2022年醫(yī)學(xué)專題-第九章-細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖與培養(yǎng)

劉瀟第九章細(xì)菌的生長(zhǎng)(shēngzhǎng)繁殖與培養(yǎng)病原(bìngyuán)生物與免疫學(xué)高職高專護(hù)理(hùlǐ)第一頁，共四十六頁。2022/11/13學(xué)習(xí)(xuéxí)目標(biāo)掌握(zhǎngwò)細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的條件、繁殖方式及速度；熟悉細(xì)菌在培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)現(xiàn)象及意義；熟悉細(xì)菌的代謝產(chǎn)物及意義。第二頁，共四十六頁。細(xì)菌(xìjūn)是一大類具有獨(dú)立生命活動(dòng)的單細(xì)胞微生物，能從外界環(huán)境中攝取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，合成自身細(xì)胞成分并獲得能量，同時(shí)不斷排出廢物，完成新陳代謝，得以生長(zhǎng)繁殖。細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖與環(huán)境條件密切相關(guān)，條件適宜時(shí)，細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖及代謝旺盛，改變條件時(shí)可使細(xì)菌生命活動(dòng)受到抑制或使細(xì)菌死亡。前言(qiányán)第三頁，共四十六頁。占細(xì)胞(xìbāo)總重量80%蛋白質(zhì)、糖類(tánɡlèi)、脂類、無機(jī)鹽等；15-20%肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸、D型氨基酸、脂多糖二氨基(ānjī)庚二酸、吡啶二羧酸、2-酮基-3-脫氧辛酸水：固體成分：特有成分：第一節(jié)細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖一、細(xì)菌的化學(xué)組成第四頁，共四十六頁。（一）營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)水:參與營(yíng)養(yǎng)的吸收與代謝。碳源:

co2、碳酸鹽、糖、脂肪氮源:

有機(jī)氮、無機(jī)氮、游離氮無機(jī)鹽:

K、Ca、Na、Mg、S、P、Fe等生長(zhǎng)因子(growthfactor)：

某些細(xì)菌(xìjūn)生長(zhǎng)所必需而又不能自身合成，必須由外界提供的有機(jī)化合物。種類：B族維生素——硫胺素、核黃素、生物素、泛酸某些必須氨基酸、嘌呤、嘧啶、膽堿Ⅴ因子、Ⅹ因子二、細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖(fánzhí)的條件第五頁，共四十六頁。（二）酸堿度（三）溫度(wēndù)

大多數(shù)病原菌：37℃（四）氣體

①O2：專性需氧菌：有氧條件，如結(jié)核分枝桿菌專性厭氧菌：無氧條件，如破傷風(fēng)梭菌

兼性厭氧菌：有氧或無氧，多數(shù)致病菌屬于此類

二、細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖(fánzhí)的條件大多數(shù)病原菌：pH7.2～pH7.6霍亂弧菌:

pH8.4～pH9.2結(jié)核(jiéhé)分枝桿菌:

pH6.5～pH6.8

第六頁，共四十六頁。（一）細(xì)菌個(gè)體(gètǐ)的生長(zhǎng)繁殖方式：無性(wúxìnɡ)二分裂速度：20～30分鐘/代

三、細(xì)菌生長(zhǎng)(shēngzhǎng)繁殖的規(guī)律第七頁，共四十六頁。（二）細(xì)菌群體(qúntǐ)的生長(zhǎng)繁殖細(xì)菌生長(zhǎng)(shēngzhǎng)曲線小時(shí)(xiǎoshí)細(xì)菌數(shù)目的對(duì)數(shù)第八頁，共四十六頁。遲緩期(lagphase)

最初培養(yǎng)1-4小時(shí)，菌體不分裂，但菌體增大、代謝活躍

對(duì)數(shù)期(logarithmicphase)

一般持續(xù)6-8小時(shí)。活菌數(shù)目呈對(duì)數(shù)直線上升。

細(xì)菌(xìjūn)形態(tài)、染色、生理活性典型，對(duì)外界環(huán)境敏感

穩(wěn)定期(stationaryphase)

細(xì)菌繁殖數(shù)與死亡數(shù)接近。

細(xì)菌形態(tài)、染色、生理活性改變，產(chǎn)生外毒素、抗生素、芽孢

衰退期(declinephase)

