微生物生理生长

微生物生理生长第一页，共八十六页，编辑于2023年，星期六一、微生物生长的测量（一）测定微生物总数1、显微镜直接计数法2、比浊法3、Coulter计数器法4、膜过滤法（二）测定活细菌数1、平板计数法2、薄膜过滤计数法3、最近似法（MPN法）（三）测定细胞物质量1、称量法2、含氮测定法3、DNA测定法第二页，共八十六页，编辑于2023年，星期六1、血球计数板法计数原则：只计数上方和右方线上（或下方和左方线）细胞个数（个/mL）=平均每小格内细胞数*400*104*稀释倍数第三页，共八十六页，编辑于2023年，星期六适用范围：个体较大细胞或颗粒，如血球、酵母菌等。不适用于细菌等个体较小的细胞。原因：（1）细菌细胞太小，不易沉降；（2）在油镜下看不清网格线，超出油镜工作距离。特点：快速，准确，直观，在菌悬液中加入少量美蓝可以区分死活细胞。第四页，共八十六页，编辑于2023年，星期六2、比浊法原理：是在一定范围内，菌悬液中的细胞浓度与混浊度成正比，即与光密度成正比，菌数越多，光密度越大。因此，借助于分光光度计，在一定波长下测定菌悬液的光密度，就可反应出菌液的浓度。特点：快速、简便；但易受干扰。第五页，共八十六页，编辑于2023年，星期六3、coulter计数器原理主要为测定通过仪器开口处电解质溶液的电阻而求得粒子数目。利用细菌通过微孔时引起电流脉冲自动计数。第六页，共八十六页，编辑于2023年，星期六4、膜过滤法操作：取已知体积的水样品，通过一个膜过滤器，此膜经干燥后，进行细胞染色，使之与膜背景对比清楚，在显微镜下对一定面积的膜上细胞计数。适用：细胞总数小于106个/mL的水样品（海水、湖水或饮用水等含菌数通常不十分多）第七页，共八十六页，编辑于2023年，星期六5、平板计数法第八页，共八十六页，编辑于2023年，星期六技术要求：样品充分混匀，操作熟练快速（15~20min完成操作），严格无菌操作；注意事项：每一支吸管只能用于一个稀释度，样品混匀处理，倾注平板时的培养基温度；适用范围：中温、好氧和兼性厌氧、能在营养琼脂上生长的微生物；误差：多次稀释造成的误差是主要来源，其次还有由于样品内菌体分布不均匀、以及不当操作。第九页，共八十六页，编辑于2023年，星期六6、薄膜过滤计数法操作：将定量的样品通过薄膜（硝化纤维素薄膜、醋酸纤维薄膜）过滤，菌体被阻留在滤膜上，取下滤膜进行培养，然后计算菌落数，可求出样品中所含菌数。适用：测定含菌量很少的空气和水中的微生物数目。第十页，共八十六页，编辑于2023年，星期六首先将待分离的样品进行连续稀释，目的是得到高度稀释的效果，使一支试管中分配不到一个微生物。如果经过稀释后的大多数试管中没有微生物生长，那么有微生物生长的试管得到的培养物可能就是由一个微生物个体繁殖而来的纯培养物。将最终的稀释液用作接种物接种于一批试管中培养，部分试管因细菌繁殖而浑浊，另一些无细菌生长而澄清。据有无细菌生长的试管数目，查MPN（mostprobablenumber,最大可能数）表，可估算出样品的含菌量。7.最近似法（MPN法)第十一页，共八十六页，编辑于2023年，星期六常用于食品和水的卫生检测中，也常用于因细菌数过低不宜采用稀释培养法的场合。第十二页，共八十六页，编辑于2023年，星期六8、称量法通过离心或过滤收取菌体，在100℃左右烘干，测出干重，干重一般为湿重的20%--25%。以乳酸菌为例，在液体培养基中，细胞浓度大约为2*108个/mL，细菌一个细胞一般重10-12--10-13g，100mL培养物可得10---70mg干重的细胞。第十三页，共八十六页，编辑于2023年，星期六9、含氮测定法通过测定微生物细胞的含氮量，确定微生物的量，单细胞微生物的氮含量约占细胞干重的8%--15%，丝状真菌的氮含量约占细胞干重的5%。凯氏定氮法：粗蛋白含量=含氮量*6.25第十四页，共八十六页，编辑于2023年，星期六10、DNA测定法DNA与3,5-二氨基苯甲酸-盐酸溶液能显示特殊的荧光反应；一定容积的菌悬液，通过荧光反应强度，求得DNA含量；每个细菌平均含DNA8.4*10-5ng,进而计算细菌数量。第十五页，共八十六页，编辑于2023年，星期六二、微生物群体生长规律1.培养方法分批培养：将微生物置于一定容积的定量的培养基中培养，培养基一次性加入。不再补充和更换，最后一次性收获。连续培养：在微生物培养的过程中，不断地供给新鲜的营养物质，同时排除含菌体及代谢产物的发酵液，让培养的微生物长时间地处于对数生长期，以利于微生物的增殖速度和代谢活性处于某种稳定状态。连续培养理论基础：由于对典型生长曲线中稳定期到来原因的认识，采取相应有效措施推迟其来临，从而发展出现在的连续培养技术。第十六页，共八十六页，编辑于2023年，星期六2、微生物的群体生长☆无分支单细胞微生物主要包括细菌和酵母菌，其群体生长是以群体中细胞数量的增加来表示的。☆由一个细胞分裂成为两个细胞的时间间隔称为世代，一个世代所需的时间就是代时（Ｇenerationtime,G），代时也就是群体细胞数目扩大一倍所需时间，有时也称为倍增时间。

