第五章 消毒与灭菌

第五章消毒与灭菌微生物的生长繁殖影响外界环境，对人类及动物而言，微生物有其有益的方面也同时存在危害人类的方面，特别是病原微生物。因此人类必须对环境中的有害微生物施加影响，控制其生长繁殖。一般来说，通过消毒、灭菌等手段可能达到消灭有害微生物的目的。

微生物控制的重要性体现在下列3个方面：(一)防止疾病的发生和传播有助于阻止微生物进入动物，或阻断可能导致疾病发生的环节，也有一些方法如化疗药物可直接杀死或抑制机体内的微生物，用以治疗疾病。

(二)防止微生物污染人及动物生活的环境存在微生物，控制微生物能够保证公共卫生和人及动物健康。例如饮水污染。(三)防止微生物引起的原材料变质和腐败微生物可以使药物变质腐败，轻者使药物失效，重者危及人类及动物健康，因此必须采取有效的控制方法。基本概念

灭菌(sterilization)

用理化方法杀灭所有微生物的方式，包括芽胞与繁殖体，病原菌与非病原菌。物品灭菌或除菌后达到无菌状态。

消毒(disinfection)

用理化方法杀灭病原菌和微生物的繁殖体的过程，以达到防传染病传播的目的。

无菌(asepsis)

是指没有活的微生物。

无菌法(asepticism)

采取防止或杜绝任何微生物进入动物机体或其他物体的方法。

防腐指采用物理或理化方法破坏抑制微生物生长繁殖的方法。

消毒剂(disinfectant)

指一种能杀灭病原菌和微生物繁殖体的化学药物，通常用于无生命物体的表面，但毒性大，不能直接用于机体组织。

防腐剂(antiseptic)

指一种能抑制微生物生长繁殖的化学药物。通常直接用于生命体，与所应用的物质结合在一起，如在饮料、生物制品中加入防腐剂，可防止微生物生长。第一节物理因素对微生物的影响物理的消毒灭菌方法包括：温度、辐射、干燥、声波等。一、温度（一）低温保存微生物。细菌4℃

病毒－20℃以下

（二）高温微生物必须在适宜的温度范围内才能生长良好。超过最高生长温度时，微生物细胞内的有机分子发生生物化学变化，导致细胞死亡。包括蛋白质变性，组分的化学变化或结构分子的破坏等。热力灭菌法分为湿热法和干热法两大类。湿热灭菌比干热灭菌效果好

1、利用沸水或水蒸汽消毒灭菌，水分容易穿透物品，热传导快，能迅速提高物品内部的温度。

2、蛋白质凝固是高温杀菌的主要环节，湿热灭菌时蛋白质易于吸收水分，凝固变性。

3、蒸汽与物品接触凝结成水，放出潜热，提高温度，加速微生物的死亡。

1、

湿热灭菌法1）煮沸法(boiling)是消毒的方法可以在几分钟内杀死病原菌的繁殖体、真菌和大多数病毒。但不能杀死芽胞和肝类病毒。但要达到彻底灭菌的目的，则非延长煮沸时间至2h以上不可。实验室里一般不做为灭菌方法使用。在沸水中加入2％碳酸钠溶液能加速芽胞的死亡并可防止器械生锈。

2）高压灭菌法(autoclave)

是最可靠而且有效的灭菌方法。高压灭菌最常用的温度为121.3℃。实验室范围内适用于培养基、生理盐水、工作衣、玻璃器皿、金属器具的灭菌。对于不能耐受121℃高温的糖溶液等可采用较低的压力灭菌的方法，如115℃或113‘C20～30min，同样可以达到灭菌的目的。

3）间歇灭菌法流通蒸汽(100℃)灭菌30min，连续处理3

天，在灭菌的间歇时间内将物品移入适合于细菌生长的培养箱内。本法适用于不耐高温(如高压灭菌、长时间的煮沸)的培养基、药液等的灭菌。该法可用于高技术仪器装置和新的化学物质的灭菌。

4）巴氏消毒法(pasteurization)

结核杆菌和李氏杆菌是最耐热的病原菌之一，在巴氏消毒条件下它们均能够被杀死。

牛奶、啤酒常用此法消毒。

(1)维持法62℃30min(2)瞬时巴氏消毒法71℃保持15s

用于高质量的牛奶消毒。

(3)超巴氏消毒法通常为131℃1s。在某些现代化的奶制品厂应用。2、

干热灭菌法1）焚烧(buringincineration)

焚烧是最直接、有效、迅速的灭菌方法。

(1)烧灼法接种针、试管口和容器口；金属用具如镊子、不锈钢刮刀、剪刀灭菌。

(2)焚化法废弃物、纸张、动植物及人类尸体均可采用。2）热空气灭菌法(hotairoven)160℃2h

通常较低温度延长灭菌时间可达到同样效果，如140℃维持3小时。本法适用于玻璃器(如试管、平皿、吸管、注射器)、金属器具(如测定效价用的小钢管、针头等灭菌。二、紫外线(ultravioletlight)265nm波长时对微生物最具杀伤力。一般无菌操作室内，一支30瓦紫外光灯管，照射20---30min即可杀死空气中的微生物。广泛用于微生物实验室、医院、公共场所、动物房的空气消毒。三、滤过除菌法用于消毒易被加热破坏的溶液和培养基、及分离细菌所产生的毒素、酶和蛋白质；也用于被污染空气的消毒。

