【正文】 是菌種易于退化 ， 其次易遭雜菌污染 ， 此外營養(yǎng)的利用率一般亦低于單批培養(yǎng) 。 在生產(chǎn)實(shí)踐上 ， 連續(xù)培養(yǎng)技術(shù)已廣泛用于酵母菌體的生產(chǎn) ， 乙醇 、 乳酸和丙酮 丁醇等發(fā)酵 。 以及用假絲酵母進(jìn)行石油脫蠟或是污水處理中 。 第五節(jié) 消毒與滅菌 在微生物研究或生產(chǎn)實(shí)踐中 ， 常需要控制微生物的生長速率并殺滅不需要的微生物 。 影響微生物生長的因素都可以控制微生物生長 ， 包括加熱 、 低溫 、 干燥 、 輻射 、 過濾等物理方法和消毒劑 、 防腐劑和化學(xué)治療劑等化學(xué)方法兩大類 。 對(duì)微生物生長控制采用的方法不同 ， 產(chǎn)生的效果也不同 。 利用強(qiáng)烈的理化因素殺死物體中所有微生物的措施稱為滅菌 。 采用溫和的理化手段殺死物體中所有病原菌的措施稱為消毒 。 利用某種理化因素抑制微生物生長的措施稱為防腐 。 利用具有選擇毒性的化學(xué)物質(zhì)抑制寄主體內(nèi)病原微生物或病變細(xì)胞的治療措施稱為化療 。 第五節(jié) 消毒與滅菌 一 、 物理法 （ 一 ） 高溫滅菌 當(dāng)溫度超過微生物生長的最高溫度會(huì)對(duì)微生物產(chǎn)生殺滅作用或抑制作用 。 1． 高壓蒸汽滅菌法 高壓蒸汽滅菌利用密閉的高壓蒸汽鍋加熱滅菌 。 在封閉系統(tǒng)中 ，蒸汽壓力增高 ， 沸點(diǎn)也隨之增高 ， 殺菌效率提高 。 必須保證密閉的系統(tǒng)中充滿純蒸汽 。 如果混有空氣 ， 會(huì)導(dǎo)致溫度低于相同壓力下的純蒸汽的溫度而降低殺菌效果 。 高壓蒸汽滅菌是蒸汽的高溫致死微生物而絕非壓力的作用 。 常采用 ， ℃ 的溫度處理 15～ 20min， 適用于各種耐熱物品如培養(yǎng)基 、 工作服 、 生理鹽水等的滅菌 。 第五節(jié) 消毒與滅菌 2． 干熱滅菌法 對(duì)于一些玻璃器皿 、 金屬用具等耐熱物品還可以用烘箱熱空氣法進(jìn)行滅菌 ， 此法比濕熱滅菌溫度高和時(shí)間長 。 例如在 170℃ 條件下需要 1h， 在 160℃ 以條件下需要 2h， 121℃ 條件下則需要 16h等 。 可根據(jù)滅菌物品體積作適當(dāng)調(diào)整 。 3. 煮沸消毒 即將待消毒物品如注射器、金屬用具、解剖用具等在水中煮沸15min或更長時(shí)間，以殺死細(xì)菌或其他微生物的營養(yǎng)體和少部分的芽孢或孢子。如果在水中適當(dāng)加 1％碳酸鈉或 2％ ~5％的石炭酸則殺菌效果更好。 第五節(jié) 消毒與滅菌 4. 間隙滅菌法 對(duì)于某些培養(yǎng)基 ， 由于高壓蒸汽滅菌會(huì)破壞某些營養(yǎng)成分 ， 可用間隙滅菌法滅菌 ， 即流通蒸汽 (或蒸煮 )反復(fù)滅菌幾次 ， 例如第一次蒸煮后殺死微生物營養(yǎng)體 ， 冷卻 ，培養(yǎng)過夜 ， 孢子萌發(fā) ， 又第二次蒸煮 ， 殺死營養(yǎng)體 。 這樣反復(fù) 2～ 3次就可以完全殺死營養(yǎng)體和芽孢 ， 也可保持某些營養(yǎng)物質(zhì)不被破壞 。 第五節(jié) 消毒與滅菌 5. 巴氏消毒法 是用較低溫度處理牛奶 、 酒類等飲料 ， 以殺死其中的病原菌的方法 。 如將牛奶等飲料用 63 oC處理 30min， 或用 71 oC處理 15min后迅速冷卻即可飲用 。 飲料經(jīng)此法消毒后其營養(yǎng)與風(fēng)味不受影響 。 