死亡數(shù)超過活菌數(shù)。細(xì)菌變長(zhǎng)、腫脹、畸形、自溶細(xì)菌生長(zhǎng)(shēngzhǎng)曲線特點(diǎn)第九頁，共四十六頁。四、細(xì)菌的代謝(dàixiè)產(chǎn)物及意義（一）根據(jù)細(xì)菌具有不同的酶，對(duì)糖、蛋白質(zhì)分解能力及分解后產(chǎn)生的產(chǎn)物不同用生化方法(fāngfǎ)來鑒定細(xì)菌稱：細(xì)菌的生化(shēnɡhuà)反應(yīng)第十頁，共四十六頁。甲基紅試驗(yàn)(shìyàn)（methylredtest，MR）機(jī)理(jīlǐ)：大腸桿菌(dàchánɡɡǎnjūn)產(chǎn)氣桿菌葡萄糖乳糖PH＜4.5PH＞5.4甲基紅指示劑呈紅色甲基紅指示劑呈桔黃色甲基紅試驗(yàn)陽性甲基紅試驗(yàn)陰性丙酮酸中性產(chǎn)物脫羧丙酮酸第十一頁，共四十六頁。

利用分解代謝的產(chǎn)物和能量，合成(héchéng)新的物質(zhì)合成(héchéng)產(chǎn)物毒素和侵襲性酶熱原質(zhì)(yuánzhì)色素抗生素細(xì)菌素維生素

（二）合成代謝產(chǎn)物及醫(yī)學(xué)意義（重點(diǎn)）第十二頁，共四十六頁。毒素和侵襲(qīnxí)性酶主要的致病物質(zhì)，包括外毒素、內(nèi)毒素、侵襲性酶熱原質(zhì)

細(xì)菌合成的，使機(jī)體發(fā)熱的物質(zhì)耐高溫，需蒸餾、吸附才可去除（二）合成代謝產(chǎn)物及醫(yī)學(xué)(yīxué)意義（重點(diǎn)）色素兩種：脂溶性、水溶性鑒定細(xì)菌(xìjūn)，如金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌第十三頁，共四十六頁?？股啬承┘?xì)菌、真菌、放線菌產(chǎn)生的能抑制和殺滅其它他微生物和腫瘤細(xì)胞的物質(zhì)(wùzhì)。如青霉素、鏈霉素等。功能：抗菌譜廣，廣泛用于治療細(xì)菌感染性疾病和腫瘤。維生素

營(yíng)養(yǎng)機(jī)體，可供人體吸收利用。如大腸埃希菌合成的維生素B，K，供人體吸收利用。（二）合成代謝(dàixiè)產(chǎn)物及醫(yī)學(xué)意義（重點(diǎn)）第十四頁，共四十六頁。第二節(jié)細(xì)菌的人工(réngōng)培養(yǎng)一、培養(yǎng)基(culturemedium)人工(réngōng)配制適合于細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)“滅菌(mièjūn)”第十五頁，共四十六頁。按照物理狀態(tài)(zhuàngtài)分類：液體(yètǐ)培養(yǎng)基固體(gùtǐ)培養(yǎng)基半固體培養(yǎng)基2-3%瓊脂0.3-0.5%瓊脂第十六頁，共四十六頁。二、細(xì)菌(xìjūn)在培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)現(xiàn)象（一）細(xì)菌在液體培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)(shēngzhǎng)現(xiàn)象（重點(diǎn)）沉淀(chéndiàn)生長(zhǎng)混濁生長(zhǎng)菌膜生長(zhǎng)（大多數(shù)）（鏈狀菌）（專性需氧菌）第十七頁，共四十六頁。（二）細(xì)菌在固體(gùtǐ)培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)現(xiàn)象菌落(colony)：細(xì)菌在固體培養(yǎng)基上出現(xiàn)(chūxiàn)由單個(gè)細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖形成的肉眼可見的細(xì)菌集團(tuán)意義：鑒別細(xì)菌、分離細(xì)菌菌苔(mossy)：多個(gè)菌落融合形成的細(xì)菌集團(tuán)第十八頁，共四十六頁。三、人工培養(yǎng)(péiyǎng)細(xì)菌的實(shí)際意義1.感染性疾病(jíbìng)的診斷和防治標(biāo)本(biāoběn)增菌培養(yǎng)分離培養(yǎng)純培養(yǎng)生化鑒定顯微鏡觀察染色初步診斷確定診斷診斷第十九頁，共四十六頁。標(biāo)本(biāoběn)青慶紅鏈紅青鏈慶密聚劃線(huáxiàn)接種培養(yǎng)(péiyǎng)藥浸紙片最敏感藥物治療第二十頁，共四十六頁。2.細(xì)菌(xìjūn)的鑒定與研究例如(lìrú)：嗜肺軍團(tuán)菌3.生物制品(shēnɡwùzhìpǐn)的制備結(jié)核桿菌（有毒）培養(yǎng)基（膽汁、甘油、馬鈴薯）卡介苗（BCG）接種13年230代第二十一頁，共四十六頁。第十章細(xì)菌的分布(fēnbù)與消毒滅菌劉瀟病原(bìngyuán)生物與免疫學(xué)高職高專護(hù)理(hùlǐ)第二十二頁，共四十六頁。學(xué)習(xí)(xuéxí)目標(biāo)掌握正常菌群、條件(tiáojiàn)致病菌及菌群失調(diào)、消毒、滅菌、無菌操作的概念；掌握常見的消毒、滅菌、無菌操作的方法；了解細(xì)菌的分布及防護(hù)原則。第二十三頁，共四十六頁。

