微生物学第三章消毒与灭菌课件.ppt

1、1第三章第三章消毒与灭菌消毒与灭菌2n微生物有比其他生物更大的表面积，极高的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。代谢率，惊人的繁殖速度和明显的适应能力。n用控制微生物的生长的方法来减少它们对营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、人与动物的养资源的破坏。如食物的腐烂、人与动物的疾病等。疾病等。n物理物理n化学化学n生物生物3概概 念念n灭菌（灭菌（SterilizationSterilization）：杀死物体上所有微生物的方：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法，包括杀灭所有细菌芽孢、霉

2、菌孢子在内的全部病原微生物和非病原微生物。原微生物和非病原微生物。n消毒（消毒（DisinfectionDisinfection）：杀灭物体上的病原微生物的：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，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而对非病原微生物及其芽孢、孢子并不严格要求全部杀死。杀死。n防腐防腐(Antisepsis)(Antisepsis)或抑菌：或抑菌：指阻止或抑制物品上微生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。物生长繁殖的方法，微生物不一定死亡。n无菌（无菌（asepsisas

3、epsis）：）：指没有活的微生物的状态。指没有活的微生物的状态。n无菌操作：无菌操作：是指防止或杜绝任何微生物进入动物机体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。或其他物体的方法。4方法方法5第一节第一节 物理消毒灭菌法物理消毒灭菌法6n控制温度（高温、低温）控制温度（高温、低温）n干燥干燥n渗透压渗透压n辅射辅射n微波微波n声波声波n滤过滤过7n温度是微生物生长繁殖的重要因素。温度是微生物生长繁殖的重要因素。n最适温度：最适温度：微生物繁殖最快、最盛，并能将微生物繁殖最快、最盛，并能将它的生活机能充分地表现出来的温度。它的生活机能充分地表现出来的温度。最高温度：最高温度：能够

4、生长的最高温度。能够生长的最高温度。最低温度：最低温度：能够生长的最低温度。能够生长的最低温度。一、温度与热力灭菌法一、温度与热力灭菌法最适温度最适温度最低温度最低温度最高温度最高温度细菌生长繁殖细菌生长繁殖细菌死亡细菌死亡细菌休眠细菌休眠8n根据微生物对温度的适应性可分为：根据微生物对温度的适应性可分为：嗜冷菌嗜冷菌嗜温菌嗜温菌嗜热菌嗜热菌9生长温度范围生长温度范围101 1、热力灭菌法、热力灭菌法n 高温杀菌原理：高温可引起菌体蛋白质、核酸高温杀菌原理：高温可引起菌体蛋白质、核酸酶系统破坏酶系统破坏n蛋白质受热变性蛋白质受热变性氢键破坏氢键破坏失去生物活性失去生物活性11热力灭菌法热力灭菌

5、法n干热灭菌法干热灭菌法n湿热灭菌法湿热灭菌法火焰灭菌法火焰灭菌法热空气灭菌法热空气灭菌法煮沸灭菌煮沸灭菌流通蒸气灭菌法流通蒸气灭菌法巴氏消毒法巴氏消毒法高压蒸气灭菌法高压蒸气灭菌法12干热灭菌法干热灭菌法n火焰灭菌法火焰灭菌法酒精灯酒精灯以火焰直接灼烧杀死以火焰直接灼烧杀死物体中的全部微生物物体中的全部微生物的方法。的方法。灼烧灼烧焚烧焚烧13热空气灭菌法热空气灭菌法干烤箱干烤箱适用于高温下不损坏、适用于高温下不损坏、不变质的物品，需在不变质的物品，需在160维持维持12小时，小时，才能达到杀死所有微才能达到杀死所有微生物及其芽孢、孢子生物及其芽孢、孢子的目的。的目的。14湿热灭菌法湿热灭菌

6、法n煮沸灭菌煮沸灭菌n100，煮沸，煮沸1020分钟，可杀死所有细分钟，可杀死所有细菌繁殖体，芽孢常需煮沸菌繁殖体，芽孢常需煮沸12h才能杀死。才能杀死。n水中加入水中加入2%碳酸钠或碳酸钠或25%石炭酸增强石炭酸增强灭菌效果）灭菌效果）15流通蒸气灭菌流通蒸气灭菌n利用蒸汽在蒸笼或流通蒸汽灭菌器内杀死细菌的方利用蒸汽在蒸笼或流通蒸汽灭菌器内杀死细菌的方法。法。n100-30分钟，杀死细菌繁殖体。分钟，杀死细菌繁殖体。n间歇灭菌法间歇灭菌法：（含糖培养基；血清培养基）含糖培养基；血清培养基）第一天：第一天：100-30分钟，杀死细菌繁殖体，分钟，杀死细菌繁殖体，37过夜培养，芽孢发芽为繁殖体；

