第四章微生物與外界環(huán)境

1、動(dòng)物微生物動(dòng)物微生物本章提要：微生物在外界的分布外界環(huán)境對(duì)微生物的影響微生物的變異第一節(jié) 微生物在自然環(huán)境的分布 土壤中的微生物土壤中的微生物 水中的微生物水中的微生物 空氣中的微生物空氣中的微生物 正常動(dòng)物體的微生物正常動(dòng)物體的微生物一 土壤中的微生物 土壤的環(huán)境適合微生物的生長(zhǎng): 營(yíng)養(yǎng)、水分、氣體、酸堿度、滲透壓和溫度 微生物的種類：細(xì)菌、放線菌、真菌、螺旋體、噬菌體等。其中主要是細(xì)菌，占土壤微生物總是的70%-90%。 微生物在土壤中的分布特點(diǎn)：土壤中微生物的分布特點(diǎn) 表層微生物數(shù)量較少； 在離地面10-20厘米深的土層中微生物的數(shù)量最多 愈往深處則微生物愈少，在數(shù)米深的土層處幾乎可達(dá)無(wú)

2、菌。土壤中的病原微生物 來(lái)源：病源微生物可隨著動(dòng)、植物尸體及人畜排泄物、分泌物、污水、垃圾等廢棄物一起進(jìn)入土壤。 常見(jiàn)的病原微生物：少數(shù)抵抗力強(qiáng)的芽孢菌（如炭疽桿菌、破傷風(fēng)梭菌、腐敗梭菌、魏氏梭菌等的芽孢），一 些抵抗力較強(qiáng)的非芽孢病原菌常以土壤為媒介進(jìn)行疫病的傳播。見(jiàn)教材60頁(yè)表41二 水中的微生物 水環(huán)境：其中溶解和懸浮有機(jī)物、無(wú)機(jī)物，流動(dòng)水有氧滲入可供微生物生長(zhǎng)。 來(lái)源：隨土壤、動(dòng)物的排泄物、動(dòng)植物殘?bào)w、垃圾、污水和雨水等匯集到水中。 種類：腐生性細(xì)菌、真菌、螺旋體、噬菌體等。 微生物的分布：地面水比地下水含菌量多，雨水和雪水含菌數(shù)量少。 水中常見(jiàn)的病原微生物見(jiàn)教材60頁(yè)表面化-2 （水

3、中細(xì)菌總數(shù)：指1ml水樣中含有細(xì)菌總數(shù)不超過(guò)100/ml） 水質(zhì)細(xì)菌學(xué)檢查三項(xiàng)指標(biāo)（水中大腸菌群數(shù)：每1000ml水樣中含有大腸菌群數(shù)的最近似數(shù)來(lái)表示。我國(guó)3個(gè)/1000ml）水中常見(jiàn)的病原微生物 炭疽桿菌、豬丹毒桿菌、沙門氏菌、大腸蒜苗、鼻疽桿菌、布氏桿菌、巴氏桿菌、鉤端螺旋體、口蹄疫病毒和豬瘟病毒等。 被病原微生物污染的水體，是傳染病發(fā)生和流行的重要傳播媒介。三 空氣中的微生物 一般認(rèn)為空氣中缺乏微生物生存的條件（營(yíng)養(yǎng)、干燥、陽(yáng)光照射），因而，空氣中存在的微生物是暫時(shí)的。但一些抵抗力強(qiáng)的芽孢、真菌孢子卻能在空氣中存活很長(zhǎng)時(shí)間。 空氣中微生物主要來(lái)自土壤飛揚(yáng)的灰塵、水面吹起的小液滴及人和動(dòng)物

4、體表的干燥的脫落物、糞尿等排泄物和呼吸所帶出的排泄物等。這些有微生物吸附的塵埃和小液滴隨氣流在空氣中傳播。 空氣中微生物的數(shù)量直接取決于空氣中塵埃和地面微生物的多少。大工業(yè)城市上空、養(yǎng)殖場(chǎng)、醫(yī)院等地段的上空微生物最多，鄉(xiāng)村次之，森林、草地、田野上空比較清潔，海洋、高山以及冰雪覆蓋的地面上空，微生物量就更稀少了。 室內(nèi)空氣的微生物量一般比室外要多，特別是公共場(chǎng)所，如電影院、學(xué)校等每立方米空氣常含有二萬(wàn)個(gè)以上細(xì)菌。宿舍空氣中的含微生物量比一般房間要高。 空氣中含有的微生物種類主要為真菌的孢子、細(xì)菌的芽胞和某些耐干燥的球菌，如葡萄球菌。在病人、病畜附近，傳染源排出的病原體也散布在空氣中，特別是一些呼