右图表示的是一个细胞经过若干代分裂后的情况。右图可见，每经过一个代时，细胞数目就增加一倍，呈指数增加，因而被称为指数生长，这就是单细胞群体生长的特征。（1）无分支单细胞微生物的群体生长特征第十七页，共八十六页，编辑于2023年，星期六★代时能够反应细菌的生长速率，代时短，生长速率快，代时长，生长速率慢。在很多微生物学研究中常常要了解微生物的代时。★代时在不同种微生物中的变化很大，多数微生物的代时为1~3h,然而有些快速生长的微生物的代时还不到10min,而另一些微生物的代时却可长达几小时或几天；另外，同一种微生物，在不同的生长条件下其代时的长短也不同；但是，在一定条件下，每一种微生物的代时是恒定的，因此它是微生物菌种的一个重要特征。第十八页，共八十六页，编辑于2023年，星期六（2）无分支单细胞微生物的群体生长曲线☆以细菌为例介绍无分支单细胞微生物群体生长规律，其结论也基本适用于酵母菌。☆生长曲线代表了细菌在新的环境中从开始生长、分裂直至死亡的整个动态变化过程。☆每种细菌都有各自的典型生长曲线，但它们的生长过程却有着共同的规律性。一般可以将生长曲线划分为四个时期。第十九页，共八十六页，编辑于2023年，星期六其它名称：停滞期、调整期、适应期a.现象：活菌数没增加，曲线平行于横轴。b.特点：生长速率常数R=0细胞形态变大或增长细胞内RNA特别是rRNA含量增高，原生质嗜碱性增强合成代谢活跃（核糖体、酶类、ATP合成加快），易产生诱导酶对外界不良条件敏感，（如氯化钠浓度、温度、抗生素等化学药物）c.原因：适应新的环境条件，合成新的酶，积累必要的中间产物①.延滞期（lagphase）第二十页，共八十六页，编辑于2023年，星期六◆菌种：繁殖速度较快的菌种的延迟期一般较短；◆接种物菌龄：用对数生长期的菌种接种时，其延迟期较短，甚至检查不到延迟期；◆接种量：一般来说，接种量增大可缩短甚至消除延迟期（发酵工业上一般采用1/10的接种量）；◆培养基成分：在营养成分丰富的天然培养基上生长的延滞期比在合成培养基上生长时短；接种后培养基成分有较大变化时，会使延滞期加长，所以发酵工业上尽量使发酵培养基的成分与种子培养基接近。★影响延迟期长短的因素：第二十一页，共八十六页，编辑于2023年，星期六认识延迟期的特点对实践的指导意义：◆在发酵工业上需设法尽量缩短延迟期；采取的缩短lagphase的措施有：①增加接种量；（群体优势----适应性增强）②采用对数生长期的健壮菌种；③调整培养基的成分，在种子基中加入发酵培养基的某些成分;④选用繁殖快的菌种第二十二页，共八十六页，编辑于2023年，星期六②.对数期（logarithmicphase）其他名称：指数期a.现象：细胞数目以几何级数增加，其对数与时间呈直线关系。b.特点：菌体大小、形态、生理特征等比较一致处于该期的细胞对理化因素较敏感菌体代谢活跃，消耗营养物质多，生长速率快，菌体数目显著增多。c.影响因素：菌种、营养成分、营养物浓度、培养温度第二十三页，共八十六页，编辑于2023年，星期六①由于此时期的菌种比较健壮，增殖噬菌体的最适菌龄，生产上用作接种的最佳菌龄；②发酵工业上尽量延长该期，以达到较高的菌体密度；③食品工业上尽量使有害微生物不能进入此期；④是生理代谢及遗传研究或进行染色、形态观察等的良好材料。认识对数期的特点对实践的指导意义：第二十四页，共八十六页，编辑于2023年，星期六③.稳定期（stationaryphase）又称：恒定期、最高生长期a.特点：

