微生物的控制

第九章

微生物的控制

主要内容微生物控制的目的基本概念物理因素杀菌化学因素杀菌微生物控制的目的1防止疾病的发生、发展和传播2防止原材料等的微生物污染3防止实验室中纯培养物的污染头发和手指上的细菌基本概念灭菌（sterilization）—杀灭所有的微生物的方法，包括微生物的营养体和芽胞；杀菌(bacteriocidation)—菌体虽死，形体犹存；溶菌（bacteriolysis）—菌体死后，细胞发生溶化、消失的现象。抑制（inhibition）—抑制因子导致微生物生长停止，移去该因子后恢复；消毒（disinfection）—杀灭病原微生物的营养体，但不一定杀死芽胞的方法；防腐（antiseptic）—防止或抑制微生物的生长繁殖；无菌（Asepsis）：即不含活菌。灭菌是一个过程，无菌是一种状态.抑菌溶菌杀菌物理因素控制微生物

杀灭或抑制微生物的物理因素有：温度（热力灭菌法）、辐射作用（紫外线等）、过滤（机械除菌法）、渗透压、干燥、超声波等。热力灭菌法干热灭菌法湿热灭菌法火焰灼烧法干烤法常压下加压下巴氏消毒法煮沸消毒法间歇灭菌法高压蒸汽灭菌法连续加压灭菌法干热灭菌法可使细胞膜破坏、蛋白质变性、原生质干燥、各种细胞成分氧化。热空气灭菌（1）160～170℃/1～2h（oven）烤箱。（2）适用于耐高温物品：玻璃器皿、金属制品（3）温度不宜超过180℃，同时器皿必须洗净烘干，无油脂。火焰灼烧、焚烧（1）金属制品（镊子，接种环等）。（2）动物尸体，废弃物。干热灭菌法湿热灭菌法湿热灭菌法比干热灭菌效果好（1）水蒸汽穿透力强（2）水蒸汽含热潜能高.

（100℃时，1克水分子由气态变为液态，释放2255J热量）（3）有水时，蛋白质易凝固变性（含水50%，30min，凝固温度为50℃；含水0%，30min，凝固温度为160-170℃）

湿热对一般营养体和孢子的杀灭条件（1）多数细菌和真菌的营养细胞：在60℃左右处理5-10分钟；（2）酵母菌和真菌的孢子：用80℃以上温度处理；（3）细菌的芽胞：121℃处理15分钟以上。巴氏消毒法（1）适用于牛奶、酒类、酱油等不能进行高温灭菌的液体，保留了食品风味和营养价值。（2）低温维持法（LTH，lowtemperatureholdingmethod）63℃/30min，（3）高温瞬时法（HTST，hightemperatureshorttime）72℃/15s，135~150℃/2~6s。煮沸法和间歇灭菌法煮沸法（1）不能在短时间内杀死全部微生物芽胞和病毒（2）沸水中加入2%NaCO3或2％一5％的石炭酸可加速细菌芽胞的死亡（3）电饭煲不打开盖子可使食品保存较长时间间歇灭菌法（1）丁达尔灭菌法或分段灭菌法，适用于不耐热的培养基灭菌（2）80-100℃蒸煮15-60min（3）37℃保温过夜，诱导残留芽胞发芽（4）连续重复3天（常规）高压蒸汽灭菌法

是最可靠、有效的消毒灭菌方法，

在高压蒸汽灭菌器内进行。（1）灭菌锅（autoclave）。（2）121℃（1Kg/cm2或15磅/英寸2）维持15~30min（3）113℃/115℃（8磅~10磅/英寸2）20~30min，含糖培养基。（4）配制高糖培养基，应注意将糖和培养基其他成分分开灭菌。（5）注意事项：P224高压蒸汽灭菌锅结构连续加压灭菌法也称连消法。用于大规模工业发酵培养基灭菌。培养基在发酵罐外连续进行持续加热、维持、冷却，然后进入发酵罐。135~140℃处理5~15s。影响湿热灭菌的因素1、微生物因素：杀菌时间与样品中微生物存在状态（芽胞或繁殖体）、微生物种类、菌龄、浓度有关。2、温度和作用时间：温度愈高，致死时间愈短。3、pH的影响：pH6.0-8.0不易杀死微生物，偏酸、偏碱均有利于灭菌。4、介质的性质：水分可以加速菌体死亡，有机物可以保护微生物。紫外线和射线1、紫外线（1）原理—波长范围100~400nm，在200~300nm间有杀菌作用。核酸、嘌呤、嘧啶、蛋白质能吸收紫外线，细胞DNA最大吸收峰在265nm，形成胸腺嘧啶二聚体，干扰DNA复制和蛋白质合成。（2）紫外灯—30~40W，20~30min照射，照射距离2m。（3）穿透力差，不能透过玻璃，适用于物品表面和空气灭菌。对皮肤和眼结膜有损害。（4）UV照射可产生臭氧、过氧化物，影响微生物生长。（5）日光中的紫外线。光复活作用当微生物收到紫外线照射后，立即暴露在可见光下时，其中一部分微生物可以恢复正常生长，此即光复活作用。光复活作用在于可见光激活了光修复酶（PRE），PRE可以将TT二聚体切除。

