微生物疾病的預防

1、一、幾個常用的概念一、幾個常用的概念1. 滅菌：滅菌：滅菌是指采用任何一種方法，殺死物體上的所有微生物，包括病原微生物和非病原微生物。2. 消毒：消毒：用物理、化學或生物學等方法殺死病原微生物稱為消毒。具有消毒作用的藥劑稱消毒劑。消毒是不完全的滅菌。3. 無菌：無菌：采用強烈的理化因素使任何物體內(nèi)外的一切微生物永遠喪失其生長繁殖能力的措施。4.防腐：防腐：利用某種理化因素完全抑制霉腐微生物的生長繁殖，即通過制菌作用防止食品、生物制品等對象發(fā)生霉腐的措施?？刹捎玫蜏亍⑷毖?、干燥、高滲、高酸度、高醇度和加防腐劑等方法。5.化療：化療：利用具有高度選擇毒力的化學物質(zhì)來抑制宿主體內(nèi)的病原微生物的生長繁

2、殖，以達到治療傳染病的措施。l通常利用溫度進行滅菌、消毒或防腐。高溫往往引起滅菌作用，低溫則呈現(xiàn)抑菌作用。l當微生物處于超過它們最高生長溫度范圍時，會引起死亡。溫度越高，死亡越快。高溫之所以引起微生物死亡，主要是由于高溫使微生物細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)和酶類變性而失活，代謝發(fā)生故障而死亡。l干熱滅菌方法l濕熱滅菌法l低溫的抑菌作用1. 干熱滅菌方法干熱滅菌方法（1）火焰灼燒滅菌法：）火焰灼燒滅菌法：利用火焰灼燒把微生物直接燒死。利用火焰灼燒把微生物直接燒死。此法徹底可靠，滅菌迅速，但易焚毀物品，所以使用范此法徹底可靠，滅菌迅速，但易焚毀物品，所以使用范圍有限，只適合于對接種針、環(huán)、試管口及不能用的污圍有

3、限，只適合于對接種針、環(huán)、試管口及不能用的污染物品或?qū)嶒瀯游锸w等的滅菌。染物品或?qū)嶒瀯游锸w等的滅菌。（2）烘箱干熱滅菌法：）烘箱干熱滅菌法：這是實驗室常用的一種方法，即將這是實驗室常用的一種方法，即將待滅菌的物品均勻地放入烘箱中，升溫至待滅菌的物品均勻地放入烘箱中，升溫至150170 維維持持12小時。此法適用于玻璃器皿、金屬用具及其它干燥小時。此法適用于玻璃器皿、金屬用具及其它干燥耐熱的物品的滅菌。耐熱的物品的滅菌。2. 2. 濕熱滅菌法濕熱滅菌法l同樣溫度下，濕熱滅菌的效果比干熱滅菌好，原因有同樣溫度下，濕熱滅菌的效果比干熱滅菌好，原因有二：二：一方面細胞內(nèi)蛋白質(zhì)含水量高，容易變性；另

4、一一方面細胞內(nèi)蛋白質(zhì)含水量高，容易變性；另一方面高溫水蒸汽對蛋白質(zhì)有高度的穿透力，從而加速方面高溫水蒸汽對蛋白質(zhì)有高度的穿透力，從而加速蛋白質(zhì)變性而迅速死亡。蛋白質(zhì)變性而迅速死亡。方法主要有：方法主要有：(1)(1)巴氏消毒法巴氏消毒法(2)(2)煮沸消毒法煮沸消毒法(3)(3)間歇滅菌法間歇滅菌法(4)(4)高壓蒸汽滅菌法高壓蒸汽滅菌法 （1）巴氏消毒法l有些食物會因高溫破壞營養(yǎng)成分或影響質(zhì)量，如牛奶、醬牛奶、醬油、啤酒等油、啤酒等，所以只能用較低的溫度來殺死其中的病原微生物，這樣既保持食品的營養(yǎng)和風味，又進行了消毒，保證了食品衛(wèi)生。l該法一般在6085 ，3015min，即可達到消毒的目的

