微生物基础知识的培训教程

微生物知识培训引言一、微生物学及其发展史二、微生物定义及特征三、微生物的五大共性四、微生物的种类五、微生物的形态六、微生物的结构七、微生物的分布八、微生物的控制九、生产环境的空气洁净度监测一、微生物学及其发展史微生物学（mocrobiology）就是研究那些小得必须借助显微镜才能看见的活生物体。我们研究微生物的生命活动，达到控制腐败微生物和病原微生物的活动，以防止食品、药品变质和杜绝因其引起的病害。一、微生物学及其发展史1、公元前二千多年夏禹时代，就有酿酒的记载，酿酒的记载，酿酒就必须有酵母菌参与。2、十七世纪荷兰人吕文虎克，用自制显微镜首先观察到微生物（细菌）。3、十九世纪，法国科学家斯德，发现发酵和腐败是微生物的作用结果，为了防止酒类变质，他创造加温处理方法“巴氏消毒法”。二、微生物定义微生物(microorganism)是指存在于自然界的一大群形体微小、结构简单、进化低级、肉眼直接看不见，必须借助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、数千倍，甚至数万倍才能观察到的微小生物。二、微生物的特征小（形体微小）：μm（微米）级在光学显微镜下可见、nm（纳米）级在电子显微镜下可见简（结构简单）：单细胞、简单的多细胞、非细胞低（进化低级）：原核类、真核类、非细胞类三、微生物的五大共性1、体积小，面积大为五大共性的基础。小体积大面积系统必然有一个巨大的营养物吸收面、代谢废物的排泄面、环境信息的接收面。2、吸收多，转化快为其高速生长繁殖和产生大量代谢产物提供了充分的物质基础。3、生长旺，繁殖快微生物具有极高的生长和繁殖速度。三、微生物的五大共性4、适应强，易变异微生物对环境条件尤其是恶劣的“极端环境”有惊人的适应能力，堪称生物界之最。微生物的个体一般都是单细胞、简单多细胞或非细胞，通常都是单倍体，繁殖快与外界环境直接接触，即使变异的频率特别低，也可在短时间内产生大量变异的后代。最常见的变异形式是基因突变。三、微生物的五大共性5、分布广，种类多地球上除了火山的中心区域外，从土壤圈、水圈、大气圈直至岩石圈，到处都有微生物的踪迹。地球上有200万种生物，其中微生物有20万种之多。四、微生物的种类微生物根据其不同的进化水平和性状上的明显差别可分为原核微生物、真核微生物和非细胞微生物三大类群。原核微生物：细菌(Bacteria)、放线菌(Actinomyces)、蓝细菌(Cyanobacteria)、立克次氏体(Rickettsia)、支原体(Mycoplasm)、衣原体(Chlamydia)、螺旋体(Spirochaeta)、蛭弧菌(Bdellovibrio)等真核微生物：霉菌(Mold)、酵母菌(Yeast)等非细胞类微生物：病毒(Virus)[个体微小，可通过细菌滤器]等五、微生物的形态细菌的形态：球状、杆状、螺旋状酵母菌的形态：球状、卵圆状、椭圆状、柱状或香肠状等霉菌的形态：丝状病毒的形态：球状、卵圆形、砖形、杆状、丝状、蝌蚪状等放线杆菌弧状菌酵母菌葡萄球菌乳酸杆菌梭状芽孢杆菌黑曲霉六、微生物的结构细菌的结构：基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核特殊结构：荚膜、芽孢等细菌的结构：细胞壁：位于细胞表面，是一层较为坚韧、略具弹性的结构。其功能是可以保护细胞免受机械或渗透压的破坏，维持细胞的外形。细胞壁是多孔性的，具有一定的屏障作用，水和某些化学物质可以通过，但对大分子物质有阻拦作用。细胞膜：是外侧紧贴于细胞壁而内侧包围细胞质的一层柔软而富有弹性的半透性薄膜。它是一个重要的代谢活动中心，具有多种新陈代谢所需的酶。细菌的结构：细胞质：无色透明，呈粘液状。其内含有某些结构和内含物。细胞核：细菌的核位于细胞质内，没有核膜、核仁，没有固定形态，结构也很简单，因而称之为原核。