环境因素对微生物的影响(1).ppt
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1、第五章第五章 环境因素对微生物的影响环境因素对微生物的影响第一节第一节物理因素对微生物的影响物理因素对微生物的影响第二节第二节化学因素对微生物的影响化学因素对微生物的影响第三节第三节生物因素对微生物的影响生物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,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,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
2、一面,消灭其有害的一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。面,这无论在理论上还是在实践上都具有重要意义。概概述述 本章着重介绍物理、化学、生物学本章着重介绍物理、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:之前,先简要介绍几个基本概念:动物微生物课程组概概述述灭灭菌菌:指指杀杀死死一一切切病病原原、非非病病原原菌菌及及芽芽胞胞或或孢子,使物体上无任何活细菌存活的方法。孢子,使物体上无任何活细菌存活的方法。消消毒毒:指指
3、用用物物理理或或化化学学方方法法杀杀灭灭病病原原微微生生物物,而而对对非非病病原原微微生生物物及及其其孢孢子子、芽芽胞胞并并不不要要求求全全部部杀杀死死的的方方法法。用用于于消消毒毒的的化化学学物物质质称称为为消毒剂。消毒剂。防防腐腐:利利用用化化学学药药品品或或其其他他方方法法阻阻止止微微生生物物繁繁殖殖与与发发育育的的方方法法谓谓之之防防腐腐。所所使使用用的的化化学学药物称为防腐剂。药物称为防腐剂。概概述述杀菌作用杀菌作用:指某些物质或因素具有杀灭微生物的:指某些物质或因素具有杀灭微生物的作用。作用。抑抑菌菌作作用用:指指某某些些物物质质或或因因素素具具有有阻阻碍碍微微生生物物生生长繁殖的
4、作用,即抑菌作用。长繁殖的作用,即抑菌作用。抗抗菌菌作作用用:指指某某些些药药物物或或因因素素具具有有抑抑制制或或杀杀灭灭微微生物的作用。生物的作用。无菌法无菌法:系指杜绝任何病原性或非病原微生物进:系指杜绝任何病原性或非病原微生物进入动物机体或其他物体的方法。入动物机体或其他物体的方法。第一节第一节物理因素物理因素一温度因素对微生物的影响一温度因素对微生物的影响生长温度范围:腐生菌广生长温度范围:腐生菌广病原性窄病原性窄。微生物 生长温度范围()分布类型最低温度 最适温度 最高温度嗜冷菌-5010202530水和冷藏处微生物嗜温菌 102025374045腐生微生物、病原微生物嗜热菌 254
5、045556075温泉、土壤、圈肥中微生物第一节第一节物理因素物理因素(一)高温对微生物的影响:一)高温对微生物的影响:高高温温对对微微生生物物有有明明显显杀杀灭灭作作用用。高高温温灭灭菌菌是是应应用用最早、效果最好、应用范围最广的灭菌方法。最早、效果最好、应用范围最广的灭菌方法。生生物物对对高高温温的的抵抵抗抗力力视视其其种种类类、发发育育阶阶段段、温温度度高低与作用时间而异。高低与作用时间而异。1.影响高温杀菌作用的因素:影响高温杀菌作用的因素:(1)微生物的类型:)微生物的类型:细菌芽胞细菌芽胞无芽胞细菌无芽胞细菌或或繁殖体;嗜热菌繁殖体;嗜热菌嗜温嗜温嗜冷嗜冷肉毒、破伤肉毒、破伤3h,
6、无芽胞细菌、真菌和繁殖体、病毒,无芽胞细菌、真菌和繁殖体、病毒607010分钟分钟第一节第一节物理因素物理因素(2)菌龄及发育时的温度:)菌龄及发育时的温度:老龄菌老龄菌对数期菌对数期菌(3)加热的温度和时间:)加热的温度和时间:测定微生物的高温的抵抗力测定微生物的高温的抵抗力热毙点:一定时间内杀灭一定量的细菌所需的温度。热毙点:一定时间内杀灭一定量的细菌所需的温度。热毙时:一定温度下杀灭一定量的细菌所需的时间。热毙时:一定温度下杀灭一定量的细菌所需的时间。无芽胞杆菌(伤寒、结核)无芽胞杆菌(伤寒、结核)62632030分钟分钟一般细菌一般细菌607030分钟分钟100几分钟几分钟(4)细菌的
