进行消毒与灭菌的常用物理方法包括热力、 过滤、 渗透压、 干
燥、 微波、 辐射等。
(1) 热力灭菌 热力灭菌是利用高于微生物能够忍耐的最高温
度, 来破坏微生物细胞内蛋白质和核酸的氢键, 使蛋白质变性, 酶
失去活性, 生化反应停止, 渗透交换等新陈代谢发生障碍或消失,
导致细菌细胞死亡。 热力灭菌有干热灭菌和湿热灭菌之分。
55名贵药用真菌栽培技术问答
① 干热灭菌 采用灼烧或干热空气灭菌的方法。 适用于玻璃
器皿和瓷器等物的灭菌, 广泛应用于实验室和生产。
a. 灼烧灭菌 即通过火焰高温灼烧进行灭菌的方法, 其特点
是灭菌迅速, 简便彻底, 适用于需烧毁或耐热的物品。 如接种工
具、 试管口和玻璃瓶口, 通过火焰灼烧而灭菌, 一般用酒精灯或酒
精喷灯火焰进行。 严重污染杂菌的废弃物品, 用火焰焚毁而达到灭
菌目的。
b. 热空气灭菌 即干烤灭菌, 利用加热的高温空气进行灭菌
的方法。 常用电热干燥箱亦称电烘箱加热, 它是通过电热丝进行加
温并可调温。 将需要灭菌的物品洗涤干净, 擦去水珠, 用纸包好,
放到电烘箱内加热干燥。 干热灭菌的温度, 一般在160~180℃ 之
间, 常用温度为165℃, 恒温保持30分钟至2小时即可达到灭菌
的目的。 然后切断电源, 待温度降到 45℃ 以下, 即可取出使用。
对于高温处理容易损坏的培养基及含水的物品, 不宜用干热灭菌
方法。
② 湿热灭菌法 利用蒸汽或沸水灭菌, 是常用的一种灭菌法。
它不需像干热灭菌那样的高温, 在同一温度下, 湿热杀菌力比干热
的杀菌力强。 因为在湿热条件下, 热蒸汽的穿透力强于干热, 微生
物吸收水分, 使蛋白质易凝固变性, 酶系统容易被破坏。 此外, 当
蒸汽与被灭菌的物质接触凝结成水时, 能放出潜在热量, 加速提高
温度, 从而能增强灭菌效力, 灭菌的时间也可以缩短。 因各种微生
物对温度的反应不同, 故杀灭所需要的时间和温度的高低也不同。
湿热灭菌又分加压与不加压两种方法。
a. 高压蒸汽灭菌: 是在密封的高压灭菌器内注水, 加热后水
沸腾产生蒸汽, 灭菌器内压力不断增高, 温度也随之升高, 利用高
温杀死微生物。
使用高压灭菌器时应注意以下事项。
(a) 按照灭菌器要求的注水量, 加水到指定的标度, 最好加入
开水, 一 方 面 可 缩 短 升 温 时 间, 同 时 避 免 长 期 使 用 冷 水 锅 内 结
水碱。
56总 论
(b) 将需要灭菌的培养基或器物放在灭菌器内。 装入的试管、
菌种瓶、 塑料袋等物不宜过挤, 以利热蒸汽流通, 特别是袋装培养
基不能叠放紧压, 妨碍蒸汽渗透, 造成灭菌不彻底。 需灭菌的器物
装好后, 将灭菌器的盖密封, 不能漏气, 然后打开放气阀门。
(c) 接通电源或打开锅炉的进汽阀门加热。
(d) 排除干净锅内的冷空气, 是高压灭菌最重要又容易被人
忽略的步骤。 空气的导热性能要比水蒸气差, 潜热很小, 但其热膨
胀系数较大, 灭菌锅内存有较多的冷空气, 因此, 灭菌时排出锅中
的冷空气是非常必要的。 排放冷空气的方法有两种: 一种是当水加
热沸腾后空气由已打开的放气阀门排出, 等蒸汽从气门有力地冲出
后, 说明空气已排完, 可关闭气门继续加热, 另一种方法是加热后
不开气门, 当气压表的指针上升到0.5千克/厘米2 时, 打开放气
阀门, 排出冷空气, 指针降至零后, 再关上放气阀继续加热。
(e) 当压力上升到所需要的指标后, 开始计算灭菌时间, 灭菌
过程中保持压力稳定, 不能忽高、 忽低。 特别应该注意安全阀门,
如果安全阀失灵, 当压力超过灭菌器最大的承受能力, 会出现意外
事故。
(f) 达到灭菌要求时间后, 关掉热源停止加热, 排出蒸汽使压
力慢慢下降。 排气的速度应适当。 若排得太快, 增大瓶内外的压力
差, 灭菌器中试管或三角瓶中的培养基会突然沸腾, 冲脱瓶塞或沾
污棉花塞; 排得太慢, 等于延长了灭菌时间, 对一些培养基是不利
的。 琼脂试管培养基和液体培养基, 灭菌后去掉热源, 让其自然排
气, 当压力表指针降至零时方可打开锅, 一般来说, 从开始排气到
打开灭菌锅的时间为8~12分钟。 塑料袋培养料灭菌时, 应让其自
然冷却, 当压力下降到0.5千克/厘米2 时, 再打开排气阀门放气,
以免在减压过程中袋内外产生压力差, 击穿塑料袋导致污染杂菌。
(g) 防止弄湿棉塞: 灭菌前应将试管的棉花塞用油纸或塑料
薄膜包好, 灭菌时三角瓶的棉塞不能接触灭菌锅壁, 瓶子上面应盖
