第六章微生物的生长与控制案例.ppt

第六章微生物的生长及其控制 微生物生长的研究方法环境因素对微生物生长的影响微生物生长的控制 本章学习要点 生长 微生物细胞吸收营养物质 进行新陈代谢 当同化作用大于异化作用时 生命个体的重量和体积不断增大的过程 繁殖 生命个体生长到一定阶段 通过特定方式产生新的生命个体 即引起生命个体数量增加的生物学过程 群体生长 群体中各个个体进一步生长 繁殖 可以用重量 体积 密度或浓度来衡量 生长与繁殖的概念 群体生长 个体生长 个体繁殖 研究生长规律需要解决三个前提 微生物的纯培养 微生物生长的测量方法 微生物的同步生长 第一节微生物纯培养分离及生长测定方法 一 获得纯培养的方法二 微生物纯培养生长的测定方法 一 获得纯培养的方法 纯培养 pureculture 微生物学中把从一个细胞或一群相同的细胞经过培养繁殖而得到的后代 称纯培养 纯培养基本步骤 稀释平板法平板划线分离法单细胞挑取法选择性培养基分离法 纯培养方法 2 培养 1 分离 稀释平板法 即可定性 又可定量 用途广泛 又分为 倾注平板法和涂布平板法 基本过程 1 梯度稀释过程 2 分离培养过程 平板划线分离法 特点 快速 方便 用接种环沾少许待分离的材料 在培养基表面进行多次平行划线 使微生物细胞分开生长以获得微生物纯培养的过程 连续划线 划线分离后平板上显示的菌落照片 单细胞 单孢子 分离法 采用显微分离法从混杂群体中直接分离单个细胞或单个个体进行培养以获得纯培养的方法 该方法要在显微镜下进行 选择性培养基分离法 各种微生物对不同的化学试剂 染料 抗生素等具有不同的抵抗能力 利用这些特性可配制适合某种微生物而限制其它微生物生长的选择培养基 用它来培养微生物以获得纯培养 微生物纯培养分离方法的比较 二 微生物纯培养生长的测定方法 描述不同种类 不同生长状态的微生物生长情况 需选用不同的测定指标 一 微生物生长量的测定法1 直接法测干重法测体积法2 间接法比浊法生理指标测定法 1 直接法血球计数板涂片染色法2 间接法 平板菌数计数法 浇注平板法涂布平板法 二 微生物细胞数目的检测法 血球计数板法 适用范围 个体较大细胞或颗粒 如血球 酵母菌等 特点 快速 准确 染色法 活菌发出橙色荧光死菌发出绿色萤光 方法 用特殊的染料对活菌染色后再观察或用紫外光显微镜观察 丫啶橙染色 美兰染色 活细胞无色 死细胞蓝色 浇注平板法 PourPlate 平板涂布分离法 SpreadPlate 简单易行 但易造成机械损伤 干重法 将一定量的菌液中的菌体通过离心或过滤分离出来 然后烘干 干燥温度可采用105 100 或80 称重 一般干重为湿重的10 20 而一个细菌细胞一般重约10 12 10 13g 该法适合菌液浓度较高的样品 比浊法 原理是在一定范围内 菌悬液中的细胞浓度与混浊度成正比 即与光密度成正比 菌数越多 光密度越大 因此 借助于分光光度计 在一定波长下测定菌悬液的光密度 就可反应出菌液的浓度 特点 快速 简便 但易受干扰 生理指标法 测含氮量蛋白质是细胞的主要物质 含量稳定 而氮是蛋白质的主要成分 通过测含氮量就可推知微生物的浓度 一般细菌含氮量为干重的12 5 酵母菌为7 5 霉菌为6 0 根据一定体积培养液中的含氮量再乘以6 25 就可测得粗蛋白的含量 其他方法含碳 磷 DNA RNA 耗氧量 