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微生物驗證
什么是微生物呢?所謂微生物是指個體微小,必須借助于顯微鏡才能看清它們外形的一群低等的、原始的微小生物,如細(xì)菌。以下是小編為大家整理的微生物驗證,僅供參考,希望能夠幫助大家。
微生物驗證
1.適用范圍
本方案適用于本公司各品種微生物限度檢驗方法的驗證。
2.目的
通過驗證確認(rèn)所采用的方法適合于該藥品的微生物限度的測定。
3.職責(zé)
項目責(zé)任人:負(fù)責(zé)驗證方案的起草及具體實施。
驗證管理員:負(fù)責(zé)驗證工作的組織、協(xié)調(diào)及管理。
QA現(xiàn)場監(jiān)控員:負(fù)責(zé)驗證實施過程中的監(jiān)督檢查,取樣,確保結(jié)果的可靠性。
QC負(fù)責(zé)人:負(fù)責(zé)驗證方案中檢驗方法的審核及按照規(guī)定的取樣計劃對標(biāo)準(zhǔn)檢驗操作程序的準(zhǔn)確執(zhí)
行,負(fù)責(zé)組織實施。
QC檢驗員:負(fù)責(zé)驗證方案的起草與參與實施,并對所測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性負(fù)責(zé)。
質(zhì)量部經(jīng)理:負(fù)責(zé)驗證方案及報告的審核和批準(zhǔn)。
4.內(nèi)容
4.1.概述
通過驗證以確認(rèn)所采用的方法適合于該藥品的細(xì)菌、霉菌及酵母菌的測定;確認(rèn)所采用的方法適合于該藥品的控制菌的檢查。根據(jù)樣品特性制訂檢驗方法和檢驗條件,按制定的方法進(jìn)行試驗,根據(jù)驗證結(jié)果判斷是否符合驗證標(biāo)準(zhǔn)。若符合,按驗證的方法和條件進(jìn)行藥品的微生物限度檢查;若不符合,重新建立制訂檢驗方法和檢驗條件,再進(jìn)行驗證,直至驗證結(jié)果符合設(shè)立的驗證標(biāo)準(zhǔn)。
4.2細(xì)菌、霉菌及酵母菌計數(shù)方法的驗證
當(dāng)建立藥品的微生物限度檢查時,應(yīng)進(jìn)行細(xì)菌、霉菌及酵母菌計數(shù)方法的驗證,以確認(rèn)所采用的方法適合于該藥品的細(xì)菌、霉菌及酵母菌的測定。.驗證試驗可與供試品的細(xì)菌、霉菌及酵母菌計數(shù)同時進(jìn)行。
4.2.1.驗證用菌株及菌種要求
大腸埃希菌【CMCC(B)44102】、金黃色葡萄球菌【CMCC(B)26003】、枯草芽孢桿菌【CMCC(B)63501】、黑曲霉【CMCC(F)98003】、白色念珠菌【CMCC(F)98001】。
大腸埃希菌為革蘭氏陰性菌,金黃色葡萄球菌為革蘭氏陽性菌,枯草芽孢桿菌為產(chǎn)芽孢桿菌,前述菌株作為細(xì)菌計數(shù)驗證用菌株;黑曲霉為霉菌,白色念珠菌為酵母菌,作為霉菌及酵母菌計數(shù)驗證用菌株。
驗證實驗所用的菌株傳代次數(shù)不得超過5代(從菌種保存中心獲得的冷凍干燥菌種為0代),并采用適宜的菌種保藏技術(shù),以保證試驗菌株的生物學(xué)特性。
4.2.2.驗證菌菌液制備
4.2.2.1.大腸埃希菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌菌液制備:接種大腸埃希菌、金色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌的新鮮培養(yǎng)物至10ml營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基中,35~37℃培養(yǎng)18~24小時。取此培養(yǎng)液1ml加0.9%無菌氯化鈉溶液9ml,采用10倍遞增稀釋法,稀釋至10-6~10-7,制成每1ml含菌數(shù)50~100cfu的菌懸液。
4.2.2.2.白色念珠菌菌液制備:接種白色念珠菌的新鮮培養(yǎng)物至10ml改良馬丁培養(yǎng)基中,23~28℃培養(yǎng)24~48小時;取此培養(yǎng)液1ml加0.9%無菌氯化鈉溶液9ml,采用10倍遞增稀釋法,稀釋至10-6~
10-7,制成每1ml含菌數(shù)50~100cfu的菌懸液。
4.2.2.3.接種黑曲霉的新鮮培養(yǎng)物至改良馬丁瓊脂斜面培養(yǎng)基中,23~28℃培養(yǎng)5~7天,加入3~5ml0.9%無菌氯化鈉溶液,將孢子洗脫,吸至無菌試管內(nèi),取1ml加0.9%無菌氯化鈉溶液9ml,采用10倍遞增稀釋法,稀釋至10-4~10-6,制成每1ml含孢子數(shù)50~100cfu的孢子懸液。
4.2.3.供試液的制備
4.2.3.1.無抑菌活性的供試品供試液的制備
◆稀釋劑:pH7.0無菌氯化鈉-蛋白胨緩沖液
◆液體供試品:供試品10ml置錐形瓶中,加入90ml稀釋劑,混勻,作為供試液(1:10)。
◆固體、半固體、粘稠性供試品供試品:稱取供試品10g置錐形瓶中,加稀釋劑至100ml,混勻后,作為供試液(1:10)。
4.2.3.2.具有抑菌活性的供試品供試液的制備當(dāng)供試品具有抑菌活性時,須先消除抑菌活性,其方法如下:
