微生物知識

培訓微生物知識

培訓1引言一、微生物學及其發展史二、微生物定義及特征三、微生物的五大共性四、微生物的種類五、微生物的形態六、微生物的結構七、微生物的分布八、微生物的控制九、生產環境的空氣潔凈度監測引言一、微生物學及其發展史2一、微生物學及其發展史微生物學（mocrobiology）就是研究那些小得必須借助顯微鏡才能看見的活生物體。我們研究微生物的生命活動，達到控制腐敗微生物和病原微生物的活動，以防止食品、藥品變質和杜絕因其引起的病害。一、微生物學及其發展史微生物學（mocrobiology）就3一、微生物學及其發展史1、公元前二千多年夏禹時代，就有釀酒的記載，釀酒的記載，釀酒就必須有酵母菌參與。2、十七世紀荷蘭人呂文虎克，用自制顯微鏡首先觀察到微生物（細菌）。3、十九世紀，法國科學家斯德，發現發酵和腐敗是微生物的作用結果，為了防止酒類變質，他創造加溫處理方法“巴氏消毒法”。一、微生物學及其發展史1、公元前二千多年夏禹時代，就有釀酒的4二、微生物定義微生物(microorganism)是指存在于自然界的一大群形體微小、結構簡單、進化低級、肉眼直接看不見，必須借助光學顯微鏡或電子顯微鏡放大數百倍、數千倍，甚至數萬倍才能觀察到的微小生物。二、微生物定義微生物(microorganism)5二、微生物的特征小（形體微小）：μm（微米）級在光學顯微鏡下可見、nm（納米）級在電子顯微鏡下可見簡（結構簡單）：單細胞、簡單的多細胞、非細胞低（進化低級）：原核類、真核類、非細胞類二、微生物的特征小（形體微小）：μm（微米）級在光學顯微鏡下6三、微生物的五大共性1、體積小，面積大為五大共性的基礎。小體積大面積系統必然有一個巨大的營養物吸收面、代謝廢物的排泄面、環境信息的接收面。2、吸收多，轉化快為其高速生長繁殖和產生大量代謝產物提供了充分的物質基礎。3、生長旺，繁殖快微生物具有極高的生長和繁殖速度。三、微生物的五大共性1、體積小，面積大7三、微生物的五大共性4、適應強，易變異微生物對環境條件尤其是惡劣的“極端環境”有驚人的適應能力，堪稱生物界之最。微生物的個體一般都是單細胞、簡單多細胞或非細胞，通常都是單倍體，繁殖快與外界環境直接接觸，即使變異的頻率特別低，也可在短時間內產生大量變異的后代。最常見的變異形式是基因突變。三、微生物的五大共性4、適應強，易變異8三、微生物的五大共性5、分布廣，種類多地球上除了火山的中心區域外，從土壤圈、水圈、大氣圈直至巖石圈，到處都有微生物的蹤跡。地球上有200萬種生物，其中微生物有20萬種之多。三、微生物的五大共性5、分布廣，種類多9四、微生物的種類微生物根據其不同的進化水平和性狀上的明顯差別可分為原核微生物、真核微生物和非細胞微生物三大類群。原核微生物：細菌(Bacteria)、放線菌(Actinomyces)、藍細菌(Cyanobacteria)、立克次氏體(Rickettsia)、支原體(Mycoplasm)、衣原體(Chlamydia)、螺旋體(Spirochaeta)、蛭弧菌(Bdellovibrio)等真核微生物：霉菌(Mold)、酵母菌(Yeast)等非細胞類微生物：病毒(Virus)[個體微小，可通過細菌濾器]等四、微生物的種類微生物根據其不同的進化水平和性狀上的明顯差別10五、微生物的形態細菌的形態：球狀、桿狀、螺旋狀酵母菌的形態：球狀、卵圓狀、橢圓狀、柱狀或香腸狀等霉菌的形態：絲狀病毒的形態：球狀、卵圓形、磚形、桿狀、絲狀、蝌蚪狀等五、微生物的形態細菌的形態：球狀、桿狀、螺旋狀11放線桿菌放線桿菌12弧狀菌弧狀菌13酵母菌酵母菌14葡萄球菌葡萄球菌15乳酸桿菌乳酸桿菌16梭狀芽孢桿菌梭狀芽孢桿菌17黑曲霉黑曲霉18六、微生物的結構細菌的結構：基本結構：細胞壁、細胞膜、細胞質、細胞核特殊結構：莢膜、芽孢等六、微生物的結構細菌的結構：19細菌的結構：細胞壁：位于細胞表面，是一層較為堅韌、略具彈性的結構。其功能是可以保護細胞免受機械或滲透壓的破壞，維持細胞的外形。細胞壁是多孔性的，具有一定的屏障作用，水和某些化學物質可以通過，但對大分子物質有阻攔作用。細胞膜：是外側緊貼于細胞壁而內側包圍細胞質的一層柔軟而富有彈性的半透性薄膜。它是一個重要的代謝活動中心，具有多種新陳代謝所需的酶。細菌的結構：20細菌的結構：細胞質：無色透明，呈粘液狀。其內含有某些結構和內含物。細胞核：細菌的核位于細胞質內，沒有核膜、核仁，沒有固定形態，結構也很簡單，因而稱之為原核。莢膜：有些細菌在一定營養條件下，可向細胞壁表面分泌一層松散透明、粘度極大、粘液狀或膠質狀的物質稱為莢膜。