过滤材料

玻璃棉、陶瓷、石棉等，但最经常应用的是硝酸纤维素或醋酸纤维素制成的滤膜。一般用于除菌的滤膜孔径为0.25～0.45μ

m。四、超声波(ultrasonicvibrations)

声波频率在2～20万Hz／s

超声波引起微气泡的形成，气泡很快破裂产生细小的空穴并发出冲击波。微生物细胞受压力撞击而迅速溃破。五、微波炉(microwaveoven)

实验室用来熔化琼脂，但不能用来杀灭微生物。六、自然方法(naturalmethods)

在干燥情况下，大多数细菌能很快死亡。日光具有杀菌作用，如在几小时内杀死结核杆菌。食物、衣被均可用日光消毒。七、渗透压(osmoticpressure)

用盐腌和糖渍的方法，使微生物在高渗环境下细胞脱水产生质壁分离，导致生长受到抑制。这一方法常用来保存食物。第二节化学因素对微生物的影响一、理想消毒剂的特性评价的标准和依据，理想消毒剂应具以下各特性：

(1)杀灭各种类型的微生物。

(2)作用迅速。

(3)不损伤机体组织或不具毒性作用。

(4)其杀菌作用不受有机物的影响。(5)能穿透被消毒的物体。(6)易溶于水或与水混合形成稳定的水溶液或乳化液。(7)当接触热、光或不利的天气条件时不会分解。(8)不损害被消毒的材料(如金属器械或纺织品)。没有难闻的气味，不会使被消毒物品脱色或褪色(10)价格低廉并运输方便。二、化学消毒剂的选择消毒剂的作用基本上是一化学过程，因此在选择消毒剂和防腐剂时必须考虑以下因素：(一)环境因素化学反应中温度、pH、时间、浓度、外来有机物的存在都是重要的化学参数。如体液、痰、脓等有机物与消毒剂结合，减弱其杀菌力。（二)微生物种类各种微生物对消毒剂的敏感性不同，细菌繁殖体和芽胞之间有差异，革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌也有差异，细菌、真菌、病毒之间更有差异。(三)待消毒材料的性质在消毒前必须辨明化学消毒剂和防腐剂的性质。如用于消毒实验室器具的消毒剂一般不可用来消毒伤口，因它直接严重损伤组织细胞。三、消毒剂的作用机制消毒剂的种类繁多，各有不同的抗微生物作用。概括起来有以下几个方面；

1、使微生物细胞组分氧化、水解。

2、使蛋白质凝固变性。

3、与细胞蛋白质结合生成盐类。

4、通过干扰作用使酶失活。

5、改变膜通透性；使细胞破裂。四、消毒剂种类(一)卤素(hologens)

最常用的是氯和碘，是强氧化剂。对许多微生物有杀灭作用，包括细菌、病毒、真菌。但不能杀死芽胞。

氯气城市饮用水和游泳池消毒用，一般约1.0～0.2ppm浓度。

次氯酸

漂白粉的主要成分,在溶液中释放出游离的氯。游泳池的常用浓度需含有lppm游离氯，清洁食品加工设备时，需达到50～lOOppm。氯胺卤素化合物，

次氯酸盐在溶液中释放出游离氯，但更为稳定，且缓慢释放出氯原子。供作伤口消毒和鼻腔治疗用。碘的抗菌作用可能与氨基酸(酪氨酸)有关碘酊(碘酒)2％对伤口、皮肤消毒最理想。碘消灵(iodophors)

是碘和去污剂的复合物，能较长时间地释放出碘。复合物中的去污剂可使细菌从皮肤表面脱离出来，然后碘来杀菌。

(二)苯酚及其衍生物(phenolandphenolderivatives)

苯酚是评价其它防腐剂或消毒剂的标准消毒剂。

5％溶液可以消毒粪便和尿液样品。

甲酚比苯酚杀菌力强、毒性小。一般是指邻甲基苯酚，间甲基苯酚，对甲基苯酚的衍生物。

煤酚皂液(来苏尔)就是甲酚和肥皂的混合液，

3％～5％溶液来消毒皮肤、桌面及用具等。(三)醇类(alcohol)常用的是乙醇。浓度是70％。

乙醇对繁殖体细菌细胞，特别是结核杆菌有效，但不能杀死芽胞。乙醇的杀菌机制是使蛋白质变性和溶解脂肪．使细胞膜破裂。同时乙醇也是强脱水剂。因醇类易与有机物发生反应，故器械消毒前须洗净。

(四)烷化剂(alkylatingagents)

甲醛福尔马林(40％）的甲醛

生物制品中灭活一些病毒和制备类毒素。气体状态的甲醛时，加热蒸发甲醛，细菌的营养细胞及子很快地被杀死。

2．环氧乙烷(ethyleneoxide)

特点是易爆炸，毒性强，穿透力强，具杀芽胞能力。

3．戊二醛(glutar

aldehyde)

通常2％溶液10min即可杀灭病毒和细菌繁殖。本晶优点是受有机物干扰少，故用于医疗器械，特别是染上