目前 ， 牛奶或其他液態(tài)食品一般都采用超高溫滅菌 ， 即 135~150℃ ， 滅菌 2~6s， 既可殺菌和保質(zhì) ， 又縮短了時(shí)間 ， 提高了經(jīng)濟(jì)效益 。 第五節(jié) 消毒與滅菌 （ 二 ） 輻射滅菌 輻射滅菌是利用電磁輻射產(chǎn)生的電磁波殺死大多數(shù)物質(zhì)上的微生物的一種有效方法 。 用于滅菌的電磁波有微波 、 紫外線(UV)、 X射線和 y射線等 ， 它們都能通過特定的方式控制微生物生長或殺死它們 。 例如微波可以通過熱產(chǎn)生殺死微生物的作用；紫外線 (UV)使 DNA分子中相鄰的嘧啶形成嘧啶二聚體 ， 抑制 DNA復(fù)制與轉(zhuǎn)錄等功能 ， 殺死微生物； X射線和 y射線能使其他物質(zhì)氧化或產(chǎn)生自由基 (OH或 H)再作用于生物分子 ， 或者直接作用于生物分子 ， 打斷氫鍵 、 使雙鍵氧化 、 破壞環(huán)狀結(jié)構(gòu)或使某些分子聚合等方式 ， 破壞和改變生物大分子的結(jié)構(gòu) ， 以抑制或殺死微生物 。 第五節(jié) 消毒與滅菌 （ 三 ） 過濾除菌 過濾除菌將液體通過某種多孔的材料 ， 使微生物與液體分離 。 最早使用的是在一個(gè)容器的兩層濾板中間填充棉花 、 玻璃纖維或石棉 ， 滅菌后空氣通過它就可以達(dá)到除菌的目的 。 為了縮小這種濾器的體積 ， 后來改進(jìn)為在兩層濾板之間放入多層濾紙 ， 滅菌后使用也可以達(dá)到除菌的作用 ， 這種除菌方式主要用于發(fā)酵工業(yè) 。 第二種是膜濾器 ， 它是由醋酸纖維素或硝酸纖維素制成的比較堅(jiān)韌的具有微孔 (～ )的膜 ， 滅菌后使用 。 第五節(jié) 消毒與滅菌 液體培養(yǎng)基通過它就可將細(xì)菌除去 、 由于這種濾器處理量比較少 ， 主要用于科研 。 第三種是核孔濾器 ， 它是由用核輻射處理的很薄的聚碳酸膠片 (厚 10181。m)再經(jīng)化學(xué)蝕刻而制成 。 輻射使膠片局部破壞 ， 化學(xué)蝕刻使被破壞的部位成孔 ， 而孔的大小則由蝕刻溶液的強(qiáng)度和蝕刻的時(shí)間來控制 。 溶液通過這種濾器就可以將微生物除去 。 第五節(jié) 消毒與滅菌 （ 四 ） 高滲作用 一般微生物都不耐高滲透壓 ， 提高環(huán)境的滲透壓即降低 aw值 ， 就可以達(dá)到控制微生物生長的目的 。 例如用鹽(濃度通常為 10％ ～ 15％ )腌制的魚 、 肉 、 食品就是通過加鹽使新鮮魚肉脫水 ， 降低它們的水活性 ， 使微生物不能在它們上面生長；新鮮水果通過加糖 (濃度一般為 50％ ～ 70％ )制成果脯 、 蜜餞也是降低水果的 aw值 ， 抑制微生物生長與繁殖 ， 起到防止腐敗變質(zhì)的效果 。 第五節(jié) 消毒與滅菌 （ 五 ） 干燥 水是微生物細(xì)胞的重要成分 ， 占生活細(xì)胞的 90％ 以上 ，它參與細(xì)胞內(nèi)的各種生理活動(dòng) ， 因此說沒有水就沒有生命 。降低物質(zhì)的含水量直至干燥 ， 就可以抑制微生物生長 ， 防止食品 、 衣物等物質(zhì)的腐敗與霉變 。 因此干燥是保存各種物質(zhì)的重要手段之一 。 （ 六 ） 超聲波 超聲波處理微生物懸液可以達(dá)到消滅它們的目的 。超聲波處理微生物懸液時(shí)由于超聲波探頭的高頻率振動(dòng) ，引起探頭周圍水溶液的高頻率振動(dòng) ， 當(dāng)探頭和水溶液兩者的高頻率振動(dòng)不同步時(shí)能在溶液內(nèi)產(chǎn)生空當(dāng)即空穴 ， 空穴內(nèi)處于真空狀態(tài) ， 只要懸液中的細(xì)菌接近或進(jìn)入空穴區(qū) ，由于細(xì)胞內(nèi)外壓力差 ， 導(dǎo)致細(xì)胞裂解 ， 達(dá)到滅菌的目的 ，超聲波的這種作用稱為空穴作用；另一方面 ， 由于超聲波振動(dòng) ， 機(jī)械能轉(zhuǎn)變成熱能 ， 導(dǎo)致溶液溫度升高 ， 使細(xì)胞產(chǎn)生熱變性以抑制或殺死微生物 。 