第三章細菌與環境說出正常菌群、條件致病菌、滅菌、消毒、無菌、無菌操作等概念；敘述高壓蒸汽滅菌法及其他常用物理化學消毒滅菌法；明確學習細菌與環境的基本意義。學習目標細菌與人類的關系分部廣泛、無所不在多數細菌對人類無害、必不可少少數有害，需主動防御學習細菌與環境關系的意義第一節細菌的分布

1、土壤中的細菌土壤是細菌生存的天然場所（因為土壤中有水分、營養物質、空氣、一定的PH環境和溫度）自然界中，以土壤的含菌量（種類）最多，土壤素有“天然培養基”之稱。土壤也是一切自然環境中細菌的總發源地，也是人類利用細菌的主要來源在肥沃的土壤中，每克土壤含菌量達幾十億-幾仟億（沙漠含菌量僅10萬/g）。細菌在土壤各層分布不均：表面含菌量少；距表面10-20cm土壤含菌量最多土壤中的細菌多數為非病原菌，它們在自然界的物質循環中起著重要的作用，是動植物與人類生存的必要條件之一。土壤中僅有少數病原菌，它們來自人和動物體（糞、尿、痰、尸體等）。多數病菌在土壤中很容易死亡。主要為球菌和芽胞桿菌，如炭疽桿菌、破傷風桿菌、氣性壞疽可長期存活。所以，當人體創傷處污染泥土時，要嚴防破傷風和氣性壞疽感染。2、水中的細菌細菌來源：土壤、垃圾、污染物、人畜排泄物水質細菌學檢查三項指標指標名稱意義國家標準菌總數檢定1ml自來水中所含各種活細菌數<100個大腸桿菌價能檢出1個大腸桿菌的最小自來水量>300ml大腸桿菌指數在1000ml自來水中檢出的大腸桿菌數<3個3、空氣中的細菌空氣細菌來源空氣中的細菌來自土壤、塵埃和高聲說話、噴啑及咳嗽飛沫。在人口密集的公共場所或醫院，空氣中細菌種類和數量顯著增多。空氣中的病原菌及空氣感染空氣中一般沒有病原菌，但疫區或患者周圍空氣中有大量病原菌。如乳牛的唾液沫（結核）隨咳嗽或噴啑可噴射5m遠，且飄浮很長時間。帶有病原菌的塵埃也會飛揚到大氣中。空氣中非病原菌常常污染藥物制劑、培養基、生物制劑（品），引起食品、飼料變質以及造成手術感染。所以在外科手術、細菌接種、制備生物藥劑及生物制品等工作中，應嚴格無菌操作杜絕污染。二、細菌在正常人體的分布正常菌群的概念正常人體的體表以及與外界相通的腔道中存在著不同種類和數量的細菌及其他微生物，這些微生物通常對人體無害，稱為正常菌群或正常微生物群。正常菌群的生理學意義營養作用生物拮抗作用免疫作用 人體正常菌群的病理學意義在某些情況下，正常菌群之間、正常菌群與人體之間的生態關系可遭到破壞，此時某些正常寄居人體的菌群就可以引起疾病。這些在正常情況下不致病，在特殊情況下可引起疾病的細菌，稱為條件致病菌或機會致病菌。正常菌群轉化為條件病原菌寄居部位發生改變機體免疫機能低下菌群失調：指機體、菌群、環境三者之間的動態平衡發生改變，導至體內正常菌群中各種細菌的數量和比例發生大幅度的變化，生態體系表現出的不平衡狀態。菌群失調癥：指嚴重的菌群失調使機體發生功能紊亂表現出明顯臨床癥狀者。菌群失調癥又叫菌群交替癥（二重感染）。患二重感染的機體抵抗力很弱，細菌對抗菌素藥物不敏感，治療難度大，應嚴加預防，避免發生。第二節外界因素對細菌的影響一、消毒滅菌的基本概念消毒：殺死物體上病原微生物但不一定能殺死細菌芽胞的方法。滅菌：殺滅物體上所有微生物的方法。一、消毒滅菌的基本概念防腐：防止或抑制微生物生長繁殖的方法。無菌：不含有活菌。無菌操作：防止細菌進入機體或其他物品的操作方法稱無菌操作。