◆培養(yǎng)基稀釋法:取供試液2ml,每0.2ml的供試液注一皿或每0.1ml的供試液注一皿;或取供試液1ml每0.5ml的供試液注一皿,傾注15ml的培養(yǎng)基,測定細(xì)菌、霉菌及酵母菌的菌數(shù),混勻,凝固,培養(yǎng)。每1ml供試液所注的平皿生長的菌數(shù)之和即為1ml的菌落數(shù)。計算每1ml供試液的平均菌落數(shù),按平皿法計數(shù)規(guī)則報告菌數(shù);控制菌檢查時可加大增菌液的用量。
◆離心沉淀集菌法:取一定量的供試液,3000轉(zhuǎn)/分離心20分鐘(供試液如有沉淀,先以500轉(zhuǎn)/分鐘離心5分鐘,取全部上清液再離心),棄去上清液,留底部集菌液約2ml,加稀釋液補至原量。
◆薄膜過濾法:取規(guī)定量試驗可能用的最低稀釋級供試液,過濾,沖洗,按薄膜過濾法測定其菌落數(shù)。
◆中和法:選取適宜的中和劑如磺胺類藥物加入適當(dāng)?shù)膶Π被郊姿幔亟饘俚乃幬镌谂囵B(yǎng)基內(nèi)加入巰基化合物如硫乙醇酸鈉-半胱氨酸,洗必泰制劑加入聚山梨酸80(3%)或卵磷脂(3%),鹵素中加入硫代硫酸鈉(0.1%)等方法或聯(lián)合使用這些方法消除供試品的抑菌活性后測定。
4.2.4.菌液組測定所加的試驗菌數(shù)。采用平皿法,取試驗用的1ml菌液(約50~100cfu)分別注入平皿中,立即傾入培養(yǎng)基,每株試驗菌平行制備2個平皿,按平皿法測定其菌落數(shù)。
4.2.5.試驗組
4.2.5.1.平皿法:取試驗可能用的最低稀釋級1ml供試液和50~100cfu試驗菌,分別注入平皿中,立即傾入培養(yǎng)基,每株試驗菌平行制備2個平皿,按平皿法測定其菌落數(shù)。
4.2.5.2.培養(yǎng)基稀釋法(平皿法):取試驗可能用的最低稀釋級1ml供試液分別注入N個平皿中,每個平皿再注入50~100cfu試驗菌,分別注入平皿中,立即傾入培養(yǎng)基,每株試驗菌平行制備2個平皿,按平皿法測定其菌落數(shù)。
4.2.5.3薄膜過濾法:取規(guī)定量試驗可能用的最低稀釋級供試液,過濾,沖洗,在最后一次的沖洗液中加入50~100cfu試驗菌,過濾,按薄膜過濾法測定其菌落數(shù)。至少要一張膜。
4.2.5.4.離心沉淀集菌法:取規(guī)定量試驗可能用的最低稀釋級供試液,如供試液含許多藥渣,先以500轉(zhuǎn)/分鐘離心3~5分鐘,取全部上清液,再以3000轉(zhuǎn)/分離心20分鐘,取下面1ml液體,并用稀釋劑洗滌管底,將洗滌液與1ml液體一起采用平皿法或薄膜過濾法計數(shù)。
4.2.6.供試品對照組
取規(guī)定量供試液,按菌落計數(shù)方法測定供試品本底菌數(shù)(方法和試驗組相同)。
4.2.7.稀釋劑對照組
若供試液需要分散、乳化、中和、離心或薄膜過濾法等處理時,應(yīng)增加稀釋劑對照組,用稀釋劑代替供試品,加入試驗菌,使最終濃度為每1ml供試液含50~100cfu,按試驗組的供試液制備方法和計數(shù)方法計數(shù)。
4.2.8.回收率計算
4.2.8.1.試驗組回收率計算
試驗組的菌回收率=試驗組的菌回收率—供試品對照組平均菌落數(shù)×100%
菌液組的平均菌落數(shù)
4.2.8.2.稀釋劑對照組回收率計算
試驗組的菌回收率=稀釋劑對照組平均菌落數(shù)×100%
菌液組的平均菌落數(shù)
計數(shù)方法驗證至少應(yīng)進(jìn)行3次獨立平行試驗,并分別計算各試驗菌每次試驗的回收率。
4.2.8.結(jié)果判斷
在3次獨立的平行試驗中,稀釋劑對照組的菌回收率(稀釋劑對照組的平均菌落數(shù)占菌液組的平均菌落數(shù)的百分率)≥70%。若試驗組的菌回收率(試驗組的平均菌落數(shù)減去供試品對照組的平均菌落數(shù)占菌液組的平均菌落數(shù)的百分率)≥70%。照該供試液制備方法和計數(shù)法測定供試品的細(xì)菌、霉菌及酵母菌數(shù);若任一次試驗中試驗組的菌回收率低于70%,應(yīng)采用自然沉降法、培養(yǎng)基稀釋法、離心沉淀集菌法、薄膜過濾法、中和法等方法或聯(lián)合使用這些方法消除供試品的抑菌活性,并重新進(jìn)行方法驗證,使試驗組菌回收率大于70%。
4.3.控制菌檢驗方法驗證
當(dāng)建立藥品的微生物限度檢查時,應(yīng)進(jìn)行控制菌檢查方法的驗證,以確認(rèn)所采用的方法適合于該藥品的的控制菌檢查方法測定。若藥品的組分或原檢驗條件發(fā)生改變可能影響檢驗結(jié)果時,檢驗方法應(yīng)進(jìn)行重新驗證。驗證試驗也可與供試品的控制菌檢查同時進(jìn)行。
4.3.1.驗證用菌株
大腸埃希菌(Esherichiacoli)【CMCC(B)44102】、金黃色葡萄球菌(Staphylococcus)【CMCC(B)003】、乙型付傷寒沙門菌(SalmonellaparatyphiB)【CMCC(B)50094】、銅綠假單胞菌(Pseudomonasaeruginosa)【CMCC(B)10104】
驗證實驗所用的菌株傳代次數(shù)不得超過5代(從菌種保存中心獲得的冷凍干燥菌種為0代),并采用適宜的菌種保藏技術(shù),以保證試驗菌株的生物學(xué)特性。
4.3.2.菌液制備
大腸埃希菌、金黃色葡萄球菌、乙型付傷寒沙門菌、銅綠假單胞菌的新鮮培養(yǎng)物至10ml營養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基中,35~37℃培養(yǎng)18~24小時;分別取培養(yǎng)液1ml加0.9%無菌氯化鈉溶液,采用10倍遞增稀釋法,稀釋至10-5~10-7,制成每1ml含菌數(shù)10~100cfu的菌懸液。
