微生物的生长及其控制

第六章

微生物的生长及其控制当前第1页\共有98页\编于星期四\17点第一节微生物生长的测定第二节微生物的生长规律第三节影响微生物生长的主要因素第四节微生物培养法概论第五节微生物生长的控制当前第2页\共有98页\编于星期四\17点第一节微生物生长的测定一、微生物的纯培养二、微生物生长的测定（一）微生物细胞数目的测定（二）微生物生长量的测定

（三）丝状微生物菌丝长度的测定当前第3页\共有98页\编于星期四\17点一、微生物的纯培养微生物在自然界中不仅分布很广，而且都是混杂地生活在一起。要想研究或利用某一微生物，必须把混杂的微生物类群分离开来，以得到只含一种微生物的培养。微生物学中将在实验室条件下从一个细胞或一种细胞群繁殖得到的后代称为纯培养。纯培养的分离，是研究和利用微生物的第一步，是微生物工作中最重要的环节之一。最常用的方法有稀释平板法、划线法、单细胞挑取法及利用选择培养基分离法等。当前第4页\共有98页\编于星期四\17点纯培养的分离方法稀释倒平板法划线法选择培养基分离法单细胞挑取法当前第5页\共有98页\编于星期四\17点稀释倒平板法

（倾注法（混菌法）、涂布法）这是最常用的纯种分离法，先将待分离的材料作一系列的稀释(如1：10、1：100、1：1000、1：10，000……)，然后分别取不同稀释液少许，与已熔化并冷却至45℃的琼脂培养基相混合，摇匀后，倾入灭过菌的培养皿中，待琼脂凝固后，保温培养一定时间即可出现菌落。如果稀释得当，平皿上就可出现分散的单个菌落，这个菌落可能就是由一个细胞繁殖形成的。随后挑取该单个菌落，或重复以上操作数次，便可得到纯培养。当前第6页\共有98页\编于星期四\17点当前第7页\共有98页\编于星期四\17点划线法将已熔化的培养基倒入无菌平皿，冷却凝固后，用接种环沾取少许待分离的材料，在培养基表面进行平行划线、扇形划线或其他形式的连续划线，微生物将随着划线次数的增加而分散，经保温培养形成菌落。划线开始的部分细菌分散度小，形成的菌落往往连在一起。由于连续划线，微生物逐渐减少，划到最后，常可形成单个孤立的菌落。这种单个菌落可能由一个细胞繁殖而来，故可获得纯培养。用其他工具如弯形玻璃代替接种环，在培养基表面涂布，亦可得到同样结果。此法较为简便。当前第8页\共有98页\编于星期四\17点当前第9页\共有98页\编于星期四\17点当前第10页\共有98页\编于星期四\17点单细胞挑取法这种方法是从待分离的材料中挑取一个细胞来培养，从而获得纯培养。具体方法是将显微镜挑取器装置在显微镜上，把一滴菌悬液置于载玻片上，用安装在显微镜挑取器上的极细的毛细吸管，在显微镜下对准某一个单独的细胞挑取，再接种到培养基上培养。此法需要非常熟练的操作人员，多限于高度专业化的科学研究中采用。当前第11页\共有98页\编于星期四\17点利用选择培养基分离法不同微生物需要不同的营养物质。有些微生物生长适于酸性环境，有些则适于碱性环境。各种微生物对不同的化学试剂如消毒剂(酚)、染料(结晶紫等)、抗生素及其他物质等具有不同的抵抗能力。利用这些特性，便可配制成适合于某种微生物生长而限制其他微生物生长的各种选择性培养基，以达到纯种分离的目的。另外，也可以将待分离的样品先进行适当处理，以消除不希望分离到的微生物。对一些生理类型比较特殊的微生物，为了提高分离机率，往往在涂布分离前先进行富集培养，其目的是提供一个特别设计的培养环境，以帮助所需的特殊生理类型的微生物的生长，而不利于其他类型微生物的生长。当前第12页\共有98页\编于星期四\17点选择培养基分离法1.dilutesample1ml9ml10

