有关高中生物学教材中消毒和灭菌的操作与原理

刘胜国

(浙江省象山中学 315700)

1 70%的酒精消毒

1.1 实验操作 超净台以及实验者双手和衣物用70%的酒精擦拭；涂布分离时用到的玻璃刮刀要放至70%的酒精中保存；用自然生长的茎进行组织培养，要先把茎放在70%的酒精中浸泡10 min。

1.2 原理 酒精是最常用的表面消毒剂，具有较强的穿透力，可使菌体蛋白质变性，杀菌效果好。但是不同浓度的酒精杀菌效果差别很大，10%～20% 的酒精无杀菌作用，70%～75% 的酒精杀菌效果最好，95%～100% 的酒精会使菌体表面的蛋白质凝固形成一层保护膜，阻止了酒精的继续渗入，杀菌效果大大降低。酒精还具有较强的湿润作用，可排除材料上的空气，利于其他消毒剂的渗入。但酒精对植物材料的杀伤作用也很大，浸泡时间不宜过长，并且酒精不能彻底消毒，一般不单独使用，多与其他消毒剂配合使用[1]。

2 高锰酸钾消毒

2.1 实验操作 用葡萄制作葡萄酒时，要将成熟紫葡萄先用水洗净，再在鲜红紫色的高锰酸钾溶液中浸泡约5 min，然后用清水冲洗。

2.2 原理 高锰酸钾通过氧化细菌菌体内活性基团而达到杀菌作用，还原后的二氧化锰与蛋白质结合成复合物，在低浓度时有收敛作用，高浓度时有刺激和腐蚀作用。高锰酸钾杀菌力随浓度升高而增强，0.01%～0.1%时可杀死多数细菌的繁殖体，2%～5%时能在24 h内杀死细菌芽孢[2]。

3 5%的次氯酸钠消毒

3.1 实验操作 在对自然生长的茎进行组织培养时，要先用70%的酒精浸泡10 min，接着放入5%的次氯酸钠溶液中浸泡5 min，然后再换一次5%的次氯酸钠溶液浸泡5 min。

3.2 原理 次氯酸钠在水中形成次氯酸，作用于菌体蛋白质。次氯酸分子小，不带电荷，容易侵入细胞内与蛋白质发生氧化作用或破坏其磷酸脱氢酶，使糖代谢失调而导致细菌死亡[2]。次氯酸钠消毒能力强、不易残留、对环境无害，但次氯酸钠溶液碱性很强，对植物材料有一定的破坏作用[1]。

4 紫外灯消毒

4.1 实验操作 在大肠杆菌的培养和分离实验、分离以尿素为氮源的微生物实验以及植物的组织培养实验操作前要打开无菌室的紫外灯。

4.2 原理 紫外线照射使微生物诱变和致死的主要作用是胸腺嘧啶的光化学转变作用，具有灭菌作用的紫外线主要作用于DNA，通过使1条DNA链上的相邻胸腺嘧啶键结合形成二聚体，这种二聚体成为一种特殊的连接，使微生物DNA失去转化能力而死亡[2]。无菌室内一般都安装有紫外灯。无菌室的消毒通常在实验前一天的晚上将紫外灯打开，消毒12 h后关闭紫外灯才可进入无菌室进行实验。

5 高压蒸汽灭菌

5.1 实验操作 各种培养皿、试管、三角瓶、取样器的头、移液管、三角刮刀、接种环、镊子以及能够加热灭菌的培养基要在121℃(1 kg/cm2压力)下高压蒸汽灭菌15 min；含有葡萄糖的培养基为防止葡萄糖分解碳化，要在500 g/cm2压力(90℃以上)下灭菌30 min。

5.2 原理 高压蒸汽灭菌是湿热灭菌法的一种，是最可靠、应用最普遍的物理灭菌法。其原理是在密闭的蒸锅内，其中的蒸汽不能外溢，压力不断上升，使水的沸点不断提高，从而锅内温度也随之增加。当温度超过细胞最佳生理活动的温度范围时，细胞代谢减缓，随着温度的继续升高，细胞的蛋白质、酶及核酸会被永久性破坏，从而导致细胞发生不可逆转的死亡。在1 kg/cm2压力下，锅内温度可达121℃，维持15～30 min，可以很快杀死各种细菌及其高度耐热的芽孢[3]。

6 灼烧灭菌

6.1 实验操作 在接种菌种前将接种环在酒精灯火焰上灼烧灭菌。

6.2 原理 灼烧灭菌是通过火焰的高温直接把微生物烧死。灼烧灭菌迅速，但易焚毁物品，所以使用范围有限，只适合于耐热的接种环、接种针、镊子、剪刀、玻棒等，以及不能用的污染物品或实验动物尸体等的灭菌。需要灭菌的物品几次通过火焰后温度可达200℃ 以上,一切的微生物甚至芽孢都可以全部被杀死。灼烧灭菌后的接种工具应降至常温时才开始接种,以免把被接种的微生物细胞烧死(特别是活苗接种)[4]。

7 G 6玻璃砂漏斗过滤灭菌

7.1 实验操作 含有不能加热灭菌的化合物(如尿素)的培养基用G 6玻璃砂漏斗过滤灭菌。

7.2 原理 玻璃砂漏斗有6种，即G 1～G 6，G 6玻璃砂漏斗孔径最小，细菌不能滤过，而尿素等不能加热灭菌的化合物可以滤过。用G 6玻璃砂漏斗过滤不是将微生物杀死，而是把它们排除出去。玻璃砂漏斗使用前要在121℃下用纸包好灭菌，使用后需用1 mol/L的HCl浸泡，并抽滤去酸，再用蒸馏水洗至洗出液呈中性，干燥后保存。