7、过夜培养，芽孢发芽为繁殖体；n第二天：第二天：100-30分钟，杀死细菌繁殖体，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；过夜培养，残余的芽孢发芽为繁殖体；第三天：第三天：100-30分钟，杀死所有微生物。分钟，杀死所有微生物。16巴氏消毒法巴氏消毒法 最大限度地消灭病原体，尽可最大限度地消灭病原体，尽可能少地损害食品的营养物质能少地损害食品的营养物质常用于牛乳及一些饮料常用于牛乳及一些饮料低温维持巴氏消毒法（低温维持巴氏消毒法（LTH)LTH)：636365-3065-30分钟；分钟；高温短时间巴氏消毒法高温短时间巴氏消毒法(HTST):(HTST):717172-1572

8、-15秒，秒，超高温巴氏消毒法超高温巴氏消毒法(UHT):(UHT):132-1132-12 2秒秒17高压蒸气灭菌法高压蒸气灭菌法n121.3(15磅压力磅压力/英寸英寸2)20-30分分n115(10磅压力磅压力/英寸英寸2)20-30分（含葡萄糖培养基）分（含葡萄糖培养基）18影响高温杀菌作用的因素影响高温杀菌作用的因素n微生物的类型微生物的类型n菌龄及发育时温度菌龄及发育时温度n加热的温度和时间加热的温度和时间n细菌的浓度细菌的浓度n介质的性质介质的性质19几种细菌的致死温度及时间几种细菌的致死温度及时间20几种细菌芽胞的致死温度及时间几种细菌芽胞的致死温度及时间21菌龄及发育时温度菌

9、龄及发育时温度 对数生长期比老龄菌抵抗力低，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。芽胞最适形成比最高时抵抗力大。22加热的温度和时间加热的温度和时间 60 30分分；70 1015分；分；80100立即、几分钟立即、几分钟热毙点：热毙点：是指一定时间内杀死某菌所需的温度。是指一定时间内杀死某菌所需的温度。热毙时：热毙时：是指一定温度下杀死某菌所需的时间。是指一定温度下杀死某菌所需的时间。23温度对一种嗜中温菌存活力的影响温度对一种嗜中温菌存活力的影响24细菌的浓度细菌的浓度浓度越大，杀死最后一个细菌所需时间愈长。浓度越大，杀死最后一个细菌所需时间愈长。25介质的性质介质的性

10、质n 细菌在非水介质中，比水作介质时对热细菌在非水介质中，比水作介质时对热的抵抗力大的抵抗力大n水分、水分、24石炭酸、油类、干焦空气石炭酸、油类、干焦空气26不同介质对微生物抗热力的影响不同介质对微生物抗热力的影响272 2、低温抑菌法、低温抑菌法n低温可降低微生物代谢的速度。低温可降低微生物代谢的速度。n大多数微生物对低温有很强的抵抗力大多数微生物对低温有很强的抵抗力n一般的：一般的：4-10n淋球菌、脑膜炎球菌、流行感冒杆菌敏感，淋球菌、脑膜炎球菌、流行感冒杆菌敏感，伤寒杆菌、白喉杆菌耐低温伤寒杆菌、白喉杆菌耐低温n冷冻干燥：采用迅速冷冻和抽真空除水。冷冻干燥：采用迅速冷冻和抽真空除水。

11、28n为什么低温保存微生物时必须迅速冷冻，为什么低温保存微生物时必须迅速冷冻，n原因是：原因是：（1）冰结晶扰乱胞浆胶体状态；）冰结晶扰乱胞浆胶体状态；（2）刺伤菌体胞膜、胞壁；）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；）迅速冰冻，水分形成均匀的玻璃样状态；29二、辅射灭菌法二、辅射灭菌法n可见光线的影响可见光线的影响n日光的影响日光的影响n紫外线的影响紫外线的影响n电离辐射的影响电离辐射的影响n放射性同位素对微生物的影响放射性同位素对微生物的影响n红外线红外线n微波微波30可见光线的影响可见光线的影响n长时间暴露于光线中，其代谢与繁殖均可受长时间暴露于光线中，其代谢与繁

