热力灭菌的动力学基础 (2).ppt

热力灭菌的动力学基础1现在学习的是第1页，共39页 热力灭菌是研究最深、使用最广的灭菌方式。热力灭菌是研究最深、使用最广的灭菌方式。当温度超过细胞最佳生理活动的温度范围时，随当温度超过细胞最佳生理活动的温度范围时，随着温度的升高，细胞代谢减缓，最终细胞的生长着温度的升高，细胞代谢减缓，最终细胞的生长及繁殖将停止。每种细胞生理活动的温度均有一及繁殖将停止。每种细胞生理活动的温度均有一上限，一旦温度超过它的上限，起生命作用的蛋上限，一旦温度超过它的上限，起生命作用的蛋白质、酶及核酸会被永久性破坏，从而导致细胞白质、酶及核酸会被永久性破坏，从而导致细胞发生不可逆转的死亡。发生不可逆转的死亡。热对活细胞的作用热对活细胞的作用现在学习的是第2页，共39页 从微观上看，不具备真正核膜结构的原核细胞从微观上看，不具备真正核膜结构的原核细胞（如细菌和蓝绿藻）耐热性最强。某些嗜热性细菌（如细菌和蓝绿藻）耐热性最强。某些嗜热性细菌甚至可在甚至可在80 以上的高温中存活。但是，绝大多数生以上的高温中存活。但是，绝大多数生长态菌在长态菌在80100 下即可被迅速杀灭。具备核膜结下即可被迅速杀灭。具备核膜结构的真核微生物，如真菌和原生动物，在构的真核微生物，如真菌和原生动物，在6080 下下就可被迅速杀灭。多数病毒的耐热较差，只有乙肝就可被迅速杀灭。多数病毒的耐热较差，只有乙肝病毒（病毒（HBV）例外，它要在）例外，它要在75 下至少曝热下至少曝热3min才才能被灭活。能被灭活。热对活细胞的作用热对活细胞的作用现在学习的是第3页，共39页 还有一些其他类型的生物体也具有较强的耐还有一些其他类型的生物体也具有较强的耐热性。例如，痉挛性假麻痹症的蛋白侵袭子热性。例如，痉挛性假麻痹症的蛋白侵袭子（Prion）病原体，它既不属细胞型微生物也不）病原体，它既不属细胞型微生物也不属病毒，需要在属病毒，需要在132 下加热下加热1h才可完全杀灭。才可完全杀灭。热对活细胞的作用热对活细胞的作用现在学习的是第4页，共39页 在细菌中，需氧菌中的芽孢杆菌属在细菌中，需氧菌中的芽孢杆菌属（Bacillus）和厌氧和厌氧菌中的梭状芽孢杆菌属菌中的梭状芽孢杆菌属（Clostridium），也具有较强，也具有较强的耐热性。这些细菌的细胞能产生内源性孢子的耐热性。这些细菌的细胞能产生内源性孢子（芽孢）或胞间休眠体，一旦形成这种状态，它（芽孢）或胞间休眠体，一旦形成这种状态，它们对热、干燥及化学消毒剂的耐受性增强。要想们对热、干燥及化学消毒剂的耐受性增强。要想杀灭这类芽孢，使之下降一个数量级（一个对数杀灭这类芽孢，使之下降一个数量级（一个对数单位），干热灭菌的温度必须达到单位），干热灭菌的温度必须达到100170 ，湿热灭菌的温度在湿热灭菌的温度在80129 之间。如以干热灭菌及之间。如以干热灭菌及湿热灭菌的灭菌率湿热灭菌的灭菌率L(Lethality)来计算，芽孢被杀灭困来计算，芽孢被杀灭困难的程度比其生长态时增大了难的程度比其生长态时增大了104105倍。倍。热对活细胞的作用热对活细胞的作用现在学习的是第5页，共39页 细菌芽孢的耐热性与多种因素有关，有些因细菌芽孢的耐热性与多种因素有关，有些因素尚没被人们完全认识。芽孢形成时，细菌停止素尚没被人们完全认识。芽孢形成时，细菌停止生化反应，交将遗传物质包藏在芽孢中。此过程生化反应，交将遗传物质包藏在芽孢中。此过程中发生了一系列生理变化：细胞质大量脱水，体中发生了一系列生理变化：细胞质大量脱水，体积变小，在变小的原生质体周围形成了一层厚壳，积变小，在变小的原生质体周围形成了一层厚壳，此过程中，还生成了一种特殊化学物质此过程中，还生成了一种特殊化学物质吡啶二吡啶二羧酸或羧酸或DPA(吡啶吡啶 26二羧酸二羧酸)。热对活细胞的作用热对活细胞的作用现在学习的是第6页，共39页 在芽孢形成阶段，吡啶二羧酸钙能与脱氧核糖在芽孢形成阶段，吡啶二羧酸钙能与脱氧核糖核酸（核酸（DNA）以及细胞内的酶形成复合物，从而）以及细胞内的酶形成复合物，从而对休眠状态的芽孢起保护作用。处于休眠状态的对休眠状态的芽孢起保护作用。处于休眠状态的芽孢可以存活很多年，在适宜的条件下，它们在芽孢可以存活很多年，在适宜的条件下，它们在数分钟内即可恢复到生长状态。数分钟内即可恢复到生长状态。热对活细胞的作用热对活细胞的作用现在学习的是第7页，共39页影响灭菌效果的因素现在学习的是第8页，共39页影响灭菌效果的因素现在学习的是第9页，共39页影响灭菌效果的因素现在学习的是第10页，共39页影响灭菌效果的因素现在学习的是第11页，共39页热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则现在学习的是第12页，共39页热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则现在学习的是第13页，共39页热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则现在学习的是第14页，共39页NONtlgN0lgNt图34图35热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则现在学习的是第15页，共39页热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则现在学习的是第16页，共39页D2tDD1tlgN=1lgN=12121lgNlgN1250C1210CD值与灭菌温度的关系D值的定义图36图37热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则现在学习的是第17页，共39页热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则现在学习的是第18页，共39页 不同灭菌温度下的不同灭菌温度下的D值值微生物名称温度（oC）介质D值（min）嗜热脂肪杆菌嗜热脂肪杆菌嗜热脂肪杆菌嗜热脂肪杆菌嗜热脂肪杆菌嗜热脂肪杆菌梭状芽孢杆菌梭状芽孢杆菌梭状芽孢杆菌105110115121121 