微生物基础知识的培训

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,微生物知识培训,1,引言,一、微生物学及其发展史,二、微生物定义及特征,三、微生物的五大共性,四、微生物的种类,五、微生物的形态,六、微生物的结构,七、微生物的分布,八、微生物的控制,九、生产环境的空气洁净度监测,2,一、微生物学及其发展史,微生物学（mocrobiology）就是研究那些小得必须借助显微镜才能看见的活生物体。,我们研究微生物的生命活动，达到控制腐败微生物和病原微生物的活动，以防止食品、药品变质和杜绝因其引起的病害。,3,一、微生物学及其发展史,1、公元前二千多年夏禹时代，就有酿酒的记载，酿酒的记载，酿酒就必须有酵母菌参与。,2、十七世纪荷兰人吕文虎克，用自制显微镜首先观察到微生物（细菌）。,3、十九世纪，法国科学家斯德，发现发酵和腐败是微生物的作用结果，为了防止酒类变质，他创造加温处理方法“巴氏消毒法”。,4,二、微生物定义,微生物(microorganism),是指存在于自然界的一大群形体微小、结构简单、进化低级、肉眼直接看不见，必须借助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、数千倍，甚至数万倍才能观察到的微小生物。,5,二、微生物的特征,小（形体微小）：m（微米）级在光学显微镜下可见、nm（纳米）级在电子显微镜下可见,简（结构简单）：单细胞、简单的多细胞、非细胞,低（进化低级）：原核类、真核类、非细胞类,6,三、微生物的五大共性,1、体积小，面积大,为五大共性的基础。小体积大面积系统必然有一个巨大的营养物吸收面、代谢废物的排泄面、环境信息的接收面。,2、吸收多，转化快,为其高速生长繁殖和产生大量代谢产物提供了充分的物质基础。,3、生长旺，繁殖快,微生物具有极高的生长和繁殖速度。,7,三、微生物的五大共性,4、适应强，易变异,微生物对环境条件尤其是恶劣的“极端环境”有惊人的适应能力 ，堪称生物界之最。,微生物的个体一般都是单细胞、简单多细胞或非细胞，通常都是单倍体，繁殖快与外界环境直接接触，即使变异的频率特别低，也可在短时间内产生大量变异的后代。最常见的变异形式是基因突变。,8,三、微生物的五大共性,5、分布广，种类多,地球上除了火山的中心区域外，从土壤圈、水圈、大气圈直至岩石圈，到处都有微生物的踪迹。,地球上有200万种生物，其中微生物有20万种之多。,9,四、微生物的种类,微生物根据其不同的进化水平和性状上的明显差别可分为原核微生物、真核微生物和非细胞微生物三大类群。,原核微生物：细菌(Bacteria)、放线菌(Actinomyces)、蓝细菌(Cyanobacteria)、立克次氏体(Rickettsia)、支原体(Mycoplasm)、衣原体(Chlamydia)、螺旋体(Spirochaeta)、蛭弧菌(Bdellovibrio)等,真核微生物：霉菌(Mold)、酵母菌(Yeast)等,非细胞类微生物：病毒(Virus) 个体微小，可通过细菌滤器 等,10,五、微生物的形态,细菌的形态：球状、杆状、螺旋状,酵母菌的形态：球状、卵圆状、椭圆状、柱状或香肠状等,霉菌的形态：丝状,病毒的形态：球状、卵圆形、砖形、杆状、丝状、蝌蚪状等,11,放线杆菌,12,弧状菌,13,酵母菌,14,葡萄球菌,15,乳酸杆菌,16,梭状芽孢杆菌,17,黑曲霉,18,六、微生物的结构,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、芽孢等,19,细菌的结构：,细胞壁：位于细胞表面，是一层较为坚韧、略具弹性的结构。