環(huán)境微生物學(xué)許美芳副教授大仁科技大學(xué)環(huán)境資源管理系教師個(gè)人介紹1981

~1986逢甲大學(xué)環(huán)境科學(xué)系講師1986~迄今大仁科大環(huán)境資源管理系副教授專(zhuān)長(zhǎng):微生物、環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)、ISO17025實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證研究領(lǐng)域:環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)—生物、化學(xué)、儀器分析：水、土壤污染監(jiān)測(cè)，食品及農(nóng)產(chǎn)安全性、保健產(chǎn)品功能性評(píng)估、離體外生物檢測(cè)技術(shù)(InVitroBioassay)。專(zhuān)業(yè)服務(wù):實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證輔導(dǎo)、社區(qū)營(yíng)造、環(huán)境教育、環(huán)保署代檢測(cè)機(jī)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)評(píng)鑑專(zhuān)家、消基會(huì)檢測(cè)組委員、地方環(huán)保局委員、環(huán)境教育輔導(dǎo)委員、德國(guó)杜夫萊茵TUV公司Life-careline大中華區(qū)技術(shù)總監(jiān)微生物(Microorganisms)定義：存在於自然界中，構(gòu)造簡(jiǎn)單、個(gè)體微小，能獨(dú)立生存，通常無(wú)法以肉眼觀察到需藉助顯微鏡觀察之一群生物。而研究這些微小生物的相關(guān)科學(xué)稱(chēng)之為『微生物學(xué)(Microbiology)』種類(lèi)：細(xì)菌、真菌、藻類(lèi)、病毒、原生動(dòng)物及多細(xì)胞寄生蟲(chóng)微生物演進(jìn)史最早發(fā)現(xiàn)：1665年，英國(guó)人虎克(Hooke)，製作單眼顯微鏡觀察軟木栓薄片之細(xì)胞。1676年，荷蘭人雷文霍克(Leeuwenhoek)

，製成雙眼顯微鏡觀察池水，揭開(kāi)了包括細(xì)菌、藻類(lèi)、真菌及原生動(dòng)物之神秘面紗。『細(xì)菌學(xué)之父』。生命發(fā)生說(shuō)的爭(zhēng)論：自然發(fā)生說(shuō)---亞里斯多德(希臘)生源論---巴斯德(法)---『微生物學(xué)之父』黃金時(shí)期：19世紀(jì)後半

1850年~1880年，巴斯德發(fā)現(xiàn)水果發(fā)酵及酒的酸敗是由微生物引起。巴氏消毒法：62℃,30秒；71.5℃,15秒1878年李斯特(Lister)以連續(xù)稀釋法得到純培養(yǎng)菌株。1876年德國(guó)柯霍(Koch)醫(yī)生，從患有炭疽菌病之患者身上分離出炭疽桿菌(Bacillusanthrax)

。

由此微生物與疾病關(guān)係，奠定了病原論。

並提出『柯霍假說(shuō)』。1892年，伊凡諾司基(Iwanosky)，最先發(fā)現(xiàn)病毒的人。發(fā)現(xiàn)菸草鑲嵌病毒，並證明其可通過(guò)細(xì)瓷濾器。濾過(guò)性病毒。1929年，佛來(lái)明(AlexanderFleming)，發(fā)現(xiàn)青黴菌的代謝物能抑制葡萄球菌的增殖，此代謝物為青黴素(penicillin)。1944年，魏斯曼(Waksman)，

發(fā)現(xiàn)鏈黴素(streptomycin)。學(xué)名命名原則(常見(jiàn)學(xué)名表示法)屬名+種名屬名+Species

Bacillussp.產(chǎn)生黃色素,意指枯草桿菌屬內(nèi)之某一個(gè)種會(huì)產(chǎn)生黃色素Bacillusspp.有產(chǎn)胞能力,意指枯草桿菌屬內(nèi)的所有種都具有產(chǎn)胞能力屬名+種名+發(fā)現(xiàn)者+et.al

EscherichiacoilCastellaniet.al屬名+種名+（原發(fā)現(xiàn)者）+現(xiàn)發(fā)現(xiàn)者Bacillus

subtilus(Ehrenberg)Cohn屬名+新種名+（原發(fā)現(xiàn)者）+現(xiàn)發(fā)現(xiàn)者屬名+種名+var.+變種名Bacillus

subtilusvar.niger,意指Bacillusniger由Bacillus

subtilus

變異而來(lái)命名的依據(jù)形態(tài)

Lactobacillus(乳酸桿菌屬)；Sarcina(八聯(lián)球菌屬)；Micrococcus(微球菌屬)；Streptococcus(鏈球菌屬)；Clostridium(梭狀桿菌屬)來(lái)源或生存處