消耗底物量 产二氧化碳 产酸 产热 粘度等 都可用于生长量的测定 第二节微生物的生长规律 由于微生物细胞极其微小 研究其个体生长存在着技术上的困难 1 同步培养 设法使群体中的所有细胞尽量都处于同样的细胞生长和分裂周期中 然后通过分析此群体在各个阶段的生物化学特征来间接了解单个细胞的相应变化规律 2 同步生长 通过同步培养的手段而使细胞群体中各个体处于分裂步调一致的生长状态 称为同步生长 一 微生物的个体生长和同步生长 3 获得同步生长的方法 获得同步生长的方法主要有两类 环境条件诱导法 抗生素 变换温度 光线 培养基等 造成与正常细胞周期不同的周期变化 机械筛选法 选择性过滤 密度梯度离心或膜洗脱法 硝酸纤维素滤膜法 离心法 单细胞微生物的群体生长曲线 生长曲线 定量描述液体培养基中微生物群体生长规律的实验型曲线 生长曲线代表了细菌在新的环境中从开始生长 分裂直至死亡的整个动态变化过程 二 微生物的群体生长 典型生长曲线 将少量单细胞的纯培养 接种到一恒定容积的新鲜液体培养基中 在适宜条件下培养 每隔一定时间取样 测细菌细胞数目 以培养时间为横坐标 以细菌数目的对数为纵坐标 绘制所得的曲线 生长曲线的制作 典型的生长曲线 延滞期 对数期 稳定期 衰亡期 典型的生长曲线按照生长速率常数 growthraceconstant 不同分为延滞期 对数期 稳定期和衰亡期 生长速率常数 R 分裂次数 代 单位时间 其它名称 停滞期 调整期 适应期1 现象 活菌数没增加 曲线平行于横轴 2 特点 生长速率常数 0 细胞数目不增加细胞形态变大或增长细胞内RNA特别是rRNA含量增高 原生质嗜碱性增强合成代谢活跃 核糖体 酶类 ATP合成加快 易产生诱导酶对外界不良条件敏感 如氯化钠浓度 温度 抗生素等化学药物 3 原因 适应新的环境条件 合成新的酶 积累必要的中间产物 1 延滞期 lagphase 菌种 繁殖速度较快的菌种的延滞期一般较短 接种物菌龄 用对数生长期的菌种接种时 其延滞期较短 甚至检查不到延滞期 接种量 一般来说 接种量增大可缩短甚至消除延滞期 培养基成分 在营养成分丰富的天然培养基上生长的延滞期比在合成培养基上生长时短 接种后培养基成分有较大变化时 会使延滞期加长 所以发酵工业上尽量使发酵培养基的成分与种子培养基接近 种子的损伤度 4 影响延滞期长短的因素 5 认识延滞期的特点及形成原因对实践的指导意义 在发酵工业上需设法尽量缩短延滞期 采取措施有 选用繁殖快的菌种 采用对数生长期的健壮菌种 增加接种量 调整培养基的成分 在种子培养基中加入发酵培养基的某些成分 在食品工业上 尽量在此期进行消毒或灭菌 2 对数期 logarithmicphase 其他名称 指数期指细胞以几何级数速度分裂的一段时期1 特点 生长速率常数最大 即代时最短细胞进行平衡生长 菌体大小 形态 生理特征等比较一致代谢最旺盛2 影响因素 菌种营养成分营养物浓度 培养温度 大肠杆菌10 代时860分 15 代时120分 40 代时17 5分 E coli17分 结核杆菌792 932分 3 对数期中的的三个重要参数 繁殖代数 生长速率常数 代时 设接种时细胞数为x1 时间为t1 到时间t2后 繁殖n代 细胞数为x2繁殖代数n 3 322 lgx2 lgx1 4 应用意义 由于此时期的菌种比较健壮 