1001000104105

106107牛肉膏培养基土豆培养基高氏培养基当前第13页\共有98页\编于星期四\17点微生物纯培养分离方法的比较

稀释平板法既可定性，又可定量，用途广泛

平板划线法方法简便，多用于分离细菌

单细胞挑取法局限于高度专业化的科学研究

利用选择培养基法适用于分离某些生理类型较特殊的微生物当前第14页\共有98页\编于星期四\17点二、微生物生长的测定微生物特别是单细胞微生物，体积很小，个体的生长很难测定，而且也没有什么实际应用价值。因此，在微生物学的研究和应用中，通常是测定群体的增加量，即群体的生长。测定不同种类、不同生长状态微生物的生长情况，需要选用不同的指标。通常对单细胞微生物来说，既可测定细胞数目，又可测定生长量；而对多细胞微生物(尤其是丝状真菌)，则常以菌丝生长的长度等作为生长指标。

当前第15页\共有98页\编于星期四\17点（一）微生物细胞数目的测定

－－适用于单细胞微生物或丝状微生物的孢子直接计数法－－总菌计数1、计数板计数法（常用）2、比例计数法间接计数法－－活菌计数1、平板菌落计数法2、液体稀释法3、厌氧菌菌落计数其他计数法1、比浊法2、膜过滤法当前第16页\共有98页\编于星期四\17点血球计数板

各种型号的全自动血球计数仪当前第17页\共有98页\编于星期四\17点活菌计数的一般步骤

当前第18页\共有98页\编于星期四\17点（二）微生物生长量的测定

－－适用于一切微生物直接法1、测体积法

2、称重法间接法1、含氮量测定法2、DNA含量测定法3、其他生理指标法当前第19页\共有98页\编于星期四\17点（三）丝状微生物菌丝长度的测定

培养基表面菌体生长速率测定法培养料中菌体速率测定法单个菌丝顶端生长速率测定法

当前第20页\共有98页\编于星期四\17点第二节微生物的生长规律一、微生物的个体生长和同步生长二、单细胞微生物的典型生长曲线三、微生物的连续培养四、微生物的高密度培养当前第21页\共有98页\编于星期四\17点一、微生物的个体生长和同步生长微生物在适宜的环境条件下，不断地吸收营养物质，并按照自己的代谢方式进行代谢活动，如果同化作用大于异化作用，则细胞质的量不断增加，体积得以加大，于是表现为生长。简单地说，生长就是有机体的细胞组分与结构在量方面的增加。当前第22页\共有98页\编于星期四\17点同步培养技术：是指设法使某一群体中的所有个体细胞尽可能都处于同样细胞生长和分裂周期的一种培养方式。通过分析此群体在各阶段的生物化学特性变化，来间接了解单个细胞的相应变化规律。同步生长：通过同步培养的手段而使细胞群体中各个体处于分裂步调一致的生长状态的一种生长方式。当前第23页\共有98页\编于星期四\17点获得微生物同步生长的方法选择法诱导法同步生长的细胞经过2~3个分裂周期后会丧失同步性。离心分离法过滤分离法膜洗脱法控制温度控制培养基成分抑制DNA合成法当前第24页\共有98页\编于星期四\17点选择法又称机械筛选法，是通过物理学方法从随机、不同步群体中选择出同步的群体。此法可在不影响微生物代谢的情况下获得同步培养物。若微生物在相同发育阶段大小不一，则不适宜用此法。举例：过滤分离法、密度梯度离心法、膜洗脱（常用）等。当前第25页\共有98页\编于星期四\17点当前第26页\共有98页\编于星期四\17点诱导法诱导因子：不影响微生物生长，可特异性抑制细胞分裂，消除该抑制后，细胞同时出现分裂。此法会扰乱细胞的正常代谢举例：1、温度调整法；2、营养条件调整法；3、抑制DNA合成法（代谢抑制剂：）（抑制DNA合成法是利用代谢抑制剂阻碍DNA合成相当一段时间，然后解除其抑制，可达到同步目的。常用的代谢抑制剂：氨甲蝶呤、羟基尿素、5-氟脱氧尿苷、胸腺苷、脱氧腺苷、脱氧鸟苷等。）当前第27页\共有98页\编于星期四\17点二、单细胞微生物的生长曲线多数细菌的繁殖速度很快。大肠杆菌在适宜的条件下繁殖48h，其子代总重可达2.2×1031g，这是一个巨大的数字。然而，实际情况是不可能的。那么，细菌的群体生长规律到底怎样呢?将少量单细胞纯培养物接种到一恒定容积的新鲜液体培养基中，在适宜的条件下培养，定时取样测定细胞含量，可以看到以下现象：开始有一短暂时间，细胞数量并不增加，随之细胞数目增加很快，继而细胞数又趋稳定，最后逐渐下降。如果以培养时间为横坐标，以细胞数目的对数或生长速度为纵坐标作图，可以得到一条曲线，称为生长曲线。当前第28页\共有98页\编于星期四\17点微生物的典型生长曲线(growthcurve)总菌数活菌数培养时间/hⅡ.指数期Ⅲ.稳定期Ⅳ.衰亡期Ⅰ.延滞期细菌数目（个/ml）对数ⅡⅢⅣⅠ

