第四章微生物与外界环境

1、动物微生物动物微生物本章提要：微生物在外界的分布外界环境对微生物的影响微生物的变异第一节 微生物在自然环境的分布 土壤中的微生物土壤中的微生物 水中的微生物水中的微生物 空气中的微生物空气中的微生物 正常动物体的微生物正常动物体的微生物一 土壤中的微生物 土壤的环境适合微生物的生长: 营养、水分、气体、酸碱度、渗透压和温度 微生物的种类：细菌、放线菌、真菌、螺旋体、噬菌体等。其中主要是细菌，占土壤微生物总是的70%-90%。 微生物在土壤中的分布特点：土壤中微生物的分布特点 表层微生物数量较少； 在离地面10-20厘米深的土层中微生物的数量最多 愈往深处则微生物愈少，在数米深的土层处几乎可达无

2、菌。土壤中的病原微生物 来源：病源微生物可随着动、植物尸体及人畜排泄物、分泌物、污水、垃圾等废弃物一起进入土壤。 常见的病原微生物：少数抵抗力强的芽孢菌（如炭疽杆菌、破伤风梭菌、腐败梭菌、魏氏梭菌等的芽孢），一 些抵抗力较强的非芽孢病原菌常以土壤为媒介进行疫病的传播。见教材60页表41二 水中的微生物 水环境：其中溶解和悬浮有机物、无机物，流动水有氧渗入可供微生物生长。 来源：随土壤、动物的排泄物、动植物残体、垃圾、污水和雨水等汇集到水中。 种类：腐生性细菌、真菌、螺旋体、噬菌体等。 微生物的分布：地面水比地下水含菌量多，雨水和雪水含菌数量少。 水中常见的病原微生物见教材60页表面化-2 （水

3、中细菌总数：指1ml水样中含有细菌总数不超过100/ml） 水质细菌学检查三项指标（水中大肠菌群数：每1000ml水样中含有大肠菌群数的最近似数来表示。我国3个/1000ml）水中常见的病原微生物 炭疽杆菌、猪丹毒杆菌、沙门氏菌、大肠蒜苗、鼻疽杆菌、布氏杆菌、巴氏杆菌、钩端螺旋体、口蹄疫病毒和猪瘟病毒等。 被病原微生物污染的水体，是传染病发生和流行的重要传播媒介。三 空气中的微生物 一般认为空气中缺乏微生物生存的条件（营养、干燥、阳光照射），因而，空气中存在的微生物是暂时的。但一些抵抗力强的芽孢、真菌孢子却能在空气中存活很长时间。 空气中微生物主要来自土壤飞扬的灰尘、水面吹起的小液滴及人和动物

4、体表的干燥的脱落物、粪尿等排泄物和呼吸所带出的排泄物等。这些有微生物吸附的尘埃和小液滴随气流在空气中传播。 空气中微生物的数量直接取决于空气中尘埃和地面微生物的多少。大工业城市上空、养殖场、医院等地段的上空微生物最多，乡村次之，森林、草地、田野上空比较清洁，海洋、高山以及冰雪覆盖的地面上空，微生物量就更稀少了。 室内空气的微生物量一般比室外要多，特别是公共场所，如电影院、学校等每立方米空气常含有二万个以上细菌。宿舍空气中的含微生物量比一般房间要高。 空气中含有的微生物种类主要为真菌的孢子、细菌的芽胞和某些耐干燥的球菌，如葡萄球菌。在病人、病畜附近，传染源排出的病原体也散布在空气中，特别是一些呼

5、吸道传染病。例如，某地正流行流行性感冒，则该地空气中就含有许多流感病毒，通过空气飞沫传播，该病可以很快在易感的人群中流行开来。 特别是在阴暗角落，有些耐干燥病菌可以长久存在。如结核杆菌在尘埃上，9个月还有感染力。像这样的病菌就比较危险，因此，如有条件，要经常开窗通气，并经常消毒以保持空气的新鲜和洁净。 动物的皮肤和粘膜组织正常分泌许多抗菌的物质，如唾液中的溶菌酶，表皮分泌的乳酸，皮脂腺分泌的皮脂，胃分泌的胃酸，肝脏分泌的胆汁等等，这些东西在很大程度上都对微生物有杀灭和清除作用，对微生物附植定居都极为不利。而上述这些只是动物体最初级的防御功能，事实上，在动物体中还有专门的免疫系统。四 正常动物体