7、浓度)细菌的浓度浓度大浓度大时间长时间长(5)介介质质:水水在在一一定定范范围围内内,水水分分越越多多杀杀灭灭细细菌所需温度越低,芽胞水分少耐热。菌所需温度越低,芽胞水分少耐热。第一节第一节物理因素物理因素2.高温杀菌原理:高温杀菌原理:蛋白质、核酸、酶蛋白质、核酸、酶氢键破裂氢键破裂蛋白质变性凝固蛋白质变性凝固失去生物学活性失去生物学活性3.热力杀菌法:热力杀菌法:干热灭菌干热灭菌湿热灭菌湿热灭菌 (1 1)干热灭菌)干热灭菌 焚烧灭菌法:焚烧灭菌法:常用于废弃物、病畜尸体等处理。常用于废弃物、病畜尸体等处理。烧灼灭菌法:烧灼灭菌法:是直接火焰灭菌,如接种环、试管是直接火焰灭菌,如接种环、试
8、管口等的灭菌。口等的灭菌。烘烤灭菌法:烘烤灭菌法:利用干燥烘箱以热空气进行灭菌的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,因此需加热到力较低,因此需加热到160160维持维持1-21-2小时才能达到小时才能达到灭菌目的。灭菌目的。(2 2)湿热灭菌湿热灭菌 在同温度下,湿热灭菌的效果比干热灭菌好;因为:在同温度下,湿热灭菌的效果比干热灭菌好;因为:蛋蛋白白质质在在含含水水多多的的环环境境中中遇遇热热容容易易凝凝固固,湿湿热热
9、灭灭菌菌时时,菌菌体体蛋白质吸收水分,从而加速了蛋白质的凝固变性。蛋白质吸收水分,从而加速了蛋白质的凝固变性。湿热传导快,穿透性强湿热传导快,穿透性强,可使灭菌对象内部温度迅速提高。可使灭菌对象内部温度迅速提高。湿湿热热灭灭菌菌时时,蒸蒸气气接接触触到到物物体体表表面面即即凝凝集集成成水水,同同时时放放出出潜潜热,这种潜热能迅速提高灭菌物体的温度。热,这种潜热能迅速提高灭菌物体的温度。湿热灭菌法分为:湿热灭菌法分为:煮沸法,流通蒸汽灭菌法,间歇灭菌法煮沸法,流通蒸汽灭菌法,间歇灭菌法巴氏消毒法,高压蒸汽灭菌法巴氏消毒法,高压蒸汽灭菌法A A、煮沸法、煮沸法 物物品品在在水水中中煮煮沸沸10-2
10、0min10-20min,可可杀杀死死所所有有绝绝大大多多数数病病原原微微生生物物和和一一切切细细菌菌繁繁殖殖体体。但但芽芽胞胞抗抗煮煮沸沸能能力力较较强强,有有的的需需煮煮沸沸几几个个小小时时才才能能将将其其杀杀灭灭,适适用用于于玻玻璃璃器器皿皿、外外科科器器械械等的消毒。等的消毒。在在水水中中加加入入1 12 2的的碳碳酸酸钠钠可可提提高高沸沸点点,既既可可加加强强杀杀芽芽胞胞的的效效果果,又又能能防防止止金金属属器器械械生锈。生锈。B B、流通蒸汽灭菌法(常压蒸汽消毒)、流通蒸汽灭菌法(常压蒸汽消毒)用用普普通通蒸蒸笼笼或或流流通通蒸蒸汽汽灭灭菌菌器器,在在1 1个个大大气气压压下下,用
11、用100 100 左左右右的的水水蒸蒸气气,经经15-15-20min20min,即即可可杀杀死死大大多多数数病病原原微微生生物物及及细细菌菌的的繁繁殖殖体体,但但不不能能杀杀死死芽芽胞胞。常常用用于于食食品品、食具和一些不耐热物品的消毒。食具和一些不耐热物品的消毒。C C、间歇灭菌法、间歇灭菌法a)a)是用常压蒸汽反复几次进行灭菌的方法。是用常压蒸汽反复几次进行灭菌的方法。b)b)主要用于不宜高压灭菌的培养基,不耐热的药物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。和营养物等。c)c)方法是将待灭菌物品置于蒸锅或流通蒸汽灭菌器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