根据微生物的生长速率常数的不同，可将生长曲线大致分为四个时期：

当前第29页\共有98页\编于星期四\17点（一）延滞期(lagphase)延滞期出现的原因

把少数单细胞微生物接种到新鲜的培养基中培养时，细胞并不立即进行分裂繁殖，微生物的增殖数为０，这时细胞需要合成多种酶，辅酶和某些中间代谢产物，因此要经历一个调整和适应过程。当前第30页\共有98页\编于星期四\17点延滞期的特点

1、生长速率常数为零；2、细胞形态变大或增长；3、细胞内的RNA含量增高，原生质呈嗜碱性；4、合成代谢十分活跃；5、对外界不良环境反应敏感。影响延滞期长短的因素1.菌种特性；2.接种龄；3.接种量；4.培养基成分缩短延滞期的方法

1、接种对数生长期的菌种，采用最适菌龄；2、加大接种量；3、用营养丰富的天然培养基等。

当前第31页\共有98页\编于星期四\17点（二）指数期(exponentialphase)指数期的特点1、活菌数和总菌数接近2、生长速率常数最大，代时(generationtime，G)最短3、细胞进行平衡生长，细胞的化学组成及形态，生理特性比较一致4、酶系活跃，代谢旺盛

该期的微生物生产中多被用做种子和科学试验材料当前第32页\共有98页\编于星期四\17点x2x1t2t1培养时间Lg细胞数/mlt2-t13.322(lgx2-lgx1)生长速率常数R=t2-t13.322(lgx2-lgx1)代时G=指数期生长的数学模型繁殖代数

n=3.322(lgx2-lgx1)当前第33页\共有98页\编于星期四\17点生长速率常数R：指细胞每小时的分裂次数。代时G：细胞每分裂一次所需的时间。R=1/G当前第34页\共有98页\编于星期四\17点影响指数期微生物代时长短的因素菌种营养成分营养物浓度培养温度生长限制因子:凡处于较低浓度范围内可影响生长速率和菌体产量的某营养物。当前第35页\共有98页\编于星期四\17点（三）稳定期(stationaryphase)稳定期的特点1、生长速率常数R等于零，活菌数达到最高峰，并保持相对稳定。2、微生物细胞内代谢物积累达到最高峰。3、芽孢杆菌这时开始形成芽孢。4、这是产物（菌体或与菌体生长相平行的代谢产物）的最佳收获时期。当前第36页\共有98页\编于星期四\17点稳定期到来的原因1、营养物尤其是生长限制因子的耗尽2、营养物的比例失调3、有害代谢产物的积累4、pH值、Eh值等理化条件不适宜当前第37页\共有98页\编于星期四\17点（四）衰亡期(declinephase)衰亡期的特点1、微生物死亡数大于增殖数，活菌数大大减少，群体衰落2、细胞出现多形态,大小不等的畸形,变成衰退型3、细胞死亡,出现自溶现象。4、有的微生物在此期合成或释放次生代谢物。5、芽孢杆菌在此期释放芽孢。当前第38页\共有98页\编于星期四\17点三、微生物的连续培养