Escherichiacoli

指存在大腸中生理狀態(tài)Aerobacter

aerogenes-生氣體；

Acetobacter

aceti-生醋酸；

Clostridium

butyrium-生丁酸。形成顏色

Staphylococcus

aureus

生”金黃色”病原性

Salmonellatyphosa

表”傷寒熱”習(xí)性

Streptococcus(鏈球菌)

mesenteroids(腸系膜）發(fā)現(xiàn)人名

Escherichia(艾歇利希氏菌屬)；Neisseria(奈氏菌)；

Erwinia(歐文氏桿菌)微生物與生活名稱(chēng)弊利細(xì)菌污染食物、引發(fā)疾病(沙門(mén)氏菌、金黃色葡萄球菌)食品工業(yè)(醋酸菌-醋；黃麴菌-醬油)污染物生物處理法—低成本、高效率、無(wú)二次公害自然界物質(zhì)循環(huán)病毒致病(日本腦炎、皰疹病毒)基因轉(zhuǎn)殖及遺傳工程干擾素製作真菌生化武器、致病、食物腐敗(毒菇、麵包上的黑黴菌)食用菌、製造抗生素；食品釀造(青黴菌-青黴素；酵母菌-釀酒)藻類(lèi)污染環(huán)境(甲藻-紅潮，污染水質(zhì))供養(yǎng)分及氧氣供其他生物使用(綠藻、昆布之食用顯微鏡的種類(lèi)放大原理使用特性光學(xué)顯微鏡明視野顯微鏡暗視野顯微鏡紫外光顯微鏡螢光顯微鏡位相差顯微鏡電子顯微鏡穿透式顯微鏡(TEM)掃描式顯微鏡(SEM)掃描穿透式顯微鏡(STEM)電子微探分析顯微鏡(EPMA)種類(lèi)原理明視野顯微鏡以自然光或電源光線為光源，使檢體本身呈現(xiàn)暗的狀態(tài)，視野則呈現(xiàn)明亮態(tài)。暗視野顯微鏡加裝特殊聚光器，誘導(dǎo)透光途徑，使光線自標(biāo)本偏離，造成鏡檢物呈現(xiàn)明亮態(tài)，背景呈現(xiàn)暗影。紫外光顯微鏡以紫外線為光源，因其波長(zhǎng)(180~400nm)較可見(jiàn)光短，所以可提高解像力。紫外光會(huì)傷害眼睛，不能直接目視需投影至螢?zāi)?。螢光顯微鏡以水銀燈為光源，其所放出波長(zhǎng)較短的紫外光線通過(guò)被觀察的物體以激發(fā)檢體放出綠色螢光物質(zhì)。位相差顯微鏡在一般光學(xué)顯微鏡上加特殊之位相差物鏡及聚光器，利用菌體各部位密度的差異，對(duì)光線折射的不同，藉以分辨活細(xì)胞內(nèi)不同的構(gòu)造。電子顯微鏡以電子束為光源，當(dāng)檢體暴露於電子束內(nèi)時(shí)可呈現(xiàn)三度空間(立體)的影像，或用以觀察檢體之內(nèi)部構(gòu)造。標(biāo)本製作法：

塗抹法：觀察形狀，大小，構(gòu)造。

懸滴法：可檢視活細(xì)胞。可觀察出：

菌體細(xì)胞正常排列方式；

細(xì)胞分裂時(shí)細(xì)胞的變化及其速率；

運(yùn)動(dòng)性的鑑別：＊自主運(yùn)動(dòng)：鞭毛；路線呈直線規(guī)則，速度快速。＊布朗運(yùn)動(dòng)：為粒子與周?chē)黧w的分子產(chǎn)生不平衡的碰撞而做不停的攪動(dòng)。路線呈不規(guī)則，速度緩慢。鏡檢方式：

乾式：放大600倍以下時(shí)使用。

油浸式：需行高倍率放大時(shí)使用。避免光被空氣折射掉,在物鏡與玻片間滴油。染色技術(shù)由於微生物之細(xì)胞很小，因此一般光學(xué)顯微鏡並不容易觀察，所以常需藉助染劑(Dye)與細(xì)胞間的物理或化學(xué)作用，使細(xì)胞上色、增加對(duì)比以便於觀察。原理：細(xì)胞表面或細(xì)胞內(nèi)活化位置與染劑發(fā)生離子交換。作用方式：低濃度作用長(zhǎng)時(shí)間較高濃度作用短時(shí)間較好。染色目的：鑑別不同菌體的型態(tài)、結(jié)構(gòu)，及提高放大效果並作為分類(lèi)之依據(jù)染劑的種類(lèi)~依帶電荷分種類(lèi)組成染劑例子鹼性染劑帶顏色之陽(yáng)離子與不帶顏色之陰離子組成甲烯藍(lán)細(xì)胞核及細(xì)胞粒等酸性部位染色酸性染劑由無(wú)色之陽(yáng)離子與帶顏色之陰離子組成伊紅或剛果紅的鈉鹽細(xì)胞質(zhì)等鹼性物質(zhì)之染色中性染劑由酸性與鹼性染劑形成的複合鹽類(lèi)，所以不含可解離的基團(tuán)。甲烯藍(lán)與伊紅形成之複合體可自由進(jìn)出死細(xì)胞之細(xì)胞膜，與"死細(xì)胞"結(jié)合微生物的培養(yǎng)菌體化學(xué)組成份水分主要作為代謝時(shí)的溶媒。細(xì)胞增殖期含量較高，孢子含量較少。醣類(lèi)多存在黏質(zhì)層、莢膜(多醣體)、細(xì)胞壁(勝肽聚醣)及細(xì)胞質(zhì)中；作為能量貯存物質(zhì)(如酵母菌的肝醣)及構(gòu)造物質(zhì)(纖維素-藻類(lèi)細(xì)胞壁)用。蛋白質(zhì)為細(xì)胞之基本構(gòu)成分(核蛋白、脂蛋白、醣蛋白)，及生化反應(yīng)中酵素的組成份。脂質(zhì)主要構(gòu)成細(xì)胞膜、核膜、粒腺體膜之成分(磷脂質(zhì))。核酸為DNA及RNA之構(gòu)成份，DNA(遺傳物質(zhì))含量一定，存在細(xì)胞核內(nèi)；RNA則於蛋白質(zhì)合成旺盛之生長(zhǎng)對(duì)數(shù)期時(shí)最高。維生素以維生素B群最多，作為輔酵素之構(gòu)成份，重要者有B1、泛酸、菸鹼酸等?；曳莺枯^多者Na,K,Ca,Mg,P,S,Cl,Fe，在細(xì)胞中以有機(jī)或無(wú)機(jī)態(tài)存在影響微生物生長(zhǎng)的因子外在因子(環(huán)境因子)氣體溫度pHAw或滲透壓微生物間的相互作用內(nèi)在因子(營(yíng)養(yǎng)要求)能源碳源氮源無(wú)機(jī)鹽類(lèi)維生素

