07 第六章 微生物的生长与控制 .ppt

第1页：第六章微生物的生长与控制封面

第六章 微生物的生长与控制 GROWTH AND CONTROL OF MICROOGNISMS封面，标示本章主题与篇章起始。

第2页：本章内容

内容

1. 第一节 测定生长繁殖的方法
2. 第二节 微生物的生长规律
3. 第三节 影响微生物生长的主要因素
4. 第四节 微生物培养法概论

第3页：微生物的生长与繁殖

微生物的生长

细胞生长（Growth）

吸收环境营养物质，跨膜，新陈代谢合成细胞成分，使原生质的总量（重量、体积、大小）不断增加。

繁殖（Reproduction）

菌体重量增加到一定程度，细胞开始分裂进入分裂阶段。

• 生长是繁殖的基础，繁殖是生长的结果
• 个体生长 → 个体繁殖 → 群体繁殖；群体生长 = 个体生长 + 个体繁殖
• 研究目标：群体的生长

第4页：第一节测定微生物生长繁殖的方法

第一节 测定微生物生长繁殖的方法

• 生长量的测定
• 繁殖量的测定

第5页：一、测生长量（细胞量）

一、测生长量（细胞量）：适合于所有微生物。

直接法

测体积法：离心，测体积；干重法：离心或过滤，干燥称重。10¹² 个 E. coli 约 1g，只适合菌体浓度高且不含杂质的样品。

第6页：测生长量的间接法

间接法

• 光密度 OD_450-650nm
• 生理指标法：测定与微生物生长平行的生理指标，如含 N、C 量，P 量，DNA，RNA，ATP，DAP，几丁质或 N-乙酰胞壁酸等含量，产酸、产气、耗氧和产热等指标