細菌的結構：21細菌的結構：芽孢：細菌在一定環境條件下或處在一定的生活階段，細胞質脫水濃縮，在菌體內形成一個折光性圓形或橢圓形的個體。其對熱力、干燥、輻射、化學消毒等理化因素有強大的抵抗力。細菌的結構：22炭疽桿菌（芽孢形成）炭疽桿菌（芽孢形成）23七、微生物的分布（一）生物體內外的微生物（二）土壤中的微生物（三）水中的微生物（四）空氣中的微生物（五）極端環境下的微生物七、微生物的分布（一）生物體內外的微生物24（一）生物體內外的微生物植物體表面根系和葉面動物體表面人體內外微生物的分布1、皮膚2、口腔3、上呼吸道4、下呼吸道5、胃腸道6、泌尿生殖道（一）生物體內外的微生物植物體表面根系和葉面25（一）生物體內外的微生物人是潔凈室中最大的污染源1、人在代謝過程中會釋放和分泌污染物。2、人體表面、衣服能沾染、攜帶污染物。3、人在潔凈室內的各種動作也會產生微粒和微生物。

（一）生物體內外的微生物人是潔凈室中最大的污染源26（一）生物體內外的微生物在正常人體皮膚、粘膜及與外界相通的各種腔道，存在著對人體無害的微生物群，包括細菌、真菌、螺旋體、衣原體等。習慣稱之為正常菌群。而身體的器官內部以及血液和淋巴系統內沒有微生物，如果在這些部位的任何一處發現有相當數量的微生物，通常表明疾病狀態。因此，將在正常情況下，體表和體腔中所存在的一定種類和數量的微生物稱為人體的正常微生物群落。（一）生物體內外的微生物在正常人體皮膚、粘膜及與外界相通的各27（一）生物體內外的微生物所謂的正常菌群，實際上是相對的、可變的和有條件的。當機體防御機能減弱時，一部分正常菌群會成為病原微生物。另一些正常菌群因其生長部位改變，也可引起疾病。還有一些正常菌群由于某些外界因素的影響，破壞了其中各種微生物間的相互制約關系，也能引起疾病。這種情況在長期服用抗生素后尤為突出。這時，由于腸道內對藥物敏感的細菌被抑制，而不敏感菌或耐藥性菌就會乘機大量繁殖，從而引起病變。（一）生物體內外的微生物所謂的正常菌群，實際上是相對的、可變28（一）生物體內外的微生物1、皮膚：皮膚上常見的主要有表皮葡萄球菌、白色葡萄球菌、八疊球菌屬細菌、類白喉棒桿菌等，它們組成皮膚上的正常微生物群落。有時也有金黃色葡萄球菌，當皮膚受到損傷時，可引起化膿性感染。（一）生物體內外的微生物1、皮膚：29（一）生物體內外的微生物◆《藥品生產質量管理規范》中明確規定：進入潔凈室（區）的人員不得化妝和佩帶飾物，不得裸手直接接觸藥品。◆《藥品生產質量管理規范》中明確規定：無菌工作服必須包蓋全部頭發、胡須及腳部，并能阻留人體脫落物。（一）生物體內外的微生物◆《藥品生產質量管理規范》中明確規定30（一）生物體內外的微生物2、口腔口腔中有很多微生物。常見的主要有唾液鏈球菌、溶血鏈球菌、乳酸桿菌、流感桿菌、類白喉棒桿菌等，它們組成口腔內的正常微生物群落。（一）生物體內外的微生物2、口腔31（一）生物體內外的微生物3、上呼吸道包括喉、鼻道和鼻咽。存在甲型鏈球菌、奈氏球菌、肺炎球菌、流感桿菌、乙型鏈球菌、葡萄球菌、綠膿桿菌、大腸桿菌、變形桿菌等微生物。（一）生物體內外的微生物3、上呼吸道32（一）生物體內外的微生物4、下呼吸道包括氣管、支氣管和肺。健康人的下呼吸道是無菌的。（一）生物體內外的微生物4、下呼吸道33（一）生物體內外的微生物5、胃腸道胃酸具有殺菌作用，健康人的胃一般無菌。腸道內呈堿性，同時又有某些食物消化的產物作為養料，這些都適于微生物的生長繁殖。因此腸道內含有大量的細菌。常見的主要有大腸埃希氏菌、產氣桿菌、變形桿菌、糞產堿桿菌、糞鏈球菌、梭桿菌屬、螺旋體屬、乳桿菌屬、梭菌屬、擬桿菌屬中的一些種。它們組成腸道內的正常微生物群落。（一）生物體內外的微生物5、胃腸道34（一）生物體內外的微生物大腸埃希氏桿菌：在環境衛生和食品衛生學中，常用作被糞便污染的檢測指標，是糞便污染的指示菌。平時生活中尤其在藥品生產中，上完衛生間之后一定要記住洗手。洗手程序及其注意事項在SOP中有詳細規定。（一）生物體內外的微生物大腸埃希氏桿菌：35大腸埃希桿菌，革蘭染色顯示腸桿菌科典型的革蘭陽性桿菌。（革蘭染色，放大1000倍）在麥康基培養基上培養的大腸埃希桿菌產生粉紅色乳糖發酵菌落。麥康基培養基是腸道細菌的選擇培養基，含膽鹽、乳糖和pH指示劑中性紅。乳糖發酵菌落產生酸，將指示劑變紅。（麥康基瓊脂，18小時，37℃）大腸埃希桿菌，革蘭染色顯示腸桿菌科典型的革蘭陽性桿菌。（革36（一）生物體內外的微生物作為糞便污染的指示菌，應具備以下條件：⑴該指示菌在腸道內大量存在,，比其它病原微生物多，對人、畜一般無致病性。⑵受人畜糞便污染的供試品易檢出本指示菌，未受污染的供試品無本指示菌。