4.3.3.陰性菌對照組設(shè)立陰性菌對照組是為了驗證該控制菌檢查方法的專屬性。方法同試驗組,驗證大腸埃希菌、大腸菌群、沙門菌檢查法時的陰性對照菌采用金黃色葡萄球菌;驗證銅綠假單胞菌、金黃色葡萄球菌、梭菌檢查法時的陰性對照菌采用大腸埃希菌。陰性對照菌不得檢出。
4.3.4.試驗組
4.3.4.1.常規(guī)法
◆大腸埃希菌取相當(dāng)于1g或1ml供試品的供試液至100ml膽鹽乳糖培養(yǎng)基中,陽性菌對照加入大腸埃希菌10~100cfu,陰性菌對照加入金黃色葡萄球菌10~100cfu,35~37℃培養(yǎng)18~24小時,取此培養(yǎng)物按《微生物限度檢查SOP》大腸埃希菌項下規(guī)定檢查。
◆大腸菌群取含適量(不少于10ml)的膽鹽乳糖發(fā)酵培養(yǎng)基管3支,分別加入含供試品1g或1ml、0.1g或0.1ml、含供試品0.001g或0.001ml的供試液,陽性菌對照加入大腸埃希菌10~100cfu,陰性菌對照加入金黃色葡萄球菌10~100cfu,35~37℃培養(yǎng)18~24小時,按《微生物限度檢查SOP》大腸菌群項下規(guī)定檢查。
◆沙門菌取供試品10g或10ml,直接或處理后接種至適量(不少于200ml)的營養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基中,用勻漿儀或其他適宜方法混勻,陽性菌對照加入沙門菌10~100cfu,陰性菌對照加入金黃色葡萄球菌10~100cfu,35~37℃培養(yǎng)18~24小時。按《微生物限度檢查SOP》沙門菌項下規(guī)定檢查。
◆銅綠假單胞菌取相當(dāng)于1g或1ml供試品的供試液至100ml膽鹽乳糖培養(yǎng)基中,陽性菌對照加入銅綠假單胞菌10~100cfu,陰性菌對照加入大腸埃希菌10~100cfu,35~37℃培養(yǎng)18~24小時。按《微生物限度檢查SOP》沙門菌項下規(guī)定檢查。
◆金黃色葡萄球菌取相當(dāng)于1g或1ml供試品的供試液至100ml膽鹽乳糖培養(yǎng)基中,陽性菌對照加入金黃色葡萄球菌10~100cfu,陰性菌對照加入大腸埃希菌10~100cfu,35~37℃培養(yǎng)18~24小時。
按《微生物限度檢查SOP》金黃色葡萄球菌項下規(guī)定檢查。
4.3.4.2.培養(yǎng)基稀釋法供試品有抑菌作用,放大培養(yǎng)基量,由1:100放大到1:300、1:500或1:1000,由于容器體積限制,一般放大到500ml或1000ml,本法適用于抑菌作用不強的樣品。
4.3.4.3.薄膜過濾法采用薄膜過濾法時,取規(guī)定量供試液,過濾,沖洗,試驗菌應(yīng)加在最后一次沖洗液中,過濾后,注入培養(yǎng)基或取出濾膜接入增菌培養(yǎng)基中。
4.3.4.4.離心沉淀集菌法取規(guī)定量供試液,如供試液含許多藥渣,先以500轉(zhuǎn)/分鐘離心3~5分鐘,取全部上清液,再以3000轉(zhuǎn)/分離心20分鐘,取下面1ml液體,并將適量的稀釋劑洗滌管底的洗滌液一并移入同瓶增菌液中,培養(yǎng),本法適用于中度抑菌作用的樣品。
4.3.4.5.中和法在供試品溶液中加入相應(yīng)的中和劑,以減除供試品中抑菌成分的作用,中和劑應(yīng)對微生物無毒性,與抑菌成分結(jié)合后的產(chǎn)物應(yīng)對微生物亦無毒性,或有毒性但不影響待檢菌的檢出。
4.3.5.結(jié)果判斷
至少應(yīng)進(jìn)行3次獨立平行試驗。陰性菌對照組不得檢出陰性對照菌。若試驗組檢出試驗菌,照該供試液制備方法和控制菌檢查法進(jìn)行該供試品控制菌的檢查;若試驗組未檢出試驗菌,應(yīng)采用自然沉降法、培養(yǎng)基稀釋法、離心沉淀集菌法、薄膜過濾法、中和法等方法或聯(lián)合使用這些方法消除供試品的抑菌活性,并重新進(jìn)行方法驗證。
5.驗證的實施
5.1細(xì)菌、霉菌及酵母菌計數(shù)方法驗證記錄及控制菌檢驗方法驗證記錄(見附件)。
5.2.分析數(shù)據(jù),綜合整個驗證過程,得出驗證結(jié)論。
5.3.驗證過程中發(fā)生的異常情況,按照《偏差處理程序》進(jìn)行處理。
6.相關(guān)文件
《微生物限度檢查SOP》
微生物驗證
xxxx軟膏微生物限度檢查方法學(xué)驗證方案
1.驗證目的xxxx軟膏配方中含水楊酸、硼酸,該兩種物質(zhì)具有一定的抑菌性。根據(jù)《中國藥典》(2005年版)微生物限度檢查標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,對xxxx軟膏進(jìn)行細(xì)菌、霉菌及酵母菌、銅綠假單胞菌、金黃色葡萄球菌檢查方法的驗證試驗,以確認(rèn)供試品的抑菌活性及測定方法的可靠性。
2.驗證范圍本公司xxxx軟膏的微生物限度檢測。
3.判定標(biāo)準(zhǔn)
3.1驗證小組成員
3.2細(xì)菌、霉菌及酵母菌在3次平行試驗中,稀釋劑對照組的菌回收率(稀釋劑對照組的平均菌落數(shù)占菌液組的平均菌落數(shù)的百分率)應(yīng)均不低于70%,試驗組的菌回收率(試驗組的平均菌落數(shù)減去供試品對照組的平均菌落數(shù)的值占菌液組的平均菌落數(shù)的百分率)均不低于70%;產(chǎn)品的試驗組與陽性菌組的菌落數(shù)差異不超過30%,假定產(chǎn)品試驗組的平均值與陽性菌組的平均值之比為Q,則0.7≤Q≤1.3。