荚膜：有些细菌在一定营养条件下，可向细胞壁表面分泌一层松散透明、粘度极大、粘液状或胶质状的物质称为荚膜。细菌的结构：芽孢：细菌在一定环境条件下或处在一定的生活阶段，细胞质脱水浓缩，在菌体内形成一个折光性圆形或椭圆形的个体。其对热力、干燥、辐射、化学消毒等理化因素有强大的抵抗力。炭疽杆菌（芽孢形成）七、微生物的分布（一）生物体内外的微生物（二）土壤中的微生物（三）水中的微生物（四）空气中的微生物（五）极端环境下的微生物（一）生物体内外的微生物植物体表面根系和叶面动物体表面人体内外微生物的分布1、皮肤2、口腔3、上呼吸道4、下呼吸道5、胃肠道6、泌尿生殖道（一）生物体内外的微生物人是洁净室中最大的污染源1、人在代谢过程中会释放和分泌污染物。2、人体表面、衣服能沾染、携带污染物。3、人在洁净室内的各种动作也会产生微粒和微生物。（一）生物体内外的微生物在正常人体皮肤、粘膜及与外界相通的各种腔道，存在着对人体无害的微生物群，包括细菌、真菌、螺旋体、衣原体等。习惯称之为正常菌群。而身体的器官内部以及血液和淋巴系统内没有微生物，如果在这些部位的任何一处发现有相当数量的微生物，通常表明疾病状态。因此，将在正常情况下，体表和体腔中所存在的一定种类和数量的微生物称为人体的正常微生物群落。（一）生物体内外的微生物所谓的正常菌群，实际上是相对的、可变的和有条件的。当机体防御机能减弱时，一部分正常菌群会成为病原微生物。另一些正常菌群因其生长部位改变，也可引起疾病。还有一些正常菌群由于某些外界因素的影响，破坏了其中各种微生物间的相互制约关系，也能引起疾病。这种情况在长期服用抗生素后尤为突出。这时，由于肠道内对药物敏感的细菌被抑制，而不敏感菌或耐药性菌就会乘机大量繁殖，从而引起病变。（一）生物体内外的微生物1、皮肤：皮肤上常见的主要有表皮葡萄球菌、白色葡萄球菌、八叠球菌属细菌、类白喉棒杆菌等，它们组成皮肤上的正常微生物群落。有时也有金黄色葡萄球菌，当皮肤受到损伤时，可引起化脓性感染。（一）生物体内外的微生物◆《药品生产质量管理规范》中明确规定：进入洁净室（区）的人员不得化妆和佩带饰物，不得裸手直接接触药品。◆《药品生产质量管理规范》中明确规定：无菌工作服必须包盖全部头发、胡须及脚部，并能阻留人体脱落物。（一）生物体内外的微生物2、口腔口腔中有很多微生物。常见的主要有唾液链球菌、溶血链球菌、乳酸杆菌、流感杆菌、类白喉棒杆菌等，它们组成口腔内的正常微生物群落。（一）生物体内外的微生物3、上呼吸道包括喉、鼻道和鼻咽。存在甲型链球菌、奈氏球菌、肺炎球菌、流感杆菌、乙型链球菌、葡萄球菌、绿脓杆菌、大肠杆菌、变形杆菌等微生物。（一）生物体内外的微生物4、下呼吸道包括气管、支气管和肺。健康人的下呼吸道是无菌的。（一）生物体内外的微生物5、胃肠道胃酸具有杀菌作用，健康人的胃一般无菌。肠道内呈碱性，同时又有某些食物消化的产物作为养料，这些都适于微生物的生长繁殖。因此肠道内含有大量的细菌。常见的主要有大肠埃希氏菌、产气杆菌、变形杆菌、粪产碱杆菌、粪链球菌、梭杆菌属、螺旋体属、乳杆菌属、梭菌属、拟杆菌属中的一些种。它们组成肠道内的正常微生物群落。（一）生物体内外的微生物大肠埃希氏杆菌：在环境卫生和食品卫生学中，常用作被粪便污染的检测指标，是粪便污染的指示菌。平时生活中尤其在药品生产中，上完卫生间之后一定要记住洗手。洗手程序及其注意事项在SOP中有详细规定。大肠埃希杆菌，革兰染色显示肠杆菌科典型的革兰阳性杆菌。（革兰染色，放大1000倍）在麦康基培养基上培养的大肠埃希杆菌产生粉红色乳糖发酵菌落。麦康基培养基是肠道细菌的选择培养基，含胆盐、乳糖和pH指示剂中性红。乳糖发酵菌落产生酸，将指示剂变红。（麦康基琼脂，18小时，37℃）（一）生物体内外的微生物作为粪便污染的指示菌，应具备以下条件：⑴该指示菌在肠道内大量存在,，比其它病原微生物多，对人、畜一般无致病性。⑵受人畜粪便污染的供试品易检出本指示菌，未受污染的供试品无本指示菌。⑶该指示菌在供试品中存活时间与其它病原微生物的存活时间相当，且在供试品中不自行繁殖。