微生物基础知识吕文廷

微生物基础知识吕文廷第1页/共45页一、微生物简介1、微生物的定义（microorganism,microbe）:

微生物是存在于自然界中的个体微小，结构简单、肉眼看不见，必须借助于显微镜才能看清它们外形的一群低等的、原始的微小生物，如细菌。2、微生物的分类按其结构、化学组成可分为:★原核类:仅有原始核质，无核仁或核膜，细胞器很不完善。如细菌、放线菌、支原体、立克次氏体。

★真核类:细胞核的分化程度较高，有核膜、核仁和染色体，细胞器完整。如真菌（酵母菌和霉菌）、原生动物、藻类★非细胞类:体积微小，能通过除菌过滤器。如病毒和朊病毒第2页/共45页按其致病性可分为:★病原性微生物：有致病性★非病原性微生物：无致病性3.微生物的五大特点：①个体小，面积大：小于0.1mm。肉眼不可见。②分布广,种类多（10万多种）

：自然界中到处都有，如水、空气、土壤等,

土壤中的数量最多。③代谢强，转化快：发酵乳糖的细菌在1小时内可分解其自重1000～10000倍的乳糖；产朊假丝酵母合成蛋白质的能力比食用公牛强10万倍④生长旺，繁殖快：微生物有惊人的繁殖速度，大多数微生物几十分钟内就可以繁殖一代⑤适应性强，易变异（耐药性产生的原因）第3页/共45页二、微生物的分布1.微生物在自然界的分布：土壤：是微生物生活的最适环境，土壤中的微生物又可分为如下几类：

细菌：占土壤微生物总数的70%~90%。

放线菌：占土壤中微生物含量的5%~30%。

霉菌：主要生活在靠近地面的土壤中，在通气良好的土壤中，霉菌数量很多。

酵母菌：普通土壤中酵母菌含量很少。水：仅次于土壤的微生物分布、定居的第二场所，90%为革兰氏阴性菌，主要有假单胞菌、黄杆菌等。第4页/共45页空气：空气中的微生物主要来源于带有微生物菌体及孢子的灰尘（这类微生物大多数是腐生性的，）还来源于人和动物，它们大多数是通过呼吸道排出的，其中也包含有病原微生物，悬浮在大气中。2.微生物在人体中的分布：在正常人体皮肤、粘膜及外界相通的各种腔道（如口腔、鼻咽腔、肠道和泌尿道）等部位，存在着对人体无害的微生物群.第5页/共45页人体中常见微生物

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部位

常见菌种皮肤

表皮葡萄球菌、类白喉杆菌、绿脓杆菌、耻垢杆菌等口腔

链球菌（甲型或乙型）、乳酸杆菌、螺旋体、梭形杆菌、白色念球菌、（真菌）表皮葡萄球菌、肺炎球菌、奈瑟氏

球菌、类白喉杆菌胃

正常一般无菌肠道

类杆菌、双歧杆菌、大肠杆菌、厌氧性链球菌、粪链球

菌、葡萄球菌、白色念球菌、乳酸杆菌、变形杆菌、破

伤风杆菌、产气荚膜杆菌等鼻咽腔

甲型链球菌、奈氏球菌、肺炎球菌、流感杆菌、乙型链

球菌、葡萄球菌、绿脓杆菌、大肠杆菌、变形杆菌等眼结膜

皮表葡萄球菌、结膜干燥杆菌、类白喉杆菌等人体中的微生物第7页/共45页三、微生物的作用及危害

1.微生物的作用绝大多数微生物对人和动物是有益的。微生物已广泛应用于农业、食品、医药、酿造、化工、制革、石油等行业，发挥了越来越重要的作用。例如与我们日常生活密切相关的如酸奶、酒类、抗生素、疫苗等。2.微生物的危害微生物中也有一部分能引起人及动、植物发生病害，如人类的许多传染病，如伤寒、结核、病毒性肝炎，鼠疫等。从药品生产的而言，微生物对药品的原料、生产环境和成品的污染是造成生产失败、成品不合格的重要因素。

第8页/共45页四、微生物的形态结构

（一）、细菌

细菌是一类细胞细而短、结构简单、细胞壁坚韧，以二分裂方式无性繁殖的原核微生物，分布广泛。细菌的形态与结构

（1）球菌多数球菌直径在1微米左右，外观呈球形或近似球形。常见的有双球菌、链球菌、葡萄球菌等。（2）杆菌形态多数呈直杆状，也有的菌体稍弯，多数呈分散存在，也有的呈链状排列，分为棒状杆菌、链状杆菌、球杆菌等。（3）螺形菌菌体弯曲，呈弧形或螺旋形。如幽门螺杆菌。

