微生物与洁净作业知识课件

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1、微生物与 洁净作业知识,贵州天地药业有限责任公司,1,第一部分 微生物知识 第一章 微生物概论,一、什么是微生物 微生物（microorganism, microbe）是一些肉眼看不见的微小生物的总称。包括属于原核类的细菌、放线菌、支原体、立克次氏体、衣原体和蓝细菌（过去称蓝藻或蓝绿藻），属于真核类的真菌（酵母菌和霉菌）、原生动物和显微藻类，以及属于非细胞类的病毒、类病毒和朊病毒等。 微生物千姿百态，有些是腐败性的，即引起食品气味和组织结构发生不良变化。当然有些微生物是有益的，它们可用来生产如奶酪，面包，泡菜，啤酒和葡萄酒。微生物非常小，必须通过显微镜放大约1000 倍才能看到。比如中等大小的

2、细菌，1000个叠加在一起只有句号那么大。想像一下一滴牛奶，每毫升腐败的牛奶中约有5千万个细菌，或者讲每毫升牛奶中细菌总数约为50亿。也就是一滴牛奶中可有含有50亿个细菌。,2,二、微生物的分类 根据微生物有无细胞基本结构、分化程度、化学组成等特点，可分为三大类。 1. 非细胞型微生物 无细胞结构，无产生能量的酶系统，由单一核酸（DNA/RNA）和蛋白质衣壳组成，必须在活细胞内增殖。病毒属于此类微生物。 2. 原核细胞型微生物 细胞核分化程度低，只有DNA盘绕而成的拟核，无核仁和核膜。这类微生物包括细菌、衣原体、支原体、立克次体、螺旋体和放线菌。 3. 真核细胞型微生物 细胞核的分化程度高，有

3、核膜、核仁和染色体，能进行有丝分裂。如真菌、藻类等。,3,三、 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，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，这些具有致病性的微生物，称为病原微生物。如人类的许多传染病（感冒、伤寒、痢疾、结核、脊髄灰质炎、病毒性肝炎等），均是由病原微生物引起的。 从药品生产的卫生学而言，微生物对药品的原料、生产环境和成品的污染是造成生产失败、成品不合格的重要因素。,4,第二章

4、 微生物的类群和形态结构,微生物种类繁多，人们研究得最多、也较深入的主要有细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次体、古菌、真菌、显微藻类、原生动物、病毒、类病毒和朊病毒等。现择要介绍如下： 一、细菌 细菌是一类细胞细而短（细胞直径约0.5m-5m）、结构简单、细胞壁坚韧以二等分裂方式繁殖和水生性较强的原核微生物，分布广泛。 2. 细菌的特殊结构 特殊结构是指某些细菌具有的结构，包括荚膜、鞭毛、菌毛和芽孢，其中芽孢抵抗力最强，灭菌就以杀灭芽孢为依据。,5,1. 细菌的形态与基本结构 观察细菌最常用的仪器是光学显微镜，其大小可以用测微尺在显微镜下测量，一般以微米为单位。细菌按其形态不同，主要分为球菌

5、、杆菌和螺形菌三类。 （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。由于繁殖时分裂平面不同可形成不同的排列方式，分为双球菌、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、细胞质和核质等各种细菌都有，是细菌的基本结构。,6,2. 细菌的特殊结构 特殊结构是指某些细菌具有的结构，包括荚膜、鞭毛、菌毛和芽孢，其中芽孢抵抗力最强，灭菌就以杀灭芽孢为依据。 什么是芽孢？ 某些细菌在一定

6、的环境条件下，胞质脱水浓缩，菌体内部形成一个圆形或椭圆形小体积称芽孢。 芽孢的特点：芽孢是细菌的休眠状态，无繁殖能力。芽孢不直接引起疾病；当环境适宜时，芽孢又能发育成细菌的繁殖体，大量繁殖而致病；一个细菌只能形成一个芽孢，一个芽孢只能形成一个繁殖体；芽孢抵抗力极强在自然界克存活几年甚至几十年，灭菌以杀灭芽孢为依据； 根据芽孢的大小、形态、和在菌体内的位置，可鉴别细菌。,7,8,9,2. 细菌的繁殖 二分裂繁殖是细菌最普遍、最主要的繁殖方式。其繁殖速度很快，大多数细菌约2030分钟繁殖一代，少数细菌繁殖速度较慢，需18小时才可繁殖一代。 细菌的繁殖条件：丰富的营养物质：包括水分、无机盐类、蛋白胨

