第三章外界环境因素对微生物的影响

第三章外界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的生命活动极易受外界环境条件影响。了解外界环境因素对微生物的影响，以便控制外界因素，达到利用或消灭微生物的目的。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。介绍几个基本概念。消毒（disinfection）应用物理或化学方法杀灭物体中的病原微生物，而对非病原微生物及其芽孢并不要求全部杀死的方法称为消毒；具有消毒作用的药物称为消毒剂灭菌（sterilization）应用物理或化学方法杀灭物体中所有的病原微生物、非病原微生物和芽胞的方法，称为灭菌防腐（antisepsis）无菌（asepsis）应用各种化学药品或物理方法防止和抑制微生物生长繁殖的方法，称为防腐；用于防腐的化学药品称为防腐剂不含活菌的意思。无菌操作是防止微生物进入机体或其它物品的操作技术，也称无菌法、无菌技术。杀菌作用（bacteriocidicaction）：指某些物质或因素所具有的在一定条件下杀死微生物的作用抑菌作用（bacteriostaticaction）：指某些物质或因素所具有的抑制微生物生长与繁殖的作用第一节物理因素对微生物的影响对微生物影响较大的物理因素包括：温度、辐射、超声波、滤过、干燥、光线、渗透压等。适当的温度有利于微生物的生长发育，温度过高或过低都会影响微生物的新陈代谢和生长发育，甚至使之死亡。按细菌对温度的适应可分为：嗜冷菌（低温型微生物）、嗜温菌（中温型微生物）、嗜热菌（高温型微生物）按温度对细菌的影响有：最适温度、最高温度、最低温度一、温度大多数微生物对低温具有很强的抵抗力。环境温度最低生长温度：代谢活动降低，最后生长繁殖停滞，存活较长时间。常在低温下保存微生物种。一般细菌菌种在冰箱4-10℃低温下保存。但也有些细菌对低温持别敏感，在冰箱内保存比在室温下保存死亡更快。如禽多杀性巴氏杆菌。1.低温冷冻保存冻存微生物种时，必须迅速降低温度，起用时也迅速融化。应尽力避免反复冷冻与融化。为减少细菌在冷冻时的死亡，可于菌液内加入10%左右的甘油、蔗糖或牛奶作为保护剂。冷冻真空干燥（冻干）法是保存菌毒种、疫苗、补体、血清等的良好方法，可保存微生物及生物制剂数月至数年不失活。高温对微生物具有致死作用，常用于消毒和灭菌。高温对使菌体蛋白质变性或凝固，酶失去活性，导致细菌死亡。高温灭菌法分干热灭菌和湿热灭菌两类，湿热传导性好、穿透力强灭菌效力大。2.高温（1）干热灭菌法火焰灭菌法：是以火焰直接烧灼杀死物体中微生物的方法。分为灼烧和焚烧两种。热空气灭菌：指利用干热灭菌器以干热空气进行灭菌的方法。用于耐高温物品。灭菌条件：160℃维持l-2h，才能杀死所有微生物（芽孢、孢子）。（2）湿热灭菌法有煮沸灭菌、巴氏消毒、流通蒸汽灭菌、高压蒸汽灭菌几种。煮沸灭菌煮沸10-20min可杀死所有细菌繁殖体，芽抱常需煮沸1-2h才被杀死。手术器械、注射器、针头及食具等可用此法。巴氏消毒法德国巴斯德1863年发明，以较低温度杀灭液态食品中病原菌或特定微生物，尽量保持其营养成分和风味的消毒方法。主要用于葡萄酒、啤酒、果酒及牛乳等食品的消毒。1.低温维持巴氏消毒法（LTH）63-65℃30min；2.高温瞬时巴氏消毒法(HTST)71-72℃15s；3.超高温巴氏消毒法(UHT)132℃1-2s。消毒后均须迅速冷却至10℃以下，促进细菌死亡，称为冷击法。超高温巴氏消毒的鲜乳在常温下，保存期可达6个月。流通蒸汽灭菌法：是利用蒸汽在流通蒸汽灭菌器内进行灭菌的方法，100℃维持30min。对繁殖体有效，不能杀死芽孢。用于不耐高温的培养基的灭菌（糖、牛奶）。高压蒸汽灭菌法即用高压蒸汽灭菌器进行灭菌的方法。是应用最广、最有效的灭菌方法。灭菌条件：常用每平方英寸15磅的压力，在12l.3℃左右，维持20-30min，即可达到完全灭菌的目的。常用于如培养基、溶液、器皿、器械、敷料、橡皮手套、工作服和小实验动物尸体等的灭菌。灭菌注意：须充分排除灭菌器内原有的冷空气，保持高压锅内充足的水。二、辐射电离辐射和非电离辐射。电离辐射放射性同位素射线（αβγ）和X射线。非电离辐射：包括可见光、日光、紫外线。1.可见光指肉眼可见的光线，波长400-800nm。可见光线只有微弱的杀菌作用。但长时间暴露于光线之中，则细菌的代谢与繁殖亦可受到影响。故培养细菌及保存菌种，均应置于阴暗之处。2.阳光直射日光有强烈杀菌作用，是天然杀菌因素，紫外线是日光杀菌作用的主要因素。