微生物卫生学知识培训.ppt
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1、,微生物卫生学基础知识培训,2023/10/13,第一章总论微生物(microorganism,microbe)是一些肉眼看不见的微小生物的总称。包括属于原核类的细菌、放线菌、支原体、立克次氏体、衣原体和蓝细菌(过去称蓝藻或蓝绿藻),属于真核类的真菌(酵母菌和霉菌)、原生动物和显微藻类,以及属于非细胞类的病毒、类病毒和朊病毒等。,分类 三型八大类:真核细胞型微生物细胞核分化程度高,有核膜和核仁,细胞器完整。如真菌。原核细胞型微生物细胞核的分化较低,仅有原始核,无核膜、核仁。细胞器很不完善。DNA和RNA同时存在。这类微生物众多,有细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体。非细胞型微生物是
2、最小的一类微生物。无典型的细胞结构,只能在活细胞内生长繁殖。核酸类型为DNA或RNA。病毒属之。,微生物千姿百态,有些是腐败性的,即引起食品气味和组织结构发生不良变化。当然有些微生物是有益的,它们可用来生产如奶酪,面包,泡菜,啤酒和葡萄酒。微生物非常小,必须通过显微镜放大约1000 倍才能看到。比如中等大小的细菌,1000个叠加在一起只有句号那么大。,葡萄球菌,乳酸杆菌,芽孢杆菌,淡水中的螺旋菌,酵母菌,爱滋病病毒,SARS病毒是一类新发现的冠状病毒,禽流感病毒,微生物的特点种类多、分布广微生物在土壤中的数量最多,据统计,一克土壤中含有几千万到几百亿的微生物。,个体小、胃口大每毫克大肠杆菌细胞
3、的表面积比每毫克人细胞的表面积大30万倍左右;积极活动的大肠杆菌,每小时能消耗它体重2000倍的乳糖;微生物的食谱非常广泛,凡是动植物能利用的营养,微生物都能利用,大量的动植物不能利用的物质,甚至剧毒的物质,微生物照样可以利用。如大肠杆菌在合适条件下,每小时可以消耗相当于自身重量2000倍的糖,而人体则需要40年之久。,繁殖速、转化快微生物有惊人的繁殖速度,大多数微生物几十分钟内就可以繁殖一代,如细菌一般每2030分钟既可分裂一次;生产味精的谷氨酸短杆菌,从摇瓶培养扩大到50吨发酵罐的过程中,在52小时内细胞数目增加了32亿倍;乳酸菌每小时可产生为其体重100010000倍的乳酸;一种产朊假丝
4、酵母合成蛋白质的能力是大豆的100倍,比食用公牛强10000倍;,适应强、异变异多数细菌能耐0196的低温;在海洋深处的某些硫细菌可在250300的高温条件下正常生长;一些嗜盐细菌甚至能在饱和盐水中正常生活;产芽孢细菌和真菌孢子在干燥条件下能保藏几十年、几百年。由于微生物繁殖快,也可在短时间内产生大量变异的后代。正是由于这个特性,人们才能够按照自己的要求不断改良在生产上应用的微生物,如青霉素生产菌的发酵水平由每毫升20单位上升到近10万单位,利用变异和育种得到如此大幅度的产量提高。,第二章微生物的类群和形态结构,微生物种类繁多,人们研究得最多、也较深入的主要有细菌、放线菌、蓝细菌、枝原体、立克
5、次氏体、古菌、真菌、显微藻类、原生动物、病毒、类病毒和朊病毒等。,第一节细菌,细菌是一类细胞细而短、结构简单、细胞壁坚韧,以二等分裂方式繁殖的原核微生物,分布广泛。,一细菌的形态与结构,观察细菌常用光学显微镜,其大小用测微尺在显微镜下进行测量,以微米(m)为单位。不同种类的细菌大小不一,同一种细菌也因菌龄和环境因素的影响而有差异。细菌按其外形,主要有,球菌杆菌螺形菌,球菌,脑膜炎奈瑟菌,双球菌,杆菌的形态多样,分枝杆菌,双歧杆菌,杆菌,螺形菌,细菌的结构,基本结构:细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核,特殊结构:荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞,细菌的结构,芽孢,某些细菌到一定的发育阶段或当环境条件不适于细菌