3.3金黃色葡萄球菌在3次平行試驗中,供試品組:結(jié)果應(yīng)為陰性,未檢出金黃色葡萄球菌;試驗組:結(jié)果應(yīng)為陽性,檢出金黃色葡萄球菌;陰性對照組:結(jié)果應(yīng)為陰性,未檢出陰性對照菌;陽性對照組:結(jié)果應(yīng)為陽性,檢出金黃色葡萄球菌。
3.4銅綠假單胞菌在3次平行試驗中,供試品組:結(jié)果應(yīng)為陰性,未檢出銅綠假單胞菌;試驗組:結(jié)果應(yīng)為陽性,檢出銅綠假單胞菌;陰性對照組:結(jié)果應(yīng)為陰性,未檢出陰性對照菌;陽性對照組:結(jié)果應(yīng)為陽性,檢出銅綠假單胞菌。
4.驗證方法
4.1.試驗原料、稀釋劑和標(biāo)準(zhǔn)微生物
4.1.1試驗樣品:xxxx軟膏三批,批號為、、。
4.1.2稀釋劑:PH7.0無菌氯化鈉-蛋白胨緩沖液。配法:照(05版藥典附錄xIIIC)配制;0.9%無菌氯化鈉溶液的配制:取氯化鈉9.0g,加1000ml使完全溶解,分裝,滅菌。4.1.3實驗儀器:無菌培養(yǎng)皿(直徑9.0cm)、凈化室、滅菌鍋、無菌刻度吸管(10ml、1ml),水浴鍋,試管(18×180),具塞三角瓶。
4.1.4驗證用培養(yǎng)基營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基、甘露醇氯化鈉瓊脂培養(yǎng)基、膽鹽乳糖培養(yǎng)基、溴化十六烷基三甲銨培養(yǎng)基、玫瑰紅鈉培養(yǎng)基。
4.1.5驗證用微生物名稱及編號
4.1.6菌液制備接種大腸埃希菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌的新鮮培養(yǎng)物至營養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基中培養(yǎng)18~24小時;接種白色念珠菌的新鮮培養(yǎng)物至改良馬丁瓊脂培養(yǎng)基中,培養(yǎng)24~48小時;上述培養(yǎng)物用0.9%無菌氯化鈉溶液制成每1ml含菌數(shù)為50~100cfu的菌懸液。4.1.7供試品溶液的制備稱取xxxx軟膏10g,置滅菌三角瓶中,加入PH7.0無菌氯化鈉-蛋白胨緩沖液至100ml,45℃下使之全部溶化,搖勻,作為1:10的供試品溶液。4.2細(xì)菌、霉菌及酵母菌驗證內(nèi)容
4.2.1試驗組:分別取1:10供試品
溶液0.2ml注入兩個平皿,接種50-100個挑戰(zhàn)微生物,每株試驗菌平兩行制備兩個平皿(分別注入以上四種菌懸液),向平皿內(nèi)倒冷卻至45℃的營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基(細(xì)菌)或玫瑰紅鈉瓊脂培養(yǎng)基或酵母浸出粉胨葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基(白色念珠菌霉)15~20ml:并混合均勻凝固后,置于所需溫度下培養(yǎng)。
4.2.2菌液組:不加供試液,直接將試驗菌株接種于2個平皿中,其余操作步驟同樣品試驗組操作。
4.2.3供試品對照組:取1:10供試品溶液0.2ml分別注入兩個平皿,向平皿內(nèi)倒冷卻到45℃的營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基(細(xì)菌)或玫瑰紅鈉瓊脂培養(yǎng)基或酵母浸出粉胨葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基(白色念珠菌霉)15~20ml,并混合均勻凝固后,置于所需溫度下培養(yǎng)。
4.2.4上述操作,應(yīng)做三次平行試驗,分別計算各次試驗的菌的回收率。
試驗組的菌回收率=[(試驗組平均菌落數(shù)-供試品對照組平均菌落數(shù))/菌液組平均菌落數(shù)]×100%。
4.2.5培養(yǎng):營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基平皿倒置于30-35℃下培養(yǎng)48h,玫瑰紅鈉瓊脂培養(yǎng)基或酵母浸出
微生物驗證
1、微生物的定義
什么是微生物呢?所謂微生物是指個體微小,必須借助于顯微鏡才能看清它們外形的一群低等的、原始的微小生物,如細(xì)菌。(體型微小,必須借助于光學(xué)顯微鏡或電子顯微鏡才能看到它們的結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)簡單,有的具有細(xì)胞構(gòu)造,有的甚至沒有細(xì)胞構(gòu)造,生長繁殖快,對物質(zhì)具有非常強烈的轉(zhuǎn)化作用;容易引起變異,以致微生物的種類特別繁多,并且新的種類還在不斷產(chǎn)生;數(shù)量多,分布廣,對自然環(huán)境的適應(yīng)性強,以致在自然界的任何地方如土壤、空氣、水以及人和動植物體上都有微生物生活或生存)
2、微生物的特點
微生物是結(jié)構(gòu)簡單、繁殖快、分布廣、個體最小的生物。