12、殖均可受影响而递增。影响而递增。n光感作用（光感作用（photosensitization）:某些染某些染料能增强可见光的杀菌作用。料能增强可见光的杀菌作用。n一般在有氧条件下才出现光感作用；一般在有氧条件下才出现光感作用；nG+菌比菌比G-菌对光感作用敏感；菌对光感作用敏感；n伊红、美兰和汞溴红只作用于伊红、美兰和汞溴红只作用于G+菌，沙黄只菌，沙黄只作用于作用于G-菌菌.31日光的影响日光的影响n直射阳光有强烈的杀菌作用，是天然的直射阳光有强烈的杀菌作用，是天然的杀菌因素。杀菌因素。n细菌：细菌：0.5-几个小时几个小时 n炭疽杆菌芽胞：炭疽杆菌芽胞：20小时小时32紫外线的影响紫外线的影

13、响n紫外线波长：紫外线波长：13.6-400nm；n杀菌波长：杀菌波长：200-300nm；n265-266nm杀菌力最强杀菌力最强；n紫外线杀菌灯紫外线杀菌灯253.7nm；n紫外线穿透力较弱，只适用于紫外线穿透力较弱，只适用于空气及表面杀菌空气及表面杀菌n表面、表面、G 菌（敏感）、葡萄球菌和链球菌菌（敏感）、葡萄球菌和链球菌（抵抗力大，（抵抗力大，510倍）、芽胞（病毒抵抗力倍）、芽胞（病毒抵抗力大）大）33紫外线对微生物的作用机理：紫外线对微生物的作用机理：nDNA分子吸收分子吸收260nm左右的紫外光，同左右的紫外光，同一股一股DNA链上相邻的胸腺嘧啶通过共价链链上相邻的胸腺嘧啶通过

14、共价链结合形成结合形成胸腺嘧啶二聚体胸腺嘧啶二聚体，影响，影响DNA复制复制与转录时的正常碱基配对，引起致死性突与转录时的正常碱基配对，引起致死性突变而死亡。变而死亡。34n光复活作用光复活作用：细菌受致死量的紫外线照射后，：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，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这种现象称为光复活作用(photoreactivatio)。n原理：细菌所具有的光裂解酶和经紫外线照射过的原理：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，酶与在黑暗中结合，在可见光作用下，酶与DNA又

15、又复解离，复解离，使形成使形成胸腺嘧啶二聚体的胸腺嘧啶二聚体的DNA分子又恢复分子又恢复为正常的分子结构。为正常的分子结构。n光复活作用：光复活作用：最有效波长最有效波长510nm。35电离辐射电离辐射n放射性同位素的射线（放射性同位素的射线（、射线射线）、）、X射线、高能质子、中子在足够剂量时，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。对各种细菌均有致死作用。n常用常用X射线、射线、射线、射线、射线射线n主要用于塑料制品、食品、饲料等的消主要用于塑料制品、食品、饲料等的消毒。毒。36放射性同位素对微生物的影响放射性同位素对微生物的影响n放射性同位素在微生物学中的应用放射性同位

16、素在微生物学中的应用n微生物的诱变微生物的诱变37红外线灭菌红外线灭菌n利用红外线烤箱灭菌，主要利用红利用红外线烤箱灭菌，主要利用红外线的加热效应，效果与干热灭菌外线的加热效应，效果与干热灭菌类似，类似，主要用于医疗器械的灭菌主要用于医疗器械的灭菌。38微波微波n微波（微波（microwave）是一种波长为）是一种波长为1mm至至1m的超高频电磁波，微波灭菌主要利用的超高频电磁波，微波灭菌主要利用微波的加热作用灭菌。微波的加热作用灭菌。n主要用于主要用于食品、维生素、中药丸剂食品、维生素、中药丸剂的灭菌。的灭菌。n常用微波频率为常用微波频率为915-2450MHz。39三、超声波杀菌法三、超声

17、波杀菌法n20000200000Hz的声波称为超声波。的声波称为超声波。n对大多数微生物有杀伤作用；对大多数微生物有杀伤作用；n实验室常用超声波进行菌体裂解试验。实验室常用超声波进行菌体裂解试验。40四、滤过除菌四、滤过除菌n滤过除菌是通过机械、物理阻留作用将液体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。或空气中的细菌等微生物除去的方法。n特殊培养基、血清、毒素、抗毒素、抗生素、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。维生素、氨基酸、糖培养液等常用滤过除菌。n滤膜孔径常用的有两种：滤膜孔径常用的有两种：0.45m m，0.2

