第六章有害微生物的控制

有害微生物的控制基本概念:灭菌--是指杀灭物体表面和内部的一切微生物，涉及细菌的芽孢和真菌的孢子。消毒--指杀灭物体中的病原微生物，它只要求达成消除传染性的目的，而对非病原微生物及芽孢、孢子并不严格要求杀死。用来消毒的化学药物称消毒剂。防腐--是指阻止或克制微生物生长繁殖的措施。用来防腐的化学药物称防腐剂，它与消毒剂无严格的界限，同种化学药物高浓度时为消毒剂，低浓度时为防腐剂。无菌--是指没有活微生物的状态。预防微生物进入动物机体或其他物体的操作技术称无菌操作。杀菌--即灭菌。抑菌--即防腐。抗菌--涉及防腐和杀菌。灭菌采用强烈的理化原因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，称为灭菌。灭菌还可分杀菌（菌体虽死、形体尚存）、溶菌（菌体被杀死后，细胞自溶、裂解消失）。消毒采用较温和的理化原因，仅杀死物体表面或内部的一部分对人体有害的病原菌，而对被处理物体基本无害的措施，称为消毒。防腐利用理化原因完全克制霉腐微生物的生长繁殖，从而达成预防物品发生霉腐的措施，称为防腐。化疗即化学治疗。利用具有高度选择毒力的化学物质克制宿主体内病原微生物的生长繁殖，以达成治疗该传染病的一种措施。低温：利用4℃如下的多种低温以保藏食物、药物、菌种等。缺氧：在密闭容器中加入除氧剂，如铁粉。真空保藏也是比较常用的措施。干燥：采用晒干或红外线干燥保藏粮食、食品等，或在密封条件下用吸湿剂也可达成防霉作用。高渗：经过盐渍或糖渍达成高渗。高酸度：如泡菜、酸菜等。高醇度：用酒保存食品。防腐剂：苯甲酸、山梨酸、脱氢醋酸等。防腐的措施第一节物理性消毒、灭菌及抑菌措施一、热力消毒、灭菌法

物理灭菌温度的代表——高温高温灭菌的种类高温杀菌的机理高温对微生物有明显的致死作用，高温可直接破坏菌体蛋白、核酸及酶系统，造成菌体死亡。所以，高温常用于消毒灭菌。高温灭菌分为干热灭菌和湿热灭菌两类措施。（一）干热灭菌法1、火焰灭菌法用火焰直接烧死物体中的全部微生物,是一种最彻底的灭菌法。烧灼只能用于耐烧物品，如接种环、金属器具、试管口、瓶口等。焚烧可用于烧毁患传染病的动物尸体、病畜的垫料及其他污染废弃物等。酒精灯（左）电子火焰灭菌器（右）

火焰灭菌转盘（左）无火焰高温灭菌器（右）

灭菌操作2、热空气灭菌法又称干烤灭菌，是在干烤箱中用热空气灭菌。该法以辐射传导热，穿透性差，需用较高温度及较长时间。主要用于玻璃器皿、瓷器、金属器械等的灭菌。一般用160～170℃维持2h，能杀死一切微生物及芽孢。（二）湿热灭菌（消毒）法涉及如下5种：煮沸高压蒸汽灭菌法巴氏消毒法间歇灭菌法流通蒸汽灭菌法1、煮沸

煮沸15～20min可杀死细菌的繁殖体、真菌和病毒，但杀不死芽孢。此法常用于刀剪、注射器、针头及橡胶制品的消毒。

煮沸消毒盒煮沸消毒器2、高压蒸汽灭菌法

即利用高压蒸汽灭菌器（高压锅）灭菌，是应用最广、最有效的灭菌法。用15磅的压力（温度为121.3℃）维持15～20min，可杀死一切微生物及芽孢。一切耐高温的物品均可用此法灭菌。

高压蒸汽灭菌器3、巴氏消毒法用于液态食品的一种消毒措施，主要用于牛奶、啤酒、果酒、葡萄酒和某些饮料。特点:是尽量利用较低的温度和较短的时间，最大程度的杀死食品中的病原菌和一般杂菌，同步又不致严重损害其营养成份和风味。巴氏消毒的三种措施：①低温维持法62～65℃维持30min②高温瞬时法71～72℃保持15s③超高温法132℃保持1～2s

