1、沈陽神龍藥業(yè)有限公司,微生物基礎知識,微生物概述,（一）微生物（microorganism, microbe）的概念 微生物是指廣泛存在于自然界，體形微小，具有一定形態(tài)結構，能在適宜的環(huán)境中生長繁殖以及發(fā)生遺傳變異的一大類微小生物。 包括屬于原核類的細菌、放線菌、支原體、立克次氏體、衣原體和藍細菌（過去稱藍藻或藍綠藻），屬于真核類的真菌（酵母菌和霉菌）、原生動物和顯微藻類，以及屬于非細胞類的病毒、類病毒和朊病毒等。,微生物概述,（二）微生物的特點 種類多、分布廣：現(xiàn)在已經(jīng)知道的微生物有十萬種左右；微生物在土壤中的數(shù)量最多，據(jù)統(tǒng)計，一克土壤中含有幾千萬到幾百億的微生物。 個體小、胃口大：每毫克大

2、腸桿菌細胞的表面積比每毫克人細胞的表面積大30萬被左右；積極活動的大腸桿菌，每小時能消耗它體重2000倍的乳糖； 繁殖速、轉化快：細菌一般每2030分鐘既可分裂一次；生產(chǎn)味精的谷氨酸短桿菌，在52小時內(nèi)細胞數(shù)目增加了32億倍；乳酸菌每小時可產(chǎn)生為其體重100010000倍的乳酸；一種產(chǎn)朊假絲酵母合成蛋白質(zhì)的能力是大豆的100倍，比食用公牛強10000倍； 適應強、變異易：一九四三年分離到的青霉素產(chǎn)生菌，在每毫升發(fā)酵液中只能分泌20單位左右的青霉素，通過60多年來的不斷育種，加上其他條件的改進，目前每毫升已經(jīng)超過10萬單位。,微生物概述,（三）微生物的分類： 按微生物的作用分： 有用的 （污水外

3、理）、無害的 （腸道菌叢）、有害的（引起腐爛）、危險的（致病菌）。 按革蘭氏染色反應分： 按溫度分：嗜冷菌、嗜溫菌（金葡球菌）、嗜熱菌（芽孢桿菌） 按PH分：嗜酸菌（乳酸桿菌）、嗜中性菌（芽孢桿菌）、嗜鹼菌（弧菌） 按食物來源分：自養(yǎng)型和異養(yǎng)型 按對氧氣的需求分類：需氧菌和厭氧菌 按形態(tài)與結構分：主要分細菌、真菌、病毒。人們研究得最多、也較深入的主要有細菌、放線菌、藍細菌、枝原體、立克次氏體、古菌、真菌、顯微藻類、原生動物、病毒、類病毒和朊病毒等。現(xiàn)擇要介紹： 細菌放線菌霉菌 酵母菌 病毒及其產(chǎn)物,各類微生物簡介,（一）細菌： 細菌是一類細胞細而短、結構簡單、細胞壁堅韌，以二等分裂方式繁殖的原

4、核微生物，分布廣泛。 細菌菌落常表現(xiàn)為濕潤、粘稠、光滑、較透明、易挑取、質(zhì)地均勻以及菌落正反面或邊緣與中央部位顏色一致等。細菌的菌落特征因種而異。可作為鑒定細菌種的依據(jù)。,各類細菌菌落圖,粘質(zhì)沙雷氏菌的菌落特征,沙門氏菌的菌落特征,銅綠假單孢菌的菌落特征,弗氏志賀氏菌的菌落特征,粘質(zhì)沙雷氏菌的菌落特征,細菌的形態(tài),細菌的形態(tài),球菌,桿菌,弧菌、螺旋菌,弧菌,螺 旋菌,細菌的結構,基本結構：細胞壁、細胞膜、細胞質(zhì)、細胞核,特殊結構：莢膜、鞭毛、菌毛、芽胞,（二）放線菌,放線菌的形態(tài)、大小和結構 放線菌的形態(tài)比細菌復雜些，但仍屬于單細胞。在顯微鏡下，放線菌呈分枝絲狀，我們把這些細絲一樣的結構叫做菌

5、絲，菌絲直徑與細菌相似，小于1微米。菌絲細胞的結構與細菌基本相同。 根據(jù)菌絲形態(tài)和功能的不同，放線菌菌絲可分為基內(nèi)菌絲、氣生菌絲和孢子絲三種。鏈霉菌屬是放線菌中種類最多、分布最廣、形態(tài)特征最典型的類群，其形態(tài)如下圖所示。,鏈霉菌的一般形態(tài)和構造（模式圖）,放線菌的菌落,放線菌菌絲相互交錯纏繞形成質(zhì)地致密的小菌落，干燥、不透明、難以挑取，當大量孢子覆蓋于菌落表面時，就形成表面為粉末狀或顆粒狀的典型放線菌菌落，由于基內(nèi)菌絲和孢子常有顏色，使得菌落的正反面呈現(xiàn)出不同的色澤。,放線菌的菌落特征 A：諾爾斯氏鏈霉菌； B：皮疽諾卡氏菌； C：酒紅指孢囊菌； D：游動放線菌； E：小單胞菌； F：皺雙孢馬