目前超聲波處理技術(shù)廣泛用于實(shí)驗(yàn)室研究中的破碎細(xì)胞和滅菌 。 第五節(jié) 消毒與滅菌 第五節(jié) 消毒與滅菌 二 、 化學(xué)法 （ 一 ） 抗微生物劑 抗微生物劑是一類能夠殺死微生物或抑制微生物生長的化學(xué)物質(zhì) ， 這類物質(zhì)可以是人工合成的 ， 也可以是生物合成的天然產(chǎn)物 。 抗微生物劑又稱殺菌劑 ， 根據(jù)其作用特性通常又將它們分為消毒劑和防腐劑 ， 消毒劑通常用來殺死非生物材料上的微生物 ， 而防腐劑具有殺死微生物或抑制微生物生長的能力 ， 但對(duì)于動(dòng)物或人體的組織無毒害作用 。 殺菌劑廣泛用于熱敏感的其他物質(zhì)或用具 ， 如溫度計(jì) 、 帶有透鏡的儀器設(shè)備 、 聚乙烯管或?qū)Ч艿鹊臏缇?；在食?、 發(fā)酵工業(yè) ， 自來水廠等部門常用殺菌劑殺死墻壁 、 樓板與儀器設(shè)備等表面和自來水中的微生物；對(duì)于空氣中的微生物則用甲醛 、 石炭酸 (酚 )、 高錳酸鉀等化學(xué)試劑進(jìn)行薰 、 蒸 、 噴霧等方式殺死它們 。 表 48中列出了與健康有關(guān)的一些常用的消毒劑與防腐劑及其作用的機(jī)理 。 第五節(jié) 消毒與滅菌 表 48 常用的防腐劑和消毒劑 第五節(jié) 消毒與滅菌 （ 二 ） 抗代謝物 在微生物生長過程中常常需要一些生長因子才能正常生長 ， 那么可以利用生長因子的結(jié)構(gòu)類似物干擾機(jī)體的正常代謝 ， 以達(dá)到抑制微生物生長的目的 。 例如磺胺類藥物是葉酸組成部分對(duì)氨基苯甲酸的結(jié)構(gòu)類似物 ， 磺胺類藥物被微生物吸收后取代對(duì)氨基苯甲酸 ， 干擾葉酸的合成 ，抑制了轉(zhuǎn)甲基反應(yīng) ， 導(dǎo)致代謝的紊亂 ， 從而抑制生長 。 同樣 ， 對(duì)氟苯丙氨酸 、 5氟尿嘧啶和 5溴胸腺嘧啶 ， 分別是苯丙氨酸 、 尿嘧啶和胸腺嘧啶的結(jié)構(gòu)類似物 ， 由這些結(jié)構(gòu)類似物取代正常成分之后造成代謝紊亂 ， 以抑制機(jī)體的生長 。 因此生長因子等的結(jié)構(gòu)類似物又稱為抗代謝物 ， 它在治療由病毒和微生物引起的疾病上起著重要作用 。 第五節(jié) 消毒與滅菌 （ 三 ） 抗生素 抗生素是由某些生物合成或半合成的一類次級(jí)代謝產(chǎn)物或衍生物 ， 它們是能抑制其他微生物生長或殺死它們的化合物 ， 它們主要是通過抑制細(xì)菌細(xì)胞壁合成 、 破壞細(xì)胞質(zhì)膜 、 作用于呼吸鏈以干擾氧化磷酸化 、 抑制蛋白質(zhì)和核酸合成等方式來抑制微生物的生長或殺死它們 。 抗生素與其他一些抗代謝藥物如磺胺類藥物通常是臨床上廣泛使用的化學(xué)治療劑 ， 但多次重復(fù)使用 ， 使一些微生物變得對(duì)它們不敏感 ， 作用效果也越來越差 。 第五節(jié) 消毒與滅菌 抗生素在臨床上用來治療由細(xì)菌引起的疾病時(shí) ， 為了避免出現(xiàn)細(xì)菌的耐藥性 ， 使用時(shí)一定要注意： 用的藥物劑量要足； 種抗生素； (或與其他藥物 )混合使用； d.對(duì)現(xiàn)有抗生素進(jìn)行改造； ， 這樣既可以提高治療效果 ， 又不會(huì)使細(xì)菌產(chǎn)生抗藥性 。