生长速率常数R等于0菌体产量达到了最高值合成次生代谢产物细胞内出现储藏物质，芽孢菌内开始产生芽孢b.影响因素：菌种、环境条件c.产生原因：营养物尤其是生长限制因子的耗尽营养物的比例失调，如碳氮比不合适有害代谢废物的积累（酸、醇、毒素等）物化条件（pH、氧化还原势等）不合适第二十五页，共八十六页，编辑于2023年，星期六发酵生产形成的重要时期（抗生素、氨基酸等），生产上应尽量延长此期，提高产量，措施如下：补充营养物质（补料）、调pH、调整温度稳定期细胞数目及产物积累达到最高认识稳定期的特点对实践的指导意义：第二十六页，共八十六页，编辑于2023年，星期六④.衰亡期（declinephase）a.特点：

R为负值细胞的形态发生变化，出现不规则的衰退形释放次生代谢产物，芽孢等菌体开始自溶b.影响因素：菌种、环境条件c.产生原因：生长条件的进一步恶化，使细胞内的分解代谢大大超过合成代谢，继而导致菌体的死亡。第二十七页，共八十六页，编辑于2023年，星期六(3)丝状微生物的群体生长特征及曲线丝状微生物的纯培养采用孢子接种，在液体培养基中震荡培养或深层通气加搅拌培养，菌丝体通过断裂繁殖不形成产孢结构。可以用菌丝干重作为衡量生长的指标，即以时间为横坐标，以菌丝干重为纵坐标，绘制生长曲线。第二十八页，共八十六页，编辑于2023年，星期六a.生长停滞期:造成生长停滞的原因一是孢子萌发前真正的停滞状态，另一种是生长已经开始，但还无法测定。b.迅速生长期:菌丝体干重迅速增加，其立方根与时间呈直线关系，菌丝干重不以几何级数增加，没有对数生长期。生长主要表现在菌丝尖端的伸长和出现分支、断裂等，此时期的菌体呼吸强度达到高峰，有的开始积累代谢产物。c.衰退期:菌丝体干重下降，到一定时期不再变化。大多数次级代谢产物在此期合成，大多数细胞都出现大的空泡。有些菌丝体还会发生自溶菌丝体，这与菌种和培养条件有关。第二十九页，共八十六页，编辑于2023年，星期六原理：当微生物在单批培养方式下生长达到对数期后期时，一方面以一定的速度流进新鲜培养基并搅拌，另一方面以溢流方式流出培养液，使培养物达到动态平衡，其中的微生物就能长期保持对数期的平衡生长状态和稳定的生长速率。单批培养恒浊法恒化法单批培养 连续培养 时间连续流入新鲜培养液lg细胞数（个/ml）连续培养连续培养原理第三十页，共八十六页，编辑于2023年，星期六连续培养器按控制方式分按培养器的级数分按细胞状态分按用途分内控制（控制菌体密度）：恒浊器外控制（控制培养液流速、以控制生长速率）：恒化器单级连续培养器多级连续培养器一般连续培养器固定化细胞连续培养器实验室科研用：连续培养器发酵生产用：连续发酵罐连续培养器第三十一页，共八十六页，编辑于2023年，星期六概念：通过调节培养基流速，使培养液浊度保持恒定的连续培养方法。原理：通过调节新鲜培养基流入的速度和培养物流出的速度来维持菌浓度不变,即浊度不变。主要采用恒浊器，当浊度高时，使新鲜培养基的流速加快，浊度降低，则减慢培养基的流速。特点：基质过量，微生物始终以最高速率进行生长，并可在允许范围内控制不同的菌体密度；但工艺复杂，烦琐。