第七章微生物生长繁殖的控制

第七章第七章 微生物生长繁殖的控制微生物生长繁殖的控制1有关术语 灭菌 (sterilization)杀死或消除某物体上所有的活细胞、芽孢、孢子、病毒和类病毒。 消毒 (disinfection)是指杀死、抑制或清除病原微生物。 防腐 (antisepsis)利用某些理化因子，使物体内外的微生物暂时处于不生长、繁殖但又未死亡的状态。 抑制 (Inhibition)在亚致死剂量因子作用下导致微生物生长停止，但移去这种因子后生长仍可以恢复的生物学现象。 化疗 (chemotherapy)利用某些具有选择毒性的化学药物或抗生素，对生物体的深部感染进行治疗，以消除宿主体内的病原体，而对宿主没有或基本上没有损害的治疗措施。 死亡 (death)微生物不可逆地丧失了繁殖能力，即使再放到合适的环境中也不再繁殖的生物学现象。2微生物死亡的模式3影响抗菌剂效能的因素n 微生物的数量n 微生物的组成n 抗菌剂的浓度n 时间n 温度n 其它因素4物理法n高温灭菌高温灭菌干热灭菌 (dry heat sterilization) 火焰灭菌 在火焰上直接将微生物烧死。 干热灭菌 在烘箱内以干热空气灭菌。 160 ， 2小时湿热灭菌 (moist heat sterilization)湿热灭菌 利用热蒸汽进行灭菌。湿热灭菌效率比干热灭菌高，其原因有以下几点： 在湿热条件下，菌体蛋白易凝固； 热蒸汽的穿透力强； 热蒸汽在菌体表面凝结为水时放出潜热；如：卵蛋白含水量为 50%时， 30分钟内凝固所需温度为 50 ；含水量为 18%时，凝固所需温度为 80 90 ；含水量为 0%时，凝固所需温度为 160 170 。 湿热对一般营养体和孢子的杀灭条件：多数细菌和真菌的营养细胞：在 60 左右处理 5-10分钟；酵母菌和真菌的孢子：用 80 以上温度处理；细菌的芽孢： 121 处理 15分钟以上；湿热灭菌的方法： 巴斯德消毒 (pasteurization) 煮沸消毒 常规高压灭菌 (autoclaving) 间歇灭菌 (fractional sterilization OR tyndallization) 连续加压灭菌 (continuous autoclaving )60-85 处理 15秒至 30分钟121 ， 15分钟；115 ， 30分钟；135-150 ， 5-15秒，工业上发酵培养基135-150 ， 2-6秒，牛奶或其它液态食品B.低温低温C.过滤除菌过滤除菌空气和不耐热的液体培养基的灭菌。主要介质：棉花、玻璃纤维或石棉D.辐射辐射用于灭菌的电磁波有微波，紫外线 (UV)、 X-射线和 -射线等。波长在 260nm左右的紫外辐射有很强的致死效应 ；电离辐射穿透力强，可以破坏细菌的芽孢和营养细胞，原核生物和真核生物均可被杀死，但是电离辐射对病毒并非总是有效。 5化学法通过破坏微生物细胞结构或代谢机能而杀死微生物的化学药剂称为 杀菌剂 ；不破坏细胞结构而只干扰新细胞物质合成和微生物生长繁殖的化学药剂称为 抑菌剂 。抗微生物剂(Antimicrobial agent)生物合成的天然产物人工合成的化合物一类能够杀死微生物或抑制微生物生长的化学物质5化学法化学物质的抗微生物能力的测定液体培养法最低抑制浓度 (minimum inhibitory concentration (MIC)实验平板培养法抑菌圈 (zone of inhibition)试验5化学法抗微生物剂 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)抗代谢药物抗生素中草药有效成分化学治疗剂5化学法各种抗微生物化学制剂杀菌能力的比较标准：在临床上最早使用的消毒剂 石炭酸石炭酸系数：指在一定时间内被试药剂能杀死全部供试菌的最高稀释度和达到同效的石炭酸的最高稀释度的比率。一般规定处理时间为 10分钟，而供试菌定为Salmonella typhi（伤寒沙门氏菌）。 A.化学药剂杀菌作用的一般规律化学药剂杀菌作用的一般规律化学药剂对微生物只在高浓度下起杀菌作用，低浓度则为抑菌作用，极低浓度时则失去作用甚至表现为刺激作用。化学药剂对微生物的作用： 破坏细胞结构 干扰细胞的能量代谢 干扰细胞物质的合成B.