外界因素對微生物的影響

外界因素對微生物的影響第1頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四

微生物多為單細胞生物，具有表面積大、新陳代謝率高、繁殖快、適應能力強以及易變異等特點，故其生命活動極易受外界環境條件的影響。了解外界環境因素對微生物的影響，以便控制外界因素，達到充分利用微生物有利的一面，消滅其有害的一面，這無論在理論上還是在實踐上都具有重要意義。動物微生物課程組第五章外界因素對微生物的影響第2頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四本章著重介紹物理、化學、生物學因素對微生物的抑制或殺滅作用以及消毒滅菌方法，在具體討論這些內容之前，先簡要介紹幾個基本概念：動物微生物課程組第五章外界因素對微生物的影響第3頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四第五章外界因素對微生物的影響動物微生物課程組

消毒：用各種方法殺滅一定范圍內的病原微生物，但對非病原微生物及細菌的芽胞并不一定能全部殺死；用以消毒的藥物稱為消毒劑。

滅菌：用各種理化因子殺滅物體上所有微生物（包括病原微生物、非病原微生物及細菌芽胞、霉菌孢子等）的方法。

防腐：防止或抑制微生物生長繁殖的方法。

無菌：在物體上沒有活的微生物存在的意思。

第4頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四第一節物理因素溫度干燥滲透壓輻射過濾其他物理因素第五章外界因素對微生物的影響動物微生物課程組第5頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四第五章外界因素對微生物的影響動物微生物課程組一、溫度

溫度是影響微生物生命活動的最重要的因素之一。在適當的溫度范圍內，微生物才能進行正常的生長發育，不同的溫度對微生物生命活動呈現不同的作用。不同種類的微生物都有其適合的生長溫度范圍，根據微生物的最適生長溫度，可將微生物分為3類：第6頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四類型最低溫度（℃）最適溫度（℃）最高溫度（℃）存在環境嗜冷微生物-5—1010—2025—30海洋、深湖、冷藏物嗜溫微生物10—2025—3740—45病原微生物嗜熱微生物25—4550—6070—95土壤、溫泉等微生物生長溫度范圍動物微生物課程組第五章外界因素對微生物的影響第7頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四（一）高溫對微生物的影響高溫對微生物有明顯的致死作用，其主要是高溫能使菌體蛋白質變性或凝固，酶失去活性，核酸結構遭到破壞等，從而導致其死亡。因此熱力滅菌是應用最早、效果最好、應用范圍最廣的滅菌方法。動物微生物課程組第五章外界因素對微生物的影響第8頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四

1干熱滅菌(dryheatsterilization)

焚燒滅菌法：常用于廢棄物、病畜尸體等處理。

燒灼滅菌法：是直接火焰滅菌，如接種環、試管口等的滅菌。

烘烤滅菌法：利用干燥烘箱以熱空氣進行滅菌的一種方法。適用于高溫下不變質、不損壞等物品的滅菌，如玻璃器皿、金屬制品等。由于熱空氣穿透力較低，因此需加熱到160℃維持1-2小時才能達到滅菌目的。第五章外界因素對微生物的影響動物微生物課程組第9頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四2濕熱滅菌(mosistheatsterilization)

在同溫度下，濕熱滅菌的效果比干熱滅菌好；因為：①蛋白質在含水多的環境中遇熱容易凝固，濕熱滅菌時，菌體蛋白質吸收水分，從而加速了蛋白質的凝固變性。②濕熱傳導快，穿透性強,可使滅菌對象內部溫度迅速提高。③濕熱滅菌時，蒸氣接觸到物體表面即凝集成水，同時放出潛熱，這種潛熱能迅速提高滅菌物體的溫度。第五章外界因素對微生物的影響動物微生物課程組第10頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四濕熱滅菌法

煮沸消毒法流通蒸汽消毒法間歇滅菌法高壓蒸汽滅菌法巴氏消毒法第五章外界因素對微生物的影響動物微生物課程組第11頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四A、煮沸消毒法