5、。采用這種低溫消毒方法的具體溫度和時間是根據(jù)不同物品的性狀來決定的。l牛奶的巴氏消毒法： （1）低溫維持法低溫維持法(LTH) 6165 加熱30min （2）高溫瞬時法高溫瞬時法（HTST） 7172 保持15min。 超高溫瞬時法（超高溫瞬時法（UHT, ultra high temperature method），），135150，34秒。秒。 (2)煮沸消毒法：將物品放在水中煮沸（100 ) 1520min，一般微生物的營養(yǎng)細胞即可死亡。但不能殺死抗熱性強的芽孢，要殺死芽孢可煮沸12小時或于水中添加0.5%石炭酸或碳酸鈉。l這種方法適用于食品、器材、器皿、衣服等小型日用品食品、器材、器

6、皿、衣服等小型日用品的消毒。食用水，幾分鐘。(3)間歇滅菌法：又稱為分段滅菌法或丁達爾滅菌法。利用流動蒸汽進行滅菌。將待滅菌的物品加熱至100 ，1530min，殺死其中的營養(yǎng)體，然后冷卻，放入37 恒溫箱中過夜，讓殘留的芽孢萌發(fā)成營養(yǎng)體。第二天重復上述步驟，三次左右，可達到徹底滅菌的目的。l適用于不耐熱培養(yǎng)基的滅菌，不需高壓滅菌鍋，適于在農(nóng)村適用于不耐熱培養(yǎng)基的滅菌，不需高壓滅菌鍋，適于在農(nóng)村推廣推廣，但操作麻煩，所需時間長。例如培養(yǎng)硫細菌的含硫培含硫培養(yǎng)基養(yǎng)基就可以用此法進行滅菌(因121 硫熔化) 。 (4)高壓蒸汽滅菌法高壓蒸汽滅菌法l適用于各種耐熱、體積大的培養(yǎng)基的滅菌，也適用于玻璃

7、器皿、工作服等物品的滅菌。l高壓蒸汽滅菌法高壓蒸汽滅菌法是把待滅菌的物品放在一個可密閉的高壓蒸汽滅菌鍋中進行的。一般采用121 (表壓1kg/cm2或15磅/英寸2）維持1530min 。在高壓蒸汽滅菌中，要引起注意的一個問題是，在恒壓之前，一定要排盡滅菌鍋中的空氣，否則表上的蒸汽壓與實際溫度不符。l影響滅菌的因素有：影響滅菌的因素有：不同菌種、同一菌種不同菌齡、微生物數(shù)量多少、培養(yǎng)基成分與組成。l 高壓蒸汽滅菌會減少培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分，工廠培養(yǎng)基的滅菌采用高溫瞬時連續(xù)滅菌（俗稱連消法），高溫瞬時連續(xù)滅菌（俗稱連消法），該法提高滅菌溫度，但滅菌時間縮短。高溫對培養(yǎng)基成分的有害影響及其防止高溫對培

8、養(yǎng)基成分的有害影響及其防止1、有害影響、有害影響2、防止法、防止法采用特殊加熱滅菌法采用特殊加熱滅菌法過濾除菌過濾除菌其他方法其他方法滅菌法滅菌法溫度溫度(）時間時間(小時小時)布層溫度（布層溫度（）滅菌效果滅菌效果20層層40層層100層層干熱法干熱法1301404857270以下以下不完全不完全濕熱法濕熱法1053102102101.5完全完全干熱與濕熱的穿透力和殺菌效果干熱與濕熱的穿透力和殺菌效果3. 低溫的抑菌作用l微生物對低溫的抵抗力一般較高溫強。大部分微生物在低溫下只是新陳代謝活動減弱，停止生長，處于休眠狀態(tài)，但仍具有生命力，有些嗜冷微生物還會生長。因此低溫對微生物只起抑制作用，不

9、能滅菌或消毒。l低溫抑菌在實踐中常用來保存食品保存食品，防止由微生物引起防止由微生物引起的食品腐敗的食品腐敗。用來保存食品的溫度一般在07 左右。若要長期保存，溫度還要降低。低溫雖能抑菌，但仍有少數(shù)微生物能在較低的溫度下生長，因此冰凍食品偶爾也能發(fā)生腐敗，傳播疾病。l在微生物學研究工作中，低溫常用來保存菌種保存菌種。l利用輻射進行滅菌消毒，可以避免高溫或化學藥劑消毒的缺點，所以應用越來越廣。目前主要應用在以下幾個方面：l1、接種室、手術室、食品、藥物包裝室常應用紫外線殺菌；(136400nm)l2、應用 射線作食品表面殺菌， 射線用于食品內(nèi)部殺菌。經(jīng)輻射后的食品，因大量微生物被殺滅，再用冷凍保