第7页：二、测繁殖数

二、测繁殖数：适合于单细胞或丝状菌的孢子。

直接法

血球计数板；活菌染色：美蓝、吖啶橙、TTC。

间接法

见后续平板菌落计数法等。

第8页：

本页源文件未提取到文字内容，仅有图片，通常为血球计数板或活菌染色显微图。建议对照原课件图片补充本页要点说明。

第9页：平板菌落计数法

平板菌落计数法（Colony-counting Methods）

一个活菌在合适的培养基表面，逐渐生长成一个肉眼可见的菌落（菌落形成单位，colony forming unit, CFU），从而得知原始活菌含量。

• 涂布平板法 Spread Plate
• 浇注平板法 Pour Plate
• 微型、快速、商品化的菌落计数小型纸片或密封琼脂板

第10页：

本页源文件未提取到文字内容，仅有图片，通常为涂布平板法或菌落计数纸片示意图。建议对照原课件图片补充本页要点说明。

第11页：

本页源文件未提取到文字内容，仅有图片，通常为浇注平板法操作或菌落形态图。建议对照原课件图片补充本页要点说明。

第12页：厌氧菌的菌落计数法

厌氧菌的菌落计数法

• Hungate 滚管培养法
• 半固体深层琼脂法

第13页：第二节微生物的生长规律

第二节 微生物的生长规律

• 微生物的个体生长与同步生长
• 单细胞微生物的生长曲线
• 微生物的连续培养
• 微生物的高密度培养

第14页：微生物的个体生长和同步生长

同步培养技术（Synchronous Culture）

设法使某一群体中的所有个体细胞尽可能都处于同样的细胞生长和分裂周期中，通过分析群体在各阶段的生物化学特性变化，来间接了解单个细胞的相应变化规律。

同步生长（Synchronous Growth）

通过同步培养使细胞群体处于分裂步调一致的状态，只能维持 2—3 个分裂周期（细胞个体差异）。

研究微生物个体生长的方法：电子显微镜观察细胞超薄切片；同步培养技术。

第15页：获得同步生长的方法

获得同步生长的方法

机械筛选法

利用处于同一生长阶段细胞体积、大小的一致性，包括过滤法、密度梯度离心、膜洗脱法（硝酸纤维薄膜）。

环境条件诱导法

氯霉素抑制蛋白合成；细菌芽孢发芽；藻类细胞光照黑暗控制；EDTA 或离子载体处理酵母菌；短期热休克（40度）。

第16页：同步培养方法示意图

同步培养方法：图中 A 为膜洗脱法，B 为密度梯度离心，两者均利用同一生长阶段细胞体积与大小的一致性实现筛选。

第17页：单细胞微生物典型生长曲线

典型生长曲线

定量描绘液体培养基中微生物群体生长规律的实验曲线；将少量纯种的单细胞微生物接种于一定量液体培养基中，隔一定时间取样，测菌数，以培养时间为横坐标，以菌数的对数为纵坐标，可以得到一条有规律的曲线。

适用对象：单细胞微生物，如细菌、酵母；不适合丝状生长的真菌或放线菌。

第18页：典型生长曲线及不同时期

典型生长曲线及不同时期

1. 延滞期 lag phase
2. 指数期 exponential phase
3. 稳定期 stationary phase
4. 衰亡期 decline phase

图中横轴为时间，纵轴为菌数对数，依次显示延滞期、指数期、稳定期与衰亡期四段。

第19页：延滞期

延滞期（lag phase）

又称停滞期、调整期、适应期，指少数单细胞微生物接种到新鲜培养基中后，细胞数目没有增加的一段时间。

延滞期的特点：

• 生长速率 = 0，细胞数目几乎保持不变，甚至减少
• 细胞形态变化：变大或增长
• 细胞内 RNA 尤其是 rRNA 含量增高
• 合成代谢十分活跃
• 对外界不良条件反应敏感

第20页：影响延滞期长短的因素

影响延滞期长短的因素

• 菌种：细菌、酵母菌延滞期较短，霉菌次之，放线菌最长
• 接种龄
• 接种量大小
• 培养基成分

第21页：指数期

2、指数期（exponential phase）

• 特点：生长速率常数 R 最大，代时或倍增时间最短；细胞平衡生长，菌体内各部分成分均匀；酶系活跃，代谢旺盛
• 高速生长的原因：养分、生长空间丰裕，代谢产物还不足以影响生长
• 应用：生理、代谢、遗传研究的良好材料；发酵种子的最佳菌龄；增殖噬菌体的最佳宿主

第22页：

本页源文件未提取到文字内容，仅有图片，通常为指数期细胞形态或生长曲线局部图。建议对照原课件图片补充本页要点说明。

第23页：对数期细菌数目的指数增加与代时

在对数生长期内，细菌数目的增加是按指数级数增加的，即 2⁰ → 2¹ → 2² → 2³ …… 2ⁿ，其中 n 为细菌分裂的次数或增殖的代数。

若对数期开始时间 t1 的菌数为 X1，繁殖 n 代后后期 t2 的菌数为 X2，则代时（Generation time，G）为：

G = (t2 - t1) / n

第24页：代时计算公式

先求代数 n：

X2 = X1 · 2ⁿ；lgX2 = lgX1 + n·lg2；n = (lgX2 - lgX1) / lg2 = 3.3 · lg(X2/X1)

即 G = (t2 - t1) / [3.3 · lg(X2/X1)]

说明：原页该式分子写作「(t1 - t2)」，与代时为正值的定义矛盾，此处按通行公式更正为 (t2 - t1)，计算示例仍按原课件数值进行。

第25页：代时计算示例

示例：在一细菌培养液中第一次测得细菌数为 10⁴/ml，培养 4h 后测得菌数为 10⁸/ml，求代时 G 和繁殖代数 n。

G = (t2 - t1) / [3.3 · lg(X2/X1)]，其中 t2 - t1 = (4 - 0) × 60min = 240min，lg(X2/X1) = 8 - 4 = 4

G = 240 / (3.3 × 4) = 240 / 13.2 = 18min

细菌繁殖代数 n = (t2 - t1) / G = 240 / 18 = 13.3 代

说明：原页将菌数写作「104」「108」，此处按指数形式更正为 10⁴ 与 10⁸，公式与结果沿用原课件数值。

第26页：影响微生物代时长短的因素

影响微生物代时长短的因素

• 菌种：不同菌种差别很大
• 营养成分：同种不同培养基差别很大
• 营养物浓度：影响生长速率和总生长量，即生长限制因子
• 培养温度：影响极大，关系发酵实践、食品包藏和防止食物变质与中毒