⑶該指示菌在供試品中存活時間與其它病原微生物的存活時間相當，且在供試品中不自行繁殖。⑷該指示菌的性狀穩定，檢查方法簡便、快速、準確。（一）生物體內外的微生物作為糞便污染的指示菌，應具備以下條件37（一）生物體內外的微生物6、泌尿生殖道常見的有嗜酸乳桿菌、類白喉棒桿菌、葡萄球菌、鏈球菌和大腸桿菌。（一）生物體內外的微生物6、泌尿生殖道38（二）土壤中的微生物土壤是微生物的大本營，有“微生物天然培養基”的稱號。自然界中，土壤是微生物生活最適宜的環境，它具有微生物所需要的一切營養物質和微生物進行生長繁殖及生命活動的各種條件。（二）土壤中的微生物土壤是微生物的大本營，有“微生物天然培養39（三）水中的微生物水體是微生物廣泛分布的第二個天然環境。水中的細菌來自土壤、塵埃、污水、人畜排泄物及垃圾等。《藥品生產質量管理規范》第四章《設備》第三十四條中明確規定：純化水、注射用水的制備、儲存和分配應能防止微生物的滋生和污染。儲罐和輸送管道所用材料應無毒、耐腐蝕。管道的設計和安裝應避免死角、盲管。儲罐和管道要規定清洗、滅菌周期。（三）水中的微生物水體是微生物廣泛分布的第二個天然環境。40（四）空氣中的微生物灰塵——“微生物的飛行器”。進入潔凈室（區）的空氣要經過空氣凈化系統的處理。潔凈室（區）要定期消毒。使用的消毒劑不得對設備、物料和成品產生污染。消毒劑品種應定期更換，防止產生耐藥菌株。（四）空氣中的微生物灰塵——“微生物的飛行器”。41（五）極端環境下的微生物在自然界中，存在著一些可在絕大多數微生物所不能生長的高溫、低溫、高酸、高堿、高鹽、高壓和高輻射強度等極端環境下生活的微生物，如嗜熱菌、嗜冷菌、嗜酸菌、嗜堿菌、嗜鹽菌、嗜壓菌、耐輻射菌等，它們被稱為極端環境微生物。（五）極端環境下的微生物在自然界中，存在著一些可在絕大多數微42八、微生物的控制（一）5個基本概念（二）消毒劑的種類（三）常用的消毒劑（四）四種滅菌的方法八、微生物的控制（一）5個基本概念43（一）5個基本概念⑴抑菌：抑制體內或體外細菌的生長繁殖。⑵防腐：防止或抑制體外細菌生長繁殖的方法。細菌一般不死亡。使用同一種化學藥品在低濃度時為防腐劑，在高濃度時為消毒劑。（一）5個基本概念44（一）5個基本概念⑶消毒：殺滅物體上病原微生物的方法。并不一定殺死含芽孢的細菌或非病原微生物。用來消毒的藥品叫消毒劑。一般消毒劑在常用濃度下只對細菌的繁殖體有效，對其芽孢則需提高消毒劑的濃度和延長作用時間。（一）5個基本概念⑶消毒：殺滅物體上病原微生物的方法。并不45（一）5個基本概念⑷無菌：不存在活菌。⑸滅菌：殺滅物體上所有微生物的方法。比消毒要求高，它殺滅了包括細菌芽孢在內的全部病原微生物和非病原微生物。（一）5個基本概念⑷無菌：不存在活菌。46（一）5個基本概念滅菌和消毒的比較：共性：殺滅微生物以控制其污染和防止傳染。區別：1、殺滅微生物完全性的差異。滅菌要求完全殺滅微生物，滅菌后的藥品不應含有活的微生物。而消毒不完全殺滅微生物，只能殺滅一部分微生物即病原微生物。這是相對的。因為強效消毒劑在適宜條件下可能達到滅菌效果；在不適宜條件下滅菌，有不完全殺滅微生物的可能。2、方法上的差異：滅菌方法具有多樣性，消毒常借助化學物質。3、效果檢查的差異：滅菌效果用無菌檢查法檢測，而消毒效果以消毒劑的效價來評定。（一）5個基本概念滅菌和消毒的比較：47（二）消毒劑的種類1、重金屬及其化合物2、有機化合物3、鹵族元素及其化合物4、表面活性劑5、染料（二）消毒劑的種類1、重金屬及其化合物48（三）常用的消毒劑潔凈室（區）常用的消毒劑甲醛薰蒸（作用機制：阻抑菌細胞核蛋白質合成)甲醛有揮發性，對眼睛、皮膚有刺激性，引起皮膚硬化或皺褶，不宜做皮膚消毒用。）0.1%新潔爾滅溶液(作用機制：使蛋白質變性，破壞細胞膜。)75%酒精溶液（常用于皮膚消毒。能迅速殺死細菌繁殖體，對一般病毒有一定的消毒作用。）5%來蘇水(甲酚皂)溶液（作用機制：損傷細胞膜）（三）常用的消毒劑潔凈室（區）常用的消毒劑49（四）滅菌的方法1、熱力滅菌2、氣體滅菌3、輻射滅菌4、過濾滅菌（四）滅菌的方法1、熱力滅菌50（四）滅菌的方法1、熱力滅菌：主要是利用高溫的致死作用，使微生物的蛋白質和核酸等重要生物高分子發生變性、破壞，而導致細胞死亡。分為干熱滅菌與濕熱滅菌（四）滅菌的方法1、熱力滅菌：51（四）滅菌的方法(1)干熱滅菌：灼燒與火焰滅菌、干烤滅菌灼燒主要用于接種工具滅菌，如接種針、接種環、刀、剪等在火焰上燒灼即可達到徹底滅菌。火焰滅菌是在無菌操作中，將試管口、玻璃瓶口、硅氟塑料塞等反復通過火焰數次，利用火焰對管口等進行滅菌，防止管口污染，作為無菌操作過程中的輔助滅菌手段。