5、吸道傳染病。例如，某地正流行流行性感冒，則該地空氣中就含有許多流感病毒，通過(guò)空氣飛沫傳播，該病可以很快在易感的人群中流行開(kāi)來(lái)。 特別是在陰暗角落，有些耐干燥病菌可以長(zhǎng)久存在。如結(jié)核桿菌在塵埃上，9個(gè)月還有感染力。像這樣的病菌就比較危險(xiǎn)，因此，如有條件，要經(jīng)常開(kāi)窗通氣，并經(jīng)常消毒以保持空氣的新鮮和潔凈。 動(dòng)物的皮膚和粘膜組織正常分泌許多抗菌的物質(zhì)，如唾液中的溶菌酶，表皮分泌的乳酸，皮脂腺分泌的皮脂，胃分泌的胃酸，肝臟分泌的膽汁等等，這些東西在很大程度上都對(duì)微生物有殺滅和清除作用，對(duì)微生物附植定居都極為不利。而上述這些只是動(dòng)物體最初級(jí)的防御功能，事實(shí)上，在動(dòng)物體中還有專門的免疫系統(tǒng)。四 正常動(dòng)物體

6、的微生物 微生物要在動(dòng)物體內(nèi)外定植下來(lái)，卻需要有動(dòng)物體與微生物間的相互適應(yīng)過(guò)程及微生物種群間相互適應(yīng)的過(guò)程。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的適應(yīng)過(guò)程，某些微生物與動(dòng)物體之間形成了一種相互依賴，互利互惠的共生關(guān)系。人和動(dòng)物離開(kāi)這些微生物反而生長(zhǎng)不良，或患病不斷，這在無(wú)菌動(dòng)物的培育中得到證明。 存在于動(dòng)物體與外界相通的部位，在正常情況下，對(duì)機(jī)體無(wú)害。 補(bǔ)充：保持消化道微生物正常菌群的重要性： 維持家畜的正常消化代謝，維持器官的正常生理機(jī)能。動(dòng)物與有益微生物之間、各菌群之間形成一種相互依賴、互利共生、動(dòng)態(tài)平衡的關(guān)系。（一）正常菌群： 1、營(yíng)養(yǎng)作用：合成動(dòng)物必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（如長(zhǎng)期口服抗生素，引起菌群失調(diào)，反芻動(dòng)物采食含糖、

7、蛋白質(zhì)過(guò)多的飼料，使瘤胃正常微生物區(qū)系改變，導(dǎo)致前胃疾?。?。 2、免疫保護(hù)作用：刺激動(dòng)物產(chǎn)生免疫抗體。保護(hù)腸壁。 3、生物拮抗作用：腸道正常菌群家族對(duì)外來(lái)異種細(xì)菌有抑制和抵抗、殺滅作用。 微生物對(duì)動(dòng)物可以說(shuō)一手拿著橄欖枝，一手托著潘多拉魔盒，既可以帶來(lái)和平，也可以降臨災(zāi)禍。這全看動(dòng)物體如何與微生物相處了。 1、動(dòng)物體表的微生物：球菌類、桿菌類，患傳染病動(dòng)物的體表往往有該病原體存在。 2、消化道的微生物： 口腔：鏈球菌是口腔的優(yōu)勢(shì)菌群，其次是葡萄球菌，乳酸桿菌、棒狀桿菌、螺旋體。 胃腸道：是微生物區(qū)系組成最復(fù)雜的場(chǎng)所。 小腸（十二指腸）：菌群數(shù)急居減少，只有大腸桿菌、腸球菌、和芽孢桿菌等。（二

