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1、关于微生物的生长繁殖与控制第一张,PPT共五十九页,创作于2022年6月生物个体由小到大的增长,即表现为生物个体由小到大的增长,即表现为细胞组分与结构在量方面的增加细胞组分与结构在量方面的增加生长生长指生物个体数目的增加指生物个体数目的增加繁殖繁殖由于微生物的个体极小,所以常用由于微生物的个体极小,所以常用群体生长群体生长来反映个体生长的状况来反映个体生长的状况个体生长个体生长个体繁殖个体繁殖群体生长群体生长群体生长群体生长=个体生长个体生长+个体繁殖个体繁殖个体生长个体生长微生物细胞个体吸收营养物质,进行新陈代微生物细胞个体吸收营养物质,进行新陈代谢,原生质与细胞组分的增加为个体生长。谢,原
2、生质与细胞组分的增加为个体生长。群体生长群体生长群体中个体数目的增加。可以用重量、体群体中个体数目的增加。可以用重量、体积、密度或浓度来衡量。积、密度或浓度来衡量。第二张,PPT共五十九页,创作于2022年6月2第一节第一节微生物分离和纯培养微生物分离和纯培养平板划线分离法平板划线分离法稀释倒平板法稀释倒平板法单孢子或单细胞分离法单孢子或单细胞分离法利用选择性培养基分离法利用选择性培养基分离法纯培养纯培养(pureculture):微生物学中把从一个细胞或一群相微生物学中把从一个细胞或一群相同的细胞经过培养繁殖而得到的后代,称纯培养。同的细胞经过培养繁殖而得到的后代,称纯培养。第三张,PPT共
3、五十九页,创作于2022年6月31.平板划线分离法平板划线分离法 用接种环以无菌操作沾取少许待分离的材料,在无菌平用接种环以无菌操作沾取少许待分离的材料,在无菌平板表面进行平行划线、扇形划线或其他形式的连续划线板表面进行平行划线、扇形划线或其他形式的连续划线,如,如果划线适宜的话,微生物能一一分散,经培养后,可在平板果划线适宜的话,微生物能一一分散,经培养后,可在平板表面得到单菌落。表面得到单菌落。第四张,PPT共五十九页,创作于2022年6月42.稀释倒平板法稀释倒平板法第五张,PPT共五十九页,创作于2022年6月5第六张,PPT共五十九页,创作于2022年6月63.单孢子或单细胞分离法单
4、孢子或单细胞分离法采取显微分离法从混杂群体中直接分离单个细胞或采取显微分离法从混杂群体中直接分离单个细胞或单个个体进行培养以获得纯培养单个个体进行培养以获得纯培养。在显微镜下使用单孢子分离器进行机械操作,挑取单在显微镜下使用单孢子分离器进行机械操作,挑取单孢子或单细胞进行培养。也可以采用特制的毛细管在载玻孢子或单细胞进行培养。也可以采用特制的毛细管在载玻片的琼脂涂层上选取单孢子并切割下来,然后移到合适的片的琼脂涂层上选取单孢子并切割下来,然后移到合适的培养基进行培养。培养基进行培养。第七张,PPT共五十九页,创作于2022年6月74.选择性培养基分离法选择性培养基分离法各种微生物对不同的化学试
5、剂、染料、抗生素等具有不同的抵抗能各种微生物对不同的化学试剂、染料、抗生素等具有不同的抵抗能力,利用这些特性可配制合适某种微生物而限制其它微生物生长的选择力,利用这些特性可配制合适某种微生物而限制其它微生物生长的选择培养基,用它来培养微生物以获得纯培养。培养基,用它来培养微生物以获得纯培养。微生物纯培养分离方法的比较微生物纯培养分离方法的比较分离方法分离方法应用范围应用范围平皿划线法平皿划线法方法简便,多用于分离细菌方法简便,多用于分离细菌稀释倒平皿法稀释倒平皿法即可定性,又可定量,用途广泛即可定性,又可定量,用途广泛单细胞挑取法单细胞挑取法局限于高度专业化的科学研究局限于高度专业化的科学研究
6、利用选择培养基法利用选择培养基法适适用用于于分分离离某某些些生生理理类类型型较较特特殊殊的微生物的微生物第八张,PPT共五十九页,创作于2022年6月8第二节第二节微生物的生长规律微生物的生长规律一、细菌群体生长规律一、细菌群体生长规律 在不补充营养物质或移去培养物,保持在不补充营养物质或移去培养物,保持整个培养液体积不变条件下,以时间为整个培养液体积不变条件下,以时间为横坐标,以菌数为纵坐标,根据不同培横坐标,以菌数为纵坐标,根据不同培养时间时细菌数量的变化,可以作出一养时间时细菌数量的变化,可以作出一条反映细菌在整个培养期间菌数变化规条反映细菌在整个培养期间菌数变化规律的曲线。律的曲线。生