使用范围：用于生产大量菌体、生产与菌体生长相平行的某些代谢产物，如乳酸、乙醇等。放线菌以及霉菌等形成菌丝的微生物不能通过恒浊器来连续培养。连续培养技术——恒浊培养第三十二页，共八十六页，编辑于2023年，星期六连续培养技术——恒化连续培养概念：以恒定流速使营养物质浓度恒定而保持细菌生长速率恒定的方法。原理：通过控制某一种营养物浓度（如碳、氮源、生长因子等），使其始终成为生长限制因子，而达到控制培养液流速保持不变，并使微生物始终在低于其最高生长速率条件下进行生长繁殖。特点：维持营养成分的亚适量，控制微生物生长速率。菌体生长速率恒定，菌体均一、密度稳定，产量低于最高菌体产量。应用范围：实验室科学研究第三十三页，共八十六页，编辑于2023年，星期六第三十四页，共八十六页，编辑于2023年，星期六装置控制对象培养基培养基流速生长速率产物应用范围恒浊器菌体密度（内控制）无限制生长因子不恒定最高大量菌体或与菌体形成相平行的产物生产为主恒化器培养基流速（外控制）有限制生长因子恒定低于最高不同生长速率的菌体实验室为主恒浊器与恒化器的比较第三十五页，共八十六页，编辑于2023年，星期六温度pH值氧三、理化因子对微生物生长的影响第三十六页，共八十六页，编辑于2023年，星期六温度是影响微生物生长的最重要因素之一。温度对微生物的影响具体表现在：影响酶活性，温度变化影响酶促反应速率，最终影响细胞合成。影响细胞膜的流动性，温度高，流动性大，有利于物质的运输，温度低，流动性降低，不利于物质运输，因此，温度变化影响营养物质的吸收与代谢产物的分泌。影响物质的溶解度，对生长有影响。（一）温度温度对微生物生长影响第三十七页，共八十六页，编辑于2023年，星期六最低生长温度：低于此温度，微生物不能生长繁殖最适生长温度：微生物生长繁殖最快的温度最高生长温度：高于此温度，不能生长繁殖致死温度：10分钟内被完全杀死的最低温度生长温度的三基点第三十八页，共八十六页，编辑于2023年，星期六

根据微生物生长的最适温度不同，可以将微生物分为嗜冷、兼性嗜冷、嗜温、嗜热和超嗜热等五种不同的类型。它们都有各自的最低、最适和最高生长温度范围。

微生物类型

生长温度／℃最低最适最高

嗜冷微生物0以下1520

兼性嗜冷微生物020-3035嗜温微生物15-2020-4545以上嗜热微生物4555-6580

超嗜热或嗜高温微生物6580-90100以上不同微生物对温度要求不同第三十九页，共八十六页，编辑于2023年，星期六◆影响膜表面电荷的性质及膜的通透性，进而影响对物质的吸收能力。◆改变酶活、酶促反应的速率及代谢途径：如：酵母菌在pH4.5-5产乙醇，在pH6.5以上产甘油、酸。◆环境pH值还影响培养基中营养物质的离子化程度，从而影响营养物质吸收，或有毒物质的毒性。pH值对微生物生长的影响（二）pH值第四十页，共八十六页，编辑于2023年，星期六微生物的生长pH值范围极广，从pH<2~>8都有微生物能生长，但是绝大多数种类都生活在pH5.0~9.0之间。微生物生长的pH值三基点：各种微生物都有其生长的最低、最适和最高pH值。不同的微生物最适生长的pH值不同，根据微生物生长的最适pH值，将微生物分为：