巴氏消毒装置1、干热灭菌法干燥热空气灭菌法：将物品放入烘箱内，然后升温至150℃～170℃，维持1～2小时。合用于玻璃、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。灼烧法：是将被灭菌物品在火焰中燃烧，使全部的生物质碳化。简朴、彻底，但对被灭菌物品的破坏极大。合用于无经济价值的物品灭菌，及不怕烧的试验器具，如接种环、镊子、试管或三角瓶口的灭菌等。特点：因为空气传热穿透力差，菌体在脱水状态下不易杀死，所以温度高、时间长。2、湿热灭菌法100℃以上的加压蒸汽进行灭菌。同温同压和相同作用时间下湿热比干热灭菌愈加好。湿热对一般营养体和孢子的杀灭条件：1、多数细菌和真菌的营养细胞：在60℃左右处理5～10min；2、酵母菌和真菌的孢子：用80℃以上温度处理；3、细菌的芽孢：121℃处理15分钟以上；湿热灭菌法分类1、常压法（1）巴斯德消毒法低温维持法：63℃，30min处理牛奶。高温瞬时法：72℃，15s处理牛奶。（2）煮沸消毒法将水加热至100℃，煮沸15min～30min，可杀死全部营养细胞和部分芽孢，达成消毒物品的目的。（3）间歇灭菌法（分段灭菌法、丁达尔灭菌法）过程如下：80~100℃下蒸煮15~60min（杀灭其中全部的微生物营养体）；室温或37℃保温过夜（诱使其中残余的芽孢萌发）；第二天再以同法蒸煮和保温过夜；如此连续反复3天，即可在较低的温度下达成彻底灭菌的效果。合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、药物的灭菌。缺陷是麻烦、费时。（1）高压蒸汽灭菌法利用水的沸点随水蒸气压力的增长而上升，以达成100℃以上高温灭菌的措施。措施：121℃（1kg/cm2或15磅/英寸2）维持15～20min。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份选择灭菌温度。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℃。合用：耐高温物品，玻璃仪器、含水或不含水的物品。2、加压法高压蒸汽灭菌锅（2）连续加压蒸汽灭菌法（连消法）加压条件下，培养基在管道的流动过程中迅速升温、维持和冷却，然后流入发酵罐。优点：（1）能够降低培养基中的有效成份因长时间加热而遭受的破坏；（2）所用时间短，提升发酵罐的利用率；（3）提升锅炉使用效率；（4）合适工业化生产。利用温度进行杀菌的定量指标热死时间：在某一温度下，杀死某微生物的水悬浮液群体所需的最短时间。如：E.coli在60℃下为10min。热死温度（热死点）：在一定时间内（一般为10min），杀死某微生物的水悬浮液群体所需的最低温度。多数细菌、酵母菌、霉菌的营养细胞和病毒，在50～65℃10min即可致死。梅毒螺旋体43℃10min即可致死。二、辐射灭菌法

（一）非电离辐射涉及：紫外线日光可见光红外线微波1、紫外线波长200～300nm的紫外线具有杀菌作用，其中253～265nm段杀菌力最强。杀菌机理：主要是破坏菌体细胞内DNA的构型，使DNA分子中间形成胸腺嘧啶二聚体，干扰DNA的复制过程，造成微生物的死亡，另外，紫外线也能破坏菌体蛋白和酶。缺陷：是穿透力差，一般玻璃、尘埃等均可阻挡紫外线，所以，紫外线只适合空间及物体表面的消毒，如无菌室、手术室等空间、墙壁及试验台表面的消毒。（二）电离辐射涉及放射性同位素的射线（α、β、γ射线）、X射线等。α、β、γ射线及X射线照射，小计量可诱发微生物变易，大计量具有抑菌及杀菌作用。在实际工作中主要是用X、β、γ射线，用于消毒、食品保鲜和微生物育种等方面。三、超声波超声波几乎对全部的微生物都有杀灭作用，主要是以机械作用和氧化作用破坏菌体细胞壁、细胞膜，使内容物逸出。所以，可用超声波裂解菌体细胞，研究菌体的构造、化学构成、核酸、抗原、酶等。也可用超声波从组织中提取病毒。四、滤过除菌滤过除菌：是经过机械阻留作用除去液体及气体中的细菌，所用装置叫滤器。滤器上具有诸多微细小孔，可使液体及气体经过，细菌等不小于孔径的物体不能经过，借以取得无菌液体及气体。

用途：滤过除菌主要用于不耐高温的物体，如血清、毒素、抗毒素、酶、抗生素、维生素、氨基酸及特殊培养基等的除菌。滤器不能除去病毒、霉形体和L型细菌。滤器的种类与型号：滤器的种类诸多，每种又有许多不同的型号，型号的区别主要是滤膜孔径大小不同。除菌滤器的孔径一般为0.2～0.22μm，试验室常用耐酸玻璃滤器、可更换滤膜的滤器和微孔滤膜。

玻璃耐酸滤器五、低温抑菌法

大多数微生物对低温有很强的抵抗力，在低温条件下微生物的代谢活动降低到最低水平，生长繁殖停止，但仍可长时间保持活力。所以，低温主要用于保存微生物如：0～4℃保存细菌-20℃如下保存病毒低温保存微生物要注意如下三点：1、有少数细菌和病毒对低温尤其敏感，如淋球菌、巴氏杆菌在4℃保存比室温保存死亡更快，疱疹病毒在-20℃保存比4℃死亡更快。2、反复冻融轻易引起微生物死亡。3、冷冻保存细菌时，温度必须迅速降低，以免菌体内的水分形成结晶冰而损伤细胞膜。目前，保存微生物及生物制品最佳的措施是冷冻真空干燥法（冻干法）。措施是先将要保存的菌种加上保护剂（如甘油、蔗糖、脱脂乳、血清、二甲基亚枫等），装到安瓿中，在冻干机中迅速冷冻、抽真空、干燥、封口。这么保存的菌种经数年不失去活性。第二节化学消毒灭菌法一、化学消毒剂及防腐剂