7、长曲线生长曲线第九张,PPT共五十九页,创作于2022年6月9生长曲线可分:生长曲线可分:延滞期延滞期对数期对数期衰亡期衰亡期稳定期稳定期第十张,PPT共五十九页,创作于2022年6月101.延滞期延滞期将少量菌种接入新鲜培养基后,在开始一段时间将少量菌种接入新鲜培养基后,在开始一段时间内菌数不立即增加,或增加很少,生长速度接近于零,内菌数不立即增加,或增加很少,生长速度接近于零,也称也称延迟期、适应期延迟期、适应期。特点特点:分裂迟缓、代谢活跃分裂迟缓、代谢活跃通过遗传学方法改变种的遗传特性使迟缓期缩短;通过遗传学方法改变种的遗传特性使迟缓期缩短;利用对数生长期的细胞作为利用对数生长期的细胞
8、作为“种子种子”;尽量使接种前后所使用的培养基组成不要相差太大;尽量使接种前后所使用的培养基组成不要相差太大;适当扩大接种量等方式缩短迟缓期,克服不良的影响。适当扩大接种量等方式缩短迟缓期,克服不良的影响。第十一张,PPT共五十九页,创作于2022年6月112.对数期对数期对对数数生生长长期期的的细细菌菌个个体体形形态态、化化学学组组成成和和生生理理特特性性等等均均较较一一致致,代代谢谢旺旺盛盛、生生长长迅迅速速、代代时时稳稳定定,所所以以是是研研究究微微生生物物基基本本代代谢谢的的良良好好材材料料。它它也也常常在在生生产产上上用用作作种种子子,使使微微生生物物发发酵酵的的迟迟缓缓期期缩缩短短
9、,提提高高经经济济效益。效益。以最大的速率生长和分裂,细菌数量呈对数增加。以最大的速率生长和分裂,细菌数量呈对数增加。细菌内各成分按比例有规律地增加,表现为平衡生长。细菌内各成分按比例有规律地增加,表现为平衡生长。第十二张,PPT共五十九页,创作于2022年6月123.稳定期稳定期由于营养物质消耗,代谢产物积累和由于营养物质消耗,代谢产物积累和pH等环境变等环境变化,逐步不适宜于细菌生长,导致生长速率降低直至零化,逐步不适宜于细菌生长,导致生长速率降低直至零(即细菌分裂增加的数量等于细菌死亡数量即细菌分裂增加的数量等于细菌死亡数量),结束对数生,结束对数生长期,进入稳定生长期。长期,进入稳定生
10、长期。原因:原因:获得更多的菌体物质或代谢产物采取措施:获得更多的菌体物质或代谢产物采取措施:补充营养物质或取走代谢产物或改善培养条件,补充营养物质或取走代谢产物或改善培养条件,如对好氧菌进行通气、搅拌或振荡等如对好氧菌进行通气、搅拌或振荡等第十三张,PPT共五十九页,创作于2022年6月134.衰亡期衰亡期细菌代谢活性降低,细菌衰老并出现自溶,产生或释放出一些细菌代谢活性降低,细菌衰老并出现自溶,产生或释放出一些产物,如氨基酸、转化酶、外肽酶或抗生素等。细胞呈现多种形态,产物,如氨基酸、转化酶、外肽酶或抗生素等。细胞呈现多种形态,有时产生畸形,细胞大小悬殊,有些革兰氏染色反应阳性菌变成阴有时
11、产生畸形,细胞大小悬殊,有些革兰氏染色反应阳性菌变成阴性反应等。性反应等。该时期死亡的细菌以对数方式增加,但在衰亡期的后期,由于部该时期死亡的细菌以对数方式增加,但在衰亡期的后期,由于部分细菌产生抗性也会使细菌死亡的速率降低。分细菌产生抗性也会使细菌死亡的速率降低。现象:现象:特点:特点:第十四张,PPT共五十九页,创作于2022年6月14二、生长的数学模型二、生长的数学模型由一个细胞分裂成为两个细胞的时间间隔称为由一个细胞分裂成为两个细胞的时间间隔称为世代世代,一个世代所需,一个世代所需的时间就是的时间就是代时代时(enerationtime,G),代时也就是群体细胞数目),代时也就是群体细