6、繁殖时,会在细胞内形成一个圆形或椭圆形的,对不良环境条件具有高度抵抗力的休眠体,叫做芽孢;芽孢的形成能力是由这种菌的遗传特性所决定的;细菌中球菌不会产生芽孢;产生芽胞的都是革兰阳性菌。,芽孢对不良环境条件具有高度的抵抗力;枯草杆菌的芽孢用干燥的土壤保存,可以维持92年时间;枯草杆菌的营养细胞加热到100度,20分钟即可杀死;而芽孢要维持三小时才能杀死;自然界中抗热性最强的嗜热脂肪芽孢杆菌的芽孢需要在121度下12分钟才能杀死。,芽孢,芽胞的抵抗力强,可在自然界中存在多年,是重要的传染源。但芽胞并不直接引起疾病,只有发芽成为繁殖体后,才能迅速大量繁殖而致病。芽胞抵抗力强,故应以杀灭芽胞作为可靠的
7、灭菌指标。芽胞抵抗力强的原因:(1)芽胞含水量少,蛋白质受热后不易变性。(2)芽胞具有多层致密的厚膜,理化因素不易透入。(3)含有的DAP与钙结合的盐能提高芽胞中各种酶的稳定性。,芽孢,芽胞的结构,第二章 微生物的营养,微生物的营养要求微生物生长繁殖所需的营养物质主要有水、碳源、氮源、无机盐和生长因子等。,水:水是各种生物细胞必需的。水是良好的溶剂,微生物的新陈代谢过程中的一切生化反应都离不开水的作用。碳源:碳源是合成菌体成分的原料,也是微生物获取能量的主要来源。整体上看来,微生物可以利用的碳源范围极广,从大类上说,可以分为有机碳源和无机碳源两大类,凡必须利用有机碳源的微生物就是异养微生物,凡
8、能利用无机碳源的微生物就是自养微生物。糖类是最广泛利用的碳源。,第三章 微生物的生长和繁殖,微生物在适宜的环境条件下,不断地吸收营养物质,并按照自己的代谢方式进行代谢活动,如果同化作用大于异化作用,则细胞质的量不断增加,体积得以加大,于是表现为生长。简单地说,生长就是有机体的细胞组分与结构在量方面的增加。,一、细菌纯培养的群体生长规律,大多数细菌的繁殖速度都很快,大肠杆菌在适宜条件下,每20分钟左右便可分裂一次,如果始终保持这样的繁殖速度,一个细菌在48小时内,其子代群体将达到无法想象的数量。然而,实际情况并非如此。,图2:细菌生长的典型曲线(.延迟期,.对数期,.稳定期,.衰亡期),一微生物
9、在土壤中的分布:,土壤是微生物生活的最适环境。在土壤中分布着形形色色的微生物类群。土壤具有微生物生命活动所必需的一切营养物质和适宜的生活条件,土壤中的水分是一种浓度很稀的盐类溶液,其中含有各种有机和无机氮素及各种盐类、微量元素、维生素等,类似于常用的液体培养基。土壤大多是中性偏碱,适宜于大多数微生物生长,土壤中还含有气体,主要是CO2、O2和N2。大部分地区土壤温度的变化在0-30之间,并且在一年的大部分时间内其温度变化在10-25,为微生物的生长繁殖提供了有利条件。土壤中含有大量固形有机物和矿质元素,是微生物的营养库。,二微生物在水中的分布,水具有微生物生命活动适宜的温度、PH、氧气等。因此
10、,水中生长着众多的微生物类群,它们主要来源土壤、空气、动植物尸体、人和动物的排泻物、工业及生活污水。水中存在的微生物90%为革兰氏阴性菌,主要有弧菌、假单胞菌、黄杆菌等。鞘细菌及有柄附生细菌也常见于水体中。微生物在水体中表现为水平分布和垂直分布的规律。此外,相同水域的不同浓度微生物的含量及分布也不同。通过水体传播的病原微生物主要有沙门氏菌属、志贺氏菌属、霍乱弧菌等。因此,做好水的卫生学检查至关重要。,三微生物在空气中的分布,空气本身缺乏微生物生活所必需的营养物,日光对微生物也具有很强的杀菌作用,另外空气一般是干燥的,因此空气不是微生物生活的良好环境。空气中的微生物主要来源于带有微生物菌体及孢子