2.1結(jié)構(gòu)簡單:微生物多數(shù)是單細(xì)胞;
2.2生長旺,繁殖快(大腸桿菌在它的適宜37-44℃之間,20-30分鐘繁殖一代)
2.3分布廣.種類多(10萬多種):自然界中到處都有,如水、空氣、土壤等。
2.4個體小:小于0.1mm。在形態(tài)上,個體微小,肉眼看不見,需用顯微鏡觀察,細(xì)胞大小以微米和納米計量。
2.5適應(yīng)性強,易變異。相對于高等生物而言,較容易發(fā)生變異。在所有生物類群中,已知微生物種類的數(shù)量僅次于被子植物和昆蟲。微生物種內(nèi)的遺傳多樣性非常豐富。
2.6代謝活性強,轉(zhuǎn)化快。
3、微生物的分類
葡萄球菌
酵母菌芽痕
棒狀桿菌大腸桿菌
大腸桿菌放線桿菌
分裂的大腸桿菌黑曲霉
黑曲霉弧狀菌
腳氣真菌酵母菌
蠟狀芽孢桿菌鏈球菌
面包酵母啤酒酵母
球菌沙門氏菌
食品中微生物的污染源
水、空氣、土壤、人和動植物
4、微生物在自然界的分布
自然界中微生物的分布極為廣泛,水中、高山、海底、荒漠、極地、空氣等到處都生存著各種各樣、形形色色的微生物。
土壤中的微生物
土壤中的微生物:
土壤是微生物的天然培養(yǎng)基,它具備微生物正常發(fā)育所必須的一切條件:土壤中含有一定的無機物和有機物;
土壤中含有適當(dāng)?shù)乃郑淮蠖鄶?shù)中性偏堿,適合大多數(shù)微生物生長;
土壤中還含有氣體,主要是CO2、O2和N2;
溫度變化不大(10-25℃)。
土壤中的微生物
土壤中含有大量的微生物,土壤中的細(xì)菌來自天然生活在土壤中的自養(yǎng)菌和腐物寄生菌以及隨動物排泄物及其尸體進(jìn)入土壤的細(xì)菌。
土壤中微生物的分布:表層受日光照射和干燥的影響,不利于其生存,所以細(xì)菌數(shù)量少,離地面10-20厘米土層微生物最多.土層越深,菌數(shù)越少。
水中的微生物
水也是微生物存在的天然環(huán)境,水中的細(xì)菌來自土壤、塵埃、污水、人畜排泄物及垃圾等。水中微生物種類及數(shù)量因水源不同而異。
受到污染的水中含有大量的有機物,適合微生物的生存。靜水中的微生物多,流水中的少;離岸近處微生物多,離岸遠(yuǎn)處少;經(jīng)過大城市的河流,水受到污染,含有大量的糞便.并含有大量的致病菌。
水中的微生物
井水和泉水中細(xì)菌少,雨水、雪水中也少,城市上空的雨水細(xì)菌多,鄉(xiāng)村上空雨水細(xì)菌少。
國家規(guī)定,自來水中,細(xì)菌總數(shù)每毫升不得超過100個,大腸菌群不得超過3個/升
空氣中的微生物
空氣中由于缺乏營養(yǎng)物質(zhì)、干燥及日光的照射,大部分的微生物被殺死,所以,空氣中沒有微生物生長發(fā)育的條件。但由于空氣的流動,風(fēng)的作用,使地面的微生物飛揚到空中,因而,接近地面的空氣層,就含有一定的微生物。
雖然空氣中的微生物數(shù)量較少,但危害大。因為空氣流動快,流動的范圍廣,影響面大。
空氣中的微生物
在冬春季節(jié),更容易發(fā)生感冒等傳染病,就是因為空氣的傳播,特別是在公共場所,人多,空氣流通差,細(xì)菌多;
大城市上空微生物數(shù)量最多,鄉(xiāng)村少;森林、草地和田野上空空氣清潔,海洋、高山、冰雪覆蓋的地面上空,微生物更為稀少。雨后空氣特別新鮮。
人體中的微生物
人自出生后,外界的微生物就逐漸進(jìn)入人體。在正常人體皮膚、粘膜及外界相通的各種控道(如口腔、鼻咽腔、腸道和泌尿道)等部位,存在著對人體無害的微生物群,包括細(xì)菌、真菌、螺旋體、支原體等。
人體中的微生物
部位常見菌種
皮膚表皮葡萄球菌、類白喉桿菌、綠膿桿菌、恥垢桿菌等
口腔鏈球菌(甲型或乙型)、乳酸桿菌、螺旋體、梭形桿菌、
白色念球菌、(真菌)表皮葡萄球菌、肺炎球菌、奈瑟氏球菌、類白喉桿菌等
胃正常一般無菌
腸道類桿菌、雙歧桿菌、大腸桿菌、厭氧性鏈球菌、糞鏈球菌
葡萄球菌、白色念球菌、乳酸桿菌、變形桿菌、破傷風(fēng)桿菌、產(chǎn)氣莢膜桿菌等
鼻咽腔甲型鏈球菌、奈氏球菌、肺炎球菌、流感桿菌、
乙型鏈球菌、葡萄球菌、綠膿桿菌、大腸桿菌、變形桿菌等眼結(jié)膜皮表葡萄球菌、結(jié)膜干燥桿菌、類白喉桿菌等
微生物是一些肉眼看不見的微小生物的總稱。但有些微生物是肉眼可以看見的,像屬于真菌的蘑菇、靈芝等。
大多數(shù)微生物是單細(xì)胞生物,如細(xì)菌、放線菌、支原體、立克次氏體、衣原體、藍(lán)藻以及酵母菌、單細(xì)胞藻類等;少數(shù)微生物是多細(xì)胞生物,如各種霉菌和大型真菌等。此外,還有一些沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的微生物,如病毒,類病毒和朊病毒等。
微生物不僅種類繁多,其在生物圈中分布也是十分廣泛的。上至10000米的高空,深至11000米的海底,都有微生物的存在。土壤里有微生物生活需要的各種營養(yǎng)物質(zhì),是微生物的主要活動場所。動物體表和體內(nèi)的各種條件適宜微生物生活,也是微生物活動的重要場所。此外,科學(xué)家們在營養(yǎng)貧乏的巖石、礦山、荒漠都發(fā)現(xiàn)了微生物的蹤跡。
從以上對微生物的介紹,我們對微生物有了一定的了解,對于廣泛存在于我們生活環(huán)境,甚至我們食用的食品也被他們?nèi)肭郑覀冇譄o法用肉眼看見的他們,我們該如何對待我們?nèi)粘J秤檬称分械奈⑸锬兀麄儗τ谖覀儊碚f過是敵還是友呢?