细菌虽小，仍具有一定的细胞结构和功能。细胞壁、细胞膜、细胞质和核质是细菌的基本结构。

第9页/共45页大肠菌群大肠菌群为人和动物肠道中的常居菌，在一定条件下可引起肠道外感染。生存环境大肠菌群在自然界中分布广泛，在15—46℃均可生长，最适生长温度为37℃。在水和土壤中大量存在，对自然环境有较强的抵抗力。主要污染的食品是肉类、水产品、蔬菜等。85℃热水1~3分钟灭菌。300ppm次氯酸纳溶液1~3分钟内杀灭本菌。

第10页/共45页金黄色葡萄球菌在自然界中分布广泛，空气、水、地面、物体表面、人和动物的体表、粘膜等处均有存在。食品药品中生长有金黄色葡萄球菌，是食品药品卫生的一种潜在危险，因为金黄色葡萄球菌可以产生肠毒素，食后能引起食品中毒。金黄色葡萄球菌第11页/共45页金黄色葡萄球菌

繁殖条件

金黄色葡萄球菌能在12~45℃生长繁殖，最适生长温度为37℃，特征

伤口化脓的地方、口、鼻子等处繁殖；污染来源于手指的可能性很高；产生的毒素，非常耐热；预防：

手指处有伤口、化脓口的人，不要直接接触产品；彻底对手指进行洗净消毒，佩戴手套，要戴帽子、戴口罩；杀灭条件加热80℃30分钟才能杀死，煮沸可迅速使它死亡第12页/共45页沙门氏菌

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2013.8第13页/共45页沙门氏菌沙门氏菌常在动物中广泛传播，人的沙门氏菌感染也非常普遍。世界上沙门氏菌的食物中毒占首位，因此，检查食品药品中的沙门氏菌非常重要。生存环境

沙门氏菌在水中不易繁殖，但可生存2—3周，冰箱中可生存3—4个月，在—25℃可存活10个月，在自然环境的粪便中可存活1—2个月。繁殖条件沙门氏菌最适繁殖温度为37℃，在20℃以上即能大量繁殖，因此，低温储存食品是一项重要预防措施。第14页/共45页污染渠道沙门氏菌的来源主要是患病的人和动物，及人和动物的带菌者，其中在肉类中最为多见。杀灭条件沙门氏菌对热及外界环境的抵抗力属于中等，

60℃20—30分钟

75℃5分钟即被杀死，

100℃立即被杀死。沙门氏菌第15页/共45页（二）、真菌真菌是一类有细胞壁，无叶绿素，以寄生或腐生方式生存，少数为单细胞，多数为多细胞，能进行无性或有性繁殖的一类真核细胞型微生物。真菌包括单细胞与多细胞两类。单细胞真菌呈圆形或卵圆形，称为酵母菌；多细胞真菌由菌丝和孢子组成，并交织成团，称丝状菌或霉菌。真菌生长的最适的温度为22～28℃，最适的pH值为4～6。其繁殖能力强，但生长速度比细菌慢，常需1-4周才形成菌落。真菌对热的抵抗力不强，一般加热60~70℃1小时即被杀死，但对干燥、日光、紫外线和一些化学消毒剂有抵抗力，但对2.5％碘酒、10％甲醛则较敏感。第16页/共45页（三）、病毒病毒属非细胞型微生物，在自然界分布非常广泛，可在人、动物、植物、真菌和细菌中寄居并引起感染。病毒是体积最小、结构最简单的微生物，它仅有一种核酸（DNA或RNA）作其遗传物质。病毒必须在宿主活细胞内寄生，依靠细胞提供的能量、营养物质及生物大分子合成机制，完成病毒的复制过程。病毒与人类的关系极为密切，人类的传染病约75％是由病毒引起的。有些病毒传染性强，可引起世界大流行（如流感、艾滋病等）。第17页/共45页（四）、热原与内毒素热原：是微量即可引起恒温动物体温异常升高的物质的总称。内毒素：是革兰氏阴性菌细胞壁上的一种脂多糖和微量蛋白的复合物，具有多种生物活性。热原包括内毒素，内毒素是主要的热原物质。在产品检测中，细菌内毒素是检测热原的方法之一。我厂产品，

脯氨酸检测内毒素---鲎试剂法。

《中国药典》＜10EU/gAJI2002＜6EU/g

肌苷检测热原----动物试验法（家兔法）。

第18页/共45页消除细菌内毒素的方法高温破坏法：可用180℃干烤3~4h或250℃干烤至少60min。吸附法：一般选用活性炭。化学酸碱和氧化法。离子交换法。反渗透法。凝胶过滤法。注：在产品微检中，无菌生长，不代表无内毒素，细菌死亡后会产生大量内毒素。第19页/共45页微生物的污染及消毒灭菌

