微生物学第三章消毒与灭菌ppt课件

第三章 消毒与灭菌 微生物有比其他生物更大的表面积 极高的代谢率 惊人的繁殖速度和明显的适应能力 用控制微生物的生长的方法来减少它们对营养资源的破坏 如食物的腐烂 人与动物的疾病等 物理化学生物 概念 灭菌 Sterilization 杀死物体上所有微生物的方法 包括杀灭所有细菌芽孢 霉菌孢子在内的全部病原微生物和非病原微生物 消毒 Disinfection 杀灭物体上的病原微生物的方法 叫消毒 消毒只要求达到消灭传染性的目的 而对非病原微生物及其芽孢 孢子并不严格要求全部杀死 防腐 Antisepsis 或抑菌 指阻止或抑制物品上微生物生长繁殖的方法 微生物不一定死亡 无菌 asepsis 指没有活的微生物的状态 无菌操作 是指防止或杜绝任何微生物进入动物机体或其他物体的方法 方法 第一节物理消毒灭菌法 控制温度 高温 低温 干燥渗透压辅射微波声波滤过 温度是微生物生长繁殖的重要因素 最适温度 微生物繁殖最快 最盛 并能将它的生活机能充分地表现出来的温度 最高温度 能够生长的最高温度 最低温度 能够生长的最低温度 一 温度与热力灭菌法 最适温度 最低温度 最高温度 细菌生长繁殖 细菌死亡 细菌休眠 根据微生物对温度的适应性可分为 嗜冷菌嗜温菌嗜热菌 生长温度范围 1 热力灭菌法 高温杀菌原理 高温可引起菌体蛋白质 核酸酶系统破坏蛋白质受热变性 氢键破坏 失去生物活性 热力灭菌法 干热灭菌法湿热灭菌法 火焰灭菌法热空气灭菌法 煮沸灭菌流通蒸气灭菌法巴氏消毒法高压蒸气灭菌法 干热灭菌法 火焰灭菌法 酒精灯 以火焰直接灼烧杀死物体中的全部微生物的方法 灼烧焚烧 热空气灭菌法 干烤箱 适用于高温下不损坏 不变质的物品 需在160 维持1 2小时 才能达到杀死所有微生物及其芽孢 孢子的目的 湿热灭菌法 煮沸灭菌100 煮沸10 20分钟 可杀死所有细菌繁殖体 芽孢常需煮沸1 2h才能杀死 水中加入2 碳酸钠或2 5 石炭酸增强灭菌效果 流通蒸气灭菌 利用蒸汽在蒸笼或流通蒸汽灭菌器内杀死细菌的方法 100 30分钟 杀死细菌繁殖体 间歇灭菌法 含糖培养基 血清培养基 第一天 100 30分钟 杀死细菌繁殖体 37 过夜培养 芽孢发芽为繁殖体 第二天 100 30分钟 杀死细菌繁殖体 37 过夜培养 残余的芽孢发芽为繁殖体 第三天 100 30分钟 杀死所有微生物 巴氏消毒法 最大限度地消灭病原体 尽可能少地损害食品的营养物质 常用于牛乳及一些饮料 低温维持巴氏消毒法 LTH 63 65 30分钟 高温短时间巴氏消毒法 HTST 71 72 15秒 超高温巴氏消毒法 UHT 132 1 2秒 高压蒸气灭菌法 121 3 15磅压力 英寸2 20 30分115 10磅压力 英寸2 20 30分 含葡萄糖培养基 影响高温杀菌作用的因素 微生物的类型菌龄及发育时温度加热的温度和时间细菌的浓度介质的性质 几种细菌的致死温度及时间 几种细菌芽胞的致死温度及时间 菌龄及发育时温度 对数生长期比老龄菌抵抗力低 芽胞最适形成比最高时抵抗力大 加热的温度和时间 60 30分 70 10 15分 80 100 立即 几分钟热毙点 是指一定时间内杀死某菌所需的温度 热毙时 是指一定温度下杀死某菌所需的时间 温度对一种嗜中温菌存活力的影响 细菌的浓度 浓度越大 杀死最后一个细菌所需时间愈长 介质的性质 细菌在非水介质中 比水作介质时对热的抵抗力大水分 2 4 石炭酸 油类 干焦空气 不同介质对微生物抗热力的影响 2 低温抑菌法 低温可降低微生物代谢的速度 大多数微生物对低温有很强的抵抗力一般的 4 10 淋球菌 脑膜炎球菌 流行感冒杆菌敏感 伤寒杆菌 白喉杆菌耐低温冷冻干燥 采用迅速冷冻和抽真空除水 为什么低温保存微生物时必须迅速冷冻 原因是 1 冰结晶扰乱胞浆胶体状态 2 刺伤菌体胞膜 胞壁 3 迅速冰冻 水分形成均匀的玻璃样状态 二 辅射灭菌法 可见光线的影响日光的影响紫外线的影响电离辐射的影响放射性同位素对微生物的影响红外线微波 可见光线的影响 长时间暴露于光线中 其代谢与繁殖均可受影响而递增 光感作用 photosensitization 某些染料能增强可见光的杀菌作用 一般在有氧条件下才出现光感作用 G 菌比G 菌对光感作用敏感 伊红 美兰和汞溴红只作用于G 菌 沙黄只作用于G 菌 日光的影响 直射阳光有强烈的杀菌作用 是天然的杀菌因素 细菌 0 5 几个小时炭疽杆菌芽胞 20小时 紫外线的影响 紫外线波长 13 6 400nm 杀菌波长 200 300nm 265 266nm杀菌力最强 紫外线杀菌灯253 7nm 紫外线穿透力较弱 只适用于空气及表面杀菌表面 G 菌 敏感 葡萄球菌和链球菌 抵抗力大 5 10倍 芽胞 病毒抵抗力大 紫外线对微生物的作用机理 