針頭(zhēntóu)上的細(xì)菌模式圖抹布和砧板(zhēnbǎn)上的細(xì)菌模式圖細(xì)菌種類多，繁殖快，適應(yīng)環(huán)境的能力強(qiáng)，是自然界中分布最廣泛的一群微小生物。了解細(xì)菌的分布對(duì)醫(yī)學(xué)生加強(qiáng)無菌觀念(guānniàn)，嚴(yán)格無菌操作，預(yù)防醫(yī)院感染等具有重要意義。

前言第二十四頁，共四十六頁。一、細(xì)菌(xìjūn)在自然界中的分布1.土壤(tǔrǎng)中的細(xì)菌土壤是細(xì)菌生存的天然場(chǎng)所（因?yàn)橥寥乐杏兴?、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、空氣(kōngqì)、一定的PH環(huán)境和溫度）。自然界中，以土壤的含菌量（種類）最多，土壤素有“天然培養(yǎng)基”之稱。土壤中的細(xì)菌多數(shù)為非病原菌，它們?cè)谧匀唤绲奈镔|(zhì)循環(huán)中起著重要的作用，是動(dòng)植物與人類生存的必要條件之一。第一節(jié)細(xì)菌的分布第二十五頁，共四十六頁。使人致病的主要為球菌和芽胞桿菌，如炭疽桿菌、破傷風(fēng)桿菌、氣性(qìxing)壞疽可長(zhǎng)期存活。所以，當(dāng)人體創(chuàng)傷處污染泥土?xí)r，要嚴(yán)防破傷風(fēng)和氣性壞疽感染。土壤(tǔrǎng)中的病原菌從哪里來？土壤中僅有少數(shù)病原菌，它們(tāmen)來自人和動(dòng)物體（糞、尿、痰、尸體等），多數(shù)病菌在土壤中很能容易死亡。第二十六頁，共四十六頁。2.水中的細(xì)菌(xìjūn)土壤、空氣、動(dòng)植物尸體、人和動(dòng)物的排瀉物、工業(yè)及生活污水。通過水體傳播(chuánbō)的病原微生物主要有沙門氏菌屬、志賀氏菌屬、霍亂弧菌等?？梢鹣到y(tǒng)傳染病，甚至爆發(fā)流行。因此，做好水的衛(wèi)生學(xué)檢查對(duì)預(yù)防疾病至關(guān)重要。一、細(xì)菌(xìjūn)在自然界中的分布第二十七頁，共四十六頁。3.空氣(kōngqì)中的細(xì)菌空氣中缺乏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與水分，且受日光照射，細(xì)菌不易繁殖。但由于人群和各種動(dòng)物的呼吸道及口腔中的細(xì)菌可隨唾液、飛沫散布到空氣中，極易造成疾病的傳播。細(xì)菌可隨塵埃漂浮在空氣中，尤其在人口密集的公共場(chǎng)所或醫(yī)院(yīyuàn)，空氣中細(xì)菌種類和數(shù)量顯著增多。一、細(xì)菌(xìjūn)在自然界中的分布第二十八頁，共四十六頁。常見的病原菌如金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌、鏈球菌、結(jié)核分枝桿菌、白喉棒狀桿菌及腦膜炎奈瑟菌等，可引起傷口或呼吸道感染?？諝庵械姆侵虏【?，?？稍斐缮镏破?、藥物制劑及培養(yǎng)基的污染。因此，醫(yī)院(yīyuàn)的手術(shù)室、病房、制劑室、實(shí)驗(yàn)室等要經(jīng)常進(jìn)行空氣消毒，并嚴(yán)格按照有關(guān)制度和無菌技術(shù)進(jìn)行醫(yī)療操作，以防止疾病的傳播及醫(yī)院感染。你知道(zhīdào)嗎？第二十九頁，共四十六頁。正常人體的體表以及與外界相通的腔道（如口腔、鼻咽腔、腸道、泌尿生殖道等黏膜）表面存在著一定數(shù)量和不同種類的細(xì)菌，這些通常對(duì)人體無害甚至(shènzhì)有益的細(xì)菌，稱為正常菌群（normalflora）。二、人體(réntǐ)正常菌群及分布（一）正常(zhèngcháng)菌群第三十頁，共四十六頁。生物拮抗作用：即對(duì)病原菌的拮抗作用，如大腸菌素可抑制痢疾桿菌生長(zhǎng)；唾液鏈球菌產(chǎn)生的H2O2抑制腦膜炎球菌生長(zhǎng)。

