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微生物及无菌基础知识

一．前言

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

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达800~3500个/m，在土壤中达1~500×10个/g，在严重污染的水中可达10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，

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短期内可繁殖至10~10个/ml。）人的头皮上有140万个/cm，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。

微生物种类繁多，有的对人有益，有的有害，有的无益也无害。但在药品生

产过程中，不可能对环境中的各种微生物加以区别对待，为保证药品的安全有效，

需要对其进行控制。空气中的微生物多数附着在灰尘上，或以芽孢形式悬浮于空

气中，1μm以下者处于悬浮状态，10μm以上者会逐渐沉下来而形成菌尘。所以也

要对尘粒进行控制。

大量临床资料表明，注射剂（尤其是静脉注射剂）如污染了7~12μm的尘粒，

可导致热原反应、肺动脉炎、微血栓或异物肉芽肿等，严重的还会致人死命。而

如果污染了细菌，轻则局部红肿化脓，重则引起全身细菌性感染。因此，对微生

物和尘粒进行更加严格的控制对于针剂生产洁净室非常重要。

人是洁净室最大的污染源，占90%左右。一般男性每人每分钟向周围排放1000

个以上的含菌粒子，女性为750个以上。穿无菌服时，静止时的发菌量为10~300

个/min，一般活动时发菌量为150~1000个/min，行走时发菌量为900~2500个/min。

咳嗽一次发菌量为70~700个/min，喷嚏一次为4000~60000个/min。所以在洁净室

中，人的数量和活动应有特别严格的限制。

二．微生物简介

微生物是广泛存在于自然界的一群体形微小（直径小于1mm）、结构简单、肉

眼看不见，必须藉助光学或电子显微镜放大数百至数万倍才能观察到的生物。需

要说明的是，微生物是一个比较笼统的概念，界线有时非常模糊。如单细胞藻类

和一些原生动物也应算是微生物，但通常它们并不放在微生物中进行研究。

微生物具有以下特点：①体积小，面积大；②吸收多，转化快（2000倍体重

/h）；③生长旺，繁殖快（20min分裂一次）；④易变异，适应强；⑤分布广，种类

多（10万种以上）。

微生物按其结构、化学组成及生活习性等差异可分成三大类：

1．真核细胞型细胞核的分化程度较高，有核膜、核仁和染色体；胞质内有

完整的细胞器（如内质网、核糖体及线粒体等）。真菌属于此类型微生物。

2．原核细胞型细胞核分化程度低，仅有原始核质，没有核膜与核仁；细胞

器不很完善。这类微生物种类众多，有细菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋

体和放线菌。

3．非细胞型没有典型的细胞结构，亦无产生能量的酶系统，只能在活细胞

内生长繁殖。体积微小，能通过除菌滤器。病毒属于此类型微生物。

微生物在自然界中的分布极为广泛，空气、土壤、江河、湖泊、海洋等都有

数量不等、种类不一的微生物存在。在人类、动物和植物的体表及其与外界相通

的腔道中也有多种微生物存在。

绝大多数微生物对人类和动、植物的生存是有益而必需的。自然界中氮、碳、

硫等多种元素循环靠微生物的代谢活动来进行。例如空气中的大量氮气只有依靠

微生物的作用才能被植物吸收，土壤中的微生物能将动、植物蛋白质转化为无机

含氮化合物，以供植物生长的需要，而植物又为人类和动物所利用。因此，没有

微生物，植物就不能新陈代谢，而人类和动物也将无法生存。

另一方面，由极少数微生物引起的传染病发病快、死亡率高、传播迅速、传

播范围广，严重危害着人民健康。

三．微生物的形态结构

1．细菌（原核单细胞生物）

细菌按形状可分为：球菌（0.5~2μm）、杆菌（长1