嗜碱微生物：硝化细菌、尿素分解菌、多数放线菌耐碱微生物：许多链霉菌中性微生物：绝大多数细菌，一部分真菌嗜酸微生物：硫杆菌属耐酸微生物：乳酸杆菌、醋酸杆菌不同微生物对pH要求不同第四十一页，共八十六页，编辑于2023年，星期六同一种微生物在其不同的生长阶段和不同的生理生化过程中，对pH值的要求也不同。在发酵工业中，控制pH值尤其重要。微生物 生长最适pH 合成抗生素最适pH灰色链霉菌 6.3~6.9 6.7~7.3红霉素链霉菌 6.6~7.0 6.8~7.3产黄青霉 6.5~7.2 6.2~6.8金霉素链霉菌 6.1~6.6 5.9~6.3龟裂链霉菌 6.0~6.6 5.8~6.1灰黄青霉 6.4~7.0 6.2~6.5生长的最适pH值与发酵的最适pH值第四十二页，共八十六页，编辑于2023年，星期六同一种微生物在不同的生长阶段和不同生理生化过程中，对环境pH值要求不同。例如：丙酮丁醇梭菌在pH值=5.5-7.0时，以菌体生长为主在pH值=4.3-5.3时，进行丙酮丁醇发酵同一种微生物由于环境pH值不同，可能积累不同的代谢产物。例如：黑曲霉pH值=2—3时，产物以柠檬酸为主，只产少量草酸。pH值在7左右时，产物以草酸为主，只产少量柠檬酸。第四十三页，共八十六页，编辑于2023年，星期六微生物细胞内的pH值微生物细胞内的pH值稳定，一般都接近中性。微生物胞内酶的最适pH值一般为中性，胞外酶的最适pH值接近环境pH值。第四十四页，共八十六页，编辑于2023年，星期六微生物的生命活动对环境pH值的影响★微生物在生长过程中也会使外界环境的pH值发生改变，原因：由于有机物分解：分解糖类、脂肪等，产生酸性物质，使培养液pH值下降；分解蛋白质、尿素等，产生碱性物质，使培养液pH值上升由于无机盐选择性吸收：铵盐吸收（(NH4)2SO4H2SO4），pH↓硝酸盐吸收(NaNO3NaOH)，pH↑★培养过程中调节pH值的措施过酸时：加入碱或适量氮源，提高通气量。过碱时：加入酸或适量碳源，降低通气量。NH4+被吸收NO3+被吸收第四十五页，共八十六页，编辑于2023年，星期六微生物对氧的需要和耐受力在不同的类群中变化很大，根据微生物与氧的关系,可把它们分为几种类群:

专性好氧菌:好氧菌微好氧菌：兼性厌氧菌耐氧厌氧菌：厌氧菌

(专性)厌氧菌：氧气对微生物生长的影响（三）氧气第四十六页，共八十六页，编辑于2023年，星期六专性好氧菌（strictaerobe）必须在有分子氧的条件下才能生长，有完整的呼吸链，以分子氧作为最终氢受体，细胞含有超氧物歧化酶（SOD，superoxidedismutase）和过氧化氢酶。在有氧或无氧条件下均能生长，但有氧情况下生长得更好，在有氧时靠呼吸产能，无氧时接发酵或无氧呼吸产能；细胞含有SOD和过氧化氢酶。微好氧菌（microaerophilicbacteria）只能较低的氧分压下才能正常生长，通过呼吸链并以氧为最终氢受体而产能。兼性厌氧菌（facultativeaerobe）第四十七页，共八十六页，编辑于2023年，星期六耐氧菌（aerotolerantanaerobe）可在分子氧存在下进行厌氧生活的厌氧菌。生活不需要氧，分子氧也对它无毒害。不具有呼吸链，依靠专性发酵获得能量。细胞内存在SOD和过氧化物酶，但缺乏过氧化氢酶。厌氧菌（anaerobe）分子氧对它有毒害，短期接触空气，也会抑制其生长甚至致死；在空气或含有10%CO2的空气中，在固体培养基表面上不能生长，只有在其深层的无氧或低氧化还原电势的环境下才能生长；生命活动所需能量通过发酵、无氧呼吸、循环光合磷酸化或甲烷发酵提供；细胞内缺乏SOD和细胞色素氧化酶，大多数还缺乏过氧化氢酶。第四十八页，共八十六页，编辑于2023年，星期六各类菌所含对氧解毒酶专性好氧菌SOD，过氧化氢酶兼性厌氧菌SOD，过氧化氢酶专性厌氧菌二种酶均无微好氧菌少量SOD耐氧菌SOD，过氧化物酶第四十九页，共八十六页，编辑于2023年，星期六在培养不同类型的微生物时，要采用相应的措施保证不同微生物的生长。培养好氧微生物：需震荡或通气，保证充足的氧气。培养专性厌氧微生物：需排除环境中的氧气，同时在培养基中添加还原剂，降低培养基中的氧化还原电位势。培养兼性厌氧或耐氧微生物：可深层静止培养。第五十页，共八十六页，编辑于2023年，星期六四、消毒与灭菌消毒(disinfection)：利用某种方法杀死或灭活物质或物体中所有病原微生物的一种措施灭菌(sterilization)：指利用某种方法杀死物体中包括芽孢在内的所有微生物的一种措施第五十一页，共八十六页，编辑于2023年，星期六温度辐射作用过滤超声波（一）物理方法第五十二页，共八十六页，编辑于2023年，星期六1、温度高温处理是最常用的物理方法高温可引起蛋白质、核酸等活性大分子氧化或变性失活而导致微生物死亡。第五十三页，共八十六页，编辑于2023年，星期六第五十四页，共八十六页，编辑于2023年，星期六★干热灭菌法（dryheatsterilization）火焰烧灼灭菌（焚烧法incineration）：是将被灭菌物品在火焰中燃烧，使所有的生物质碳化。简单、彻底，但对被灭菌物品的破坏极大。适用于无经济价值的物品灭菌，及不怕烧的实验器具，如接种环、镊子、试管或三角瓶口的灭菌等。烘箱热空气灭菌(干燥热空气灭菌hot-airoven)：将物品放入烘箱内，然后升温至150℃—160℃，维持1—2小时。适用于玻璃、陶瓷和金属物品的灭菌，不适合液体样品，及棉花、纸张、纤维和橡胶类物质的灭菌。特点：由于空气传热穿透力差，菌体在脱水状态下不易杀死，所以温度高、时间长。

第五十五页，共八十六页，编辑于2023年，星期六★湿热法(moistheatsterilization)：特点：时间短、灭菌效果高原因：饱和水蒸汽穿透力强；

湿热易破坏细胞内蛋白质大分子的

稳定性，主要破坏氢键结构。第五十六页，共八十六页，编辑于2023年，星期六蛋白质含水量/%蛋白质凝固温度/℃灭菌时间/min蛋白质含水量/%蛋白质凝固温度/℃灭菌时间/min5056306145302574～80300160～170301880～9030蛋白质含水量与其凝固温度的关系加热方式温度/℃加热时间/h透过布的层数及其温度/℃20层40层100层干热130～1404867270以下湿热1054101101101干热和湿热空气穿透力的比较第五十七页，共八十六页，编辑于2023年，星期六干热与湿热空气对不同细菌的致死时间比较加热方式细菌种类干热90℃90℃相对湿度20%80%白喉棒杆菌24h2h2min痢疾杆菌3h2h2min伤寒杆菌3h2h2min葡萄球菌8h2h2min第五十八页，共八十六页，编辑于2023年，星期六高压蒸汽灭菌利用水的沸点随水蒸气压力的增加而上升，以达到100℃以上高温灭菌的方法。方法：121℃（1kg/cm2或15磅/英寸2、0.105MPa

）维

持15-30min。

112℃（0.5kg/cm2或8磅/英寸2）20-30min。

115℃（0.75kg/cm2或11磅/英寸2）20-30min。应根据灭菌物品的性质或成分选择灭菌温度例如：生理盐水、营养琼脂等培养基用121℃。含葡萄糖、乳糖、氨基酸等培养基用112℃。适用：耐高温物品，玻璃仪器、含水或不含水的物品。

第五十九页，共八十六页，编辑于2023年，星期六高压蒸汽灭菌锅注意事项：排净冷空气；灭菌终了，缓慢降压；灭菌结束，趁热取出物品。第六十页，共八十六页，编辑于2023年，星期六常压蒸汽灭菌（间歇灭菌）：