生产上用作接种的最佳菌龄 发酵工业上尽量延长该期 以达到较高的菌体密度 是生理代谢及遗传研究或进行染色 形态观察等的良好材料 食品工业上尽量使有害微生物不能进入此期 3 稳定期 stationaryphase 又称 恒定期或最高生长期1 特点 生长速率常数R 0 即新繁殖的细胞数与衰亡相等 菌体产量达到了最高点 细胞开始积累储藏物质 合成次生代谢产物 芽孢菌开始形成芽孢 2 产生原因 营养物尤其是生长限制因子的耗尽营养物的比例失调 如碳氮比不合适 有害代谢废物的积累 酸 醇 毒素等 理化条件 pH 氧化还原势等 不合适 发酵生产形成的重要时期 抗生素 氨基酸等 生产上应尽量延长此期 提高产量 措施如下 补充营养物质 补料 调pH调整温度 稳定期细胞数目及产物积累达到最高 3 应用意义 4 衰亡期 declinephase 1 特点 群体呈 负生长 细胞常出现多形态 菌体死亡 并发生自溶 有的会进一步合成或释放对人类有益的抗生素等次生代谢物 释放芽孢 衰亡期比其他各时期时间长 它的长短也与菌种和环境条件有关 2 产生原因 生长条件的进一步恶化 使细胞内的分解代谢大大超过合成代谢 继而导致菌体的死亡 什么时期菌体代谢产物最多 什么时期细菌细胞代谢活性最强 什么时候细菌细胞总数最多 什么时期细菌细胞生长速度最快 什么时期世代时间短而稳定 对数生长期 稳定期 稳定期 对数生长期 对数生长期 小结 三 微生物的连续培养 continuousculture 分批培养 batchculture 将微生物置于一定容积的定量的培养基中培养 培养基一次性加入 不再补充和更换 最后一次性收获 连续培养 continuousculture 在微生物培养的过程中 不断地供给新鲜的营养物质 同时排除含菌体及代谢产物的发酵液 让培养的微生物长时间地处于对数生长期 以利于微生物的增殖速度和代谢活性处于某种稳定状态 原理 当微生物在单批培养方式下生长达到对数期后期时 一方面以一定的速度流进新鲜培养基并搅拌 另一方面以溢流方式流出培养液 使培养物达到动态平衡 其中的微生物就能长期保持对数期的平衡生长状态和稳定的生长速率 一 连续培养原理 连续培养器 按控制方式分按培养器的级数分按细胞状态分按用途分 内控制 控制菌体密度 恒浊器外控制 控制培养液流速 以控制生长速率 恒化器 单级连续培养器多级连续培养器 一般连续培养器固定化细胞连续培养器 实验室科研用 连续培养器发酵生产用 连续发酵罐 二 连续培养器 菌体生成器产物合成器 三 连续培养技术 恒化连续培养 概念 以恒定流速使营养物质浓度恒定而保持细菌生长速率恒定的方法 原理 通过控制某一种营养物浓度 如碳 氮源 生长因子等 使其始终成为生长限制因子 而达到控制培养液流速保持不变 并使微生物始终在低于其最高生长速率条件下进行生长繁殖 特点 维持营养成分的亚适量 控制微生物生长速率 菌体生长速率恒定 菌体均一 密度稳定 产量低于最高菌体产量 应用范围 实验室科学研究 应用范围 实验室科学研究 与生长速率相关的各种理论研究 概念 通过调节培养基流速 使培养液浊度保持恒定的连续培养方法 原理 以光电控制系统测定培养器内微生物的生长密度 从而调节新鲜培养基流入的速度来维持菌浓度不变 即浊度不变 当浊度高时 使新鲜培养基的流速加快 浊度降低 则减慢培养基的流速 特点 基质过量 微生物始终以最高速率进行生长 