12、胞数目扩大一倍所需扩大一倍所需时间,有时也称为时间,有时也称为倍增时间倍增时间。指数生长可以用下式表示:指数生长可以用下式表示:b=B2nB,b和和t可由试验获得,可由试验获得,n可通过上式计算得出,将可通过上式计算得出,将等式两侧取对数重排后得:等式两侧取对数重排后得:lgb=lgB+nlg2lgb-lgBlgb-lgBlg20.301n=第十五张,PPT共五十九页,创作于2022年6月15例如:一培养液中微生物数目由开始的例如:一培养液中微生物数目由开始的12,000(B),经),经4h(t)后增加到后增加到49,000,000(b),),这样,这样,n(lg4.9107lg1.2104)
13、0.30112借助于借助于n和和t,还可以计算出不同培养条件下的,还可以计算出不同培养条件下的代时代时G,Gt/n在本例中,在本例中,G460/1220min该种微生物的代时为该种微生物的代时为20分钟分钟。在。在4小时内共繁殖了小时内共繁殖了12代代。第十六张,PPT共五十九页,创作于2022年6月16一些细菌的代时一些细菌的代时菌名菌名培养基培养基培养温度培养温度 代时代时E.coli(大肠杆菌)大肠杆菌)肉汤肉汤 37 17minE.coli 牛奶牛奶 3712.5Enterobacter aerogenes(产气肠细菌)产气肠细菌)肉汤或牛奶肉汤或牛奶 371618E.aerogene
14、s 组合组合 372944B.Cereus(蜡状芽孢杆菌)蜡状芽孢杆菌)肉汤肉汤3018B.thermophilus(嗜热芽孢杆菌)嗜热芽孢杆菌)肉汤肉汤5518.3Lactobacillus acidophilus(嗜酸乳杆菌)嗜酸乳杆菌)牛奶牛奶376687Streptococcus lactis(乳酸链球菌)乳酸链球菌)牛奶牛奶3726S.lactis乳糖肉汤乳糖肉汤3748Salmonella typhi(伤寒沙门氏菌)伤寒沙门氏菌)肉汤肉汤3723.5Azotobacter chroococcum(褐球固氮菌)褐球固氮菌)葡萄糖葡萄糖2534446Mycobacterium tube
15、rculosis(结核分枝杆菌)组合结核分枝杆菌)组合3779293Nitrobacter agilis(活跃硝化杆菌)活跃硝化杆菌)组合组合271200第十七张,PPT共五十九页,创作于2022年6月17三、同步培养三、同步培养 1.概念概念是一种培养方法,它能使群体中不同步的细胞转变成是一种培养方法,它能使群体中不同步的细胞转变成能同时进行生长或分裂的群体细胞。能同时进行生长或分裂的群体细胞。同步生长:以同步培养方法使群体细胞能处于同一生长阶段,同步生长:以同步培养方法使群体细胞能处于同一生长阶段,并同时进行分裂的生长方式并同时进行分裂的生长方式同步培养物常被用来研究在单个细胞上难以研究的
16、生同步培养物常被用来研究在单个细胞上难以研究的生理与遗传特性和作为工业发酵的种子,它是一种理想理与遗传特性和作为工业发酵的种子,它是一种理想的材料。的材料。第十八张,PPT共五十九页,创作于2022年6月182.同步培同步培养方法养方法机械方法机械方法环境条件控制技术环境条件控制技术离心方法离心方法过滤分离法过滤分离法硝酸纤维素滤膜法硝酸纤维素滤膜法温度温度培养基成份控制培养基成份控制光照和黑暗交替培养光照和黑暗交替培养第十九张,PPT共五十九页,创作于2022年6月19硝硝酸酸纤纤维维素素滤滤膜膜法法离离心心法法第二十张,PPT共五十九页,创作于2022年6月20四、连续培养四、连续培养连续
17、培养连续培养(continouscultureofmicroorganisms)是在微生物的整是在微生物的整个培养期间,通过一定的方式使微生物能以恒定的比生长速率生个培养期间,通过一定的方式使微生物能以恒定的比生长速率生长并能持续生长下去的一种培养方法。长并能持续生长下去的一种培养方法。连续培养的基本原则:微生物培养过程中不断的补充营养物质连续培养的基本原则:微生物培养过程中不断的补充营养物质和以同样的速率移出培养物和以同样的速率移出培养物连续培养类型连续培养类型恒浊连续培养恒浊连续培养恒化连续培养恒化连续培养第二十一张,PPT共五十九页,创作于2022年6月211.恒化连续培养恒化连续培养在