DNA分子吸收260nm左右的紫外光 同一股DNA链上相邻的胸腺嘧啶通过共价链结合形成胸腺嘧啶二聚体 影响DNA复制与转录时的正常碱基配对 引起致死性突变而死亡 光复活作用 细菌受致死量的紫外线照射后 3h以内若再以可见光照射 则部分细菌又恢复活力 这种现象称为光复活作用 photoreactivatio 原理 细菌所具有的光裂解酶和经紫外线照射过的DNA在黑暗中结合 在可见光作用下 酶与DNA又复解离 使形成胸腺嘧啶二聚体的DNA分子又恢复为正常的分子结构 光复活作用 最有效波长510nm 电离辐射 放射性同位素的射线 射线 X射线 高能质子 中子在足够剂量时 对各种细菌均有致死作用 常用X射线 射线 射线主要用于塑料制品 食品 饲料等的消毒 放射性同位素对微生物的影响 放射性同位素在微生物学中的应用微生物的诱变 红外线灭菌 利用红外线烤箱灭菌 主要利用红外线的加热效应 效果与干热灭菌类似 主要用于医疗器械的灭菌 微波 微波 microwave 是一种波长为1mm至1m的超高频电磁波 微波灭菌主要利用微波的加热作用灭菌 主要用于食品 维生素 中药丸剂的灭菌 常用微波频率为915 2450MHz 三 超声波杀菌法 20000 200000Hz的声波称为超声波 对大多数微生物有杀伤作用 实验室常用超声波进行菌体裂解试验 四 滤过除菌 滤过除菌是通过机械 物理阻留作用将液体或空气中的细菌等微生物除去的方法 特殊培养基 血清 毒素 抗毒素 抗生素 维生素 氨基酸 糖培养液等常用滤过除菌 滤膜孔径常用的有两种 0 45 m 0 20 m 空气洁净度等级 五 干燥抑菌法 水分 媒质 微生物新陈代谢过程中不可缺少的成分 代谢障碍 菌体蛋白变性或盐类浓度增高而逐渐导致死亡 淋球菌 鼻疽杆菌 几天 不耐干燥结核杆菌 90天芽胞 孢子 数年至数十年 六 高渗抑菌灭菌法 质壁分离 菌体置于高渗溶液中菌体内的水分向外渗出 胞浆因高度脱水而浓缩 并与细胞壁脱离 胞浆压出 菌体置于低渗溶液中 菌体吸收水分 最终菌体膨大甚至破裂 高盐高糖抑菌 第二节化学消毒灭菌法 用于体外杀灭病原微生物的化学药物称为消毒剂 disinfectant 用于抑制微生物生长繁殖的化学药品称为防腐剂 antispetic 或抑菌剂 bacteriostat 消毒剂在低浓度时只能抑菌 而防腐剂在高浓度时也能杀菌 二者之间无明显界限 统称为防腐消毒剂 消毒剂只能体外使用 消毒剂分类 一 酸类 氢离子 二 碱类 OH 三 重金属 四 氧化剂 五 卤素 六 酚类 七 醇类 八 醛类 九 染料 十 表面活性剂 十一 胆汁和胆酸盐 选择消毒剂应考虑的因素 应具有强大的杀菌力易溶水 使用方便 价格低性质稳定 便于贮存 安全对动物体应毒性小 无残留杀菌力不受有机物影响 影响消毒剂作用的因素 药物性质 一般认为化学消毒剂的作用是没有选择性药物浓度 一般浓度愈大 对微生物毒害作用愈强 但酒精有一定限度 70 75 作用时间微生物的种类及其数量温度pH有机物的存在药物的相互拮抗 化学治疗剂对微生物的作用 用于消除宿主体内病原微生物和其他寄生物的化学药品称为化学治疗剂 chemotherapeuticagent 第三节生物因素对微生物的影响 一 抗菌素对微生物的影响二 细菌素对微生物的作用三 噬菌体对微生物的作用 一 抗菌素对微生物的影响 抗菌素 是由某些微生物 真菌 放线菌或细菌 产生的一类能抑制或杀死另一些微生物的物质 抗生素的抗菌作用主要是干扰细菌的代谢过程 干扰细菌细胞壁的合成损伤细胞膜而影响其通透性影响菌体蛋白的合成影响细菌核酸的合成 细菌抗生素作用机制 二 细菌素对微生物的作用 细菌素是由某种细菌产生的一种具有杀菌作用的蛋白质 它主要作用于与它同种的其他菌株的细菌以及与它亲缘关系相近的细菌 如大肠菌素 植物杀菌素 某些植物中存在的杀菌物质 三 噬菌体对微生物的作用 噬菌体 phage 是指寄生于微生物 细菌 霉形体 螺旋体 放线菌以及蓝细菌等 中的病毒 烈性噬菌体 virulentphage 凡能使大量敏感细菌迅速裂解引起溶菌反应的噬菌体 温和噬菌体 temperatephage 有些噬菌体侵入菌体后 将其基因整合于细菌的基因组中 与细菌DNA一起复制 并随细菌的分裂而传给后代 因此 这种温和噬菌体的侵入并不引起宿主细胞裂解 这种现象称为溶原性或溶原现象 引起溶原性的噬菌体也称为溶原性噬菌体 lysogenicphage 前噬菌体 prophage 整合到细菌DNA上的噬菌体基因称为前噬菌体 溶原性细菌 lysogenicbacterium 带有前噬菌体的细菌称为溶原性细菌 噬菌体的应用 细菌的鉴定与分型检测未知细菌作为分子生物学研究的工具 第四节兽医微生物实验室的生物安全 生物安全实验室 生物安全实验室 biosafetylabor