10、藏，可使保存期延長。l過濾除菌：用物理阻留的方法，除去液體和氣體中的懸浮灰塵，雜質(zhì)和細菌。這種滅菌方法適用于一些對熱不穩(wěn)定的、體積小的液體培養(yǎng)基的滅菌以及氣體的滅菌。它的最大優(yōu)點是不破壞培養(yǎng)基中各種物質(zhì)的化學成分。但是比細菌還小的病毒仍留在液體培養(yǎng)基內(nèi)，有時會給實驗帶來一定的麻煩。l在發(fā)酵工業(yè)中，大量的無菌空氣就是通過空氣過濾器而得到的。目前工廠中的總過濾器一般是一個大的容器，其中二端各鋪放一層棉花，中間填入一層活性碳，借以濾去空氣中的微生物。分過濾器是用幾層超細玻璃纖維替代棉花和活性炭。常用的濾器根據(jù)濾材的不同分為：硅藻土濾器、素瓷濾器、石棉濾器和熔結玻璃濾器。l超聲波的頻率在9000120

11、00Hz/s以上，幾乎所有的微生物細胞都能受其破壞。l超聲波能使細胞內(nèi)容物受到激烈的震蕩而破壞；一般水溶液內(nèi)經(jīng)超聲波的作用能產(chǎn)生過氧化氫，有殺菌能力；超聲波的熱效應，使細胞的酶受到破壞。所以超聲波處理可用來保存食品。l微波是指300300000MHz/s的電磁波。l微波對微生物的殺菌作用，是由于微生物在電磁場的作用下，吸收微波的能量而產(chǎn)生熱效應，導致死亡，微波造成的分子加速運動而使細胞內(nèi)部受損致死。l生產(chǎn)中利用微波進行食品的干燥、加熱和殺菌等。l特點：加熱均勻，熱能利用率高，加熱時間短。l在食品研究中，絕大多數(shù)應用的微波來進行酒類、蜂乳的消毒和殺滅面包中的霉菌等方面。l 一般化學藥劑無法殺死所

12、有的微生物，而只能殺死其中的病原微生物，所以是起消毒劑的作用，而不是滅菌劑。l能迅速殺滅病原微生物的藥物，稱為消毒劑。能抑制或阻止微生物生長繁殖的藥物，稱為防腐劑。但是一種化學藥物是殺菌還是抑菌，常常不易區(qū)分。一般在低濃度下抑菌，高濃度下殺菌。 1. 常用的消毒防腐劑 重金屬鹽類、 有機化合物、氧化劑、表面活性劑、 染料等。 常用消毒防腐劑的種類、使用濃度和用途。（見表）常用消毒防腐劑的種類、使用濃度和用途。（見表）（1）酚及其衍生物）酚及其衍生物l酚類化合物是醫(yī)學上普遍使用的一種消毒劑。其作用主要是損傷微生物的細胞質(zhì)膜，鈍化酶和使蛋白質(zhì)變性。使用最早的是苯酚，有效殺菌濃度25，由于具有難聞的

13、氣味和對皮膚有刺激性而很少在臨床上作消毒用。（2）醇類）醇類l能溶解細胞質(zhì)膜中的類脂,破壞膜結構并使蛋白質(zhì)變性，但對芽孢和 無包膜病毒 的殺菌效果較差。目前應用最為廣泛的是乙醇，濃度70-75%時滅菌力最強，效果最好。酒精濃 度過高，則會在菌體表面形成一層蛋白膜,妨礙酒精分子進入細胞內(nèi)，影響殺菌效果。（3）醛類）醛類l能與蛋白質(zhì)氨基酸中的多種基團(如-NH2、-OH、-COOH和-SH 等 )共價結合而使其變性。福爾馬林是福爾馬林是3740的的甲醛水溶液甲醛水溶液，加熱后易揮發(fā)，常用 于保存生物標本和空氣消毒，在高濃度下作用可殺死芽孢。其缺點是對眼睛及粘膜組織有刺激作用，穿透性能差，作用慢,有