18、整个培养过程中通过控制培养基中某种营养物质的浓度在整个培养过程中通过控制培养基中某种营养物质的浓度基本恒定的方式,保持细菌的比生长速率恒定,使生长基本恒定的方式,保持细菌的比生长速率恒定,使生长“不断不断”进行。进行。生长速率的控制因子:一般是氨基酸、氨和铵盐等氮源,或是葡萄糖、生长速率的控制因子:一般是氨基酸、氨和铵盐等氮源,或是葡萄糖、麦芽糖等碳源或者是无机盐,生长因子等物质麦芽糖等碳源或者是无机盐,生长因子等物质。恒化器连续培养通常用于微生物学的研究,筛选恒化器连续培养通常用于微生物学的研究,筛选不同的变种。不同的变种。第二十二张,PPT共五十九页,创作于2022年6月22第二十三张,P
19、PT共五十九页,创作于2022年6月232.恒浊连续培养恒浊连续培养通过连续培养装置中的光电系统控制培养液中菌体浓度通过连续培养装置中的光电系统控制培养液中菌体浓度恒定、使细菌生长连续进行的一种培养方式。恒定、使细菌生长连续进行的一种培养方式。用于菌体以及与菌体生用于菌体以及与菌体生长平行的代谢产物生产长平行的代谢产物生产的发酵工业的发酵工业第二十四张,PPT共五十九页,创作于2022年6月24第二十五张,PPT共五十九页,创作于2022年6月253.连续发酵与单批发酵相比连续发酵与单批发酵相比优点:优点:缩短发酵周期,提高设备利用率;缩短发酵周期,提高设备利用率;便于自动控制;便于自动控制;
20、降低动力消耗及体力劳动强度;降低动力消耗及体力劳动强度;产品质量较稳定;产品质量较稳定;缺点:缺点:杂菌污染和菌种退化杂菌污染和菌种退化第二十六张,PPT共五十九页,创作于2022年6月26第三节第三节环境因素对微生物的影响环境因素对微生物的影响一、一、环境对微生物生长的影响环境对微生物生长的影响影响因素:影响因素:氧氧温温度度pH值值第二十七张,PPT共五十九页,创作于2022年6月27(一一)温温度度根据微生物生长的最适温度不同,可以将微生物分为嗜冷、根据微生物生长的最适温度不同,可以将微生物分为嗜冷、兼性嗜冷、嗜温、嗜热和超嗜热等五种不同的类型。它们都有各兼性嗜冷、嗜温、嗜热和超嗜热等五
21、种不同的类型。它们都有各自的最低、最适和最高生长温度范围。自的最低、最适和最高生长温度范围。微生物类型微生物类型生长温度生长温度最低最低最适最适最高最高嗜冷微生物嗜冷微生物0以下以下1520兼性嗜冷微生物兼性嗜冷微生物020-3035;嗜温微生物嗜温微生物15-2020-4545以上以上嗜热微生物嗜热微生物4555-6580超嗜热或嗜高温微生物超嗜热或嗜高温微生物6580-90100以上以上最适生长温度:最适生长温度:某菌分裂代时最短或生长速率最高时的培养温度某菌分裂代时最短或生长速率最高时的培养温度第二十八张,PPT共五十九页,创作于2022年6月28(二二)pH微生物微生物最低最低pH最适
22、最适pH最高最高pH细菌细菌3-56.5-7.58-10酵母菌酵母菌2-34.5-5.57-8霉菌霉菌1-34.5-5.57-8微生物生长过程中机体内发生的绝大多数的反应是酶促反应,微生物生长过程中机体内发生的绝大多数的反应是酶促反应,而酶促反应都有一个最适而酶促反应都有一个最适pH范围,在此范围内只要条件适合,酶促范围,在此范围内只要条件适合,酶促反应速率最高,微生物生长速率最大,因此微生物生长也有一个最适反应速率最高,微生物生长速率最大,因此微生物生长也有一个最适生长的生长的pH范围。范围。第二十九张,PPT共五十九页,创作于2022年6月29(三三)氧氧根据氧与微生物生长的关系可将微生物
23、分为:根据氧与微生物生长的关系可将微生物分为:好氧好氧微好氧微好氧耐氧型耐氧型兼性厌氧兼性厌氧专性厌氧专性厌氧微生物类型微生物类型最适生长的最适生长的O2体积分数体积分数好氧好氧微好氧微好氧氧的忍耐型氧的忍耐型兼性厌氧兼性厌氧专性厌氧专性厌氧等于或大于等于或大于202-l02以下以下有氧或无氧有氧或无氧不需要氧、有氧时死亡不需要氧、有氧时死亡第三十张,PPT共五十九页,创作于2022年6月30第三十一张,PPT共五十九页,创作于2022年6月31自由基是一种强氧化剂,它与生物大分子互相作用,自由基是一种强氧化剂,它与生物大分子互相作用,可导致产生生物分子自由基,从而对机体产生损伤或可导致产生生
