1.2发酵工程的无菌技术课件2023-2024学年高二下学期生物苏教版选择性必修3

第二节 发酵工程的无菌技术 第一章 发酵工程 积极思维:肉汤腐败与微生物有什么关系? 19世纪中期以前,人们普遍相信生命现象是自然发生的。19世纪60年代,法国科学家巴斯德通过实验证明了微生物不是自然发生的。 煮沸肉汤,杀灭其中的细菌 肉汤仍澄清,没有细菌繁殖 打断瓶颈 肉汤变混浊,细菌在肉汤中繁殖 2 日常生活中,我们会用碘伏消毒液擦拭受伤破损的皮肤,从而杀灭伤口部位的部分微生物。那么,在发酵工程实践中无菌操作是如何开展的呢? 巴斯德在实验 一、发酵工程的灭菌方法和灭菌设备 1、无菌技术: 2、无菌技术应围绕着如何避免杂菌的污染展开,主要包括消毒和灭菌。 注: 获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染; 是指在操作过程中,保持物品与操作区域无菌的状态并不被微生物污染的技术,其核心是灭菌; ①对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒; ②用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌; ③为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在超净工作台并在酒精灯火焰附近进行; ④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品接触; (1)消毒 ①概念: ②常用的消毒方法 a、煮沸消毒法:100 煮沸5~6min,可以杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢。 b、巴氏消毒法: 62~65 下消毒30min或80~90 处理30s~1min,适合一些不耐高温的液体,如牛奶。可以杀死牛奶中的绝大多数微生物,并且不破坏牛奶的营养成分。 指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物。 c、化学药剂消毒法:用70%酒精擦拭双手、用氯气消毒水源等。 思考:利用酒精消毒时,酒精浓度是不是越高越好? 析:高浓度酒精能将细菌表面的蛋白质凝固,并形成一层保护膜,阻止酒精进入细菌体内,因而不能将细菌彻底杀死。酒精浓度低于70%,虽可进入细菌体内,但不能将细菌彻底杀死。 ④紫外线消毒法:接种室、接种箱或超净工作台在使用前可用紫外线照射30min。在照射前,适量喷洒石碳酸或煤酚皂溶液等消毒液,可以加强消毒效果。 (2)灭菌 附:芽孢和孢子的相关知识 芽孢:有些细菌在一定的条件下,细胞里面形成一个椭圆形的休眠体,叫做芽孢。芽孢壁很厚,对干旱、低温、高温等恶劣的环境有很强的抵抗力。例如,有的细菌的芽孢,煮沸3小时以后才死亡。 孢子:细菌、原生动物、真菌和植物等产生的一种有繁殖作用的无性生殖细胞。能直接发育成新个体。 ①概念: 指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子。 ②常用灭菌的方法: a、干热灭菌法 耐高温,需保持干燥的物品,适用于 玻璃器皿 (如试管、培养皿、移液管、注射器)、金属器具 (如针头、 镊子、剪刀等)的灭菌; 器具: 电热鼓风干燥箱(干热灭菌箱); 条件: 140~160 下加热2~3h; 原理: 使微生物细胞质膜破坏、蛋白质变性和原生质干燥等; 对象: 使灭菌器皿保持干燥; 带有胶皮或塑料的物品、液体及固体培养基一般不能采用电热鼓风干燥箱干热灭菌; 优点: 缺点: 电热鼓风干燥箱: 采用电热鼓风干燥箱干热灭菌时,一般以能否杀死细菌的芽孢作为彻底灭菌的标准。 b、灼烧灭菌法 接种工具如接种环、接种针,以及接种过程中的试管口或瓶口等易被污染部位; 器具: 酒精灯; 条件: 酒精灯外焰灼烧; 效果: 最彻底; 原理: 使微生物燃烧; 对象: c、湿热灭菌法:高压蒸汽灭菌 器具: 高压蒸汽灭菌锅 条件: 100kPa、121 下维持15-20min; 原理: 高温蒸汽破坏蛋白质、核酸等结构使其变性; 培养基、多种器材、物品等; 优点: 操作简便,效果可靠,可以杀灭所有的生物,包括最耐热的某些微生物的休眠体。基本保持培养基的营养成分不被破坏; 对象: 高压蒸汽灭菌锅的使用: 加水 装锅 加热 排空冷空气 保温保压 出锅 13 加水: 水量达到水位标记线即可; 装锅: 将待灭菌物品放在灭菌桶中,至少留1/3空间,盖好锅盖,对称旋紧锅盖四周的固定螺栓; 加热: 出锅: 接通电源,打开开关,开始加热; 排空冷空气: 打开排气阀,排出锅内残留的冷空气。当压力表指针回降到“0”时,关闭气阀,继续加热; 高压蒸汽灭菌锅的使用: 锅内压力升至约103 kPa、温度达到121 时控制热源,保持压力,维持15~20 min 后,再关闭电源; 当压力表指针降至“0”点,待温度下降后,打开排气阀,旋开固定螺栓,开盖,取出灭菌物品 保温保压: 灭菌完毕取出物品后,将锅内余水倒出,保持灭菌锅内壁及内胆干燥,并盖好锅盖。 视频:高压蒸汽灭菌锅使用 思考: 高压蒸汽灭菌开始之前,为什么要将锅内的冷空气排尽?灭菌完毕后,为什么要待压力降到“0”时才能打开排气阀? 析:在同一温度下,湿热的灭菌能力比热大,在使用高压蒸汽灭菌时,灭菌锅内冷空