物品在水中煮沸15min，可殺死所有絕大多數病原微生物和一切細菌繁殖體。但芽胞抗煮沸能力較強,有的需煮沸幾個小時才能將其殺滅，適用于玻璃器皿、外科器械等的消毒。在水中加入1－2％的碳酸鈉可提高沸點，既可加強殺芽胞的效果，又能防止金屬器械生銹。第五章外界因素對微生物的影響動物微生物課程組第12頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四B、流通蒸汽消毒法（常壓蒸汽消毒）

用普通蒸籠或流通蒸汽滅菌器，在1個大氣壓下，用100度左右的水蒸氣，經30min，即可殺死大多數病原微生物及細菌的繁殖體，但不能殺死芽胞。常用于食品、食具和一些不耐熱物品的消毒。動物微生物課程組第五章外界因素對微生物的影響第13頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四C、間歇滅菌法(fractionalsterilization）是用常壓蒸汽反復幾次進行滅菌的方法。主要用于不宜高壓滅菌的培養基，不耐熱的藥物和營養物等。方法是將待滅菌物品置于蒸鍋或流通蒸汽滅菌器內加熱到沸騰維持15-30min殺死營養細胞，取出冷卻后在37℃恒溫培養24小時，使芽胞萌發，再用此法滅菌，反復三次，即可達到滅菌目的。第五章外界因素對微生物的影響動物微生物課程組第14頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四

D、高壓蒸汽滅菌法是濕熱滅菌中最好的方法，通常1.05kg/cm2,的壓力下面（此時溫度121oＣ）處理15－30min。要排冷空氣，否則會形成假壓力，雖然壓力達到要求，溫度卻達不到相應溫度，而影響滅菌效果。第五章外界因素對微生物的影響動物微生物課程組第15頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四高壓蒸汽滅菌器的用法及其注意事項：1在滅菌器內加入適量的水，約至金屬隔板處。2將滅菌物品包扎好，小心放于隔板上。3將蓋蓋好，扭緊螺旋，關閉氣門。4接通電源，進行加熱。5壓強指針升至(1.38-2.07)×104Pa時，打開氣門，排出器內所留空氣，直至排出完畢，關緊氣門。6壓強上至所需壓強時，開始計時，達到規定時間后關掉電源。7待滅菌器中壓力自行降至零時，方可慢慢打開氣門，放氣、排氣完畢后，開蓋取出被滅菌物品，氣未排完前切不可開蓋。8對滅菌器進行必要的清洗。動物微生物課程組第五章外界因素對微生物的影響第16頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四E、巴氏消毒法(pasteurization)a)是以較低的溫度殺滅液體食品及物品中的病原菌或特定微生物，又不破壞其營養成分及有效成分的消毒方法。這樣即可殺死病原微生物，又不致損壞營養，可保留食品飲料原有風味。常用于食品（牛奶）、釀造（葡萄酒、啤酒）工業及蜂蜜的消毒。第五章外界因素對微生物的影響動物微生物課程組第17頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四b)做法是61.7－62.8℃處理30min或71.6℃處理15s,速冷卻至10℃下，即可殺死其中的結核桿菌或布氏桿菌等。c)為節省時間，又達到巴氏消毒的效果，現多用超高溫瞬時消毒132℃下1-2s。動物微生物課程組第五章外界因素對微生物的影響第18頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四3影響熱力滅菌的因素(1)微生物:不同種類微生物以及同種微生物的不同發育階段對熱的抵抗力不同（多數細菌，酵母菌和霉菌的營養細胞和病毒在50-65oＣ10min可以致死，細菌芽胞，在121oＣ下５－20min才能致死）;微生物的密集程度.動物微生物課程組第五章外界因素對微生物的影響第19頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四(2)溫度與作用時間：致死溫度和致死時間(3)介質的性質：蛋白質和脂肪等有保護作用；pH值為7時抵抗力最強動物微生物課程組第五章外界因素對微生物的影響第20頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四（二）低溫對微生物的影響（1）微生物對低溫耐受力很強。低溫保存細菌和病毒：（細菌4～0℃；病毒－20℃～－70℃）。（2）低溫保存食品應迅速冷凍，否則擾亂細胞膠體狀態，使水分形成結晶，冰結晶還能機械地刺傷菌體胞膜，胞壁;快速冷凍時,水分凍結成均勻的玻璃樣狀態,損害降低.（3）冷凍真空干燥法：采取迅速冷凍和抽真空除水原理；如凍干疫苗和凍干菌種。第五章外界因素對微生物的影響動物微生物課程組第21頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四二、干燥水分是微生物的正常生命活動必不可少的。干燥會導致細胞失水而造成代謝停止以致死亡。干燥對微生物的作用也受其他因素的影響：