熱力消毒滅菌法輻射殺菌法濾過除菌法二、物理因素對細菌的影響熱力消毒滅菌法概念：主要利用熱力破壞微生物的蛋白質、核酸、細胞壁和細胞膜，從而導致其死亡。是效果可靠、使用最廣泛的方法。作用機制：破壞微生物的蛋白質、核酸、細胞壁和細胞膜，從而導致其死亡。干熱法由空氣導熱，傳熱較慢；濕熱法由空氣和水蒸氣導熱，傳熱較快，穿透力強。干熱滅菌法焚燒和燒灼干烤法濕熱滅菌法煮沸法巴氏消毒法流通蒸汽法間歇滅菌法高壓蒸汽滅菌法103.4kPa121.3℃15~30分鐘低溫紫外線和電離輻射紫外線和電離輻射日光暴曬：直射暴曬6h適用于書籍、被服、床墊等紫外線消毒：殺菌作用最強波段265-266nm用于室內空氣消毒時，有效距離不超過2m，照射時間不少于30min適用于物體表面及空氣的消毒電離輻射：殺菌機制是破壞菌體的DNA適用于不耐熱的醫用塑料制品的消毒紫外線殺菌機制：作用于微生物的DNA,使菌體DNA失去轉化能力而死亡破壞菌體蛋白質中的氨基酸，使菌體蛋白光解變性降低菌體內氧化酶的活性使空氣中的氧電離產生具有極強殺菌作用的臭氧其他物理因素濾過其他物理因素超聲波其他物理因素干燥三、化學因素對細菌的影響具有消毒作用的化學藥物稱為消毒劑對細菌和機體都有毒性，故只能外用化學因素對細菌的影響類型作用機制常用種類酚類蛋白質變性，細胞膜損傷石炭酸醇類蛋白質變性與凝固乙醇氧化劑氧化作用、蛋白質凝固高錳酸鉀、碘酒過氧乙酸、重金屬鹽氧化作用、蛋白質變性與凝固紅汞、硫柳汞表面活性劑蛋白變性，細胞膜損傷新潔而滅染料抑制繁殖龍膽紫酸堿類破壞膜、壁，蛋白凝固醋酸、生石灰烷化劑蛋白質及核酸烷基化環氧乙烷影響消毒滅菌效果的因素消毒劑的性質、濃度與作用時間微生物的種類、狀態與數量消毒劑相互間的作用環境中有機物的存在四、噬菌體噬菌體的概念噬菌體(bacteriophage,phage)是感染細菌、真菌、放線菌或螺旋體等微生物的病毒的總稱，因部分能引起宿主菌的裂解，故稱為噬菌體。病毒的特性：個體微小，可以通過細菌濾器沒有完整的細胞結構，由蛋白質和核酸組成專性細胞內寄生的微生物分布極廣有嚴格的宿主特異性生物學性狀形態個體小，需用電子顯微鏡觀察蝌蚪形、微球形和細桿形，大多數呈蝌蚪形。生物學性狀結構大多數噬菌體呈蝌蚪形，由頭部和尾部兩部分組成。頭部呈六邊形立體對稱，由蛋白質衣殼包繞核酸組成；尾部是一管狀結構，由中空的尾髓和外面包裹的尾鞘組成，尾髓具有收縮功能，可將頭部的核酸注入宿主菌；尾部末端上有尾板、尾刺和尾絲；頭部和尾部連接處有尾領、尾須結構。噬菌體的生物學性狀化學組成蛋白質構成噬菌體的頭部的衣殼及尾部，包括尾髓、尾鞘、尾板、尾刺和尾絲，起著保護核酸的作用，并決定噬菌體外形和表面特征。核酸-遺傳物質基因組大小2~200Kb核酸為DNA或RNA，大多數噬菌體的DNA為雙鏈DNA，但一些微小DNA噬菌體的DNA為環狀單鏈。多數RNA噬菌體的RNA為線狀單鏈，少數為線狀雙鏈，且分成幾個節段。噬菌體的生物學性狀抗原性噬菌體具有抗原性，能刺激機體產生抗體。該抗體能抑制相應噬菌體侵襲敏感細菌，但對已吸附或已進入宿主菌的噬菌體不起作用，噬菌體仍能復制增殖。噬菌體的生物學性狀抵抗力比一般細菌的繁殖體強抵抗乙醚、氯仿和乙醇75℃30min或更久才能被滅活耐受低溫和冰凍但對紫外和X射線敏感，一般經紫外照射10~15min即失去活性。