外界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。动物微生物课程组第五章外界因素对微生物的影响本章着重介绍物理、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：动物微生物课程组第五章外界因素对微生物的影响第五章外界因素对微生物的影响动物微生物课程组消毒：用各种方法杀灭一定范围内的病原微生物，但对非病原微生物及细菌的芽胞并不一定能全部杀死；用以消毒的药物称为消毒剂。灭菌：用各种理化因子杀灭物体上所有微生物（包括病原微生物、非病原微生物及细菌芽胞、霉菌孢子等）的方法。防腐：防止或抑制微生物生长繁殖的方法。无菌：在物体上没有活的微生物存在的意思。第一节物理因素温度干燥渗透压辐射过滤其他物理因素第五章外界因素对微生物的影响动物微生物课程组第五章外界因素对微生物的影响动物微生物课程组一、温度温度是影响微生物生命活动的最重要的因素之一。在适当的温度范围内，微生物才能进行正常的生长发育，不同的温度对微生物生命活动呈现不同的作用。不同种类的微生物都有其适合的生长温度范围，根据微生物的最适生长温度，可将微生物分为3类：类型最低温度（℃）最适温度（℃）最高温度（℃）存在环境嗜冷微生物-5—1010—2025—30海洋、深湖、冷藏物嗜温微生物10—2025—3740—45病原微生物嗜热微生物25—4550—6070—95土壤、温泉等微生物生长温度范围动物微生物课程组第五章外界因素对微生物的影响（一）高温对微生物的影响高温对微生物有明显的致死作用，其主要是高温能使菌体蛋白质变性或凝固，酶失去活性，核酸结构遭到破坏等，从而导致其死亡。因此热力灭菌是应用最早、效果最好、应用范围最广的灭菌方法。动物微生物课程组第五章外界因素对微生物的影响1干热灭菌(dryheatsterilization)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。第五章外界因素对微生物的影响动物微生物课程组2湿热灭菌(mosistheatsterilization)在同温度下，湿热灭菌的效果比干热灭菌好；因为：①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。②湿热传导快，穿透性强,可使灭菌对象内部温度迅速提高。③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菌物体的温度。第五章外界因素对微生物的影响动物微生物课程组湿热灭菌法A.煮沸消毒法B.流通蒸汽消毒法C.间歇灭菌法D.高压蒸汽灭菌法E.巴氏消毒法第五章外界因素对微生物的影响动物微生物课程组A、煮沸消毒法物品在水中煮沸15min，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1－2％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。第五章外界因素对微生物的影响动物微生物课程组B、流通蒸汽消毒法（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度左右的水蒸气，经30min，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。动物微生物课程组第五章外界因素对微生物的影响C、间歇灭菌法(fractionalsterilization）a)是用常压蒸汽反复几次进行灭菌的方法。b)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。c)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。第五章外界因素对微生物的影响动物微生物课程组D、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121ºＣ）处理15－30min。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。第五章外界因素对微生物的影响动物微生物课程组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。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。动物微生物课程组第五章外界因素对微生物的影响E、巴氏消毒法(pasteurization)a)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。第五章外界因素对微生物的影响动物微生物课程组b)做法是61.7－62.8℃处理30min或71.6℃处理15s,速冷却至10℃下，即可杀死其中的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。动物微生物课程组第五章外界因素对微生物的影响3影响热力灭菌的因素(1)微生物:不同种类微生物以及同种微生物的不同发育阶段对热的抵抗力不同（多数细菌，酵母菌和霉菌的营养细胞和病毒在50-65ºＣ10min可以致死，细菌芽胞，在121ºＣ下５－20min才能致死）;微生物的密集程度.动物微生物课程组第五章外界因素对微生物的影响(2)温度与作用时间：致死温度和致死时间(3)介质的性质：蛋白质和脂肪等有保护作用；pH值为7时抵抗力最强动物微生物课程组第五章外界因素对微生物的影响（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4～0℃；病毒－20℃～－70℃）。（2）低温保存食品应迅速冷冻，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。第五章外界因素对微生物的影响动物微生物课程组二、干燥水分是微生物的正常生命活动必不可少的。干燥会导致细胞失水而造成代谢停止以致死亡。干燥对微生物的作用也受其他因素的影响：1微生物的种类（繁殖体、芽孢、孢子等）；2环境条件（温度、失水速度等）；3干燥的程度等；在日常生活中也常用烘干、晒干和熏干等方法来保存食物。第五章外界因素对微生物的影响动物微生物课程组三、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.第五章外界因素对微生物的影响动物微生物课程组四、光线和射线光线和射线对多数微生物都有损害作用。可见光线肉眼可见的光线是在红外线和紫外线之间，波长为400～800nm。对微生物一般没影响,但连续照射链球菌则有杀灭作用.第五章外界因素对微生物的影响动物微生物课程组日光利用日光暴晒是常用的简易消毒方法，许多细菌繁殖体在日光直射下2h很易死亡。日光使物质干燥,使微生物停止生长或死亡.杀菌的主要因素是紫外线的作用.动物微生物课程组第五章外界因素对微生物的影响第五章外界因素对微生物的影响动物微生物课程组紫外线：136-400nm杀菌机理：波长210～328nm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；微生物的种类（G-、G+、芽孢、病毒）、数量、环境温度和湿度等第五章外界因素对微生物的影响动物微生物课程组杀菌机理：应用范围：电离辐射：包括高速电子、x射线和γ射线。产生游离基,破坏DNA。一次性医用塑料制品的消毒，食品的消毒不破坏其营养成分。特点：光波短，穿透力强五、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。第五章外界因素对微生物的影响动物微生物课程组第五章外界因素对微生物的影响动物微生物课程组滤菌器第五章外界因素对微生物的影响动物微生物课程组六、其他物理因素超声波超声波是由超声波发生器产生的，对细胞有破坏作用，能使大多数细胞裂解死亡。微波微波是一种波长短而频率较高的电磁波。微波对微生物的杀菌作用，主要是由于微生物在微波电磁场作用下，吸收微波的能量而产生热效应所致。第五章外界因素对微生物的影响动物微生物课程组第二节化学因素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。如甲醛、戊二醛、过氧乙酸和环氧乙烷等。第五章外界因素对微生物的影响动物微生物课程组（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。第五章外界因素对微生物的影响动物微生物课程组一、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2破坏微生物细胞的酶系统3改变微生物细胞膜的通透性吸附于细菌表面，降低其表面张力第五章外界因素对微生物的影响动物微生物课程组二、常用消毒剂的使用性能第五章外界因素对微生物的影响动物微生物课程组(一)重金属盐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：10.1%的升汞消毒非金属器皿，但对人和动物有剧毒。22%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。第五章外界因素对微生物的影响动物微生物课程组(二)氧化剂类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。第五章外界因素对微生物的影响动物微生物课程组(三)醇类醇类是脂溶剂，通过破坏细胞膜，引起蛋白质变性来杀死微生物。乙醇:能杀死细菌的繁殖体和某些病毒，但对芽孢无效。75%乙醇常用于皮肤、体温计和手术中的消毒，但浓度一般不能超过80%，否则菌体表面蛋白很快凝固而影响杀菌作用。浸泡处理时，应尽量使物品干燥。第五章外界因素对微生物的影响动物微生物课程组(四)醛类醛类是极强的还原剂，能与菌体蛋白的氨基结合而使其变性，从而呈现强大的杀菌作用。1甲醛:气体，4-10%可用于物品的浸泡消毒,作用30min,可杀灭一切细菌繁殖体、病毒和真菌。