18、0 0.20 m m。41空气洁净度等级空气洁净度等级洁净度洁净度级别级别尘粒最大允许数尘粒最大允许数/m3（静态）（静态）微生物最大允许数（静态）微生物最大允许数（静态）0.5m尘粒数尘粒数5m尘粒数尘粒数浮游菌浮游菌/m3沉降菌沉降菌/90mm皿皿,0.5h100级级3,50005110,000级级350，0002，000503100，000级级3 500 00020，00015010300，000级级10，500，00060，0002001542五、干燥抑菌法五、干燥抑菌法n水分水分媒质，微生物新陈代谢过程中不可缺媒质，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少的

19、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。浓度增高而逐渐导致死亡。n淋球菌、鼻疽杆菌：几天，不耐干燥淋球菌、鼻疽杆菌：几天，不耐干燥n结核杆菌：结核杆菌：90天天n芽胞、孢子：数年至数十年芽胞、孢子：数年至数十年43六、高渗抑菌灭菌法六、高渗抑菌灭菌法n质壁分离：菌体置于高渗溶液中菌体质壁分离：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。而浓缩，并与细胞壁脱离。n胞浆压出：菌体置于低渗溶液中，菌胞浆压出：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。体吸收水分，最终菌体膨大甚至破裂。n高盐高糖抑菌高盐高

20、糖抑菌44第二节第二节化学消毒灭菌法化学消毒灭菌法n用于体外杀灭病原微生物的化学药物称为用于体外杀灭病原微生物的化学药物称为消毒消毒剂（剂（disinfectant）；）；n用于抑制微生物生长繁殖的化学药品称为用于抑制微生物生长繁殖的化学药品称为防腐防腐剂（剂（antispetic)或抑菌剂或抑菌剂(bacteriostat)。n消毒剂在低浓度时只能抑菌，而防腐剂在高浓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度时也能杀菌，二者之间无明显界限，统称为，二者之间无明显界限，统称为防腐消毒剂。防腐消毒剂。n消毒剂只能体外使用。消毒剂只能体外使用。45消毒剂分类消毒剂分类n（一）酸类（一）

21、酸类：氢离子：氢离子n（二）碱类：（二）碱类：OHn（三）重金属（三）重金属n（四）氧化剂（四）氧化剂n（五）卤素（五）卤素n（六）酚类（六）酚类n（七）醇类（七）醇类n（八）醛类（八）醛类n（九）染料（九）染料n（十）表面活性剂（十）表面活性剂n（十一）胆汁和胆酸盐（十一）胆汁和胆酸盐46选择消毒剂应考虑的因素：选择消毒剂应考虑的因素：n应具有强大的杀菌力应具有强大的杀菌力n易溶水，使用方便，价格低易溶水，使用方便，价格低n性质稳定，便于贮存，安全性质稳定，便于贮存，安全n对动物体应毒性小，无残留对动物体应毒性小，无残留n杀菌力不受有机物影响杀菌力不受有机物影响47影响消毒剂作用的因素影响消

22、毒剂作用的因素n药物性质药物性质：一般认为化学消毒剂的作用是没有选择性：一般认为化学消毒剂的作用是没有选择性n药物浓度药物浓度：一般浓度愈大，对微生物毒害作用愈强，：一般浓度愈大，对微生物毒害作用愈强，但酒精有一定限度（但酒精有一定限度（7075）。）。n作用时间作用时间n微生物的种类及其数量微生物的种类及其数量n温度温度npHn有机物的存在有机物的存在n药物的相互拮抗药物的相互拮抗48化学治疗剂对微生物的作用化学治疗剂对微生物的作用n用于消除宿主体内病原微生物和其他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寄生物的化学药品称为化学治疗剂化学治疗剂（chemotherapeutic

23、agent）。49第三节第三节生物因素对微生物的影响生物因素对微生物的影响n一、抗菌素对微生物的影响一、抗菌素对微生物的影响n二细菌素对微生物的作用二细菌素对微生物的作用n三噬菌体对微生物的作用三噬菌体对微生物的作用50一、抗菌素对微生物的影响一、抗菌素对微生物的影响n抗菌素：抗菌素：是由某些微生物（真菌、放线菌或是由某些微生物（真菌、放线菌或细菌）产生的一类能抑制或杀死另一些微生细菌）产生的一类能抑制或杀死另一些微生物的物质。物的物质。n抗生素的抗菌作用主要是干扰细菌的代谢过抗生素的抗菌作用主要是干扰细菌的代谢过程：程：干扰细菌细胞壁的合成干扰细菌细胞壁的合成损伤细胞膜而影响其通透性损伤细胞