第27页：稳定期（平稳期）

稳定期（stationary phase，平稳期）

生长速率 R = 0，生长与死亡的细胞数相等，处于动态平衡的阶段。

稳定期的特点：

• R = 0，生长与死亡细胞相等（动态平衡）
• 菌体产量达到最高，菌体产量与营养物质消耗呈现规律性关系
• 积累细胞贮存物
• 产生芽孢
• 次生代谢产物合成

第28页：生长产量常数Y

生长产量常数 Y（生长得率 Growth Yield）：

Y = (X - X0) / (C0 - C) = (X - X0) / C0

• X — 稳定期细胞干重，g/ml 培养液
• X0 — 刚接种时的细胞干重
• C0 — 限制性营养物的最初浓度，g/ml
• C — 稳定时的限制性营养物的浓度
• Y_subst — 每摩尔底物产生的克菌体干重
• Y_ATP — 每摩尔 ATP 所产生的克菌体干重

第29页：生长的稳定期的生产意义

生长的稳定期

• 稳定期的长短因菌种和培养条件而异，若生产需要，可在菌种或工艺上采取措施（补料、调 pH、调整温度）延长稳定期，以积累更多代谢产物
• 如果需要收获菌体（如 SCP），应在此阶段收获，因此阶段菌体细胞数量最多
• 放线菌的抗生素等次生代谢产物在此阶段大量形成

第30页：出现稳定期的原因

出现稳定期的原因

• 营养物质尤其是生长限制因子的耗尽
• 营养物的比例失调，如碳氮比等
• 酸、醇、毒素、过氧化氢等有害物质的积累
• pH、氧化还原电势等物化条件越来越不适宜

第31页：衰亡期

4、衰亡期（decline phase）

• 特点：R < 0，死亡超过生长，活菌数明显下降；细胞形态多形化；自溶 Autolysis；合成与释放次级代谢产物；芽孢开始释放
• 低温、隔绝空气（对好氧菌）均能延长此时期
• 有的 G⁺ 出现 G^- 的特征
• 原因：外部环境生长不利，分解代谢超过合成代谢

第32页：微生物的连续培养

三、微生物的连续培养

分批培养（Batch/Closed Culture）

将微生物置于一定容器的培养基中，经培养生长，最后一次收获的培养方式。

连续培养（Continuous/Open Culture）

在培养容器中不断补充新鲜营养物质，并及时不断地以同样的速度排出菌体以及代谢产物的培养方式。

第33页：连续培养的分类

连续培养的分类

• 按控制方式：恒浊器（密度）、恒化器（培养液流速）
• 按培养器的级数：单级、多级
• 按细胞状态：一般、固定化细胞
• 按用途：连续培养器（实验室）、发酵罐（工厂）

第34页：恒浊器——内控制式连续培养装置

恒浊器——内控制式连续培养装置

不断调节流速而使细菌培养物浊度保持恒定的连续培养叫恒浊连续培养；由光电装置检测培养容器中的浊度，根据浊度变化控制新鲜培养液流入和旧培养液流出速度，使容器内菌液浓度恒定。

工业发酵中用此方法可获得大量菌体及代谢产物。

第35页：恒化器——外控制式连续培养装置

恒化器——外控制式连续培养装置

控制恒定流速，使由于细菌生长而耗去的营养物及时得到补充，又叫恒组成连续培养；细菌的生长速率取决于限制性因子的浓度。

恒化连续培养多用于微生物的研究工作中。

第36页：

本页源文件未提取到文字内容，仅有图片，通常为恒化器或连续培养装置结构图。建议对照原课件图片补充本页要点说明。

第37页：按培养器级数

按培养器级数

• 单级连续培养器：某微生物的代谢产物的产生速率与菌体生长速率相平行时，可采用单级恒浊式连续发酵罐
• 多级连续培养器：产物形成与菌体生长不平行，如丙酮、丁醇或某些次生代谢产物，应采用多级连续培养装置