干烤滅菌是利用熱輻射及干熱空氣進行滅菌。（四）滅菌的方法(1)干熱滅菌：灼燒與火焰滅菌、干烤滅菌52（四）滅菌的方法(2)濕熱滅菌法：通過熱蒸汽或沸水使細菌蛋白質變性而殺滅微生物的方法。包括：煮沸滅菌、流通蒸汽滅菌、高壓蒸汽滅菌煮沸滅菌：加熱使水至沸而殺滅細菌的方法。凡不適于高壓蒸汽滅菌的物品可常壓下在水中煮沸一段時間達到滅菌目的。流通蒸汽滅菌：常壓下，用蒸籠、蒸鍋等在100℃滅菌。僅可殺死細菌繁殖體，不能完全殺滅芽孢。（四）滅菌的方法(2)濕熱滅菌法：通過熱蒸汽或沸水使細菌蛋白53（四）滅菌的方法高壓蒸汽滅菌：通過加壓提高蒸汽溫度，穿透力強、溫度高、滅菌效果最好。是最可靠最適用最廣泛的滅菌方法，凡耐高溫和潮濕的物品可應用本法滅菌。注意事項：完全排出高壓滅菌器內的冷空氣。（冷空氣存在時，同一表壓下所達到的溫度值偏低，不符合規定的要求，滅菌就不徹底。〕（四）滅菌的方法高壓蒸汽滅菌：通過加壓提高蒸汽溫度，穿透力強54（四）滅菌的方法2、氣體滅菌：利用化學消毒劑形成的氣體來殺滅微生物。臭氧殺菌消毒廣泛存在于自然界中，雷雨過后的空氣有一種清新的感覺，是因為空中放電產生臭氧，消滅了空氣中的微生物，凈化了空氣。臭氧具有強烈的殺菌消毒作用。其殺菌消毒原理是：臭氧在常溫、常壓下分子結構不穩定，很快自行分解成氧和單個氧分子，后者具有很強的活性，對細菌具有很強的氧化作用，臭氧氧化

（四）滅菌的方法2、氣體滅菌：利用化學消毒劑形成的氣體來殺滅55（四）滅菌的方法

分解了細菌內氧化葡萄糖所必需的酶，從而破壞其細胞膜，將它殺死。多余的氧原子則會自行重新結合成為普通氧分子，不存在任何有毒殘留物，故稱為無污染消毒劑。不但對各種細菌（包括肝炎病毒、大腸桿菌、綠膿桿菌及雜菌等）有極強的殺滅能力，且對殺死霉菌也很有效。（四）滅菌的方法分解了細菌內氧化葡萄糖所必需的酶，從而56（四）滅菌的方法3、輻射滅菌（1）電離輻射:用引起電離的X射線、γ射線滅菌。電離輻射對微生物的致死作用，主要是細胞內生物化學的變化所致。輻射的藥品、食品的安全問題：輻射滅菌用于藥品或食品都應經過安全試驗，完全有必要進行科學全面的評價，高劑量的輻射更應慎重。（2）電磁波輻射（包括紫外線[波長190～350nm]、紅外線[波長0.77～1000μm]、微波[波長1～1000mm]）。（四）滅菌的方法3、輻射滅菌57（四）滅菌的方法紫外線滅菌1、紫外線輻射的穿透力很弱，因此主要用于無菌室、某些工作區的空氣滅菌、物體表面滅菌。2、實踐工作中在無菌室無菌柜凈化工作臺工作室及車間安裝紫外燈，一般僅起殺死空氣中部分微生物的作用，而不能起到完全滅菌的作用。3、紫外線消毒方法驗證中紫外燈需確認的參數主要有紫外線的波長、紫外線強度、燈管的壽命。4、紫外燈消毒的效果與紫外線強度、照射時間、溫度與濕度等因素有關，還需通過驗證來確定。5、注意事項：紫外線直射對眼、皮膚有損害。紫外線照射過程中產生臭氧，臭氧過多對眼及鼻腔有刺激，產生頭暈、胸悶、血壓降低，所以無菌室及凈化工作臺紫外線照射停止后，請稍等片刻，讓臭氧消散，方可進行實驗操作。（四）滅菌的方法紫外線滅菌58（四）滅菌的方法4、過濾滅菌：以物理的方法除去介質中的微生物。常將空氣或液體中的微生物及雜質用不同材料制成的薄膜濾器過濾得到無菌、無雜質的空氣或液體。濾過病毒的濾膜孔徑為25～100nm；濾過細菌的濾膜孔徑為0.22～0.45μm。（四）滅菌的方法4、過濾滅菌：以物理的方法除去介質中的微生物59九、生產環境的空氣潔凈度監測

根據GMP的有關規定，潔凈室分為四個等級，即100級、10，000級區、100，000級和300，000級，各級別的要求如下：潔凈度級別塵粒最大允許數/立方米微生物最大允許數≥0.5μm≥5μm浮游菌/立方米沉降菌/皿100級3,50005110,000級350,0002,0001003100,000級3,500,00020,00050010300,000級10,500,00060,0001,00015九、生產環境的空氣潔凈度監測根據GMP的有關規定60九、生產環境的空氣潔凈度監測浮游菌和沉降菌測試我國對醫藥工業潔凈室和控制區的浮游菌和沉降菌的測試，國家標準有明確規定。九、生產環境的空氣潔凈度監測浮游菌和沉降菌測試61九、生產環境的空氣潔凈度監測浮游菌測試：采用浮游細菌采樣器（我司為狹縫式采樣器）原理：根據顆粒撞擊原理，在抽氣泵作用下，把采樣空氣中的細菌分離出來。空氣中細菌一般在1μm左右，不同粒徑的顆粒有不同的沖擊慣性。