其功能是可以保护细胞免受机械或渗透压的破坏，维持细胞的外形。细胞壁是多孔性的，具有一定的屏障作用，水和某些化学物质可以通过，但对大分子物质有阻拦作用。,细胞膜：是外侧紧贴于细胞壁而内侧包围细胞质的一层柔软而富有弹性的半透性薄膜。它是一个重要的代谢活动中心，具有多种新陈代谢所需的酶。,20,细菌的结构：,细胞质：无色透明，呈粘液状。其内含有某些结构和内含物。,细胞核：细菌的核位于细胞质内，没有核膜、核仁，没有固定形态，结构也很简单，因而称之为原核。,荚膜：有些细菌在一定营养条件下，可向细胞壁表面分泌一层松散透明、粘度极大、粘液状或胶质状的物质称为荚膜。,21,细菌的结构：,芽孢：细菌在一定环境条件下或处在一定的生活阶段，细胞质脱水浓缩，在菌体内形成一个折光性圆形或椭圆形的个体。其对热力、干燥、辐射、化学消毒等理化因素有强大的抵抗力。,22,炭疽杆菌（芽孢形成 ）,23,七、微生物的分布,（一）生物体内外的微生物,（二）土壤中的微生物,（三）水中的微生物,（四）空气中的微生物,（五）极端环境下的微生物,24,（一）生物体内外的微生物,植物体表面 根系和叶面,动物体表面,人体内外微生物的分布,1、皮肤,2、口腔,3、上呼吸道,4、下呼吸道,5、胃肠道,6、泌尿生殖道,25,（一）生物体内外的微生物,人是洁净室中最大的污染源,1、人在代谢过程中会释放和分泌污染物。,2、人体表面、衣服能沾染、携带污染物。,3、人在洁净室内的各种动作也会产生微粒和微生物。,26,（一）生物体内外的微生物,在正常人体皮肤、粘膜及与外界相通的各种腔道，存在着对人体无害的微生物群，包括细菌、真菌、螺旋体、衣原体等。习惯称之为正常菌群。,而身体的器官内部以及血液和淋巴系统内没有微生物，如果在这些部位的任何一处发现有相当数量的微生物，通常表明疾病状态。,因此，将在正常情况下，体表和体腔中所存在的一定种类和数量的微生物称为人体的正常微生物群落。,27,（一）生物体内外的微生物,所谓的正常菌群，实际上是相对的、可变的和有条件的。,当机体防御机能减弱时，一部分正常菌群会成为病原微生物。另一些正常菌群因其生长部位改变，也可引起疾病。,还有一些正常菌群由于某些外界因素的影响，破坏了其中各种微生物间的相互制约关系，也能引起疾病。这种情况在长期服用抗生素后尤为突出。这时，由于肠道内对药物敏感的细菌被抑制，而不敏感菌或耐药性菌就会乘机大量繁殖，从而引起病变。,28,（一）生物体内外的微生物,1、皮肤：,皮肤上常见的主要有表皮葡萄球菌、白色葡萄球菌、八叠球菌属细菌、类白喉棒杆菌等，它们组成皮肤上的正常微生物群落。有时也有金黄色葡萄球菌，当皮肤受到损伤时，可引起化脓性感染。,29,（一）生物体内外的微生物,药品生产质量管理规范中明确规定：进入洁净室（区）的人员不得化妆和佩带饰物，不得裸手直接接触药品。,药品生产质量管理规范中明确规定：无菌工作服必须包盖全部头发、胡须及脚部，并能阻留人体脱落物。,30,（一）生物体内外的微生物,2、口腔,口腔中有很多微生物。常见的主要有唾液链球菌、溶血链球菌、乳酸杆菌、流感杆菌、类白喉棒杆菌等，它们组成口腔内的正常微生物群落。,31,（一）生物体内外的微生物,3、上呼吸道,包括喉、鼻道和鼻咽。,存在甲型链球菌、奈氏球菌、肺炎球菌、流感杆菌、乙型链球菌、葡萄球菌、绿脓杆菌、大肠杆菌、变形杆菌等微生物。,32,（一）生物体内外的微生物,4、下呼吸道,包括气管、支气管和肺 。,健康人的下呼吸道是无菌的。,33,（一）生物体内外的微生物,5、胃肠道,胃酸具有杀菌作用，健康人的胃一般无菌。,肠道内呈碱性，同时又有某些食物消化的产,物作为养料，这些都适于微生物的生长繁殖。