将微生物置于一定容积的培养基中，经过培养生长，最后一次收获，此称分批培养(batchculture)。通过对细菌纯培养的生长曲线的分析可知，在分批培养中，培养基一次加入，不予补充，细菌的对数生长期不可能长时间维持。如果在培养器中不断补充新鲜营养物质，并及时不断地以同样速度排出培养物(包括菌体及代谢产物)，理论上讲，对数生长期就可无限延长。这种方法就叫连续培养法。连续培养方法的出现，不仅可随时为微生物的研究工作提供一定生理状态的实验材料，而且可提高发酵工业的生产效益和自动化水平。此法已成为当前发酵工业的发展方向。当前第39页\共有98页\编于星期四\17点优点：缩短发酵周期；便于自动控制；产物质量均一

缺点：菌种易退化；易染杂菌当前第40页\共有98页\编于星期四\17点

(一)恒浊连续培养不断调节流速而使细菌培养液浊度保持恒定的连续培养方法叫恒浊连续培养。在恒浊连续培养中装有浊度计，借光电池检测培养室中的浊度(即菌液浓度)，并由光电效应产生的电信号强弱变化，来自动调节新鲜培养基流入和培养物流出培养室的流速。

(二)恒化连续培养

控制恒定的流速，使由于细菌生长而耗去的营养物及时得到补充，培养室中营养物浓度基本恒定，从而保持细菌的恒定生长速率，故称恒化连续培养，又叫恒组成连续培养。当前第41页\共有98页\编于星期四\17点装置控制对象培养基培养液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速率大量菌体或与菌体相平行的代谢产物生产为主恒化器培养液流速（外控制）有限制生长因子恒定低于最高速率不同生长速率的菌体实验室为主恒浊器与恒化器的比较生长限制因子:凡处于较低浓度范围内可影响生长速率和菌体产量的某营养物。当前第42页\共有98页\编于星期四\17点第三节影响微生物生长的主要因素一、温度二、氧气三、pH

当前第43页\共有98页\编于星期四\17点一、温度影响微生物生长繁殖的最重要因素之一。就总体而言，微生物生长的温度范围较广，已知的微生物在-10～95℃范围内生长。而对某一具体微生物而言，只能在一定的温度范围内生长，且此温度范围有宽、有窄。生长温度三基点：任何微生物的生长温度总有最低生长温度、最适生长温度、最高生长温度。当前第44页\共有98页\编于星期四\17点温度

生长速度温度停止生长致死最低最高最适微生物按其最适生长温度范围可分为：嗜冷菌嗜温菌嗜热菌最适生长温度：即某微生物分裂代时最短或生长速率最高时的培养温度。不同微生物的最适生长温度是不一样的。应该着重指出：最适生长温度不一定是一切代谢活动的最适温度。当前第45页\共有98页\编于星期四\17点嗜冷菌其生长温度范围在－10～20℃，最适生长温度为15℃或以下，它们常分布在地球两极地区的水域和土壤中。嗜冷机制：①酶系在低温下仍能起催化作用