6、的微生物 微生物要在动物体内外定植下来，却需要有动物体与微生物间的相互适应过程及微生物种群间相互适应的过程。经过长期的适应过程，某些微生物与动物体之间形成了一种相互依赖，互利互惠的共生关系。人和动物离开这些微生物反而生长不良，或患病不断，这在无菌动物的培育中得到证明。 存在于动物体与外界相通的部位，在正常情况下，对机体无害。 补充：保持消化道微生物正常菌群的重要性： 维持家畜的正常消化代谢，维持器官的正常生理机能。动物与有益微生物之间、各菌群之间形成一种相互依赖、互利共生、动态平衡的关系。（一）正常菌群： 1、营养作用：合成动物必需的营养物质（如长期口服抗生素，引起菌群失调，反刍动物采食含糖、

7、蛋白质过多的饲料，使瘤胃正常微生物区系改变，导致前胃疾病） 。 2、免疫保护作用：刺激动物产生免疫抗体。保护肠壁。 3、生物拮抗作用：肠道正常菌群家族对外来异种细菌有抑制和抵抗、杀灭作用。 微生物对动物可以说一手拿着橄榄枝，一手托着潘多拉魔盒，既可以带来和平，也可以降临灾祸。这全看动物体如何与微生物相处了。 1、动物体表的微生物：球菌类、杆菌类，患传染病动物的体表往往有该病原体存在。 2、消化道的微生物： 口腔：链球菌是口腔的优势菌群，其次是葡萄球菌，乳酸杆菌、棒状杆菌、螺旋体。 胃肠道：是微生物区系组成最复杂的场所。 小肠（十二指肠）：菌群数急居减少，只有大肠杆菌、肠球菌、和芽孢杆菌等。（二

8、）正常动物体的微生物（二）正常动物体的微生物 3、其它器官系统中的微生物：、其它器官系统中的微生物： 呼吸道：葡萄球菌、链球菌、巴氏杆菌和肺炎球菌等，葡萄球菌、链球菌、巴氏杆菌和肺炎球菌等，一般称为常在菌。一般称为常在菌。 泌尿道泌尿道（下尿道、阴道）：葡萄球菌、棒状杆菌、链球（下尿道、阴道）：葡萄球菌、棒状杆菌、链球菌、大肠杆菌、抗酸杆菌。菌、大肠杆菌、抗酸杆菌。附：无菌动物和无特定病原体动物附：无菌动物和无特定病原体动物 1无菌动物：GF，用无菌操作从母体取出未接触微生物的健康胎儿，专门在室内无微生物的环境中养育而成。GF动物的体表和体内不含任何微生物。 2、无特定病原体动物：SPF，含有

9、特定病原体以外的一般微生物，而不含特定种类的微生物的动物。第二节第二节 外界环境因素对微生物的影响外界环境因素对微生物的影响控制有害控制有害菌的措施菌的措施灭菌法灭菌法抑制法抑制法消毒：部分杀灭（仅杀灭病原菌）消毒：部分杀灭（仅杀灭病原菌）防腐：抑制霉菌腐败微生物防腐：抑制霉菌腐败微生物灭菌：彻底杀灭（一切微生物菌落）灭菌：彻底杀灭（一切微生物菌落）化疗：抑制寄主体内的病原菌化疗：抑制寄主体内的病原菌几个基本概念无菌：无菌：环境或物品中没有活的微生物存在的状态。环境或物品中没有活的微生物存在的状态。无菌操作：无菌操作：在无菌环境状态下进行各种医疗手术或微生在无菌环境状态下进行各种医疗手术或微生