24、物分子自由基,从而对机体产生损伤或突变作用,直至死亡。氧之所以对专性厌氧微生物以突变作用,直至死亡。氧之所以对专性厌氧微生物以外的其他四种类型微生物不产生致死作用,是因为它外的其他四种类型微生物不产生致死作用,是因为它们具有们具有超氧物歧化酶超氧物歧化酶,可催化起氧化基化合物分解,可催化起氧化基化合物分解,最终分解成水。最终分解成水。氧对于好氧微生物生长虽然可以通过好氧呼吸产生氧对于好氧微生物生长虽然可以通过好氧呼吸产生更多的能量,满足机体的生长需要,但另一方面,更多的能量,满足机体的生长需要,但另一方面,氧对一切生物都会使其产生有毒害作用的代谢产物,氧对一切生物都会使其产生有毒害作用的代谢产
25、物,如超氧基化合物与如超氧基化合物与H2O2,这两种代谢产物互相作用还这两种代谢产物互相作用还会产生毒性很强的自由基会产生毒性很强的自由基OH.。第三十二张,PPT共五十九页,创作于2022年6月32生物体中超氧阴离子的形成与去除生物体中超氧阴离子的形成与去除O2+eO2(O2 )超氧阴离子在细胞内可由酶促或非酶促形成。超氧阴离子在细胞内可由酶促或非酶促形成。超氧物阴离子歧化酶是在生物进化中发展出来的一种自我超氧物阴离子歧化酶是在生物进化中发展出来的一种自我保护方式。保护方式。H2O+O22O2+2H+O2+H2O22H2O12SOD好氧生物好氧生物和耐氧细菌和耐氧细菌过氧化氢酶过氧化氢酶好氧
26、生物好氧生物过氧化物酶过氧化物酶NADH2NAD耐氧菌耐氧菌第三十三张,PPT共五十九页,创作于2022年6月33二、微生物生长的测定二、微生物生长的测定评价不同的抗菌物质对微生物产生抑制评价不同的抗菌物质对微生物产生抑制(或杀死或杀死)作用的效果;作用的效果;客观地反映微生物生长的规律;客观地反映微生物生长的规律;评价培养条件、营养物质等对微生物生长的评价培养条件、营养物质等对微生物生长的影响;影响;微微生生物物生生长长第三十四张,PPT共五十九页,创作于2022年6月34微微生生物物生生长长测测量量方方法法个体计数法个体计数法重重量量法法生理指标法生理指标法第三十五张,PPT共五十九页,创
27、作于2022年6月351.计数法计数法a.直接计数直接计数利用血球计数板,在显微镜下计算一定容积里样品中利用血球计数板,在显微镜下计算一定容积里样品中微生物的数量。微生物的数量。缺点:缺点:不能区分死菌与活菌;不能区分死菌与活菌;不适于对运动细菌的计数;不适于对运动细菌的计数;需要相对高的细菌浓度;需要相对高的细菌浓度;个体小的细菌在显微镜下难以观察;个体小的细菌在显微镜下难以观察;第三十六张,PPT共五十九页,创作于2022年6月36该方法是教学、科研、生产常用的一种测量细菌数的有效方法。土该方法是教学、科研、生产常用的一种测量细菌数的有效方法。土壤、水、牛奶、食品及其他材料中所含细菌、酵母
28、、芽孢与孢子等壤、水、牛奶、食品及其他材料中所含细菌、酵母、芽孢与孢子等均可用此法测量。均可用此法测量。每毫升原菌液活菌数每毫升原菌液活菌数=培养皿菌落平均数培养皿菌落平均数稀释倍数稀释倍数5菌落形成单位:菌落形成单位:CFU/ml(/g)b.间接法(活菌计数法)间接法(活菌计数法)原理是每个活细菌在适宜的培养基和良好的生长条件下可以通过原理是每个活细菌在适宜的培养基和良好的生长条件下可以通过生长形成菌落。生长形成菌落。第三十七张,PPT共五十九页,创作于2022年6月372.重量法重量法通过样品中蛋白质、核酸含量的测定间接推算通过样品中蛋白质、核酸含量的测定间接推算微生物群体的生物量;微生物
