第四节 有害微生物的控制 一、物理控制方法 二、化学控制方法 根据控制作用的效果分类 第四节 有害微生物的控制 一、物理控制方法 二、化学控制方法 根据控制作用的效果分类 　　灭菌（sterilization）: 凡是能够杀死或消除材料或物体上全部微生物的方法； 　　消毒(disinfection): 能够杀死、消除或降低材料或物体上的病原微生物，使之不致引起疾病的方法； 　　防腐(antisepsis): 能够防止或抑制微生物生长，但不能杀死微生物群体的方法。 根据控制作用原理、方式和方法分类 　　物理控制方法 　　化学控制方法

一、物理控制方法 (一) 高温灭菌 电热恒温干燥箱 1.干热灭菌 焚烧 烧灼 干烤（160~170℃/2h） 红外线 干热灭菌：1500C～1700C下处理1-2小时。 适用于玻璃器皿、金属用具等耐热物品的灭菌。 优点：可保持物品的干燥 火焰灭菌（灼烧灭菌）：常用于金属性接种工具、 污染物品及实验材料等废弃物的处理。

为什么？ 巴氏消毒法pasteurization 煮沸法 流动蒸气消毒法 间歇蒸气灭菌法 2.湿热灭菌 湿热灭菌是利用热蒸汽灭菌。 巴氏消毒法pasteurization 煮沸法 流动蒸气消毒法 间歇蒸气灭菌法 高压蒸气灭菌法 121℃,15磅（1.05Kg/cm2)20分钟 在相同温度下，湿热的效力比干热灭菌好。 为什么？ 湿热灭菌效力高的原因： 1)有水，蛋白质易凝固 2)热蒸汽的穿透力强 3)蒸汽有潜热存在

①热蒸汽对细胞成分的破坏作用更强 ②热蒸汽比热空气穿透力强 ③蒸汽潜热大，当气体转变为液体时可放出大量热量，故可迅速提高灭菌物体的温度。

高压蒸汽灭菌器 手提式高压蒸汽灭菌器

巴氏消毒法(pasteurization): 低温消毒法， 间隙灭菌法： 用流通蒸汽反复多次处理的灭菌法。 巴氏消毒法(pasteurization): 低温消毒法， 一般在63 ℃ ,30’或 72 ℃ ,15”。用于牛奶，啤酒，果酒，酱油等不能进行高温灭菌的液体。 　 可杀死其中的病原菌如结核杆菌、伤寒杆菌等，同时又不 损害营养与风味。

（二）低温抑菌 低温是通过降低酶反应速度使微生物生长受到抑制，但不能杀死微生物。 1．冷藏法 可以将新鲜食物放置在5℃保存（通常冰箱冷藏室的温度），防止腐败。然而贮藏只能维持几天，因为低温条件下有些耐冷微生物仍能够缓慢生长，最终造成食品腐败。 2．冷冻法 家庭或食品工业中采用-10至-20℃左右的冷冻温度，使食品冷冻成固态加以保存，在此条件下，微生物基本上不再生长，因而可以比冷藏法更长时间地保存食品。

(三)干燥和高渗抑菌 干燥或调节溶液渗透压都是通过降低微生物可利用水的数量或活度而抑制微生物的生长。 1.干燥 干燥是使物品或培养物脱水的方法。干燥并不一定杀死微生物，但因使细胞造成代谢停止而抑制微生物生长，有时也可引起某些微生物细胞的死亡。 不同微生物种类对干燥的敏感性： 淋病球菌 对干燥敏感 几小时便死亡 结核分支杆菌 耐干燥 100℃20min仍能生存 链球菌 耐干燥 保存几年而不丧失致病性 休眠孢子 抗干燥能力强 在干燥条件下可长期不死 2.渗透压 增加渗透压是另一种通过限制微生物可利用水而控制其生长的方法。高渗环境中，水从细胞中流出，使细胞脱水。像盐腌制咸肉或咸鱼，糖浸果脯或蜜饯等均是这一方法在食品保存中的应用。

（四）辐射杀菌 有四种类型的辐射作用: 紫外光、电离辐射、某种条件下的强可见光、微波等，可用作控制微生物的生长和保存食品。

1.紫外光 200—300nm范围的紫外光杀菌作用最好。 杀菌作用机制：使蛋白质（约280nm）和核酸（约260nm）吸收变性失活；也可产生有毒的光化学产物-自由基，结合到DNA、RNA和蛋白质分子上，干扰细胞的代谢过程。 紫外光穿透能力很差，不能穿过玻璃、衣物、纸张或大多数其他物体，但能够在空气中传播，因而常用于消毒而不是灭菌。 主要用作物体表面或室内空气的杀菌。也有采用特殊的紫外光辐射装置替代加热或漂白粉处理方法消毒像饮用水等液体。

2.电离辐射 主要使用X射线和γ射线。当X射线或γ射线撞击分子时，形成离子和自由基分子，故可称电离辐射。电离辐射产生H2O2，使蛋白质发生变化，细胞受到损伤或死亡。 电离辐射主要用于其他方法所不能解决的塑料制品、医疗设备、药品和食品的灭菌。