營(yíng)養(yǎng)作用：大腸桿菌及乳鏈球菌能合成VitB1、B12、泛酸、葉酸及VitC、K等，供機(jī)體(jītǐ)利用；雙岐桿菌產(chǎn)酸造成酸性環(huán)境可促進(jìn)對(duì)VitD、Ca、Fe的吸收。免疫作用：微生物具有免疫原性、促分裂和佐劑的作用，可剌激機(jī)體免疫系統(tǒng)發(fā)育和成熟。正常菌群的生理(shēnglǐ)意義第三十一頁，共四十六頁。正常菌群與人體間的平衡狀態(tài)，在某種特定條件下被打破(dǎpò)，使原來不致病的正常菌群也能引起疾病，這些能引起疾病的微生物稱為條件致病菌或機(jī)會(huì)致病菌。

（二）條件(tiáojiàn)致病菌二、人體(réntǐ)正常菌群及分布第三十二頁，共四十六頁。①機(jī)體免疫機(jī)能低下：如大面積燒傷，過度疲勞，受涼，長(zhǎng)期(chángqī)患消耗性疾病。②正常菌群寄居部位發(fā)生變遷：如外傷，手術(shù)，留置導(dǎo)尿管等使大腸桿菌進(jìn)入腹腔、泌尿道或血液等。③不適當(dāng)?shù)目咕厮幬镏委煂?dǎo)致菌群失調(diào)：如長(zhǎng)期或?yàn)E用抗菌素治療。條件(tiáojiàn)致病菌致病的特定條件(tiáojiàn)

第三十三頁，共四十六頁。菌群失調(diào)：指機(jī)體、菌群、環(huán)境三者之間的動(dòng)態(tài)平衡發(fā)生改變，導(dǎo)至體內(nèi)正常菌群中各種細(xì)菌的數(shù)量和比例發(fā)生大幅度的變化，生態(tài)體系表現(xiàn)出的不平衡狀態(tài)(zhuàngtài)。菌群失調(diào)癥：指嚴(yán)重的菌群失調(diào)使機(jī)體發(fā)生功能紊亂表現(xiàn)出明顯臨床癥狀者。菌群失調(diào)癥又叫菌群交替癥（二次感染）。菌群失調(diào)經(jīng)常發(fā)生而菌群失調(diào)癥則少見?；级馗腥镜臋C(jī)體抵抗力很弱，細(xì)菌對(duì)抗菌素藥物不敏感，治療難度大，應(yīng)嚴(yán)加預(yù)防，避免發(fā)生。菌群失調(diào)及菌群失調(diào)癥第三十四頁，共四十六頁。

消毒（disinfection）：殺死物體上病原微生物的方法，但不一定殺死細(xì)菌芽胞。滅菌（sterilization）：殺死物體上包括芽胞在內(nèi)的所有病原性和非病原性微生物的方法。防腐（antisepsis）：防止或抑制細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖(fánzhí)的方法，細(xì)菌一般不死亡。

無菌（asepsis）：不含活菌的意思。防止微生物進(jìn)入機(jī)體或物體的操作方法，稱為無菌操作或無菌技術(shù)。進(jìn)行微生物實(shí)驗(yàn)、外科手術(shù)及醫(yī)療技術(shù)操作等過程，均需進(jìn)行嚴(yán)格的無菌操作。

