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1、控制控制（有害）微生物的生长速率（有害）微生物的生长速率消灭消灭不需要的微生物，不需要的微生物，在实际应用中具有重要的意义在实际应用中具有重要的意义。一、一、几个基本概念几个基本概念抑制抑制(Inhibition)：生长停止，但不一定死亡；生长停止，但不一定死亡；死亡死亡(Death)：生长能力不可逆丧失；生长能力不可逆丧失；防腐防腐(Antisepsis)：防止或抑制霉腐微生物防止或抑制霉腐微生物在食品等物质上在食品等物质上的生长；的生长；化疗化疗(Chemotherapy)：杀死或抑制宿主体内的病原微生物；杀死或抑制宿主体内的病原微生物；消毒消毒(Disinfection)：杀死或灭活病原
2、微生物（杀死或灭活病原微生物（营养体细胞营养体细胞）；）；灭菌灭菌(Sterilization)：杀死包括芽孢在内的所有微生物；杀死包括芽孢在内的所有微生物；控制有害微生物主要有以下几种措施：控制有害微生物主要有以下几种措施：杀灭病原微生物杀灭病原微生物杀灭一切微生物杀灭一切微生物（一）灭菌（一）灭菌（sterilization） 采用强烈的理化因素使任何物体内采用强烈的理化因素使任何物体内外部的外部的一切微生物一切微生物永远丧失其生长繁殖永远丧失其生长繁殖能力的措施，称为能力的措施，称为灭菌灭菌。EgEg. . 高温灭菌、辐射灭菌等高温灭菌、辐射灭菌等 杀菌杀菌（bacteriocidati
3、on）溶菌溶菌（bacteriolysis）菌体虽死，但形体尚存菌体虽死，但形体尚存菌体杀死后，其细胞发生溶化、消失的现象菌体杀死后，其细胞发生溶化、消失的现象灭灭菌菌（二）消毒（二）消毒（disinfection） 消消 除除 毒毒 害害“毒害毒害”就是指传染源或致病菌就是指传染源或致病菌 消毒消毒是一种采用较是一种采用较温和温和的理化因素，仅杀死的理化因素，仅杀死物体表面或内部一部分对人体或动、植物有害的病物体表面或内部一部分对人体或动、植物有害的病原菌，而对被消毒的对象基本无害的措施。原菌，而对被消毒的对象基本无害的措施。EgEg. . 对皮肤、水果、饮用水进行药剂消毒的方法；对皮肤、水
4、果、饮用水进行药剂消毒的方法；对啤酒、牛奶、果汁和酱油等进行消毒处理的巴氏对啤酒、牛奶、果汁和酱油等进行消毒处理的巴氏消毒法，等等。消毒法，等等。（三）防腐（三）防腐（antisepsis） 防腐防腐就是利用某种理化因素完全抑制霉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，即通过微生物的生长繁殖，即通过制菌作用制菌作用防止食品、防止食品、生物制品等对象发生霉腐的措施。生物制品等对象发生霉腐的措施。防腐的措施防腐的措施（1 1）低温低温（2 2）缺氧缺氧（3 3）干燥干燥 （4 4）高渗高渗（5 5）高酸度高酸度 （6 6）高醇度高醇度（7 7）防腐剂防腐剂防腐剂和消毒剂特点：防腐剂和消
5、毒剂特点： 对一切活细胞都有毒性，对一切活细胞都有毒性， 不能用于人或动物体内的化学治疗。不能用于人或动物体内的化学治疗。消毒剂：消毒剂：可杀死微生物，通常用于非生物材料的灭菌可杀死微生物，通常用于非生物材料的灭菌或消毒。或消毒。防腐剂防腐剂：能杀死微生物或抑制其生长，但对人及动物的能杀死微生物或抑制其生长，但对人及动物的体表组织无毒性或毒性低，可作为外用抗微生物药物。体表组织无毒性或毒性低，可作为外用抗微生物药物。（四）化疗（四）化疗（chemotherapy） 化疗化疗即即化学治疗化学治疗，指利用具有高度，指利用具有高度选择毒选择毒力力（selective toxicity ），），即对病