②细胞膜含较多的不饱和脂肪酸，在低温下仍具有通透性。嗜温菌绝大多数微生物属于这一类。最适生长温度在20～45℃之间，最低生长温度10～20℃，最高生长温度40～45℃。它们又可分为室温型（25℃）和体温型（37℃）。当前第46页\共有98页\编于星期四\17点嗜热菌它们适于在45～50℃以上的温度中生长，在自然界中的分布仅局限制于某些地区，如温泉、日照充足的土壤表面、堆肥堆、发酵饲料等腐烂有机物中，比如堆肥在发酵过程中温度常高达60～70℃。嗜热机制：

①细胞内的酶具强抗热性。

②产生的多胺，热亚胺和高温精胺物质对蛋白质等组织结构具有保护作用。

③核酸也具有热稳定性的保护结构。

④细胞膜含有较多的饱和脂肪酸和直链脂肪酸，使膜具有稳定性。当前第47页\共有98页\编于星期四\17点二、氧气

专性好氧菌：需氧，正常大气压下呼吸产能以呼吸为主，兼营发酵产能好氧菌兼性厌氧菌

以呼吸为主，兼营厌氧呼吸产能

微好氧菌：需要微量氧下生活

耐氧菌：不需氧，只以发酵产能，氧无毒害厌氧菌

(专性)厌氧菌：氧有害或致死，以发酵或无氧呼吸产能

当前第48页\共有98页\编于星期四\17点氧与细菌生长的关系

当前第49页\共有98页\编于星期四\17点专性好氧菌（obligateorstrictaerobes）

必须在较高浓度分子氧的条件下才能生长，有完整的呼吸链，以分子氧作最终氢受体，具有超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（Catalase）。绝大多数真菌和多数细菌、放线菌都是专性好氧菌。兼性厌氧菌（facultativeanaerobes）

在有氧条件下生长为主（以呼吸产能），兼在厌氧条件下生长（以发酵或无氧呼吸产能）。细胞内含有SOD和过氧化氢酶。许多酵母菌和不少细菌都是兼性厌氧菌。微好氧菌（microaerophilicbacteria）

在较低氧分压下才能正常生长。通过呼吸链以氧作最终氢受体而产能。

当前第50页\共有98页\编于星期四\17点耐氧菌（aerotolerantanaerobes）

在分子氧存在下进行发酵性厌氧生活。不需要氧，氧对其无害。不具有呼吸链，依靠专性发酵和底物水平磷酸化获得能量。细胞内存在SOD和过氧化物酶（缺乏过氧化氢酶）。通常的乳酸菌多为耐氧菌。厌氧菌（anaerobes）

可分为一般厌氧菌和严格厌氧菌。

当前第51页\共有98页\编于星期四\17点厌氧菌（anaerobes）

将环境中氧吸掉；抽真空；深层培养氧对其有毒能量来源于发酵、无氧呼吸、环式光合磷酸化或甲烷发酵O2.-超氧阴离子自由基普遍存在H2O+1/2O2

过氧化氢酶（好氧菌）2H2O过氧化物酶（耐氧菌）NADH2NADO2.+2H+H2O2+O2

-SOD（好氧菌及耐氧菌）1

1

1

细胞内缺乏SOD、细胞色素氧化酶和过氧化氢酶A.

+

B.A:B

共价结合均裂当前第52页\共有98页\编于星期四\17点三、pH作为一个整体来说，微生物生长的pH范围极广（＞2～10＜），有少数种类还可超出这一范围。但绝大多数微生物的生长pH都在5～9之间。不同微生物的生长pH存在最低、最适与最高三个数值。不同微生物有其最适生长pH，另外，同一微生物在其不同生长阶段和不同生理、生化过程，也有不同最适pH要求。各类微生物能够生长的pH值较宽，但细胞内部pH值却接近中性。当前第53页\共有98页\编于星期四\17点微生物生命活动能改变外界环境pH，如

