培养基灭菌概要.pptxVIP

培养基灭菌概要; 在深层、通风的发酵罐中进行绝对无杂菌的纯培养发酵，是生化工程所特有的问题。从防止污染的工艺观点看，生化工程工作者所作出的最重要的贡献可能就是在发酵罐及与之有关的管道网的设计与操作中推行和发展了无菌技术。 本章首先概述培养基灭菌的意义与方法，然后对培养基湿热灭菌的原理及工程计算加以阐述。 重点：掌握培养基蒸汽加热灭菌的原理与计算，了解空气过滤除菌的机制和过滤器的设计计算。 ;第一节 概 述;为了保证发酵过程不感染杂菌，除要求设备密封及严格无菌操作外，灭菌和消毒就成为生产或实验成败的关键问题。在工作中所用的仪器、培养基、发酵罐、管路、空气等必须进行严格的灭菌，还要对生产环境进行消毒，以保证生产菌旺盛生长，防止杂菌和噬菌体的污染。 所谓灭菌(Sterilization)指的是用物理或化学因子除去物品上所有生活微生物的方法，而只消除病原微生物的措施则是消毒，一般都笼统地称为杀菌或灭菌。培养基及设备灭菌的方法有许多种，如加热灭菌、射线灭菌和化学药剂灭菌等。;; (2)干热灭菌：利用电热或红外线在一定设备内加热到一定温度把微生物杀死，一般用于不宜直接用火焰灭菌、要求杀菌后保持干燥状态的物料的灭菌。干热灭菌必须采用高温，常在160～170℃维持1～2h。 (3)湿热灭菌：按被灭菌物品的性质不同，选择各种不同温度的蒸汽进行灭菌。由于细胞原生质在含水量高的情况下易变性凝固，而且蒸汽的穿透力强，所以在同样温度下，湿热灭菌比干热灭菌效果要好，加之蒸汽来源容易，因而此法在工业生产上广泛使用。 ;2、射线灭菌 通常使用紫外线、高速电子流的阴极射线、X射线和γ射线等，以紫外线最常用。紫外线的特点是对芽孢和营养细胞都能起作用，但细菌芽孢和霉菌孢子对其抵抗力较大，且紫外线穿透力极低，所以只能用于表面灭菌，对固体物质灭菌不彻底。一般无菌室、无菌箱和摇瓶间等可采用30W紫外线灯照射20～30min，以波长260nm左右灭菌效力最好。 3、化学药剂灭菌 消毒剂或防腐剂的种类很多，常用的有以下几种： (1)0.1～0.25%KMnO4溶液：???于皮肤、水果、饮具的消毒。 (2)0.5～1%漂白粉溶液：用于用具和车间环境灭菌。 (3)75%酒精溶液：用于皮肤和玻璃器皿表面灭菌。; (4)0.25%新洁尔溶液：用于皮肤和小器皿表面消毒及环境消毒。 (5)10%甲醛溶液：用于无菌室、摇瓶间、空罐和车间的熏蒸消毒，一般每m3空间使用37～40%甲醛10mL。 (6)苯酚溶液：2～5%的苯酚(石碳酸)溶液用于器械及车间环境的喷雾消毒，0.5%的溶液为防腐剂。 (7)来苏尔：是甲醛与肥皂的混合液，常用2～5%的溶液来消毒皮肤、桌面及用具等，对皮肤刺激性比石碳酸小。 ;1.化学试剂灭菌法 ;谷氨酸棒状杆菌的培养液常采用的灭菌方法是（ ） A．高压蒸汽灭菌 B．高温灭菌 C．加入抗生素灭菌 D．酒精灭菌;; 培养基的湿热灭菌 ;将配制好的培养基同时放在发酵罐或其他装置中，通入蒸汽将培养基和所用设备一起进行加热灭菌的过程，也称实罐灭菌。;;蒸汽;连续灭菌的流程与设备;（3）维持罐，使料液在灭菌温度下保持5?7min。因为：连消塔加热的时间很短，光靠这段时间的灭菌是不够的； （4）冷却管，使料液冷却到40?50 ℃后（冷水喷淋） ，输送到预先灭菌过的罐内。 ;连续灭菌过程中温度的变化(虚线) ;;第二节 加热灭菌的基本原理;一、微生物的热阻 每一种微生物都有一定的生长温度范围。当微生物处在最低限温度以下时，代谢作用几乎停止而处于休眠状态。相反，温度超过最高限度时，细胞中的原生质胶体和酶蛋白就发生不可逆的凝固变性，使微生物在一定时间内死亡。加热灭菌就是根据微生物的这个特点进行的。 杀死微生物的极限温度称为致死温度。在致死温度下，杀死全部微生物所需要的时间称为致死时间。在致死温度以上，温度愈高，致死时间愈短。营养细胞和细菌芽孢对热的抵抗力不同。微生物对热的抵抗力，常用“热阻”表示。热阻是指微生物在某一特定条件下的致死时间。;二、微生物的热死原理——对数残留定律 在一定温度下，微生物的受热死亡符合单分子反应动力学。在灭菌过程中，活菌数逐渐减少，其减少量随残存活菌数的减少而递减，即微生物热死亡速率与任一瞬间残存活菌数成正比，这就是对数残留定律： -dN/dt=KN  式中： N—残存活菌数；t—灭菌时间(min)；K—杀菌速率常数(min-1)，也称为反应速度常数，其大小与微生物的种类和加热温度有关；dN/dt—菌的瞬时变化率，即死亡速率。