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1、微生物介绍及制药车间对微生物的防护联邦制药中山分公司十一车间Contents微生物概论1微生物生长所需的营养条件2制药车间生产对微生物的要求3微生物的抑制及灭菌方法4第一章微生物概论什么是微生物?微生物指所有形体微小,单细胞或结构简单的多细胞,或没有细胞结构的一群最低等生物。微生物千姿百态,有些是腐败性的,即引起食品和药品等物质发生不良变化,造成损失。当然有些微生物是有益的,它们可用来生产药品,奶酪,泡菜,啤酒和葡萄酒等。微生物非常小,必须通过显微镜放大约1000倍才能看到。比如中等大小的细菌,1000个叠加在一起只有句号那么大。1.微生物分类:1.1非细胞类微
2、生物病毒、类病毒、拟病毒等HIV病毒1.2原核细胞类微生物细菌、放线菌、立克次氏体、衣原体等大肠杆菌放线菌此“细菌”非彼“细菌”,我们平时所说的细菌是对微生物的统称。1.3真核细胞类微生物酵母菌和霉菌,单细胞藻类、原生动物等酵母菌霉菌分生孢子2.微生物特点微生物分布广种类多体积小繁殖快易变异代谢强2.1种类多微生物的种数类型低限倾向种数高限病毒与立克次氏体1,2171,2171,217支原体424242细菌与放线菌>1,0001,5001,500蓝细菌1,2271,5001,500藻类15,05123,10023,100真菌37,17547,30068,939原
3、生动物24,06824,06830,000总数79,78098,727127,298微生物种类繁多,至少有十万种以上。人类已经开发利用的微生物则仅占已发现微生物种的约1%。部分微生物对人类生存生产有利,部分有害。2.2分布广在空气、水、土壤和动植物体表体内,到处都充满了大量的各种微生物。人体体表及体内存在大量的微生物:☆皮肤表面——平均10万个细菌/平方厘米;☆口腔——细菌种类超过500种;☆肠道——微生物总量达100万亿;微生物在土壤中的数量最多,据统计,一克土壤中含有几千万到几百亿的微生物。万米深海、85公里高空、地层下128米和427米沉积岩中都发现有微生
4、物存在。2.3体积小病毒——﹤0.2m杆状细菌——0.5×2.0m支原体立克次氏体衣原体}0.2~0.5m放线菌——菌丝直径0.5×2.0m霉菌——菌丝直径2~10m酵母——1-5×5-30m采用过滤除菌的过滤器的孔径应为d≤0.22μm。2.4繁殖快★一般细菌的传代时间为几十分钟至一百多分钟。☆在最适宜的培养条件下,大肠杆菌每13~20分钟就可分裂出新的一代。☆在液体培养基中,细菌细胞的浓度一般为108-109个/ml。★微生物繁殖速度快的特性,在发酵工业上有着重要的实践意义。☆实现发酵工业的短周期、高效率生产。例如生产鲜酵母时,几乎12小时就可以
5、收获一次,每年可以收获数百次。微生物繁殖快,杂菌会迅速造成污染。2.5代谢强★一接种环的谷氨酸生产菌,经两天的扩大培养和发酵就能将8吨糖和2吨尿素转化为3吨菌体和4吨谷氨酸。★一个能够利用乳糖的细菌每小时能消耗(分解)的乳糖量等于其自身细胞重量的2千倍以上。★1公斤的酵母菌在一天之内可使几吨糖全部转化为酒精和二氧化碳。代谢能力强的主要原因是由于个体小,比表面积大,因此它们能够在细胞与环境之间迅速交换营养物质和代谢产物2.6易变异★突变频率一般为10-5~10-10★微生物易变异原因:☆个体多为单细胞或结构简单的多细胞,甚至非细胞结构易受到外界物理或化学因素影响。
6、☆细胞增殖速度快,细胞数量多,因而尽管其自发突变率很低,也会造成在短时间内产生较多的变异后代。生产青霉素的产黄青霉菌,开始筛选获得时,每毫升发酵液仅含约20单位的青霉素,但经过多次诱变选育后,每毫升已超过5万单位了。实例病原微生物对抗生素的耐药性变异,40年代初至今,成人患者的青霉素注射剂量,已由每天10万单位提高到100万单位甚至上千万单位。第二章微生物生长所需的营养条件微生物的营养要求?微生物生长繁殖所需的营养物质主要有水、碳源、氮源、无机盐和生长因子等。(车间禁带食物进入的原因之一是减少微生物生长的营养物质存在)水:水是微生物最基本的组成分(70%—90%
7、)水是微生物体内和体外的溶剂水是细胞质组分,直接参与各种代谢活动调节细胞温度和保持环境温度的稳定(保持车间干燥可以抑制微生物的生长)碳源:碳源是合成菌体成分的原料,也是微生物获取能量的主要来源。整体上看来,微生物可以利用的碳源范围极广,从大类上说,可以分为有机碳源和无机碳源两大类,凡必须利用有机碳源的微生物就是异养微生物,凡能利用无机碳源的微生物就是自养微生物。(糖类是被最广泛利用的碳源)氮源:氮源主要是供给合成菌体结构的原料,很少作为能源利用。与碳源相似,微生物作为一个整体来说,能利用的碳源种类十分广泛。某些微生物(如固氮菌)能利用空气中分子态的氮或利用无机氮
8、化物如铵盐、硝酸盐合成有