第九章

微生物的控制

主要內容微生物控制的目的基本概念物理因素殺菌化學因素殺菌微生物控制的目的1防止疾病的發生、發展和傳播2防止原材料等的微生物污染3防止實驗室中純培養物的污染頭發和手指上的細菌基本概念滅菌（sterilization）—殺滅所有的微生物的方法，包括微生物的營養體和芽胞；殺菌(bacteriocidation)—菌體雖死，形體猶存；溶菌（bacteriolysis）—菌體死后，細胞發生溶化、消失的現象。抑制（inhibition）—抑制因子導致微生物生長停止，移去該因子后恢復；消毒（disinfection）—殺滅病原微生物的營養體，但不一定殺死芽胞的方法；防腐（antiseptic）—防止或抑制微生物的生長繁殖；無菌（Asepsis）：即不含活菌。滅菌是一個過程，無菌是一種狀態.抑菌溶菌殺菌物理因素控制微生物

殺滅或抑制微生物的物理因素有：溫度（熱力滅菌法）、輻射作用（紫外線等）、過濾（機械除菌法）、滲透壓、干燥、超聲波等。熱力滅菌法干熱滅菌法濕熱滅菌法火焰灼燒法干烤法常壓下加壓下巴氏消毒法煮沸消毒法間歇滅菌法高壓蒸汽滅菌法連續加壓滅菌法干熱滅菌法可使細胞膜破壞、蛋白質變性、原生質干燥、各種細胞成分氧化。熱空氣滅菌（1）160～170℃/1～2h（oven）烤箱。（2）適用于耐高溫物品：玻璃器皿、金屬制品（3）溫度不宜超過180℃，同時器皿必須洗凈烘干，無油脂。火焰灼燒、焚燒（1）金屬制品（鑷子，接種環等）。（2）動物尸體，廢棄物。干熱滅菌法濕熱滅菌法濕熱滅菌法比干熱滅菌效果好（1）水蒸汽穿透力強（2）水蒸汽含熱潛能高.

（100℃時，1克水分子由氣態變為液態，釋放2255J熱量）（3）有水時，蛋白質易凝固變性（含水50%，30min，凝固溫度為50℃；含水0%，30min，凝固溫度為160-170℃）

濕熱對一般營養體和孢子的殺滅條件（1）多數細菌和真菌的營養細胞：在60℃左右處理5-10分鐘；（2）酵母菌和真菌的孢子：用80℃以上溫度處理；（3）細菌的芽胞：121℃處理15分鐘以上。巴氏消毒法（1）適用于牛奶、酒類、醬油等不能進行高溫滅菌的液體，保留了食品風味和營養價值。（2）低溫維持法（LTH，lowtemperatureholdingmethod）63℃/30min，（3）高溫瞬時法（HTST，hightemperatureshorttime）72℃/15s，135~150℃/2~6s。煮沸法和間歇滅菌法煮沸法（1）不能在短時間內殺死全部微生物芽胞和病毒（2）沸水中加入2%NaCO3或2％一5％的石炭酸可加速細菌芽胞的死亡（3）電飯煲不打開蓋子可使食品保存較長時間間歇滅菌法（1）丁達爾滅菌法或分段滅菌法，適用于不耐熱的培養基滅菌（2）80-100℃蒸煮15-60min（3）37℃保溫過夜，誘導殘留芽胞發芽（4）連續重復3天（常規）高壓蒸汽滅菌法

是最可靠、有效的消毒滅菌方法，

在高壓蒸汽滅菌器內進行。（1）滅菌鍋（autoclave）。（2）121℃（1Kg/cm2或15磅/英寸2）維持15~30min（3）113℃/115℃（8磅~10磅/英寸2）20~30min，含糖培養基。（4）配制高糖培養基，應注意將糖和培養基其他成分分開滅菌。（5）注意事項：P224高壓蒸汽滅菌鍋結構連續加壓滅菌法也稱連消法。用于大規模工業發酵培養基滅菌。培養基在發酵罐外連續進行持續加熱、維持、冷卻，然后進入發酵罐。135~140℃處理5~15s。影響濕熱滅菌的因素1、微生物因素：殺菌時間與樣品中微生物存在狀態（芽胞或繁殖體）、微生物種類、菌齡、濃度有關。2、溫度和作用時間：溫度愈高，致死時間愈短。3、pH的影響：pH6.0-8.0不易殺死微生物，偏酸、偏堿均有利于滅菌。4、介質的性質：水分可以加速菌體死亡，有機物可以保護微生物。紫外線和射線1、紫外線（1）原理—波長范圍100~400nm，在200~300nm間有殺菌作用。核酸、嘌呤、嘧啶、蛋白質能吸收紫外線，細胞DNA最大吸收峰在265nm，形成胸腺嘧啶二聚體，干擾DNA復制和蛋白質合成。（2）紫外燈—30~40W，20~30min照射，照射距離2m。（3）穿透力差，不能透過玻璃，適用于物品表面和空氣滅菌。對皮膚和眼結膜有損害。（4）UV照射可產生臭氧、過氧化物，影響微生物生長。（5）日光中的紫外線。光復活作用當微生物收到紫外線照射后，立即暴露在可見光下時，其中一部分微生物可以恢復正常生長，此即光復活作用。光復活作用在于可見光激活了光修復酶（PRE），PRE可以將TT二聚體切除。