14、令人不愉快的氣味。 （4）新型氣態(tài)有機殺菌劑）新型氣態(tài)有機殺菌劑環(huán)氧乙烷環(huán)氧乙烷l是目前廣泛應用的一種新型空氣及器械表面消毒劑，能在418h內(nèi)殺死微生物細胞與芽孢，是一種不需加熱的有效殺菌方式，尤其適用于不能經(jīng)受高溫滅菌的物品(如塑料培養(yǎng)皿、注射器、醫(yī)用縫合線、紡織品、光學器材，人工心臟瓣膜及宇宙飛船等)的滅菌。 （5）鹵化物）鹵化物l按殺菌力排列的順序是：FClBrI。其中以碘和氯最常用。碘酒在醫(yī)療上廣泛用作皮膚、傷口和粘膜的表面消毒劑。碘可能通過與細胞中酶和蛋白質(zhì)中的酪氨酸的結合而發(fā)揮作用，它對細菌、真菌、病毒和芽孢均有較好的殺菌效果。氯主要包括氯氣和氯化物。氯氣廣泛用于飲水、游泳池和垃圾

15、場的消毒。常 用的如碘酊（含1%碘），是常用的皮膚表面消毒劑。 （6）重金屬及其化合物）重金屬及其化合物l重金屬離子具有很強的殺菌效力，其中尤以Hg、Ag和Cu2最強。 （7）氧化劑）氧化劑l通過對細胞成分的氧化作用達到殺菌目的。高錳酸鉀（0.1%)和過氧化氫常用作衛(wèi)生和實驗室消毒劑，后者還可用作食品包裝材料和鏡片的殺菌。臭氧（O3)是很強的氧化劑，將來有可能取代氯氣用作飲水消毒，目前存在的問題是成本較高和有效期較短。 （8）染色劑）染色劑l許多生物染色劑，尤其是堿性染料（如結晶紫、亞甲藍、孔雀綠、吖啶黃等）在低濃度下具有明顯的抑菌效果并表現(xiàn)出一定的特異性； 堿性染料的陽離子基團能與細胞蛋白質(zhì)

16、氨基酸上的羧基或核酸上的磷酸基結合阻斷正常的細胞代謝過程。G+細菌一般對堿性染料敏感。染料對G+細菌的作用濃度（一般10ppm）比對G-細菌要低10至幾十倍。例如結晶紫在310ppm可抑制G細菌，而G-細菌卻需要100ppm。因此，在分離和培養(yǎng)G-細菌(如根瘤菌)時可以利用染色劑的抑菌能力差異抑制G細菌。 （9）表面活性劑）表面活性劑l是能降低液體分子表面張力的化學物質(zhì)。如肥皂、洗衣粉和新 潔爾滅等 。表面活性劑能影響細胞質(zhì)膜的穩(wěn)定性和透性，使細胞的某些必要成分（如）流失,導致微生物生長停滯死亡。肥皂和洗衣粉是陽離子表面活性劑，雖殺菌作用不強，但能通過搓洗過程,使油脂等污物乳化從而凈化皮膚及衣

17、物等表面的微生物。 2.石炭酸系數(shù)l為比較各種消毒防腐劑的相對殺菌強度，常采用臨床上最早使用的消毒劑石炭酸作為比較標準，并提出了石炭酸系數(shù)這一指標。l石炭酸系數(shù)石炭酸系數(shù)：在一定時間內(nèi)被試藥劑能殺死全部供試菌的最高稀釋度與達到同效的石炭酸的最高稀釋度的比率。一般規(guī)定處理時間為10分鐘，而供試菌為傷寒沙門氏菌。例如，某藥劑以1：300的稀釋度在10分鐘內(nèi)殺死所有供試菌，而達到同效的石炭酸的最高稀釋度為1：100，則該藥劑的石炭酸系數(shù)為3。3.消毒防腐劑的作用原理l消毒防腐劑的作用原理，一般來講有三種方式： （1）使病原微生物蛋白質(zhì)變性或凝固，發(fā)生沉淀。如重金屬離子（汞）、龍膽紫能與菌體蛋白質(zhì)結合