10、物接种操作。物接种操作。灭菌：采用强烈的理化因素使任何物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力的措施。 消毒：采用较温和的理化因素，仅杀死物体表面或内部一部分对机体或动、植物有害的病原菌。而对被消毒的对象基本无害的措施。 防腐：利用某种理化因素完全抑制霉腐微生物的生长繁殖，即通过制菌作用防止食品、生物制品等对象发生霉腐的措施。 化疗：利用具有高度毒力而对宿主基本无毒的化学物质来抑制宿主体内病原微生物的生长繁殖，借以达到治疗该宿主传染病的一种措施。一 物理因素对微生物的影响 高温灭菌（重点学习） 低温抑菌 辐射与紫外线 干燥和渗透压 过滤除菌 超声波（一）高温对微生物的影响（高温灭菌）（高温

11、灭菌）高温灭菌干热灭干热灭菌法菌法湿热灭湿热灭菌法菌法热空气灭菌法热空气灭菌法火焰灭菌法火焰灭菌法煮沸消毒法煮沸消毒法流通蒸汽灭菌法流通蒸汽灭菌法巴氏消毒法巴氏消毒法连续加压灭菌法连续加压灭菌法湿热灭菌比干热灭菌效果好湿热灭菌比干热灭菌效果好微生物在某一特定温度下长期生长，形成了对某一温度条件微生物在某一特定温度下长期生长，形成了对某一温度条件的适应性，根据这一特性，将其分嗜冷菌、嗜温菌、嗜热菌。的适应性，根据这一特性，将其分嗜冷菌、嗜温菌、嗜热菌。间歇灭菌法间歇灭菌法火焰灭菌法：此法灭菌彻底，迅速简便，但使用范围有限。常用于接种工具、污染物品以及实验动物尸体等废弃物的处理。 热空气灭菌法：主

12、要在干燥箱中利用热空气进行灭菌，通常在160摄氏度处理12h便可达到灭菌目的。如果被处理物传热性差、体积较大或堆积过挤时，需适当延长时间。此法只适用于玻璃器冂、金属用具等耐热物品的灭菌。其优点是可保持物品干燥。热空气干燥箱 湿热灭菌法：湿热的穿透力强。杀灭微生物速度快，比干热灭菌的效果好。 煮沸法：煮沸10-20分钟可杀灭绝大多数细菌的繁殖体，水中加入2-5%石碳酸，能增强杀菌力。水中加入1%碳酸钠，增强杀菌力。同时减缓金属氧化，防锈作用。如刀、剪、注射器、针头的消毒。间歇灭菌法：经第一次流通蒸汽灭菌后的物品放于室温或37度温箱过夜，使芽孢发育成繁殖体，再用同样的方法进行灭菌，如此连续3次，即

13、可保证杀灭全部细菌的芽孢。这种灭菌法，用于不耐高温的某些培养基的灭菌。 巴氏消毒法：是利用不太高的温度杀死食品中的病原菌或一般杂菌，同时又不致严重损害其质量的消毒方法。用于牛奶、酒类、如加温63度消毒牛奶30分钟或72度、20分钟。8590度10秒。杀死非芽孢的病原菌。超高温巴氏灭菌法，为132度12秒。巴氏消毒设备高压蒸汽灭菌法 用高压蒸汽灭菌器进行。在密闭的条件下加热，产生蒸汽不外溢，器内压力持续增高，温度也升高，杀菌力增强，温度121.3度，2030分钟，压力0.105MP，凡是耐高温，不怕潮湿的物品。如外科手术器械，生理盐水，玻璃器皿、普通培养皿等。 高压蒸汽灭菌法是湿热灭菌中最好的方

14、法，通常在1。05kg/cm2的压力下面（121度）处理1530分钟。 要排冷，否则会形成假压，虽然压力指针数达到要求，温度却达不到相应的高度，而影响灭菌效果。压力表压力表安全阀安全阀木柄提手木柄提手放气阀放气阀放气软管放气软管锅盖锅盖紧固螺栓紧固螺栓罐体罐体采用微电脑智能化全自动控制，控制灭菌压力，温度，时间；超温自动采用微电脑智能化全自动控制，控制灭菌压力，温度，时间；超温自动保护置：超过设定温度，自动切断加热电源。灭菌结束发出结束信号；保护置：超过设定温度，自动切断加热电源。灭菌结束发出结束信号；升温、灭菌、排汽、干燥过程自动控制，无须人工监管。升温、灭菌、排汽、干燥过程自动控制，无须人