消毒剂用于杀灭病原微生物的化学药物防腐剂也称抑菌剂，是用于克制微生物生长繁殖的化学药物两者统称消毒防腐剂化学消毒防腐剂的种类：根据对菌体的作用大致可分为：①使菌体蛋白变性或凝固的，如酚类（高浓度）、醇类、重金属盐类（高浓度）、酸碱类、醛类②损伤胞浆膜的，如酚类（低浓度）、表面活性剂、醇类等脂溶剂③干扰细菌酶系统和代谢的，如某些氧化剂、重金属盐类（低浓度）④变化核酸功能的，如染料、烷化剂等使用措施:化学消毒剂于防腐剂不但可杀死病原菌，同步对动物的组织细胞也有损害作用，所以它只能外用，用于体表、环境及物体的消毒。使用措施：浸泡擦拭气体熏蒸喷雾及喷洒等选药原则:在实际工作中应根据用途与消毒剂的特点来选择药物、使用措施和浓度。最理想的消毒剂应是杀菌力强、价格低、无腐蚀性、能长久保存、对动物无毒性或毒性较小、无残留或对环境无污染的化学药物。二、影响消毒剂作用

的原因影响消毒剂作用的原因主要有四个方面：1、消毒剂的性质2、消毒剂的浓度3、作用时间与其他环境条件4、微生物的种类三、化学治疗剂

用于消除动物体内病原微生物或其他寄生物的化学药物称化学治疗剂（chemo-therapeuticagent）。如磺胺类药物、呋喃类药物和其他抗代谢药物。这些药物的作用有较强的选择性，主要作用于病原微生物，而对机体毒副作用较小，主要用于临床治疗。第三节生物原因对微生物的作用一、抗生素、细菌素和植物杀菌素的杀菌作用

（一）抗生素（antibiotics）是某些微生物在代谢过程中产生的一类能杀死或克制另某些微生物的化学物质。其主要起源于放线菌和霉菌，细菌产生的仅有多粘菌素、杆菌肽等少数几种。目前发觉的抗生素有2500多种，但临床常用的仅几十种。分为广谱抗生素和窄谱抗生素。抗生素可用于治疗细菌感染和抑菌。（二）细菌素（bacteriocin）是某些细菌产生的一类具有杀菌作用的蛋白质，只能作用于同种细菌不同的菌株或与它有亲缘关系的其他细菌。例如：大肠杆菌产生的细菌素称大肠菌素，它除了作用于大肠杆菌其他菌株外，还能作用于与它有亲缘关系的志贺氏菌、沙门氏菌、克雷伯氏菌等。细菌素目前只用于细菌的分型和流行病学调查，对治疗疾病意义不大。（三）植物杀菌素（phytocide）是某些植物中存在的杀菌物质，如黄连、板蓝根等都具有杀菌物质。化学杀菌剂、消毒剂和治疗剂有关化学性试剂的药效和毒性的指标1、最低克制浓度：评估某化学药物药效强弱的指标。指在一定的条件下，某化学药剂克制特定微生物的最低浓度。2、半致死量：评估某药物毒性强弱的指标。指在一定条件下，某化学药剂能杀死50%试验动物时的剂量。3、最低致死量：评估某药物毒性强弱的另一指标。指在一定条件下，某化学药剂能引起试验动物群体100%死亡率的最低剂量。消毒剂:对一切活细胞都有毒性，不能用作活细胞内或机体内治疗用的化学药剂。主要用于克制或杀灭物体表面、器械、排泄物和环境中的微生物。如皮肤、粘膜、伤口等处预防感染。消毒防腐剂的作用机理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，增长细胞膜的通透性，使细胞发生破裂或溶解。如来苏儿等酚类物质。1、表面消毒剂

消毒剂杀菌的规律低浓度时，会对微生物的生命活动起刺激作用，随浓度的增长，相继出现抑菌和杀菌作用，因而形成一种连续的作用谱。表面消毒剂的相对杀菌强度——石炭酸系数（P.C.）在一定时间内，被试药剂杀死全部供试菌的最高稀释度与达成同效的石炭酸最高稀释度之比。时间：10min、供试菌：Salmonellatyphi（伤寒沙门氏菌）如：P.C.=300/100=3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、塑料等常用的消毒防腐剂及其应用（1）

常用的消毒防腐剂及其应用（2）类型名称及使用方法作用原理应用范围重金属盐类0.05%—0.1%升汞2%红汞0.1%—1%硝酸银0.1%—0.5%硫酸铜蛋白质变性、酶失活变性、沉淀蛋白蛋白质变性、酶失活非金属器皿皮肤、粘膜、伤口皮肤、新生儿眼睛防治植物病害表面活性剂0.05%—0.1%新洁尔灭0.