11、的灰尘,这类微生物大多数是腐生性的,还来源于人和动物,它们大多数是通过呼吸道排出的,其中也包含有病原微生物,悬浮在大气中。空气中微生物的分布随环境条件及微生物的抵抗力不同而呈现不同的分布规律。空气中存在较多的、存活时间较长的是各种真菌、放线菌的孢子及细菌芽胞。空气中微生物的数目决定于尘埃的总量。,正常人体常见的微生物在人的皮肤和与外界相通的粘膜腔道中,都有微生物的生长繁殖。这些存在于人体各部位的微生物,它们与宿主长期保持着共生与互生的关系,通常称它们为正常菌群或正常人体常居菌。在正常情况下,正常菌群的存在对人体是有益的。如大肠中大肠杆菌,可以合成核黄素、B12,、维生素K及多种氨基酸等人体不可
12、缺少的营养物质,还能干扰和抵抗其它病原微生物对宿主的侵入。但某些正常菌群,在人体抗力下降,或当一 些微生物异位侵入某些组织时,都可以引起人体疾病,这些细菌通常称条件致病菌。现将人体各部位存在的主要菌群分述如下。,四微生物在人体中的分布,人皮肤上的细菌体,。与个人卫生及环境情况有关。虽然人们经常清洁皮肤,但由于人类不断参加生产活动,频繁接触周围被污染的环境和物体,存在于皮肤深层(如毛囊、汗腺、皮脂腺)的微生物又不易除去,因而在人体排汗降温时,会不断向外排放细菌污染环境。,皮肤上微生物寄生示意图,皮肤菌丛,因此对于从事药品生产的人员来讲,特别是直接接触药品的部分,必须经常定时清除皮肤表面的微生物。
13、一般皮肤常见菌丛有金黄色和白色葡萄球菌、大肠杆菌、类白喉杆菌、八叠球菌、变形杆菌及真菌等。脸、颈部的皮肤,由于手的媒介常污染口鼻部的微生物。皮肤的脂肪和蜡质分泌物内,常有亲脂性酵母。而头皮及光洁无毛的皮肤上可能存在各种癣菌和霉菌。,杀灭物体上所有微生物的方法。,灭菌:,Sterilization,不存在活菌的意思。,无菌:,Asepsis,防止或抑制体外细菌生长繁殖的方法。,防腐:,Antisepsis,第七章消毒与灭菌,第一节概 述,在药品的生产工艺流程中,洁净厂房的净化,生产人员、操作场所的清洁卫生以及药品的最终处理等,均涉及到消毒与灭菌。现将有关内容详细介绍如下:消毒:采用物理或化学的方
14、法,清除或杀灭外环境(传播媒介)中的病原微生物或其它有害微生物。,对消毒意义的理解,有2点需要注意,其一是不必清除杀灭所有微生物,主要是针对病原微生物;其二消毒是相对的,不是绝对的,只要将微生物减少到无害化的程度。消毒剂:用于杀灭微生物的化学药物。如乙醇、新洁尔灭等。,第一节概 述,灭菌:用物理和化学的方法杀灭一切活的微生物(包括病原微生物和非病原微生物,繁殖型或芽胞型微生物),其概念是绝对的。然而,由于种种原因及遵照概率函数,一些微生物总是以有限的机会得以生存,因此灭菌的要求只是把微生物的存活概率减少到最低限度。据此,工业化生产的灭菌,允许将灭菌概率标准规定为10-6,即在100万个试验对象
15、中,可有1个以下的有菌生长,就可认为该批产品是无菌的。,灭菌剂:能杀灭一切微生物的药物。如过氧乙酸、甲醛等。根据上述定义,消毒与灭菌是两个不同的概念,消毒处理不一定能达到灭菌的程度,而灭菌则一定能达到消毒之目的。灭菌是最彻底的消毒。,第一节概 述,无菌:是指物体或任一介质中没有活的微生物的存在,即无论用何种方法,检不出活的微生物。无菌操作:指在操作中,采用或控制一定条件,尽量避免产品污染微生物的一种操作方法程序。为此目的,所用的一切物品、环境,均应事先灭菌,操作也应在无菌操作室中进行。无菌观念:指在无菌操作时,避免污染任何微生物。,“无菌”从定义上来说是一个绝对的概念,但遗憾的是,在科学和技术
16、高度发展的今天,药品的绝对无菌即做不到,也无法加以证实。然而,无菌制剂的安全性要求人们设定无菌的相对标准。FDA、欧洲制药工业界曾将百万分之一微生物污染率作为灭菌产品“无菌”的相对标准,它和蒸汽灭菌后产品中微生物存活的概率为10-6(即产品的无菌保证值为6),系同一标准的不同表示法。这一标准于1980起收录于USP 中,如今已为世界各国普遍接受和采用。,第一节概 述,药品生产过程中的消毒与灭菌,与一般微生物学上有所不同。微生物学上的消毒与灭菌,只要求杀灭和清除一切微生物,使其不成为传染源。而药品生产过程中的消毒与灭菌,因灭菌后直接用于人体,故除要灭菌外,尚需要考虑:微生物的污染数量,如大量污染
