第三章 外界因素对细菌的影响

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渗透压等。
一、温度对细菌的影响 按细菌对温度的适应可分为: 嗜冷菌、嗜温菌、嗜热菌 按温度对细菌的影响有: 最适温度、最高温度、最低温度
1. 低温对细菌的影响 大多数微生物对低温具有很强的抵抗力.
环境温度<最低生长温度:代谢活动降低,
最后生长繁殖停滞,存活较长时间。
一般细菌菌种在冰箱5-10℃低温下保存。
第三章 消毒与灭菌
消毒(disinfection) 灭菌(sterilization) 防腐(antisepsis) 无菌法(aseptic method)
消毒:应用物理或化学方法杀灭物体中的病 原微生物, 并不一定能杀死含芽胞的细菌或
非病原微生物。
灭菌:应用物理或化学方法杀灭物体中所有 的病原微生物、非病原微生物及其芽胞、 孢子的方法。 消毒只要求达到无传染性的目的, 对非病原微生物及其芽胞、孢子并不要 求全部杀死。
3.流通蒸汽灭菌法 100℃的蒸汽维持30min (不能杀死芽胞) 4.高压蒸汽灭菌
在一个加有少量水的密闭的金属容器内,通
过加热来加大蒸汽压力,以提高温度,达到
在短时间内完全灭菌的效果。
①高压蒸汽灭菌时压力与温度的关系
10磅(磅/平方英寸),115 ℃ , 15磅,121 ℃ , 20磅,126 ℃ 。
化学治疗剂:用于消除宿主体内病原微生物或 其他寄生虫的化学药物。


消毒剂与防腐剂之间并没有严格的界限 消毒 剂在低浓度时呈现抑菌作用,而防腐剂在高浓 度时也能杀菌。 消毒剂与化学治疗剂不同 消毒剂的作用无选 择性,能杀死病原体,同时对畜体的组织细胞 可能有损害,故只能外用或用于环境的消毒。 化学治疗剂的作用具有选择性 它能阻碍微生 物代谢的某些环节,使其生命活动受到抑制或 使其死亡,而对宿主细胞毒副作用甚小。
⑴光感作用(Photosensitization) 将某些荧光染料如美蓝、伊红、汞溴红、沙黄 等加入培养基中,能增强可见光线的杀菌作用, 这种现象称为光感作用。 ⑵光复活作用(Photoreactivation) 细菌受致死量的紫外线照射后,3h以内若再用 可见光照射,则部分细菌又能恢复其活力,这 种现象称为光复活作用;波长为510nm的可见 光对细菌的光复活作用最有效。
日光杀菌作用的原理 日光杀菌作用的主要因素是紫外线,紫 外线波长为200~300nm,而以260~ 265nm杀菌力最强。

实验室使用的紫外灯,其波长通常为 253.7nm。 紫外线的穿透力不强,仅限于照射物的 表面。

紫外线杀菌原理 紫外线照射细菌时,能使同一股 DNA上相邻的两个胸腺嘧啶通过共价键结 合成二聚体,以致影响DNA正常碱基的配 对,引起致死性突变而死亡。 还有人认为紫外线可使空气中的氧 分子转变为臭氧,臭氧再释放出氧化能 力强的原子氧而具有杀菌作用。
2. 巴氏消毒法
用于葡萄酒、啤酒及牛乳等的消毒(不损失营养
成分)。 低温维持巴氏消毒法:61-63℃(63-65), 30min,然后迅速冷却至10℃左右。 高温瞬时巴氏消毒法: 71-72℃,15s,然后迅速 冷却至10℃左右。 超高温巴氏消毒法:使鲜牛奶通过温度不低于 132℃的管道1-2s,然后迅速冷却至10℃左右(在 常温下的保存期可达半年)。
二氢蝶酸
二氢叶酸 假二氢叶酸
四氢叶酸
辅酶F
磺胺药 TMP
TMP(三甲基苄二氨嘧啶)
核酸合成
——磺胺增效剂
第三节 生物因素对微生物的影响
一 抗生素(antibiotics)

某些微生物在代谢过程中产生的一类能抑制或 杀死另一些微生物的物质。 主要来源于放线菌(如链霉菌),少数来源于 某些霉菌(如青霉菌等)和细菌(如多黏菌 素),有些亦能用化学方法合成或半合成。
但也有些细菌对低温持别敏感,在冰箱内保 存比在室温下保存死亡更快。如禽多杀性巴 氏杆菌。
冷冻干燥法:将保存物置玻璃容器内,在
冷冻真空干燥器中迅速冷冻,然后抽去容器 内的空气,使冷冻物中的水分在真空下直接 升华而逐渐干燥,最后在真空下将玻璃容器 焊封严密。在这样的冻干状态下,细菌及生 物制剂可保存数月至数年而不丧失其活力。 冷冻干燥(冻干)法是保存菌种、疫苗等良 好方法。