第38页：微生物的高密度培养

高密度培养（High Cell-density Culture）

一般指微生物在液体培养中细胞群体密度超过常规培养 10 倍以上的生长状态或培养技术。

高密度培养的方法：

• 最佳培养成分及相应最佳含量
• 补料
• 溶解氧的浓度
• 防止有害代谢产物生成

第39页：第三节影响微生物生长的主要因素

第三节 影响微生物生长的主要因素

• 营养条件
• 物理因素
• 化学因素
• 生物因素
• 温度
• pH
• 氧气

第40页：温度对微生物生长的影响

1、温度对微生物生长的影响

三个基本温度（Cardinal temperatures）

最低生长温度 Minimum、最适生长温度 optimum、最高生长温度 Maximum。

根据微生物的最适生长温度可分为三类：

• 嗜冷性微生物：<20度
• 嗜温性微生物：20~40度
• 嗜热性微生物：>45度

说明：原页嗜温性微生物写作「<20~40度」，与嗜冷性「<20度」重叠且不合常理，此处按通行划分更正为 20~40度。

第41页：微生物生长的温度范围

微生物生长的温度范围：本页图示温度由低到高时生长速率的变化，并在最低、最适与最高三个基本温度点标示生长界限，建议对照原课件图片查看具体曲线。

第42页：不同微生物生长的三种温度

不同微生物生长的三种温度：本页图示各类微生物最低、最适与最高生长温度的差异，建议对照原课件图片查看各类代表微生物的具体数值。

第43页：最适生长温度并非一切生理活动的最适温度

最适生长温度并非一切生理活动的最适温度。例如青霉素生产的四阶段控制，根据不同生理代谢过程的温度特点，比 30 度恒温提高 14.7%：

• 0hr—5hr（30度）
• 5hr—40hr（25度）
• 40hr—125hr（20度）
• 125hr—165hr（25度）

第44页：氧气与微生物之间的关系

2、氧气与微生物之间的关系——给氧问题。根据微生物和氧的关系将微生物分为五类：

1. 专性好氧微生物
2. 兼性好氧微生物
3. 微好氧微生物
4. 专性厌氧微生物
5. 耐氧性微生物

第45页：专性好氧微生物

2.1 专性好氧微生物

• 必须在较高分子氧浓度下才能生长，具有完整的呼吸链、以分子氧为最终氢受体，具有 SOD 和过氧化氢酶活力
• 绝大多数真菌和许多细菌
• 实验室通过震荡摇瓶给氧，工厂采用通入无菌空气和搅拌等供氧

第46页：兼性厌氧菌

2.2 兼性厌氧菌（Facultative anaerobe）

• 以在有氧条件下的生长为主，但可以在厌氧条件下生长；有氧时靠呼吸产能，无氧时借发酵或无氧呼吸产能，细胞含有 SOD 和过氧化氢酶
• 代表：肠道细菌、人和动物致病菌、酵母和少数真菌

第47页：微好氧微生物

2.3 微好氧微生物：只能在较低的氧气分压（0.01—0.03 Bar）才能正常生长的微生物，通过呼吸链并以氧为最终氢受体而产能。

第48页：耐氧菌

2.4 耐氧菌

• 一类可以在分子氧存在下进行发酵性厌氧生活的厌氧菌，生长不需要任何氧，但分子氧对它们无害
• 不具备呼吸链，仅依靠专性发酵和底物水平磷酸化而获得能量
• 耐氧机制：SOD 和过氧化物酶，但缺乏过氧化氢酶
• 主要是乳酸菌

第49页：厌氧性微生物

2.5 厌氧性微生物

1. 分子氧对它们有毒，即使短期接触也会抑制甚至死亡
2. 只能在深层无氧处或在低氧化还原电势的环境下才能生长
3. 生命活动所需能量是通过发酵、无氧呼吸、循环光合磷酸化或甲烷发酵等提供
4. 细胞缺乏 SOD 和细胞色素氧化酶，大多数还缺乏过氧化氢酶

