组培实验室常见消毒方法优劣比较

组培实验室常见消毒方法优劣比较组培实验室是生命科学及相关学科实验室建设中必备的实验室。

组培实验室的消毒是实验室日常管理工作的重要环节，直接关系着组培实验的成功与否和组培幼苗的质量高低。

组培实验室的消毒一般又可分为环境消毒、培养基消毒和外植体的消毒。

培养基的消毒主要是在高压灭菌锅中进行，在此不再赘述。

环境消毒和外植体的消毒则有多种方法，这些方法各有优劣，使用不当时还会对人体产生伤害，为此，笔者特对这些典型方法进行分析比较，为组培实验室的科学管理提供一些参考。

1 组培实验室的环境消毒保持组培实验室的空气清洁度是减少组培污染的重要条件，用于实验室消毒的常规消毒方法包括紫外线照射法、甲醛熏蒸法、新洁尔灭(苯扎溴铵溶液)法等，比较新的方法有中草药消毒法。

1.1 紫外线照射法紫外线是波长在10-400 nm之间辐射光的总称，能引起细菌、病毒等微生物遗传物质的结构发生变化，从而影响DNA复制、RNA转录和蛋白质的翻译，导致病菌或病毒死亡。

此外，紫外线辐射所产生的臭氧和各种自由基可损伤蛋白质和酶分子，导致功能改变。

紫外线消毒具有广谱性，可杀灭细菌、病毒、真菌、支原体等各种微生物。

紫外消毒具有较高的杀菌效率，且由于未使用化学药剂，消毒过程中不会产生对人体和环境有害的副产物。

该技术运行维护简单，费用较低。

采用室内悬吊式紫外线消毒时，室内安装紫外消毒灯的数量为每平方不少于1. 5 W，照射时间不少于30 min。

但需要指出的是，过量的紫外线照射对人体有一定的危害乃至致癌作用。

紫外线作用于中枢神经系统，可出现头痛、头晕、体温升高等症状。

过量辐射会诱发皮肤癌。

紫外辐射对眼睛的损伤特别明显，严重时可能诱发白内障。

因此，当组培实验室在用紫外消毒期间，工作人员不要呆在正消毒的空间内，切忌用眼睛注视紫外灯。

特别的，如超净工作台内的紫外灯打开消毒时，应避免将手长时间暴漏于紫外灯下。

一般在接种室用紫外线消毒后，不要立即进入接种室，此时室内充满高浓度的臭氧，会对人体，尤其是呼吸系统造成伤害。

应在关闭紫外线灯15-20 min后再进入室内。

1.2 甲醛熏蒸法甲醛是一种无色且具有强烈刺激性的气体，可与蛋白中的氨基结合使其变性或使蛋白质分子烷基化，对细菌、真菌、病毒等均有效，可广谱杀菌，且效率较高。

在实际操作中，经常采用甲醛溶液和高锰酸钾按2∶1的比例进行薰蒸消毒，即甲醛(40%)10ml / m3，高锰酸钾5g / m3。

KMnO4具有强氧化性，与甲醛发生反应，产生大量热量，使甲醛以气体形式挥发，扩散于空气和物体表面，消毒时间一般为20-30 min。

但甲醛本身对人体来说，也是一种有害物质。

皮肤直接接触甲醛可引起过敏性皮炎，产生色斑。

吸入高浓度甲醛，可诱发过敏性哮喘。

高浓度甲醛还是一种基因毒性物质，实验动物在实验室高浓度吸入的情况下，可引起鼻咽肿瘤。

长期呼吸含有高浓度甲醛的空气还会使妇女月经紊乱，影响生育，并引起新生儿体质下降与染色体异常。

特别地，当室内甲醛严重超标时还会引发白血病，导致死亡。

为此，用该法消毒时，应注意：消毒时，工作人员须佩戴口罩、手套；消毒容器离门的距离要近一些，以便消毒人员迅速撤离；熏蒸前要密闭空间，一经开始，所有人员必须马上离开；消毒容器应选用耐腐蚀的陶瓷容器，容器容积比药液量至少大4倍，以免药液沸腾时溢出；消毒期间，不可进入消毒空间；消毒后通风换气，等气味散尽后再出入；药液次序要正确，先将水倒入容器内，然后加入高锰酸钾，均匀搅拌，再加入福尔马林，切忌将福尔马林中加入高锰酸钾，以免福尔马林溅出，造成危险。