當空氣通過狹縫加速后，氣流速度大，0.5μm以上的粒子，由于慣性沖擊到培養皿里的培養基上被粘附，同時細菌被收集在培養基上，經培養后可成為肉眼可數的細菌菌落。采樣流量：50L/min十萬級區、化妝品控制區采樣量為250L;萬級區采樣量為500L；百級區采樣量為1000L.計算及結果評定：平均濃度（個/m3）=菌落數/采樣量對照潔凈級別中每m3的浮游菌最大允許數來判定所測區域的潔凈級別是否符合規定。九、生產環境的空氣潔凈度監測浮游菌測試：62九、生產環境的空氣潔凈度監測沉降菌測試：通過自然沉降原理收集空氣中的生物粒子于培養基平皿，經若干時間，在適宜的條件下讓其繁殖到可見的菌落進行計數，計算形成的菌落數。計算及結果判定：平均菌落數=各培養皿中的菌落總數/培養皿的個數對照潔凈級別中每皿沉降菌的最大允許數來判定所測區域的潔凈級別是否符合規定。九、生產環境的空氣潔凈度監測沉降菌測試：63九、生產環境的空氣潔凈度監測塵粒數測定：塵埃粒子計數器：根據微粒的光散射原理設計而成；能夠測出塵埃粒子的個數并能夠區分顆粒的大小，從而計量出凈化級別。根據儀器上顯示的每立方米空氣中的顆粒數對照潔凈度級別中每m3的塵粒最大允許數來判定所測區域的潔凈級別是否符合規定。九、生產環境的空氣潔凈度監測塵粒數測定：64九、生產環境的空氣潔凈度監測模擬生產操作進行微生物學評估——培養基灌封試驗培養基灌封試驗利用培養基代替產品，檢測微生物在生產線正常運轉時的污染狀況。培養基灌封試驗通常經三次模擬運轉合格后，該潔凈室或控制環境的生產線的微生物狀況才算合格。九、生產環境的空氣潔凈度監測模擬生產操作進行微生物學評估——65九、生產環境的空氣潔凈度監測培養基灌封試驗的評估不需要對每個產品進行，但必須對每個生產線進行測試。培養基灌封試驗在工作日開始時進行不適合，必須在無菌生產批結束時進行。通常使用大豆消化酪素肉湯作為灌封運轉試驗培養基。九、生產環境的空氣潔凈度監測培養基灌封試驗的評估不需要對每個66謝謝大家！謝謝大家！67微生物知識

培訓微生物知識

培訓68引言一、微生物學及其發展史二、微生物定義及特征三、微生物的五大共性四、微生物的種類五、微生物的形態六、微生物的結構七、微生物的分布八、微生物的控制九、生產環境的空氣潔凈度監測引言一、微生物學及其發展史69一、微生物學及其發展史微生物學（mocrobiology）就是研究那些小得必須借助顯微鏡才能看見的活生物體。我們研究微生物的生命活動，達到控制腐敗微生物和病原微生物的活動，以防止食品、藥品變質和杜絕因其引起的病害。一、微生物學及其發展史微生物學（mocrobiology）就70一、微生物學及其發展史1、公元前二千多年夏禹時代，就有釀酒的記載，釀酒的記載，釀酒就必須有酵母菌參與。2、十七世紀荷蘭人呂文虎克，用自制顯微鏡首先觀察到微生物（細菌）。3、十九世紀，法國科學家斯德，發現發酵和腐敗是微生物的作用結果，為了防止酒類變質，他創造加溫處理方法“巴氏消毒法”。一、微生物學及其發展史1、公元前二千多年夏禹時代，就有釀酒的71二、微生物定義微生物(microorganism)是指存在于自然界的一大群形體微小、結構簡單、進化低級、肉眼直接看不見，必須借助光學顯微鏡或電子顯微鏡放大數百倍、數千倍，甚至數萬倍才能觀察到的微小生物。二、微生物定義微生物(microorganism)72二、微生物的特征小（形體微小）：μm（微米）級在光學顯微鏡下可見、nm（納米）級在電子顯微鏡下可見簡（結構簡單）：單細胞、簡單的多細胞、非細胞低（進化低級）：原核類、真核類、非細胞類二、微生物的特征小（形體微小）：μm（微米）級在光學顯微鏡下73三、微生物的五大共性1、體積小，面積大為五大共性的基礎。小體積大面積系統必然有一個巨大的營養物吸收面、代謝廢物的排泄面、環境信息的接收面。2、吸收多，轉化快為其高速生長繁殖和產生大量代謝產物提供了充分的物質基礎。3、生長旺，繁殖快微生物具有極高的生長和繁殖速度。三、微生物的五大共性1、體積小，面積大74三、微生物的五大共性4、適應強，易變異微生物對環境條件尤其是惡劣的“極端環境”有驚人的適應能力，堪稱生物界之最。微生物的個體一般都是單細胞、簡單多細胞或非細胞，通常都是單倍體，繁殖快與外界環境直接接觸，即使變異的頻率特別低，也可在短時間內產生大量變異的后代。最常見的變異形式是基因突變。三、微生物的五大共性4、適應強，易變異75三、微生物的五大共性5、分布廣，種類多地球上除了火山的中心區域外，從土壤圈、水圈、大氣圈直至巖石圈，到處都有微生物的蹤跡。地球上有200萬種生物，其中微生物有20萬種之多。