2、X-Ray、陰極-射線、γ-射線

如Co60照射，穿透力強適用于整包裝滅菌，塑料制品、食品等過濾除菌主要用于空氣和不耐熱的液體物質（抗生素、血清、酶、糖類溶液等）的除菌。細菌濾器—材料為玻璃棉，陶瓷，石棉等。獲得無菌空氣。濾膜（1）材料為醋酸纖維素，硝酸纖維素；（2）孔徑一般為0.22微米或0.45微米；（3）應用—啤酒，飲料，藥物等（對熱不穩定的）。（4）超濾膜可截留病毒、大分子有機物和蛋白質等；鈉濾膜可截留小分子有機物、重金屬離子等；反滲透（0.0001微米左右）截留無機鹽。核孔濾器:由核輻射處理的聚碳酸膠片（10um）經化學腐蝕而成。輻射使膠片局部破壞，化學蝕刻使被破壞的地方成孔。孔的大小則由蝕刻溶液的強度和蝕刻的時間來控制。棉花、玻璃纖維濾膜核孔濾器或石棉過濾除菌的裝置

被阻留在濾膜上的大腸桿菌和放線菌的掃描電鏡照片

過濾除菌的裝置超聲波和滲透壓超聲波（ultrasonic）1破碎細胞（eg：E.coli），提取細胞組分或制備抗原等。2超聲波清洗（細胞培養用玻璃器皿）。

滲透壓（osmoticpressure）1高滲（胞外水的活度低）引起細胞脫水產生質壁分離。2常用鹽腌、糖漬來保存食品。沉積法和干燥法沉積法用于水的凈化干燥可用于抑制微生物生長化學因素控制微生物概念1殺菌劑—殺死微生物的化學藥品。2抑菌劑—抑制微生物生長的化學藥品。3防腐劑—控制微生物生長，防止病原菌污染的化學藥品。4消毒劑—殺死微生物的營養體的化學藥品。5化療（化學治療劑）—利用高度選擇毒力的化學物質殺死或抑制宿主體內的病原微生物的化學藥品。消毒劑和防腐劑間無嚴格界限消毒劑的種類共十類：重金屬鹽類——升汞、紅汞、硫柳汞氧化劑——高錳酸鉀、過氧化氫、過氧乙酸酚類——來蘇兒、石炭酸醇類——乙醇（70%）醛類——甲醛、福爾馬林（37-40%甲醛）、戊二醛烷化劑——環氧乙烷（氣體滅菌劑，易燃、易爆、有毒）

鹵素類——氯氣、漂白粉、碘酸堿類——乳酸、醋酸、生石灰染料——龍膽紫、結晶紫表面活性劑——陽離子型，滅菌效果強，季銨鹽類（如新潔爾滅、杜滅芬）；陰離子型，滅菌效果弱，如洗衣粉、肥皂等；非離子型，不滅菌。

影響消毒劑作用的因素1.

消毒劑的性質和作用方式2.

微生物種類和數量3.

環境中的有機物質4.

消毒劑的濃度、作用時間

酚系數：石炭酸常被用來作為比較化學消毒劑殺菌能力的一個標準，將某消毒劑作不同稀釋后，在一定條件下，一定時間內致死全部供試微生物（一般用金黃色葡萄球菌）的最高稀釋濃度與達到同樣效果的石炭酸的最高稀釋度的比值，稱為這種消毒劑對該種微生物的石炭酸系數（酚系數）。酚系數大，則消毒劑殺菌力強。

作用機制1.

蛋白質的變性作用蛋白質具有立體的三維結構，理化因素能破壞蛋白質的空間結構或構型，使之活性降低或失去功能。例如，酸堿類（中和電荷，水解蛋白質等）2.

破壞細胞的表面結構破壞細胞膜、細胞壁的完整性，也可使胞漿成分外泄，導致細胞死亡。例如，表面活性劑，染料（干