许多微生物在直射日光下，半小时到数小时即可死亡。芽抱的抵抗力强，经20h才死亡。阳光暴晒消毒在实践中，日光对被污染的土壤、牧场、畜舍垫料及用具等的消毒均具有重要意义。⑴光感作用(Photosensitization)将某些荧光染料如美蓝、伊红、汞溴红、沙黄等加入培养基中，能增强可见光线的杀菌作用，这种现象称为光感作用。⑵光复活作用(Photoreactivation)细菌受致死量的紫外线照射后，3h以内若再用可见光照射，则部分细菌又能恢复其活力，这种现象称为光复活作用；波长为510nm的可见光对细菌的光复活作用最有效。3.紫外线紫外线中波长200-300nm部分具有杀菌作用，其中以265-266nm段的杀菌力最强，常用的紫外线杀菌灯波长为253.7nm，杀菌力强而稳定。缺点紫外线的穿透力不强，即使是很薄的玻璃也不能透过，所以只用物体表面消毒。用途微生物实验室、无菌室、手术室、传染病房、种蛋室等的空气消毒。4.电离辐射放射性同位素射线（αβγ）和X射线等可使被照射物质发生电离。杀菌作用X射线（波长0.06-13.6nm）、γ射线(波长0.00l-0.4nm)的电离辐射微弱。α与β射线的电离辐射作用较强，有抑杀菌作用。用途β与γ射线穿透力强。主要是X、γ和β射线，用于消毒、食品保藏和育种等方面。三、干燥1．干燥可抑制微生物的生长繁殖；2．芽胞对干燥抵抗力强大（结核菌也强），霉菌的孢子对干燥也有较强的抵抗力。用途微生物在干燥环境中不能生长繁殖，常用干燥法来保存食品、饲料、谷类、皮张、药材等。四、渗透压10-15%盐液、50-70%糖液均能抑制或杀灭细菌，细菌细胞脱水，质壁分离；但有嗜盐菌存在。可利用高浓度的盐水或糖水保存食品。五、过滤1．该法是机械地除去液体或空气中细菌的方法2．主要用于血清、毒素、抗毒素、酶、抗生素、维生素及药液等除菌3．滤菌器一般不能除去病毒、支原体及L型菌第二节化学因素对微生物的影响许多化学药物能抑制或杀死微生物，已广泛用于消毒、防腐及治疗疾病。消毒剂用于杀灭体外病原微生物的化学药物称为消毒剂；防腐剂用于抑制微生物生长繁殖的化学药物称为防腐剂或抑菌剂.化学治疗剂用于消除宿主体内病原微生物或其他寄生虫的化学药物。消毒剂与防腐剂之间并没有严格的界限消毒剂在低浓度时呈现抑菌作用，而防腐剂在高浓度时也能杀菌。消毒剂与化学治疗剂不同消毒剂的作用无选择性，能杀死病原体，同时对畜体的组织细胞可能有损害，故只能外用或用于环境的消毒。化学治疗剂的作用具有选择性它能阻碍微生物代谢的某些环节，使其生命活动受到抑制或使其死亡，而对宿主细胞毒副作用甚小。一、消毒剂的种类及其应用消毒剂的种类很多，一般可根据用途与消毒剂特点选择使用。理想的消毒剂杀菌力强、无腐蚀性、能长期保存、对动物毒性很小、无残留污染、价格低等。1.消毒剂的分类（1）使菌体蛋白质变性如酚类、醇类、重金属盐类、酸碱类、醛类；（2）损伤胞浆膜如酚类(低浓度)、表面活性剂、醇类等脂溶剂；（3）干扰细菌的酶系统和代谢如氧化剂、重金属盐类(低度)；（4）改变核酸功能如染料、烷化剂等。2.消毒剂的应用主要用于体表、器械、排泄物和环境的消毒。选择消毒剂的原则：杀菌力和穿透力强、奏效快；易溶于水，使用方便，价格低；性质稳定，不易分解，便于保存；对机体或环境无毒性或毒性较小，对消毒物品无腐蚀性，无残留，对环境无污染；杀菌力不受或少受有机物存在的影响。二、影响消毒剂作用的因素1.消毒剂的性质、浓度和作用时间；2.微生物的种类与数量；3.温度温度升高可增强消毒剂的杀菌效果。4.酸碱度消毒剂杀菌作用受pH影响。如新洁尔灭pH9时杀菌作用强。5.有机物环境中有机物，可降低消毒剂效果。6.药物颉抗两种消毒剂合用时，有的能相互颉抗。如阴离子剂肥皂与阳离子剂新洁尔灭。7.其他因素湿度、穿透力、表面张力等。影响消毒剂作用的因素消毒剂种类浓度作用时间细菌菌龄种类环境有机物温度酸碱度常用消毒剂第三节生物因素对微生物的影响自然界中，各种微生物之间，或微生物与动植物之间，经常呈现相互影响的作用，如寄生、共生和颉抗等现象。导致颉抗的原因有抗生素和细菌素、噬菌体等。抗生素某些微生物在代谢过程中产生的一类能抑制或杀死另一些微生物的特殊物质。如链霉素（放线菌）、青霉菌（霉菌）和多粘菌素（细菌）。细菌素是某种细菌产生的一种具有杀菌作用的蛋白质，只能作用于与它同种不同株的细菌以及与它亲缘关系相近的细菌。如大肠菌素，可作用于大肠杆菌及近缘的志贺菌、沙门氏菌、克雷伯氏菌和巴氏杆菌等。噬菌体噬菌体是寄生于细菌、霉形体、螺旋体、放线菌及真菌等的一类病毒，也称微生物病毒。专门营寄生生活，其寄生性有种的特征。谢谢观赏