微生物的分布与控制

关于微生物的分布与控制第1页，讲稿共33页，2023年5月2日，星期三第一节、微生物分布微生物在陆地、水域、空气、动植物及人体内外表面均有分布，是自然界中分布最广的生物。一、自然界中的微生物不同环境中微生物的种类和分布决定于该环境中适于微生物生长的条件、不利条件和邻近环境的微生物种类。第2页，讲稿共33页，2023年5月2日，星期三(一)、土壤中的微生物1)、为微生物提供有机物、无机盐、微量元素,因此,为微生物提供了良好的Ｃ源、Ｎ源、能源。3)、土壤pＨ值范围5.5－8.5之间。4)、温度、季节与昼夜温差不大。5)、土壤颗粒空隙间充满着空气。2)、满足了微生物对水分的要求,渗透压适宜。1、土壤是微生物良好的生活场所总之，土壤有微生物生长所需要的营养物质(碳源、氮源、生长因子、无机盐、水)；适合的酸碱度、合适的温度以及合适的气体条件。第3页，讲稿共33页，2023年5月2日，星期三2、土壤中微生物的特点1)、土壤中微生物的数量按类递减:细菌—放线菌—霉菌—酵母菌—藻类—原生动物,若按生物量计算则各种微生物的生物量基本相当。2)、土壤微生物是构成土壤肥力的重要因素:因为土壤微生物的代谢活动可改善土壤的理化性质，进行物质转化。3)、土壤微生物多数为非致病微生物，但是人和动物粪便、痰液等排泄物可将病原微生物带入土壤，一些致病菌如炭疽芽孢杆菌、破伤风梭菌、肉毒梭菌的芽孢可在土壤中长期存活，可引起伤口感染。第4页，讲稿共33页，2023年5月2日，星期三3、影响微生物在土壤中分布的因素1、土壤深度对微生物分布的影响:耕作层土壤微生物最多(根际多),深度增加,数量减少。3、酸碱度影响微生物种类:酸性土壤霉菌多,

碱性土壤含放线菌、细菌多.2、营养物种类和含量对微生物分布有影响：如有机物含量高,异养型微生物多,自养型微生物少;有机物含量低时则相反;碳源丰富，微生物数量多，反之则少，含糖量高的土壤如果园酵母菌多。第5页，讲稿共33页，2023年5月2日，星期三(二)、水中的微生物水域环境中微生物的来源水中固有微生物来自土壤的微生物来自生产或生活的微生物来自空气的微生物天然水域环境分类海水(海水微生物)淡水(淡水微生物)1、水域中微生物的来源第6页，讲稿共33页，2023年5月2日，星期三2、海水中微生物的特点1)、平均含盐量：3.5%，密度大、渗透压高、冰点低。2)、微生物组成：多数为嗜盐菌、耐盐菌；多嗜菌冷;3)、水平分布不均匀，近河口处多(由河水带入);第7页，讲稿共33页，2023年5月2日，星期三3、淡水中的微生物1)、种类:种类及数量比土壤中的少。2)、淡水微生物的水平分布(1).离居住区近:微生物多,且异养微生物多(水污染,水的自净作用,污水处理);(2).离医院近:病原微生物多;(3).远离居住区:微生物数量少。第8页，讲稿共33页，2023年5月2日，星期三细菌总数不得超过：100个/毫升饮用水消毒常用方法：大肠菌群指数不得超过：3个/升我国相关法规对饮用水微生物指标的规定：加入次氯酸钠消毒4、我国饮用水的主要微生物学指标第9页，讲稿共33页，2023年5月2日，星期三(1)、土壤尘埃、各种活动扬起的尘埃(三)、空气中的微生物(3)、城市街道、医院、畜舍等公共场所空气中含量高；森林、海洋、高纬度地带的空气中微生物含量很少。1、空气中微生物的来源、分布、特点(2)、人和动物的呼吸道飞沫(如打喷嚏)、皮肤脱落物等(4)、空气中微生物抗逆性强的微生物:霉菌及放线菌的孢子、细菌芽孢、抗逆性强的细菌。第10页，讲稿共33页，2023年5月2日，星期三二、人体的微生物分布1、正常微生物群:即人体或动物正常菌群(

