第三章-消毒、灭菌与首要微生物实验室的生物安全-PPT幻灯片

第一节微生物控制的相关术语（一）促进微生物生长的名词术语1、富集培养（enrichedculture):

又称增殖培养，是指在培养基中加入欲分离菌所需的某些营养物和抑制其他微生物生长的抗菌物质，创造利于分离菌而不利于其他菌生长繁殖的条件，从而使分离菌快速增殖的培养方法。第一节微生物控制的相关术语（一）促进微生物生长的名词术语1、复壮（rejuvenation):

是指采用适合原种生长的良好培养条件使发生衰退的菌种恢复原来性壮的一种培养方法。如将毒力下降的病原菌接种敏感的动植物第一节微生物控制的相关术语（二）抑制或杀死微的名词术语1、消毒(disinfection)

是指用化学或物理方法杀死物体上病原微生物的方法而对非病原微生物并不严格要求全部杀死。2、灭菌(sterilization)

是指杀死物体上所有病原性或非病原性微生物包括细菌的芽孢和霉菌的孢子的方法。

灭菌后的物体内外均无活的微生物存在。

第二节控制微生物的物理方法一、温度微生物分为低温、中温、高温3大温度类型低温型微生物（环境温度不超过20℃）中温型微生物（适于在25-40℃）

多数病原微生物最适生长温度为37℃高温型微生物第二节控制微生物的物理方法一、温度

当环境温度低于微生物生长的下限时，其酶活性降低，新陈代谢缓慢，甚至生命活动停止，呈休眠状态，因而低温有抑菌作用，被广泛用于保存食品、菌种和毒种。

第二节控制微生物的物理方法一、温度低温的用途：菌种保藏

液氮的温度（-195℃）、干冰温度（-70℃）、-20℃和4℃（常加大分子保护剂如糊精、血清白蛋白等）食品冷藏

冷藏（0-4℃）与冻藏（-18℃）第二节控制微生物的物理方法一、温度

当环境温度超过微生物生长的最高温度时可引起其酶变性失活，代谢停滞，DNA断裂，核糖体解体和蛋白质变性或凝固，导致微生物死亡。

微生物在干热环境中比湿热环境中的抗热力大。第二节控制微生物的物理方法常用的高热消毒灭菌法1、干热灭菌⑴焚烧灭菌法：（接种环、试管口、镊子等）⑵、热空气灭菌法超过180℃，棉花、纸张会烧焦甚至燃烧灭菌前玻璃器皿未干或灭菌后未降温至60℃以下就打开箱门，可导致玻璃器皿炸裂2、湿热灭菌⑴煮沸法⑵巴氏消毒法（63℃30min；高温快速法）⑶常压蒸汽灭菌法⑷高压蒸汽灭菌法二、干燥（湿度）水分约占微生物细胞组成的70-85%，环境中缺水时（干燥的环境）引起微生物细胞内蛋白质的变性和盐类浓度的增高，抑制微生物的生长，甚至造成微生物的死亡。干燥用于食品保藏的方法可分为两类，即自然干燥（熏干、晒干、冷冻干燥）和人工干燥（常压干燥如热风、喷雾、冻结、微波等；真空干燥如真空和冷冻真空干燥）三、辐射辐射灭菌(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。用于灭菌的电磁波有微波，紫外线(UV)、X-射线和γ-射线等三、辐射（一）紫外线

紫外辐射能作用于核酸，引起致死突变。紫外线穿透能力很差，不能穿过玻璃、衣物、纸张等，但能够在空气中传播，可用作物体表面或室内空气的灭菌。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，这称为光复活现象。三、辐射紫外辐射对核酸的影响紫外线常作用于核酸形成胸腺嘧啶二聚体。三、辐射（二）电离辐射

X射线、α射线、β射线和γ射线均为电离辐射。电离辐射的杀菌作用主要是间接地通过射线本身引起环境中水分子和细胞中水分子在吸收能量后导致电离所产生的自由基起作用，如H20-、OH.、OH-等，上述离子常与液体内存在的氧分子作用，产生一些具强氧化性的过氧化物，如H2O2与HO2等使细胞内某些重要的蛋白质和酶发生变化，如使酶蛋白的-SH基氧化，从而使细胞受到损伤或死亡。四、超声波