三、微生物的五大共性5、分布廣，種類多76四、微生物的種類微生物根據其不同的進化水平和性狀上的明顯差別可分為原核微生物、真核微生物和非細胞微生物三大類群。原核微生物：細菌(Bacteria)、放線菌(Actinomyces)、藍細菌(Cyanobacteria)、立克次氏體(Rickettsia)、支原體(Mycoplasm)、衣原體(Chlamydia)、螺旋體(Spirochaeta)、蛭弧菌(Bdellovibrio)等真核微生物：霉菌(Mold)、酵母菌(Yeast)等非細胞類微生物：病毒(Virus)[個體微小，可通過細菌濾器]等四、微生物的種類微生物根據其不同的進化水平和性狀上的明顯差別77五、微生物的形態細菌的形態：球狀、桿狀、螺旋狀酵母菌的形態：球狀、卵圓狀、橢圓狀、柱狀或香腸狀等霉菌的形態：絲狀病毒的形態：球狀、卵圓形、磚形、桿狀、絲狀、蝌蚪狀等五、微生物的形態細菌的形態：球狀、桿狀、螺旋狀78放線桿菌放線桿菌79弧狀菌弧狀菌80酵母菌酵母菌81葡萄球菌葡萄球菌82乳酸桿菌乳酸桿菌83梭狀芽孢桿菌梭狀芽孢桿菌84黑曲霉黑曲霉85六、微生物的結構細菌的結構：基本結構：細胞壁、細胞膜、細胞質、細胞核特殊結構：莢膜、芽孢等六、微生物的結構細菌的結構：86細菌的結構：細胞壁：位于細胞表面，是一層較為堅韌、略具彈性的結構。其功能是可以保護細胞免受機械或滲透壓的破壞，維持細胞的外形。細胞壁是多孔性的，具有一定的屏障作用，水和某些化學物質可以通過，但對大分子物質有阻攔作用。細胞膜：是外側緊貼于細胞壁而內側包圍細胞質的一層柔軟而富有彈性的半透性薄膜。它是一個重要的代謝活動中心，具有多種新陳代謝所需的酶。細菌的結構：87細菌的結構：細胞質：無色透明，呈粘液狀。其內含有某些結構和內含物。細胞核：細菌的核位于細胞質內，沒有核膜、核仁，沒有固定形態，結構也很簡單，因而稱之為原核。莢膜：有些細菌在一定營養條件下，可向細胞壁表面分泌一層松散透明、粘度極大、粘液狀或膠質狀的物質稱為莢膜。細菌的結構：88細菌的結構：芽孢：細菌在一定環境條件下或處在一定的生活階段，細胞質脫水濃縮，在菌體內形成一個折光性圓形或橢圓形的個體。其對熱力、干燥、輻射、化學消毒等理化因素有強大的抵抗力。細菌的結構：89炭疽桿菌（芽孢形成）炭疽桿菌（芽孢形成）90七、微生物的分布（一）生物體內外的微生物（二）土壤中的微生物（三）水中的微生物（四）空氣中的微生物（五）極端環境下的微生物七、微生物的分布（一）生物體內外的微生物91（一）生物體內外的微生物植物體表面根系和葉面動物體表面人體內外微生物的分布1、皮膚2、口腔3、上呼吸道4、下呼吸道5、胃腸道6、泌尿生殖道（一）生物體內外的微生物植物體表面根系和葉面92（一）生物體內外的微生物人是潔凈室中最大的污染源1、人在代謝過程中會釋放和分泌污染物。2、人體表面、衣服能沾染、攜帶污染物。3、人在潔凈室內的各種動作也會產生微粒和微生物。

（一）生物體內外的微生物人是潔凈室中最大的污染源93（一）生物體內外的微生物在正常人體皮膚、粘膜及與外界相通的各種腔道，存在著對人體無害的微生物群，包括細菌、真菌、螺旋體、衣原體等。習慣稱之為正常菌群。而身體的器官內部以及血液和淋巴系統內沒有微生物，如果在這些部位的任何一處發現有相當數量的微生物，通常表明疾病狀態。因此，將在正常情況下，體表和體腔中所存在的一定種類和數量的微生物稱為人體的正常微生物群落。（一）生物體內外的微生物在正常人體皮膚、粘膜及與外界相通的各94（一）生物體內外的微生物所謂的正常菌群，實際上是相對的、可變的和有條件的。當機體防御機能減弱時，一部分正常菌群會成為病原微生物。另一些正常菌群因其生長部位改變，也可引起疾病。還有一些正常菌群由于某些外界因素的影響，破壞了其中各種微生物間的相互制約關系，也能引起疾病。這種情況在長期服用抗生素后尤為突出。這時，由于腸道內對藥物敏感的細菌被抑制，而不敏感菌或耐藥性菌就會乘機大量繁殖，從而引起病變。（一）生物體內外的微生物所謂的正常菌群，實際上是相對的、可變95（一）生物體內外的微生物1、皮膚：皮膚上常見的主要有表皮葡萄球菌、白色葡萄球菌、八疊球菌屬細菌、類白喉棒桿菌等，它們組成皮膚上的正常微生物群落。有時也有金黃色葡萄球菌，當皮膚受到損傷時，可引起化膿性感染。（一）生物體內外的微生物1、皮膚：96（一）生物體內外的微生物◆《藥品生產質量管理規范》中明確規定：進入潔凈室（區）的人員不得化妝和佩帶飾物，不得裸手直接接觸藥品。◆《藥品生產質量管理規范》中明確規定：無菌工作服必須包蓋全部頭發、胡須及腳部，并能阻留人體脫落物。