17、,即使灭菌,其尸体、毒素仍然对人造成危害。所选方法对其内在质量有无影响。,所用方法灭菌后有无残留毒性,对于关键性的医疗用品,要求更应严格。如环氧乙烷用于PVC一次性输液器灭菌,效果虽好,但它可引起人类畸变和癌症,而PVC又是目前已知的塑料中吸附环氧乙烷最强的一种。据何复光等报道,在环氧乙烷浓度为600mgl,温度55,湿度60%,作用4 h,据气象色潜仪分析,PVC输液器的环氧乙烷残留量达1895ppm。放于室温自然消散120 h残留量还达28ppm。消毒与灭菌的方法,按其性质可分为物理法和化学法两类。,第二节物理消毒灭菌法,利用物理因素作用于微生物,将之杀灭或清除,称为物理消毒法。常用的物理
18、法有:机械消毒法、热力消毒法、光消毒法、电消毒法、声消毒法及辐射消毒法。,一、机械消毒法 此方法不是真正的杀灭微生物,而只是达到机械排除。如刷、冲洗、擦拭、吸附、过滤等。上班前进入洁净室的洗手,也属机械消毒法。由于反复冲洗、擦刷,使细菌机械地被排除。有人证明用8min流水冲洗可除菌80%,15min可除菌99.0%。过滤除菌是用物理阻留的方法除去微生物。如用砂滤法制备生活饮用水,厂房空气净化设施以及戴口罩等,都是利用过滤除菌的有效方法。目前,滤膜器孔径最小可达0.01m,能制取优质的注射用水可将空气处理到100l中只有1颗0.3m尘粒的超净水平。,二、热力消毒法 在所有消毒与灭菌的方法中,热力
19、是一种应用最早,效果最可靠使用最广泛的方法。热杀灭微生物的机理是损伤微生物的细胞壁,细胞膜、破坏微生物的蛋白质(凝固或变性)从而导致其死亡。热力消毒与灭菌的方法分为两类:干热和湿热。,A)干热消毒与灭菌 1灼烧:灼烧是直接用火焰灭菌。如微生物实验室接种针、接种环、涂菌捧等不怕热的金属器材的灭菌。在没有其它办法灭菌的情况下,对于器械亦可用灼烧法灭菌。灼烧法来菌温度很高,效果可靠,但对器械有破坏性。2干烤:干烤灭菌是在烤箱中进行。适用于高温下不损坏、不变质物品的灭菌。例如玻璃制品:平板、试管、吸管,注射器等均可用此法灭菌,一般在180下,干烤l2h。,(,3红外线照射:也是干热灭菌的一种方法。其波
20、长是O.771000m的电磁波,有良好的热效应,尤其是在110m波长段。红外线的热能直接由放射的电磁波产生,不需经空气传导,加热速度快。但热效应只能在照到的表面产生,不能使一个物体的左右前后均匀加热。高强度远红外线可产生200高温,故可用于医疗器械的灭菌,60年代前曾受重视,但因后来塑料高分子产品增多,使这种灭菌方法未能广泛使用。,(B)湿热消毒与灭菌 1煮沸法:煮沸法消毒是使用最早的消毒方法之一。由于其方法简单、方便、经济、实用效果好,故今仍是一种常用的消毒方法。煮沸消毒的能力较强,一般在水沸腾后再煮515min,即可达到消毒目的。l00几乎能立即杀灭细菌繁殖体、真菌、立克次氏体、螺旋体和病
21、毒等。芽胞型菌则抗煮沸能力较强,一般要1h以上,甚至高达8 h之多。,如能在煮沸时加入增效剂,可以增强煮沸消毒效果,如在煮沸针尖时,加入l2%碳酸钠,煮沸5min即可达到灭菌要求,同时还要防止其生锈,保持它的锋利。零配件(如瓶塞穿孔器、接头、护套)的清洗处理中,加0.5%盐酸或氢氧化钠液煮沸亦起到增效的作用。,2高压蒸汽灭菌高压灭菌应注意以下各点:(1)必须将灭菌器内冷空气抽尽或排尽,空气的排尽程度与温度的关系极为密切(表22)。(2)合理计算时间。其时间的计算,应从灭菌器内达到温度要求时算起,至完成灭菌为止。一般下排气式高压灭菌器为12115min或ll530min。,高压灭菌器内压力和冷空
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