微生物基础知识
微生物定义
存在于自然界的一大群形体微小(nm-μm)，结构简单(单细胞、简单多细胞、非细胞)，进化低级（原核、真核、非细胞类），肉眼直接看不见，必须借助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、数千倍，甚至数万倍才能观察到的微小生物。
最早： 1676年，荷兰人列文虎克， 200-300倍的显微镜,观察到微生物。微生物特点
? 体积小，面积大 ? 吸收多，转化快 ? 生长旺，繁殖快 ? 适应强，易变异 ? 分布广，种类多
常见微生物种类
根据细胞和细胞核的结构和进化地位分为三大类群 ? 原核微生物
细菌、放线菌、蓝细菌、立克次氏体、支原体、衣原体、螺旋体、蛭弧菌等 ? 真核微生物
霉菌、酵母菌、大型真菌等 ? 非细胞类微生物
病毒（ 个体微小 ，nm级，可通过细菌滤器！）
常见微生物区别 细 菌
? 定义：一类个体微小、形态简单，具有细胞壁、靠二分裂繁殖的单细胞原核微生物
? 特点：除微生物共有特点外，细菌菌落常表现为湿润、粘稠、光滑、较透明、易挑取、质地均匀等。可作为鉴定细菌种的依据。 ? 形态：球菌、杆菌、螺旋菌 ? 大小：
测量球菌大小只测量其直径。一般球菌直径在0.8—1.2um之间。测量杆菌和螺旋菌则需测量其长度和宽度。但测量螺旋菌长度时，一般只测量其弯曲形长度，而不是测量其真正的总长度。杆菌一般长1—10.0um，宽为0.2—1.0um。
芽孢及其特性
有些细菌在一定的环境条件下能在细胞内形成一个圆形、椭圆型或圆柱型的厚壁、折光性强、含水量低、抗逆性强的休眠体，称为芽胞。
? 耐热： 如肉毒梭状芽孢杆菌的芽孢在100℃沸水中要经过5.0～9.5h才 能被杀死，至121℃时，平均也要10min才杀死。
? 抗辐射：巨大芽孢杆菌芽孢的抗辐射能力要比大肠杆菌强36倍。 休眠能力强：常规条件下，可存活几年、几十年，个别可以休眠数百年、数千年甚至更久。如：环状芽孢杆菌的芽孢在植物标本上（英国）已经保存200～300年；普通高温放线菌的芽孢在湖底冻土中（美国）已保存7500年；一种芽孢杆
菌的芽孢在琥珀内蜜蜂肠道中（美国）已保存2500万～4000万年。 常见微生物区别 1.放线菌 定义：
一类具有丝状分枝细胞，菌丝无横隔，菌丝比较细，与球菌的直径相似小于1um,由于菌落呈放射状而得名。 仍属于单细胞范畴 ，可以菌丝片段进行繁殖、也可以孢子进行繁殖
菌丝结构和功能分类：
营养菌丝、气生菌丝、孢子丝 孢子丝:产生孢子，进行繁殖
气生菌丝:向空间长出的菌丝，比营养菌丝粗 营养菌丝:培养基内匍匐生长 ； 又基内菌丝 ；无隔膜，约0.2-0.8μm产色素；
吸收营养
孢子特征
形态：有圆、卵圆、柱状等；
表面：或光滑或粗糙，有的还带有毛刺、鞭毛； 色素：因种而异
常见微生物区别 霉菌
定义： 为丝状真菌的统称，凡是在营养基质上能形成绒毛状、网状或絮状菌丝
体的真菌（除少数外），统称为霉菌。
菌丝是一种管状的细丝，显微镜下像一根透明胶管； 菌丝直径一般为3-10um；
比细菌和放线菌的细胞约粗几倍到几十倍； 菌丝可伸长并产生分枝，并形成菌丝体
霉菌菌落特点：菌落疏松，成绒毛状、蜘蛛网状、棉絮状， 无固定大小，多有
光泽，不易挑起
繁殖方式真菌的繁殖方式：
孢子菌丝片段
有性孢子无性孢子
卵孢子孢囊孢子
接合孢子分生孢子
子囊孢子担孢子节孢子后垣孢子真菌的繁殖方式： 无性繁殖：