18、，使之變性；又如酒精能與菌體蛋白質(zhì)或氨基酸結合，發(fā)生脫水而凝固。 （2）破壞菌體的酶系統(tǒng)，影響病原體的代謝。如高錳酸鉀、過氧化氫均可與酶蛋白中的巰基結合，使酶失去活性，導致代謝機能發(fā)生障礙而死亡。 （3）降低微生物表面張力，增加細胞膜的通透性，使細胞發(fā)生破裂或溶解。如新潔而滅。 l能直接干擾病原微生物的生長繁殖，而用于治療感染性疾病的化學藥物，稱為化學治療劑。化學治療劑的最主要特點是具有選擇性。它分兩類，一類是人工合成的，稱抗代謝物；另一類是由生物所合成的稱抗生素。1、抗代謝物 有些化合物在結構上與生物體內(nèi)的代謝物相類似，能與特定的酶結合，從而阻礙酶的正常功能，干擾代謝進行，這類物質(zhì)稱抗代謝物

19、?；前奉悺被~酸、異煙肼等。2、抗生素 在食品工業(yè)上，抗生素被用作防腐劑來保藏食品。如金霉素、土霉素、四環(huán)素來保藏鮮魚，可使保藏期延長1倍以上；乳鏈球菌素用于干酪、酸乳，防止梭狀芽孢桿菌的破壞；他樂素和枯草桿菌素用以制備罐頭食品，可以減低滅菌溫度。但對于在食品中應用的抗生素應持慎重態(tài)度。若干重要抗生素及其作用機制若干重要抗生素及其作用機制 名稱及種類名稱及種類作用機制作用機制作用后果作用后果抑制細胞壁合成抑制細胞壁合成D D環(huán)絲氨酸環(huán)絲氨酸萬古霉素萬古霉素瑞斯托菌素瑞斯托菌素桿菌肽桿菌肽青霉素青霉素氨芐青霉素氨芐青霉素頭孢霉素頭孢霉素 抑制抑制L-AlaL-Ala變?yōu)樽優(yōu)镈-AlaD-Ala

20、的消旋酶的消旋酶抑制糖肽聚合物的伸長抑制糖肽聚合物的伸長抑制糖肽聚合物的伸長抑制糖肽聚合物的伸長抑制糖肽聚合物的伸長抑制糖肽聚合物的伸長抑制肽尾與肽橋間的轉(zhuǎn)肽作用抑制肽尾與肽橋間的轉(zhuǎn)肽作用抑制肽尾與肽橋間的轉(zhuǎn)肽作用抑制肽尾與肽橋間的轉(zhuǎn)肽作用抑制肽尾與肽橋間的轉(zhuǎn)肽作用抑制肽尾與肽橋間的轉(zhuǎn)肽作用 阻止細胞壁上肽尾的合成阻止細胞壁上肽尾的合成阻止肽聚糖的合成阻止肽聚糖的合成阻止肽聚糖的合成阻止肽聚糖的合成阻止肽聚糖的合成阻止肽聚糖的合成阻止糖肽鏈之間的交聯(lián)阻止糖肽鏈之間的交聯(lián)阻止糖肽鏈之間的交聯(lián)阻止糖肽鏈之間的交聯(lián)阻止糖肽鏈之間的交聯(lián)阻止糖肽鏈之間的交聯(lián)引起細胞壁降解引起細胞壁降解溶葡球菌素溶葡球菌

21、素 水解肽尾和分解胞壁酸葡糖胺水解肽尾和分解胞壁酸葡糖胺鏈鏈 溶解葡萄球菌溶解葡萄球菌干擾細胞膜干擾細胞膜短桿菌酪肽短桿菌酪肽短桿菌肽短桿菌肽多粘菌素多粘菌素 損害細胞膜，降低呼吸作用損害細胞膜，降低呼吸作用使氧化磷酸化解偶聯(lián)，與膜結合使氧化磷酸化解偶聯(lián)，與膜結合使細胞膜上的蛋白質(zhì)釋放使細胞膜上的蛋白質(zhì)釋放 細胞內(nèi)含物外露細胞內(nèi)含物外露細胞內(nèi)含物外露細胞內(nèi)含物外露細胞內(nèi)含物外露細胞內(nèi)含物外露抑制蛋白質(zhì)合成抑制蛋白質(zhì)合成鏈霉素鏈霉素新霉素新霉素卡那霉素卡那霉素四環(huán)素四環(huán)素伊短菌素伊短菌素嘌呤霉素嘌呤霉素氯霉素氯霉素紅霉素紅霉素林可霉素林可霉素 與與30S30S核糖體結合核糖體結合與與30S30S