糖类－－－－－pH↓

有机物脂肪－－－－－pH↓培养基内蛋白质－－－－pH↑中性成分(NH4)2SO4－－－－pH↓

无机盐

NaNO3－－－－-pH↑发酵、氧化水解脱羧NH4＋选择吸收NO3-选择吸收当前第54页\共有98页\编于星期四\17点

过酸时：加NaOH、Na2CO3等碱液中和

治标

过碱时：加H2SO4、HCl等酸液中和pH

调节

加适当氮源：加尿素、NaNO3、

过酸时NH4OH或蛋白质等

治本

提高通气量

加适当碳源：加糖、乳酸、醋酸、柠檬酸或油脂

过碱时

降低通气量

当前第55页\共有98页\编于星期四\17点第四节微生物培养法概论一、实验室的微生物培养法二、生产实践中的微生物培养法当前第56页\共有98页\编于星期四\17点实验室的微生物培养法好氧培养法厌氧培养法好氧菌液体培养法好氧菌固体培养法厌氧菌固体培养法厌氧菌液体培养法试管液体培养浅层液体培养摇瓶培养台式发酵罐高层琼脂柱法厌氧培养皿法厌氧罐技术厌氧手套箱技术亨盖特滚管技术试管斜面、平板茄瓶、曲盘当前第57页\共有98页\编于星期四\17点DifferentculturemethodsLiquidCultureBatchcultureBatch&Continuousculture10ml20ml-1L1L->1000LFermentor当前第58页\共有98页\编于星期四\17点当前第59页\共有98页\编于星期四\17点..................Brewer皿.....................高层琼脂柱亨盖特技术当前第60页\共有98页\编于星期四\17点

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厌氧罐anaerobicjar当前第61页\共有98页\编于星期四\17点AnaerobicGloveBox当前第62页\共有98页\编于星期四\17点生产实践中的微生物培养法好氧培养法厌氧培养法好氧菌液体培养法－－深层液体通风培养好氧菌固体培养法－－曲法培养厌氧菌固体培养法－－堆积培养厌氧菌液体培养法－－液体静置培养当前第63页\共有98页\编于星期四\17点生产实践中微生物培养的实例发酵类型生产实例设备固体好氧酱油、食醋、白酒、制酱等制曲工艺厚层通风池，固体发酵罐固体厌氧白酒，青贮饲料池，罐，坛，缸，坑，瓶等液体好氧有机酸，氨基酸，抗生素，酶制剂等摇床，液体深层发酵罐液体厌氧啤酒，葡萄酒，酸乳等池，罐，坛，缸，坑，瓶等当前第64页\共有98页\编于星期四\17点挂曲小曲红曲近代人工踏制大曲AwholeprocessofDA-QUprepation当前第65页\共有98页\编于星期四\17点固体好氧————通风曲当前第66页\共有98页\编于星期四\17点fermenter当前第67页\共有98页\编于星期四\17点当前第68页\共有98页\编于星期四\17点第五节微生物生长的控制一、几个基本概念二、控制微生物生长的物理方法

三、控制微生物生长的化学方法当前第69页\共有98页\编于星期四\17点一、几个基本概念

杀菌

灭菌：彻底杀灭（一切微生物）

杀灭法溶菌

消毒：部分杀灭（仅杀灭病原菌）控制有害菌的措施

防腐：抑制霉腐微生物

抑制法

化疗：抑制寄主体内的病原菌当前第70页\共有98页\编于星期四\17点灭菌（sterilition）

：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(disinfection)

：采用较温和的理化因素，仅杀死物体表面或内部一部分对人体或动、植物有害的病原菌。而对被消毒的对象基本无害的措施。当前第71页\共有98页\编于星期四\17点防腐(antisepsis)

：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(chemotherapy)

：利用具有高度选择毒力即对病原菌具高度毒力而对其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。当前第72页\共有98页\编于星期四\17点二、控制微生物生长的物理方法高温灭菌（重点介绍）低温抑菌辐射干燥和渗透压过滤除菌超声波当前第73页\共有98页\编于星期四\17点