（1）菌丝体的断裂片段可以产生新个体，大多数真菌都能进行这种无性繁殖，实验室“转管”接种便是利用这一特点来繁殖菌种。 (2) 营养细胞分裂产生子细胞，如裂殖酵母菌无性繁殖就象细菌一样，母细胞一分为二的繁殖。
(3) 出芽繁殖，母细胞出“芽”，每个“芽”成为一个新个体，酵母菌属的无性繁殖就是这种类型的繁殖。
(4) 产生无性孢子，每个孢子可萌发为新个体。 有性繁殖：
真菌的有性生殖一般是通过性细胞的结合，产生一定形态的有性孢子来实现的。有性繁殖以细胞核的结合为特征，这种核的结合是通过能动或不能动的配子、配偶囊、菌体之间的结合来实现的。有性繁殖过程一般包括下列三个阶段 （ 1） 质配 ：首先是两个细胞的原生质进行配合 （2） 核配 ：两个细胞里的核进行配合。
（3） 减数分裂：核配后或迟或早将继之以减数分裂，减数分裂使染色体数目减为单倍。
常见微生物的区别： 酵母菌
? 面包、啤酒发酵、白色念珠菌（假丝酵母）（1000多种酵母）
? 单细胞真核微生物。通常有球形、卵圆形、腊肠形、椭圆形、柠檬形或藕节
形等。比细菌的个体要大，一般为1-5微米×5-30微米。酵母菌无鞭毛，不能游动。
? 具有典型的真核细胞结构,有细胞壁、细胞膜、细胞核、细胞质、液泡、线
粒体等，有的还具有微体。
? 大多数菌落特征与细菌相似，但比细菌菌落大而厚。菌落多为乳白色，少数
为红色，个别为黑色
微生物与生产污染： 污染：
? 当一个产品中存在不需要的物质时，它即受到污染。
? 在生产、取样、包装、存储或运输中将化学或微生物杂质或异物不期望地引
入到原材料、中间体等中。 污染的常见形式：
尘粒污染和微生物污染
注：尘粒有大小，大的可见，小的要借助仪器检测 尘粒本身就是微生物载体 微生物可繁殖，由少积多
微生物的来源与传播：总的来说：无处不在 无孔不入
? 土壤：微生物的大本营，有“微生物天然培养基”的称号。 1g土壤几千万到几百亿的微生物。灰尘 ：“微生物的飞行器”
? 水：第二大天然环境，水中的细菌来自土壤、尘埃、污水、人畜排泄物及
垃圾等。
? 空气：不是微生物的良好“栖息地”（缺乏营养物质、干燥及日照）。但空气流动，风的作用，使地面的微生物飞扬到空中，因而，接近地面的空气层，就含有一定的微生物。虽然空气中的微生物数量较少，但危害大。因为空气流动快，流动的范围广，影响面大。 人：洁净室中最大的污染源 。
生产过程中常见污染传播途径：四大传播媒介：表面、水、空气、人 与微生物来源传播对比 ：
表面： 包装材料、建筑、设备、原辅料、容器工具表面。 表面有一层含水的薄膜吸附尘土和油污，微生物易繁殖
人是最大污染源
? 人在代谢过程中会释放和分泌污染物。
? 人体表面、衣服能沾染、携带污染物。洁净工作服的质地应光滑、不产生静电、不脱落纤维和颗粒性物质
? 人在洁净室内的各种动作也会产生微粒和微生物。人是洁净室最大的污染源，占90%左右。咳嗽一次发菌量为70~700个，喷嚏一次为4000~60000个。所以在洁净室中，人的数量和活动应有特别严格的限制。 ? 永不休止的污染源
手! 口！鼻！头发！包装饰物！
微生物的控制：
几个概念
? 抑菌：抑制体内或体外细菌的生长繁殖。
? 防腐：防止或抑制体外细菌生长繁殖。细菌一般不死亡。使用同一种化学药品在低浓度时为防腐剂，在高浓度时为消毒剂 ? 消毒：杀灭物体上病原微生物的方法。并不一定杀死含芽孢的细菌或非病原微生物。用来消毒的药品叫消毒剂。一般消毒剂在常用浓度下只对细菌的繁殖体有效，对其芽孢则需提高消毒剂的浓度和延长作用时间。