⑷该指示菌的性状稳定，检查方法简便、快速、准确。（一）生物体内外的微生物6、泌尿生殖道常见的有嗜酸乳杆菌、类白喉棒杆菌、葡萄球菌、链球菌和大肠杆菌。（二）土壤中的微生物土壤是微生物的大本营，有“微生物天然培养基”的称号。自然界中，土壤是微生物生活最适宜的环境，它具有微生物所需要的一切营养物质和微生物进行生长繁殖及生命活动的各种条件。（三）水中的微生物水体是微生物广泛分布的第二个天然环境。水中的细菌来自土壤、尘埃、污水、人畜排泄物及垃圾等。《药品生产质量管理规范》第四章《设备》第三十四条中明确规定：纯化水、注射用水的制备、储存和分配应能防止微生物的滋生和污染。储罐和输送管道所用材料应无毒、耐腐蚀。管道的设计和安装应避免死角、盲管。储罐和管道要规定清洗、灭菌周期。（四）空气中的微生物灰尘——“微生物的飞行器”。进入洁净室（区）的空气要经过空气净化系统的处理。洁净室（区）要定期消毒。使用的消毒剂不得对设备、物料和成品产生污染。消毒剂品种应定期更换，防止产生耐药菌株。（五）极端环境下的微生物在自然界中，存在着一些可在绝大多数微生物所不能生长的高温、低温、高酸、高碱、高盐、高压和高辐射强度等极端环境下生活的微生物，如嗜热菌、嗜冷菌、嗜酸菌、嗜碱菌、嗜盐菌、嗜压菌、耐辐射菌等，它们被称为极端环境微生物。八、微生物的控制（一）5个基本概念（二）消毒剂的种类（三）常用的消毒剂（四）四种灭菌的方法（一）5个基本概念⑴抑菌：抑制体内或体外细菌的生长繁殖。⑵防腐：防止或抑制体外细菌生长繁殖的方法。细菌一般不死亡。使用同一种化学药品在低浓度时为防腐剂，在高浓度时为消毒剂。（一）5个基本概念⑶消毒：杀灭物体上病原微生物的方法。并不一定杀死含芽孢的细菌或非病原微生物。用来消毒的药品叫消毒剂。一般消毒剂在常用浓度下只对细菌的繁殖体有效，对其芽孢则需提高消毒剂的浓度和延长作用时间。（一）5个基本概念⑷无菌：不存在活菌。⑸灭菌：杀灭物体上所有微生物的方法。比消毒要求高，它杀灭了包括细菌芽孢在内的全部病原微生物和非病原微生物。（一）5个基本概念灭菌和消毒的比较：共性：杀灭微生物以控制其污染和防止传染。区别：1、杀灭微生物完全性的差异。灭菌要求完全杀灭微生物，灭菌后的药品不应含有活的微生物。而消毒不完全杀灭微生物，只能杀灭一部分微生物即病原微生物。这是相对的。因为强效消毒剂在适宜条件下可能达到灭菌效果；在不适宜条件下灭菌，有不完全杀灭微生物的可能。2、方法上的差异：灭菌方法具有多样性，消毒常借助化学物质。3、效果检查的差异：灭菌效果用无菌检查法检测，而消毒效果以消毒剂的效价来评定。（二）消毒剂的种类1、重金属及其化合物2、有机化合物3、卤族元素及其化合物4、表面活性剂5、染料（三）常用的消毒剂洁净室（区）常用的消毒剂甲醛薰蒸（作用机制：阻抑菌细胞核蛋白质合成)甲醛有挥发性，对眼睛、皮肤有刺激性，引起皮肤硬化或皱褶，不宜做皮肤消毒用。）0.1%新洁尔灭溶液(作用机制：使蛋白质变性，破坏细胞膜。)75%酒精溶液（常用于皮肤消毒。能迅速杀死细菌繁殖体，对一般病毒有一定的消毒作用。）5%来苏水(甲酚皂)溶液（作用机制：损伤细胞膜）（四）灭菌的方法1、热力灭菌2、气体灭菌3、辐射灭菌4、过滤灭菌（四）灭菌的方法1、热力灭菌：主要是利用高温的致死作用，使微生物的蛋白质和核酸等重要生物高分子发生变性、破坏，而导致细胞死亡。分为干热灭菌与湿热灭菌（四）灭菌的方法(1)干热灭菌：灼烧与火焰灭菌、干烤灭菌灼烧主要用于接种工具灭菌，如接种针、接种环、刀、剪等在火焰上烧灼即可达到彻底灭菌。火焰灭菌是在无菌操作中，将试管口、玻璃瓶口、硅氟塑料塞等反复通过火焰数次，利用火焰对管口等进行灭菌，防止管口污染，作为无菌操作过程中的辅助灭菌手段。干烤灭菌是利用热辐射及干热空气进行灭菌。（四）灭菌的方法(2)湿热灭菌法：通过热蒸汽或沸水使细菌蛋白质变性而杀灭微生物的方法。包括：煮沸灭菌、流通蒸汽灭菌、