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1、第五章 环境因素对微生物的影响,第一节 物理因素对微生物的影响 第二节 化学因素对微生物的影响 第三节 生物因素对微生物的影响,微生物多为单细胞生物，具有表面积大、新陈代谢率高、繁殖快、适应能力强以及易变异等特点，故其生命活动极易受外界环境条件的影响。了解外界环境因素对微生物的影响，以便控制外界因素，达到充分利用微生物有利的一面，消灭其有害的一面，这无论在理论上还是在实践上都具有重要意义。,概 述,本章着重介绍物理、化学、生物学因素对微生物的抑制或杀灭作用以及消毒灭菌方法，在具体讨论这些内容之前，先简要介绍几个基本概念：,动物微生物课程组,概 述,杀菌作用：指某些物质或因素具有杀灭微生物的作用
2、。 抑菌作用：指某些物质或因素具有阻碍微生物生长繁殖的作用，即抑菌作用。 抗菌作用：指某些药物或因素具有抑制或杀灭微生物的作用。 无菌法：系指杜绝任何病原性或非病原微生物进入动物机体或其他物体的方法。,第一节 物理因素,一温度因素对微生物的影响 生长温度范围：腐生菌广 病原性窄 。,第一节 物理因素,（一）高温对微生物的影响： 高温对微生物有明显杀灭作用。高温灭菌是应用最早、效果最好、应用范围最广的灭菌方法。 生物对高温的抵抗力视其种类、发育阶段、温度高低与作用时间而异。 1.影响高温杀菌作用的因素： （1）微生物的类型： 细菌芽胞无芽胞细菌 或 繁殖体；嗜热菌 嗜温 嗜冷 肉毒、破伤3h，无
3、芽胞细菌、真菌和繁殖体、病毒 6070 10分钟,第一节 物理因素,（2）菌龄及发育时的温度： 老龄菌 对数期菌 （3）加热的温度和时间：测定微生物的高温的抵抗力 热毙点：一定时间内杀灭一定量的细菌所需的温度。 热毙时：一定温度下杀灭一定量的细菌所需的时间。 无芽胞杆菌（伤寒、结核）6263 2030分钟 一般细菌6070 30分钟 100 几分钟 （4）细菌的浓度 浓度大时间长 （5）介质：水 在一定范围内，水分越多杀灭细菌所需温度越低，芽胞水分少耐热。,第一节 物理因素,2.高温杀菌原理： 蛋白质、核酸、酶 氢键破裂 蛋白质变性凝固 失去生物学活性 3.热力杀菌法：,干热灭菌,湿热灭菌,（
4、1 ）干热灭菌 焚烧灭菌法：常用于废弃物、病畜尸体等处理。 烧灼灭菌法：是直接火焰灭菌，如接种环、试管口等的灭菌。 烘烤灭菌法：利用干燥烘箱以热空气进行灭菌的一种方法。适用于高温下不变质、不损坏等物品的灭菌，如玻璃器皿、金属制品等。由于热空气穿透力较低，因此需加热到160维持1-2小时才能达到灭菌目的。,（2） 湿热灭菌 在同温度下，湿热灭菌的效果比干热灭菌好；因为： 蛋白质在含水多的环境中遇热容易凝固，湿热灭菌时，菌体蛋白质吸收水分，从而加速了蛋白质的凝固变性。 湿热传导快，穿透性强,可使灭菌对象内部温度迅速提高。 湿热灭菌时，蒸气接触到物体表面即凝集成水，同时放出潜热，这种潜热能迅速提高灭
5、菌物体的温度。 湿热灭菌法分为： 煮沸法，流通蒸汽灭菌法，间歇灭菌法 巴氏消毒法，高压蒸汽灭菌法,A、煮沸法 物品在水中煮沸10-20min，可杀死所有绝大多数病原微生物和一切细菌繁殖体。但芽胞抗煮沸能力较强, 有的需煮沸几个小时才能将其杀灭，适用于玻璃器皿、外科器械等的消毒。 在水中加入12的碳酸钠可提高沸点，既可加强杀芽胞的效果，又能防止金属器械生锈。,B、流通蒸汽灭菌法（常压蒸汽消毒） 用普通蒸笼或流通蒸汽灭菌器，在1个大气压下，用100 左右的水蒸气，经15-20min，即可杀死大多数病原微生物及细菌的繁殖体，但不能杀死芽胞。常用于食品、食具和一些不耐热物品的消毒。,C、间歇灭菌法 是