6、杜拉放線菌,產(chǎn)抗菌素的放線菌的菌落特征A：卡特利鏈霉菌； B：弗氏鏈霉菌； C：吸水鏈霉菌金淚亞種；D：卡那霉素鏈霉菌；E：除蟲鏈霉菌； F：生磺酸鏈霉菌,（三）霉菌（真菌）,真菌在微生物世界中可以稱得上是個巨人家族，真菌的個頭較大，其中的許多成員對我們來說都是很熟悉的。例如，在潮濕的天氣里，常常發(fā)現(xiàn)糧食、衣服、皮鞋上長了霉，我們做醬、醬油、豆腐乳用的曲霉和毛霉等霉菌；發(fā)面、釀酒用的酵母菌等都是真菌，就連人們愛吃的蘑菇、木耳等蕈子，也都是真菌大家族的成員。真菌是微生物中的一大類群，屬于真核微生物，與人類關系非常密切。真菌是抗生素（如青霉素、頭孢霉素）、有機酸等多種發(fā)酵工業(yè)的基礎，在自然界中則扮

7、演著各種復雜有機物分解者的角色。然而有些真菌是病原菌，引起人類和動植物病害，有些真菌產(chǎn)生毒素，使人、畜中毒，嚴重者引起癌癥。如黃曲霉產(chǎn)生的黃曲霉毒素毒害肝臟，易引發(fā)肝癌。,各種曲霉的菌落,各種病原真菌的菌落,青霉的菌落,青霉的菌落,（四）酵母菌,我們每天吃的面包和饅頭、喝的啤酒就是有酵母菌的參與制成的；酵母菌的細胞里含有豐富的蛋白質(zhì)和維生素，所以也可以做成高級營養(yǎng)品添加到食品中，或用作飼養(yǎng)動物的高級飼料。喜歡在偏酸性且含糖較多的環(huán)境中生長，例如，在水果、蔬菜、花蜜的表面和在果園土壤中最為常見。 酵母菌是單細胞真核微生物。酵母菌細胞的形態(tài)通常有球形、卵圓形、臘腸形、橢圓形、檸檬形或藕節(jié)形等。比細

8、菌的單細胞個體要大得多，一般為1-5微米5-30微米。酵母菌無鞭毛，不能游動。 酵母菌具有典型的真核細胞結構,有細胞壁、細胞膜、細胞核、細胞質(zhì)、液泡、線粒體等，有的還具有微體。,啤酒酵母的菌落,紅酵母的菌落,各種酵母菌的菌落,酵母菌的細胞形態(tài),酵母菌的細胞形態(tài),酵母菌細胞結構的 顯微照片,（五）病毒,一、形態(tài)結構 病毒的形態(tài)基本可歸納為三種：桿狀、球狀和這兩種形態(tài)結合的復合型。沒有細胞構造，病毒粒子的主要成分是核酸和蛋白質(zhì)，在宿主細胞協(xié)助下，通過核酸的復制和核酸蛋白裝配的形式進行增殖。病毒粒子通常形成螺旋對稱、二十面體對稱和復合對稱。 病毒粒子是無法用光學顯微鏡觀察的亞顯微顆粒，但當他們大量聚

9、集在一起并使宿主細胞發(fā)生病變時，就可以用光學顯微鏡加以觀察。例如動、植物細胞中的病毒包涵體；有的還可用肉眼看到，如噬菌體的噬菌斑等。 二、繁殖方式 病毒只有在宿主細胞里才能進行繁殖，而且是通過復制的方式進行的。概括起來可分為吸附、侵入、脫殼生物合成、裝配與釋放五個步驟。,病毒體結構模式圖,殼粒,衣殼,核心（核樣物）,核衣殼,包膜,包膜病毒,包膜子粒,（六）內(nèi)毒素與熱原,許多細菌、病毒和真菌（如酵母菌）都能產(chǎn)生熱原。熱原是微量即可引起恒溫動物體溫異常升高的物質(zhì)的總稱。主要物質(zhì)為細菌內(nèi)毒素、胞壁酰二肽及其他抗原抗體復合物、半抗體原物質(zhì)和某些藥物（類固醇）等。 1、內(nèi)毒素概念細菌內(nèi)毒素一般指革蘭陰性