超声波杀菌的主要机制是，超声波探头的高频率振动，引起探头周围水溶液的高频率振动，当探头和水溶液的振动不同步时能在溶液内产生空穴，空穴内处于真空状态，只要悬液内的细菌接近或进入空穴区，由于细胞内外压力差，可导致细菌裂解，另外，超声波的作用，可使机械能变成热能，使细胞产生热变性，也是微生物死亡的一个原因。五、过滤除菌空气和不耐热的液体培养基的灭菌棉花、玻璃纤维或石棉滤膜核孔六、渗透压

应用渗透压调控微生物的方法主要用于保存肉类、水产品、蔬菜、水果等，常用10%-15%食盐或50%-70%的糖来腌渍食品。第三节控制微生物的化学方法抗微生物剂非选择性（对所有细胞均有毒性）有选择性（对病原微生物毒性更强）消毒剂(Disinfectant)防腐剂(Antisepsis)抗代谢药物抗生素细菌素（化学治疗剂）（化学药剂）杀菌剂(disinfection)植物杀菌素（一）杀菌剂、消毒剂和防腐剂特点：

对一切活细胞都有毒性，不能用于人或动物体内的化学治疗。消毒剂：是指杀死病原微生物的药物，通常用于非生物材料的灭菌或消毒。防腐剂：能杀死微生物或抑制其生长，但对人及动物的体表组织无毒性或毒性低，可作为外用抗微生物药物。杀菌剂：是指能杀死一切微生物及其孢子的药物。化学药剂（一）杀菌剂、消毒剂和防腐剂广泛用于一些热敏感的或无法进行高温灭菌的物品或场所的灭菌：温度计、带有透镜的仪器设备、聚乙烯管或导管等；墙壁、楼板与仪器设备等表面和自来水；空气；几种常用表面消毒剂及其应用类型名称及使用浓度作用机制应用范围重金属盐0.05-0.1%升汞0.1-1%AgNO3使蛋白质变性非金属物品，器皿皮肤，滴新生儿眼睛酚类3-5%石炭酸2%煤酚皂（来苏儿）蛋白质变性，损伤细胞膜地面、家具、器皿皮肤醇类70-75%乙醇蛋白变性、脱水溶脂皮肤、器械醛类0.5-10%甲醛蛋白质变性物品消毒、接种室熏蒸氧化剂0.1%KMnO4蛋白质变性皮肤、尿道、水果蔬菜卤素及其化合物0.2-0.5mg/L氯气10-20%漂白粉0.5-1%漂白粉2.5%碘酒破坏细胞膜、酶、蛋白质蛋白质变性饮水、游泳池水地面、厕所饮水、空气、体表皮肤表面活性剂0.05-0.1%新洁尔灭破坏膜及蛋白质皮肤、黏膜、手术器械染料2-4%龙胆紫蛋白质变性皮肤、伤口（一）抗代谢物

有些化合物在结构上与生物体所必需的代谢物很相似，以至可以和特定的酶结合，从而阻碍了酶的功能，干扰了代谢的正常进行，这些物质称为抗代谢物(Antimetabolite)。叶酸对抗物（磺胺）磺胺类药物

是最常用的化学治疗剂，它可抑制大多数革兰氏阳性细菌和某些革兰氏阴性细菌的生长繁殖，能治疗多种疾病。

化学治疗剂磺胺类药物的作用机制（二）抗生素是由某些生物合成或半合成的一类次级代谢产物或衍生物，它们在很低浓度时就能抑制或影响它种生物的生命活动，如杀死微生物或抑制其生长。抗生素(Antibiotic)：1、概念

自本世纪40年代以来，已找到上万种新抗生素，合成了近10万种半合成抗生素，但其中在临床上常用的仅几十种。化学治疗剂抗生素的作用机制1.抑制细胞壁的合成：如青霉素含有β-内酰胺环，可特异地结合在细菌细胞壁肽聚糖上，抑制细胞壁的合成，因而只作用于细菌特别是肽聚糖成分丰富的G+菌。2.破坏细胞膜的功能：如多黏菌素可作用于膜磷脂使膜溶解，而G-菌细胞膜磷脂特别丰富，所以可特异性地抑制G-细菌的生长。3.抑制蛋白质的合成：由于原核微生物蛋白质合成所需的核糖体为30S以及50S亚基，与真核细胞明显不同，氯霉素是50S亚基的抑制剂。链霉素，四环素，卡那霉素等是30S亚基的抑制剂，因而它们都可特异地抑制原核微生物的生长。4.抑制核酸的合成:利福霉素可特异地结合到与真核细胞明显不同的细菌RNA聚合酶上,新生霉素则作用于细菌DNA酶,因而抑制细菌生长。第四