121105105115葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖乳酸林格液注射用水葡萄糖注射用水注射用水87.832.011.72.42.13.01.313.72.1热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则现在学习的是第19页，共39页热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则现在学习的是第20页，共39页ZT(0C)lgD=121D值的定义lgD热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则现在学习的是第21页，共39页热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则现在学习的是第22页，共39页热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则现在学习的是第23页，共39页lgD=1Z=100CZ=70CZ=120CZ=100C1211201151101051001.2781.0930.2760.1761.761lgDT1T2热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则现在学习的是第24页，共39页热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则现在学习的是第25页，共39页热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则现在学习的是第26页，共39页FTlgNlgNt图310 T(0C)灭菌值定义热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则现在学习的是第27页，共39页热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则现在学习的是第28页，共39页热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则现在学习的是第29页，共39页热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则现在学习的是第30页，共39页热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则现在学习的是第31页，共39页热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则现在学习的是第32页，共39页 不同温度不同不同温度不同Z值下的灭菌率（值下的灭菌率（Lethal rate）见下表）见下表表表3-55 湿热灭菌中不同温度和湿热灭菌中不同温度和Z值下的灭菌率（值下的灭菌率（L）数据）数据T/oCL值值Z=7Z=8Z=9Z=10Z=11Z=121000.0010.0020.0060.0080.0120.0181010.0010.0030.0060.0100.0150.0221020.0020.0040.0080.0130.0190.0261030.0030.0060.0100.0160.0230.0321040.0040.0070.0130.0200.0280.0381050.0050.0100.0170.0250.0350.046热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则现在学习的是第33页，共39页T/L值值Z=7Z=8Z=9Z=10Z=11Z=121060.0070.0130.0220.0320.0430.0561070.0100.0180.0280.0400.0530.0681080.0140.0240.0360.0500.0660.0831090.0190.0320.0460.0630.0810.1001100.0260.0420.0600.0790.0100.1211110.0370.0560.0770.1000.1230.1471120.0520.0750.1000.1260.1520.1781130.0720.1000.1290.1580.1870.2151140.1000.1330.1670.2000.2310.261114.50.1180.1540.1900.2240.2570.2871150.1390.1780.2150.2510.2850.316热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则现在学习的是第34页，共39页T/T/L值值Z=7Z=8Z=9Z=10Z=11Z=12115.50.1640.2050.2450.2820.3160.3481160.1930.2370.2780.3160.3510.383116.50.2280.2740.3160.3550.3900.4221170.2680.3160.3590.3980.4330.464117.50.3160.3650.4080.4470.4810.5111180.3730.4220.4640.5010.5340.562118.50.4390.4890.5270.5620.5930.6191190.5180.5620.5990.6310.6580.681119.50.6110.6490.6810.7080.7310.7501200.7200.7500.7740.7940.8110.825120.50.8480.8660.8800.8910.9010.9091211.001.001.001.001.001.00热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则现在学习的是第35页，共39页T/T/L值值Z=7Z=8Z=9Z=10Z=11Z=12121.51.181.161.141.121.111.101221.391.331.291.251.231.21122.51.641.541.471.411.371.331231.931.781.671.591.521.47123.52.282.051.901.781.691.621242.682.372.152.001.871.781254.393.162.782.822.312.151265.184.223.593.162.852.611277.205.624.643.983.513.1612810.07.506.005.014.333.83129139.10.07.746.315.344.6413019.313.310.07.946.585.62热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则现在学习的是第36页，共39页图图311 温度和灭菌率之间的关系温度和灭菌率之间的关系L642130120110100T(0C)现在学习的是第37页，共39页热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则现在学习的是第38页，共39页热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则现在学习的是第39页，共39页