常见的消毒灭菌方法有哪些?

(1)加热灭菌法

利用高温杀灭微生物(超过最大生长温度)的方法。加热灭菌原理:高温作用于微生物时,首先引起细胞内的生理生化反应速率加快,体内对温度敏感的物质如蛋白质、核酸等随着温度的升高受到不可逆的损伤,最终导致原生质体的改变和细胞内酶结构的破坏,从而使细胞失去生命功能的协调,停止生长发育。在高温的持续作用下,细胞内原生质凝固,酶结构完全破坏,活性消失,生化反应停止,渗透交换等代谢活动消失,细胞死亡。加热灭菌可分为干热灭菌和湿热灭菌。

1)干热灭菌利用燃烧或干热空气而没有饱和蒸汽的灭菌方法称为干热灭菌。干热灭菌因其使用方便、方法简单,在生产中被广泛应用。比如火焰灭菌法:微生物被火焰直接烧死,所以也叫焚烧灭菌法。这种方法彻底、快速,但只适用于金属接种工具、试管口和污染物品的处理。热风灭菌法:即在电热恒温干燥箱中用干热风灭菌。

2)湿热灭菌是一种通过蒸汽灭菌的方法。湿热灭菌可分为四种:高压、常压、间歇灭菌和巴氏灭菌。

①高压蒸汽灭菌由于高压蒸汽穿透力强,温度比常压高,可以大大缩短灭菌时间,提高工作效率。另外,蛋白质在湿热条件下容易变性。在热蒸汽条件下,20 ~ 30分钟后,120℃可将细菌孢子全部杀死。如果灭菌物料过大,不易穿透,可将压力提高至0.152 MPa,延长至1 ~ 2小时。在高压蒸汽灭菌中,灭菌温度随着蒸汽压力的增加而增加(图2-6)。

图2-6高压蒸汽灭菌器

使用高压灭菌器时,应将高压灭菌器内的空气完全排出,并用饱和蒸汽代替。如果空气不干净,锅内温度会低于同压力下纯饱和蒸汽产生的温度,影响杀菌效果。

该方法适用于各种耐热物品的灭菌,如一般培养基、生理盐水等溶液、玻璃器皿、工作服等。使用的蒸汽压力和时间应根据待灭菌物品的性质、体积和容器类型来确定。

(2)常压蒸汽灭菌这是一种利用自然压力和蒸汽在100℃下灭菌的方法。它设备简单,成本低,是目前应用最广泛的。只要你造炉子,买1 ~ 2大锅,用砖和水泥做的,也可以用大铁桶,木桶等。大小可以自己决定,但不能太大。最好包装800 ~ 1500瓶。设计常压锅时应注意的问题:大小依生产规模而定,最好将锅的顶部做成拱形,使冷凝水顺着锅内壁流下,不会弄湿棉塞;厨房的箱柜要有搁板结构,这样可以分层装载杀菌;炉子上要安装温度计,随时观察炉内的温度变化;因为杀菌时间长,锅里的水不够蒸发,所以要在大容量的炉子里安装加水装置;灶仓的密封度要尽量高,既提高了杀菌效果,又节省了燃料。蘑菇种植者经常在生产中使用小型蒸汽发生器。蒸汽抽出后直接流入底部有木条并用多层塑料布密封的菌袋堆中进行常压灭菌。这种方法不需要建炉子,简单省力(图2-7)。常压灭菌一般在水烧开后持续8 ~ 10小时,可闷一夜。

图2-7简单的常压灭菌方法

(3)常压间歇蒸汽灭菌法这是一种用常压蒸汽反复灭菌的方法。具体方法是将待灭菌的物品放入锅中,在100℃下处理约1小时,以杀死微生物的营养细胞,并让其冷却至30℃左右,此时孢子会萌发,再用同样的方法加热三次,以达到灭菌的目的。该方法可用于不耐高温的药物、营养物质和特殊培养基的灭菌。

(4)低温巴氏杀菌,即在60 ~ 70℃下,经过一定时间杀灭有害微生物的方法。适用于不耐高温物品的消毒。一些培养基在高温下会被破坏。这种方法既能杀死病原微生物的营养体,又能防止培养基的成分受到严重破坏。食用菌生产中,培养料的堆积发酵过程就是利用这一原理杀灭病、虫、杂菌。

(2)过滤灭菌法

分为液体过滤和空气过滤两种,即通过机械方法设计出过滤孔小于细菌的筛子,制成各种过滤器。通过机械过滤,只有液体培养基或空气流出筛孔,各种微生物细胞留在筛网上,从而达到灭菌的目的。此方法适用于液体培养基(如动物血清、蛋白质、酶、维生素等)的灭菌。)和热不稳定的气体。Clean bench的工作原理是将带有细菌的空气过滤、杀菌,形成无菌空气,从风洞中吹出,在工作台范围内营造无菌状态。过滤灭菌最大的优点是不破坏培养基中各种物质的化学成分。常用的过滤器有硅藻土、石棉、陶瓷土,还有火棉胶、硝酸纤维素滤膜。

(3)辐射灭菌法

利用辐射产生的能量进行灭菌的方法称为辐射灭菌。辐射可分为电离辐射和非电离辐射。α射线、β射线、γ射线、X射线、中子、质子和微波都是电离辐射,而紫外线、臭氧和阳光都是非电离辐射。

1)紫外线杀菌紫外线杀菌的原理是利用紫外线的辐射。用灯管直接照射细菌引起光化学反应,诱导细菌细胞质中胸腺嘧啶二聚体的形成,从而抑制DNA的复制,引起变性死亡。另一方面,空气在紫外线照射下产生的臭氧(O3)也有一定的杀菌作用。紫外线的有效范围是1.2 ~ 2.0米。一般在接种室或培养室上方悬挂紫外线灯,数量视房间大小而定。1 ~ 2人接种室可安装30瓦紫外线灯。每次接种前,应将所有必要的仪器一起放入接种室(箱),然后打开紫外线灯进行照射。如果接种室较大,开灯2小时才能达到灭菌效果;如果很小,只需要开灯半个小时左右就能达到杀菌效果。由于紫外线的穿透力较弱,即使是普通玻璃也无法过滤,所以只适用于空气或物体表面的杀菌。紫外线会杀死人体皮肤,尤其是眼睛,所以要避免直视,工作时关掉紫外线灯。紫外线消毒时,如果工作场所处于略暗的情况下,可以提高杀菌效果。细菌在接受致命的紫外线照射后,会立即受到可见光的照射,有些细菌可能会复活。干细胞比湿细胞更耐紫外线,孢子比其营养细胞更耐紫外线。

2)微波杀菌由于微生物的细胞中含有70% ~ 90%的水分,水分子在微波电场中被极化,并随着电场方向的变化而旋转。在旋转过程中,分子间的高速摩擦产生热能,与外界加热不同,能使细胞在短时间内爆炸,而物体本身的温度只是略有升高,从而达到杀菌的效果。使用YM7601微波炉可在60秒内杀灭食物中的1.92万大肠杆菌。

3)臭氧发生器消毒臭氧(O3)具有很强的氧化作用,可以破坏微生物的细胞膜和核酸。O3也是一种瞬态物质,在室温下可以自然分解,还原成氧气。它的杀菌原理其实和紫外线消毒很像。