微生物基础知识培训2015.12.ppt

微生物基础知识及洁净区微生物控制 目录一 微生物简介二 微生物的分布三 微生物的作用及危害四 微生物的形态结构五 微生物污染及消毒灭菌六 洁净区微生物的控制 一 微生物简介 1 微生物的定义微生物是存在于自然界中的个体微小 结构简单 肉眼看不见 必须借助于显微镜才能看清它们外形的一群低等的 原始的微小生物 如细菌 真菌 病毒 一 微生物简介 菌落的定义菌落 由单个细菌 或其它微生物 细胞或一堆细胞在适应的固体培养基表面或内部生产繁殖到一定程度形成肉眼可见的子细胞群落 2 微生物的分类按其结构 化学组成可分为 原核类 仅有原始核质 无核仁或核膜 细胞器很不完善 如细菌 放线菌 支原体 立克次氏体 真核类 细胞核的分化程度较高 有核膜 核仁和染色体 细胞器完整 如真菌 酵母菌和霉菌 原生动物 藻类 非细胞类 体积微小 能通过除菌过滤器 如病毒和朊病毒按其致病性可分为 病原性微生物 有致病性 非病原性微生物 无致病性 3 微生物的五大特点 个体小 面积大 肉眼不见 比表面积大 用细菌中的杆菌为例可以形象地说明微生物个体的细小 杆菌的宽度是0 5微米 因此80个杆菌 肩并肩 地排列成横队 也只有一根头发丝的宽度 杆菌的长度约2微米 故1500个杆菌头尾衔接起来仅有一颗芝麻长 分布广 种类多 已知10万多种 虽然我们不借助显微镜就无法看到微生物 可是它在地球上几乎无处不有 无孔不入 就连我们人体的皮肤上 口腔里 甚至肠胃道里 都有许多微生物 85公里的高空 11公里深的海底 2000米深的地层 近100 甚至300 的温泉 零下250 的环境下 均有微生物存在 这些都属极端环境 至于人们正常生产生活的地方 也正是微生物生长生活的适宜条件 因此 人类生活在微生物的汪洋大海之中 但常常是 深在菌中不知菌 中国微生物已知物种数与世界已知物种数的比较微生物的已知种数和估计总种数 吸收多 转化快 由于微生物的比表面积大得惊人 所以与外界环境的接触面特别大 这非常有利于微生物通过体表吸收营养和排泄废物 就使它们的 胃口 十分庞大 而且 微生物的食谱又非常广泛 凡是动植物能利用的营养 微生物都能利用 大量的动植物不能利用的物质 甚至剧毒的物质 微生物照样可以视为美味佳肴 如大肠杆菌在合适条件下 每小时可以消耗相当于自身重量2000倍的糖 而人要完成这样一个规模则需要40年之久 生长旺 繁殖快 微生物有惊人的繁殖速度 大多数微生物几十分钟内就可以繁殖一代 例如大肠杆菌在合适的生长条件下 12 5 20分钟便可繁殖一代 每小时可分裂3次 由1个变成8个 每昼夜可繁殖72代 由1个细菌变成4722366500万亿个 重约4722吨 经48小时后 则可产生2 2 1043个后代 如此多的细菌的重量约等于4000个地球之重 当然 由于种种条件的限制 这种疯狂的繁殖是不可能实现的 细菌数量的翻番只能维持几个小时 不可能无限制地繁殖 因而在培养液中繁殖细菌 它们的数量一般仅能达到每毫升1 10亿个 最多达到100亿 尽管如此 它的繁殖速度仍比高等生物高出千万倍 应性强 易变异微生物对环境条件尤其是恶劣的 极端环境 具有惊人的适应力 这是高等生物所无法比拟的 例如 多数细菌能耐0 到 196 的低温 在海洋深处的某些硫细菌可在250 300 的高温条件下正常生长 一些嗜盐细菌甚至能在饱和盐水中正常生活 产芽孢细菌和真菌孢子在干燥条件下能保藏几十年 