29、群体的生物量;蛋白质总量蛋白质总量=含氮量含氮量6.25细胞总量细胞总量=蛋白质总量蛋白质总量65%蛋白质总量蛋白质总量1.54每个细菌每个细菌DNA含量相当恒定含量相当恒定,平均为平均为8.410-5ng。以干重、湿重直接衡量微生物群体的生物量;以干重、湿重直接衡量微生物群体的生物量;1mg干菌体干菌体=4-5mg湿菌体湿菌体=4-5109个菌体个菌体测定多细胞及丝状真菌生长情况的有效方法。测定多细胞及丝状真菌生长情况的有效方法。第三十八张,PPT共五十九页,创作于2022年6月383.生理指标测定法生理指标测定法样品中微生物数量多或生长旺盛,这些指标愈明显,样品中微生物数量多或生长旺盛,这
30、些指标愈明显,因此可以借助特定的仪器如瓦勃氏呼吸仪、微量量因此可以借助特定的仪器如瓦勃氏呼吸仪、微量量热计等设备来测定相应的指标。热计等设备来测定相应的指标。常用于对微生物的快速鉴定与检测。常用于对微生物的快速鉴定与检测。微生物的生理指标,如呼吸强度、耗氧量、酶活性、微生物的生理指标,如呼吸强度、耗氧量、酶活性、生物热等与其群体生长的规模成正相关。生物热等与其群体生长的规模成正相关。第三十九张,PPT共五十九页,创作于2022年6月39第四节第四节微生物生长繁殖的控制微生物生长繁殖的控制一、基本概念一、基本概念防腐防腐(antisepsis):在某些化学物质或物理因子作用下,能防止或抑制微在某
31、些化学物质或物理因子作用下,能防止或抑制微生物生长的一种措施生物生长的一种措施消毒消毒(disinfection):利用某种方法杀死或灭活物质或物体中所有病利用某种方法杀死或灭活物质或物体中所有病原微生物的一种措施原微生物的一种措施灭菌灭菌(sterilization):指利用某种方法杀死物体中包括芽孢在内的所有微生指利用某种方法杀死物体中包括芽孢在内的所有微生物的一种措施物的一种措施化疗化疗(chemotherapy):利用具有选择毒性的化学物质如磺胺、抗生素等利用具有选择毒性的化学物质如磺胺、抗生素等对生物体内部被微生物感染的组织或病变细胞进行治疗,以杀死组织内的对生物体内部被微生物感染的
32、组织或病变细胞进行治疗,以杀死组织内的病原微生物或病变细胞,但对机体本身无毒害作用的治疗措施。病原微生物或病变细胞,但对机体本身无毒害作用的治疗措施。第四十张,PPT共五十九页,创作于2022年6月40二、控制微生物的化学物质二、控制微生物的化学物质 1.抗微生物剂抗微生物剂是一类能够杀死微生物或抑制微生物生长的化学物质。是一类能够杀死微生物或抑制微生物生长的化学物质。抑菌剂抑菌剂 杀菌剂杀菌剂溶菌剂溶菌剂结合到核糖体上抑制蛋白质合成,导致生长停止,结合到核糖体上抑制蛋白质合成,导致生长停止,由于它们同核糖体结合不紧,它们在浓度降低时又由于它们同核糖体结合不紧,它们在浓度降低时又会游离出来,核
33、糖体合成蛋白质的能力恢复,使生会游离出来,核糖体合成蛋白质的能力恢复,使生长恢复长恢复紧紧地结合到细胞的作用靶上,即使在浓度降低时紧紧地结合到细胞的作用靶上,即使在浓度降低时也不能游离出来,因此生长不能恢复也不能游离出来,因此生长不能恢复能抑制细胞壁合成或损伤细胞质膜能抑制细胞壁合成或损伤细胞质膜第四十一张,PPT共五十九页,创作于2022年6月41抗微生物剂通常又将它们分为:抗微生物剂通常又将它们分为:消毒剂:消毒剂:可杀死微生物,通常用于非生物材料的灭菌或消毒。可杀死微生物,通常用于非生物材料的灭菌或消毒。防腐剂:能杀死微生物或抑制其生长,但对人及动物的体表组防腐剂:能杀死微生物或抑制其生
34、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。织无毒性或毒性低,可作为外用抗微生物药物。HgCl2、CuSO4、碘液、氯气、乙烯氧化物、甲醛剂、臭氧碘液、氯气、乙烯氧化物、甲醛剂、臭氧有机汞、有机汞、0.1%-1硝酸银、碘液、硝酸银、碘液、70%乙醇、乙醇、3过氧化氢过氧化氢第四十二张,PPT共五十九页,创作于2022年6月42各种抗微生物化学制剂杀菌能力的比较标准:各种抗微生物化学制剂杀菌能力的比较标准:石炭酸系数: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和达到同效的石炭酸的最高稀释度的比率。一般规定处