12、持内加热到沸腾维持15-30min15-30min杀死营养细胞,取出杀死营养细胞,取出冷却后在冷却后在3737恒温培养恒温培养2424小时,使芽胞萌发,再小时,使芽胞萌发,再用此法灭菌,反复三次,即可达到灭菌目的。用此法灭菌,反复三次,即可达到灭菌目的。D D 、巴氏消毒法、巴氏消毒法a)a)是是以以较较低低的的温温度度杀杀灭灭液液体体食食品品及及物物品品中中的的病病原原菌菌或或特特定定微微生生物物,又又不不破破坏坏其其营营养养成成分分及及有有效效成成分分的的消消毒毒方方法法。这这样样即即可可杀杀死死病病原原微微生生物物,又又不不致致损损坏坏营营养养,可可保保留留食食品品饮饮料料原原有有风风味
13、味。常常用用于于食食品品(牛牛奶奶)、酿酿造造(葡葡萄萄酒酒、啤酒)工业及蜂蜜的消毒。啤酒)工业及蜂蜜的消毒。b)b)做做法法是是63636565处处理理30min30min或或71-7271-72处处理理15min,15min,速速冷冷却却至至1010下,即可杀死其中的结核杆菌或布氏杆菌等。下,即可杀死其中的结核杆菌或布氏杆菌等。c)c)为为节节省省时时间间,又又达达到到巴巴氏氏消消毒毒的的效效果果,现现多多用用超超高高温温瞬瞬时时消毒消毒132132下下1-2s1-2s。E E 、高压蒸汽灭菌法、高压蒸汽灭菌法 是是 湿湿 热热 灭灭 菌菌 中中 最最 好好 的的 方方 法法,通通 常常1
14、.05kg/cm1.05kg/cm2 2的的压压力力下下面面(此此时时温温度度121121)处理处理151530min30min。要排冷空气,否则。要排冷空气,否则 会会形形成成假假压压力力,虽虽然然压压力力达达到到要要求求,温温度度却达不到相应温度,而影响灭菌效果。却达不到相应温度,而影响灭菌效果。高压蒸汽灭菌器的用法及其注意事项:高压蒸汽灭菌器的用法及其注意事项:1 1 在灭菌器内加入适量的水,约至金属隔板处。在灭菌器内加入适量的水,约至金属隔板处。2 2 将灭菌物品包扎好,小心放于隔板上。将灭菌物品包扎好,小心放于隔板上。3 3 将盖盖好,扭紧螺旋,关闭气门。将盖盖好,扭紧螺旋,关闭气门
15、。4 4 接通电源,进行加热。接通电源,进行加热。5 5 压强指针升至压强指针升至(1.38-2.07)(1.38-2.07)10104 4PaPa时,打开气门,时,打开气门,排出器内所留空气,直至排出完毕,关紧气门。排出器内所留空气,直至排出完毕,关紧气门。6 6 压强上至所需压强时,开始计时,达到规定时间压强上至所需压强时,开始计时,达到规定时间后关掉电源。后关掉电源。7 7 待灭菌器中压力自行降至零时,方可慢慢打开气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,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。气未排完前切不可开盖。8
16、8 对灭菌器进行必要的清洗。对灭菌器进行必要的清洗。(二)低温对微生物的影响(二)低温对微生物的影响(1 1)微生物对低温耐受力很强。低温保存细菌和病毒:)微生物对低温耐受力很强。低温保存细菌和病毒:(细菌(细菌4 400;病毒;病毒20207070)。)。(2 2)低温保存微生物时应)低温保存微生物时应迅速冷冻迅速冷冻,否则扰乱细胞胶体,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,胞壁胞膜,胞壁;快速冷冻时快速冷冻时,水分冻结成均匀的玻璃样状水分冻结成均匀的玻璃样状态态,损害降低损害降低.(3 3)冷冻真空干燥法:采取迅速
17、冷冻和抽真空除水原理;)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。如冻干疫苗和冻干菌种。对细菌、真菌不宜长期冰冻保存,避免反复冰冻与融化。对细菌、真菌不宜长期冰冻保存,避免反复冰冻与融化。第一节第一节物理因素物理因素二干燥的影响二干燥的影响不同种类的微生物对干燥的抵抗力差异很大。不同种类的微生物对干燥的抵抗力差异很大。巴氏杆菌、鼻疽巴氏杆菌、鼻疽几天几天结核杆菌结核杆菌90天天芽胞、孢子芽胞、孢子几年或更长几年或更长微微生生物物对对干干燥燥的的抵抵抗抗力力虽虽然然很很强强,但但在在干干燥燥条条件件下下不不能生长繁殖。能生长繁殖。干干燥燥保保存存法法,食食品品的的盐盐淹