8、）正常動(dòng)物體的微生物（二）正常動(dòng)物體的微生物 3、其它器官系統(tǒng)中的微生物：、其它器官系統(tǒng)中的微生物： 呼吸道：葡萄球菌、鏈球菌、巴氏桿菌和肺炎球菌等，葡萄球菌、鏈球菌、巴氏桿菌和肺炎球菌等，一般稱為常在菌。一般稱為常在菌。 泌尿道泌尿道（下尿道、陰道）：葡萄球菌、棒狀桿菌、鏈球（下尿道、陰道）：葡萄球菌、棒狀桿菌、鏈球菌、大腸桿菌、抗酸桿菌。菌、大腸桿菌、抗酸桿菌。附：無(wú)菌動(dòng)物和無(wú)特定病原體動(dòng)物附：無(wú)菌動(dòng)物和無(wú)特定病原體動(dòng)物 1無(wú)菌動(dòng)物：GF，用無(wú)菌操作從母體取出未接觸微生物的健康胎兒，專門在室內(nèi)無(wú)微生物的環(huán)境中養(yǎng)育而成。GF動(dòng)物的體表和體內(nèi)不含任何微生物。 2、無(wú)特定病原體動(dòng)物：SPF，含有

9、特定病原體以外的一般微生物，而不含特定種類的微生物的動(dòng)物。第二節(jié)第二節(jié) 外界環(huán)境因素對(duì)微生物的影響外界環(huán)境因素對(duì)微生物的影響控制有害控制有害菌的措施菌的措施滅菌法滅菌法抑制法抑制法消毒：部分殺滅（僅殺滅病原菌）消毒：部分殺滅（僅殺滅病原菌）防腐：抑制霉菌腐敗微生物防腐：抑制霉菌腐敗微生物滅菌：徹底殺滅（一切微生物菌落）滅菌：徹底殺滅（一切微生物菌落）化療：抑制寄主體內(nèi)的病原菌化療：抑制寄主體內(nèi)的病原菌幾個(gè)基本概念無(wú)菌：無(wú)菌：環(huán)境或物品中沒(méi)有活的微生物存在的狀態(tài)。環(huán)境或物品中沒(méi)有活的微生物存在的狀態(tài)。無(wú)菌操作：無(wú)菌操作：在無(wú)菌環(huán)境狀態(tài)下進(jìn)行各種醫(yī)療手術(shù)或微生在無(wú)菌環(huán)境狀態(tài)下進(jìn)行各種醫(yī)療手術(shù)或微生

10、物接種操作。物接種操作。滅菌：采用強(qiáng)烈的理化因素使任何物體內(nèi)外部的一切微生物永遠(yuǎn)喪失其生長(zhǎng)繁殖能力的措施。 消毒：采用較溫和的理化因素，僅殺死物體表面或內(nèi)部一部分對(duì)機(jī)體或動(dòng)、植物有害的病原菌。而對(duì)被消毒的對(duì)象基本無(wú)害的措施。 防腐：利用某種理化因素完全抑制霉腐微生物的生長(zhǎng)繁殖，即通過(guò)制菌作用防止食品、生物制品等對(duì)象發(fā)生霉腐的措施。 化療：利用具有高度毒力而對(duì)宿主基本無(wú)毒的化學(xué)物質(zhì)來(lái)抑制宿主體內(nèi)病原微生物的生長(zhǎng)繁殖，借以達(dá)到治療該宿主傳染病的一種措施。一 物理因素對(duì)微生物的影響 高溫滅菌（重點(diǎn)學(xué)習(xí)） 低溫抑菌 輻射與紫外線 干燥和滲透壓 過(guò)濾除菌 超聲波（一）高溫對(duì)微生物的影響（高溫滅菌）（高溫

11、滅菌）高溫滅菌干熱滅干熱滅菌法菌法濕熱滅濕熱滅菌法菌法熱空氣滅菌法熱空氣滅菌法火焰滅菌法火焰滅菌法煮沸消毒法煮沸消毒法流通蒸汽滅菌法流通蒸汽滅菌法巴氏消毒法巴氏消毒法連續(xù)加壓滅菌法連續(xù)加壓滅菌法濕熱滅菌比干熱滅菌效果好濕熱滅菌比干熱滅菌效果好微生物在某一特定溫度下長(zhǎng)期生長(zhǎng)，形成了對(duì)某一溫度條件微生物在某一特定溫度下長(zhǎng)期生長(zhǎng)，形成了對(duì)某一溫度條件的適應(yīng)性，根據(jù)這一特性，將其分嗜冷菌、嗜溫菌、嗜熱菌。的適應(yīng)性，根據(jù)這一特性，將其分嗜冷菌、嗜溫菌、嗜熱菌。間歇滅菌法間歇滅菌法火焰滅菌法：此法滅菌徹底，迅速簡(jiǎn)便，但使用范圍有限。常用于接種工具、污染物品以及實(shí)驗(yàn)動(dòng)物尸體等廢棄物的處理。 熱空氣滅菌法：主