影響微生物生長(zhǎng)的因子外在因子(環(huán)境因子)~~pH種類(lèi)生長(zhǎng)範(fàn)圍實(shí)例嗜酸性1.5~5.5醋酸菌、乳酸菌、酵母菌、黴菌(pH4~6)嗜中性6.5~7.5一般細(xì)菌(pH6.8~7.2)腐敗菌(pH6.5~7.5)；病原菌(pH6~8)嗜鹼性8.5~11.5霍亂弧菌(pH8.5~9.5)、硝化菌、根瘤菌、尿素分解菌、放線菌細(xì)胞代謝養(yǎng)料會(huì)產(chǎn)生酸或鹼，造成pH的變化。pH的改變會(huì)影響細(xì)胞內(nèi)酵素活性，因而影響細(xì)胞的生長(zhǎng)。通常會(huì)添加緩衝溶液，可使培養(yǎng)基不因酸或鹼的形成而改變pH值。影響微生物生長(zhǎng)的因子外在因子(環(huán)境因子)~~Aw或滲透壓微生物種類(lèi)Aw實(shí)例一般細(xì)菌0.9金黃色葡萄球菌一般酵母菌0.88麵包酵母菌一般黴菌0.80醬油黑麴菌好鹽性細(xì)菌0.75腸炎弧菌生長(zhǎng)在含3%NaCl之培養(yǎng)基中耐旱性黴菌0.70Xeromycesbisoporus

存在半乾性食品耐滲透壓酵母菌0.63Zygosaccharomyces蜜餞、果醬等之腐敗菌種類(lèi)配方天然培養(yǎng)基脫脂乳粉100g；蒸餾水1000mL化學(xué)合成培養(yǎng)基檸檬酸培養(yǎng)液：磷酸氫銨鈉1.5g；檸檬酸鈉3g；磷酸氫二鉀1g；硫酸鎂0.2g；蒸餾水1000mL複合培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)肉湯(NB)：蛋白腖10g；牛肉抽取物3g；氯化鈉5g；蒸餾水1000mL培養(yǎng)基種類(lèi)~依形態(tài)分液體培養(yǎng)基：

培養(yǎng)基中無(wú)添加洋菜或明膠等硬化劑，以利於微生物的大量繁殖及化學(xué)藥劑加入的直接反應(yīng)。半固體培養(yǎng)基：培養(yǎng)基中含0.5%或更少的洋菜，使培養(yǎng)基變成半固體狀態(tài)，方便觀察微生物在培養(yǎng)基中的運(yùn)動(dòng)或產(chǎn)氣體的情形。固體培養(yǎng)基：培養(yǎng)基中添加1.2~2%洋菜，當(dāng)培養(yǎng)基冷凝後會(huì)變成固體狀態(tài)，以利於微生物的純化、計(jì)數(shù)及保存。培養(yǎng)基種類(lèi)~依作用分基礎(chǔ)培養(yǎng)基(basicalmedium)：

含微生物生長(zhǎng)之基本營(yíng)養(yǎng)素者。滋養(yǎng)培養(yǎng)基(enrichedmedium)：

在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中添加特殊成分，使難於一般培養(yǎng)基生長(zhǎng)的菌體能生長(zhǎng)。如血清。選擇培養(yǎng)基(selectivemedium)：

於培養(yǎng)基中添加特殊物質(zhì)，選擇性的抑制某些種類(lèi)菌體生長(zhǎng)，使欲分離培養(yǎng)的菌體藉此篩選出來(lái)。如：培養(yǎng)基中加入高濃度鹽、抗生素等。鑑別培養(yǎng)基(differentialmedium)：

培養(yǎng)基中加某種特殊物質(zhì)，用來(lái)區(qū)分微生物對(duì)它利用情形，也藉以鑑定特殊菌體。

如：加血液---測(cè)該菌有無(wú)溶血能力。配方LactosebrothBGLBbrothEMBagar蛋白腖(Peptone)乳糖(Lactose)牛肉抽出物(Beefextract)蛋白腖乳糖膽粉(Oxgallpowder)煌綠(Brilliantgreen)蛋白腖乳糖伊紅(EosinY)甲烯藍(lán)(Methyleneblue)磷酸氫二鉀(K2HPO4)洋菜微生物的培養(yǎng)法液態(tài)培養(yǎng)：將菌株接種在液體培養(yǎng)基中。(可動(dòng)態(tài))斜面培養(yǎng)：將菌株接種在製成斜面之固體培養(yǎng)基中。穿刺培養(yǎng)：將菌株以接種針穿刺接種至固體培養(yǎng)基中。半固態(tài)穿刺培養(yǎng)：將菌株以接種針穿刺接種至半固體培養(yǎng)基中。平板培養(yǎng)