并可在允许范围内控制不同的菌体密度 但工艺复杂 烦琐 四 连续培养技术 恒浊培养 四 连续培养技术 恒浊培养 使用范围 用于生产大量菌体 生产与菌体生长相平行的某些代谢产物 如乳酸 乙醇等 恒浊器与恒化器的比较 五 连续培养优缺点 1 优点 高效 简化了操作自控 便于各种仪表进行自动控制产品质量稳定节约大量动力 人力 水和蒸汽 2 缺点 菌种易于退化 易于遭到杂菌污染 营养物利用率低于单批培养 连续发酵 一般只能维持数月 2年 第三节影响微生物生长的环境条件 一 温度对微生物生长的影响二 氧气对微生物生长的影响三 pH值对微生物生长的影响 一 温度对微生物生长的影响 影响酶活性影响细胞膜的流动性影响物质的溶解度 一 温度对微生物的影响具体表现在 从微生物整体来看 生长的温度范围一般在 10 100 极端下限为 30 极端上限为105 150 但对于特定的某一种微生物 只能在一定温度范围内生长 在这个范围内 每种微生物都有自己的生长温度三基点 即最低 最适 最高生长温度 二 微生物生长的三个温度基点 低温型微生物 嗜冷菌 20oC 中温型微生物 嗜温菌 20 45oC 高温型微生物 嗜热菌 50 60oC 嗜高热微生物 超嗜热菌 65 100oC 根据微生物的最适生长温度的不同 可将微生物划为以下几个类型 三 微生物生长温度类型 1 高温对微生物的影响高温下蛋白质不可逆变性 膜受热出现小孔 破坏细胞结构 溶菌 当温度过低 造成微生物细胞冻结时 有的微生物会死亡 有些则并不死亡 四 高温与低温对微生物的影响 2 低温对微生物的影响 当环境温度低于微生物的最适生长温度时 微生物的生长繁殖停止 当微生物的原生质结构并未破坏时 不会很快造成死亡并能在较长时间内保持活力 当温度提高时 可以恢复正常的生命活动 微生物对氧的需要和耐受力在不同的类群中变化很大 根据微生物与氧的关系 可把它们分为几种类群 专性好氧菌好氧菌兼性厌氧菌微好氧菌耐氧厌氧菌厌氧菌 严格 厌氧菌 二 氧气对微生物生长的影响 专性好氧菌 strictaerobe 必须在有较高浓度分子氧的条件下才能生长的微生物 特点 有完整的呼吸链 以分子氧作为最终氢受体 细胞含有超氧化物歧化酶 SOD 和过氧化氢酶 微好氧菌 microaerophilicbacteria 只能在较低的氧分压下才能正常生长的微生物 特点 通过呼吸链并以氧为最终氢受体而产能 耐氧菌 aerotolerantanaerobe 可在分子氧存在下进行厌氧生活的微生物 特点 1 生活不需要氧 分子氧也对它无毒害 2 不具有呼吸链 依靠专性发酵获得能量 3 细胞内存在SOD和过氧化物酶 但缺乏过氧化氢酶 在有氧或无氧条件下均能生长 但有氧情况下生长得更好的微生物 特点 在有氧时靠呼吸产能 无氧时借发酵或无氧呼吸产能 细胞含有SOD和过氧化氢酶 兼性厌氧菌 facultativeaerobe 厌氧菌 anaerobe 分子氧对它有毒害 短期接触空气 也会抑制其生长甚至致死 在空气或含有10 CO2的空气中 在固体培养基表面上不能生长 只有在其深层的无氧或低氧化还原电势的环境下才能生长 生命活动所需能量通过发酵 无氧呼吸 循环光合磷酸化或甲烷发酵提供 细胞内缺乏SOD和细胞色素氧化酶 大多数还缺乏过氧化氢酶 特点 H2O O22O2 2H O2 H2O22H2O