1微生物的種類（繁殖體、芽孢、孢子等）；

2環境條件（溫度、失水速度等）；

3干燥的程度等；在日常生活中也常用烘干、曬干和熏干等方法來保存食物。第五章外界因素對微生物的影響動物微生物課程組第22頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四三、滲透壓

等滲溶液對微生物生長有利細胞處于低滲液中，細胞會吸水膨脹乃至破裂，稱胞漿壓出。在制備細菌懸液時采用生理鹽水,不用蒸餾水.

細胞處于高滲液中會脫水，引起細胞質和細胞壁分離，稱質壁分離，導致死亡。所以常用鹽漬法等來抑制微生物生長,保存食物.第五章外界因素對微生物的影響動物微生物課程組第23頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四四、光線和射線

光線和射線對多數微生物都有損害作用。

可見光線

肉眼可見的光線是在紅外線和紫外線之間，波長為400～800nm。對微生物一般沒影響,但連續照射鏈球菌則有殺滅作用.第五章外界因素對微生物的影響動物微生物課程組第24頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四日光利用日光暴曬是常用的簡易消毒方法，許多細菌繁殖體在日光直射下2h很易死亡。日光使物質干燥,使微生物停止生長或死亡.殺菌的主要因素是紫外線的作用.動物微生物課程組第五章外界因素對微生物的影響第25頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四第五章外界因素對微生物的影響動物微生物課程組紫外線：136-400nm殺菌機理：波長210～328nm的紫外線具有殺菌作用265nm者殺菌力最強。干擾DNA的復制與轉錄紫外線穿透力較弱室內空氣和不耐熱物品的表面消毒應用范圍：特點：影響因素：紫外線的波長、距離、照射時間；微生物的種類（G-、G+、芽孢、病毒）、數量、環境溫度和濕度等第26頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四第五章外界因素對微生物的影響動物微生物課程組殺菌機理：應用范圍：電離輻射：包括高速電子、x射線和γ射線。產生游離基,破壞DNA。一次性醫用塑料制品的消毒，食品的消毒不破壞其營養成分。特點：光波短，穿透力強第27頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四五、濾過除菌法濾菌器:用物理阻留的方法，將液體或空氣中的細菌除去,以達到除菌目的。含有微細小孔<0.22微米,只允許液體或氣體通過，而大于孔徑的細菌等顆粒不能通過。適用范圍：血清、毒素、抗生素以及空氣等的除菌。第五章外界因素對微生物的影響動物微生物課程組第28頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四第五章外界因素對微生物的影響動物微生物課程組濾菌器第29頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四第五章外界因素對微生物的影響動物微生物課程組第30頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四六、其他物理因素超聲波

超聲波是由超聲波發生器產生的，對細胞有破壞作用，能使大多數細胞裂解死亡。微波

微波是一種波長短而頻率較高的電磁波。微波對微生物的殺菌作用，主要是由于微生物在微波電磁場作用下，吸收微波的能量而產生熱效應所致。第五章外界因素對微生物的影響動物微生物課程組第31頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四第二節化學因素各種消毒劑可按其作用水平分為3類：

（1）高效消毒劑：可以殺滅一切微生物，包括細菌繁殖體、細菌芽孢、結核桿菌、真菌和病毒等。這類消毒劑又稱為滅菌劑。如甲醛、戊二醛、過氧乙酸和環氧乙烷等。

第五章外界因素對微生物的影響動物微生物課程組第32頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四（2）中效消毒劑