35、理度和达到同效的石炭酸的最高稀释度的比率。一般规定处理时间为时间为10分钟,而供试菌定为分钟,而供试菌定为Salmonella typhi(伤寒沙伤寒沙门氏菌)。门氏菌)。在临床上最早使用的消毒剂在临床上最早使用的消毒剂-石炭酸石炭酸第四十三张,PPT共五十九页,创作于2022年6月432.抗代谢物抗代谢物(Antimetabolite)有些化合物在结构上与生物体所必需的代谢物很相似,以至可有些化合物在结构上与生物体所必需的代谢物很相似,以至可以和特定的酶结合,从而阻碍了酶的功能,干扰了代谢的正常进行,以和特定的酶结合,从而阻碍了酶的功能,干扰了代谢的正常进行,这些物质称为抗代谢物这些物质称为
36、抗代谢物。叶酸对抗物(叶酸对抗物(磺胺磺胺)、)、嘌呤对抗物(嘌呤对抗物(6-巯基嘌呤巯基嘌呤)、)、苯丙氨酸对抗物(苯丙氨酸对抗物(对氟苯丙氨酸对氟苯丙氨酸)、)、尿嘧啶对抗物(尿嘧啶对抗物(5-氟尿嘧啶氟尿嘧啶)胸腺嘧啶对抗物(胸腺嘧啶对抗物(5-溴胸腺嘧啶溴胸腺嘧啶)第四十四张,PPT共五十九页,创作于2022年6月44磺胺药物磺胺药物对大多数革兰氏阳性细菌(如肺炎球菌、溶血性链球菌等)、某对大多数革兰氏阳性细菌(如肺炎球菌、溶血性链球菌等)、某些革兰氏阴性细菌(如痢疾杆菌、脑膜炎球菌、流感杆菌等)、些革兰氏阴性细菌(如痢疾杆菌、脑膜炎球菌、流感杆菌等)、对放线菌也有一定的作用。对放线菌
37、也有一定的作用。作用机理:磺胺是叶酸组成部分对氨基苯甲酸的结构类似物。作用机理:磺胺是叶酸组成部分对氨基苯甲酸的结构类似物。磺胺对人体细胞无毒性,因为人缺乏从对氨基苯甲酸合成叶酸磺胺对人体细胞无毒性,因为人缺乏从对氨基苯甲酸合成叶酸的相关酶的相关酶-二氢叶酸合成酶,不能用外界提供的对氨基苯甲二氢叶酸合成酶,不能用外界提供的对氨基苯甲酸自行合成叶酸,而必须直接利用叶酸为生长因子进行生长。酸自行合成叶酸,而必须直接利用叶酸为生长因子进行生长。第四十五张,PPT共五十九页,创作于2022年6月453.抗生素抗生素抗生素抗生素(Antibiotic)是由某些生物合成或半合成的一类次级代是由某些生物合成
38、或半合成的一类次级代谢产物或衍生物,它们在很低浓度时就能抑制或影响它种生物的生谢产物或衍生物,它们在很低浓度时就能抑制或影响它种生物的生命活动,如杀死微生物或抑制其生长。命活动,如杀死微生物或抑制其生长。(1)概念概念自本世纪自本世纪40年代以来,已找到上万种新抗生素,合成了近年代以来,已找到上万种新抗生素,合成了近10万种万种半合成抗生素,但其中在临床上常用的仅几十种。半合成抗生素,但其中在临床上常用的仅几十种。第四十六张,PPT共五十九页,创作于2022年6月46(2)作用机制作用机制抑制细菌细胞壁合成抑制细菌细胞壁合成破坏细胞质膜破坏细胞质膜作用于呼吸链以干扰氧化磷酸化作用于呼吸链以干扰
39、氧化磷酸化抑制蛋白质和核酸合成抑制蛋白质和核酸合成第四十七张,PPT共五十九页,创作于2022年6月47第四十八张,PPT共五十九页,创作于2022年6月48(3)细菌抗药性的产生细菌抗药性的产生抗性菌株特点:抗性菌株特点:细胞质膜透性改变,使抗生素不进入细胞或进入细胞后被细细胞质膜透性改变,使抗生素不进入细胞或进入细胞后被细胞主动排出;胞主动排出;药物作用靶改变;药物作用靶改变;合成了修饰抗生素的酶;合成了修饰抗生素的酶;抗性菌株发生遗传变异,导致合成新的多聚体,以取代或部分取原来抗性菌株发生遗传变异,导致合成新的多聚体,以取代或部分取原来的多聚体;的多聚体;第四十九张,PPT共五十九页,创
40、作于2022年6月49(4)应用抗生素注意应用抗生素注意(1)第一次使用的药物剂量要足;第一次使用的药物剂量要足;(2)避免在一个时期或长期多次使用同种抗生素;避免在一个时期或长期多次使用同种抗生素;(3)不同的抗生素不同的抗生素(或与其他药物或与其他药物)混合使用;混合使用;(4)对现有抗生素进行改造;对现有抗生素进行改造;(5)筛选新的更有效的抗生素;筛选新的更有效的抗生素;第五十张,PPT共五十九页,创作于2022年6月50三、控制微生物的物理因素三、控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干燥超声波超声波第五十一张,PPT共五十九页,创作于2022年6月5