10、細菌細胞壁的結構成分，主要是脂多糖。 2、細菌內(nèi)毒素生物學活性可分為兩類：一是致病作用，一是保護性反應。 3、其他理化特性耐熱性：120加熱4h，可破壞98%。180加熱2h或250加熱30min，才可徹底破壞。濾過性：其體積小，約在15nm之間，故能通過濾器進入濾液中。具有水溶性及不揮發(fā)性。能被強酸、強堿和氧化劑破壞,（六）內(nèi)毒素與熱原,4、消除細菌內(nèi)毒素的方法 高溫破壞法：可用180干烤34h或250干烤30min。 吸附法：一般選用活性炭。 蒸餾法：此法僅限于制備蒸餾水。 化學酸堿和氧化法。 離子交換法。 反滲透法。 凝膠過濾法。 超濾法 。,微生物的生長繁殖條件及周期,一、微生物生長繁

11、殖需要一定的水、溫度及養(yǎng)份 二、微生物的營養(yǎng)：水、碳源、氮源、無機鹽和生長因子 水：水是各種生物細胞必需的。水是良好的溶劑。 碳源：是合成菌體成分的原料，也是獲取能量的主要來源。糖類是最廣泛利用的碳源。 氮源：主要是供給合成菌體結構的原料，很少作為能源利用。固氮菌）能利用空氣中分子態(tài)的氮或利用無機氮化物如銨鹽、硝酸鹽合成有機氮化物。多數(shù)致病菌則必須供給蛋白胨、氨基酸等有機無機鹽類：無機鹽主要可為微生物提供除碳、氮以外的各種重要元素。主要有P、S、K、Na、Ca、Mg、Fe等，其主要功能為構成菌體成分；調(diào)節(jié)滲透壓；作為某些酶的成分，并能激活酶的活性等。 生長因子：其種類很多，主要是B族維生素的化

12、合物等。生長因子可以從酵母浸出液、血液或血清中獲得。 三、生物體內(nèi)的化學反應幾乎都要依靠酶的催化才能進行。,微生物的生長繁殖條件及周期,圖2：細菌生長的典型曲線 (.延遲期， .對數(shù)期， .穩(wěn)定期， .衰亡期),污染藥品的主要途徑及應對措施,一、污染的概念 在詞典中的定義為：當某物與不潔凈的或腐壞物接觸或混合在一起從而使該物變得不純凈或不適用時，它即受到污染。 簡單定義為：當一個產(chǎn)品中存在不需要的物質(zhì)時，它即受到污染。 美國藥品法中許多條款，都一再強調(diào)防止產(chǎn)品受到污染的重要意義，藥品法中明確規(guī)定，受到污染的藥品應被看做是摻假藥。,二、污染的形式及特點,兩種最常見的污染形式：塵粒污染和微生物污染

13、 塵粒污染及其三個特點： 塵粒的普遍存在：幾乎任何物料都能轉變成塵粒形式并通過空氣流傳播到整個藥廠。典型塵粒有：泥土、塵埃、沙、棉絨、頭發(fā)、皮膚、煙霧、金屬、噴嚏和咳嗽排出物 制藥企業(yè)中大量存在塵粒：每立方英尺（1英尺=0.3048米）的空氣中可能含有20萬至1千萬塵粒。（99%） 塵粒大小區(qū)別很大：大部分塵粒肉眼不能看到，必須用靈敏的測量儀器才能檢出，所以容易被忽視。 微生物（主要是細菌）污染：細菌得到了必要的養(yǎng)料、水分及合適的溫度，一個細菌24小時后可生產(chǎn)出281兆個細菌。,三、傳播污染的四大媒介及應對措施,空氣：是侵襲產(chǎn)品的污染物的主要媒介。 建立密閉的潔凈廠房：這是最有效的戰(zhàn)略措施；

14、過濾：是控制空氣質(zhì)量的最有效方法。 最常見的空氣過濾系統(tǒng)之一是層流裝置。能達到 10，000級和100級潔凈度。 在層流系統(tǒng)中，HEPA可達到高于99.97%的除塵效果。 一個主持生產(chǎn)工作的中層干部，對過濾原理、濾器等級各能力以及比較各類濾器性能的方法等，應具備基本的理解。,三、傳播污染的四大媒介及應對措施,水：水是生命物質(zhì)的組成部分，水中含有微生物賴以生存和繁殖所必需的養(yǎng)料。 水可以分為生水、標準飲用水、純化水（通過蒸餾、離子交換、反滲透制得）、注射用水。 在生產(chǎn)過程中，水是應用最廣泛的原料，并且要用來清洗我們的設備、容器、工具。 最好的措施是對水進行凈化：現(xiàn)在最常用的是用二級反滲透法制備純