首先,我們先應(yīng)該探究這些和我們形影不離的微生物會給我們帶來怎么樣的傷害。
眾所周知,微生物是導(dǎo)致傳染病流行的最重要的病源之一。在人類疾病中有50%是由病毒引起。如鼠疫,艾滋病,癌癥,肺結(jié)核、瘧疾、霍亂,伊波拉病毒、瘋牛病、SARS、禽流感等都是由一些極少部分的微生物所致。世界衛(wèi)生組織公布資料顯示:傳染病的發(fā)病率和病死率在所有疾病中占據(jù)第一位。如1347年的一場由鼠疫桿菌引起的瘟疫幾乎摧毀了整個歐洲,有1/3的人(約2500萬人)死于這場災(zāi)難,在此后的80年間,這種疾病一再肆虐,實際上消滅了大約75%的歐洲人口,一些歷史學(xué)家認(rèn)為這場災(zāi)難甚至改變了歐洲文化。我國在解放前也曾多次流行鼠疫,死亡率極高。而且還證實,這些病毒還在變異,這就更加增加了對這些疾病研究的困難。全世界雖然已經(jīng)花費了無法統(tǒng)計的經(jīng)費,但有些疾病的危害力并沒有減小,甚至艾滋病的患者和感染者還在每年成倍增長。人類和病原微生物的斗爭也許是一場永遠(yuǎn)看不到盡頭的戰(zhàn)爭。在疾病的預(yù)防和治療方面,人類取得了長足的進(jìn)展,但是新現(xiàn)和再現(xiàn)的微生物感染還是不斷發(fā)生,像大量的病毒性疾病一直缺乏有效的治療藥物。一些疾病的致病機制并不清楚。大量的廣譜抗生素的濫用造成了強大的選擇壓力,使許多菌株發(fā)生變異,導(dǎo)致耐藥性的產(chǎn)生,人類健康受到新的威脅。一些分節(jié)段的病毒之間可以通過重組或重配發(fā)生變異,最典型的例子就是流行性感冒病毒。每次流感大流行流感病毒都與前次導(dǎo)致感染的株型發(fā)生了變異,這種快速的變異給疫苗的設(shè)計和治療造成了很大的障礙。而耐藥性結(jié)核桿菌的出現(xiàn)使原本已近控制住的結(jié)核感染又在世界范圍內(nèi)猖獗起來。
另外,大部分的微生物具有腐化性,即引起食品氣味和組織結(jié)構(gòu)發(fā)生不良變化。這也是我們生活中常見的現(xiàn)象。在這些糧食微生物中,數(shù)量最大、對糧食危害最為嚴(yán)重的是霉菌及其代謝物。他們在環(huán)境適宜的條件下,可以分解糧食中的有機物,使之變質(zhì)、霉腐,使糧食出現(xiàn)變質(zhì)、變味、發(fā)熱、生霉等癥狀,不但嚴(yán)重糧食安全儲存,導(dǎo)致儲糧質(zhì)量劣變,而且還可能產(chǎn)生毒素污染,危急人畜安全。如歐洲的麥角中毒事件曾造成幾千人死亡;1960年在英國東南部由于黃曲霉污染引起十萬只火雞死亡;最近中國蒙牛牛奶被檢出含強致癌物黃曲霉毒素M1的原因也是因為奶牛飼料因天氣潮濕發(fā)生霉變,奶牛在食用這些飼料后,原奶中的黃曲霉毒素超標(biāo)。
微生物不僅對人畜有重大的影響,對環(huán)境也是如此。以微生物對水造成的污染為例。微生物侵入水中的方式多種多樣,有的是天然存在的,有的是由土壤進(jìn)入水中,有的是隨塵埃一起沉降入水中,還有的是隨垃圾、人畜糞便以及某些工業(yè)廢棄物進(jìn)入水體。某些病原微生物進(jìn)入水中之后,會對水體造成污染,引起傳染病的流行。而某些微生物則會導(dǎo)致水華、赤潮等現(xiàn)象,對水生動植物的生存造成嚴(yán)重的威脅。
以上,我們對微生物的危害進(jìn)行了探究,接著我們應(yīng)該探討下微生物給人畜及自然界帶來的好處。
首先,我們應(yīng)該意識到不是所有的微生物都會給人類的健康造成威脅,某些微生物也是人類的好朋友。如1929年,青霉素的研究誕生。青霉素能抑制病菌細(xì)胞壁的形成,使菌體的新陳代謝失調(diào),達(dá)到抑菌和殺菌的效用。之后科學(xué)家們有研制出了很多抗菌素類藥物,如鏈霉素、氯霉素、四環(huán)素、卡那霉素、慶大霉素、紅霉素等。還有一種叫正常菌群的微生物,他們的營養(yǎng)來自宿主組織細(xì)胞的分泌液、脫落細(xì)胞,以及某些腔道中的食物碎屑和殘渣等。菌群的代謝產(chǎn)物除供給細(xì)菌自身利用外,一部分可以被宿主吸收利用。例如,過去外科醫(yī)生不太重視腸道正常菌群中的大腸埃希氏菌能合成B族維生素和維生素K的功能,所以在腸道手術(shù)后為避免發(fā)生感染,常用抗生素作預(yù)防性治療。