O2 eO2 O2 自由基 12 SOD好氧生物和耐氧细菌 过氧化氢酶好氧生物 过氧化物酶NADH2NAD耐氧菌 厌氧菌氧毒害的机制 超氧化物歧化酶SOD学说 破坏各种重要的生物大分子和膜 形成其它活性氧化物 穿过细胞膜于铁离子催化下生成氧化性更强的羟基自由基 影响膜表面电荷的性质及膜的通透性 进而影响对物质的吸收能力 改变酶活性 酶促反应的速率及代谢途径环境pH值还影响培养基中营养物质的离子化程度 从而影响营养物质吸收 三 pH值与微生物生长的相互影响 一 环境pH值对微生物生长的影响 水杨酸在酸性条件下 易电离 易吸收 毒性强在碱性或中性条件下不易电离 不易吸收 微生物的生长pH值范围极广 从pH10都有微生物能生长 但是绝大多数种类都生活在pH5 0 9 0之间 微生物生长的pH值三基点 各种微生物都有其生长的最低 最适和最高pH值 低于最低 或超过最高生长pH值时 微生物生长受抑制或导致死亡 不同的微生物最适生长的pH值不同 根据微生物生长的最适pH值 将微生物分为 二 不同微生物对pH要求不同 嗜碱微生物嗜中性微生物嗜酸微生物 一些微生物生长的pH值范围 三 微生物的生命活动对环境pH值的影响 培养过程中调节pH值的措施 过酸时 加入碱或适量氮源 提高通气量 过碱时 加入酸或适量碳源 降低通气量 微生物在生长过程中也会使外界环境的pH值发生改变 第四节微生物生长繁殖的控制 控制有害菌的措施 杀菌 抑菌 除菌 消毒 部分杀灭 灭菌 彻底杀灭 防腐 抑制霉腐微生物 化疗 抑制宿主体内病原菌 杀菌 溶菌 几个基本概念 灭菌 sterilization 采用强烈的理化因素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 杀菌 菌体虽死 形体尚存溶菌 菌体杀死后 细胞团自发溶解 裂解而消失的现象消毒 disinfection 采用较温和的理化因素 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 antisepsis 利用理化因素完全抑制霉腐微生物的生长繁殖 从而达到防止物品发生霉腐的措施 称为防腐 化疗 chemotheraphy 即化学治疗 利用具有高度选择毒力的化学物质抑制宿主体内病原微生物的生长繁殖 以达到治疗该传染病的一种措施 灭菌 消毒 防腐和化疗的比较 是最常用的物理方法 高温可引起蛋白质 核酸等活性大分子氧化或变性失活而导致微生物死亡 一 常用的灭菌 消毒 抑菌及除菌的物理方法 一 温度 1 高温灭菌 消毒 法 1 干热灭菌法 dryheatsterilization 焚烧法 incineration 是将被灭菌物品在火焰中燃烧 使所有的物质碳化 特点 简单 彻底 但对被灭菌物品的破坏极大 适用范围 无经济价值的物品灭菌 及不怕烧的实验器具 如接种环 镊子 试管或三角瓶口的灭菌等 干燥热空气灭菌法 hot airoven 将物品放入烘箱内 然后升温至150 170 维持1 2小时 特点 由于空气传热穿透力差 菌体在脱水状态下不易杀死 所以温度高 时间长 适用范围 玻璃 陶瓷和金属物品的灭菌 不适合液体样品 棉花 纸张 纤维和橡胶类物质的灭菌 2 湿热法 moistheatsterilization 特点 温度低 时间短 灭菌效果好 在相同的温度下 