24、膜而影响其通透性影响菌体蛋白的合成影响菌体蛋白的合成影响细菌核酸的合成影响细菌核酸的合成51细菌抗生素作用机制52二、细菌素对微生物的作用二、细菌素对微生物的作用n细菌素细菌素是由某种细菌产生的一种具有杀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。相近的细菌。如大肠菌素。n植物杀菌素：植物杀菌素：某些植物中存在的杀菌物某些植物中存在的杀菌物质。质。53三、噬菌体对微生物的作用三、噬菌体对微生物的作用n噬菌体（噬菌体（phage）：是指寄生于微生物：是指

25、寄生于微生物（细菌、霉形体、螺旋体、放线菌以及（细菌、霉形体、螺旋体、放线菌以及蓝细菌等）中的病毒。蓝细菌等）中的病毒。54n烈性噬菌体烈性噬菌体（virulent phage）：凡能使大量凡能使大量敏感细菌迅速裂解引起溶菌反应的噬菌体。敏感细菌迅速裂解引起溶菌反应的噬菌体。n温和噬菌体温和噬菌体（temperate phage）：有些噬菌：有些噬菌体侵入菌体后，将其基因整合于细菌的基因体侵入菌体后，将其基因整合于细菌的基因组中，与细菌组中，与细菌DNA一起复制，并随细菌的分一起复制，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

26、，这种现象称为溶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。原性或溶原现象。55n引起溶原性的噬菌体也称为引起溶原性的噬菌体也称为溶原性噬菌体溶原性噬菌体（lysogenic phage）。n前噬菌体前噬菌体（prophage）：整合到细菌：整合到细菌DNA上的噬菌体基因称为前噬菌体。上的噬菌体基因称为前噬菌体。n溶原性细菌（溶原性细菌（lysogenic bacterium）：）：带有前噬菌体的细菌称为溶原性细菌。带有前噬菌体的细菌称为溶原性细菌。56噬菌体的应用噬菌体的应用n细菌的鉴定与分型细菌的鉴定与分型n检测未知细菌检测未知细菌n作为分子生物学研究的工具作为分子生物学研究的工

27、具57第四节第四节 兽医微生物实验室兽医微生物实验室的生物安全的生物安全58生物安全实验室生物安全实验室n生物安全实验室（生物安全实验室（biosafety laboratory，BSL），也称生物安全防护实验室），也称生物安全防护实验室(biosafety containment for laboratories)，是通过防，是通过防护屏障和管理措施，能够避免或控制被操作的护屏障和管理措施，能够避免或控制被操作的有害生物因子危害，达到生物安全要求的生物有害生物因子危害，达到生物安全要求的生物实验室和动物实验室。实验室和动物实验室。59实验室生物安全的含义实验室生物安全的含义n一、防止病原微生

28、物及其他有害生物或一、防止病原微生物及其他有害生物或物质传入实验室，物质传入实验室，biosecurity；n二、防止病原微生物等传出实验室，二、防止病原微生物等传出实验室，biosafety；n三、实验室人员的自身安全防护。三、实验室人员的自身安全防护。60生物安全实验室的分级生物安全实验室的分级 实验室分级实验室分级处理对象处理对象一级一级(BSL-1)对人体、动植物或环境危害较低，不具有对健康成人、动对人体、动植物或环境危害较低，不具有对健康成人、动植物致病的致病因子。植物致病的致病因子。二级二级(BSL-2)对人体、动植物或环境具有中等危害或具有潜在危险的致对人体、动植物或环境具有中等

29、危害或具有潜在危险的致病因子，对健康成人、动物和环境不会造成严重危害。病因子，对健康成人、动物和环境不会造成严重危害。有有效的预防和治疗措施。有有效的预防和治疗措施。三级三级(BSL-3)对人体、动植物或环境具有高度危险性，主要通过气溶胶对人体、动植物或环境具有高度危险性，主要通过气溶胶使人传染上严重的甚至是致命疾病，或对动植物和环境使人传染上严重的甚至是致命疾病，或对动植物和环境具有高度危害的致病因子。通常有预防治疗措施。具有高度危害的致病因子。通常有预防治疗措施。四级四级(BSL-4)对人体、动植物或环境具有高度危险性，通过气溶胶途径对人体、动植物或环境具有高度危险性，通过气溶胶途径传播或传播途径不明，或未知的、危险的致病因子。没传播或传播途径不明，或未知的、危险的致病因子。没有预防治疗措施。有预防治疗措施。