除細菌芽孢外，可殺滅各種微生物。如乙醇、酚、含氯消毒劑和碘消毒劑等。（3）低效消毒劑

可殺滅細菌繁殖體、真菌和有囊膜病毒，但不能殺滅細菌芽孢、結核桿菌和無囊膜病毒。如新潔爾滅、洗必太等。第五章外界因素對微生物的影響動物微生物課程組第33頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四一、化學消毒劑的作用原理1破壞微生物細胞蛋白

菌體蛋白變性、凝固；破壞蛋白膠體穩定性使其沉淀等2破壞微生物細胞的酶系統

3改變微生物細胞膜的通透性

吸附于細菌表面，降低其表面張力第五章外界因素對微生物的影響動物微生物課程組第34頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四二、常用消毒劑的使用性能

第五章外界因素對微生物的影響動物微生物課程組第35頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四(一)重金屬鹽類所有重金屬鹽類對微生物均有毒害作用（與微生物細胞蛋白結合使之變性或沉淀），對人體也有毒害作用，絕不能用于食品防腐或消毒，常用的有：10.1%的升汞消毒非金屬器皿，但對人和動物有劇毒。22%紅汞殺菌作用小，但無刺激性，用于皮膚、黏膜和小創傷部位的涂抹消毒。3硫柳汞殺菌力強，毒性小，0.01%溶液是良好的生物制品防腐劑，0.1%溶液用于皮膚手術部位消毒。第五章外界因素對微生物的影響動物微生物課程組第36頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四(二)氧化劑類干擾細菌的酶系統和代謝，主要有：1高錳酸鉀:0.1%用于皮膚、蔬菜和飼料等的消毒，2-5%的水溶液，作用24h可殺滅細菌芽胞，要現用現配;2過氧化氫:遇有機物分解釋放新生態氧而發揮抗菌與除臭作用。3%清洗創傷和潰瘍等；并可用于食品消毒3過氧乙酸:無色透明或淡黃色液體。0.1-0.5%能迅速殺死細菌繁殖體、芽胞、真菌和病毒等,但因有較強的腐蝕性和刺激性,使用受到一定的限制.遇火能引起燃燒，使用時應加注意。第五章外界因素對微生物的影響動物微生物課程組第37頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四(三)醇類醇類是脂溶劑，通過破壞細胞膜，引起蛋白質變性來殺死微生物。乙醇:能殺死細菌的繁殖體和某些病毒，但對芽孢無效。75%乙醇常用于皮膚、體溫計和手術中的消毒，但濃度一般不能超過80%，否則菌體表面蛋白很快凝固而影響殺菌作用。浸泡處理時，應盡量使物品干燥。第五章外界因素對微生物的影響動物微生物課程組第38頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四(四)醛類醛類是極強的還原劑，能與菌體蛋白的氨基結合而使其變性，從而呈現強大的殺菌作用。1甲醛:氣體，4-10%可用于物品的浸泡消毒,作用30min,可殺滅一切細菌繁殖體、病毒和真菌。20%的甲醛水溶液，在室溫下作用6h以上,可殺滅芽胞；34%-40%的甲醛溶液即為福爾馬林。2戊二醛:刺激性小的堿性溶液，殺菌力強。2%溶液作用15min用于醫療器械的消毒，作用3h可達到滅菌目的，適用于不耐熱的溫度計和塑料制品等的消毒滅菌。第五章外界因素對微生物的影響動物微生物課程組第39頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四(五)酚類1來蘇爾:甲酚和肥皂的混合液，殺菌效能比苯酚大幾倍。3-5%消毒廄舍、排泄物和器皿等，用1-2%消毒皮膚。2石炭酸（苯酚）:消毒作用不強，毒性較大，價格昂貴。0.5%作生物制品（滅活菌苗和血清）的防腐劑，3-5%用于器械和排泄物的消毒。第五章外界因素對微生物的影響動物微生物課程組第40頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四(六)鹵素類1漂白粉:殺菌效果強，10-20%漂白粉乳狀液或干粉做畜舍、車輛和排泄物等的消毒,易現用現配;有損壞衣物、用具和腐蝕金屬器皿的作用，使用時要注意。2碘:2-5%作術前皮膚消毒,1:2500碘液可于10min內殺滅炭疽桿菌芽胞；對傷口刺激性強，不宜與紅汞同時使用。碘伏:碘與表面活性劑的混合物稱為碘伏，其殺菌譜廣，對黏膜無刺激性，多用于皮膚消毒。第五章外界因素對微生物的影響動物微生物課程組第41頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四(七)表面活性劑

