。補(bǔ)充：反復(fù)凍融對微生物活力的影響反復(fù)冰凍與融化對任何微生物都具有很大的破壞力，

因此保存菌種時應(yīng)盡量避免。2.高溫對細(xì)菌的影響高溫對細(xì)菌有明顯的致死作用，是最常用的有效的滅菌方法。其原理多認(rèn)為熱力使菌體蛋白質(zhì)變性或凝固，酶失去活性，導(dǎo)致細(xì)菌死亡。干熱滅菌法(火焰滅菌和熱空氣滅菌）①火焰滅菌法主要用于接種針、接種環(huán)、試管口等的滅菌。②熱空氣滅菌法

用加熱空氣使滅菌物品溫度升高到160℃并維持1～2小時以進(jìn)行滅菌的方法。主要用于干燥的玻璃器皿如試管、吸管、玻璃注射器、培養(yǎng)皿等的滅菌。干熱滅菌注意事項：1.滅菌結(jié)束后，切記不可立即打開箱門，以免著火；2.滅菌物品不要堆放太緊，以免升溫不均勻；3.滅菌時，要使溫度逐漸上升，切忌太快。以免造成玻璃器皿的炸裂；4.不能耐受160℃高溫的物品切勿干熱滅菌。濕熱滅菌法：1.煮沸滅菌10-20min殺死所有細(xì)菌繁殖體；加入1%碳酸鈉或2-5%石炭酸，滅菌的效果更好。2.巴氏消毒法用于葡萄酒、啤酒及牛乳等的消毒(不損失營養(yǎng)成分）。低溫維持巴氏消毒法：61-63℃（63-65），30min，然后迅速冷卻至10℃左右。高溫瞬時巴氏消毒法：

71-72℃，15s，然后迅速冷卻至10℃左右。超高溫巴氏消毒法：使鮮牛奶通過溫度不低于132℃的管道1-2s，然后迅速冷卻至10℃左右(在常溫下的保存期可達(dá)半年）。3.流通蒸汽滅菌法100℃的蒸汽維持30min(不能殺死芽胞）4.高壓蒸汽滅菌在一個加有少量水的密閉的金屬容器內(nèi)，通過加熱來加大蒸汽壓力，以提高溫度，達(dá)到在短時間內(nèi)完全滅菌的效果。①高壓蒸汽滅菌時壓力與溫度的關(guān)系10磅(磅/平方英寸），115℃，15磅，121℃，20磅，126℃。②高壓蒸汽滅菌的適用范圍適用于培養(yǎng)基、生理鹽水、某些緩沖液、針劑、玻璃器皿、金屬器械、工作服等。血清、血液、酶、氨基酸等，只能采用過濾除菌的方法。糖類溶液或含糖的培養(yǎng)基可用10磅15~20min滅菌，若壓力、溫度過高則可使培養(yǎng)基顏色變深。③高壓蒸汽滅菌時注意事項排冷空氣滅菌前要檢查滅菌器內(nèi)水位是否正常。滅菌物品不要互相擠壓過緊，以保證蒸汽通暢，使所有物品的溫度均勻上升。不耐熱的塑料等材料切勿高壓滅菌。高壓蒸汽滅菌鍋構(gòu)造1、壓力表2、安全閥3、放氣閥4、軟管5、緊固螺栓6、滅菌桶7、篩架8、水手提式高壓蒸汽滅菌鍋1、加水至止水線；2、滅菌物品包裹好；3、開啟放氣閥；4、加熱排氣；5、達(dá)到預(yù)定表壓，開始計時；6、關(guān)閉熱源，當(dāng)壓力降至0.05MPa時，緩慢開啟放氣閥。高壓蒸汽滅菌鍋使用方法補(bǔ)充：溫度敏感誘變育種 高溫除了殺菌作用之外，如果使細(xì)菌長期處于一定范圍的高溫條件下，則可誘發(fā)變異。例如巴斯德用長期高溫條件(42.5～43℃)育成制造炭疽菌苗的菌株，在低溫下也有成功的誘變育種報道。

熱力滅菌法干熱滅菌法焚燒燒灼干烤（160~170℃/2h）紅外線濕熱滅菌法巴氏消毒法pasteurization煮沸法流動蒸氣消毒法間歇蒸氣滅菌法高壓蒸氣滅菌法121℃,15個大氣壓,20分鐘同一溫度下,濕熱比干熱效果好用較低溫度殺滅液體中的病原菌或特定微生物，而仍保持物品中所需的不耐熱成分不被破壞的消毒方法。62℃30‘或72℃30’‘二、光線對細(xì)菌的影響