劃線培養(yǎng)：利用接種環(huán)在培養(yǎng)皿平盤(pán)上之固態(tài)培養(yǎng)基表面逐次劃直線，每次起始點(diǎn)均含蓋上次直線之末段，使達(dá)到逐漸稀釋之效應(yīng)。

塗抹培養(yǎng)：將預(yù)先稀釋好的菌液滴在固體培養(yǎng)基上，再使用塗抹棒將之塗抹開(kāi)。

混合倒皿培養(yǎng)：將預(yù)先稀釋好的菌液加在含有溶融洋菜培養(yǎng)基的試管中，經(jīng)充分混合後，倒入培養(yǎng)皿中。微生物的生長(zhǎng)世代時(shí)間(generationtime)：母細(xì)胞經(jīng)二分裂生殖形成兩個(gè)子細(xì)胞所需之時(shí)間。

g=t=tn3.3(logN-logN0)g:世代時(shí)間t:某一培養(yǎng)時(shí)間

n:經(jīng)過(guò)n代繁殖N:開(kāi)始培養(yǎng)時(shí)之菌數(shù)

N0:子代細(xì)胞總數(shù)N=N0×2n

2n=N/N0log2n=log(N/N0)0.3n=logN-logN0n=(logN-logN0)/0.3=3.3(logN-logN0)微生物之生長(zhǎng)測(cè)定計(jì)數(shù)測(cè)定：平盤(pán)測(cè)定：在培養(yǎng)基中培養(yǎng)之後，測(cè)定樣品中的活菌數(shù)。每一平盤(pán)(9cm)菌落數(shù)以30~300個(gè)為原則。(計(jì)活菌)

特殊玻片顯微鏡測(cè)定：用血球計(jì)數(shù)器檢視之。(死活菌均計(jì))過(guò)濾法：以濾膜過(guò)濾菌液，待培養(yǎng)後估算菌落數(shù)。(計(jì)活菌)以濾膜過(guò)濾菌液，乾燥後計(jì)數(shù)。(死活菌均計(jì))主要是用來(lái)測(cè)定在某一環(huán)境下微生物的生長(zhǎng)狀況及了解其特性計(jì)量測(cè)定：乾燥菌體恆重測(cè)之：將菌液經(jīng)離心使菌體沉下或經(jīng)過(guò)濾處理後，菌體以低溫真空烘乾後，加以秤乾重。

一般細(xì)菌為例：10-12~10-13g/個(gè)。濁度法：要完成檢量線。利用濁度計(jì)：菌數(shù)越多濁度越高，菌液透光率越低，透光率與細(xì)菌數(shù)成反比。利用吸光計(jì)：利用固定波長(zhǎng)(500或650㎜)照射，測(cè)其光學(xué)密度(OD值)，值越高菌數(shù)越多。氮量測(cè)定：測(cè)定總氮量，以推估粗蛋白質(zhì)量並換算成菌體量。生化活性測(cè)定：如ATP高則菌數(shù)含量高。(計(jì)活菌)菌體內(nèi)含有大量蛋白質(zhì)，而氮是組成胺基酸必需成分。不同生物種類(lèi)的含量則不同。一般生物的蛋白質(zhì)中約含16%的氮∴蛋白質(zhì)量×16%=氮量總氮量÷0.16÷單一細(xì)胞蛋白質(zhì)量＝細(xì)菌數(shù)例：

今測(cè)得E.coli細(xì)胞之總氮量為1.6mg

單一E.coli之細(xì)胞蛋白質(zhì)量為1ng則有1.6mg÷0.16÷1ng/個(gè)＝10-2g÷10-9g/個(gè)＝107個(gè)每一活細(xì)胞所含ATP量是固定值。如食品上測(cè)牛奶內(nèi)是否有菌可採(cǎi)用此法。利用『螢火蟲(chóng)發(fā)螢光的原理』，而螢火蟲(chóng)會(huì)發(fā)光的原因有：螢光物質(zhì)螢光酵素ＡＴＰ將螢光物質(zhì)、螢光酵素加在細(xì)菌(提供ATP)上，利用超音波振盪，反應(yīng)後測(cè)知螢光量(光子捕捉器)微生物培養(yǎng)方式同步培養(yǎng)：應(yīng)用不同生理調(diào)節(jié)方式或物理法，使同一菌齡之細(xì)胞增殖以供使用。例：利用溫度的改變：

大腸桿菌在37℃下培養(yǎng)，可進(jìn)行正常的分裂，但各細(xì)菌之生長(zhǎng)速率不同，當(dāng)改變培養(yǎng)溫度為25℃時(shí)，細(xì)菌分裂會(huì)受影響，此時(shí)所有細(xì)胞全部暫停分裂，經(jīng)一段時(shí)間後再移至37℃，則所有細(xì)胞皆同時(shí)分裂，達(dá)同步生長(zhǎng)目的。同步培養(yǎng)所得知結(jié)果，其能維持的時(shí)間非常有限。經(jīng)幾代的培養(yǎng)之後，菌中之生長(zhǎng)速率又會(huì)不同。微生物的控制防治微生物的目的，在有效控制微生物的生長(zhǎng)及其影響，對(duì)有益者則加以利用，對(duì)有害者則加以設(shè)法滅除之。實(shí)驗(yàn)室常用滅菌方法溼熱滅菌法乾熱滅菌法火焰法過(guò)濾除菌法紫外線殺菌法酒精超音波(或+清潔劑)滅菌(sterilization)：徹底的殺菌方法。

