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一、微生物的特点分布范围广生长速度快生存能力强微生物包括：我们所生活的环境中，到处都存在着大量的微生物。在一般空气中，微生物达800~3500个/m3，在土壤中达1~500×108个/g，在严重污染的水中可达107个/ml。（饮用水要求细菌总数≤100个/ml，大肠杆菌≤3个/ml。经水塔或贮水池贮存后，短期内可繁殖至105~106个/ml。）人的头皮上有140万个/cm2，两手上约有4~40万个，1g指甲污垢有38亿个，1g粪便可达10~1000亿个。可以说微生物是无处不在，无处不有。许多以前被人们认为是极端（高温、高压、强酸、强碱、低温等）甚至是致死的环境，现在已发现生活着各种类型的微生物（称为极端微生物）。事实说明，微生物有特别顽强的生存、繁殖和变异能力来适应环境。二、微生物特点种类多、分布广微生物在地球上几乎无处不有，无孔不入，人的皮肤上，口腔，肠道里都有许多微生物。微生物聚集最多的地方是土壤，土壤是各种微生物生长繁殖的大本营，约占微生物总量的70-90%，任意取一把土或一粒土，就是一个微生物世界，不论数量或种类均最多。在肥沃的土壤中，每克土含有20亿个微生物，即使是贫瘠的土壤，每克土中也含有3－5亿个微生物。空气里悬浮着无数细小的尘埃和水滴，它们是微生物在空气中的藏身之地。哪里尘埃多，哪里的微生物就多。迄今为止，我们知道的微生物约有10万种，目前已知的种类只占地球上实际存在的微生物总数的20%，人类生产和生活中仅开发利用了已发现微生物种数的1%。个体小、面积大生物的个体极其微小，必须借助显微镜放大几倍、几百倍、上千倍，乃至数万倍才能看清。杆菌的宽度是0.5微米，因此80个杆菌“肩并肩”地排列成横队，也只有一根头发丝的宽度。杆菌的长度约2微米，故1500个杆菌头尾衔接起来仅有一颗芝麻长。物体的表面积和体积之比称为比表面积。大肠杆菌的比表面积是人的30万倍。吸收多、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20~30分钟既可分裂一次；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，微生物照样可以视为美味佳肴。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。适应强、易变异多数细菌能耐0～－196℃的低温；在海洋深处的某些硫细菌可在250～300℃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。三、微生物的类群和形态结构微生物按其结构、化学组成及生活习性等分为三大类：原核细胞型：细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次氏体、螺旋体等真核细胞型：真菌非细胞型：病毒噬菌体芽孢杆菌（细菌）淡水中的螺旋菌spirochetes.蜡样芽孢杆菌蜡样芽孢杆菌蜡样芽孢杆菌蜡样芽孢杆菌（细菌）支原体扫描电镜图片支原体（mycoplasma）以前被认为是最小的能独立存活的原核生物，以前也被认为是地球上迄今为止被发现的最小的细胞生物。全世界90%的猪体内寄生着支原体。立克次氏体（rickettsiae），一种微小的寄生的细菌。上图是动物的淋巴细胞，红色的是寄生的立克次氏体。青霉是种真菌，属于子囊菌。有的能产生青霉素，救了无数人的命。产生无性孢子。根霉（Rhizopus)是种真菌，属于接合菌。能产生无性孢子菌丝体的直径约12um黑的是孢子囊噬菌体SARS病毒是一类新发现的冠状病毒禽流感病毒爱滋病毒粘质沙雷氏菌的菌落特征沙门氏菌的菌落特征弗氏志贺氏菌的菌落特征粘质沙雷氏菌的菌落特征放线菌的菌落特征A：诺尔斯氏链霉菌；B：皮疽诺卡氏菌；C：酒红指孢囊菌；D：游动放线菌；E：小单胞菌；F：皱双孢马杜拉放线菌产抗菌素的放线菌的菌落特征A：卡特利链霉菌；B：弗氏链霉菌；C：吸水链霉菌金泪亚种；D：卡那霉素链霉菌；E：除虫链霉菌；F：生磺酸链霉菌各种曲霉的菌落各种病原真菌的菌落青霉的菌落青霉的菌落各种酵母菌的菌落啤酒酵母的菌落红酵母的菌落四、微生物的营养水分：水占细胞浆的70%～90%，是细胞的重要组成成分。较普遍的观点认为，只有在含水的环境中微生物才能存活。但也有人发现在无水碳氢化合物中微生物可长期存活。碳源：碳源是构成细胞的重要物质。有些微生物的碳源必须来自有机碳化合物如糖、蛋白质、脂肪、有机酸等（同时利用其化学能），属异养型；有些微生物不需有机碳化合物，以CO2为碳源，属自养型（分为光能自养型和化能自养型）。氮源：氮是组成蛋白质和核酸的重要元素。无机盐类：细菌所需无机盐包括磷、硫、镁、铁、钾、钠、钙、氯、锰、锌、钴、铜等。其中磷、硫、镁、钾、钠、铁需要量较多，其他只需微量。生长因子：生长因子是某些微生物生长发育所必需，而其自身又不能合成的一类营养物质。