6、原菌具有高度毒力而即对病原菌具有高度毒力而对宿主基本无毒的化学物质来对宿主基本无毒的化学物质来抑制抑制宿主体内病原微生物宿主体内病原微生物的生长繁殖，借以达到治疗该宿主传染病的一种措施。的生长繁殖，借以达到治疗该宿主传染病的一种措施。 用于化疗目的的化学物质称用于化疗目的的化学物质称化学治疗剂化学治疗剂（chemotherapeutant）。）。化化学学治治疗疗剂剂磺胺类等化学合成药物、磺胺类等化学合成药物、抗生素、抗生素、生物药物素、生物药物素、若干中草药中的有效成分等若干中草药中的有效成分等杀灭或抑制微生物的物理因素杀灭或抑制微生物的物理因素温度温度辐射作用辐射作用过滤过滤渗透压渗透压干燥
7、干燥超声波等超声波等二、二、物理灭菌因素物理灭菌因素 当温度超过微生物生长的最高温度或低于生长的当温度超过微生物生长的最高温度或低于生长的最低温度都会对微生物产生杀灭作用或抑制作用。最低温度都会对微生物产生杀灭作用或抑制作用。 温度温度（一）高温杀菌作用的种类（一）高温杀菌作用的种类 高温使高温使蛋白质、核酸蛋白质、核酸等重要生物大分等重要生物大分子发生子发生变性、破坏变性、破坏，以及，以及破坏细胞膜上的破坏细胞膜上的类脂类脂成分，导致微生物死亡。成分，导致微生物死亡。1.1.干热灭菌法干热灭菌法（dry heat sterilization） 烘箱内热空气灭菌烘箱内热空气灭菌干热灭菌干热灭菌
8、火焰灼烧火焰灼烧 将金属制品或清洁玻璃器皿放入电热烘箱内，将金属制品或清洁玻璃器皿放入电热烘箱内，在在150150170170下维持下维持1 12 2小时小时后，即可达到彻底灭后，即可达到彻底灭菌的目的。菌的目的。 灼烧灼烧（incineration或或combustion）是一种是一种最彻底最彻底的干热灭菌方法，其破坏力很强，故应用范围仅限于接的干热灭菌方法，其破坏力很强，故应用范围仅限于接种环、接种针的灭菌或带病原菌的材料、动物尸体的烧种环、接种针的灭菌或带病原菌的材料、动物尸体的烧毁等。毁等。细胞膜破坏细胞膜破坏蛋白质变性蛋白质变性原生质干燥原生质干燥各种细胞成分发生氧化各种细胞成分发生
9、氧化干干热热2.2.湿热灭菌法湿热灭菌法（moist heat sterilization） 湿热灭菌法是指用湿热灭菌法是指用100100以上的加压以上的加压蒸汽进行灭菌。蒸汽进行灭菌。湿热比干热灭菌更好：湿热比干热灭菌更好：湿热蒸气透射力强，湿热蒸气透射力强，更易于传递热量；更易于传递热量；更易破坏保持蛋白质稳定性的氢键等结构；更易破坏保持蛋白质稳定性的氢键等结构；蒸汽在物体表面凝结成水时蒸汽在物体表面凝结成水时, ,放出的潜热放出的潜热, , 能迅速提高灭菌能迅速提高灭菌物体的温度物体的温度 湿热对一般营养体和孢子的杀灭条件：湿热对一般营养体和孢子的杀灭条件：多数细菌和真菌的营养细胞：在多
10、数细菌和真菌的营养细胞：在60左右处理左右处理5-10分钟分钟；酵母菌和真菌的孢子：用酵母菌和真菌的孢子：用80以上温度处理；以上温度处理；细菌的芽孢：细菌的芽孢：121处理处理15分钟分钟以上；以上；（1）常压法常压法1）巴斯德消毒（）巴斯德消毒（pasteurization）6085处理处理15s30min低温湿热消毒法低温湿热消毒法低温维持法低温维持法（LTH，low temperature holding method）高温瞬时法高温瞬时法（HTST，high temperature short time）在在6363下保持下保持3030minmin可进行牛奶消毒可进行牛奶消毒牛奶消毒
11、时只要在牛奶消毒时只要在7272下保持下保持1515秒钟即可秒钟即可巴氏消毒法巴氏消毒法专用于牛奶、啤酒、果酒和酱油等不专用于牛奶、啤酒、果酒和酱油等不宜进行高温灭菌的液态宜进行高温灭菌的液态风味食品或调料风味食品或调料的的低温消毒低温消毒方法方法。 可杀灭物料中无芽孢的病原菌（如牛奶中的结核可杀灭物料中无芽孢的病原菌（如牛奶中的结核杆菌或沙门氏菌），而又不影响它们的风味。杆菌或沙门氏菌），而又不影响它们的风味。2）煮沸消毒）煮沸消毒100 处理处理1530min一般用于饮用水的消毒一般用于饮用水的消毒3）间歇灭菌）间歇灭菌（fractional sterilization）80100 下蒸煮