用物理或化學(xué)方式殺死物體上所有微生物，永久性的喪失其活力包括營(yíng)養(yǎng)型及孢子型。消毒(disinfection)：消毒劑利用物理或化學(xué)方式殺死所有病原性微生物，主要是破壞正在生長(zhǎng)之微生物營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞，孢子型則仍存在。防腐(antisepsis)：防腐劑利用物理或化學(xué)方式使物體內(nèi)外之微生物暫時(shí)處?kù)恫簧L(zhǎng)繁殖但又未死亡的狀態(tài)。清潔(sanitizing)：清潔劑以化學(xué)藥劑處理物品，降低其所帶之微生物含量。商業(yè)滅菌(commercialsterilization)食品經(jīng)殺菌處理後，按其所規(guī)定的微生物檢驗(yàn)法，在其所檢之商品中未檢出超出規(guī)定之微生物的一種殺菌法。殺菌(bactericidal)：殺菌劑利用物理化學(xué)方法殺死微生物的作用。含滅菌及消毒。影響作用之因素作用對(duì)象：不同微生物對(duì)不同抗菌劑有不同反應(yīng)，所以必須先考慮要除去的微生物種類(lèi)，才能決定最適當(dāng)之方法。濃度：不論物理或化學(xué)藥劑，使用的劑量或濃度都會(huì)影響作用之效果。溫度：因溫度會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)之進(jìn)行，提高溫度可加強(qiáng)殺菌效果。時(shí)間：當(dāng)細(xì)菌死亡時(shí)，菌數(shù)隨時(shí)間之增加而降低，菌數(shù)越多所需時(shí)間越長(zhǎng)。pH值：除影響抗菌劑本身之效能外，也會(huì)加強(qiáng)或降低對(duì)菌體之效能。其他環(huán)境因子：一些環(huán)境因子會(huì)干擾或影響抗菌劑之作用，須先除去。微生物生長(zhǎng)的控制類(lèi)別方法物理方法溫度過(guò)濾放射線滲透壓乾燥超音波化學(xué)方法防腐劑及殺菌劑重金屬防腐劑抗生素溫度~高溫

乾熱殺菌法：熱傳導(dǎo)方式：以空氣為介質(zhì)作用原理：利用高溫使微生物體內(nèi)的水分蒸發(fā)及蛋白質(zhì)因高溫產(chǎn)生氧化變性而達(dá)滅菌作用。

乾燥箱(oven)滅菌法：在乾燥箱中利用熱空氣進(jìn)行滅菌，作用條件：160~180℃、2~4小時(shí)。

火焰法：利用酒精燈或本生燈之火焰除去微生物，達(dá)完全滅菌之作用。

灰化法及焚燒法：利用600℃以上高溫燃燒，以殺死微生物。溼熱殺菌法熱傳導(dǎo)方式：以水為介質(zhì)作用原理：利用產(chǎn)生之高溫及水中的氧氣與胺基酸裡的氫氣產(chǎn)生氫鍵以破壞蛋白質(zhì)，使蛋白質(zhì)變性而達(dá)滅菌作用。

高溫高壓滅菌法(autoclave)：利用密閉鍋(滅菌釜)產(chǎn)生之高溫高壓，經(jīng)一段時(shí)間後可達(dá)殺菌之目的。

條件：121℃、1.2kg/cm2、20~30mins。

＊不適用：蒸氣無(wú)法穿透之物品；易受熱破壞之物品。

開(kāi)放蒸氣(steam)：蒸汽溫度為攝氏95~105度，因此滅菌的時(shí)間需6~8小時(shí)才能達(dá)到效果。

煮沸法(boiling)：將物品在100℃沸水中加熱15分鐘以上，將不形成芽孢的細(xì)菌消滅之方法。間歇滅菌法(tyndallization)：通常溫度不超過(guò)100℃，每日一次，每次加熱時(shí)間30分鐘，每次滅菌後保溫在25~30℃，促使殘留的孢子體萌發(fā)成營(yíng)養(yǎng)體。如此反覆連續(xù)三次，即可達(dá)到完全滅菌的效果。巴斯德滅菌法(pasteurization)：由巴斯德所提出，以不造成物質(zhì)變性之低溫，殺死微生物的營(yíng)養(yǎng)體，不過(guò)不能達(dá)完全滅菌之目的。

低溫：６５℃，１５～３０分高溫：７１℃or７２℃，１５秒超高溫瞬時(shí)滅菌法(UHT)：滅菌條件：135~137℃、3~5秒，可殺死微生物的營(yíng)養(yǎng)體和耐熱性強(qiáng)之芽胞細(xì)菌。乾熱：玻璃製品、金屬製品及耐乾熱的器材醫(yī)院中現(xiàn)在正須要剪刀、鑷子來(lái)開(kāi)刀，但剪刀、鑷子須先滅菌，則拿一個(gè)鐵盤(pán)放入剪刀、鑷子等，再倒入酒精用火燒一燒，即達(dá)滅菌！例如:微生物實(shí)驗(yàn)時(shí)少一個(gè)培養(yǎng)皿,則拿一個(gè)洗淨(jìng)的培養(yǎng)皿倒入些酒精後,用火燒一燒,即可將之滅菌了！濕熱煮沸：沒(méi)有遭受特別污染的製品（奶瓶消毒)巴氏消毒法：飲料、酒、牛奶間歇消毒法：可能受到會(huì)產(chǎn)生內(nèi)生胞子污染之物品如花生麵筋罐頭高溫高壓：對(duì)熱不敏感的有機(jī)物如各種培養(yǎng)基及不耐乾熱的塑膠製品等。溫度~低溫作用原理：靜菌作用，非殺菌作用。利用低溫使微生物之代謝與生長(zhǎng)變慢，此只能抑制微生物活性，不會(huì)完全死亡。