几百年甚至上千年 耐酸碱 耐缺氧 耐毒物 抗辐射 抗静水压等特性在微生物中也极为常见 微生物个体微小 与外界环境的接触面积大 容易受到环境条件的影响而发生性状变化 变异 尽管变异发生的机会只有百万分之一到百亿分之一 但由于微生物繁殖快 也可在短时间内产生大量变异的后代 正是由于这个特性 人们才能够按照自己的要求不断改良在生产上应用的微生物 如青霉素生产菌的发酵水平由每毫升20单位上升到近10万单位 利用变异和育种得到如此大幅度的产量提高 在动植物育种工作中简直是不可思议的 二 微生物的分布 1 微生物在自然界的分布 土壤 是微生物生活的最适环境 土壤中的微生物又可分为如下几类 细菌 占土壤微生物总数的70 90 放线菌 占土壤中微生物含量的5 30 霉菌 主要生活在靠近地面的土壤中 在通气良好的土壤中 霉菌数量很多 酵母菌 普通土壤中酵母菌含量很少 土壤中微生物的分布 表层受日光照射和干燥的影响 不利于其生存 所以细菌数量少 离地面10 20厘米土层微生物最多 土层越深 菌数越少 水 仅次于土壤的微生物分布 定居的第二场所 90 为革兰氏阴性菌 主要有假单胞菌 黄杆菌等 水中的细菌来自土壤 尘埃 污水 人畜排泄物及垃圾等 空气 空气里悬浮着无数细小的尘埃和水滴 它们是微生物在空气中的藏身之地 还来源于人和动物 它们大多数是通过呼吸道排出的 其中也包含有病原微生物 悬浮在大气中 2 微生物在人体中的分布 在正常人体皮肤 粘膜及外界相通的各种腔道 如口腔 鼻咽腔 肠道和泌尿道 等部位 存在着对人体无害的微生物群 人体中的微生物 皮肤 表皮葡萄球菌 类白喉杆菌 绿脓杆菌 耻垢杆菌等 口腔 链球菌 甲型或乙型 乳酸杆菌 螺旋体 梭形杆菌 白色念球菌 真菌 表皮葡萄球菌 肺炎球菌 奈瑟菌球菌 类白喉杆 胃 正常一般无菌 肠道 类杆菌 双歧杆菌 大肠杆菌 厌氧性链球菌 粪链球菌 葡萄球菌 白色念球菌 乳酸杆菌 变形杆菌 破伤风杆菌 产气荚膜杆菌等 鼻咽腔 甲型链球菌 奈氏球菌 肺炎球菌 流感杆菌 乙型链球菌 葡萄球菌 绿脓杆菌 大肠杆菌 变形杆菌等 眼结膜 皮表葡萄球菌 结膜干燥杆菌 类白喉杆菌等 三 微生物的作用及危害 1 微生物的作用绝大多数微生物对人和动物是有益的 微生物已广泛应用于农业 食品 医药 酿造 化工 制革 石油等行业 发挥了越来越重要的作用 例如与我们日常生活密切相关的如酸奶 酒类 抗生素 疫苗等 2 微生物的危害微生物中也有一部分能引起人及动 植物发生病害 如人类的许多传染病 如伤寒 结核 病毒性肝炎 鼠疫等 四 微生物的形态结构 一 细菌细菌是一类细胞细而短 结构简单 细胞壁坚韧 以二分裂方式无性繁殖的原核微生物 分布广泛 细菌的形态与结构 1 球菌多数球菌直径在1微米左右 外观呈球形或近似球形 常见的有双球菌 链球菌 葡萄球菌等 2 杆菌形态多数呈直杆状 也有的菌体稍弯 多数呈分散存在 也有的呈链状排列 分为棒状杆菌 链状杆菌 球杆菌等 3 螺形菌菌体弯曲 呈弧形或螺旋形 如幽门螺杆菌 细菌虽小 仍具有一定的细胞结构和功能 细胞壁 细胞膜 细胞质和核质是细菌的基本结构 细菌的结构 细菌的形态 大肠菌群 大肠菌群为人和动物肠道中的常居菌 在一定条件下可引起肠道外感染 生存环境大肠菌群在自然界中分布广泛 在15 46 均可生长 最适生长温度为37 在水和土壤中大量存在 对自然环境有较强的抵抗力 主要污染的食品是肉类 水产品 蔬菜等 85 热水1 3分钟灭菌 