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1 内容
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2 练习
内容
物理方法
高温灭菌
干热灭菌
◆ 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。
湿热灭菌
◆ 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。
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。
◆ 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。
◆ 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。
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。
◆ 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
◆ 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。
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。
◆ 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。
◆ 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。
过滤除菌
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。
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
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
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。
◆ 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
案例
紫外线的诱变效应实验
物理诱变因子中以紫外线辐射的使用最为普通，其他物理诱变因子则受设备条件的限制，难以普及。一般用于诱变育种的物理因子有快中子、60Co、γ-射线和高能电子流β-射线等。紫外线作为物理诱变因子用于工业微生物菌种的诱变处理具有悠久的历史，尽管几十年来各种新的诱变剂不断出现和被应用于诱变育种，但到目前为止，对于经诱变处理后得到的高单位抗生素产生菌种中，有80%左右是通过紫外线诱变后经筛选而获得的。因此，对于微生物菌种选育工作者来说，紫外线作为诱变因子还是应该首先考虑的。
紫外线的波长在200-380 nm 之间，但对诱变最有效的波长仅仅是在253~265 nm，一般紫外线杀菌灯所发射的紫外线大约有80%是254 nm。紫外线诱变的主要生物学效应是由于DNA 变化而造成的，DNA 对紫外线有强烈的吸收作用，尤其是碱基中的嘧啶，它比嘌呤更为敏感。紫外线引起DNA 结构变化的形式很多，如DNA 链的断裂、碱基破坏。但其最主要的作用是使同链DNA 的相邻嘧啶间形成胸腺嘧啶二聚体，阻碍碱基间的正常配对，从而引起微生物突变或死亡。经紫外线损伤的DNA，能被可见光复活，因此，经诱变处理后的微生物菌种要避免长波紫外线和可见光的照射，故经紫外线照射后样品需用黑纸或黑布包裹。另外，照射处理后的孢子悬液不要贮放太久，以免突变在黑暗中修复。
诱变：
1）菌悬液的制备：取已培养20 h 的活化枯草芽孢杆菌斜面一支，用10 mL 生理盐水将菌苔洗下，并倒入盛有玻璃珠的锥形瓶中，强烈振荡10 min，以打碎菌块，离心(3000 r/min)15min，弃上清液，将菌体用无菌生理盐水洗涤2 次，最后制成菌悬液，用血球计数板在显微镜下直接计数。调整细胞浓度为108/mL。
2）平板制作：将淀粉琼脂培养基熔化后，冷至45℃左右倒平板。
3）诱变处理
(1)预热 正式照射前开启紫外灯预热10 min。
(2)搅拌 取制备好的菌悬液4 mL 移入6 cm 的无菌培养皿中，放入无菌磁力搅拌捧，置磁力搅拌器上，20 W 紫外灯下30 cm 处。
(3)照射 然后打开皿盖边搅拌边照射，剂量分别为1 min，2 min，3 min。可以累积照射，也可分别照射不同时间。所有操作必须在红灯下进行。
4）稀释涂平板在红灯下分别取未照射的菌悬液(作为对照)和照射过的菌悬液各0.5 mL 进行不同程度的稀释。取最后3 个稀释度的稀释液涂于淀粉培养基平板上，每个稀释度涂3 个平板，每个平板加稀释液0.1 mL，用无菌玻璃刮棒涂匀，37℃培养48 h(用黑布包好平板)。注意在每个平板背后要标明处理时间、稀释度、组别、座位号。
计算存活率及致死率：
存活率：将培养48h后的平板取出进行细胞计数。根据平板上菌落数，计算也对照样品1mL菌液中的活菌数。
同样计算用紫外线处理1、2、3min 后的存活细胞数及致死率。
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