铝帽或防水油纸, 以免锅盖内面的水流到棉塞上。 若棉塞潮湿, 可
在锅中烘烤一定时间再出锅。
57名贵药用真菌栽培技术问答
b. 常压间歇灭菌 蒸汽不断从未密闭的金属器中散出, 其内
部压力与大气压相等, 只能杀灭一些微生物的营养体, 而不能杀死
细菌的芽孢, 所以必须配合间歇多次灭菌进行。 此法适于没有高压
灭菌设备或培养基中某些成分在100℃ 以上高温下易受破坏的情
况。 将培养基或灭菌的物品放在灭菌器中, 加热到100℃后, 持续
30分钟, 此时足以杀死细菌的营养体但不能杀死细菌的芽孢; 冷
却后取出, 置室温下或25~30℃温箱中培养24小时, 使芽孢萌发
长成营养体, 再放入蒸锅中灭菌3分钟, 以杀死新萌发的营养体,
如此连续三次, 就可以将芽孢杀死。 但并非所有的芽孢都能得到萌
发所需要的温度和营养条件, 有时还可能残留少数未萌发的芽孢,
而使灭菌不完全, 这是间歇灭菌的基本缺点。 生活中常用的蒸笼,
实际上就是一种蒸汽灭菌器。
c. 常压蒸汽灭菌法 采用自然压力的蒸汽进行灭菌的方法,
又称流通蒸汽灭菌法。 是将被消毒物直接置于专制或普通蒸汽灭菌
灶上进行灭菌, 一次可灭菌近千瓶至数千瓶原种或栽培种培养料。
利用常压蒸汽灭菌时, 灭菌物品在灭菌锅内排列不能过密, 要
保证蒸汽能在锅内均匀地流通。 流通蒸汽的温度一般为 100℃ 左
右。 要杀死耐热性芽孢, 必须延长灭菌时间, 一般需8小时以上。
此法不仅可以灭菌, 而且又有利于培养料中的有机物达到部分分解
的目的, 所需的条件简单, 因此已广泛应用于药用真菌制作栽培种
的生产中。
d. 煮沸消毒法 将培养基或器材放在水中煮沸一定时间的消
毒方法。 适用于杀灭那些微生物营养体不耐高温, 经几分钟煮沸即
可。 一般煮沸消毒的时间为30分钟, 如延长煮沸时间, 并在水中
加入1%的碳酸钠, 效果更好。
e. 巴斯德消毒法 也称低温消毒法。 即用60~70℃ 的温度杀
死物品中的病原菌和大多数细菌的营养体。 有些培养基成分在高温
下易遭到破坏, 也可采用此法消毒。 栽培药用真菌时常用的培养料
发酵, 即利用这个原理杀死其中的有害微生物。
(2) 过滤灭菌 液体中如含有易被高温处理破坏的物质时, 可
58总 论
用细菌不能通过的细菌过滤器过滤, 除去其中的微生物。 空气中的
微生物如细菌等, 很少单独存在, 往往附着在微尘、 纤维或干燥的
唾沫或其他颗粒上, 这些颗粒比微生物本身要大得多。 霉菌的孢子
可以单独存在于空气中, 但也比细菌大得多, 近似微尘, 通过机械
阻留的方法, 即可除去介质中的微生物。 有些培养基经加热后, 其
中的某些成分易被分解, 如某些糖类、 酶、 抗生素等, 则采用过滤
器过滤, 使其中的微生物阻隔在过滤板上, 然后再将其滤汁加入到
已灭菌的培养基中。 常用的过滤装置有: 硅藻土制过滤器、 瓷土制
过滤器、 石棉制过滤器、 滤膜过滤器等。
(3) 渗透压消毒 利用高渗透压杀菌或抑菌的方法, 称为渗透
压消毒。 在高渗溶液中, 微生物细胞由于脱水发生质壁分离, 不能
正常进行新陈代谢而死亡。
(4) 干燥消毒 利用干燥使微生物失水达到杀菌或抑菌的方
法。 一般微生物都含有50%~90%的水分, 许多微生物的营养体
在空气中干燥时, 趋向死亡。 许多药用真菌, 就是将鲜菌切片后,
通过干燥脱水, 杀死不耐干燥的微生物营养体, 同时造成不适宜微
生物生长的干燥条件, 从而能保存较长时间。
(5) 微波灭菌 微波是指波长 1000 微米 ~1000 毫米的电磁
波。 由于任何微生物的细胞中都含有水分, 水分子在微波电场中被
极化, 并随着电场方向的改变而转移; 转移过程中分子之间高速摩
擦产生热能。 这种热能, 可以在极短的时间内使细胞爆破而物体本
身的温度却只有极微的增加, 从而达到灭菌效果。
(6) 辐射灭菌 利用辐射产生的能量进行灭菌。 辐射可分为两
大类, 一类为电磁辐射, 其中有无线电波、 微波、 红外线、 可见
光、 紫外线、 X射线和γ射线。 另一类是微粒辐射, 其中有电子、
中子和某些重核。 按辐射作用于物质的方式又可将辐射分为电离辐
射和非电离辐射。 凡是能直接或间接地使物质分子电离的辐射称电
离辐射, 它包括电子、 质子、 X 射线、 γ射线和中子等。 不能引起
物质分子的电离, 只能引起分子的振动、 转移或电子能级状态改变
的辐射称为非电离辐射, 它包括紫外线和能量比紫外线低的所有电
59名贵药用真菌栽培技术问答
磁辐射。