1.3 新洁尔灭(苯扎溴铵溶液)新洁尔灭(苯扎溴铵溶液)为十二烷基二甲基苄基溴化铵，是一种阳离子表面活性剂。

这类消毒剂可吸咐在细菌的表面，从而改变细菌细胞壁和细胞膜的透性，使菌体内的酶、辅酶和代谢产物漏出，妨碍细菌的呼吸及糖酵解过程，并使菌体蛋白变性。

此类消毒剂具有杀菌力强，无腐蚀性及漂白性，易溶于水等特点。

新洁尔灭消毒时一般按照1∶1 000进行稀释，如果瓶装的新洁尔灭已稀释，按1∶500配置即可。

具体使用时，可参照使用配比参数正确使用，但不能在使用时与肥皂液混合，以防失去药效。

新洁尔灭在酸性、中性介质中杀菌力强。

对结核杆菌、绿脓杆菌、芽胞、真菌和病毒效用差，甚至无效。

基本而言，新洁尔灭对人体的毒害较低，目前还没有致癌和致畸的报道。

但应注意，重复或长期接触本品，有可能对心血管系统、消化系统、特别是生殖系统造成伤害。

此外，过敏体质接触可能发生过敏反应。

因此，在用新洁尔灭进行喷洒消毒时，依然要注意戴好手套和口罩。

1.4 艾叶和苍术熏蒸艾叶为菊科植物艾的干燥叶，是临床常用中药之一。

药理研究表明，艾叶水煎液和艾叶油有抗细菌和真菌作用。

苍术亦为菊科植物，中药学上认为其有抗溃疡、抗炎、抗腹泻等作用。

艾叶和苍术混用，对组培室进行熏蒸，是一种新型的空气灭菌方式。

艾叶用量为0. 5 g/ m3，苍术用量为2. 0 g/ m3 。

干燥艾叶可直接点燃，苍术要先用95%酒精浸泡24 h，用时再用酒精为助燃剂点燃，每间培养室分3-5个点均匀点燃，熏蒸30 min。

艾叶和苍术为我国常见中草药，资源丰富，价格低廉，消毒操作简单易行，效果持续时间较长，且使用时对人体无毒害作用，但应注意防火。

2 用于外植体表面消毒的消毒剂用于外植体表面消毒的消毒剂次氯酸盐、过氧化氢、溴水、氯化汞、酒精等。

其中次氯酸盐和氯化汞更为常用，且在使用过程中容易出事故，现仅对此进行阐述。

2.1 次氯酸盐次氯酸盐主要有次氯酸钠和次氯酸钙(又名漂白粉)2种。

但次氯酸钙在空气中容易吸水潮解，影响灭菌效果，所以在外植体的消毒中，次氯酸钠更为多见。

次氯酸钠为含氯消毒剂，高效广谱，为国内外广泛使用[8]。

次氯酸钠合适的消毒浓度为2%，消毒时间约为20 min左右，不易残留，但次氯酸钠溶液碱性很强，对植物材料有一定的破坏作用。

含氯消毒剂的杀菌作用主要包括次氯酸的作用、新生氧作用和氯化作用。

次氯酸的氧化作用是含氯消毒剂的最主要的杀菌机理，含氯消毒剂在水中形成次氯酸，作用于菌体蛋白质，次氯酸不仅可与细胞壁发生作用，且因分子小，不带电荷，故侵入细胞内与蛋白质发生氧化作用或破坏其磷酸脱氢酶，使糖代谢失调而致细胞死亡。

该消毒剂高效广谱，对细菌、真菌、芽胞及病毒都有效。

虽然次氯酸钠最后分解为氯气和氧气而散逸，因而易于除去，不留残毒，但产生的刺激性气体如氯气和氯化氢却对人体有毒害作用。

这些气体强烈刺激眼角膜、上呼吸道粘膜等，可引起喉痉孪、喉水肿、支气管炎和急性脑炎等。

利用次氯酸钠对外植体进行表面消毒时，应注意：采用封闭的容器对外植体进行消毒；消毒结束后应将消毒废液及时倒掉，防止有害气体挥发；消毒操作时须戴好口罩，不宜用手揉眼摸脸等动作，以免对眼睛或皮肤造成伤害。

2.2 氯化汞氯化汞(HgCl2)是一种重金属盐类，Hg2+可与带负电的细菌蛋白质结合，使蛋白变性，酶蛋白失活。

氯化汞是一种极强的杀菌剂，实验室常用浓度为0. 1%～0. 2%，消毒时间为15min左右，消毒效果极佳，但其主要对细菌和真菌有效，对芽胞、病毒的效力差，甚至无效。