2、X-Ray、阴极-射线、γ-射线

如Co60照射，穿透力强适用于整包装灭菌，塑料制品、食品等过滤除菌主要用于空气和不耐热的液体物质（抗生素、血清、酶、糖类溶液等）的除菌。细菌滤器—材料为玻璃棉，陶瓷，石棉等。获得无菌空气。滤膜（1）材料为醋酸纤维素，硝酸纤维素；（2）孔径一般为0.22微米或0.45微米；（3）应用—啤酒，饮料，药物等（对热不稳定的）。（4）超滤膜可截留病毒、大分子有机物和蛋白质等；钠滤膜可截留小分子有机物、重金属离子等；反渗透（0.0001微米左右）截留无机盐。核孔滤器:由核辐射处理的聚碳酸胶片（10um）经化学腐蚀而成。辐射使胶片局部破坏，化学蚀刻使被破坏的地方成孔。孔的大小则由蚀刻溶液的强度和蚀刻的时间来控制。棉花、玻璃纤维滤膜核孔滤器或石棉过滤除菌的装置

被阻留在滤膜上的大肠杆菌和放线菌的扫描电镜照片

过滤除菌的装置超声波和渗透压超声波（ultrasonic）1破碎细胞（eg：E.coli），提取细胞组分或制备抗原等。2超声波清洗（细胞培养用玻璃器皿）。

渗透压（osmoticpressure）1高渗（胞外水的活度低）引起细胞脱水产生质壁分离。2常用盐腌、糖渍来保存食品。沉积法和干燥法沉积法用于水的净化干燥可用于抑制微生物生长化学因素控制微生物概念1杀菌剂—杀死微生物的化学药品。2抑菌剂—抑制微生物生长的化学药品。3防腐剂—控制微生物生长，防止病原菌污染的化学药品。4消毒剂—杀死微生物的营养体的化学药品。5化疗（化学治疗剂）—利用高度选择毒力的化学物质杀死或抑制宿主体内的病原微生物的化学药品。消毒剂和防腐剂间无严格界限消毒剂的种类共十类：重金属盐类——升汞、红汞、硫柳汞氧化剂——高锰酸钾、过氧化氢、过氧乙酸酚类——来苏儿、石炭酸醇类——乙醇（70%）醛类——甲醛、福尔马林（37-40%甲醛）、戊二醛烷化剂——环氧乙烷（气体灭菌剂，易燃、易爆、有毒）

卤素类——氯气、漂白粉、碘酸碱类——乳酸、醋酸、生石灰染料——龙胆紫、结晶紫表面活性剂——阳离子型，灭菌效果强，季铵盐类（如新洁尔灭、杜灭芬）；阴离子型，灭菌效果弱，如洗衣粉、肥皂等；非离子型，不灭菌。

影响消毒剂作用的因素1.

消毒剂的性质和作用方式2.

微生物种类和数量3.

环境中的有机物质4.

消毒剂的浓度、作用时间

酚系数：石炭酸常被用来作为比较化学消毒剂杀菌能力的一个标准，将某消毒剂作不同稀释后，在一定条件下，一定时间内致死全部供试微生物（一般用金黄色葡萄球菌）的最高稀释浓度与达到同样效果的石炭酸的最高稀释度的比值，称为这种消毒剂对该种微生物的石炭酸系数（酚系数）。酚系数大，则消毒剂杀菌力强。

作用机制1.

蛋白质的变性作用蛋白质具有立体的三维结构，理化因素能破坏蛋白质的空间结构或构型，使之活性降低或失去功能。例如，酸碱类（中和电荷，水解蛋白质等）2.

破坏细胞的表面结构破坏细胞膜、细胞壁的完整性，也可使胞浆成分外泄，导致细胞死亡。例如，表面活性剂，染料（干