包括维生素、嘌呤和嘧啶。五、微生物生长的影响因素1、营养物2、PH值3、温度4、氧气5、渗透压6、表面张力六、消毒与灭菌消毒与灭菌是微生物实验技术中最基本的操作，从事药品生产和检验的人员都应当了解消毒与灭菌的方法及其意义，严格遵守操作规程，否则会影响产品质量，危害患者安全。概念无菌——不存在活的生物（GMP指南）。“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。概念灭菌——使达到无菌状态的方法（GMP指南）。用物理或化学方法杀灭传播媒介上所有的微生物，使其达到无菌（GB）。通常是指杀灭或除去全部活的微生物（包括繁殖体和芽孢）。消毒——用物理或化学方法杀灭或清除传播媒介上的病原微生物，使其达到无害化（GB）。通常是指杀死病原微生物的繁殖体，但不能破坏其芽孢。所以消毒是不彻底的，不能代替灭菌。概念无菌制剂——不存在活的微生物的制剂（GMP指南）。非无菌制剂——所含活的微生物量符合卫生学标准的制剂（GMP指南）。常用消毒剂①70%~75%乙醇水溶液；②0.5%洗必泰溶于70%乙醇，再加入2%甘油，用于皮肤、器具等消毒；③异丙醇75%水溶液，用于皮肤、器具等消毒；④甲醛37%~40%甲醛液8~9ml，再加入4~5g高锰酸钾，每m3熏蒸量，密闭12~24h，刺激性强；⑤戊二醛2%水溶液，用于空气、器具等消毒。广谱、高效、低毒，可杀芽孢和病毒，毒性较轻；常用消毒剂⑥新洁尔灭（苯扎溴铵）0.1%水溶液，用于皮肤、粘膜、器具等消毒，有清洁和消毒双重功效，抗菌谱较窄；⑦杜灭芬（消毒宁）0.05%~0.1%水溶液，用于皮肤、器具等消毒；⑧过氧乙酸a、0.2%~0.5%水溶液；b、新配0.5%水溶液；c、1g/m3；用于器具等消毒，抗菌谱广，可用于皮肤消毒杀灭某些病毒；熏蒸，但性质不稳定。⑨乳酸a、0.33~1mol/L；b、1~1.5ml/m3熏蒸或与等量苯酚合用熏蒸喷雾，用于空气消毒，有强杀菌作用；熏蒸，密闭12h以上。⑩麝香草酚5%麝香草酚溶于50%乙醇，喷洒墙面、地面，杀霉菌。干热灭菌常见的有火焰、烧灼、干烤和红外线灭菌等。①火焰、烧灼：通常用于实验室无菌操作中金属或其它耐火材料制成的器具的灭菌。②干烤和红外线：利用干热空气或热辐射进行灭菌。一般135~145℃需3~5h，160~170℃需2h以上，170~180℃需1h以上，180~200℃需0.5~1h。除热原，则需250℃30min，或200℃45min，180℃2h。空气传热慢，穿透力不强，故干热灭菌时间长。干热灭菌时烤箱内装入物品应留有空隙，以利空气流动，否则使箱内温度不均，部分物品灭菌不彻底。湿热灭菌通过热蒸汽或沸水使蛋白质变性而杀灭微生物的方法。湿热穿透力强，灭菌效果较干热好。①煮沸或流通蒸汽灭菌：常压下沸水和蒸汽的温度是100℃，一般处理30~60min可杀死细菌繁殖体，但不能完全杀灭芽孢。此法适用于不能高压蒸汽灭菌的物品。②低温间隙灭菌（巴斯德灭菌法）：将物品先用60~80℃加热（或煮沸）1h，然后置20~25℃保存24h（或常温过夜），使其中残存的芽孢萌发成繁殖体，再用以上条件灭菌，如此反复三次。本法适用于不耐高温或高温下易变质的物品，但很费时。高压蒸汽灭菌（热压灭菌）超过一个大气压时，水的沸点高于100℃，反之亦然。高压蒸汽灭菌就是通过加压提高蒸汽温度，灭菌效果最好。它简便、经济、可靠、无毒，是最可靠、应用最广泛的灭菌法。此法适用于耐高温和潮湿的物品。常用条件为：115.5℃、30min；121.5℃、20min；126.5℃、15min。注意事项a.必须完全排出灭菌器内的空气。否则会影响灭菌器内温度达到规定的要求。b.注意被灭菌物品的温度。灭菌器内温度与被灭菌物品的温度一般是一致的，但在蒸汽输入过快时，后者可能低于前者，所以升温时要有一定的预热时间。另外，降温过快易引起玻璃炸裂。因此，对于一种灭菌产品，应制定一固定的灭菌曲线（像冻干曲线一样）。c.定期检查灭菌器内温度的准确性。化学灭菌利用化学试剂形成的气体来杀灭微生物的方法。常用的灭菌剂为环氧乙烷（又称氧化乙烯）。环氧乙烷是广谱杀菌剂，能杀灭细菌、芽孢和多种病毒，还能杀死昆虫及虫卵。但由于环氧乙烷易燃易爆且有毒（有致变异性），用于药品方面极有限，多用于医疗器械、塑料制品等灭菌。（不能用于橡胶和乳胶手套，能将其溶解。滤过除菌利用细菌不能通过致密孔滤材的原理，除去对热不稳定的药品溶液或液体物质中的细菌的方法。过滤法一般只能除菌，不能除去支原体和病毒。过滤除菌的效果与滤膜的性能、孔径的大小、密度、滤膜的厚度等因素有关。滤过除菌法要求最终过滤的滤膜孔径为0.22μm。由于各厂家生产的相同规格的滤膜质量并不一致，为了保证除菌效果，在使用前后应检查滤器的完好性（如压力维持试验或起泡点试验）。一个过滤器的使用时间应根据品种验证后确定，一般不应超过8小时。辐射灭菌辐射有两种类型：一种是电磁波辐射，如紫外线、红外线、微波；一种是电离辐射，如可引起被照射物电离的X射线、γ射线等。