此外，用该药品消毒后，须用无菌水对外植体反复多次冲洗。

无机汞中毒后，Hg2+可与体液中的阴离子结合，形成可扩散的分子，造成内脏器官组织细胞受损，表现出各种中毒症状如腹泻、便血、肾脏水肿，严重时导致死亡。

氯化汞是一种极为有效的杀菌剂，但也是一种剧毒药品，因而在实验室管理中应采取以下严格的方法：实行“双人双锁”管理制度，即氯化汞药品由至少2名实验管理人员负责；依据实验要求，精确计算药品用量，按需供给，定量领取，并严格执行药品领用制度，每次进货入库及使用时要登记详细，防止私人带出实验室；采用专门的药匙、烧杯、量简来配制，称量后的垫在天平盘上的纸应及时清除，配制完后要清洗干净玻璃器皿和手；在消毒操作过程中应小心谨慎，避免接触皮肤，更不能在搅拌或振荡消毒液时溅入五官；消毒完成后，切不可将废液随意倾倒，应统一回收，然后交由专门的环保公司处理(该公司须具备由国家环保部门认定的资质)。

3 结语针对组培实验室的污染源进行消毒是植物组织培养的重要环节，高效安全、低毒无害、环境友好是组培实验室消毒的本质要求和发展趋势。

结上所述，我们可以看出，用中草药及新洁尔灭进行环境消毒更为低毒友好，对外植体进行消毒时，综合考量，次氯酸钠比氯化汞更为合适。

培养基的种类与区别迄今为止，已研制出许多基本培养基配方，就我所知道的，有32种，或者更多，这些配方既有共性、又有特异性。

依据培养基的成分、元素的浓度含量等特点分为4类。

(1)高盐成分培养基这类培养基包括MS培养基、LS培养基、BL培养基、BM培养基、ER 培养基等，其特点是：①无机盐浓度高，元素间的比例较适合、缓冲性能好，某些元素略有损失不会影响离子平衡；②营养丰富，不需再加入水解蛋白等有机成分；③微量元素种类较全，浓度较高。

应用比较广泛，钾盐、铵盐和硝酸盐含量均较高，故又称富集元素平衡培养基。

其中的MS培养基应用最广泛，其营养成分和比例均比较合适，广泛用于植物的器官、细胞、组织和原生质体培养，也常用在植物脱毒和快繁等方面。

(2)硝酸盐含量较高的培养基有B5、N6、LH、GS等培养基。

这类培养基的特点是：a.硝酸钾的含量高；b.氨态氮的含量低（高铵对有些植物有抵制作用）；c.含有较高的盐酸硫胺素。

①B5培养基。

除含有较高的钾盐外，还含有较高的氨态氮和较高的盐酸硫胺素，较适合南洋杉、葡萄、豆科及十字花科等植物的培养。

②N6培养基。

适用于单子叶植物的花药培养，柑橘类花药培养也较好，在揪树、铁叶树等植物的组织培养中使用较多。

③SH培养基。

这是盐类浓度较高的一咱培养基，其中铵与磷酸是由磷酸二氢铵提供的。

(3)中等无机盐含量的培养基其特点是：a.大量元素无机盐约为MS培养基的一半；b. 微量元素种类减少而含量增高；c.维生素种类比MS培养基多，如增加生物素、叶酸等。

①H培养基。

该培养基大量元素约为MS培养基一半，仅磷酸二氢钾及氯化钙稍低，微量元素种类少，而含量较MS培养基高，维生素种类也比MS培养基的多，适用于花药培养和枣类的培养。

②尼厅培养基。

与H培养基基本相同，俊生物素比H培养基高10倍，也适合于花药培养。

③米勒培养基。

适合于大豆食不果愈伤组织培养和花药培养等。

④Rlaydes培养基。

(4)低无机盐类培养基此类培养基大多数情况下用于生根培养，其特点为：a.无机盐含量很低，一般为MS培养基的1/4左右；b.有机成分含量也很低：c.多数情况用作生根培养基。

包括以下几种。

①改良White培养基。

②WS培养基。

③克诺普液。

多用于花卉培养。

④HB培养基。

此培养基在花卉脱毒和木本植物的茎尖培养中效果良好。

其大量元素比1/2的克诺普液稍多，微量元素是贝尔什劳物液的一半。