可見光線的影響：肉眼可見的光線對細(xì)菌一般無多大影響。但長時間暴露于光線之中，則細(xì)菌的代謝與繁殖亦可受到影響。故培養(yǎng)細(xì)菌及保存菌種，均應(yīng)置于陰暗之處。日光是有效的天然殺菌因素。 如細(xì)菌在直射日光下照射半小時到數(shù)小時以上即可死亡，芽胞對日光照射的抵抗力比繁殖體大得多，往往需經(jīng)20小時才能死亡。陽光暴曬消毒 在實踐中，日光對被污染的土壤、牧場、畜舍墊料及用具等的消毒均具有重要意義。⑴光感作用(Photosensitization)

將某些熒光染料如美藍(lán)、伊紅、汞溴紅、沙黃等加入培養(yǎng)基中，能增強(qiáng)可見光線的殺菌作用，這種現(xiàn)象稱為光感作用。⑵光復(fù)活作用(Photoreactivation)

細(xì)菌受致死量的紫外線照射后，3h以內(nèi)若再用可見光照射，則部分細(xì)菌又能恢復(fù)其活力，這種現(xiàn)象稱為光復(fù)活作用；波長為510nm的可見光對細(xì)菌的光復(fù)活作用最有效。日光殺菌作用的原理日光殺菌作用的主要因素是紫外線，紫外線波長為200～300nm，而以260～265nm殺菌力最強(qiáng)。實驗室使用的紫外燈，其波長通常為253.7nm。紫外線的穿透力不強(qiáng)，僅限于照射物的表面。紫外線殺菌原理 紫外線照射細(xì)菌時，能使同一股DNA上相鄰的兩個胸腺嘧啶通過共價鍵結(jié)合成二聚體，以致影響DNA正常堿基的配對，引起致死性突變而死亡。 還有人認(rèn)為紫外線可使空氣中的氧分子轉(zhuǎn)變?yōu)槌粞?，臭氧再釋放出氧化能力?qiáng)的原子氧而具有殺菌作用。紫外線殺菌的使用范圍 常用于實驗室、無菌室、手術(shù)室等空氣的消毒和近距離物體表面的消毒。紫外線照射誘變育種 如果細(xì)菌吸收的紫外線劑量不足致死量，則引起蛋白或核酸的部分改變，使細(xì)胞發(fā)生突變。因此，紫外線照射也是一種有效的誘變方法。三、干燥對細(xì)菌的影響缺水

細(xì)菌的新陳代謝發(fā)生障礙，死亡。不同種類細(xì)菌對干燥的抵抗力差異很大淋球菌:干燥的環(huán)境中僅能存活幾小時巴氏桿菌、鼻疽桿菌、嗜血桿菌:幾天結(jié)核桿菌:幾周至三個月炭疽桿菌:幾年甚至幾十年由于細(xì)菌不能在干燥條件下生長繁殖，因此常用干燥的方法來保存食物、飼料等。四、滲透壓對細(xì)菌的影響鹽腌、糖漬——利用高濃度的鹽溶液或糖溶液保存食品和其它物品，是由于濃鹽或濃糖溶液吸取菌體內(nèi)的水分，造成細(xì)菌的生理干燥導(dǎo)致質(zhì)壁分離而達(dá)到抑菌的目的。五、其他物理影響因素電離輻射紅外線微波超聲波濾過一消毒劑和防腐劑的概念消毒劑：用于殺滅病原微生物的化學(xué)藥物。防腐劑：用于抑制細(xì)菌生長繁殖的化學(xué)藥物?；瘜W(xué)治療劑：用于消除宿主體內(nèi)病原微生物或其他寄生蟲的化學(xué)藥物。第二節(jié)化學(xué)因素對微生物的影響消毒劑與防腐劑之間并沒有嚴(yán)格的界限消毒劑在低濃度時呈現(xiàn)抑菌作用，而防腐劑在高濃度時也能殺菌。消毒劑與化學(xué)治療劑不同消毒劑的作用無選擇性，能殺死病原體，同時對畜體的組織細(xì)胞可能有損害，故只能外用或用于環(huán)境的消毒?；瘜W(xué)治療劑的作用具有選擇性它能阻礙微生物代謝的某些環(huán)節(jié)，使其生命活動受到抑制或使其死亡，而對宿主細(xì)胞毒副作用甚小。二消毒劑的種類（1）使菌體蛋白質(zhì)變性或凝固，如酚類（高濃度）、醇類、重金屬鹽類（高濃度）、酸堿類、醛類；（2）損傷胞漿膜，如酚類（低濃度）、表面活性劑、醇類等脂溶劑；（3）干擾細(xì)菌的酶系統(tǒng)和代謝，例如某些氧化劑、重金屬鹽類（低濃度）；（4）改變核酸的功能，如染料、烷化劑。類型名稱及使用濃度作用機(jī)制應(yīng)用范圍醇類70-75%乙醇使膜損傷、蛋白質(zhì)變性皮膚、器械醛類0.5-10%甲醛破壞蛋白質(zhì)氫鍵或氨基物品消毒，接種箱、接種室的熏蒸酚類3-5%石炭酸蛋白質(zhì)變性，損傷細(xì)胞膜地面、家具、器皿表面活性劑類0.05-0.1%新潔而滅蛋白質(zhì)變性、破壞細(xì)胞膜皮膚、粘膜、手術(shù)器械染料2-4%龍膽紫與蛋白質(zhì)羧基結(jié)合皮膚、傷口氧化劑類0.1%高錳酸鉀氧化蛋白質(zhì)的活性基團(tuán)皮膚、尿道3%雙氧水污染物件表面重金屬類2%紅汞與蛋白質(zhì)的巰基結(jié)合使失活皮膚、傷口0.1-0.5%硫酸銅植物病原菌酸堿類5-10%醋酸破壞細(xì)胞膜和蛋白質(zhì)房間消毒常用表面消毒劑及應(yīng)用2.消毒劑的應(yīng)用主要用于體表、器械、排泄物和環(huán)境的消毒。選擇消毒劑的原則：殺菌力和穿透力強(qiáng)、奏效快；易溶于水，使用方便，價格低；性質(zhì)穩(wěn)定，不易分解，便于保存；對機(jī)體或環(huán)境無毒性或毒性較小，對消毒物品無腐蝕性，無殘留，對環(huán)境無污染；殺菌力不受或少受有機(jī)物存在的影響。三影響消毒劑作用的因素⑴消毒劑的性質(zhì)⑵消毒劑的濃度