再者,并不是所有的微生物發(fā)酵和腐化現(xiàn)象都對人類的財產(chǎn)和健康造成危害的。抗生素、丁醇、維生素C以及一些風(fēng)味食品的制備等通過微生物發(fā)酵途徑生產(chǎn)的。以酸奶為例,利用乳酸菌發(fā)酵生產(chǎn)的酸牛乳其營養(yǎng)全面、風(fēng)味獨特,比牛乳更易被人體消化、吸收和利用,許多乳酸菌本身的微生物特性及代謝產(chǎn)物使得酸牛乳具有良好的保健醫(yī)療功效,如雙歧桿菌及嗜酸乳桿菌等。它可以調(diào)節(jié)腸道的微生態(tài)平衡,抑制有害微生物的生長,防止腹瀉的作用,降低膽固醇,提高機體的免疫力,減免乳糖不耐癥,促進(jìn)乳中蛋白質(zhì)和脂肪的消化,促進(jìn)人體對乳中鈣的吸收,增加維生素,改善礦物質(zhì)的代謝吸收,調(diào)節(jié)機體微量元素的平衡,抑制致病菌和抗感染,抗輻射作用,抗高血壓作用,抵抗衰老延長壽命,抗變異原性和抗腫瘤作用,分解毒素,防癌抗癌,具有美容作用。在地球化學(xué)生物循環(huán)中,微生物的腐化和分解作用是關(guān)鍵的一環(huán)。微生物作為生產(chǎn)者完成的是無機有機化的過程,直接為更高級的消費者提供營養(yǎng);作為分解者是更主要的方面,完成的是有機無機化的過程,這個過程在整個地球物質(zhì)化學(xué)循環(huán)過程中,一方面又清道夫的功能,是地球保持清潔和狀態(tài)的恢復(fù);另一方面為其他的生產(chǎn)者和消費者提供營養(yǎng)。
如今,我們常常可以從很多的報刊雜志上看到關(guān)于生物技術(shù)處理環(huán)境污染物的報道。如利用微生物凈化污水。微生物通過自身的生命活動可以解除污水的毒害作用,使污水得到凈化。利用微生物處理生活垃圾。借助EM復(fù)合菌劑的接種發(fā)酵,可以消除垃圾中的有害物質(zhì),病原菌蟲等,達(dá)到變廢為寶,有效解決了傳統(tǒng)的垃圾焚燒或者垃圾填埋所造成的能源損耗、空氣污染、土地污染和水污染的問題。利用微生物治理大氣污染。微生物用于煙氣脫硫,不需高溫、高壓、催化劑,設(shè)備要求簡單。利用自養(yǎng)生物脫硫,營養(yǎng)要求低,無二次污染,處理費用為濕法脫硫的50%。
從以上對微生物給人畜和自然界帶來的利和弊的討論,我們應(yīng)該時刻意識到,在我們的周圍和機體內(nèi)都有其他生命體與我們共存。對于那些對我們的生活造成威脅的微生物我們應(yīng)該時刻做好防備。既然我們已經(jīng)認(rèn)識到微生物是大部分傳染病的始作俑者,那么我們就要學(xué)會在源頭消滅它,在傳播途徑斷絕他。例如,注意個人衛(wèi)生,勤洗手;多鍛煉,增強自身抵抗力;到人多的地方要戴口罩;注意用藥,不濫用抗生素。既然我們已經(jīng)知道環(huán)境里彌漫的微生物時刻腐化著我們的食物,那么,我們應(yīng)該注意自己的飲食健康,如每餐盡量將食物吃完,少吃隔夜飯菜,不吃變質(zhì)的食品,科學(xué)妥善保存好儲糧。既然我們已經(jīng)知道了某些病原微生物會污染水質(zhì),那么,政府部門應(yīng)該加強污水的管理,尤其是醫(yī)院污水等含有病原微生物的污水的管理,做好水質(zhì)處理工作和水源的衛(wèi)生保護(hù),做好積水系統(tǒng)的維護(hù)和管理;作為個人,我們平時應(yīng)該注意不喝生水,飲用水應(yīng)該經(jīng)過嚴(yán)格過濾凈化并加熱燒開方可飲用。
雖然人類與微生物的斗爭會無止境地持續(xù)下去,但只要我們充分認(rèn)識到我們所處的環(huán)境,利用我們現(xiàn)在的科學(xué)技術(shù),正確對待微生物在人類健康中的作用,我們就可以減小微生物對人類的危害,讓微生物為人類服務(wù)。
微生物驗證
土壤微生物的采集一般有土樣采集、增殖培養(yǎng)、培養(yǎng)分離、篩選最后進(jìn)行純種分離、毒性試驗等。
1、采樣:
一般在有機質(zhì)較多的肥沃土壤中,微生物的數(shù)量最多,中性偏堿的土壤以細(xì)菌和放線菌為主,酸性紅土壤及森林土壤中霉菌較多,果園、菜園和野果生長區(qū)等富含碳水化合物的土壤和沼澤地中,酵母和霉菌較多。選擇一定的土壤環(huán)境采集土樣,將采集到的土樣盛入清潔的聚乙烯袋、牛皮袋或玻璃瓶中。
2、增殖培養(yǎng):
為了容易分離到所需的菌種,讓無關(guān)的微生物至少是在數(shù)量上不要增加,可以通過配制選擇性培養(yǎng)基,選擇一定的培養(yǎng)條件來控制.例如碳源利用的控制,可選定糖,淀粉,纖維素,或者石油等,以其中的一種為唯一碳源,那么只有利用這一碳源的微生物才能大量正常生長,而其它微生物就可能死亡或淘汰.這樣對下階段的純種分離就會順利得多.