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2013.8第20页/共45页1.药品微生物污染：药品微生物污染：微生物的产生、附着而给药品带来不良影响。药品的微生物污染也称染菌。污染药品的细菌：常见污染药品的细菌是一些生命力较强的细菌，如：葡萄球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌、枯草杆菌及一些霉菌，抵抗力弱的细菌一般不易造成污染。药品的微生物污染源：空气、水、厂房与设备、药品生产用原辅料、包装材料、昆虫、生产操作人员等第21页/共45页2.消毒与灭菌消毒：杀死物体上病源微生物的方法，并不一定能杀死细菌的芽胞。消毒所用的试剂称为消毒剂。灭菌：杀灭物体上所有微生物的方法。灭菌比消毒要求高，包括杀灭细菌芽孢在内的全部病原微生物和非病原微生物。抑菌：抑制体内或体外细菌的生长繁殖。常用的抑菌剂为各种抗生素，可抑制细菌的繁殖。防腐：防止或抑制体外细菌生长繁殖的方法，细菌一般不死亡。同一种化学药品在高浓度时为消毒剂，低浓度时常为防腐剂。无菌：不存在活的细菌。防止细菌进入人体或其他物品的操作技术，为无菌操作。第22页/共45页3、常用的消毒灭菌法：物理灭菌法和化学消毒法物理灭菌方法热力灭菌法辐射杀菌法滤过除菌法超声波杀菌法干燥与低温抑菌法第23页/共45页热力灭菌法：使蛋白质、酶及核酸永久性破环，细胞膜溶解，导致细胞发生不可逆转的死亡。①干热灭菌法：采用灼烧或干热空气灭菌。常用方式是把待灭菌的物品均匀的放入烘箱，升温至160℃，恒温1h。此方法适合玻璃皿，金属用具的灭菌。②湿热灭菌法—利用热蒸汽杀死微生物。相同条件下，湿热灭菌效果比干热灭菌效果好。这是因为一方面细胞内蛋白质含水量高，容易变性，另一方面高温水蒸气对蛋白质有高度的穿透力，从而加速蛋白质变性，死亡。高压蒸汽灭菌：湿热灭菌法的一种。高压蒸汽灭菌是最可靠、最适用、最广泛的灭菌方法。第24页/共45页

辐射灭菌法：是采用辐射进行灭菌消毒。包括可见光、红外线、紫外线、X射线和γ射线等。紫外线：波长200-300nm的紫外线具有杀菌作用，265~266nm波段杀菌能力最前。紫外线穿透物质的能力差，一般用于空气及物体表面消毒。电离辐射：高速电子、X射线、γ射线，适用于不耐热物品的灭菌，常用于药品和医疗用品的灭菌。微波：波长1mm~1m。第25页/共45页滤过除菌法用物理阻留的方法将液体或空气中的细菌除去,以达到除菌目的。滤菌器含有微细小孔≤0.22微米,只允许液体或气体通过,而大于孔径的细菌等颗粒不能通过。适用范围：血清、毒素、抗生素以及空气等的除菌。第26页/共45页化学消毒法法：一般化学药剂无法杀死所有的微生物，而只能杀死其中的病原微生物，所以是消毒的作用，而不是灭菌的作用。消毒剂：能迅速杀灭病原微生物的药物。防腐剂：能抑制或阻止微生物生长繁殖的药物。消毒剂、防腐剂没有选择性，对一切活细胞都有毒性，不仅能杀死或抑制病原微生物，而且对人体组织细胞也有损伤作用，所以常用于器械，体表、环境的消毒。常用的化学消毒剂有：来苏水、碘酒、酒精等第27页/共45页类别作用机制常用种类用途酚类蛋白变性，细胞膜损伤石炭酸地面、器具表面、皮肤消毒醇类蛋白变性75％酒精皮肤、体温计消毒氧化剂氧化、蛋白沉淀二氧化氯地面、器具表面、皮肤消毒过氧乙酸、碘酒塑料、玻璃器材、皮肤消毒重金属盐氧化、蛋白酶变性红汞、硫柳汞皮肤、粘膜、小创伤消毒表面活性剂蛋白变性细胞膜损伤0.1％新洁尔灭地面、器具表面、皮肤消毒

化学灭菌法常用消毒剂种类和用途：第28页/共45页洁净区微生物的控制

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2013.8第29页/共45页洁净区的主要污染源：空气、制药用水、操作人员、设备，原辅料等，其中操作人员是主要的污染源。《药品生产质量管理规范》中明确规定：洁净区内的人员应严格控制，其工作人员应定期进行卫生和微生物学基础知识、洁净区作业等方面的培训和考核；进进入洁净区的临时外来人员因进行指导和监督。防止微生物污染的措施：①了解污染源、杜绝污染途径②洁净区洁净技术的的应用及卫生管理③制药用水的质量控制④进行微生物限度检查，控制药品质量洁净区防污染必须以尘埃粒子和微生物为环境监控对象。第30页/共45页六、洁净区微生物的控制洁净区的污染源：尘埃及细菌污染来自人的尘粒污染占洁净室污染的80%生产工具和设备引起的污染占15%洁净区本身和过滤器的缺陷引起的污染占5%1.1操作人员带来的尘埃粒子：

a.