6、用常压蒸汽反复几次进行灭菌的方法。 主要用于不宜高压灭菌的培养基，不耐热的药物和营养物等。 方法是将待灭菌物品置于蒸锅或流通蒸汽灭菌器内加热到沸腾维持15-30min杀死营养细胞，取出冷却后在37恒温培养24小时，使芽胞萌发，再用此法灭菌，反复三次，即可达到灭菌目的。,D 、巴氏消毒法 是以较低的温度杀灭液体食品及物品中的病原菌或特定微生物，又不破坏其营养成分及有效成分的消毒方法。这样即可杀死病原微生物，又不致损坏营养，可保留食品饮料原有风味。常用于食品（牛奶）、酿造（葡萄酒、啤酒）工业及蜂蜜的消毒。 b) 做法是6365处理30min或71-72处理15min,速冷却至10下，即可杀死其中的
7、结核杆菌或布氏杆菌等。 c) 为节省时间，又达到巴氏消毒的效果，现多用超高温瞬时消毒132下1-2s。,E 、高压蒸汽灭菌法 是湿热灭菌中最好的方法，通常1.05kg/cm2的压力下面（此时温度121）处理1530min。要排冷空气，否则 会形成假压力，虽然压力达到要求，温度却达不到相应温度，而影响灭菌效果。,高压蒸汽灭菌器的用法及其注意事项： 1 在灭菌器内加入适量的水，约至金属隔板处。 2 将灭菌物品包扎好，小心放于隔板上。 3 将盖盖好，扭紧螺旋，关闭气门。 4 接通电源，进行加热。 5 压强指针升至(1.38-2.07) 104Pa时，打开气门，排出器内所留空气，直至排出完毕，关紧气门
8、。 6 压强上至所需压强时，开始计时，达到规定时间后关掉电源。 7 待灭菌器中压力自行降至零时，方可慢慢打开气门，放气、排气完毕后，开盖取出被灭菌物品，气未排完前切不可开盖。 8 对灭菌器进行必要的清洗。,（二）低温对微生物的影响,（1）微生物对低温耐受力很强。低温保存细菌和病毒：（细菌40；病毒2070）。 （2）低温保存微生物时应迅速冷冻，否则扰乱细胞胶体状态，使水分形成结晶，冰结晶还能机械地刺伤菌体胞膜，胞壁;快速冷冻时,水分冻结成均匀的玻璃样状态,损害降低. （3）冷冻真空干燥法：采取迅速冷冻和抽真空除水原理；如冻干疫苗和冻干菌种。 对细菌、真菌不宜长期冰冻保存，避免反复冰冻与融化。,
9、第一节 物理因素,二干燥的影响 不同种类的微生物对干燥的抵抗力差异很大。 巴氏杆菌、鼻疽 几天 结核杆菌 90天 芽胞、孢子 几年或更长 微生物对干燥的抵抗力虽然很强，但在干燥条件下不能生长繁殖。 干燥保存法，食品的盐淹/糖渍达到抑菌的目的，夺去菌体内水分，造成微生物的生理干燥。,三、渗透压 等渗溶液对微生物生长有利 细胞处于低渗液中，细胞会吸水膨胀乃至破裂，称胞浆压出。在制备细菌悬液时采用生理盐水，不用蒸馏水. 细胞处于高渗液中会脱水，引起细胞质和细胞壁分离，称质壁分离，导致死亡。所以常用盐渍法等来抑制微生物生长,保存食物.,第一节 物理因素,第一节 物理因素,四、光线和射线 （一）可见光：
10、一般无大影响 培养基中加入一些染料可增强可见光线的杀菌作用 称光感作用。对原生动物、病毒、细菌、毒素、噬菌体均有灭活作用。 美兰 伊红 对G 较G敏感 汞溴红 沙黄 对 G敏感 某些细菌或病毒经光感作用后，毒性或活力消失，但抗原作用不变制造疫苗或菌苗。,第一节 物理因素,（二）日光 细菌在直射阳光下半小时-数小时 炭疽芽胞 20小时 （三）,紫外线： 136-400nm,杀菌机理：,波长210328nm的紫外线具有杀菌作用265nm者杀菌力最强。,干扰DNA的复制与转录,紫外线穿透力较弱,室内空气和不耐热物品的表面消毒,应用范围：,特点：,影响因素：,紫外线的波长、距离、照射时间； 微生物的种
11、类（G-、G+、芽孢、 病毒）、数量、环境温度和湿度等,第一节 物理因素,（四）X射线和放射性同位素对微生物的影响 1X射线为 高能电磁波 具有杀菌和诱变作用，但杀菌作用较紫外线为弱。波长越短、杀菌力越强 致死量以内的X射线可使微生物发生突变。 2放射性同位素的影响：广泛用于医学 C060 I131 杀菌诱变 一般常用的诱变剂量是以微生物死亡9099.9%的剂量 C060照射引起曲霉，糖化酶活力提高40% R射线照射可育成菌苗和疫苗毒株，消毒培养基、培养器皿。 新的诱变剂快中子、较X、射线具有较大的电离密度，可引起诱变。,第一节 物理因素,五、 超声波对微生物的影响 超声波 9000赫兹/秒