火焰灼烧法（焚烧灭菌法）

干热灭菌法

烘箱内热空气灭菌法高温灭菌

巴氏消毒法

常压下煮沸消毒法

湿热灭菌法

间歇灭菌法

常规加压灭菌法

加压下

连续加压灭菌法高温灭菌湿热灭菌效果比干热灭菌效果好当前第74页\共有98页\编于星期四\17点焚烧灭菌法（火焰灼烧法）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。烘烤灭菌法主要在干燥箱中利用热空气进行灭菌。通常160℃处理1～2h便可达到灭菌的目的。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皿、金属用具等耐热物品的灭菌。其优点是可保持物品干燥。当前第75页\共有98页\编于星期四\17点

巴氏消毒法(pasteurization)是食品（牛奶）酿造（啤酒）工业中常用的方法。具体做法是61.7～62.8ºＣ处理30min或71.6ºＣ处理15min。这样即可杀死病原微生物。又不致损坏营养，可保留食品饮料原有用味。根据结核杆菌在62ºＣ下15min被致死。低温维持法;高温瞬时灭菌当前第76页\共有98页\编于星期四\17点

煮沸灭菌法（煮沸消毒法）

物品在水中煮沸15min，可杀死所有营养细胞和一部分芽孢。在水中加入１％的Ｎa2CO3或２～５％的碳酸效果更好。此法适合注射器和解剖用具的消毒。当前第77页\共有98页\编于星期四\17点间歇灭菌法(fractionalsterilization)是用常压蒸汽反复几次进行灭菌的方法。

主要用于不宜高压灭菌的培养基，不耐热的药物和营养物等。方法是将待灭菌物品置于蒸锅内加热到沸腾维持15～30min杀死营养细胞，取出冷却后在37ºＣ恒温培养24小时，使芽孢萌发，再用此法灭菌，反复三次，即可达到灭菌目的。当前第78页\共有98页\编于星期四\17点高压蒸汽灭菌(normalautoclving)是湿热灭菌中最好的方法，通常在1.05kg/cm2的压力下（此时温度121ºＣ）处理15～30min。要排冷，否则会形成假压，虽然压力达到要求，温度却达不到相应高度，而影响灭菌效果。当前第79页\共有98页\编于星期四\17点低温抑菌低温的作用主要是抑菌。它可使微生物的代谢活力降低，生长繁殖停滞，但仍能保持活性。低温法常用于保藏食品和菌种。包括冷藏法和冷冻法当前第80页\共有98页\编于星期四\17点辐射辐射主要有紫外光、电离辐射、强可见光。可用于控制微生物生长和保存食品。紫外线：波长265～266nm的紫外线杀菌力最强。紫外辐射对微生物有明显的致死作用，是强杀菌剂。由于紫外线穿透能力差，不易透过不透明的物质，故紫外杀菌灯只适用于空气及物体表面消毒。紫外辐射的杀菌机制是复杂的，现知主要是由于它对

DNA的作用，最明显的是形成胸腺嘧啶二聚体。经紫外辐射处理后，受损伤的微生物细胞若再暴露于可见光中，一部分可恢复正常，称光复活现象。当前第81页\共有98页\编于星期四\17点干燥和渗透压微生物代谢离不开水。干燥或提高溶液渗透压降低微生物可利用水的量或活度，从而抑制其生长。过滤除菌过滤除菌是将液体通过某种多孔的材料，使微生物与液体分离，现今大多用膜滤器除菌。此法可用于对热敏感液体的灭菌，如含有酶或维生素的溶液、血清等，还可用于啤酒生产代替巴氏消毒法。当前第82页\共有98页\编于星期四\17点超声波超声波(频率在20000Hz以上)具有强烈的生物学作用。其作用是使细胞破裂，内含物外溢，从而实现杀灭微生物的目的。几乎所有的微生物都能受其破坏。科研中常用此法破碎细胞，以研究细胞结构及化学组成、抗原结构和酶的活性等。当前第83页\共有98页\编于星期四\17点三、控制微生物生长的化学方法消毒剂和防腐剂抗代谢物抗生素