破壞菌體細胞膜，對細菌繁殖體有廣譜殺滅作用。如0.1%新潔爾滅消毒皮膚、黏膜和器械(可加入0.5%亞硝酸鈉防銹)等。

(八)染料

堿性染料的殺菌作用強，且革蘭氏陽性菌敏感，如2-4%的龍膽紫溶液消毒淺表創傷(葡萄球菌)，無刺激性和毒性。第五章外界因素對微生物的影響動物微生物課程組第42頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四(九)酸堿類1乳酸:2%噴霧或10%加熱蒸發,消毒空氣;2生石灰:10-20%的乳劑消毒畜舍、運動場和排泄物等。要現用現配;3燒堿:2-4%燒堿溶液常用于被病毒污染的畜舍、用具和車船的消毒。第五章外界因素對微生物的影響動物微生物課程組第43頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四(十)環氧乙烷和氣體均有較強的殺菌滅作用，氣體的殺滅作用更強。多用于其他消毒方法不能消毒的物品的消，包括皮毛制品、電子器械、手術器械和生物制品等。雖應用范圍廣，但消毒方法復雜，消毒條件不好控制，對人和動物有一定的毒性作用。第五章外界因素對微生物的影響動物微生物課程組第44頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四消毒劑類別名稱濃度(%)用途重金屬鹽紅汞2皮膚、粘膜、小創面消毒硫柳汞0.01生物制品防腐氧化劑高錳酸鉀0.1皮膚、尿道、水果、蔬菜消毒過氧化氫3皮膚、粘膜、創傷消毒過氧乙酸0.2～0.5塑料、玻璃、人造纖維消毒鹵素類碘液2.5皮膚消毒醇類乙醇70～75皮膚、體溫計消毒酚類石炭酸3～5地面、器皿表面和排泄物消毒來蘇爾3～5同上、也常用于手及皮膚消毒表面活性劑新潔爾滅0.1手術器械消毒酸堿類生石灰10～20排泄物、地面消毒染料龍膽紫2～4表淺創傷消毒第45頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四二、影響消毒劑作用的因素消毒劑的性質、濃度與作用時間微生物的類型及數量環境中有機物的存在溫度pH第五章外界因素對微生物的影響動物微生物課程組第46頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四三、選擇適當的消毒劑殺菌譜廣、有效濃度低、作用快。性質穩定、易溶于水、不易受酸堿影響。無腐蝕性、無毒；不易殘留。價格低、便于運輸，可長期保存。第五章外界因素對微生物的影響動物微生物課程組第47頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四

了解幾個概念

一、抗生素與細菌素（一）抗生素

是某些微生物在代謝過程中產生的能抑制或殺滅其他微生物的一種化學物質。它主要來源于放線菌、某些真菌和細菌等。第五章外界因素對微生物的影響第三節生物因素動物微生物課程組第48頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四抗生素的作用機理：a.干擾細菌細胞壁的合成

b.影響細胞膜的通透性

c.阻礙菌體蛋白質的合成

d.改變核酸代謝從而影響病原體的構造及代謝過程,達到抑制和殺滅微生物的作用第五章外界因素對微生物的影響動物微生物課程組第49頁，共56頁，2023年，2月20日，星期四（二）細菌素

是某些細菌產生的一類蛋白質樣抗菌物質,作用范圍狹