（一）生物體內外的微生物◆《藥品生產質量管理規范》中明確規定97（一）生物體內外的微生物2、口腔口腔中有很多微生物。常見的主要有唾液鏈球菌、溶血鏈球菌、乳酸桿菌、流感桿菌、類白喉棒桿菌等，它們組成口腔內的正常微生物群落。（一）生物體內外的微生物2、口腔98（一）生物體內外的微生物3、上呼吸道包括喉、鼻道和鼻咽。存在甲型鏈球菌、奈氏球菌、肺炎球菌、流感桿菌、乙型鏈球菌、葡萄球菌、綠膿桿菌、大腸桿菌、變形桿菌等微生物。（一）生物體內外的微生物3、上呼吸道99（一）生物體內外的微生物4、下呼吸道包括氣管、支氣管和肺。健康人的下呼吸道是無菌的。（一）生物體內外的微生物4、下呼吸道100（一）生物體內外的微生物5、胃腸道胃酸具有殺菌作用，健康人的胃一般無菌。腸道內呈堿性，同時又有某些食物消化的產物作為養料，這些都適于微生物的生長繁殖。因此腸道內含有大量的細菌。常見的主要有大腸埃希氏菌、產氣桿菌、變形桿菌、糞產堿桿菌、糞鏈球菌、梭桿菌屬、螺旋體屬、乳桿菌屬、梭菌屬、擬桿菌屬中的一些種。它們組成腸道內的正常微生物群落。（一）生物體內外的微生物5、胃腸道101（一）生物體內外的微生物大腸埃希氏桿菌：在環境衛生和食品衛生學中，常用作被糞便污染的檢測指標，是糞便污染的指示菌。平時生活中尤其在藥品生產中，上完衛生間之后一定要記住洗手。洗手程序及其注意事項在SOP中有詳細規定。（一）生物體內外的微生物大腸埃希氏桿菌：102大腸埃希桿菌，革蘭染色顯示腸桿菌科典型的革蘭陽性桿菌。（革蘭染色，放大1000倍）在麥康基培養基上培養的大腸埃希桿菌產生粉紅色乳糖發酵菌落。麥康基培養基是腸道細菌的選擇培養基，含膽鹽、乳糖和pH指示劑中性紅。乳糖發酵菌落產生酸，將指示劑變紅。（麥康基瓊脂，18小時，37℃）大腸埃希桿菌，革蘭染色顯示腸桿菌科典型的革蘭陽性桿菌。（革103（一）生物體內外的微生物作為糞便污染的指示菌，應具備以下條件：⑴該指示菌在腸道內大量存在,，比其它病原微生物多，對人、畜一般無致病性。⑵受人畜糞便污染的供試品易檢出本指示菌，未受污染的供試品無本指示菌。⑶該指示菌在供試品中存活時間與其它病原微生物的存活時間相當，且在供試品中不自行繁殖。⑷該指示菌的性狀穩定，檢查方法簡便、快速、準確。（一）生物體內外的微生物作為糞便污染的指示菌，應具備以下條件104（一）生物體內外的微生物6、泌尿生殖道常見的有嗜酸乳桿菌、類白喉棒桿菌、葡萄球菌、鏈球菌和大腸桿菌。（一）生物體內外的微生物6、泌尿生殖道105（二）土壤中的微生物土壤是微生物的大本營，有“微生物天然培養基”的稱號。自然界中，土壤是微生物生活最適宜的環境，它具有微生物所需要的一切營養物質和微生物進行生長繁殖及生命活動的各種條件。（二）土壤中的微生物土壤是微生物的大本營，有“微生物天然培養106（三）水中的微生物水體是微生物廣泛分布的第二個天然環境。水中的細菌來自土壤、塵埃、污水、人畜排泄物及垃圾等。《藥品生產質量管理規范》第四章《設備》第三十四條中明確規定：純化水、注射用水的制備、儲存和分配應能防止微生物的滋生和污染。儲罐和輸送管道所用材料應無毒、耐腐蝕。管道的設計和安裝應避免死角、盲管。儲罐和管道要規定清洗、滅菌周期。（三）水中的微生物水體是微生物廣泛分布的第二個天然環境。107（四）空氣中的微生物灰塵——“微生物的飛行器”。進入潔凈室（區）的空氣要經過空氣凈化系統的處理。潔凈室（區）要定期消毒。使用的消毒劑不得對設備、物料和成品產生污染。消毒劑品種應定期更換，防止產生耐藥菌株。（四）空氣中的微生物灰塵——“微生物的飛行器”。108（五）極端環境下的微生物在自然界中，存在著一些可在絕大多數微生物所不能生長的高溫、低溫、高酸、高堿、高鹽、高壓和高輻射強度等極端環境下生活的微生物，如嗜熱菌、嗜冷菌、嗜酸菌、嗜堿菌、嗜鹽菌、嗜壓菌、耐輻射菌等，它們被稱為極端環境微生物。（五）極端環境下的微生物在自然界中，存在著一些可在絕大多數微109八、微生物的控制（一）5個基本概念（二）消毒劑的種類（三）常用的消毒劑（四）四種滅菌的方法八、微生物的控制（一）5個基本概念110（一）5個基本概念⑴抑菌：抑制體內或體外細菌的生長繁殖。⑵防腐：防止或抑制體外細菌生長繁殖的方法。細菌一般不死亡。使用同一種化學藥品在低濃度時為防腐劑，在高濃度時為消毒劑。（一）5個基本概念111（一）5個基本概念⑶消毒：殺滅物體上病原微生物的方法。并不一定殺死含芽孢的細菌或非病原微生物。用來消毒的藥品叫消毒劑。一般消毒劑在常用濃度下只對細菌的繁殖體有效，對其芽孢則需提高消毒劑的濃度和延長作用時間。（一）5個基本概念⑶消毒：殺滅物體上病原微生物的方法。