300ppm次氯酸纳溶液1 3分钟内杀灭本菌 金黄色葡萄球菌在自然界中分布广泛 空气 水 地面 物体表面 人和动物的体表 粘膜等处均有存在 食品药品中生长有金黄色葡萄球菌 是食品药品卫生的一种潜在危险 因为金黄色葡萄球菌可以产生肠毒素 食后能引起食品中毒 金黄色葡萄球菌 金黄色葡萄球菌 繁殖条件金黄色葡萄球菌能在12 45 生长繁殖 最适生长温度为37 特征伤口化脓的地方 口 鼻子等处繁殖 污染来源于手指的可能性很高 产生的毒素 非常耐热 预防 手指处有伤口 化脓口的人 不要直接接触产品 彻底对手指进行洗净消毒 佩戴手套 要戴帽子 戴口罩 杀灭条件加热80 30分钟才能杀死 煮沸可迅速使它死亡 沙门氏菌 沙门氏菌常在动物中广泛传播 人的沙门氏菌感染也非常普遍 世界上沙门氏菌的食物中毒占首位 因此 检查食品药品中的沙门氏菌非常重要 生存环境沙门氏菌在水中不易繁殖 但可生存2 3周 冰箱中可生存3 4个月 在 25 可存活10个月 在自然环境的粪便中可存活1 2个月 繁殖条件沙门氏菌最适繁殖温度为37 在20 以上即能大量繁殖 因此 低温储存食品是一项重要预防措施 污染渠道沙门氏菌的来源主要是患病的人和动物 及人和动物的带菌者 其中在肉类中最为多见 杀灭条件沙门氏菌对热及外界环境的抵抗力属于中等 60 20 30分钟75 5分钟即被杀死 100 立即被杀死 沙门氏菌 二 真菌 真菌是一类有细胞壁 无叶绿素 以寄生或腐生方式生存 少数为单细胞 多数为多细胞 能进行无性或有性繁殖的一类真核细胞型微生物 真菌包括单细胞与多细胞两类 单细胞真菌呈圆形或卵圆形 称为酵母菌 多细胞真菌由菌丝和孢子组成 并交织成团 称丝状菌或霉菌 真菌生长的最适的温度为22 28 最适的pH值为4 6 其繁殖能力强 但生长速度比细菌慢 常需1 4周才形成菌落 真菌对热的抵抗力不强 一般加热60 70 1小时即被杀死 但对干燥 日光 紫外线和一些化学消毒剂有抵抗力 但对2 5 碘酒 10 甲醛则较敏感 真菌的结构 黑曲霉菌脚气真菌真酵母菌菌 真菌的形态 三 病毒 病毒属非细胞型微生物 在自然界分布非常广泛 可在人 动物 植物 真菌和细菌中寄居并引起感染 病毒是体积最小 结构最简单的微生物 它仅有一种核酸 DNA或RNA 作其遗传物质 病毒必须在宿主活细胞内寄生 依靠细胞提供的能量 营养物质及生物大分子合成机制 完成病毒的复制过程 病毒与人类的关系极为密切 人类的传染病约75 是由病毒引起的 有些病毒传染性强 可引起世界大流行 如流感 艾滋病等 病毒的结构 埃博拉病毒流感病毒 病毒的形态 四 芽孢 某些细菌到一定的生长阶段 在细胞内形成一个圆形 椭圆形或圆柱形的 对不良环境条件具较强抗性的休眠体 称为芽孢 能形成芽孢的细菌均为G 菌 芽孢 在条件适宜时 芽孢可形成新的菌体 一个细菌只形成一个芽孢 一个芽孢也只能形成一个菌体 芽孢的形成不是细菌的繁殖方式 而是营养缺乏的一种反应 是细菌的休眠状态 与芽孢相比 未形成芽孢而具有繁殖能力的菌体称为繁殖体 芽孢的特征 含水量低 40 不易着色有多层厚而致密的膜结构 壁 含有2 6 吡啶二羧酸 DPA 及耐热性很强的酶 四 热原与内毒素 热原 是微量即可引起恒温动物体温异常升高的物质的总称 内毒素 是革兰氏阴性菌细胞壁上的一种脂多糖和微量蛋白的复合物 具有多种生物活性 热原包括内毒素 内毒素是主要的热原物质 在产品检测中 细菌内毒素是检测热原的方法之一 