化学药剂对微生物生长的影响

省部重点实验室

2012/12/25

私聊

生命科学仪器综合讨论

化学药剂对微生物的作用取决于药剂浓度、作用时间和微生物对药物的敏感性。
1．重金属及其化合物重金属离子尤其是Hg+、 Ag+和CU2+具有很强的杀菌力。重金属离子进入细胞后主要与酶或蛋白质上的-SH基结合而使之失活或变性。微量的重金属离子还能在细胞内不断累积并最终对生物发生毒害作用，此即微动作用。
2．卤化物杀菌力高低顺序是：F＞CL＞Br＞I，最常用的是碘和氯。
碘碘不可逆地与菌体蛋白质（或酶）的酪氨酸结合，生成二碘酪氨酸，使菌体失活。常用于皮肤消毒。
氯氯与水结合成次氯酸，后者易分解产生新生态氧，为强氧化剂。
Cl2+H2O→HCl+HClO HClO→HCl+[O]
常用于饮水和游泳池水消毒。
3．有机化合物常用作杀菌剂的有机化合物是酚、醇、醛和有机酸等。
酚及其衍生物酚类化合物的作用主要是损伤微生物的细胞膜，钝化酶和使蛋白质变性。酚系数①被广泛用作比较化学药剂杀菌效力的标准。甲酚是酚的衍生物，杀菌力比酚强几倍。乳化的甲酚溶液即煤酚皂液（俗称来苏尔）。
醇类通过溶解细胞壁和膜中的类脂，破坏膜结构及使蛋白质脱水变性，而起杀菌作用。醇类的杀菌力，随分子量增大而增强，但丙醇以上的醇不易与水相混，所以一般不作消毒剂。甲醇杀菌力较乙醇差，且对人尤其对眼有害，也不适于作消毒剂。70％的乙醇，杀菌效果最好。
醛类能与蛋白质氨基酸中的多种基团共价结合而使其变性，是常用的杀细菌与杀真菌剂。
福尔马林溶液即37％～40％的甲醛水溶液。10％的甲醛溶液熏蒸厂房、无菌室以及传染病患者的住房等，消毒效果较好。
酸类有机酸能抑制微生物（尤其是霉菌）的酶和代谢活性，常加在食品、饮料或化妆品中以防止霉菌等微生物的生长。
新型气态有机化学杀菌剂环氧乙烷是目前广泛应用的一种新型空气及器械表面消毒剂，通过用—CH2CH2OH基团取代氨基酸中的—SH、—COOH或—OH基团而使蛋白质变性。能在4h～18h内杀死微生物细胞包括芽孢，尤其适用于不能高温处理的物品的灭菌。其缺点是有毒性和纯品易爆，使用时常与二氧化碳或氮气等气体混合。
4．表面活性剂是能降低液体分子表面张力的化学物质。这类物质可以影响细胞质膜的稳定性和透性，使细胞的某些必要成分（如K+）流失而导致微生物生长停滞和死亡。肥皂和洗衣粉是阴离子表面活性剂，杀菌作用不强，但能机械性地移去微生物。杀菌作用较强的是阳离子表面活性剂，它们均是季胺类化合物，如新洁尔灭，其有效成分为溴代十二烷基二甲苄基胺，常用于皮肤、器具和空气消毒等。现市场商品名为苯扎溴铵溶液。
5．染料（染色剂）一般碱性染料比酸性染料杀菌力强。碱性染料如结晶紫、亚甲蓝、孔雀石绿、吖啶黄等在低浓度下具有明显的抑菌效果并表现出一定的特异性。因为碱性染料的阳离子基因（显色基团带正电）易与带负电的菌体蛋白结合，从而抑制细菌生长发育。G+细菌一般对碱性染料敏感，染料对它们的作用浓度（一般＜10mg/L）比对G-细菌要低十至几十倍。
6．化学治疗剂化学治疗剂是一类能选择性地抑制或杀死人畜或家禽体内的病原微生物并可用于临床治疗的特殊化学药剂。按其作用性质可分为抗代谢物和抗生素两大类。
（1）抗代谢物结构与生物体所必需的代谢物很相似，可与特定的酶结合，产生竞争性拮抗作用，这类化合物叫做抗代谢物。
如磺胺类药物，其结构式为NH2— SO2NHR，与细菌生长所必需的代谢物对氨基苯甲酸NH2 —COOH的结构很相似，能在细菌合成叶酸的过程中竞争性地与二氢叶酸合成酶结合，阻止对氨基苯甲酸参与合成二氢叶酸，从而破坏细菌细胞活力。
（2）抗生素由某些生物合成或半合成的，在低浓度时就可抑制或杀死微生物、螨类和寄生虫等多种生物的化合物叫做抗生素。抗生素的作用机制随种类而异，或抑制细胞壁的合成，如青霉素等；或损伤细胞质膜，如多粘菌素等；或干扰蛋白质的合成，如链霉素等；或阻碍核酸的合成，如丝裂霉素C等。

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