并不112（一）5個基本概念⑷無菌：不存在活菌。⑸滅菌：殺滅物體上所有微生物的方法。比消毒要求高，它殺滅了包括細菌芽孢在內的全部病原微生物和非病原微生物。（一）5個基本概念⑷無菌：不存在活菌。113（一）5個基本概念滅菌和消毒的比較：共性：殺滅微生物以控制其污染和防止傳染。區別：1、殺滅微生物完全性的差異。滅菌要求完全殺滅微生物，滅菌后的藥品不應含有活的微生物。而消毒不完全殺滅微生物，只能殺滅一部分微生物即病原微生物。這是相對的。因為強效消毒劑在適宜條件下可能達到滅菌效果；在不適宜條件下滅菌，有不完全殺滅微生物的可能。2、方法上的差異：滅菌方法具有多樣性，消毒常借助化學物質。3、效果檢查的差異：滅菌效果用無菌檢查法檢測，而消毒效果以消毒劑的效價來評定。（一）5個基本概念滅菌和消毒的比較：114（二）消毒劑的種類1、重金屬及其化合物2、有機化合物3、鹵族元素及其化合物4、表面活性劑5、染料（二）消毒劑的種類1、重金屬及其化合物115（三）常用的消毒劑潔凈室（區）常用的消毒劑甲醛薰蒸（作用機制：阻抑菌細胞核蛋白質合成)甲醛有揮發性，對眼睛、皮膚有刺激性，引起皮膚硬化或皺褶，不宜做皮膚消毒用。）0.1%新潔爾滅溶液(作用機制：使蛋白質變性，破壞細胞膜。)75%酒精溶液（常用于皮膚消毒。能迅速殺死細菌繁殖體，對一般病毒有一定的消毒作用。）5%來蘇水(甲酚皂)溶液（作用機制：損傷細胞膜）（三）常用的消毒劑潔凈室（區）常用的消毒劑116（四）滅菌的方法1、熱力滅菌2、氣體滅菌3、輻射滅菌4、過濾滅菌（四）滅菌的方法1、熱力滅菌117（四）滅菌的方法1、熱力滅菌：主要是利用高溫的致死作用，使微生物的蛋白質和核酸等重要生物高分子發生變性、破壞，而導致細胞死亡。分為干熱滅菌與濕熱滅菌（四）滅菌的方法1、熱力滅菌：118（四）滅菌的方法(1)干熱滅菌：灼燒與火焰滅菌、干烤滅菌灼燒主要用于接種工具滅菌，如接種針、接種環、刀、剪等在火焰上燒灼即可達到徹底滅菌。火焰滅菌是在無菌操作中，將試管口、玻璃瓶口、硅氟塑料塞等反復通過火焰數次，利用火焰對管口等進行滅菌，防止管口污染，作為無菌操作過程中的輔助滅菌手段。干烤滅菌是利用熱輻射及干熱空氣進行滅菌。（四）滅菌的方法(1)干熱滅菌：灼燒與火焰滅菌、干烤滅菌119（四）滅菌的方法(2)濕熱滅菌法：通過熱蒸汽或沸水使細菌蛋白質變性而殺滅微生物的方法。包括：煮沸滅菌、流通蒸汽滅菌、高壓蒸汽滅菌煮沸滅菌：加熱使水至沸而殺滅細菌的方法。凡不適于高壓蒸汽滅菌的物品可常壓下在水中煮沸一段時間達到滅菌目的。流通蒸汽滅菌：常壓下，用蒸籠、蒸鍋等在100℃滅菌。僅可殺死細菌繁殖體，不能完全殺滅芽孢。（四）滅菌的方法(2)濕熱滅菌法：通過熱蒸汽或沸水使細菌蛋白120（四）滅菌的方法高壓蒸汽滅菌：通過加壓提高蒸汽溫度，穿透力強、溫度高、滅菌效果最好。是最可靠最適用最廣泛的滅菌方法，凡耐高溫和潮濕的物品可應用本法滅菌。注意事項：完全排出高壓滅菌器內的冷空氣。（冷空氣存在時，同一表壓下所達到的溫度值偏低，不符合規定的要求，滅菌就不徹底。〕（四）滅菌的方法高壓蒸汽滅菌：通過加壓提高蒸汽溫度，穿透力強121（四）滅菌的方法2、氣體滅菌：利用化學消毒劑形成的氣體來殺滅微生物。臭氧殺菌消毒廣泛存在于自然界中，雷雨過后的空氣有一種清新的感覺，是因為空中放電產生臭氧，消滅了空氣中的微生物，凈化了空氣。臭氧具有強烈的殺菌消毒作用。其殺菌消毒原理是：臭氧在常溫、常壓下分子結構不穩定，很快自行分解成氧和單個氧分子，后者具有很強的活性，對細菌具有很強的氧化作用，臭氧氧化

（四）滅菌的方法2、氣體滅菌：利用化學消毒劑形成的氣體來殺滅122（四）滅菌的方法

分解了細菌內氧化葡萄糖所必需的酶，從而破壞其細胞膜，將它殺死。多余的氧原子則會自行重新結合成為普通氧分子，不存在任何有毒殘留物，故稱為無污染消毒劑。不但對各種細菌（包括肝炎病毒、大腸桿菌、綠膿桿菌及雜菌等）有極強的殺滅能力，且對殺死霉菌也很有效。（四）滅菌的方法分解了細菌內氧化葡萄糖所必需的酶，從而123（四）滅菌的方法3、輻射滅菌（1）電離輻射:用引起電離的X射線、γ射線滅菌。電離輻射對微生物的致死作用，主要是細胞內生物化學的變化所致。輻射的藥品、食品的安全問題：輻射滅菌用于藥品或食品都應經過安全試驗，完全有必要進行科學全面的評價，高劑量的輻射更應慎重。（2）電磁波輻射（包括紫外線[波長190～350nm]、紅外線[波長0.77～1000μm]、微波[波長1～1000mm]）。（四）滅菌的方法3、輻射滅菌124（四）滅菌的方法紫外線滅菌1、紫外線輻射的穿透力很弱，因此主要用于無菌室、某