18、淹/糖糖渍渍达达到到抑抑菌菌的的目目的的,夺夺去去菌体内水分,造成微生物的生理干燥。菌体内水分,造成微生物的生理干燥。三、渗透压三、渗透压 等渗溶液对微生物生长有利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,称细胞处于低渗液中,细胞会吸水膨胀乃至破裂,称胞浆压出。胞浆压出。在制备细菌悬液时采用生理盐水,不用在制备细菌悬液时采用生理盐水,不用蒸馏水蒸馏水.细胞处于高渗液中会脱水,引起细胞质和细胞壁分细胞处于高渗液中会脱水,引起细胞质和细胞壁分离,称离,称质壁分离,质壁分离,导致死亡。所以常用盐渍法等来导致死亡。所以常用盐渍法等来抑制微生物生长抑制微生物生长,保存食物保存食
19、物.第一节第一节物理因素物理因素第一节第一节物理因素物理因素四、光线和射线四、光线和射线(一)可见光:一般无大影响(一)可见光:一般无大影响培培养养基基中中加加入入一一些些染染料料可可增增强强可可见见光光线线的的杀杀菌菌作作用用称称光光感感作作用。对原生动物、病毒、细菌、毒素、噬菌体均有灭活作用。用。对原生动物、病毒、细菌、毒素、噬菌体均有灭活作用。美兰美兰伊红伊红对对G较较G敏感敏感汞溴红汞溴红沙黄沙黄对对G敏感敏感某某些些细细菌菌或或病病毒毒经经光光感感作作用用后后,毒毒性性或或活活力力消消失失,但但抗抗原原作作用用不变不变制造疫苗或菌苗。制造疫苗或菌苗。第一节第一节物理因素物理因素(二)
20、(二)(二)(二)日光日光日光日光细菌在直射阳光下半小时细菌在直射阳光下半小时细菌在直射阳光下半小时细菌在直射阳光下半小时-数小时数小时数小时数小时炭疽芽胞炭疽芽胞炭疽芽胞炭疽芽胞2020小时小时小时小时(三)(三)(三)(三)紫外线:紫外线:136-400nm136-400nm杀菌机理:杀菌机理:波长波长210210328nm328nm的紫外线具有杀菌的紫外线具有杀菌作用作用265nm265nm者杀菌力最强。者杀菌力最强。干扰干扰DNADNA的复制与转录的复制与转录紫外线穿透力较弱紫外线穿透力较弱室内空气和不耐热物品的表面消毒室内空气和不耐热物品的表面消毒应用范围:应用范围:特点:特点:影响
21、因素:影响因素:紫外线的波长、距离、照射时间;紫外线的波长、距离、照射时间;微生物的种类(微生物的种类(G-G-、G+G+、芽孢、芽孢、病毒)、数量、环境温度和湿度等病毒)、数量、环境温度和湿度等第一节第一节物理因素物理因素(四)(四)X射线和放射性同位素对微生物的影响射线和放射性同位素对微生物的影响1X射线为射线为高能电磁波高能电磁波具具有有杀杀菌菌和和诱诱变变作作用用,但但杀杀菌菌作作用用较较紫紫外外线线为为弱弱。波波长长越越短短、杀菌力越强杀菌力越强致死量以内的致死量以内的X射线可使微生物发生突变。射线可使微生物发生突变。2放射性同位素的影响:放射性同位素的影响:广泛用于医学广泛用于医学
22、C060I131杀菌诱变杀菌诱变一般常用的诱变剂量是以微生物死亡一般常用的诱变剂量是以微生物死亡9099.9%的剂量的剂量C060照射引起曲霉,糖化酶活力提高照射引起曲霉,糖化酶活力提高40%R射线照射可育成菌苗和疫苗毒株,消毒培养基、培养器皿。射线照射可育成菌苗和疫苗毒株,消毒培养基、培养器皿。新的诱变剂新的诱变剂快中子、较快中子、较X、射线具有较大的电离密度,可引起诱变。射线具有较大的电离密度,可引起诱变。第一节第一节物理因素物理因素五、五、超声波对微生物的影响超声波对微生物的影响超声波超声波9000赫兹赫兹/秒秒可听波可听波超超声声波波具具有有杀杀菌菌作作用用芽芽胞胞、小小病病毒毒对对其
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