湿热的效力比干热灭菌好 热蒸汽对细胞成分的破坏作用强热蒸汽比热空气穿透力强 能更有效的杀灭微生物 蒸汽存在潜热 故可迅速提高灭菌物体的温度 利用水的沸点随水蒸气压力的增加而上升 以达到100 以上高温灭菌的方法 方法 121 1kg cm2或15磅 英寸2 维持15 20min 115 0 75kg cm2或11磅 英寸2 35min 应根据灭菌物品的性质或成分选择灭菌温度例如 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115 适用 耐高温物品 玻璃仪器 含水或不含水的物品 高压蒸汽灭菌法 高压蒸汽灭菌锅 注意事项 排净冷空气 灭菌终了 缓慢降压 灭菌结束 趁热取出物品 将水加热至100 煮沸15min 30min 可杀死所有营养细胞和部分芽孢 达到消毒物的目的 适用范围 水 注射器 针头 家庭餐具 将待灭菌物品在80 100 蒸煮15 60min 冷却后搁置室温 28 37 下过夜 并重复以上过程三遍以上 适用范围 不耐高温的物品灭菌 如不适于高压灭菌的特殊培养基 药品的灭菌 缺点 麻烦 费时 煮沸消毒法 间歇灭菌法 用较低的温度来杀死其中的病源微生物 这样既保持食品的营养风味 又进行了消毒 低温维持法 63 30min高温瞬时法 72 15s处理牛奶超高温巴斯德灭菌法让液体食品停留在140 左右2 4s 急剧冷却至75 经匀质化后冷却至20 巴斯德消毒法 Pasteurization 高温瞬间巴斯德消毒法的操作流程图 低温 是通过降低酶反应速度使微生物生长受到抑制 冷藏法 5 微生物斜面菌种放置冷藏箱中可保存数周至数月而不衰竭死亡 食品保鲜冷冻法 食品工业中采用 10 左右的冷冻温度较长时间地保藏食品 冷冻法也可用作菌种保藏 但所需温度更低 如 80 低温冰箱 或 78 干冰 或 196 液氮中冷冻保存 2 低温抑菌 采用滤孔比细菌还小的筛子或滤膜作成各种过滤器 当空气或液体流经筛子或滤膜时 微生物不能通过滤孔而被阻留在一侧 从而达到灭菌的目的 滤器孔径 常用0 22 m 0 45 m 应用 对于含酶 血清 维生素和氨基酸等热敏物质除菌 二 过滤除菌法 但不能除去病毒 支原体和衣原体 用于滤过除菌的各式滤器 紫外线灭菌使用260 280nm紫外线杀菌效果最好 若以面积计算 一般30W的紫外灯可用于15M2的房间消毒紫外灯可用于房间消毒 照射时间为20 30分钟 有效照射距离为1米左右 射线灭菌Co60放射性元素可放出 射线 其优点 每次可灭菌较多的物品 尤其是密封的物品 不耐热的物品 医用的一次性塑料用品就是用CO60照射灭菌的 三 辐射 二 常用的控菌方法 消毒剂 可以抑制或杀灭微生物 但对人体也可能产生有害作用的化学试剂 主要用于抑制或杀灭物体表面 器械 排泄物和环境中的微生物 一 消毒剂和防腐剂 HgCl2 CuSO4 碘液 氯气 乙烯氧化物 甲醛剂 臭氧 防腐剂 可以抑制或阻止微生物生长 但对人体或动物体的毒性较低的化学药剂 用于肌体表面 如皮肤 粘膜 伤口等处防止感染 也有的用于食品 饮料药品的防腐作用 有机汞 0 1 1 硝酸银 碘液 70 乙醇 3 过氧化氢 低温 利用4 以下的各种低温以保藏食物 药品 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方法 