化学治疗剂是指能直接干扰病原微生物的生长繁殖并可用于治疗感染性疾病的化学药物，按其作用和性质又可分为抗代谢物和抗生素。当前第84页\共有98页\编于星期四\17点消毒剂和防腐剂消毒剂是可抑制或杀灭微生物，对人体也可能产生有害作用的化学药剂，主要用于抑制或杀灭非生物体表面、器械、排泄物和环境中的微生物。防腐剂是可以抑制微生物但对人和动物毒性较低的化学药剂，可用于机体表面如皮肤、黏膜、伤口等处防止感染，也可用于食品、饮料、药品的防腐。理想的消毒剂和防腐剂应具有作用快、效力大、渗透强、易配制、价格低、毒性小、无怪味的特点。当前第85页\共有98页\编于星期四\17点1、醇类醇类是脱水剂、蛋白质变性剂，也是脂溶剂，可使蛋白质脱水、变性，损害细胞而具杀菌能力。70%～75％的乙醇杀菌效果最好，常用于皮肤及器械的消毒。醇类物质，随着分子量的增大，杀菌力增强。例如戊醇＞丁醇＞丙醇＞乙醇＞甲醇。那些高级醇虽杀菌力强于乙醇，由于丙醇以上的醇不易与水相混，故一般不用作消毒剂。当前第86页\共有98页\编于星期四\17点2、醛类醛类的作用主要是使蛋白质烷基化，改变酶或蛋白质的活性，使微生物的生长受到抑制或死亡。常用的醛类是甲醛，37％～40％甲醛溶液称福尔马林，因有刺激性和腐蚀性，不宜在人体使用，常以2％甲醛溶液浸泡器械，10％甲醛溶液进行熏蒸以消毒厂房、无菌室或者传染病患者的家具、房屋等。当前第87页\共有98页\编于星期四\17点3、酚类低浓度的酚可破坏细胞膜组分，高浓度的酚可凝固菌体蛋白。酚还能破坏结合在膜上的氧化酶与脱氢酶，引起细胞的迅速死亡。

石炭酸

O.5％可消毒皮肤，2％～5％可消毒痰、粪便与器皿，5％可喷雾消毒空气。甲酚是酚的衍生物，杀菌效果比苯酚强几倍，但在水中的溶解度较低，可在皂液或碱性溶液中形成乳浊液。市售的消毒剂来苏尔就是甲酚与肥皂的混合液，常用3％～5％的溶液消毒皮肤、桌面及用具。当前第88页\共有98页\编于星期四\17点4、表面活性剂

主要是破坏菌体细胞膜的结构，造成胞内物质泄漏、蛋白质变性、菌体死亡。肥皂一种阴离子表面活性剂，对肺炎链球菌或链球菌有效，但对葡萄球菌、结核分枝杆菌无效，0.25％的肥皂溶液对链球菌的作用比0.7％来苏尔或0.1％的升汞还强，但一般认为肥皂的作用主要是机械地移去微生物，微生物附着于肥皂泡沫中被水冲洗掉。新洁尔灭人工合成的季铵盐阳离子表面活性剂，0.05％～0.1％新洁尔灭溶液用于皮肤、黏膜和器械消毒。当前第89页\共有98页\编于星期四\17点5、染料一些碱性染料的阳离子可与菌体的羧基或磷酸基作用，形成弱电离的化合物，妨碍菌体的正常代谢，抑制生长。例如：结晶紫。6、氧化剂类氧化剂作用于蛋白质的巯基，使蛋白质和酶失活，强氧化剂还可破坏蛋白质的氨基和酚羟基。常用的氧化剂