第50页：氧气与微生物的生长

氧气与微生物的生长：本页图示专性好氧菌、兼性厌氧菌、耐氧菌、专性厌氧菌与微好氧菌在氧浓度梯度试管中的生长分布位置，建议对照原课件图片查看。

第51页：pH值对微生物生长的影响

3、pH 值

• 每种微生物生长繁殖所适应的 pH 值有一定的范围
• pH 范围可分为：最低 pH 值、最高 pH 值、最适 pH 值（微生物最适合生长繁殖的 pH 值）
• 在最低、最高 pH 值环境中微生物能生存，但生长非常缓慢且容易死亡

第52页：不同微生物生长的pH

不同微生物生长的 pH

• 一般细菌生长最适 pH 范围 6.5~7.5，4~7 可以生长
• 放线菌 7.5~8
• 酵母菌生长最适 pH 范围 4.0~5.8，2.5~8.0 可生长
• 霉菌生长最适 pH 范围 3.8~6.0，1.5~10 可以生长

第53页：pH与微生物的生长与代谢

pH 与微生物的生长与代谢：不同微生物有最适合生长 pH，即使是同一种微生物在不同生长阶段和不同的生理、生化过程都有不同的 pH 要求。

• Aspergillus niger（黑曲霉）2.0—2.5：有利于合成柠檬酸；2.5—6.5：菌体生长；7：合成草酸
• Clostridium acetobutylicum（丙酮丁酸梭菌）5.5—7.0：菌体生长繁殖；4.3—5.3：丙酮丁醇发酵

说明：原页将 Aspergillus niger 写作「黑曲酶」，按学名更正为「黑曲霉」；Clostridium acetobutylicum 原写作「 acetobutylicun」，按标准拼写更正。

第54页：pH值对微生物的影响

pH 值对微生物的影响

• 微生物外环境的 pH 和细胞内环境的 pH
• 微生物对 pH 的适应
• 直接影响：直接影响细胞
• 间接影响：培养基中培养物质的离子化程度；影响营养物质的吸收；影响环境中有毒物质对细胞的毒性；影响代谢反应中各种酶的活性

第55页：微生物生命活动改变环境的pH

微生物生命活动改变环境的 pH（培养基内中性成分）：

有机物

糖类 → 有机酸（变酸）；脂类 → 有机酸（变酸）；蛋白质 → 胺类（变碱）。

无机盐

(NH₄)₂SO₄ → H₂SO₄（变酸）；NaNO₃ → NaOH（变碱）。

第56页：发酵过程中pH的控制

微生物培养发酵过程中 pH 的控制

• 为什么要对 pH 进行控制：pH 变化影响菌体生长和发酵产物生产
• 控制 pH 的方法：见后续图示与工艺措施

第57页：第四节微生物培养法概论

第四节 微生物培养法概论章节标题页，本节讲授实验室与生产实践中的微生物培养方法与装置。

第58页：良好微生物培养装置的基本条件

良好微生物培养装置的基本条件

• 设计基础：微生物的生长规律
• 基础：营养物质丰富而均匀
• 环境条件：温度、通气条件、物理化学因素
• 有效防止杂菌污染

第59页：微生物培养技术的发展轨迹

培养规模、培养形式：从柯赫到现代微生物工业

• 少量培养到大规模培养
• 浅层培养到厚层或深层液体培养
• 固体培养到液体培养
• 静止培养到通气搅拌液体培养
• 单批培养到连续培养到多级培养
• 分散到固定化细胞
• 微生物细胞到动植物细胞培养
• 野生菌种到突变、遗传工程菌种
• 单菌发酵到混菌发酵
• 低密度到高密度
• 人工控制发酵罐到多传感器、计算机在线控制的自动发酵

第60页：实验室培养方法

一、实验室培养方法

• 固体培养
• 液体培养

第61页：固体培养

固体培养

好氧菌的固体培养

试管斜面 Test-tube slant；琼脂平板 Agar Plate；克氏扁瓶 Kolle Flask；茄子瓶。

厌氧菌的固体培养

高层琼脂柱 Veillon tube；厌氧培养皿 Brewer 皿、Bray 皿、Spray 皿；亨盖特滚管技术 Hungate roll-tube technique；厌氧罐 Anaerobic Jar 技术；厌氧手套箱 Anaerobic glove box 技术。