将待灭菌物品在80-100℃蒸煮15-60min，冷却后搁置室温（28-37℃）下过夜，并重复以上过程三遍以上。其蒸煮过程可杀死微生物的营养体，但不能杀死芽胞，室温过夜促使残留的芽孢萌发成营养体，再经蒸煮过程可杀死新的营养体；循环三次以上可保证彻底灭菌的目的。适用于不耐高温的物品灭菌，如不适于高压灭菌的特殊培养基、药品的灭菌。缺点是麻烦、费时。第六十一页，共八十六页，编辑于2023年，星期六煮沸消毒将水加热至100℃，煮沸15min—30min，可杀死所有营养细胞和部分芽孢，达到消毒物的目的。巴斯德消毒（Pasteurization）：用较低的温度来杀死其中的病源微生物，这样既保持食品的营养风味，又进行了消毒该法一般是将待消毒的液体食品置于62℃处理30min，然后迅速冷却。即可达到消毒目的。低温长时法：62.9℃,30min处理牛奶高温瞬时法：71.6℃,15min处理牛奶超高温巴斯德灭菌法：让液体食品停留在140℃左右3-4s，急剧冷却至75℃，经匀质化后冷却至20℃。消毒第六十二页，共八十六页，编辑于2023年，星期六低温是通过降低酶反应速度使微生物生长受到抑制。冷藏法：5℃，微生物斜面菌种放置冷藏箱中可保存数周至数月而不衰竭死亡；食品保鲜冷冻法：食品工业中采用-10℃左右的冷冻温度较长时间地保藏食品；冷冻法也可用作菌种保藏，但所需温度更低，如-80℃低温冰箱、或-78℃干冰、或-80℃液氮中冷冻保存。（2）低温第六十三页，共八十六页，编辑于2023年，星期六辐射：是能量通过空间传递的一种物理现象。与微生物有关的辐射：电磁辐射：可见光、紫外光，电离辐射：χ、γ、β射线。2、辐射第六十四页，共八十六页，编辑于2023年，星期六（1）电磁辐射：a.可见光：波长在400—800nm的电磁辐射为可见光。大部分微生物不需要光，少数菌需要光作为能源。一般来讲，可见光对大多数化能微生物没有影响，但是，太强或连续长时间照射也会导致微生物死亡（光氧化作用）。第六十五页，共八十六页，编辑于2023年，星期六b.紫外线（ＵＶ）波长在100—400nm的电磁辐射为紫外线。紫外线杀菌或诱变原理：紫外线作用于DNA

，使其产生胸腺嘧啶二聚体，引起DNA结构变形，阻碍正常的碱基配对，从而造成微生物变异或死亡。紫外线会使空气中的分子氧变成臭氧，臭氧释放的原子氧有杀菌作用。其中波长在260—280nm处的紫外线杀菌力最强。主要因为核酸（DNA、RNA）的吸收峰为260nm，蛋白质的吸收峰为280nm。第六十六页，共八十六页，编辑于2023年，星期六光复活现象：经紫外线照射的微生物，在可见光下，光可以激活DNA修复酶，该酶能修复DNA上的损伤，使微生物的突变率或死亡率下降。微生物对紫外线的抵抗力与以下因素有关：照射时间：照射时间长，死亡率高。照射强度：照射强度大，死亡率高。微生物种类及生长阶段：革兰氏阳性菌比阴性菌抗性强；多倍体比单倍体抗性强；孢子和芽孢比营养细胞抗性强；干燥细胞比湿润细胞抗性强。应用：由于穿透力差，只适用于物体表面以及空气、水的消毒杀菌，也用于诱变育种。第六十七页，共八十六页，编辑于2023年，星期六(2)电离辐射：χ、γ、β射线，波长短，能量高，有较强的杀伤力。作用原理：可引起水和其他物质的电离，产生游离基，使核酸、蛋白质或酶发生变化，造成细胞损伤或死亡。特点：穿透力强，非专一性，作用于一切细胞成分，对所有生物均有杀伤作用。应用：用于杀菌或菌种诱变。第六十八页，共八十六页，编辑于2023年，星期六采用滤孔比细菌还小的筛子或滤膜作成各种过滤器，当空气或液体流经筛子或滤膜时，微生物不能通过滤孔而被阻留在一侧，从而达到灭菌的目的。但不能除去病毒。滤器孔径：常用0.22μm

