1、有害微生物的控制,在我们周围的环境中，到处都有各种各样的微生物存在着，其中有一部分是人类的有害微生物。它们通过气流、相互接触或人工接种等方式，传播到合适的基质或生物对象上而造成种种危害。例如，食品和工农业产品的霉腐变质；实验室中微生物或动植物组织、细胞纯培养物的污染；培养基或生化试剂的染菌；微生物工业发酵中的杂菌污染；以及人体和动、植物受病原微生物的感染而患各种传染病，等等。对这些有害微生物应采取有效的措施来抑制或消灭它们。,控制有害菌的措施,杀灭法,一、几个基本概念,抑制法,灭菌,彻底杀灭（一切微生物）,杀菌,溶菌,消毒,部分杀灭（仅杀灭病原体）,防腐,抑制霉腐微生物,化疗,抑制宿主体内的病
2、原菌,（一）灭菌（sterilization),采用强烈的理化因素使任何物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力的措施，称为灭菌，例如各种高温灭菌措施等。灭菌实质上可分杀菌(bacteriocidation)和溶菌(bacteriolysis)两种，前者指菌体虽死，但形体尚存，后者则指菌体杀死后，其细胞发生溶化、消失的现象。,（二）消毒(disinfection),从字义上来看，消毒就是消除毒害，这里的“毒害”就是指传染源或致病菌的意思。消毒是一种采用较温和的理化因素，仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的病原菌，而对被消毒的物体基本无害的措施。例如一些常用的对皮肤、水果、饮用水进行药剂消
3、毒的方法；对啤酒、牛奶、果汁和酱油等进行消毒处理的巴氏消毒法，等等。,（三）防腐(antisepsis),防腐就是利用某种理化因素完全抑制霉腐微生物的生长繁殖，即通过制菌作用防止食品、生物制品等对象发生霉腐的措施。,防腐方法：低温：4以下的各种低温保藏 缺氧：抽真空、充氮或CO2、加除氧剂 干燥：晒干、烘干或红外线干燥 高渗：盐腌和糖渍 高酸度：如泡菜利用乳酸菌的厌氧发酵产生乳酸 高醇度：白酒或黄酒保存食品 加防腐剂：加防腐剂或防霉剂,（四）化疗(chemotherapy),化疗即化学治疗。它是利用具有高度选择毒力(selectivetoxicity，即对病原菌具有高度毒力而对宿主无显著毒性)
4、的化学物质来抑制宿主体内病原微生物的生长繁殖，借以达到治疗该传染病的一种措施。用于化疗目的的化学物质称化学治疗剂(chemotherapeutant)。最重要的化学治疗剂如各种抗生素、磺胺类药物和中草药中的有效成分等。,灭菌、消毒、防腐、化疗的比较,二、物理灭菌因素的代表高温,（1）、高温灭菌的种类,具有杀菌效应的温度范围较广。高温的致死作用，主要是它可引起蛋白质、核酸和脂质等重要生物高分子发生降解或改变其空间结构等，从而变性或破坏。例如它可使核酸发生脱氨、脱嘌呤或降解，以及破坏细胞膜上的类脂质成分等。,高温灭菌,干热灭菌法,湿热灭菌（消毒）法,火焰灼烧法,烘箱内热空气灭菌法,常压下,巴氏消毒
5、法,LTH法,HTST法,煮沸消毒法,间歇灭菌法,加压下,常规加压灭菌法,连续加压灭菌法,干热可使细胞膜破坏、蛋白质变性、原生质干燥，以及各种细胞成分发生氧化。 细菌的芽孢是耐热性最强的生命形式，所以，干热灭菌时间常以几种有代表性的细菌芽孢的耐热性作参考标准。,1.干热灭菌法(dry heat sterilization),干热灭菌法的种类,火焰灼烧法。灼烧(incineration 或combustion)是一种最彻底的干热灭菌方法，可是因其破坏力很强，故只能用于接种环、接种针的灭菌或带病原体的材料、动物尸体的烧毁。烘箱内热空气灭菌法 将金属制品或清洁玻璃器皿放入电热烘箱内，在150170下
6、维持12小时后即可达到彻底灭菌的目的。,2.湿热灭菌法(moistheatsterilization),湿热灭菌法是一类利用高温的水或水蒸汽进行灭菌的方法，通常多指用100以上的加压蒸汽进行灭菌。 在同样温度和相同条件下，湿热灭菌法比干热灭菌法更有效，原因是湿热蒸汽不但透射力强，而且还能破坏蛋白质空间结构和稳定性的氢键，从而加速这一重要生命大分子物质的变性。 在湿热温度下，多数细菌和真菌的营养细胞在60左右处理510分钟后即可杀死，酵母菌和真菌的孢子稍耐热些，要用80以上的温度处理才能杀死，而细菌的芽孢最耐热，一般要在120下处理15分钟才能杀死。,湿热灭菌法的种类,（1）常压法巴氏消毒法：用
7、于牛奶、啤酒、果酒或酱油等不宜进行高温灭菌的液态风味食品或调料；煮沸消毒法：一般用于日常的饮用水消毒；间歇灭菌法：如培养硫细菌的含硫培养基等不耐热培养基的灭菌；（2）加压法常规加压蒸汽灭菌法：适用于一切微生物学实验室、医疗保健机构或发酵工厂中对培养基及多种器材或物料的灭菌；连续加压蒸汽灭菌法：仅用于大型发酵厂的大批培养基灭菌。,（二）影响加压蒸汽灭菌效果的因素,1.被灭菌物体含菌量：含菌量越高，灭菌时间越长；2.灭菌锅内空气排除程度：混有空气的蒸汽与纯蒸汽相比，压力与温度的关系很不相同；3.灭菌对象的pH：pH6.0时，微生物易死亡，pH在6.08.0时，不易死亡；4.灭菌对象的体积：灭菌对象