第62页：Hungate滚管技术中的厌氧试管剖面图

用于 Hungate 滚管技术中的厌氧试管剖面图：本页图示厌氧试管的管口密封、胶塞与管内琼脂薄层结构，建议对照原课件图片查看各部分名称。

第63页：厌氧罐

厌氧罐：本页图示厌氧罐的罐体、密封盖、产气袋与催化剂的构造及其营造无氧环境的原理，建议对照原课件图片查看。

第64页：

本页源文件未提取到文字内容，仅有图片，通常为厌氧培养装置或厌氧手套箱图。建议对照原课件图片补充本页要点说明。

第65页：液体培养法

2、液体培养法

好氧菌的液体培养

为什么氧气是好氧菌生长繁殖限制因子？如何解决？方法包括试管液体培养、三角瓶浅层液体培养、摇瓶培养、台式发酵罐。

厌氧菌的液体培养

有机还原剂：巯基乙酸、半胱氨酸、维生素 C；无机还原剂：Fe 丝；氧气隔离措施：石蜡油、凡士林-石蜡油。

第66页：生产实践中培养微生物的装置

二、生产实践中培养微生物装置

固体培养法

好氧菌的曲法培养；厌氧菌的堆积培养。

液体培养方法

好氧菌的培养：浅盘培养；深层液体通气培养发酵罐。

第67页：

本页源文件未提取到文字内容，仅有图片，通常为曲法培养或深层通气发酵罐示意图。建议对照原课件图片补充本页要点说明。

第68页：瑞士比欧公司小型发酵罐

瑞士比欧公司小型发酵罐：本页为发酵罐实物图，展示罐体、搅拌系统、通气与取样口及传感器接口，建议对照原课件图片查看各部件名称。

第69页：

本页源文件未提取到文字内容，仅有图片，通常为发酵罐或培养装置实物图。建议对照原课件图片补充本页要点说明。

第70页：第五节有害微生物的控制

第五节 有害微生物的控制章节标题页，本节讲授灭菌、消毒、防腐与化疗等控菌措施。

第71页：微生物会造成哪些危害

微生物会造成哪些危害？Why to control harmful microorganisms？

• Spoilage：食品与农业产品的腐败变质
• Contamination：实验室微生物、动植物组织或细胞纯培养物、培养基、生化试剂、药物
• Disease：致病菌

第72页：控制有害微生物的基本概念

一、控制有害微生物的基本概念

杀灭

灭菌：杀菌和溶菌；消毒：仅杀死病原菌。

抑制

防腐：抑制霉腐微生物；化疗：抑制宿主内的病原菌。

第73页：灭菌

1、灭菌（Sterilization）

采用任何强烈理化因素使物体内外部的一切微生物永远丧失生长繁殖能力的措施。

• 杀菌 Bacteriocidation：菌体虽死，形体尚存
• 溶菌 Bacteriolysis：菌体被杀死以后，细胞自溶、裂解而消失

第74页：消毒

2、消毒（Disinfection）

采用较温和的理化因素，仅杀死物体表面或内部一部分的病原菌，而对被消毒的对象基本无害。

实例：皮肤、水果和饮用水药剂消毒；巴氏消毒法。

第75页：防腐

3、防腐（Antisepsis）

采用某种理化因素完全抑制微生物的生长繁殖（制菌作用）。

防腐方法及其在食品工业中的应用：

• 低温：4 摄氏度以下
• 缺氧：抽真空、充氮或二氧化碳、除氧剂
• 干燥：晒干、烘干或红外线干燥
• 高渗：盐腌
• 高酸度：泡菜发酵
• 高醇度
• 防腐剂：苯甲酸、对羟基苯甲酸甲酯等