二 消毒剂的种类 ( 1 )使菌体蛋白质变性或凝固,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,如酚类(低浓度)、表面活 性剂、醇类等脂溶剂; ( 3 )干扰细菌的酶系统和代谢,例如某些氧化 剂、重金属盐类(低浓度); (4)改变核酸的功能,如染料、烷化剂。
常用表面消毒剂及应用
类型 醇类 醛类 酚类 名称及使用浓度 70-75%乙醇 0.5-10%甲醛 3-5%石炭酸 作用机制 使膜损伤、蛋白质 变性 破坏蛋白质氢键或 氨基 蛋白质变性,损伤 细胞膜 蛋白质变性、破坏 细胞膜 与蛋白质羧基结合 氧化蛋白质的活性 基团 与蛋白质的巯基结 合使失活 破坏细胞膜和蛋白 质 应用范围 皮肤、器械 物品消毒,接种箱、 接种室的熏蒸 地面、家具、器皿 皮肤、粘膜、手术 器械 皮肤、伤口 皮肤、尿道 污染物件表面 皮肤、伤口 植物病原菌 房间消毒
表面活性 0.05-0.1%新洁而灭 剂类 染料 2-4%龙胆紫 3%双氧水 重金属类 2%红汞 0.1-0.5%硫酸铜 酸碱类 5-10%醋酸 氧化剂类 0.1%高锰酸钾
2. 消毒剂的应用 主要用于体表、器械、排泄物和环境的消毒。

选择消毒剂的原则: 杀菌力和穿透力强、奏效快;
易溶于水,使用方便,价格低;
补充:温度敏感诱变育种
高温除了杀菌作用之外,如果使细菌长 期处于一定范围的高温条件下,则可诱 发变异。例如巴斯德用长期高温条件 (42.5~43℃)育成制造炭疽菌苗的菌株, 在低温下也有成功的诱变育种报道。

热力灭菌法
焚烧 干热灭菌法 烧灼 干烤(160~170℃/2h) 红外线 巴氏消毒法pasteurization 用较低温度杀灭液体中的病原菌 煮沸法 或特定微生物,而仍保持物品中 湿热灭菌法 流动蒸气消毒法 所需的不耐热成分不被破坏的消 毒方法。 间歇蒸气灭菌法 62℃30‘ 或72℃ 30’‘ 高压蒸气灭菌法 121℃,15个大气压,20分钟
紫外线杀菌的使用范围 常用于实验室、无菌室、手术室等空气 的消毒和近距离物体表面的消毒。 紫外线照射诱变育种 如果细菌吸收的紫外线剂量不足致死量, 则引起蛋白或核酸的部分改变,使细胞 发生突变。因此,紫外线照射也是一种 有效的诱变方法。
三、干燥对细菌的影响
缺水细菌的新陈代谢发生障碍,死亡。
不同种类细菌对干燥的抵抗力差异很大 淋球菌: 干燥的环境中仅能存活几小时 巴氏杆菌、鼻疽杆菌、嗜血杆菌: 几天 结核杆菌: 几周至三个月 炭疽杆菌: 几年甚至几十年 由于细菌不能在干燥条件下生长繁殖,因此常用 干燥的方法来保存食物、饲料等。
四、渗透压对细菌的影响 盐腌、糖渍——利用高浓度的盐溶液或糖 溶液保存食品和其它物品,是由于浓盐或浓 糖溶液吸取菌体内的水分,造成细菌的生理 干燥导致质壁分离而达到抑菌的目的。
五、其他物理影响因素



电离辐射 红外线 微波 超声波 滤过
第二节 化学因素对微生物的影响
一 消毒剂和防腐剂的概念 消毒剂:用于杀灭病原微生物的化学药物。 防腐剂:用于抑制细菌生长繁殖的化学药物。
高压蒸汽灭菌锅构造
1、压力表 2、安全阀 3、放气阀 4、软管 5、紧固螺栓
6、灭菌桶
7、筛架
8、水
手提式高压蒸汽灭菌锅
高压蒸汽灭菌锅使用方法
1、加水至止水线;
2、灭菌物品包裹好;
3、开启放气阀; 4、加热排气; 5、达到预定表压,开始计时; 6、关闭热源,当压力降至 0.05MPa时,缓慢开启放气阀。
防腐:应用各种化学药品或物理方法防止或 抑制微生物生长繁殖的方法。 无菌法:采取防止或杜绝一切细菌进入动物 机体或其他物体的方法。 以无菌法进行的操作称无菌操作。 滤过除菌:指液体或气体通过滤过作用除去 其中所存在的细菌。
第一节 物理因素对微生物的影响
影响微生物的物理因素有:
温度、辐射、超声波、滤过、干燥、光线、