15、化水，再通過蒸餾制備注射用水。,三、傳播污染的四大媒介及應對措施,表面：（包括包裝材料、建筑、設備、原料、容器工具）由于空氣中的濕度、所有表面都被包上了一層含水的薄膜、這層薄膜由于靜電吸引而飽含塵埃，許多時候，表面還覆蓋一層油狀物，此油膜易受到塵粒污染。 清洗：從表面除去泥土和其它微粒，從而阻止污染物聚積和生長的過程。 消毒滅菌：消滅清洗后常常留在表面的致病菌的過程。 對于地板、墻壁、設備和容器的有效清洗和消毒滅菌來說是至關重要的。,三、傳播污染的四大媒介及應對措施,人：人是藥廠中最不清潔的成份，是最常見的、永不休止的污染源。 每分鐘從人類皮膚中要散發(fā)約10，000個微生物。一小粒糖大的頭發(fā)中

16、能裝載4億個微生物。 一次咳嗽或噴嚏將把千百萬個微生物引入工作環(huán)境。 衣物、發(fā)膠、香水、脂粉、耳環(huán)、戒指是極好的污染源。 所有的生產(chǎn)操作及清潔操作都要由人來完成。 實施各項關于人員的衛(wèi)生措施，包括體檢及個人衛(wèi)生,Disinfection,殺死物體上病原微生物的方法, 并不一定能殺死含芽胞的細菌 或非病原微生物,殺滅物體上所有微生物的方法。,不存在活菌的意思。,防止或抑制體外細菌生長繁殖的方法。,消毒：,滅菌：,無菌：,防腐：,Asepsis,Sterilization,Antisepsis,消毒與滅菌,熱力滅菌法,一、物理消毒滅菌法,高溫殺滅細菌,焚燒-最徹底的滅菌方法,燒灼-直接用火焰滅菌方

17、法,干烤-加熱,干熱滅菌法,常用烘箱 ：用于耐高溫的物料、金屬、玻璃制品，滅芽孢效果好。,135145 35小時 160170 24小時,180200 0.51小時,250 0.5小時或200以上45mim(熱原)遭破壞,濕熱滅菌法,加壓蒸汽滅菌法,最有效的滅菌方法 121 2030分鐘,煮沸消毒法,水煮100 5分鐘(繁殖體)2小時(芽胞),流通蒸汽消毒法,巴氏消毒法,間歇蒸汽滅菌法,反復多次流動蒸汽間歇加熱滅菌,較低的溫度（61 30分鐘）殺滅致病菌,115 ，67kPa 30mim 121 ，97kPa 20mim 126 ，139kPa 15mim,濕熱滅菌與干熱滅菌的比較,同一溫度下

18、，濕熱滅菌比干熱滅菌效果好,原因,1、濕熱中細菌菌體蛋白較易凝固,2、濕熱的穿透力比干熱大,3、濕熱的蒸汽有潛熱,輻射殺菌法,紫外線,殺菌機理：,干擾DNA的復制與轉錄,紫外線穿透力較弱,不耐熱物品的表面消毒,特 點：,應用范圍：,空氣消毒 手術室、傳染病房、細菌實驗室,用波長200300nm（253.7nm處殺菌力最強）的紫外線進行滅菌， 紫外滅菌燈平均壽命為2000小時，設計為0.4w/m2以上，被滅菌物品離光源不超過1.5米，一般滅菌30min1h。,應用范圍：,電離輻射,包括高速電子、X射線和 射線 如Co60、環(huán)氧乙烷、臭氧,一次性醫(yī)用塑料制品的消毒,不破壞其營養(yǎng)成分的滅菌 空氣的消

19、毒,環(huán)氧乙烷滅菌，利用其強氧化性，對微生物繁殖體、芽孢有強的滅菌作用。 臭氧滅菌：臭氧在常溫下不穩(wěn)定，很快自行分解成氧氣（O2）及氧原子（O），氧原子對微生物具有的氧化作用。,濾過除菌法,用物理阻留的方法 將液體或空氣中的細菌除去,以達到除菌目的,濾菌器,含有微細小孔0.22微米,只允許液體或氣體通過, 而大于孔徑的細菌等顆粒不能通過,適用范圍,血清、毒素、抗生素以及空氣等的除菌,濾菌過程,低溫與干燥,冷凍真空干燥法：,在低溫狀態(tài)下真空抽去水分,用途：保存菌種,二、化學消毒滅菌法,常用消毒劑種類,各種消毒劑的應用,影響消毒劑作用的因素,消毒劑,細菌,環(huán)境,種類,濃度,作用時間,菌齡,種類,有機物,溫度,酸鹼度,低毒,價廉,低破壞,易貯藏,方便,有效,選