因此肠道内含有大量的细菌。常见的主要有大肠埃希氏菌、产气杆菌、变形杆菌、粪产碱杆菌、粪链球菌、梭杆菌属、螺旋体属、乳杆菌属、梭菌属、拟杆菌属中的一些种。它们组成肠道内的正常微生物群落。,34,（一）生物体内外的微生物,大肠埃希氏杆菌：,在环境卫生和食品卫生学中，常用作被粪便 污染的检测指标，是粪便污染的指示菌。,平时生活中尤其在药品生产中，上完卫生间之后一定要记住洗手。洗手程序及其注意事项在SOP中有详细规定。,35,大肠埃希杆菌，革兰染色 显示肠杆菌科典型的革兰阳性杆菌。（革兰染色，放大1000倍）在麦康基培养基上培养的大肠埃希杆菌 产生粉红色乳糖发酵菌落。麦康基培养基是肠道细菌的选择培养基，含胆盐、乳糖和pH指示剂中性红。乳糖发酵菌落产生酸，将指示剂变红。（麦康基琼脂，18小时，37）,36,（一）生物体内外的微生物,作为粪便污染的指示菌，应具备以下条件：, 该指示菌在肠道内大量存在,，比其它病原微生物多，对人、畜一般无致病性。, 受人畜粪便污染的供试品易检出本指示菌，未受污染的供试品无本指示菌。, 该指示菌在供试品中存活时间与其它病原微生物的存活时间相当，且在供试品中不自行繁殖。, 该指示菌的性状稳定，检查方法简便、快速、准确。,37,（一）生物体内外的微生物,6、泌尿生殖道,常见的有嗜酸乳杆菌、类白喉棒杆菌、葡萄球菌、链球菌和大肠杆菌。,38,（二）土壤中的微生物,土壤是微生物的大本营，有“微生物天然培养基”的称号。,自然界中，土壤是微生物生活最适宜的环境，它具有微生物所需要的一切营养物质和微生物进行生长繁殖及生命活动的各种条件。,39,（三）水中的微生物,水体是微生物广泛分布的第二个天然环境。,水中的细菌来自土壤、尘埃、污水、人畜排泄物及垃圾等。,药品生产质量管理规范第四章设备第三十四条中明确规定：纯化水、注射用水的制备、储存和分配应能防止微生物的滋生和污染。储罐和输送管道所用材料应无毒、耐腐蚀。管道的设计和安装应避免死角、盲管。储罐和管道要规定清洗、灭菌周期,。,40,（四）空气中的微生物,灰尘“微生物的飞行器”。,进入洁净室（区）的空气要经过空气净化系统的处理。,洁净室（区）要定期消毒。使用的消毒剂不得对设备、物料和成品产生污染。消毒剂品种应定期更换，防止产生耐药菌株,。,41,（五）极端环境下的微生物,在自然界中，存在着一些可在绝大多数微生物所不能生长的高温、低温、高酸、高碱、高盐、高压和高辐射强度等极端环境下生活的微生物，如嗜热菌、嗜冷菌、嗜酸菌、嗜碱菌、嗜盐菌、嗜压菌、耐辐射菌等，它们被称为极端环境微生物。,42,八、微生物的控制,（一）5个基本概念,（二）消毒剂的种类,（三）常用的消毒剂,（四）四种灭菌的方法,43,（一）5个基本概念, 抑菌：抑制体内或体外细菌的生长繁殖。, 防腐：防止或抑制体外细菌生长繁殖的方法。细菌一般不死亡。使用同一种化学药品在低浓度时为防腐剂，在高浓度时为消毒剂。,44,（一）5个基本概念, 消毒：杀灭物体上病原微生物的方法。并不一定杀死含芽孢的细菌或非病原微生物。用来消毒的药品叫消毒剂。一般消毒剂在常用浓度下只对细菌的繁殖体有效，对其芽孢则需提高消毒剂的浓度和延长作用时间。,45,（一）5个基本概念, 无菌：不存在活菌。, 灭菌：杀灭物体上所有微生物的方法。比消毒要求高，它杀灭了包括细菌芽孢在内的全部病原微生物和非病原微生物。,46,（一）5个基本概念,灭菌和消毒的比较：,共性：杀灭微生物以控制其污染和防止传染。,区别：,1、杀灭微生物完全性的差异。灭菌要求完全杀灭微生物，灭菌后的药品不应含有活的微生物。而消毒不完全杀灭微生物，只能杀灭一部分微生物即病原微生物。