3、培養(yǎng)分離:
盡管通過增殖培養(yǎng)效果顯著,但還是處于微生物的混雜生長狀態(tài).因此還必須分離,純化.在這—步,增殖培養(yǎng)的選擇性控制條件還應(yīng)進(jìn)一步應(yīng)用,而且控制得細(xì)一點,好一點.純種分離的方法有劃線分離法,稀釋分離法.
4、篩選:
這一步是采用與生產(chǎn)相近的培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件,通過三角瓶的容量進(jìn)行小型發(fā)酵試驗,以求得適合于工業(yè)生產(chǎn)用菌種。
關(guān)于菌種的識別,細(xì)菌、放線菌、酵母菌和霉菌,每一類微生物在一定培養(yǎng)條件下形成的菌落各具有某些相對的特征,利用觀察這些特征,來區(qū)分各大類微生物及初步識別、鑒定微生物。
土壤
一般取土壤表層5-10cm處土壤,如果土壤有翻動,應(yīng)更深一點,避免空氣中微生物污染。
1、我們一般都用那種封口袋(塑料的),紙袋不容易保持水分。
2、當(dāng)天采當(dāng)天快遞回來,不用加冰袋。
3、快遞一般三天就到,對微生物菌群影響不大。
4、在冰柜中4度保存,時間不要超過一個月,盡量隨采隨做。菌株分離(seperation)就是將一個混雜著各種微生物的樣品通過分離技術(shù)區(qū)分開,并按照實際要求和菌株的特性采取迅速、準(zhǔn)確、有效的方法對它們進(jìn)行分離、篩選,進(jìn)而得到所需的微生物的過程。
工業(yè)微生物產(chǎn)生菌的篩選一般包括兩大部分:一是從自然界分離所需要的菌株,二是把分離到的野生型菌株進(jìn)一步純化并迸行代謝產(chǎn)物鑒別。
菌種可從以下幾個途徑進(jìn)行收集和篩選:
(1)向菌種保藏機構(gòu)和個人索取有關(guān)的菌株,從中篩選所需菌株。國內(nèi)外著名的菌種保藏機構(gòu)有:美國典型菌種保藏中心(ATTC),英國國家典型菌種保藏所(NCTC),日本的大阪發(fā)酵研究所(IFO)等。
(2)由自然界采集樣品,如土壤、水、動植物體等,從中進(jìn)行分離篩選。
(3)從一些發(fā)酵制品中分離回的菌株,如從醬油中分離蛋白酶產(chǎn)生菌,從酒糟中分離淀粉酶或糖化酶的產(chǎn)生曲等。該類發(fā)酵制品經(jīng)過長期的自然選樣,具有悠久的歷史,從這些傳統(tǒng)產(chǎn)品中容易篩選到理想的菌株。
菌株的分離和篩選一般可分為:采樣、富集、分離、產(chǎn)物鑒別、生化鑒定幾個步驟。
一、從土壤中采樣
1克土壤的含菌量大體有如下的遞減規(guī)律:細(xì)菌(108)>放線菌(107)>霉菌(106)>酵母菌(105)>藻類(104)>原生動物(103)
(一)根據(jù)土壤特點
1.土壤有機質(zhì)含量和通氣狀況
采土樣最好的上層是5-25cm、一般每克上中含菌數(shù)約幾十萬到幾十億個,并且各種類型的細(xì)菌和放線菌幾乎都能分離到。總的來說酵母菌分布土層最淺,約5-10cm;霉菌和好氧芽孢桿菌也分布在淺土層。
2.土壤的酸堿度和植被狀況
3.地理條件:南方、北方
4.季節(jié)條件:7-10月
(二)采樣方法
用取樣鏟,將表層5cm左右的浮土除去,取5-25cm處的土樣10-25g,裝入事先準(zhǔn)準(zhǔn)備好的塑料袋內(nèi)扎好、北方土壤干燥,在10-30cm處取樣。給塑料袋編號并記錄地點、土壤土質(zhì)、植被名稱、時間及其他環(huán)境條件。一般樣品取回后應(yīng)馬上分離。以免微生物死亡。但有時樣品較多,或到外地取樣,路途遙遠(yuǎn),難以做到及時分離,則可采先用選擇性培養(yǎng)基做好試管斜面,隨身帶走。到一處將取好的土樣混勻,取3-4g撒到試管斜面上,這樣可避免菌株因不能及時分離而死亡。
二、根據(jù)微生物生理特點取樣
1.根據(jù)微生物的營養(yǎng)類型
每種微生物對碳、氮源的需求不一樣,分布也有差異。若需要篩選代謝合成某種化合物的微生物,從大量使用、生產(chǎn)或處理這種化合物的工廠附近采集樣品,容易得到滿意的效果。不少微生物對碳源的利用是不完全專一的,如以油脂為碳源的某些脂肪酶產(chǎn)生菌同樣也可以分解淀粉獲得能源而生長。
2.跟據(jù)微生物的生理特性
三、特殊環(huán)境下采樣
1.局部環(huán)境條件的影響
2.極端環(huán)境條件的影響
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