15、工监管。 低温对微生物的影响 大多数微生物对低温具有很强的抵抗力，低温时，微生物代谢减弱，但可以存活，用来保存菌种、毒株。（但少数发巴氏杆菌、脑膜炎双球菌对低温敏感）一般细菌保存在04度。有些细菌和病毒保存于-20-70度，最好-196度液氮中保存。 冷冻干燥是保存菌种、疫苗、药物等的良好方法。低温迅速冷冻，抽出空气，水分升华而干燥，可长期保存不失去活性。 但如反复冻融有很大的破坏力保存菌种应特别注意。 （二）干燥（二）干燥 不同种类的微生物对于干燥的抵抗力差异很大，如巴氏杆菌、鼻疽杆菌能存活几天。结核分枝杆菌90D。炭疽杆菌、破伤风梭菌的芽孢在干燥条件下可存活几年以上。 微生物对干燥抵抗力强

16、。但在干燥条件下不能繁殖。故食物、饲料常用干燥法保存。高浓度盐溶液或浓糖溶液保存食品，夺取菌体水分，抑菌的目的。(三) 渗透压的影响 生存条件:对渗透压有一定的适应范围. 渗透压过高过低会产生致命的影响。 防腐措施中就有专门形成高渗透压的条件。 (四)日光与紫外线 日光照射下，许多微生物经12小时能灭活。炭疽杆菌的芽孢在日光下经20小时死亡。日光杀菌的主要成分是紫外线（X射线、R射线） 紫外线：机理 杀菌作用和诱发变异。紫外线的穿透力弱，即使是很薄的玻片也不能通过，故作用仅限于照射物体的表面。紫外线灯的消毒效果与照射时间、距离、强度有关。一般灯管离地面约2米，照射12小时。 （五）超声波的影响

17、 1、强烈微波震荡而破坏菌体 2、氧化杀菌 3、产生热效应 4、空腔化作用压力使细菌崩解紫外线消毒灯（六）过滤除菌 是用滤膜或滤器除去液体中微生物的方法。孔径一般为0.22微米的微孔滤器。主要用于一些不耐高温灭菌的血清、毒素等物质的除菌。 许多化学物质能抑制细菌的生长或将其杀死。化学物质已被应用于消毒、防腐。 消毒剂：能杀死致病性微生物的化学药剂称为 消毒剂，防腐剂与消毒剂之间并无严格的界限。消毒剂在低浓度时能抑菌（防腐）。防腐剂在高浓度时也能杀菌。二 化学因素对微生物的影响 1、使细菌蛋白质变性、凝固、水解。如酸碱能使蛋白质沉淀，乙醇使蛋白质变性、凝固。 2、破坏细菌的酶系统，高锰酸钾、过氧

18、化氢、碘酊破坏细菌的酶（可与菌体酶蛋白中的-SH结合，形成二硫键）。 3、改变细菌细胞壁或胞浆膜的通透性：新洁尔灭等表面活性剂能损伤细菌的胞壁及胞膜。使细菌胞膜内成分外漏，使细菌死亡。（一） 消毒剂的消毒原理（二）影响化学消毒剂作用的因素 消毒剂的浓度与作用时间 微生物的种类与数量 温度与酸碱度的影响 环境中有机物的存在 消毒剂的相互拮抗作用（三）常用消毒剂的种类 酸类：乳酸、醋酸 碱类：石灰、烧碱等 重金属：硫柳汞、硝酸银 氧化剂：高锰酸钾、双氧水、过氧乙酸 卤族元素：漂白粉、碘酊、 酚类：石炭酸、来苏儿 醇类：酒精 醛类：福尔马林 染料：龙胆紫 表面活性剂：新洁尔灭、消毒净、洗必太 胆汁与胆酸盐 三 生物因素对微生物的影响 1、抗生素：是某些微生物在代谢过程中产生的一种化学物质，能抑制或杀灭某些微生物。分为广谱和窄谱两种。 2、细菌素：是某些细菌产生的一种抗菌性物质。其杀菌范围教窄，有一定特异性，只能作用于同种菌株的细菌以及与它