冷藏：在4~7℃的冷藏溫度下，一些細(xì)菌、黴菌、酵母菌可存活好幾個(gè)月。冷凍：-80℃、-196℃(液態(tài)氮)可使微生物之代謝完全停止；可用於庫(kù)存微生物、組織細(xì)胞。＊低溫造成菌數(shù)的減少，是由於冰晶對(duì)細(xì)胞造成物理性的破壞所致。放射線利用放射線容易被細(xì)胞內(nèi)核酸所吸收，造成DNA結(jié)構(gòu)之改變，產(chǎn)生突變甚至引起斷裂現(xiàn)象，以達(dá)控制微生物生長(zhǎng)目的。輻射光源：無(wú)線電波：波常最長(zhǎng)；對(duì)生物效應(yīng)最弱。紅外線：800~1000nm；可被光合細(xì)菌作為能源?？梢?jiàn)光：380~760nm；藍(lán)細(xì)菌等藻類(lèi)進(jìn)行光合作用之能源。紫外光：136~400nm；有殺菌作用。

χ-,γ-,α-,β-射線；會(huì)引起水或物質(zhì)之解離。紫外光：波長(zhǎng)介於240~280nm之紫外線，容易為DNA所吸收而造成其結(jié)構(gòu)之改變，因而影響DNA之複製，對(duì)微生物之生長(zhǎng)有嚴(yán)重影響。＊紫外線穿透力有限(對(duì)清水約30cm)，無(wú)法穿透玻璃等物體，因此只適用於物體表面之滅菌。＊細(xì)菌具有特殊之修復(fù)系統(tǒng)，例如可利用光分解酵素

(photolysase)將紫外光所造成之DNA受損(形成二聚體(dimer))修復(fù)而回復(fù)原狀，所以需選用適當(dāng)波長(zhǎng)、劑量和足夠作用時(shí)間，避免修復(fù)現(xiàn)象發(fā)生。＊適量的紫外光照射可使DNA架構(gòu)發(fā)生些微變化，利用此方法可培育新性狀的菌種，因此紫外線常作為誘變劑用於培育新菌種的工作。χ射線、γ射線：此帶有高能量之離子化射線作用使細(xì)胞內(nèi)之水分子游離出電子，形成離子(如氧分子形成超氧化自由基)，作用於DNA使其斷裂細(xì)胞無(wú)法存活，以達(dá)到完全滅菌。＊χ-、γ-射線穿透力強(qiáng)，包裝完成之藥品、點(diǎn)滴均可用此法達(dá)完全無(wú)菌效果。滲透壓微生物對(duì)滲透壓有一定的承受範(fàn)圍，改變滲透壓使細(xì)胞不能生長(zhǎng)，甚至死亡。高滲透壓環(huán)境(20%NaCl溶液)，水將從細(xì)胞內(nèi)通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入溶液中，造成細(xì)胞脫水而引起質(zhì)壁分離，使細(xì)胞不能生長(zhǎng)甚至死亡。在低滲透壓環(huán)境(0.01%NaCl溶液)或純水中，外環(huán)境的水從溶液中進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)引起細(xì)胞膨脹，甚至破裂致死。＊除部份耐高滲透壓(魯氏酵母)及嗜鹽性微生物(海中)外一般微生物在鹽濃度5~15%、糖濃度在50~70%時(shí)生長(zhǎng)受到抑制。蜜餞等是利用利用滲透壓原理,以鹽漬法或糖漬法來(lái)保存食物