这是相对的。因为强效消毒剂在适宜条件下可能达到灭菌效果；在不适宜条件下灭菌，有不完全杀灭微生物的可能。,2、方法上的差异：灭菌方法具有多样性，消毒常借助化学物质。,3、效果检查的差异：灭菌效果用无菌检查法检测，而消毒效果以消毒剂的效价来评定。,47,（二）消毒剂的种类,1、重金属及其化合物,2、有机化合物,3、卤族元素及其化合物,4、表面活性剂,5、染料,48,（三）常用的消毒剂,洁净室（区）常用的消毒剂,甲醛薰蒸（作用机制：阻抑菌细胞核蛋白质合成),甲醛有挥发性，对眼睛、皮肤有刺激性，引起皮肤硬化或皱褶，不宜做皮肤消毒用。）,0.1%新洁尔灭溶液(作用机制：使蛋白质变性，破坏细胞膜。),75%酒精溶液（常用于皮肤消毒。能迅速杀死细菌繁殖体，对一般病毒有一定的消毒作用。）,5%来苏水(甲酚皂)溶液（,作用机制：损伤细胞膜,）,49,（四）灭菌的方法,1、热力灭菌,2、气体灭菌,3、辐射灭菌,4、过滤灭菌,50,（四）灭菌的方法,1、热力灭菌：,主要是利用高温的致死作用，使微生物的蛋白质和核酸等重要生物高分子发生变性、破坏，而导致细胞死亡。,分为干热灭菌与湿热灭菌,51,（四）灭菌的方法,(1)干热灭菌：灼烧与火焰灭菌 、干烤灭菌,灼烧主要用于接种工具灭菌，如接种针、接种环、刀、剪等在火焰上烧灼即可达到彻底灭菌。,火焰灭菌是在无菌操作中，将试管口、玻璃瓶口、硅氟塑料塞等反复通过火焰数次，利用火焰对管口等进行灭菌，防止管口污染，作为无菌操作过程中的辅助灭菌手段。,干烤灭菌是利用热辐射及干热空气进行灭菌。,52,（四）灭菌的方法,(2)湿热灭菌法：通过热蒸汽或沸水使细菌蛋白质变性而杀灭微生物的方法。,包括：煮沸灭菌、流通蒸汽灭菌、高压蒸汽灭菌,煮沸灭菌：加热使水至沸而杀灭细菌的方法。凡不适于高压蒸汽灭菌的物品可常压下在水中煮沸一段时间达到灭菌目的。,流通蒸汽灭菌：常压下，用蒸笼、蒸锅等在100灭菌。仅可杀死细菌繁殖体，不能完全杀灭芽孢。,53,（四）灭菌的方法,高压蒸汽灭菌：通过加压提高蒸汽温度，穿透力强、温度高、灭菌效果最好。是最可靠最适用最广泛的灭菌方法，凡耐高温和潮湿的物品可应用本法灭菌。,注意事项：完全排出高压灭菌器内的冷空气。（冷空气存在时，同一表压下所达到的温度值偏低，不符合规定的要求，灭菌就不彻底。,54,（四）灭菌的方法,2、气体灭菌：利用化学消毒剂形成的气体来杀灭微生物。,臭氧杀菌消毒,广泛存在于自然界中，雷雨过后的空气有一种清新的感觉，是因为空中放电产生臭氧，消灭了空气中的微生物，净化了空气。,臭氧具有强烈的杀菌消毒作用。其杀菌消毒原理是：臭氧在常温、常压下分子结构不稳定，很快自行分解成氧和单个氧分子，后者具有很强的活性，对细菌具有很强的氧化作用，臭氧氧化,55,（四）灭菌的方法,分解了细菌内氧化葡萄糖所必需的酶，从而破坏其细胞膜，将它杀死。多余的氧原子则会自行重新结合成为普通氧分子，不存在任何有毒残留物，故称为无污染消毒剂。不但对各种细菌（包括肝炎病毒、大肠杆菌、绿脓杆菌及杂菌等）有极强的杀灭能力，且对杀死霉菌也很有效。,56,（四）灭菌的方法,3、辐射灭菌,（1）电离辐射:用引起电离的X射线、射线灭菌。,电离辐射对微生物的致死作用，主要是细胞内生物化学的变化所致。,辐射的药品、食品的安全问题：辐射灭菌用于药品或食品都应经过安全试验，完全有必要进行科学全面的评价，高剂量的辐射更应慎重。,（2）电磁波辐射（包括紫外线波长190350nm、红外线波长0.771000m、微波波长11000mm）。,57,（四）灭菌的方法,紫外线灭菌,1、 紫外线辐射的穿透力很弱，因此主要用于无菌室、某些工作区的空气灭菌、物体表面灭菌。