7、、糖及生长因子；合适的酸碱度：大多数致病菌最适pH7.2-7.6；恰当的温度:大多数致病菌最适生长温度37；足够的气体：主要是氧气和二氧化碳。,10,细菌细胞分裂的电镜超薄切片图,杆菌二分裂过程模式图,11,二、 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2228，最适的pH值为4.06.0。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

8、抗力不强，一般加热6070 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，对2.5碘酒、10甲醛则较敏感。,12,三、 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）。,13,理化因素对病毒的影响 （1）物理因素 温度 多数病毒耐冷不

9、耐热。在干冰温度（-70）和液氮温度（-196）下，病毒感染性可保持数月甚至数年。在5060 30分钟，100几秒钟即可灭活。 pH 多数病毒在pH59范围内稳定，强酸或强碱条件下可被灭活。 射线 X射线、射线和紫外线都能灭活病毒。 （2）化学因素 主要有化学消毒剂、抗生素及中草药等。除强酸、强碱消毒剂外，酚类、氧化剂、卤素类、醇类等对病毒均有灭活作用。,14,第三章 微生物的营养,一、微生物的营养要求 微生物生长繁殖所需的营养物质主要有水、碳源、氮源、无机盐和生长因子等。 1. 水 水是各种生物细胞必需的，是良好的溶剂，微生物的新陈代谢过程中的一切生化反应都离不开水的作用。 2. 碳源 碳源

10、是合成菌体成分的原料，也是微生物获取能量的主要来源。整体上看来，微生物可以利用的碳源范围极广，分为有机碳源和无机碳源两大类。凡必须利用有机碳源的微生物就是异养微生物，凡能利用无机碳源的微生物就是自养微生物。糖类是最广泛利用的碳源。,15,3. 氮源 氮源主要是供给合成菌体结构的原料，很少作为能源利用。与碳源相似，微生物作为一个整体来说，能利用的氮源种类十分广泛。某些微生物（如固氮菌）能利用空气中分子态的氮或利用无机氮化物如铵盐、硝酸盐合成有机氮化物。 4. 无机盐类 无机盐主要可为微生物提供除碳、氮以外的各种重要元素。微生物需要的无机盐类很多，主要有P、S、K、Na、Ca、Mg、Fe等，其主要

11、功能为构成菌体成分；调节渗透压；作为某些酶的成分，并能激活酶的活性等。 5. 生长因子 有些微生物虽然供给它适合的碳源氮源和无机盐类，仍不能生长，还要供给一定量的所谓“生长因子”。其种类很多，主要是B族维生素的化合物等。生长因子可以从酵母浸出液、血液或血清中获得。,16,第四章 微生物的生长和繁殖,一、微生物的生长和繁殖 微生物在适宜的环境条件下，不断地吸收营养物质，并按照自己的代谢方式进行代谢活动，如果同化作用大于异化作用，则细胞质的量不断增加，体积得以加大，于是表现为生长。简单地说，生长就是有机体的细胞组分与结构在量方面的增加。 单细胞微生物如细菌，生长往往伴随着细胞数目的增加。当细胞增长

12、到一定程度时，就以二分裂方式，形成两个基本相似的子细胞，子细胞又重复以上过程。在单细胞微生物中，由于细胞分裂而引起的个体数目的增加，称为繁殖。在一般情况下，当环境条件适合，生长与繁殖始终是交替进行的。从生长到繁殖是一个由量变到质变的过程，这个过程就是发育。 微生物处于一定的物理、化学条件下，生长发育正常，繁殖速率也高；如果某一或某些环境条件发生改变，并超出了微生物可以适应的范围时，就会对机体产生抑制乃至杀灭作用。,17,二、细菌纯培养的群体生长规律 (1)延迟期：少量细菌接种到新鲜培养基后，一般不立即进行繁殖，生长速度近于零。因此在开始一段时间，细菌数几乎保持不变，甚至稍有减少。这段时间被称为