②高压蒸汽灭菌的适用范围


适用于培养基、生理盐水、某些缓冲液、 针剂、玻璃器皿、金属器械、工作服等。 血清、血液、酶、氨基酸等,只能采用 过滤除菌的方法。 糖类溶液或含糖的培养基可用10磅 15~20min灭菌,若压力、温度过高则 可使培养基颜色变深。
③高压蒸汽灭菌时注意事项 排冷空气 灭菌前要检查灭菌器内水位是否正常。 灭菌物品不要互相挤压过紧,以保证蒸 汽通畅,使所有物品的温度均匀上升。 不耐热的塑料等材料切勿高压灭菌。
干热灭菌注意事项:
1.灭菌结束后,切记不可立即打开箱门,以免着火;
2.灭菌物品不要堆放太紧,以免升温不均匀; 3.灭菌时,要使温度逐渐上升,切忌太快。以免造 成玻璃器皿的炸裂; 4.不能耐受160 ℃高温的物品切勿干热灭菌。
湿热灭菌法:
1. 煮沸灭菌
10-20min杀死所有细菌繁殖体;加入1%碳 酸钠或2-5%石炭酸,灭菌的效果更好。
同一温度下,湿热比干热效果好
二、光线对细菌的影响 可见光线的影响 :肉眼可见的光线对细 菌一般无多大影响。但长时间暴露于光 线之中,则细菌的代谢与繁殖亦可受到 影响。故培养细菌及保存菌种,均应置 于阴暗之处。


日光是有效的天然杀菌因素。 如细菌在直射日光下照射半小时到数小时以上 即可死亡,芽胞对日光照射的抵抗力比繁殖体 大得多,往往需经20小时才能死亡。 阳光暴晒消毒 在实践中,日光对被污染的土壤、牧场、畜舍 垫料及用具等的消毒均具有重要意义。
影响消毒剂作用的因素
消毒剂
种类
菌龄
细菌
浓度 种类
作用时间
环境
有机物 温度 酸碱度
四 抗微生物药物
是指用于消除宿主体内或体表某些微生物并 具有选择性毒性的化学药物。其种类很多,广泛 用于治疗疾病或预防感染。但也存在毒副作用、 耐药性产生、药物残留等问题。
Fra Baidu bibliotek
磺胺类药物 —
生长因子类似物
是第一个发现的生长因子类似物药物; 也是人类第一个成功地用于特异性抑制某种微 生物的生长来治疗疾病的化学治疗剂。
补充:为什么冷冻保存细菌时, 温度必须迅速降低?
若温度缓慢下降,反可促使细菌死亡。这是因为温
度逐渐降低可使水分形成结晶,细菌外的水分结晶可 使菌体内水分外渗,引起电解质的浓缩与蛋白质变性; 菌体内的水分结晶可破坏原生质的胶体状态并机械地 损伤胞浆膜的完整性,造成细胞内物质外逸。 若将温度急速降低,则菌体内水分不形成结晶,原 生质结成均匀的玻璃样状态。 此外,为减少细菌在冷冻时的死亡,可于菌液内加 入10%左右的甘油、蔗糖或牛奶作为保护剂。
磺胺类药物的杀菌机制—PABA代谢类似物
对氨基苯甲酸(PABA)
磺胺
(正常代谢物)
(代谢物拮抗物)
细菌体内合成叶酸
二氢蝶酸合成酶 二氢叶酸合成酶
二氢蝶啶
PABA
二氢蝶酸
Glu
二氢叶酸
二氢叶酸还原酶
四氢叶酸
辅酶F 核酸合成
细菌体内叶酸合成受阻
二氢蝶酸合成酶 二氢叶酸合成酶 二氢叶酸还原酶
二氢蝶啶 PABA


抗菌作用:主要是干扰细菌的代谢过程,抑制 其生长繁殖或直接杀灭。 作用机理: 干扰细菌细胞壁的合成; 损伤胞浆膜而影响其通透性;
性质稳定,不易分解,便于保存;
对机体或环境无毒性或毒性较小,对消毒物品 无腐蚀性,无残留,对环境无污染;
杀菌力不受或少受有机物存在的影响。
三 影响消毒剂作用的因素 ⑴消毒剂的性质 ⑵消毒剂的浓度 ⑶作用时间与其它环境条件 (4)微生物的种类与数量
– 消毒剂的性质、浓度与作用时间 – 微生物的种类与数量 – 温度 – 酸碱度 – 有机物 – 药物的相互拮抗
补充:反复冻融对微生物活力的影响
反复冰冻与融化对任何微生物都具有很大的破 坏力, 因此保存菌种时应尽量避免。
2. 高温对细菌的影响
高温对细菌有明显的致死作用,是最常用
的有效的灭菌方法。
其原理多认为热力使菌体蛋白质变性或凝
固,酶失去活性,导致细菌死亡。
干热灭菌法(火焰灭菌和热空气灭菌)
①火焰灭菌法 主要用于接种针、接种环、 试管口等的灭菌。 ②热空气灭菌法 用加热空气使灭菌物品温 度升高到160℃并维持1~2小时以进行灭菌 的方法。主要用于干燥的玻璃器皿如试管、 吸管、玻璃注射器、培养皿等的灭菌。
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