22、核糖體結合核糖體結合與與30S30S核糖體結合核糖體結合與與30S30S核糖體結合核糖體結合與與30S30S核糖體結合核糖體結合與與50S50S核糖體結合核糖體結合與與50S50S核糖體結合核糖體結合與與50S50S核糖體結合核糖體結合與與50S50S核糖體結合核糖體結合 促進錯譯，抑制肽鏈延伸促進錯譯，抑制肽鏈延伸促進錯譯，抑制肽鏈延伸促進錯譯，抑制肽鏈延伸促進錯譯，抑制肽鏈延伸促進錯譯，抑制肽鏈延伸抑制胺基酰抑制胺基酰tRNAtRNA與核糖體結合與核糖體結合抑制胺基酰抑制胺基酰tRNAtRNA與核糖體結合與核糖體結合引起不完整肽鏈的提前釋放引起不完整肽鏈的提前釋放抑制胺基酰抑制胺基酰tRN

23、AtRNA附著核糖體附著核糖體引起構象改變引起構象改變阻止肽鏈形成阻止肽鏈形成抑制抑制DNADNA合成合成狹霉素狹霉素C C萘啶酮酸萘啶酮酸灰黃霉素灰黃霉素 抑制黃苷酸胺基酶抑制黃苷酸胺基酶作用于復制基因作用于復制基因不清楚不清楚 因阻止因阻止GMPGMP合成而抑制合成而抑制DNADNA 切斷切斷DNADNA合成合成抑制有絲分裂中的紡錘體功能抑制有絲分裂中的紡錘體功能抑制抑制DNADNA復制復制絲裂霉素絲裂霉素 使使DNADNA的互補鏈相結合的互補鏈相結合 抑制復制后的分離抑制復制后的分離抑制抑制RNARNA轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄放線菌素放線菌素D D 與與DNADNA中的鳥嘌呤結合中的鳥嘌呤結合 阻止依賴

24、于阻止依賴于DNADNA的的RNARNA合成合成抑制抑制RNARNA和合成和合成利福平利福平利福霉素利福霉素 與與RNARNA聚合酶結合聚合酶結合與與RNARNA聚合酶結合聚合酶結合 阻止阻止RNARNA合成合成阻止阻止RNARNA合成合成青霉素：細胞壁合成中，抑制肽與肽橋間的轉(zhuǎn)肽作用青霉素：細胞壁合成中，抑制肽與肽橋間的轉(zhuǎn)肽作用 頭孢菌素：頭孢菌素： 阻止肽鏈間的交聯(lián)阻止肽鏈間的交聯(lián) 鏈霉素鏈霉素: 與與30SRb結合，促進錯譯抑制延伸結合，促進錯譯抑制延伸 卡那霉素：卡那霉素： 與與30SRb結合，促進錯譯抑制延伸結合，促進錯譯抑制延伸 四環(huán)素：四環(huán)素：30S 抑制氨酰抑制氨酰tRNA與與Rb結合結合 氨霉素：氨霉素：50S 抑制氨酰抑制氨酰tRNA與與Rb結合結合 利福平：與利福平：與RNA聚合酶聚合酶 阻止阻止RNA合成合成3、生物藥物素：比抗生素療效更為廣泛的生理活性產(chǎn)物。、生物藥物素：比抗生素療效更為廣泛的生理活性產(chǎn)物。如酶抑制劑、受體拮抗劑和抗氧化劑。如酶抑制劑、受體拮抗劑和抗氧化劑。 4、微生物的抗藥性：、微生物的抗藥性：l隨著化學藥物的廣泛應用，某些病原微生物如葡萄球隨著化學藥物的廣泛應用，某些病原微生物如葡萄球菌、大腸桿菌、痢疾桿菌、結核桿菌等的抗藥性日益菌、大腸桿菌