,2、实践工作中在无菌室无菌柜净化工作台工作室及车间安装紫外灯，一般仅起杀死空气中部分微生物的作用，而不能起到完全灭菌的作用。,3、紫外线消毒方法验证中紫外灯需确认的参数主要有紫外线的波长、紫外线强度、灯管的寿命。,4、紫外灯消毒的效果与紫外线强度、照射时间、温度与湿度等因素有关，还需通过验证来确定。,5、注意事项：紫外线直射对眼、皮肤有损害。紫外线照射过程中产生臭氧，臭氧过多对眼及鼻腔有刺激，产生头晕、胸闷、血压降低，所以无菌室及净化工作台紫外线照射停止后，请稍等片刻，让臭氧消散，方可进行实验操作。,58,（四）灭菌的方法,4、过滤灭菌：以物理的方法除去介质中的微生物。常将空气或液体中的微生物及杂质用不同材料制成的薄膜滤器过滤得到无菌、无杂质的空气或液体。,滤过病毒的滤膜孔径为25 100,nm,；滤过细菌的滤膜孔径为0.220.45m。,59,九、生产环境的空气洁净度监测,根据GMP的有关规定，洁净室分为四个等级，即100级、10，000级区、100，000级和300，000级，各级别的要求如下：,洁净度,级别,尘粒最大允许数/立方米,微生物最大允许数,0.5m,5m,浮游菌/立方米,沉降菌/皿,100级,3,500,0,5,1,10,000级,350,000,2,000,100,3,100,000级,3,500,000,20,000,500,10,300,000级,10,500,000,60,000,1,000,15,60,九、生产环境的空气洁净度监测,浮游菌和沉降菌测试,我国对医药工业洁净室和控制区的浮游菌和沉降菌的测试，国家标准有明确规定。,61,九、生产环境的空气洁净度监测,浮游菌测试：,采用浮游细菌采样器（我司为狭缝式采样器）,原理：根据颗粒撞击原理，在抽气泵作用下，把采样空气中的细菌分离出来。空气中细菌一般在1m左右，不同粒径的颗粒有不同的冲击惯性。当空气通过狭缝加速后，气流速度大，0.5m以上的粒子，由于惯性冲击到培养皿里的培养基上被粘附，同时细菌被收集在培养基上，经培养后可成为肉眼可数的细菌菌落。,采样流量：50L/,min,十万级区、化妆品控制区采样量为250L;万级区采样量为500L；百级区采样量为1000L.,计算及结果评定：平均浓度（个/m,3,）=菌落数/采样量,对照洁净级别中每m,3,的浮游菌最大允许数来判定所测区域的洁净级别是否符合规定。,62,九、生产环境的空气洁净度监测,沉降菌测试：,通过自然沉降原理收集空气中的生物粒子于培养基平皿，经若干时间，在适宜的条件下让其繁殖到可见的菌落进行计数，计算形成的菌落数。,计算及结果判定：,平均菌落数=各培养皿中的菌落总数/培养皿的个数,对照洁净级别中每皿沉降菌的最大允许数来判定所测区域的洁净级别是否符合规定。,63,九、生产环境的空气洁净度监测,尘粒数测定：,尘埃粒子计数器：根据微粒的光散射原理设计而成；能够测出尘埃粒子的个数并能够区分颗粒的大小，从而计量出净化级别。,根据仪器上显示的每立方米空气中的颗粒数对照洁净度级别中每m,3,的尘粒最大允许数来判定所测区域的洁净级别是否符合规定。,64,九、生产环境的空气洁净度监测,模拟生产操作进行微生物学评估培养基灌封试验,培养基灌封试验利用培养基代替产品，检测微生物在生产线正常运转时的污染状况。,培养基灌封试验通常经三次模拟运转合格后，该洁净室或控制环境的生产线的微生物状况才算合格。,65,九、生产环境的空气洁净度监测,培养基灌封试验的评估不需要对每个产品进行，但必须对每个生产线进行测试。,培养基灌封试验在工作日开始时进行不适合，必须在无菌生产批结束时进行。,通常使用大豆消化酪素肉汤作为灌封运转试验培养基。,66,谢谢大家！,67,