我公司产品 1 中国药典 内毒素检查法 人每KG体重每小时最大可接受的细菌内毒素剂量为5EU 2 P 1000 细菌内毒素不得过75EU 套 无菌生长 3 枸橼酸钠抗凝剂 细菌内毒素不得0 5EU mg 无菌生长 4 B P 2000 细菌内毒素不得过75EU 套 无菌生长 消除细菌内毒素的方法高温破坏法 可用180 干烤3 4h或250 干烤至少60min 吸附法 一般选用活性炭 化学酸碱和氧化法 离子交换法 反渗透法 超滤法 注 在产品微生物中 无菌生长 不代表无内毒素 细菌死亡后会产生大量内毒素 五 微生物污染及消毒灭菌 1 产品微生物污染 产品微生物污染 微生物的产生 附着而给产品带来不良影响 产品的微生物污染也称染菌 污染产品的细菌 常见污染产品的细菌是一些生命力较强的细菌 如 葡萄球菌 大肠杆菌 绿脓杆菌 枯草杆菌及一些霉菌 抵抗力弱的细菌一般不易造成污染 产品的微生物污染源 空气 水 厂房与设备 产品生产用原辅料 包装材料 昆虫 生产操作人员等 2 消毒与灭菌消毒 杀死物体上病源微生物的方法 并不一定能杀死细菌的芽胞 消毒所用的试剂称为消毒剂 灭菌 杀灭物体上所有微生物的方法 灭菌比消毒要求高 包括杀灭细菌芽孢在内的全部病原微生物和非病原微生物 抑菌 抑制体内或体外细菌的生长繁殖 常用的抑菌剂为各种抗生素 可抑制细菌的繁殖 防腐 防止或抑制体外细菌生长繁殖的方法 细菌一般不死亡 同一种化学药品在高浓度时为消毒剂 低浓度时常为防腐剂 无菌 不存在活的细菌 防止细菌进入人体或其他物品的操作技术 为无菌操作 3 常用的消毒灭菌法 物理灭菌法和化学消毒法物理灭菌方法热力灭菌法辐射杀菌法滤过除菌法超声波杀菌法干燥与低温抑菌法 热力灭菌法 使蛋白质 酶及核酸永久性破环 细胞膜溶解 导致细胞发生不可逆转的死亡 干热灭菌法 采用灼烧或干热空气灭菌 常用方式是把待灭菌的物品均匀的放入烘箱 升温至160 恒温1h 此方法适合玻璃皿 金属用具的灭菌 湿热灭菌法 利用热蒸汽杀死微生物 相同条件下 湿热灭菌效果比干热灭菌效果好 这是因为一方面细胞内蛋白质含水量高 容易变性 另一方面高温水蒸气对蛋白质有高度的穿透力 从而加速蛋白质变性 死亡 高压蒸汽灭菌 湿热灭菌法的一种 高压蒸汽灭菌是最可靠 最适用 最广泛的灭菌方法 辐射灭菌法 是采用辐射进行灭菌消毒 包括可见光 红外线 紫外线 X射线和 射线等 紫外线 波长200 300nm的紫外线具有杀菌作用 265 266nm波段杀菌能力最前 紫外线穿透物质的能力差 一般用于空气及物体表面消毒 电离辐射 高速电子 X射线 射线 适用于不耐热物品的灭菌 常用于药品和医疗用品的灭菌 微波 波长1mm 1m 滤过除菌法用物理阻留的方法将液体或空气中的细菌除去 以达到除菌目的 滤菌器含有微细小孔 0 22微米 只允许液体或气体通过 而大于孔径的细菌等颗粒不能通过 适用范围 血清 毒素 抗生素以及空气等的除菌 化学消毒法 一般化学药剂无法杀死所有的微生物 而只能杀死其中的病原微生物 所以是消毒的作用 而不是灭菌的作用 消毒剂 能迅速杀灭病原微生物的药物 防腐剂 能抑制或阻止微生物生长繁殖的药物 消毒剂 防腐剂没有选择性 对一切活细胞都有毒性 不仅能杀死或抑制病原微生物 而且对人体组织细胞也有损伤作用 所以常用于器械 体表 环境的消毒 常用的化学消毒剂有 来苏水 碘酒 酒精等 化学灭菌法常用消毒剂种类和用途 洁净区的主要污染源 空气 