毒性噬菌體毒性噬菌體(virulentphage)能在宿主菌細胞內復制增殖,產生許多子代噬菌體，并最終裂解細菌，稱為毒性噬菌體。溫和噬菌體(temperatephage)噬菌體基因與宿主菌染色體整合，不產生子代噬菌體，但噬菌體DNA能隨細菌DNA復制，并隨細菌的分裂而傳代，稱為溫和噬菌體或溶原性噬菌體(lysogenicphage)。毒性噬菌體增殖過程吸附穿入生物合成成熟與釋放毒性噬菌體吸附是噬菌體與細菌表面受體特異性結合的過程，特異性取決于噬菌體蛋白與宿主菌表面受體分子結構的互補性。吸附方式絲形噬菌體以其末端吸附，有尾噬菌體以尾絲、尾刺吸附。絲形噬菌體如M13，f1等及微球形噬菌體如MS2等是吸附在性菌毛上，所以只感染有性菌毛的F+菌。只要細菌有特異性受體，不論死活噬菌體都能吸附，但噬菌體不能進入死亡的宿主菌。毒性噬菌體穿入有尾噬菌體吸附宿主后，借助尾部末端含有的一種類似溶菌酶的物質，在細菌細胞壁上溶一小孔，然后通過尾鞘的收縮，將頭部DNA注入細菌體內，而蛋白衣殼留在菌細胞外。無尾噬菌體與絲形噬菌體可以脫殼的方式進入細菌細胞內。毒性噬菌體毒性噬菌體生物合成轉錄形成mRNA，轉移成噬菌體所需的酶、調節蛋白和結構蛋白。以噬菌體核酸為模板，通過核酸多聚酶催化作用，大量復制子代噬菌體的基因核酸。成熟與釋放蛋白質和核酸合成后，在細胞質內按一定程序裝配成成熟的噬菌體。當子代達一定數目后，菌細胞突然裂解，釋放出的噬菌體又能感染新的敏感細菌。但有些絲形噬菌體以出芽方式逐個釋放。毒性噬菌體在液體培養基中，噬菌現象可使渾濁菌液變為澄清。在固體培養基中，若用適量噬菌體和宿主菌液混合后接種培養，培養基表面可有透亮的溶菌空斑出現。一個空斑系由一個噬菌體復制增殖并裂解細菌后形成的，稱為噬斑（plaque）。若將噬菌體按一定倍數稀釋，通過噬斑計數，可測知一定體積內的噬斑形成單位數目，即噬菌體的數量。噬斑溫和噬菌體前噬菌體整合在細菌基因組中的噬菌體基因組稱為前噬菌體（prophage）溶原性細菌帶有前噬菌體基因組的細菌稱為溶原性細菌（lysogenicbacterium）溫和噬菌體溶原性前噬菌體偶爾可自發或在某些理化和生物因素的誘導下脫離宿主菌基因組而進入溶菌周期，產生成熟噬菌體，導致細菌裂解。溫和噬菌體的這種產生成熟噬菌體顆粒和溶解宿主菌的潛在能力稱為溶原性（lysogeny）。溫和噬菌體可有三種存在狀態游離的具有感染性的噬菌體顆粒宿主菌胞質內類似質粒形式的噬菌體核酸前噬菌體毒性噬菌體溶原狀態十分穩定，能經歷許多代在某些條件如紫外線、X線、致癌劑、突變劑等作用下，可中斷溶原狀態進入溶菌性狀態，這稱為前噬菌體的誘導與切離，發生率為10-2~10-5。極少數溶原性細菌中的前噬菌體離開細菌基因組后，不進入溶菌性周期，這個現象被形象地稱之為“治愈”。溫和噬菌體溶原性轉換（lysogenicconversion）某些前噬菌體可導致細菌基因型和性狀發生改變，這稱為溶原性轉換。白喉棒狀桿菌產生白喉毒素，是因其前噬菌體（β-棒狀噬菌體）帶有毒素蛋白結構基因（tox基因）。A群溶血性鏈球菌受有關溫和噬菌體感染發生溶原性轉換，能產生致熱外毒素。肉毒梭菌的毒素、金黃色葡萄球菌溶素的產生，以及沙門菌、志賀菌等的抗原結構和血清型別都與溶原性轉換有關。溫和噬菌體噬菌體的應用細菌的鑒定噬菌體與宿主菌的關系有高度特異性，可用于未知細菌的鑒定和分型。如應用傷寒沙門菌Vi噬菌體可將有Vi