说明：原页防腐剂写作「对羟基甲酸甲脂」，按标准名称更正为「对羟基苯甲酸甲酯」（尼泊金甲酯）。

第76页：化疗

4、化疗（Chemotherapy）

化学治疗指利用具有高度选择力（对病原菌具高度选择力而对其宿主基本无毒）的化学物质来抑制宿主体内的病原微生物的生长繁殖，达到治疗宿主疾病目的的一种措施。

化学治疗剂：磺胺药物、抗生素、生物药物素、中草药有效成分。

第77页：物理灭菌因素

二、物理灭菌

• 高温
• 辐射
• 超声波
• 微波
• 激光
• 静高压
• 稀释
• 过滤

第78页：高温灭菌的种类

高温灭菌的种类

干热灭菌法

火焰烧灼法、烘箱内热空气灭菌法。

湿热灭菌／消毒法

常压法：巴氏消毒法（LTH、HTST）、煮沸消毒法（100度下煮沸几分钟，饮用水消毒）、间歇灭菌法；加压法：常规加压蒸汽灭菌法、连续加压蒸汽灭菌法。

第79页：干热灭菌法

1、干热灭菌法（Dry Heat Sterilization）

• 电热烘箱，150—170 摄氏度 1—2 小时
• 干热灭菌机理：细胞膜破坏、蛋白质变性和原生质干燥
• 灼烧 Incineration、combustion：接种针／环、病原菌材料、动物尸体烧毁

第80页：湿热灭菌法

2、湿热灭菌法（Moist heat sterilization）：100 度以上的加压蒸汽进行灭菌。

湿热温度对微生物的作用：

• 细菌与真菌营养细胞：约 60 度处理 5~10min
• 酵母菌细胞和霉菌孢子：约 80 度
• 细菌芽孢：约 120 度 15min

湿热灭菌条件是怎么确定的？见后续热死时间与热死温度指标。

第81页：巴氏消毒法

2.1 巴氏消毒法

• 发明人：巴斯德
• 杀死不耐热的病原菌
• 巴氏消毒的两种类型：低温维持法 LTH：65 度—30min；高温瞬时法 HTST：72 度—15sec

第82页：间歇灭菌法

2.2 间歇灭菌法：分段灭菌或丁达尔灭菌法，适用于不耐热培养基的灭菌。

操作程序：

• 保温蒸煮：80—100 度 15—60min
• 保温过夜：室温或 37 度
• 如此重复三次

实例：硫细菌含硫培养物的灭菌（S 121 度溶化）。

第83页：加压蒸汽灭菌

2.3 加压蒸汽灭菌（Normal autoclaving）

• 灭菌条件的不同表示单位：121 度 = 1 kg/cm² = 15 磅/英寸²，15—20min；115 度 = 0.7 kg/cm² = 10 磅/英寸²，约 35min
• 应用：微生物学实验室、医疗保健机构、发酵工厂

说明：121 度对应的饱和蒸汽压力标准值为 1.05 kg/cm²（约 15 psi），原页简写为 1 kg/cm²，此处保留原课件数值供对照。

第84页：利用温度杀菌的定量指标

3、利用温度杀菌的定量指标

• 热死时间
• 热死温度

第85页：影响蒸汽加压灭菌效果的因素

4、影响蒸汽加压灭菌效果的因素

• 灭菌物体含菌量
• 灭菌锅内空气排除程度
• 灭菌对象的 pH
• 灭菌对象的体积
• 加热与散热速度

第86页：高温对培养基成分的有害影响

5、高温对培养基成分的有害影响及防治

• 沉淀：有机物（多肽类）、无机物（磷酸盐、碳酸盐）
• 营养破坏：梅拉特反应（Maillard）反应、毒性
• pH 值改变
• 培养基浓度降低

第87页：高温有害影响的防止方法

防止方法

特殊加热灭菌法：分别单独灭菌、低压灭菌；过滤除菌法：各种滤器（缺点：无法去除病毒）；其他方法：EDTA（乙二胺四乙酸）、NTA（氮川三乙酸）、气体灭菌剂。

第88页：化学杀菌剂、消毒剂和治疗剂

三、化学杀菌剂、消毒剂和治疗剂

表面消毒剂

溶液状态；气体状态。

化学治疗剂

抗代谢物：磺胺类；抗生素；生物药物素。