热力灭菌的动力学基础.pptx

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1、1 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第1页/共42页2 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。某些嗜热性细菌甚至可在80 以上的高温中存活。但是，绝大多数生长态菌在80100 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6080 下就可被迅速杀灭。多数病毒的耐热较差，只有乙肝病

2、毒（HBV）例外，它要在75 下至少曝热3min才能被灭活。热对活细胞的作用热对活细胞的作用第2页/共42页3 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（Prion）病原体，它既不属细胞型微生物也不属病毒，需要在132 下加热1h才可完全杀灭。热对活细胞的作用热对活细胞的作用第3页/共42页4 在细菌中，需氧菌中的芽孢杆菌属（Bacillus）和厌氧菌中的梭状芽孢杆菌属（Clostridium），也具有较强的耐热性。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

3、级（一个对数单位），干热灭菌的温度必须达到100170 ，湿热灭菌的温度在80129 之间。如以干热灭菌及湿热灭菌的灭菌率L(Lethality)来计算，芽孢被杀灭困难的程度比其生长态时增大了104105倍。热对活细胞的作用热对活细胞的作用第4页/共42页5 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吡啶二羧酸或DPA(吡啶 26二羧酸)。热对活细胞的作用热对活细胞的作用第5页/共42页6 在芽孢

4、形成阶段，吡啶二羧酸钙能与脱氧核糖核酸（DNA）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。热对活细胞的作用热对活细胞的作用第6页/共42页7影响灭菌效果的因素第7页/共42页8影响灭菌效果的因素第8页/共42页9影响灭菌效果的因素第9页/共42页10影响灭菌效果的因素第10页/共42页11热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则第11页/共42页12热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则第12页/共42页13热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则第13页/共42页14NONtlgN0lgNt图34图35

5、热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则第14页/共42页15热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则第15页/共42页16D2tDD1tlgN=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第16页/共42页17热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则第17页/共42页18 不同灭菌温度下的D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

6、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第18页/共42页19热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则第19页/共42页20ZT(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第20页/共42页21热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则第21页/共42页22热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则第22页/共42页23lgD=1Z=100CZ=70CZ=120CZ=100C1211201151101051001.2781.0930.2760.1761.761lgDT1T2热力灭

7、菌的对数规则热力灭菌的对数规则第23页/共42页24热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则第24页/共42页25热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则第25页/共42页26FTlgNlgNt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第26页/共42页27热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则第27页/共42页28热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则第28页/共42页29热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则第29页/共42页30热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则第30页/共42页31热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则第31页/共42页32 不同温度不同Z值下的灭菌率（Let

8、hal rate）见下表表3-55 湿热灭菌中不同温度和Z值下的灭菌率（L）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第32页/共42页33T/L值值

9、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.

10、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第33页/共42页34T/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

11、.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第34页/共42页35T/T/L值值Z=7Z=8Z=9Z=10Z=11Z=

12、12121.51.181.161.141.121.111.101221.391.331.291.251.231.21122.51.641.541.471.411.371.331231.931.781.671.591.521.47123.52.282.051.901.781.691.621242.682.372.152.001.871.781254.393.162.782.822.312.151265.184.223.593.162.852.611277.205.624.643.983.513.1612810.07.506.005.014.333.83129139.10.07.746.315.3

13、44.6413019.313.310.07.946.585.62热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则第35页/共42页36图311 温度和灭菌率之间的关系L642130120110100T(0C)第36页/共42页37热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则第37页/共42页38热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则第38页/共42页39热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则第39页/共42页40热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则第40页/共42页41101NF0BA104103106105100DDDDDDDDD图312 理想灭菌过程示意99.9%99 90 102101热力灭菌的对数规则热力灭菌的对数规则第41页/共42页42感谢您的观看！第42页/共42页