第二節(jié)消毒(xiāodú)滅菌第三十五頁，共四十六頁。

熱力滅菌法分干熱滅菌和濕熱滅菌兩大類。在同一溫度下，后者效力比前者為大，這是因?yàn)椋海?）濕熱的穿透力比干熱大；

（2）濕熱中細(xì)菌菌體蛋白較易凝固；（3）濕熱的蒸汽有潛熱存在。水由氣態(tài)(qìtài)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)釋放出的潛熱，可迅速提高被滅菌物體的溫度。一、物理消毒滅菌(mièjūn)法（重點(diǎn)）（一）熱力(rèlì)滅菌法第三十六頁，共四十六頁。1、濕熱(shīrè)滅菌法高壓蒸氣滅菌法：一種最常用、最有效的滅菌方法(fāngfǎ)。利用密閉的容器加熱產(chǎn)生的蒸汽滅菌，通常103.4kPa（1.05kg/cm2）的蒸汽壓力下，容器內(nèi)溫度可達(dá)121.3℃，維持15～30分鐘，即可達(dá)到滅菌的目的。凡耐高溫、耐潮濕的物品，如手術(shù)器械、敷料和一般培養(yǎng)基等，均可用此法滅菌。煮沸法：水溫100℃經(jīng)5分鐘可殺死細(xì)菌繁殖體，常用于食具、刀剪、注射器等的消毒，細(xì)菌芽胞需煮沸1～2小時(shí)才被殺滅。水中加入2%碳酸氫鈉，可使沸點(diǎn)達(dá)105℃，既可促進(jìn)殺滅芽胞，又能防止金屬器械生銹。（一）熱力(rèlì)滅菌法第三十七頁，共四十六頁。第三十八頁，共四十六頁。流通蒸氣法：利用蒸籠或阿諾蒸鍋進(jìn)行消毒。流通蒸汽法溫度不超過100℃，經(jīng)15～30分鐘可殺死細(xì)菌繁殖體；把流通蒸汽加熱的物品放置(fàngzhì)37℃溫箱過夜，促使芽胞發(fā)育成繁殖體，次日再經(jīng)流通蒸汽加熱，如此重復(fù)3次，可達(dá)到滅菌的目的，稱為間歇滅菌法，常用于不耐高溫的材料如培養(yǎng)基的滅菌。巴氏消毒法：用較低溫度殺滅液體中病原菌或特定微生物，而不影響其營(yíng)養(yǎng)成分及香味的消毒法，常用于牛奶、酒類的消毒。1、濕熱(shīrè)滅菌法（一）熱力(rèlì)滅菌法第三十九頁，共四十六頁。焚燒：直接點(diǎn)燃或在焚燒爐內(nèi)焚燒，是一種徹底的滅菌方法，但僅適用于廢棄物品或尸體等。燒灼：直接用火焰滅菌，適用于微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的接種環(huán)、試管口、瓶口等的滅菌（圖3-2）。干烤：用烤箱滅菌。一般加熱至160℃～170℃經(jīng)2小時(shí)。適用于高溫下不變質(zhì)、不蒸發(fā)(zhēngfā)的物品，如玻璃器皿、瓷器等。2、干熱(ɡànrè)滅菌法（一）熱力(rèlì)滅菌法第四十頁，共四十六頁。紫外線：紫外線的殺菌作用與其波長(zhǎng)有關(guān)，通常紫外線波長(zhǎng)為240～280nm時(shí)具有殺菌作用，其中(qízhōng)以260nm最強(qiáng)，這與細(xì)菌DNA吸收光譜范圍相一致。紫外線殺菌機(jī)理主要是作用于細(xì)菌DNA，干擾細(xì)菌DNA的復(fù)制與轉(zhuǎn)錄，導(dǎo)致細(xì)菌的死亡或變異。紫外線穿透力差，故只適用于空氣及不耐熱物品的表面消毒。電離輻射：高速電子、X射線和γ射線等在足夠劑量時(shí)，對(duì)各種細(xì)菌均有致死作用。其機(jī)制在于產(chǎn)生游離基，破壞細(xì)菌DNA。電離輻射常用于大量一次性醫(yī)用塑料制品的消毒。（二）紫外線與射線(shèxiàn)滅菌法第四十一頁，共四十六頁。濾過除菌：用物理阻留的方法(fāngfǎ)將液體或空氣中的細(xì)菌除去，以達(dá)到無菌的目的。所用的器具是濾菌器。主要用于一些不耐高溫滅菌的血清、細(xì)菌毒素、抗生素，以及空氣等的除菌。濾菌器的種類很多，目前常用的有濾膜濾菌器、石棉濾菌器（亦稱Seitz濾菌器）、玻璃濾菌器等。（三）濾過(lǜɡuò)除菌第四十二頁，共四十六頁?；瘜W(xué)消毒劑對(duì)細(xì)菌和人體細(xì)胞都有毒性作用，主要用于人體體表、醫(yī)療器械和周圍環(huán)境的消毒。常用消毒劑的作用機(jī)制：1.使菌體蛋白質(zhì)變性(biànx