乾燥低水含量下，使微生物代謝減緩或終止。微生物之生長(zhǎng)必需在有水的環(huán)境下才能進(jìn)行，利用乾燥法除去物體的水分，會(huì)直接影響微生物生長(zhǎng)。乾燥僅能停止微生物的生長(zhǎng)(靜菌作用)，但不能殺滅微生物，當(dāng)物質(zhì)重新復(fù)水，微生物又可生長(zhǎng)微生物對(duì)乾燥之抵抗力：細(xì)菌芽胞＞黴菌、酵母菌胞子>G(+)球菌>酵母菌營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞>黴菌菌絲方法：各種去除水分之方法如煙燻法..等超音波利用高頻率(2萬(wàn)赫茲以上)震動(dòng)法，可將菌體震破，使細(xì)胞之內(nèi)容物流出，達(dá)到殺菌的效果。＊病毒和細(xì)菌芽胞有較強(qiáng)之抗性。＊一般實(shí)驗(yàn)室使用目的：萃取：震破細(xì)胞，以萃取細(xì)胞內(nèi)之物質(zhì)。清潔：震落玻璃器皿等設(shè)備上之雜物或菌落，以達(dá)清潔之效果。化學(xué)控制法利用化學(xué)製劑殺死微生物，以達(dá)控制的目的。＊不同微生物對(duì)化學(xué)藥劑之感受度不同，作用效果會(huì)因藥劑之濃度、溫度、pH值、時(shí)間、所處環(huán)境而異。＊選擇理想應(yīng)考慮因素：只對(duì)欲作用之微生物有效，對(duì)人或動(dòng)物無(wú)害；溶於水；常溫下有作用；不會(huì)著色；無(wú)異味；低濃度下有作用；效果多樣；作用範(fàn)圍廣；性質(zhì)穩(wěn)定，可久存；價(jià)錢(qián)便宜。重金屬類(lèi)：機(jī)制：金屬離子與微生物之蛋白質(zhì)結(jié)合而發(fā)生變性或沉澱，使其失去活性，所以具有殺菌效果。＊汞、砷等離子對(duì)微生物之親合力大，會(huì)與蛋白質(zhì)或酵素的-SH基作用，使其失去活性。＊應(yīng)用：硫酸銅：抑制藻類(lèi)生長(zhǎng)0.5mg/L氯化汞(紅藥水)：傷口殺菌－優(yōu)碘取代。砷606：治療梅毒－抗生素取代＊因除對(duì)病原菌有效外，對(duì)人體組織亦有毒性。酚及其衍生物(石炭酸)：作用：具有表面活性劑之作用，可破壞微生物細(xì)胞膜之通透性，當(dāng)藥劑進(jìn)入細(xì)胞後，引起蛋白質(zhì)變性。＊低濃度時(shí)為抑菌劑；高濃度時(shí)為殺菌劑。＊在極低(2~5%)濃度下具有殺菌作用，但因具腐蝕性，不能用於生物體(如皮膚)。一般用於衛(wèi)生用具、環(huán)境之消毒。食品加工用具及食品生產(chǎn)廠所不適用。酚係數(shù)最早使用的有機(jī)殺菌劑是酚(因此有機(jī)物的殺菌效率以酚係數(shù)(石碳酸係數(shù))來(lái)表示採(cǎi)用金黃葡萄球菌(Staphylococcusaureus)為試驗(yàn)菌接觸時(shí)間15分鐘後求出具殺菌效果的最高稀釋倍數(shù)的比值。石碳酸係數(shù)愈大則殺菌力愈強(qiáng)醇類(lèi)：屬於脫水劑、蛋白質(zhì)變性劑、脂溶劑，可使蛋白質(zhì)變性、脫水，損害細(xì)胞膜而達(dá)殺菌作用。

＊醇類(lèi)殺菌能力隨分子量之增加而增強(qiáng)，但分子量大之醇類(lèi)水溶性較差，因此醇類(lèi)中常使用乙醇當(dāng)消毒劑。＊乙醇以70~75%的濃度殺菌效果最佳。無(wú)法破壞芽胞

70~75%酒精溶解脂肪破壞細(xì)胞膜，造成細(xì)胞脫水的同時(shí)，酒精進(jìn)一步滲入細(xì)胞內(nèi)完全凝固細(xì)胞體的蛋白質(zhì)，達(dá)到殺菌效果。

高濃度的酒精(95%)與菌體接觸後，使細(xì)胞表面之蛋白質(zhì)急速凝固，形成硬膜，此硬膜對(duì)菌體造成保護(hù)作用，阻止酒精進(jìn)一步滲入細(xì)菌體。醛類(lèi)：與細(xì)胞內(nèi)之蛋白質(zhì)的胺基酸或核酸作用，使蛋白質(zhì)變性而失去活性。＊常用的有甲醛；是一種殺細(xì)菌及殺真菌劑?？善茐难堪＃?.1~0.2%的甲醛溶液殺死細(xì)菌繁殖體。5%的甲醛溶液殺死細(xì)菌芽胞體。37~40%的甲醛溶液市售福馬林溶液。＊可作為燻蒸消毒劑，對(duì)空氣及物體表面有消毒效果，可作為醫(yī)院或?qū)嶒?yàn)室空間消毒劑，因?qū)ζつw及組織有毒，不適用於生物物品及食品生產(chǎn)廠所的消毒。鹵素：為一種氧化劑，可使蛋白質(zhì)氧化(-SH氧化成-S-S-、細(xì)胞膜破裂(氯氣、漂白水)；與蛋白質(zhì)結(jié)合(碘酒)而達(dá)殺菌之效果。

＊2~4%的點(diǎn)溶於酒精溶液中碘酒。

氯氣通入水中次氯酸自來(lái)水、泳池消毒。

0.5~1%次氯酸鈉5分鐘殺死大多數(shù)細(xì)菌。

5%次氯酸鈉1小時(shí)可殺死細(xì)菌芽胞。清潔劑：利用降低表面張力之作用，將物體表面之菌體與污物一同除去，一般清潔劑由親水基及疏水基所組成，疏水基與細(xì)菌細(xì)胞膜結(jié)合，親水基與水結(jié)合。溶解細(xì)胞膜內(nèi)之脂質(zhì)。陽(yáng)離子清潔劑：四級(jí)銨化合物

皮膚、一般用具消毒陰離子清潔劑：肥皂。殺菌效果差，用於清潔。氣體化學(xué)滅菌劑：如ethyleneoxide與細(xì)胞內(nèi)之蛋白質(zhì)和核酸結(jié)合，達(dá)殺菌目的，除營(yíng)養(yǎng)型外，芽胞亦可被破壞。＊作用條件：

在溼度40~50%的密閉容器中通入濃度10~20%的環(huán)氧乙烷，於37℃，作用5~8小時(shí)，或於54℃，作用3~4小時(shí)，可達(dá)完全滅菌。＊適用對(duì)熱敏感之物品殺菌，塑膠培養(yǎng)皿、注射筒等抗生素作用原理：抑制細(xì)胞壁的合成：細(xì)菌細(xì)胞壁主要是由勝肽聚醣所組成，尤其是G(+)菌，