? 灭菌：杀灭物体上所有微生物的方法。比消毒要求高，它杀灭了包括细菌芽孢在内的全部病原微生物和非病原微生物 ? 无菌：不存在活菌 消毒与灭菌的区别
共性：杀灭微生物以控制其污染和防止传染。 区别：
1 杀灭微生物完全性的差异。相对性，因为强效消毒剂在适宜条件下可能达到灭菌效果；不适宜条件下灭菌，有不完全杀灭微生物的可能。 2 方法上的差异：灭菌方法具有多样性，消毒常借化学物质。
3 效果检查的差异：灭菌效果用无菌检查法检测，而消毒效果以消毒剂的效价评定
常见消毒法： 类别 作用机制 常用种类 酚类 醇类 氧化剂 蛋白变性，细胞膜损伤 石炭酸 蛋白变性 氧化、蛋白沉淀 乙醇 高锰酸钾、碘酒 过氧乙酸、双氧水 重金属盐 表面活性剂 氧化、蛋白酶变性 红汞、硫柳汞 蛋白变性，细胞膜损伤 新洁尓灭 漂白粉 染料 干扰氧化、抑制繁殖 龙胆紫 消毒剂的效果影响因素： ? 消毒剂： 种类 浓度 作用时间 ? 微生物： 种类 菌龄 数量密度 ? 环境： 温度 pH 有机物
微生物可产生耐药性，因此不宜长期使用一种消毒剂
消毒剂的效果影响因素:
消毒剂：种类（消毒剂的理化性质不同，对微生物的作用大小也差异。例如表面活性剂对革兰氏阳性菌的灭菌效果比对革兰氏阴性菌好）； 浓度与作用时间 （大多数消毒剂在高浓度时起杀菌作用，低浓度时则只有抑菌作用。在一定浓度下，消毒剂对某种细菌的作用时间越长，其效果也越强）；消毒剂的复配（如化学拮抗物阴离子表面活性剂可降低季胺盐类的消毒作用，因此不能将新洁尔灭等消毒剂与肥皂、阴离子洗涤剂合用）
微生物： 种类、菌龄(芽胞的抵抗力最强，幼龄菌比老龄菌敏感，长期使用同种消毒剂可产生耐药性)；
数量密度（密度大，需要剂量大）。
环境： 有机物的存在 （当微生物和有机物特别是蛋白质混在一起时，杀菌效果可受到明显影响。因此消毒前应先清洁）；温度 、pH（温度越高消毒效果越好。pH的变化可影响杀菌效果，不同消毒剂对应酸碱度不同）。 常见灭菌方法之热灭菌:
原理：高温使微生物的蛋白质和核酸等重要生物高分子发生变性、 破坏，导致细胞死亡。
分类：分为干热灭菌与湿热灭菌
干热灭菌：焚烧 灼烧 火焰灭菌 干烤（135-145 ℃ 3-5小时 160-170 ℃ 2-4小时，180-200 ℃ 0.5-1小时 ， 250 ℃ 0.5小时或200以上45mim(热原)遭破坏）
湿热灭菌：通过热蒸汽或沸水使细菌蛋白质变性而杀灭微生物的方法 煮沸灭菌：水煮100 ℃ 5分钟(繁殖体)，2小时(芽胞)
流通蒸汽灭菌：常压下，用蒸笼、蒸锅等在100℃灭菌。 高压蒸汽灭菌：加压提高蒸汽温度，穿透力强、温度高、蛋白易凝固
巴氏消毒法：较低的温度（61 ℃ 30分钟）杀灭致病菌
常见灭菌方法之辐射灭菌: 紫外线：
1 紫外线辐射的穿透力很弱，因此主要用于无菌室、某些工作区的空气灭菌、
物体表面灭菌。
2 无菌室及车间安装紫外灯，一般仅起杀死空气中部分微生物的作用，而不能起到完全灭菌的作用。
3 影响参数主要有紫外线的波长、紫外线强度、照射时间、温度与湿度、灯管的寿命
4注意事项：紫外线直射对眼、皮肤有损害。紫外线照射过程中产生臭氧，过多对眼及鼻腔有刺激，产生头晕、胸闷、血压降低。 其他：X射线、γ 射线
253.7nm处杀菌力最强；灯平均寿命为2000小时，设计为0.4w/m2以上，距离不 超过1.5米，一般灭菌30min-1h