常用化学杀菌和抑菌剂常用化学杀菌和抑菌剂 有机化学类药剂 酚及其衍生物 醇类 醛类 酸类 气态有机杀菌剂B.常用化学杀菌和抑菌剂常用化学杀菌和抑菌剂 无机化学药剂 卤化物 重金属及其化合物 氧化剂 染色剂 表面活性剂B.常用化学杀菌和抑菌剂常用化学杀菌和抑菌剂 化学疗剂 (Chemotherapeutic agents）化学疗剂 能直接干扰病原微生物的生长并可用于治疗感染性疾病的化学药物。好的化学治疗剂应具有以下性质：n 对病原微生物有强的杀菌效力；n 对人、畜和家禽无毒或轻毒；n 有强的穿透能力和长的药效；n 不被血液、消化液、脓液或其它体液所钝化； B.常用化学杀菌和抑菌剂常用化学杀菌和抑菌剂 化学疗剂 (Chemotherapeutic agents） 抗代谢物 (Antimetabolite)结构上与生物体所必须的代谢物很相似，以至可以和特定的酶结合，从而阻碍了酶的功能，干扰代谢正常进行的化合物。磺胺药物 是最早发现，也是最常见的化学疗剂，抗菌谱广，能治疗多种传染性疾病。大多数 革兰氏阳性 细菌（如肺炎球菌、溶血性链球菌等）某些 革兰氏阴性 细菌（如痢疾杆菌、脑膜炎球菌、流感杆菌等）对 放线菌 也有一定的作用。磺胺的抑菌作用 是因为很多细菌需要自己合成叶酸而生长。磺胺对人体细胞无毒性，因为人缺乏从对氨基苯甲酸合成叶酸的相关酶 二氢叶酸合成酶，不能用外界提供的对氨基苯甲酸自行合成叶酸，而必须直接利用叶酸为生长因子进行生长。B.常用化学杀菌和抑菌剂常用化学杀菌和抑菌剂 化学疗剂 (Chemotherapeutic agents） 抗生素 (Antibiotic)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。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。B.常用化学杀菌和抑菌剂常用化学杀菌和抑菌剂 化学疗剂 (Chemotherapeutic agents） 抗生素 (Antibiotic)抗生素的作用机制： 抑制细胞壁的形成 (例如青霉素、先锋霉素、万古霉素、杆菌肽、环丝氨酸和多氧霉素等 ) 影响细胞膜的功能 (例如属于多肽链(包括多粘菌素、短杆菌素等 )和多烯族 (包括两性霉素、制霉菌素和曲古霉素等 )的抗生素 ) 干扰蛋白质合成 (有的作用于核糖体30S小亚基 (如四环素，链霉素、卡那霉素等 )；有的作用于 50S大亚基 (如氯霉素、红霉素、林可霉素等 ) ) 阻碍核酸的合成 (如灰黄霉素、利福霉素及抗肿瘤的抗生素 (如放线菌素 D、丝裂霉素 C等) )B.常用化学杀菌和抑菌剂常用化学杀菌和抑菌剂 化学疗剂 (Chemotherapeutic agents） 抗生素 (Antibiotic)微生物的抗药性 : 菌体内产生了钝化或分解药物的酶； 改变细胞膜的通透性而导致抗药性的产生； 细胞内的药物作用的部位发生了变化； 增加抗药剂的酶的生成； 形成救护途径B.常用化学杀菌和抑菌剂常用化学杀菌和抑菌剂 化学疗剂 (Chemotherapeutic agents） 抗生素 (Antibiotic)避免出现细菌的耐药性的措施： 第一次使用的药物剂量要足； 避免在一个时期或长期多次使用同种抗生素； 不同的抗生素 (或与其他药物 )混合使用； 对现有抗生素进行改造； 筛选新的更有效的抗生素；作业：n How can one alter treatment conditions to increase the effectiveness of a disinfectant? n How would the following be best sterilized: glass pipettes and petri plates, tryptic soy broth tubes, Mueller-Hinton agar medium, antibiotic solution, interior of a biological safety cabinet, wrapped package of plastic petri plates? n Which disinfectants or antiseptics would be used to treat the