而勝肽聚醣最後合成步驟需藉助transpeptidase(勝肽轉(zhuǎn)移酵素)作用才能完成，而此類(lèi)藥物的分子結(jié)構(gòu)與此酵素類(lèi)似，因此會(huì)干擾此酵素作用，使細(xì)胞壁合成受阻，細(xì)菌因而無(wú)法存活。

＊抗生素：青黴素(penicillins)、頭胞菌素(cephalosporins)、

萬(wàn)古黴素(vancomycin)＊由於人體細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞壁，所以此類(lèi)化學(xué)藥劑對(duì)於細(xì)菌

便具有選擇性毒性。抑制蛋白質(zhì)的合成：

細(xì)菌合成蛋白質(zhì)的主要場(chǎng)所在核醣體，將抗生素作用於核醣體，則會(huì)干擾細(xì)菌蛋白質(zhì)的合成。

＊抗生素：鏈黴素(streptomycin)、四環(huán)黴素(tetracycline)、gentamicin作用在細(xì)菌的30S的小次單元核糖體氯黴素(chloramphenicol)、紅黴素(erythromycin)作用在細(xì)菌的50S的大次單元核糖體＊核糖體由大次單元體、小次單元體組成完整核糖體。原核細(xì)胞大次單元體為50S、小次單元體為30S，兩的次單元體組合會(huì)形成70S的完整核糖體。真核細(xì)胞大次單元體為60S、小次單元體為40S，兩的次單元體組合會(huì)形成80S的完整核糖體。抑制核酸的合成：

抗生素作用在DNA，造成DNA結(jié)構(gòu)改變進(jìn)而造成複製受影響(抑制轉(zhuǎn)錄作用)，終致微生物無(wú)法生存。

＊抗生素：立放黴素(rifamycin)破壞細(xì)胞膜：

抗生素和微生物細(xì)胞膜上的磷脂結(jié)合，造成菌體細(xì)胞結(jié)構(gòu)混膜亂，而改變細(xì)胞膜原有之功能。

＊抗生素：多黏桿菌素(polymyxin)作用在細(xì)菌的細(xì)胞膜

polyeneantibiotics作用真菌細(xì)胞膜干擾葉酸的新陳代謝：葉酸為核苷酸及氨基酸合成的重要原料，細(xì)菌合成核苷酸所需之葉酸是由對(duì)胺基苯甲酸(p-aminobenzoicacid;PABA)來(lái)合成，而抗生素與PABA結(jié)構(gòu)類(lèi)似，造成競(jìng)爭(zhēng)性抑制，或能抑制葉酸合成過(guò)程中所需酵素的作用，進(jìn)而干擾細(xì)菌所需葉酸之合成。＊抗生素：磺胺藥劑：競(jìng)爭(zhēng)性抑制二甲氧基苯嘧啶：抑制酵素抗生素使用種類(lèi)及適用對(duì)象種類(lèi)生產(chǎn)菌株對(duì)象penicillinPenicilliumchrysogenumPenicilliumnotatumG(＋)streptomycinStreptomycesgriseusG(＋)、G(－)chlortetracyclineStreptomycesaureofaciensG(＋)、G(－)gentamicinMicromonosporapurpureaG(＋)、G(－)、mycoplasmaAmphotericinStreptomycesnodosusyeastandmoldnystatinStreptomycesnourseiyeastandmoldfungizoneyeastandmold水媒病害(Water-borneDiseases)細(xì)菌性:細(xì)菌性的疾病是水媒病害中最常見(jiàn)的,造成生命及財(cái)產(chǎn)的損失也最嚴(yán)重,如:

病原體名稱(chēng)癥狀1.

Salmonella

typhosa

沙門(mén)氏菌傷寒2.Shigelladysentery志賀氏菌細(xì)菌性痢疾3.Vibriocomma

霍亂弧菌霍亂癥狀：下痢.嘔吐.噁心,嚴(yán)重時(shí)電解質(zhì)流失,而昏迷死亡。三種病原菌都是革蘭氏陰性(G“-”);前兩者皆為桿形

(rod)，而另一為弧形；1.具周生鞭毛，且1.2皆不醱酵乳醣水媒細(xì)菌性病害指標(biāo)為何以大腸桿菌當(dāng)指標(biāo)生物?細(xì)菌在水中如何被傳播?=》靠糞便-〉下水系統(tǒng)-〉飲水系統(tǒng)這些病原菌殘存力大概有7天,最長(zhǎng)為沙門(mén)氏菌,最短為霍亂菌,但三者皆引起嘔吐及下痢,將排洩物排入下水道系統(tǒng),如果與飲水系統(tǒng)未分離好則疾病易造成流行?，F(xiàn)因這些病原菌殘存力弱,難監(jiān)測(cè)(∵不好找到或已死了)故失去當(dāng)指標(biāo)生物的條件,因此採(cǎi)用同是存於腸內(nèi)且殘存力長(zhǎng),易檢測(cè)的大腸桿菌當(dāng)指標(biāo)生物。一般水質(zhì)檢驗(yàn)coliform方法預(yù)擬試驗(yàn)presumptivetest)確定試驗(yàn)(confirmedtest)完全試驗(yàn)(completetest)E.coliIMViC試驗(yàn)I(indoletest)E.coli可將tryptophan分解為indole。M(Methylredtest)E.coli將glucose分解產(chǎn)酸而使指示劑(甲基紅)變色。Vi(Voges-Proskauertest)C(Citratetest)E.coli

不能利用