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到防霉作用 高渗 通过盐渍或糖渍达到高渗 高酸度 如泡菜 酸菜等 防腐剂 苯甲酸 山梨酸 脱氢醋酸等 二 防腐的措施 三 常用的消毒防腐剂及其应用 1 醇类使用浓度 70 75 作用原理 乙醇脱水 脱脂 蛋白质变性应用范围 皮肤 器皿 2 醛类使用浓度 0 5 10 甲醛 40 甲醛 福尔马林 作用原理 蛋白质变性应用范围 房间 物品消毒 防腐剂 不能用无水乙醇 3 酚类使用浓度 0 5 石炭酸 3 5 石炭酸 3 5 来苏儿作用原理 破坏细胞膜 蛋白质变性应用范围 皮肤 地面 器具 4 氧化剂使用浓度 0 1 高锰酸钾 3 过氧化氢 0 2 0 5 过氧乙酸作用原理 氧化蛋白质活性基团 酶失活应用范围 0 1 高锰酸钾 皮肤 水果 蔬菜3 过氧化氢 皮肤 物品表面0 2 0 5 过氧乙酸 水果 蔬菜 塑料等 甲酚和肥皂的混合液 5 重金属盐类使用浓度 0 05 0 1 升汞 HgCl2 2 红汞 0 1 1 硝酸银 0 1 0 5 硫酸铜作用原理 沉淀蛋白 蛋白质变性 酶失活应用范围 0 05 0 1 升汞 非金属器皿2 红汞 皮肤 粘膜 伤口0 1 1 硝酸银 皮肤 新生儿眼睛0 1 0 5 硫酸铜 防治植物病害 不能与碘酒同时使用 6 表面活性剂使用浓度 0 05 0 1 新洁尔灭 肥皂作用原理 破坏细胞膜 蛋白质变性应用范围 0 05 0 1 新洁尔灭 皮肤 粘膜 器械肥皂 皮肤 金属 棉织品 塑料 7 卤素及其化合物使用浓度 0 2 0 5mg L氯气 10 20 漂白粉0 5 1 漂白粉 2 5 碘酒作用原理 破坏细胞膜 蛋白质应用范围 0 2 0 5mg L氯气 饮水 游泳池水10 20 漂白粉 地面0 5 1 漂白粉 水 空气等2 5 碘酒 皮肤 9 酸碱类名称 生石灰 醋酸作用原理 蛋白质变性 破坏细胞膜应用范围 生石灰 排泄物 地面醋酸 房间 化学消毒剂的应用 病人排泄物与分泌物 20 漂白粉 5 石炭酸 2 来苏儿皮肤 2 5 碘酒 70 乙醇 2 红汞黏膜 眼结膜 1 硝酸银 2 蛋白银口腔 3 过氧化氢生殖泌尿道 0 01 0 1 洗必泰 双氯苯双胍己烷 0 1 高锰酸钾饮水 氯气 漂白粉厕所 生石灰空气 甲醛熏蒸法 过氧乙酸熏蒸法手 0 2 0 4 过氧乙酸浸泡 70 乙醇擦洗 概念 是指那些能够特异性地作用于某些微生物并具有选择毒性的化学药剂 对人体几乎没有什么毒性或毒性很小 可用作治疗微生物引起的疾病 既适用于涂抹肌体表面 也始于通过口服或注射吸收到体内 种类 抗代谢药物 人工合成的 抗生素 微生物所产生的 四 化学治疗剂 1 抗代谢类药物 生长因子类似物 概念 是指一类在化学结构上与细胞内必要代谢物的结构相似 并可干扰正常代谢活动的化学物质 如 磺胺类药物 机理 作为细菌细胞基本生长因子的竞争性抑制剂 与相应酶竞争性结合 而阻止微生物对生长因子的利用 因而可以抑制微生物的生长 种类 磺胺药 对氨基本甲酸 PABA 6 巯基嘌呤 嘌呤 5 甲基色氨酸 氨基酸 异烟肼 吡哆醇 只有当正常代谢产物的量少或不存在时 抗代谢物才有用 对氨基苯甲酸 PABA 正常代谢物 磺胺 代谢物拮抗物 磺胺类药物的杀菌机制 PABA代谢类似物 二氢叶酸 