如人体肠道正常微生物菌群)1)、定义：生活在健康人体或动物各部位，数量大，种类较稳定且一般是有益无害的微生物，称为正常菌群。2)、正常菌群与人体的关系：一般能维持平衡，菌群内部的各种微生物之间，也是相互制约而维持相对稳定，与环境之间的关系也相对稳定。第11页，讲稿共33页，2023年5月2日，星期三1).生物屏障和拮抗作用:正常菌群形成一屏障,以阻止外来细胞的侵入，通过夺取营养，产生细菌素、脂肪酸来拮抗病原菌生长;2).保持机体对病原微生物的免疫力;3).营养作用:参与蛋白质、糖类、脂类的代谢,促进营养物吸收,并合成微生物B、C、K等。3)、正常菌群的作用(正常情况下)(1).定义:正常菌群与人体的关系具有相对的平衡，如过平衡被打破，不致病的正常菌群也可以致病,称作条件致病菌，引起的感染叫做机会感染。4)、异常情况下,正常菌群导致机会感染第12页，讲稿共33页，2023年5月2日，星期三(2).正常菌群引起机会感染的条件(原因):3个a.机体免疫功能减弱时，一部分正常菌群会成为病原微生物。例如感染HIV(AIDS)；

b.寄居部位改变:正常菌群在非正常部位时也可引起疾病。例如肠道菌进入血中(败血症)；

c.菌群失调:由于外界因素的影响，破坏了正常菌群中各种微生物之间的比例,导致相互制约关系失调而引起疾病，称菌群失调症(例如:长期使用广谱抗生素而导致的菌群失调症)。第13页，讲稿共33页，2023年5月2日，星期三三、微生物对环境的影响

(一)、有利方面:1.消除污染，保护环境-----污水处理:活性污泥法、生物膜法;2.改善土壤的肥力;3.正常菌群对人体的保护作用第14页，讲稿共33页，2023年5月2日，星期三污水当进入水体的外来污染物质数量，超过了水体的自净能力，并达到破坏水体原有用途的程度，即为水污染。污水处理方法第15页，讲稿共33页，2023年5月2日，星期三国家重点建设项目浦东污水处理工程污水生物处理类型生物膜法(P44)活性污泥法(P44)第16页，讲稿共33页，2023年5月2日，星期三(二)、有害方面:1.造成环境污染,从而引起感染:1).医院(内)感染:各类人员在医院环境发生的感染。

a.条件:免疫力降低;诊疗技术及侵入性检查引起感染。

b.种类:外源性(体外)感染;内源性(正常菌群)感染第17页，讲稿共33页，2023年5月2日，星期三2).实验室感染:受实验涉及的病原微生物感染,发生于实验室中。原因:使用吸管不慎;无菌操作时感染;被传染动物咬伤;离心机故障;吸入气溶胶。即仪器故障或实验操作不慎引起的感染)。病原微生物的危害等级划分与标准(P45:表3-2)(例如正常菌群、霍乱、鼠疫等)

四类—三类—二类—一类

c.生物安全实验室的分级标准(P45:表3-3)

一级—二级—三级—四级

处理的微生物致病性依次递增微生物致病性依次递增第18页，讲稿共33页，2023年5月2日，星期三第二节药物的微生物污染一、微生物污染来源(一)、空气(二)、水(三)、药物原材料(四)、操作人员(五)、制备设备与包装物药物的微生物污染:归根到底由环境、染病的人、染病的动植物带入。2.水、食品、药品及用品污染:

重点学习药品的微生物污染第19页，讲稿共33页，2023年5月2日，星期三二、微生物污染对药物的影响(一)、药物被微生物污染的常见指标1.药物物理性质改变：沉淀、菌膜、混浊等;粘连、潮解、变色等2.药物化学性质改变:变味、产气等(药物被降解)3.药物中出现微生物及其代谢产物:如出现病原菌、热源质等。(二)、药物被微生物污染的危害1.药物失效2.引起药源性疾病(如热源质引起发热、休克、死亡)3.过敏反应4.细菌感染(局部感染、全身感染、甚至死亡)2.水、食品、药品及用品污染:

重点学习药品的微生物污染第20页，讲稿共33页，2023年5月2日，星期三(三)、影响微生物污染药物的因素与微生物生长繁殖的条件相同(见P24:第二章第二节，微生物生长繁殖的条件)，即影响微生物生长的因素相同。略三、防止微生物污染药物的措施(一)、行政管理措施加强药物生产的管理2.加强卫生管理(二)、技术控制措施:我们学习的重点第21页，讲稿共33页，2023年5月2日，星期三第三节微生物的控制(技术措施)定义:指利用各种物理、化学方法来抑制微生物生长或杀灭微生物的措施。意义:防止药物变质、防止微生物污染、防止疾病发生、传播一、基本概念及含义:1.防腐(Antisepsis)：防止或抑制微生物生长繁殖的方法,所用化学药品叫防腐剂；2.消毒(Disinfection)：杀死或灭活病原微生物,但是不一定杀死芽孢和非病原微生物的方法,所用化学药品叫消毒剂；3.灭菌(Sterilization)：杀死包括芽孢在内的所有微生物的方法;（参见P49）4.无菌(Asepsis)：在一定范围内无活微生物的存在；5.无菌操作(Aseptictechnique)：在一定范条件下防止微生物污染操作物品得方法称为无菌操作。第22页，讲稿共33页，2023年5月2日，星期三(二)、控制微生物生长的方法<一>、物理因素对微生物生长的控制<二>、化学因素对微生物生长的控制<一>、物理因素对微生物生长的控制杀灭或抑制微生物的物理因素温度(高温)过滤辐射作用渗透压干燥等第23页，讲稿共33页，2023年5月2日，星期三<一>、物理学控制方法1.热力灭菌法原理:高温使蛋白质、核酸等重要生物大分子发生变性、破坏，以及破坏细胞膜上的类脂成分，导致微生物死亡。方法1).干热灭菌法

(1).焚烧法:被污染废弃物、染病动物尸体。

(2).灼烧法:金属、玻璃器皿、瓶口。

(3).干烤法:160-170℃,2小时；温度下降至60℃以下开箱门。

第24页，讲稿共33页，2023年5月2日，星期三2).湿热灭菌法

(1).巴氏消毒法

63℃,30min;72℃:15-30seconds。

(2).常压蒸汽消毒法

100℃,15-30min;。

(3).间歇灭菌法

100℃,15-30min→28-37℃培养过夜→100℃,15-30min→28-37℃培养过夜→100℃,15-30min，可杀死芽孢在内的所有微生物。用于不耐高温材料，不破坏其成分。

(4).高压蒸汽灭菌方法

121℃,15-30min.杀死芽孢在内的所有微生物。用于耐高温材料的灭菌方法。第25页，讲稿共33页，2023年5月2日，星期三<一>、物理学控制方法2.辐射杀菌法原理:破坏核酸、蛋白质等重要生物大分子的结构，导致微生物死亡。方法1).紫外线灭菌法

100-400nm,260nm(核酸),280nm(蛋白质)杀菌作用强。2)日光:其中紫外线起作用。3)电离辐射:α-射线,β-射线,

γ-射线,x-射线,对细胞产生致死效应。对人也有毒，应防护。塑料、药材等的灭菌。

第26页，讲稿共33页，2023年5月2日，星期三（参见P51）（五）辐射作用辐射灭菌(RadiationSterilization)是利用电磁辐射产生的电磁波杀死大多数物质上的微生物的一种有效方法。用于灭菌的辐射常见的有(原理:使物质电离而破坏物质。P51)1.紫外线(UV)：

15W,30min接种箱、超净台灭菌

30W,30min,房间灭菌机制:使DNA形成T-T二聚体(T-T:胸腺嘧啶二聚体)2.γ-射线:在专门的辐射研究所用，一般实验室不用。

3.X-射线：一般实验室不用。

4.微波(300-300,000MH2):杀菌(微波热效应)效果强。

第27页，讲稿共33页，2023年5月2日，星期三<一>、物理学控制方法3.过滤除菌法(除菌不杀菌)原理:通过过滤器中微孔的阻挡作用来消除空气或液体中微生物的方法。过滤器种类1).按照微孔大小分类(1).0.2μm孔径滤器(2).0.45μm孔径滤器2).按照制造材料分类(1)玻璃滤器(2)不锈钢滤器(3)塑料滤器第28页，讲稿共33页，2023年5月2日，星期三

过滤除菌作用棉花、玻璃纤维或石棉滤膜核孔

过滤除菌主要用于空气和不耐热的液体培养基的灭菌过