⑶作用時間與其它環(huán)境條件

(4)微生物的種類與數(shù)量

消毒劑的性質(zhì)、濃度與作用時間微生物的種類與數(shù)量溫度酸堿度有機(jī)物藥物的相互拮抗影響消毒劑作用的因素消毒劑種類濃度作用時間細(xì)菌菌齡種類

環(huán)境有機(jī)物溫度酸堿度

是指用于消除宿主體內(nèi)或體表某些微生物并具有選擇性毒性的化學(xué)藥物。其種類很多，廣泛用于治療疾病或預(yù)防感染。但也存在毒副作用、耐藥性產(chǎn)生、藥物殘留等問題。四抗微生物藥物磺胺類藥物—生長因子類似物

是第一個發(fā)現(xiàn)的生長因子類似物藥物；也是人類第一個成功地用于特異性抑制某種微生物的生長來治療疾病的化學(xué)治療劑。對氨基苯甲酸（PABA）

(正常代謝物）磺胺

(代謝物拮抗物）磺胺類藥物的殺菌機(jī)制—PABA代謝類似物二氫葉酸二氫葉酸合成酶二氫葉酸還原酶四氫葉酸輔酶F核酸合成細(xì)菌體內(nèi)合成葉酸二氫蝶啶二氫蝶酸二氫蝶酸合成酶PABA

Glu二氫葉酸二氫葉酸合成酶二氫葉酸還原酶四氫葉酸輔酶F核酸合成磺胺藥TMPTMP(三甲基芐二氨嘧啶)——磺胺增效劑細(xì)菌體內(nèi)葉酸合成受阻二氫蝶啶二氫蝶酸二氫蝶酸合成酶PABA假二氫葉酸一抗生素（antibiotics）某些微生物在代謝過程中產(chǎn)生的一類能抑制或殺死另一些微生物的物質(zhì)。主要來源于放線菌（如鏈霉菌），少數(shù)來源于某些霉菌（如青霉菌等）和細(xì)菌（如多黏菌素），有些亦能用化學(xué)方法合成或半合成。第三節(jié)生物因素對微生物的影響抗菌作用：主要是干擾細(xì)菌的代謝過程，抑制其生長繁殖或直接殺滅。作用機(jī)理：干擾細(xì)菌細(xì)胞壁的合成；損傷胞漿膜而影響其通透性；影響菌體蛋白質(zhì)的合成；影響核酸的合成。1.抑制細(xì)胞壁合成青霉素萬古霉素桿菌肽頭孢菌素環(huán)絲氨酸TMP磺胺藥PAPB細(xì)胞膜多粘菌素短桿菌肽鏈霉素卡那霉素四環(huán)素

3.抑制蛋白質(zhì)合成紅霉素氯霉素2.抑制RNA合成2.抑制DNA解旋酶諾氟沙星新生霉素主要抗生素和化學(xué)治療劑的作用模