制药用水 操作人员 设备 原辅料等 其中操作人员是最大要的污染源 药品生产质量管理规范 中明确规定 洁净区内的人员应严格控制 其工作人员应定期进行卫生和微生物学基础知识 洁净区作业等方面的培训和考核 进进入洁净区的临时外来人员因进行指导和监督 防止微生物污染的措施 了解污染源 杜绝污染途径 洁净区洁净技术的的应用及卫生管理 制药用水的质量控制 进行微生物限度检查 控制药品质量洁净区防污染必须以尘埃粒子和微生物为环境监控对象 六 洁净区微生物的控制 六 洁净区微生物的控制 1 洁净区的污染源 尘埃及细菌污染来自人的尘粒污染占洁净室污染的80 生产工具和设备引起的污染占15 洁净区本身和过滤器的缺陷引起的污染占5 1 1操作人员带来的尘埃粒子 a 成年人产生的皮屑 10万 1000万粒子 min b 操作人员身穿工作服 剧烈活动 产生100万个粒径 0 1 m的微粒20万个粒径0 5 m的微粒c 交谈1min 产生1 5 2 0万粒子d 咳嗽 70万个粒子 喷嚏 140万个粒子 1 2人体微生物分布情况 在洁净区内的人员数量应尽量少 应严格按照SOP要求操作以减少尘埃粒子 要有自我约束的概念 1 3人体带菌及皮屑情况 为保证生产环境的洁净度 应认清洁人体产生污染的部位 做好防护措施 出入洁净区的无菌服应尽可能覆盖全身 皮肤暴露部分越少越好 以尽量减少产品的污染 在洁净区从事药品生产的人员须每年至少进行一次身体检查 有皮肤疾病者 传染病者 体表有伤口者不得进入洁净区 2 1洁净室的设计 表面应光滑平整易于清洁消毒 无死角 无裂缝 不易藏灰尘 不同洁净度级别的房间应有足够的压差天花板应密封 穿墙的管道与墙体之间应密封100级洁净区内应无地漏 其它区域地漏应液封设置更衣室 缓冲间 并安装过滤器 门设计成连锁空气流动一般为杂流 上送风下排风 100级为层流更衣室的洁净度级别应与高级别的房间相同 2 洁净区洁净技术的应用 2 2洁净区污染的控制 保持房间正压 洁净级别不同的相邻房间 之间的静压差 5Pa洁净区对外界的静压差 10Pa空气总是由洁净级别高的房间向低的房间流动 对洁净区空气进行净化 保持空调系统的设计符合洁净区洁净度要求 保持空调系统的净化功能符合要求 按规定对洁净区进行消毒 灭菌 保持洁净室联锁装置的正常 3 洁净区操作注意事项 3 1洁净区人流管理操作人员进入洁净区应严格按照SOP程序 存放个人物品 换鞋 穿上洁净拖鞋 脱去外衣 洗手 穿上洁净服 戴上口罩 检查 手消毒 戴上洁净手套 进入洁净区人员离开洁净区程序 洁净区 缓冲间 更衣室 脱下工作鞋 换穿拖鞋 脱下口罩 衣 帽 存衣室 洗手 穿上外衣 换鞋间 脱下拖鞋 走出换鞋间 换鞋 存放室 洁净区人员工作要求 个人卫生要求不得化妆不得在洁净区内吃饭 喝水 不得在洁净区内抽烟不得有可见伤口不得留长手指甲 戴首饰 传染病患者不得进入洁净区 平时生产工作中 如患有腹泻 感冒 咳嗽 不明原因发热或体表有伤口等轻微疾病 不得进入洁净区 洁净区人员工作要求 正确的行为和操作 保持在洁净区内工作 不随意出入洁净区不随便说话 必要时才说话不要通过传递窗说话 使用电话总是戴上口罩以减少来自口腔的污染机械和设备的维修保养必须有规律的进行定期对洁净室和洁净室内物品进行清洁始终保持洁净区的清洁和整齐良好的行为很关键 请记住 穿着正确 移动正确 行动正确 工作正确 防止不正确的行为和操作 防止着装不正确而散播身体的粒子 引起污染