二氢叶酸合成酶 二氢叶酸还原酶 四氢叶酸 辅酶F 核酸合成 细菌体内合成叶酸 二氢蝶啶 二氢蝶酸 二氢蝶酸合成酶 二氢叶酸 二氢叶酸合成酶 二氢叶酸还原酶 四氢叶酸 辅酶F 核酸合成 磺胺药 TMP TMP 三甲基苄二氨嘧啶 磺胺增效剂 细菌体内叶酸合成受阻 二氢蝶啶 二氢蝶酸 二氢蝶酸合成酶 PABA 假二氢叶酸 2 抗生素 概念 抗生素 微生物在其生命过程中所产生的一类低分子量代谢产物 在很低浓度下就能抑制或杀死其它微生物的生长 抗菌谱 抗生素的作用对象有一定范围 这种作用范围称该抗生素的抗菌谱 广谱 对多种微生物有作用 如 氯霉素 四环素 窄谱 仅对某一类微生物有作用 如 青霉素 作用机制 1 抑制细胞壁的合成 如 青霉素 万古霉素等 2 破坏细胞膜功能 如 多粘菌素可作用于膜磷脂使膜溶解 3 抑制蛋白质合成 如 氯霉素 四环素 链霉素等 4 干扰核酸代谢 如 利福霉素 新生霉素 1 抑制细胞壁合成 TMP 磺胺药 PAPB 细胞膜 多粘菌素短杆菌肽 链霉素卡那霉素四环素 3 抑制蛋白质合成 红霉素氯霉素 2 抑制RNA合成 2 抑制DNA解旋酶 诺氟沙星新生霉素 主要抗生素和化学治疗剂的作用模型 利福霉素利福平 3 抑制蛋白质合成 4 干扰细胞膜合成 5 抑制细胞代谢 菌体产生一种能使药物失去活性的酶改变膜的透性而导致药物不能透过细胞被药物作用的部位加以修饰和改变形成救护途径通过主动外排系统把进入细胞的药物泵出细胞外 3 微生物抗药性 对药物的适应性即是抗药性 抗药性主要表现 产生机制 抗青霉素菌株产生一种 内酰胺酶 使青霉素的核心结构中的 内酰胺环开裂 而失去抑菌作用 委内瑞拉链霉菌可通过改变膜的透性 阻止四环素进入细胞 大肠杆菌的突变株的30S核糖体亚基发生改变 不再与链霉素结合 从而使其失活 即通过被药物阻断的代谢途径发生变异 而能合成原来的产物的新途径 如抗药菌株可产生某些代谢途径 将药物变成衍生物 该药物衍生物的外渗速度比该药物渗入速度更快 关于表面消毒剂 化学杀菌剂或化学治疗剂的药效和毒性的3个指标 最低抑制浓度 MIC 评定某化学药物药效强弱的指标 指在一定的条件下 某化学药剂抑制特定微生物的最低浓度 半数致死量 LD50 评定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 实验动物时的剂量 最低致死量 MLD 评定某药物毒性强弱指标 指在一定条件下 某化学药剂能引起实验动物群体100 死亡率的最低剂量 生长及其控制 纯培养分离的方法 生长的测定方法 生长量的测定法 细胞数目的检测法 生长规律 同步培养的定义及方法 群体生长 典型的生长曲线 定义及各个时期的特点 生长 连续培养 影响生长环境条件 温度 嗜冷 嗜温 嗜热 超嗜热菌 氧气 专性好氧菌 微好氧菌 兼性厌氧菌 耐氧菌 厌氧菌 pH值 嗜碱 嗜中性 嗜酸微生物 知识结构 温度 高温灭菌 消毒 法 控制 干热灭菌法 焚烧法 干燥热空气灭菌法 湿热法 高压蒸汽灭菌法 煮沸消毒法 间歇灭菌法 巴斯德消毒法 低温抑菌 冷藏法 冷冻法 过滤 辐射 紫外线灭菌 射线灭菌 防腐 低温 缺氧 干燥 高渗 高酸度 防腐剂 消毒防腐剂 醇类 醛类 酚类 氧化剂 重金属盐类 表面活性剂 卤素及其化合物 染料 酸碱类 化学治疗剂 抗代谢药物 抗生素 作用机制 抗药性产生