8、的体积大小影响热传导速率和热容量；5.加热与散热速度：由于季节的变化，或灭菌物件体积的大小，都会使“上磅”或“下磅”时间出现很大的差别，从而影响培养基成分的破坏程度，进一步还会影响研究工作的准确性和重演性。,（三）高温时对培养基成分的有害影响极其防止,1.有害影响,高温的有害影响,形成沉淀物,破坏营养，提高色泽,改变培养基的pH（一般为降低pH）,降低培养基浓度（气温低时会增加冷凝水）,有机物：如多肽类沉淀,无机物：如磷酸盐、碳酸盐等沉淀,褐变：产生氨基酸、焦糖或黑色素,毒变,2.防止法,（1）采用特殊加热灭菌。对易破坏的含糖培养基进行灭菌时，应先将糖液与其他成分分别灭菌后再合并；对含Ca2+
9、或Fe3+的培养基与磷酸盐先作分别灭菌，然后再混合，就不易形成磷酸盐沉淀；对含有在高温下易破坏成分的培养基(如含糖组合培养基)可进行低压灭菌(在112即0.57kgcm2或8磅英寸2下灭菌15分钟)或间歇灭菌；在大规模发酵工业中，可采用连续加压灭菌法进行培养基的灭菌。（2）过滤除菌法。 对培养液中某些不耐热的成分可采用过滤除菌法“灭菌”，例如滤膜过滤装置、烧结玻璃滤板过滤器、石棉板过滤器(Seitz滤器)、素烧瓷过滤器(Chamberland滤烛)以及硅藻土过滤器(Berkefeld滤烛)等。过滤除菌的缺点是无法去除其中的病毒和噬菌体。（3）其他方法。在配制培养基时，为避免发生沉淀，一般应按配
10、方逐一加入各种成分。另外，加入0.01EDTA(乙二胺四乙酸)或0.01NTA(氮川三乙酸)等螯合剂到培养基中，可防止金属离子发生沉淀。最后，还可以用气体灭菌剂如氧化乙烯等对个别成分进行灭菌处理。,三、化学杀菌剂、消毒剂和治疗剂,在评价表面消毒剂、化学杀菌剂、防霉剂、农药或化学治疗剂等的药效和毒性时，经常采用以下3种指标：最低抑制浓度（MIC)，是评定某化学药物药效强弱是指标，指在一定条件下，某化学药剂完全抑制特定微生物生长时的最低浓度；半致死剂量（LD50），是评定某药物毒性强弱的指标，指在一定条件下，某化学药剂能杀死50%实验动物时的剂量；最低致死量(MLD)，是评定某药物毒性强弱的另一指
11、标，指在一定条件下，某化学药物能引起实验动物群体100%死亡率的最低剂量。,（一）表面消毒剂,表面消毒剂是指对一切活细胞、病毒粒和生物大分子都有毒性，不能用作活细胞或机体内治疗用的化学药剂。它适用于消除传播媒介物上的病原体，故在传染病预防中，可有效切断疾病传播途径，以达到控制传染病流行的目的。,石炭酸系数：指在一定时间内，被试药剂能杀死全部供试菌的最高稀释度与达到同效的石炭酸的最高稀释度之比。作为比较各种表面消毒剂的相对杀菌强度的指标。,几种重要表面消毒剂：,染料如龙胆紫,环氧乙烷,氧化剂如KMnO4,卤素如碘酒,表面活性剂,(二)抗代谢药物的代表磺胺类药物,抗代谢药物又称代谢拮抗物或代谢类似
12、物，是指一类在化学结构上与细胞内必要代谢物的结构相似，并可干扰正常代谢活动的化学物质。由于它们具有良好的选择毒力，因此是一类重要的化学治疗剂。,代表药物磺胺药，具有很强的选择毒力。作用机制是磺胺的结构与细菌的一种生长因子对氨基苯甲酸（PABA）高度相似，故是它的代谢类似物，因此两者间会发生竞争性拮抗作用。,（三）抗生素,1.定义:抗生素是一类由微生物或其他生物生命活动过程中合成的次生代谢产物或其人工衍生物,2.种类：抑制细胞壁合成：如青霉素 干扰细胞膜功能：如短杆菌肽 抑制蛋白质合成：如链霉素、红霉素 抑制核酸的合成：如灰黄霉素、利福霉素,3.抗生素的活力称为效价，其计量一般用“单位”（uni
13、t)表示。测定效价的方法有物理学方法，化学方法和生物方法等几种。由于生物学方法是以对供试菌的制菌强度为标准，与临床应用的目的相符，且有灵敏度高、使用样品少等优点，因此被广泛使用。其中又以管碟法最为常用。,各种抗生素有其不同的制菌范围，此即抗菌谱。,4.微生物的抗药性,产生抗药性的原因：,（1）产生一种能使药物失去活性的酶。（2）把药物作用的靶位加以修饰和改变。（3）形成“救护途径”。（4）使药物不能透过细胞膜。（5）通过主动外排系统把进入细胞内的药物泵出细胞外,避免出现细菌的耐药性的措施,（1）天然抗生素的结构改造 对天然抗生素的结构进行人为改造后的抗生素，称为半合成抗生素.如半合成青霉素、头孢霉素类、四环素类。,（2）从抗生素到生物药物素 在筛选新抗生素基础上发展起来的、比抗生素疗效更为广泛的生理活性产物如酶抑制剂、免疫调节剂、受体拮抗剂和抗氧化剂等微生物的其他次生代谢物越来越多，把这类具多种生理活性的微生物次生代谢物称作生物药物素。,