12、要在干燥箱中利用熱空氣進(jìn)行滅菌，通常在160攝氏度處理12h便可達(dá)到滅菌目的。如果被處理物傳熱性差、體積較大或堆積過(guò)擠時(shí)，需適當(dāng)延長(zhǎng)時(shí)間。此法只適用于玻璃器冂、金屬用具等耐熱物品的滅菌。其優(yōu)點(diǎn)是可保持物品干燥。熱空氣干燥箱 濕熱滅菌法：濕熱的穿透力強(qiáng)。殺滅微生物速度快，比干熱滅菌的效果好。 煮沸法：煮沸10-20分鐘可殺滅絕大多數(shù)細(xì)菌的繁殖體，水中加入2-5%石碳酸，能增強(qiáng)殺菌力。水中加入1%碳酸鈉，增強(qiáng)殺菌力。同時(shí)減緩金屬氧化，防銹作用。如刀、剪、注射器、針頭的消毒。間歇滅菌法：經(jīng)第一次流通蒸汽滅菌后的物品放于室溫或37度溫箱過(guò)夜，使芽孢發(fā)育成繁殖體，再用同樣的方法進(jìn)行滅菌，如此連續(xù)3次，即

13、可保證殺滅全部細(xì)菌的芽孢。這種滅菌法，用于不耐高溫的某些培養(yǎng)基的滅菌。 巴氏消毒法：是利用不太高的溫度殺死食品中的病原菌或一般雜菌，同時(shí)又不致嚴(yán)重?fù)p害其質(zhì)量的消毒方法。用于牛奶、酒類、如加溫63度消毒牛奶30分鐘或72度、20分鐘。8590度10秒。殺死非芽孢的病原菌。超高溫巴氏滅菌法，為132度12秒。巴氏消毒設(shè)備高壓蒸汽滅菌法 用高壓蒸汽滅菌器進(jìn)行。在密閉的條件下加熱，產(chǎn)生蒸汽不外溢，器內(nèi)壓力持續(xù)增高，溫度也升高，殺菌力增強(qiáng)，溫度121.3度，2030分鐘，壓力0.105MP，凡是耐高溫，不怕潮濕的物品。如外科手術(shù)器械，生理鹽水，玻璃器皿、普通培養(yǎng)皿等。 高壓蒸汽滅菌法是濕熱滅菌中最好的方

14、法，通常在1。05kg/cm2的壓力下面（121度）處理1530分鐘。 要排冷，否則會(huì)形成假壓，雖然壓力指針數(shù)達(dá)到要求，溫度卻達(dá)不到相應(yīng)的高度，而影響滅菌效果。壓力表壓力表安全閥安全閥木柄提手木柄提手放氣閥放氣閥放氣軟管放氣軟管鍋蓋鍋蓋緊固螺栓緊固螺栓罐體罐體采用微電腦智能化全自動(dòng)控制，控制滅菌壓力，溫度，時(shí)間；超溫自動(dòng)采用微電腦智能化全自動(dòng)控制，控制滅菌壓力，溫度，時(shí)間；超溫自動(dòng)保護(hù)置：超過(guò)設(shè)定溫度，自動(dòng)切斷加熱電源。滅菌結(jié)束發(fā)出結(jié)束信號(hào)；保護(hù)置：超過(guò)設(shè)定溫度，自動(dòng)切斷加熱電源。滅菌結(jié)束發(fā)出結(jié)束信號(hào)；升溫、滅菌、排汽、干燥過(guò)程自動(dòng)控制，無(wú)須人工監(jiān)管。升溫、滅菌、排汽、干燥過(guò)程自動(dòng)控制，無(wú)須人

15、工監(jiān)管。 低溫對(duì)微生物的影響 大多數(shù)微生物對(duì)低溫具有很強(qiáng)的抵抗力，低溫時(shí)，微生物代謝減弱，但可以存活，用來(lái)保存菌種、毒株。（但少數(shù)發(fā)巴氏桿菌、腦膜炎雙球菌對(duì)低溫敏感）一般細(xì)菌保存在04度。有些細(xì)菌和病毒保存于-20-70度，最好-196度液氮中保存。 冷凍干燥是保存菌種、疫苗、藥物等的良好方法。低溫迅速冷凍，抽出空氣，水分升華而干燥，可長(zhǎng)期保存不失去活性。 但如反復(fù)凍融有很大的破壞力保存菌種應(yīng)特別注意。 （二）干燥（二）干燥 不同種類的微生物對(duì)于干燥的抵抗力差異很大，如巴氏桿菌、鼻疽桿菌能存活幾天。結(jié)核分枝桿菌90D。炭疽桿菌、破傷風(fēng)梭菌的芽孢在干燥條件下可存活幾年以上。 微生物對(duì)干燥抵抗力強(qiáng)