成年人产生的皮屑：10万~1000万粒子/min；

b.

操作人员身穿工作服，剧烈活动：产生

100万个粒径＞0.1μm的微粒

20万个粒径0.5μm的微粒

c.交谈1min，产生1.5~2.0万粒子

d.

咳嗽:70万个粒子，喷嚏：140万个粒子第31页/共45页

1.2人体微生物分布情况：

人体部位

微生物种类名称

检出率%

皮肤表皮葡萄球菌疮疱丙酸杆菌类白喉棒杆菌金黄色葡萄球菌85~10045~100555~25鼻和鼻咽表皮葡萄球菌金黄色葡萄球菌类白喉棒杆菌黏膜炎布兰汉氏球菌流感嗜血杆菌9020~855~801212第32页/共45页口腔表皮葡萄球菌α-溶血链球菌唾液链球菌消化链球菌金黄色葡萄球菌流感嗜血杆菌产碱韦荣氏球菌75~100100100占优势常见25~100100口咽部表皮葡萄球菌类白喉棒杆菌α-链球菌和非溶血链球菌金黄色葡萄球菌30~7050~9025~9935~40第33页/共45页大肠脆弱拟杆菌产黑素拟杆菌口腔拟杆菌具核梭杆菌坏死梭杆菌肠球菌大肠杆菌100100100100100100100在洁净区内的人员数量应尽量少，应严格按照SOP要求操作以减少尘埃粒子,要有自我约束的概念。

第34页/共45页

1.3人体带菌及皮屑情况

项目

部位

数量（个）

细菌手前额头皮100~1000/立方厘米1000~10万/立方厘米100万/立方厘米

皮屑皮肤表面皮肤更替脱落尘粒1.75平方米5天一次

7.1亿/天为保证生产环境的洁净度，应认清人体产生污染的部位，做好措施①出入洁净区的无菌服应尽可能覆盖全身，皮肤暴露部分越少越好，以尽量减少产品的污染。②在洁净区从事药品生产的人员须每年至少进行一次身体检查，有皮肤疾病者、传染病者、体表有伤口者不得进入洁净区。

第35页/共45页2.1洁净室的设计：表面应光滑平整易于清洁消毒、无死角、无裂缝，不易藏灰尘；不同洁净度级别的房间应有足够的压差天花板应密封、穿墙的管道与墙体之间应密封100级洁净区内应无地漏、其它区域地漏应液封设置更衣室、缓冲间，并安装过滤器，门设计成连锁空气流动一般为杂流，上送风下排风，100级为层流更衣室的洁净度级别应与高级别的房间相同。2.洁净区洁净技术的应用第36页/共45页2.2洁净区污染的控制①保持房间正压：洁净级别不同的相邻房间，之间的静压差＞5Pa洁净区对外界的静压差＞10Pa空气总是由洁净级别高的房间向低的房间流动②对洁净区空气进行净化：保持空调系统的设计符合洁净区洁净度要求。保持空调系统的净化功能符合要求。按规定对洁净区进行消毒、灭菌③保持洁净室联锁装置的正常：第37页/共45页3.洁净区操作注意事项：3.1洁净区人流管理操作人员进入洁净区应严格按照SOP程序：存放个人物品→换鞋→穿上洁净拖鞋→脱去外衣→洗手→穿上洁净服→戴上口罩→检查→手消毒→戴上洁净手套→进入洁净区人员离开洁净区程序：

洁净区→缓冲间→更衣室（脱下工作鞋、换穿拖鞋、脱下口罩、衣、帽）→存衣室（洗手、穿上外衣）→换鞋间（脱下拖鞋、走出换鞋间）→换鞋→存放室第38页/共45页维修人员进入洁净区维修工作要求：①必须按进入洁净区的SOP要求进入洁净区。②将工具清洁后从传递窗传入。③在生产状态下，不得从事可能影响产品质量的维修④维修工具必须为专用工具，存放在专用地点，并有标识。⑤维修用具在使用完后必须马上清洁，并放回指定地点。⑥不得裸手直接接触药品。⑦不得高声谈笑，必须戴口罩。⑧不可穿着洁净服走出更衣室外面，然后再回到洁净区。第39页/共45页洁净区人员工作要求：①个人卫生要求不得化妆不得在洁净区内吃饭、喝水。不得在洁净区内抽烟不得有可见