41、11.高温灭菌高温灭菌高压蒸汽灭菌法高压蒸汽灭菌法高压蒸汽灭菌的温度越高,微生物死亡越快。通常情况下温度为高压蒸汽灭菌的温度越高,微生物死亡越快。通常情况下温度为121.3。衡量灭菌效果的指标衡量灭菌效果的指标十倍致死时间十倍致死时间(decimalreductiontime):即在一定的温度条件即在一定的温度条件下,微生物数量十倍减少所需要的时间。下,微生物数量十倍减少所需要的时间。热致死时间热致死时间(thennaldeathtime):即在一定温度下杀死所有某一浓度微即在一定温度下杀死所有某一浓度微生物所需要的时间生物所需要的时间第五十二张,PPT共五十九页,创作于2022年6月52干热
42、灭菌干热灭菌烘箱内热空气灭菌烘箱内热空气灭菌火焰灼烧火焰灼烧干热灭菌干热灭菌温度:温度:150-170;时间:时间:1-2h对象:金属器械、玻璃器皿等对象:金属器械、玻璃器皿等第五十三张,PPT共五十九页,创作于2022年6月53将待消毒物品如注射器、金属用具、解剖用具等将待消毒物品如注射器、金属用具、解剖用具等在水中煮沸在水中煮沸15min或更长时间,以杀死细菌或其他或更长时间,以杀死细菌或其他微生物的营养体和少部分的芽孢或孢子。微生物的营养体和少部分的芽孢或孢子。煮沸消毒煮沸消毒如果在水中适当加如果在水中适当加1碳酸钠或碳酸钠或2一一5的石炭酸则杀的石炭酸则杀菌效果更好菌效果更好。第五十四
43、张,PPT共五十九页,创作于2022年6月54对于某些培养基,由于高压蒸汽灭菌会破坏某些营对于某些培养基,由于高压蒸汽灭菌会破坏某些营养成分,可用间隙灭菌法灭菌,即流通蒸汽养成分,可用间隙灭菌法灭菌,即流通蒸汽(或蒸煮或蒸煮)反反复灭菌几次,复灭菌几次,间隙灭菌法间隙灭菌法第一次蒸煮后杀死微生物营养体,冷却,培养过夜,孢第一次蒸煮后杀死微生物营养体,冷却,培养过夜,孢子萌发,又第二次蒸煮,杀死营养体。这样反复子萌发,又第二次蒸煮,杀死营养体。这样反复23次就次就可以完全杀死营养体和芽孢,也可保持某些营养物质不被可以完全杀死营养体和芽孢,也可保持某些营养物质不被破坏。破坏。第五十五张,PPT共五
44、十九页,创作于2022年6月55高高温温对对牛牛奶奶及及其其热热敏敏感感物物质质不不适适宜宜,因因为为高高热热破坏了食品的营养与风味。破坏了食品的营养与风味。巴氏消毒法巴氏消毒法具具体体方方法法低温维持法:只要在低温维持法:只要在63下维持下维持30min高温瞬时法:只要在高温瞬时法:只要在72下维持下维持15s超高温法:只要在超高温法:只要在135-150下维持下维持2-6s第五十六张,PPT共五十九页,创作于2022年6月562辐射作用辐射作用(radiationSterilization)辐射灭菌是利用电磁辐射产生的电磁波杀死大多辐射灭菌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
45、的一种有效力法。数物质上的微生物的一种有效力法。电磁波电磁波:微波微波:通过热产生杀死微生物的作用;通过热产生杀死微生物的作用;紫外线紫外线(UV):使使DNA分子中相邻的嘧啶形成嘧啶二聚体,抑分子中相邻的嘧啶形成嘧啶二聚体,抑制制DNA复制与转录等功能,杀死微生物;复制与转录等功能,杀死微生物;X射线和射线和射线射线:使其他物质氧化或产生自由基使其他物质氧化或产生自由基(OH、H)破坏和改变生物大分子的结构,以抑制或杀死微生物。破坏和改变生物大分子的结构,以抑制或杀死微生物。第五十七张,PPT共五十九页,创作于2022年6月573.过滤作用过滤作用不不耐耐热热的的液液体体培培养养基基的的灭灭菌菌第五十八张,PPT共五十九页,创作于2022年6月58感谢大家观看第五十九张,PPT共五十九页,创作于2022年6月2023/4/5