12、下蒸煮1560min，室温或室温或37下保温过夜，循环三次下保温过夜，循环三次 又称丁达尔灭菌法或分段灭菌法。适用于又称丁达尔灭菌法或分段灭菌法。适用于不耐热不耐热培养基培养基的灭菌。的灭菌。例如，培养硫细菌的例如，培养硫细菌的含硫培养基含硫培养基用间歇灭菌法灭菌，其内用间歇灭菌法灭菌，其内所含元素硫在所含元素硫在9999100100的温度下可保持正常结晶形，而的温度下可保持正常结晶形，而常规的加压灭菌（常规的加压灭菌（121121）后会引起硫熔化。）后会引起硫熔化。（2）加压法加压法1）常规加压蒸汽灭菌法（）常规加压蒸汽灭菌法（normal autoclaving）121（压力为压力为1kg
13、cm2或或15磅英寸磅英寸2），），1520min；115（0.7kgcm2或或10磅英寸磅英寸2），35min； 一般称作一般称作“高压蒸汽灭菌法高压蒸汽灭菌法”。这是一种利用这是一种利用高温高温（而非压力）进行（而非压力）进行湿热灭菌的方法。湿热灭菌的方法。优点优点：操作简便、效果可靠，广泛使用。：操作简便、效果可靠，广泛使用。高压蒸汽灭菌法高压蒸汽灭菌法适合于一切适合于一切微生物学微生物学实验室实验室、医疗保健机构医疗保健机构或或发酵工厂发酵工厂中中对培养基及多种器材、物料的灭菌对培养基及多种器材、物料的灭菌 。5）连续加压蒸汽灭菌法（）连续加压蒸汽灭菌法（continuous auto
14、claving ）135135140140，5-155-15s s，工业上发酵培养基工业上发酵培养基135135150150，2-62-6s s，牛奶或其它液态食品牛奶或其它液态食品（超高温灭菌）（超高温灭菌） 在发酵行业里也称在发酵行业里也称“连消法连消法”。此法只在大规模的发。此法只在大规模的发酵工厂中作培养基灭菌用。主要操作是将培养基在发酵罐酵工厂中作培养基灭菌用。主要操作是将培养基在发酵罐外连续不断地进行加热、维持和冷却，然后才进入发酵罐外连续不断地进行加热、维持和冷却，然后才进入发酵罐。利用温度进行杀菌的定量指标利用温度进行杀菌的定量指标 也称也称热致死时间热致死时间，指在某一温度下
15、，杀指在某一温度下，杀死某微生物的水悬浮液群体所需的最短时间死某微生物的水悬浮液群体所需的最短时间（1）热死时间热死时间（thermal death time）EgEg. . E. coli在在6060下为下为1010minmin；Salmonella typhi（伤寒沙门氏菌）在伤寒沙门氏菌）在5858下为下为3030minmin等。等。（2）热死温度（）热死温度（thermal death point） 也称也称热死点热死点，指在一定时间内（一般为指在一定时间内（一般为1010minmin），），杀死某微生物的水悬浮液群体所需的最低温度杀死某微生物的水悬浮液群体所需的最低温度。EgEg.
16、. Agrobacterium tumefaciens（根癌土壤杆菌）为根癌土壤杆菌）为5353；Erwinia carotovora （胡萝卜软腐欧文氏菌）为胡萝卜软腐欧文氏菌）为48485151等等 。 辐射灭菌辐射灭菌（Radiation Sterilization）是利用电是利用电磁辐射产生的电磁波杀死大多数物质上的微生物的一磁辐射产生的电磁波杀死大多数物质上的微生物的一种有效方法种有效方法。用于灭菌的电磁波用于灭菌的电磁波 辐射作用辐射作用微波微波紫外线（紫外线（UV）X-射线射线-射线射线空气和不耐热的液体培养基的灭菌空气和不耐热的液体培养基的灭菌棉花、玻璃纤维或石棉棉花、玻璃纤维或石棉微孔滤膜微孔滤膜0.220.45醋酸纤维素、醋酸纤维素、硝酸纤维素硝酸纤维素核孔滤器核孔滤器 过滤作用过滤作用生生物物安安全全柜柜超超净净工工作作台台超超净净工工作作台台 高滲、干燥、超声波等高滲、干燥、超声波等