(五)过滤除菌 常用膜滤器 控制液体中微生物的群体可以通过将微生物从液体中移走而不是杀死的方法来实现。 （a）注射式微孔滤器 （b）小型过滤装置 （c）层流生物安全柜 常用膜滤器

膜滤装置

二、化学控制方法 化学控制方法主要是指利用各种化学药剂控 制微生物生长的方法。 抗微生物的化学试剂 根据物理状态不同分类： 液态的、气态的和固态的 根据杀菌效果和对人体或动物体影响不同分类： 消毒剂、防腐剂、化学治疗剂

（一）消毒剂和防腐剂 消毒剂是指那些可抑制或杀灭微生物，但对人体也可能产生有害作用的化学试剂。主要用于抑制或杀灭物体表面、器械、排泄物和周围环境中的微生物。 防腐剂是指那些可以抑制微生物生长，但对人体或动物体的毒性较低的化学试剂。可用于机体表面，如皮肤、粘膜、伤口等处防止感染，也有的用于食品、饮料、药品的防腐作用。 但现时消毒剂和防腐剂之间的界限已不很严格，如高浓度的石碳酸（3%-5%）用于器皿表面消毒，而低浓度的石碳酸（0.5%）则用于生物制品的防腐剂。 理想的化学消毒剂和防腐剂应当是作用快、效力高但对组织损伤小，穿透性强但腐蚀小，配制方便且稳定，价格低廉易生产，并且无怪味。

消毒剂的主要种类 类别 作用机制 常用种类 酚类 蛋白变性，细胞膜损伤 石炭酸 醇类 蛋白变性 乙醇 氧化剂 氧化、蛋白沉淀 高锰酸钾、过氧乙酸、碘酒 重金属盐 氧化、蛋白酶变性 红汞、硫柳汞 表面活性剂 新洁而灭 染料 干扰氧化、抑制繁殖 龙胆紫 酸碱类 破坏膜、壁，蛋白凝固 醋酸、生石灰 烷化剂 蛋白质、核酸烷基化 环氧乙烷

(二)化学治疗剂 化学治疗剂是指那些能够特异性地作用于某些微生物并具有选择性的化学药剂，它们与非特异性的化学药剂相比对人体几乎没有什么毒性或毒性很小，可用作治疗微生物引起的疾病。

1.抗代谢药物 是指一类在化学结构上与细胞内必要代谢物的结构相似，并可干扰正常代谢活动的化学物质。 1.抗代谢药物 是指一类在化学结构上与细胞内必要代谢物的结构相似，并可干扰正常代谢活动的化学物质。 最常用的是磺胺类药物。磺胺与叶酸合成前体对氨基苯甲酸（PABA）的结构类似。叶酸是辅酶，在氨基酸、维生素、核酸和蛋白质合成中起重要作用，很多细菌需要自己合成叶酸才能生长。

抗代谢药物一磺胺类药物 1934年德国 Domagk对各种偶氮染料进行抗菌试验-- ‘百浪多息’可治疗人的链球菌病及儿童的丹毒 百浪多息:4-磺酰胺-2 ′,４ ′二氨基偶氮苯 磺胺是PABA的结构类似物，发生竞争性桔抗作用，形成“假二氢叶酸” TMP:三甲氧苄氨嘧啶，【作用机理】 干扰二氢叶酸的合成，使细菌或球虫的核酸合成受阻。 由于TMP与磺胺药物在不同的阶段发挥作用，故产生双重阻断作用，抗菌效力提高数十倍。

为什么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二氢蝶酸合成酶、二氢叶酸合成酶和二氢叶酸还原酶，故不能用外界提供的对氨基苯甲酸自行合成叶酸，而必须直接利用营养物中的叶酸做为生长因子。

2.抗生素 定义： 抗生素是一类由微生物或其它生物生命活动过程中合成的次生代谢产物或其人工衍生物，它们在很低浓度时就能抑制或干扰它种生物（包括病原菌、病毒、癌细胞等）的生命活动，因而可用作优良的化学治疗剂。

抗生素最初是由英国科学家弗来明 （A.Fleming）在20年代末期偶然发现的，40年代初才作为化学治疗剂生产问世。 青霉素抑制藤黄微球菌的生长 抗生素的抗菌谱：抗生素的作用对象的范围。通常将对多种类群的细菌有作用的抗生素称为广谱抗生素，如四环素和土霉素既对G＋又对G—细菌有作用；而只对少数几种细菌有作用的抗生素则称为狭谱抗生素，如青霉素只对G＋菌有效。

抗生素的作用方式 抑制细胞壁的形成：青霉素、杆菌肽、环丝氨酸 干扰蛋白质的合成：链霉素、红霉素、四环素 阻碍核酸的合成：利福霉素、丝裂霉素、博莱霉素 损伤细胞膜的功能：多粘菌素、短杆菌素 萘啶酸、诺氟沙星、环丙沙星 多粘菌素

作业题: 1.名词解释：生长曲线、连续培养、同步培养、灭菌、 消毒、防腐 2.微生物生长曲线分几个时期？并说明其特点和意义。 3.微生物生长的影响因素有哪些？ 4.说明灭菌与消毒的方法有哪些？ 5.简单介绍常用的化学杀菌剂和消毒剂。 6.为什么氧气的存在能够抑制甚至杀死厌氧菌？