13、延迟期，又称为迟缓期、调整期或滞留适应期。处于延迟期细菌细胞的特点是分裂迟缓、代谢活跃。延迟期的长短与菌种、种龄、接种量和培养基成分有关。 (2)对数期：对数期又称指数期。这一阶段突出特点是细菌数以几何级数增加，代时稳定，细菌数目的增加与原生质总量的增加，与菌液混浊度的增加均呈正相关性。 (3)稳定期：又称恒定期或最高生长期。处于稳定期的微生物，新增殖的细胞数与老细胞的死亡数几乎相等，整个培养物中二者处于动态平衡，此时生长速度又逐渐趋向零。稳定期的细胞内开始积累贮藏物，如肝糖、异染颗粒、脂肪粒等，大多数芽孢细菌也在此阶段形成芽孢。如果为了获得大量菌体，就应在此阶段收获，因这时细胞总数最高；这一

14、时期也是发酵过程积累代谢产物的重要阶段，某些放线菌抗生素的大量形成也在此时期。 (4)衰亡期：稳定期后如再继续培养，细菌死亡率逐渐增加，以致死亡数大大超过新生数，群体中活菌数目急剧下降，出现了“负生长”，此阶段叫衰亡期。,18,第五章 热 原 一、什么是热原？ 热原：指微量即能引起恒温动物体温异常升高的物质的总称。是微生物的代谢产物，大多数细菌都能产生，致热能力最强的是革兰阴性杆菌所产生的热原，真菌和病毒也能产生热原。 热原是微生物产生的一种内毒素，它存在于细菌的细胞膜和固体膜之间。内毒素是由磷脂、脂多糖和蛋白质所组成的复合物，其中脂多糖是内毒素的主要成分，具有特别强的热原活性，因而大致可以认

15、为“内毒素=热原=脂多糖”。,19,二、热原的基本性质 1、耐热性 在通常的灭菌条件下，热原往往不能被破坏，一般采用180，3-4h;250,30-45min或650，1min可彻底破坏热原。 2、滤过性 热原直径约为1-5um，可通过一般滤器，甚至是微孔滤膜，孔径小于1nm的超滤膜可除去绝大部分甚至全部热原。 3、水溶性 热原可溶于水。 4、不挥发性 热原具有不挥发性，但可溶于水蒸气所夹带的雾滴而带入蒸馏水中，因此，蒸馏水器上附有隔沫装置。 5、被吸附性 热原可以被活性炭，离子交换树脂，石棉滤板等吸附。 6、其他 热原能被强酸、强碱、强氧化剂、超声波等破坏。,20,三、污染热原的途径 1、从

16、溶媒中带入 溶媒常是注射剂中污染热原的主要途径。通常蒸馏器结构不合理，操作不当，注射用水贮放时间过长，均易导致注射用水含有热原。 2、从原辅料中带入 有些原料本身容易滋生微生物，如果贮存时间过长或包装损坏，均易污染热原。 3、从容器、用具、管道与设备中带入 配制注射剂的容器、用具、管道、滤器等，使用前清洗不彻底或灭菌不完全，均可污染热原。 4、制备过程中污染 环境的洁净级别达不到规定要求、或操作时间过长、灭菌不及时或灭菌不彻底、包装不严密等，都可能使注射剂污染热原。 5、从输液器中带入 有时输液本生不含热原，但还是发生热原反应，一般就是由于输液用具污染热原而发生的热原反应。,21,四、除去热原的方法 1、高温法 耐热器具洁净后用250干热灭菌30min以上可以破坏热原。 2、酸碱法 玻璃器具可采用重铬酸钾硫酸清洁液或稀氢氧化钠处理破坏热原。 3、吸附法 活性炭具有较强的吸附热原作用，同时兼有脱色助滤作用。应选用针用规格活性炭，常用量为0.1%-0.5%。此外，活性炭与白陶土合用也可除去热原。 4、离子交换法