、0.45μm

。应用：对于含酶、血清、维生素和氨基酸等热敏物质除菌。3、过滤除菌第六十九页，共八十六页，编辑于2023年，星期六超声波：每秒钟振动在1600以上的声波。机理：引起膜破坏，细胞破裂，内涵物逸出。

应用：破碎细胞，提取胞内物质（代谢产物、酶等）杀菌,超声波杀菌效力大小与频率、强度、处理时间等多种因素有关。4、超声波第七十页，共八十六页，编辑于2023年，星期六消毒剂:可以抑制或杀灭微生物，但对人体也可能产生有害作用的化学试剂.——主要用于抑制或杀灭物体表面、器械、排泄物和环境中的微生物。防腐剂:可以抑制或阻止微生物生长，但对人体或动物体的毒性较低的化学药剂.——用于肌体表面，如皮肤、粘膜、伤口等处防止感染，也有的用于食品、饮料药品的防腐作用。☆但现今消毒剂和防腐剂间的界限已并不很严格.☆消毒防腐剂的作用机理一般有下列三种方式:①使微生物蛋白质凝固变性,发生沉淀.如酒精等.②破坏菌体的酶系统,影响菌体代谢.如过氧化氢等.③降低微生物表面张力,增加细胞膜的通透性,使细胞发生破裂或溶解.如来苏儿等酚类物质.（二）化学方法第七十一页，共八十六页，编辑于2023年，星期六1、酸和碱前面讲过微生物细胞中的DNA，RNA，Pr，E只有在中性条件下才能体现活性，因此强酸碱具杀菌作用。医院病房常用乙酸消毒。化学方法的控制第七十二页，共八十六页，编辑于2023年，星期六2、重金属及其盐类是杀菌剂和防腐剂，作用最强的是Hg,Ag,Cu,作用机理：使蛋白质变性，使酶失活。（与E的－SH结合。）0·02－0·2％HgCl2（升汞）溶液对大多数细菌有致死作用。CuSO4对真菌、藻类有强杀伤力，波尔多（CuSO4＋碱）防植物病害。另外还有砷，铋、锑的化合物是治疗梅毒的特效药。0·1－1％AgNO3

可消毒皮肤，1％浓度新生儿点眼预防眼炎第七十三页，共八十六页，编辑于2023年，星期六3、有机化合物甲醛：纯甲醛为气体，37－40％水液为福尔马林。醇是脱水剂蛋白质变性剂,70％乙醇杀菌效果最好。酚：3－5％的石碳酸溶液几分钟即可致死细菌甲酚杀菌力最强，煤酚皂液（来苏尔）为甲酚和肥皂的混合液。第七十四页，共八十六页，编辑于2023年，星期六4、氧化剂K2MnO4使菌体蛋白质氧化，使酶失活。

0·1－3％浓度可用于皮肤，果品、餐具、消毒。H2O2清洗伤口。第七十五页，共八十六页，编辑于2023年，星期六酪AA+I2→二碘酪氨酸5、卤素

碘杀菌力强，3－7％碘溶于70－83％的乙醇中成碘酒。

氯及氯化物常用于水及食品消毒与水结合放出原子氧（O）用于消毒。氯，碘是常用的消毒剂第七十六页，共八十六页，编辑于2023年，星期六6、染色剂干扰菌体氧化还原电位阻碍芽孢的形成。第七十七页，共八十六页，编辑于2023年，星期六7、表面活性剂具有降低表面张力效应的物质叫表面活性剂。常用的有新吉尔灭等，去污剂，肥皂等。表面张力降低可抑菌或杀菌。第七十八页，共八十六页，编辑于2023年，星期六

类型

名称及使用方法

作用原理

应用范围

醇类70%—75%乙醇脱水、蛋白质变性皮肤、器皿

醛类0.5%—10%甲醛2%戊二醛（pH=8）蛋白质变性房间、物品消毒（不适合食品厂）

酚类3%—5%石炭酸2%来苏儿3%—5%来苏儿破坏细胞膜、蛋白质变性地面、器具皮肤地面、器具氧化剂0.1%高锰酸钾3%过氧化氢0.2%—0.5%过氧乙酸氧化蛋白质活性基团，酶失活皮肤、水果、蔬菜皮肤、物品表面水果、蔬菜、塑料