12、可听波 超声波具有杀菌作用芽胞 、小病毒对其不甚敏感，对细菌、酵母、大病毒敏感。 破坏菌体和细胞结构。 消毒，灭菌 提取病毒 诱变,六、滤过除菌法,滤菌器: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。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。,第一节 物理因素,滤菌器,第二节 化学因素对微生物的影响,消毒剂：用于杀灭或抑制病原微生物的化学物质。 各种消毒剂可按其作用水平分为3类： （1）高效消毒剂：可以杀灭一切微生物，包括细菌繁殖体、细菌芽孢、结核杆菌、真菌和病毒等。这类消毒剂又称为灭菌剂。
13、如甲醛、戊二醛、过氧乙酸和环氧乙烷等。 （2）中效消毒剂 除细菌芽孢外，可杀灭各种微生物。如乙醇、酚、含氯消毒剂和碘消毒剂等。 （3）低效消毒剂 可杀灭细菌繁殖体、真菌和有囊膜病毒，但不能杀灭细菌芽孢、结核杆菌和无囊膜病毒。如新洁尔灭、洗必太等。,一 、化学消毒剂的作用原理 1 破坏微生物细胞蛋白 菌体蛋白变性、凝固；破坏蛋白胶体稳定性使其沉淀等。如：酸、碱能使蛋白质沉淀，乙醇使蛋白质变性、凝固。 2 破坏微生物细胞的酶系统 高锰酸钾、过氧化氢、碘酊破坏细菌的酶（可与菌体酶蛋白中的-SH结合，形成二硫键）。 3 改变微生物细胞膜的通透性 新洁尔灭等表面活性剂能损伤细菌的胞壁及胞膜，使细菌胞膜内
14、成分外漏，使细菌死亡。,第二节 化学因素对微生物的影响,常规的消毒剂,第二节 化学因素对微生物的影响,二、常用消毒剂的种类及作用 （一）酸类： H 增加氢离子浓度 影响细菌的吸收、排泄、代谢 使菌体蛋白质、核酸水解，酶类失去活性，死亡 常用的酸类消毒剂有： 1无机消毒剂：硼酸（12%弱、粘膜消毒） 2. 有机消毒剂：甲、醋、乳酸。 如 乳酸2%喷雾或10%加热蒸发,消毒空气,第二节 化学因素对微生物的影响,（二）碱类： OH 水解菌体蛋白和核酸 ，破坏菌体结构和酶 分解菌体中糖类 对碱类抵抗力 芽胞 GG 病毒 对病毒病消毒常用碱类 510%生石灰乳 510%草木灰 23% 烧碱 病毒 芽胞
15、、繁殖体,（三）重金属类,所有重金属盐类对微生物均有毒害作用（与微生物细胞蛋白结合使之变性或沉淀），对人体也有毒害作用，绝不能用于食品防腐或消毒，常用的有： 1. 硫柳汞杀菌力强，毒性小，0.01%溶液是良好的生物制品防腐剂，0.1%溶液用于皮肤手术部位消毒。 2. 2%红汞杀菌作用小，但无刺激性，用于皮肤、黏膜和小创伤部位的涂抹消毒。 3. 0.5%硝酸银：银离子对菌体蛋白和组织蛋白有沉淀作用，因而杀菌力强。常用做眼科防腐药治疗结膜炎。,（四）氧化剂：氧化作用 干扰细菌的酶系统和代谢，主要有： 1 高锰酸钾:0.1%用于皮肤、蔬菜和饲料等的消毒，2-5%的水溶液，作用24h可杀灭细菌芽胞，要
16、现用现配; 2 过氧化氢: 遇有机物分解释放新生态氧而发挥抗菌与除臭作用。3%清洗创伤和溃疡等；并可用于食品消毒 3 过氧乙酸: 无色透明或淡黄色液体。0.1-0.5%能迅速杀死细菌繁殖体、芽胞、真菌和病毒等,但因有较强的腐蚀性和刺激性,使用受到一定的限制.遇火能引起燃烧，使用时应加注意。,（五）卤素：渗透菌体细胞膜，氧化作用。 氟、氯、溴、碘 氟化钠杀灭真菌和病毒。 1、漂白粉:杀菌效果强，10-20%漂白粉乳状液或干粉做畜舍、车辆和排泄物等的消毒,易现用现配; 有损坏衣物、用具和腐蚀金属器皿的作用，使用时要注意。 2 、碘酊:碘穿透力强，杀菌效力高，1:2500碘液可于10min内杀灭炭疽杆菌芽胞。2-5%作术前皮肤消毒。 碘伏:碘与表面活性剂的混合物称为碘伏，其杀菌谱广，对黏膜无刺激性，多用于皮肤消毒。,(六) 醇类：醇类是脂溶剂，通过破坏细胞膜，引起