16、。但在干燥條件下不能繁殖。故食物、飼料常用干燥法保存。高濃度鹽溶液或濃糖溶液保存食品，奪取菌體水分，抑菌的目的。(三) 滲透壓的影響 生存條件:對(duì)滲透壓有一定的適應(yīng)范圍. 滲透壓過(guò)高過(guò)低會(huì)產(chǎn)生致命的影響。 防腐措施中就有專門形成高滲透壓的條件。 (四)日光與紫外線 日光照射下，許多微生物經(jīng)12小時(shí)能滅活。炭疽桿菌的芽孢在日光下經(jīng)20小時(shí)死亡。日光殺菌的主要成分是紫外線（X射線、R射線） 紫外線：機(jī)理 殺菌作用和誘發(fā)變異。紫外線的穿透力弱，即使是很薄的玻片也不能通過(guò)，故作用僅限于照射物體的表面。紫外線燈的消毒效果與照射時(shí)間、距離、強(qiáng)度有關(guān)。一般燈管離地面約2米，照射12小時(shí)。 （五）超聲波的影響

17、 1、強(qiáng)烈微波震蕩而破壞菌體 2、氧化殺菌 3、產(chǎn)生熱效應(yīng) 4、空腔化作用壓力使細(xì)菌崩解紫外線消毒燈（六）過(guò)濾除菌 是用濾膜或?yàn)V器除去液體中微生物的方法。孔徑一般為0.22微米的微孔濾器。主要用于一些不耐高溫滅菌的血清、毒素等物質(zhì)的除菌。 許多化學(xué)物質(zhì)能抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)或?qū)⑵錃⑺??；瘜W(xué)物質(zhì)已被應(yīng)用于消毒、防腐。 消毒劑：能殺死致病性微生物的化學(xué)藥劑稱為 消毒劑，防腐劑與消毒劑之間并無(wú)嚴(yán)格的界限。消毒劑在低濃度時(shí)能抑菌（防腐）。防腐劑在高濃度時(shí)也能殺菌。二 化學(xué)因素對(duì)微生物的影響 1、使細(xì)菌蛋白質(zhì)變性、凝固、水解。如酸堿能使蛋白質(zhì)沉淀，乙醇使蛋白質(zhì)變性、凝固。 2、破壞細(xì)菌的酶系統(tǒng)，高錳酸鉀、過(guò)氧

18、化氫、碘酊破壞細(xì)菌的酶（可與菌體酶蛋白中的-SH結(jié)合，形成二硫鍵）。 3、改變細(xì)菌細(xì)胞壁或胞漿膜的通透性：新潔爾滅等表面活性劑能損傷細(xì)菌的胞壁及胞膜。使細(xì)菌胞膜內(nèi)成分外漏，使細(xì)菌死亡。（一） 消毒劑的消毒原理（二）影響化學(xué)消毒劑作用的因素 消毒劑的濃度與作用時(shí)間 微生物的種類與數(shù)量 溫度與酸堿度的影響 環(huán)境中有機(jī)物的存在 消毒劑的相互拮抗作用（三）常用消毒劑的種類 酸類：乳酸、醋酸 堿類：石灰、燒堿等 重金屬：硫柳汞、硝酸銀 氧化劑：高錳酸鉀、雙氧水、過(guò)氧乙酸 鹵族元素：漂白粉、碘酊、 酚類：石炭酸、來(lái)蘇兒 醇類：酒精 醛類：福爾馬林 染料：龍膽紫 表面活性劑：新潔爾滅、消毒凈、洗必太 膽汁與膽酸鹽 三 生物因素對(duì)微生物的影響 1、抗生素：是某些微生物在代謝過(guò)程中產(chǎn)生的一種化學(xué)物質(zhì)，能抑制或殺滅某些微生物。分為廣譜和窄譜兩種。 2、細(xì)菌素：是某些細(xì)菌產(chǎn)生的一種抗菌性物質(zhì)。其殺菌范圍教窄，有一定特異性，只能作用于同種菌株的細(xì)菌以及與它