空气中的微生物与除菌方法

1.空气中的微生物

空气是种气态物质的混合物，除含有氧气和氮气外，还含有惰性气体、二氧化碳、水蒸气和灰尘等，同时也含有大量的微生物。空气中微生物的含量和种类与地区、离地面高低、季节、空气中尘埃多少和人类的活动程度密切相关。般而言，北方比南方含菌量少；离地面越高，含菌量越少；农村比城市含菌量少；雨天比睛天含菌量少。

实际上，空气中并不含有微生物生长所必需的营养物、充足的水分等，且由于太阳光紫外线的存在，更不利于微生物的生存。因此，空气中的微生物多附着在尘埃和雾沫上，且以细菌芽孢和霉菌孢子为主，也有定量的酵母、放线菌和噬菌体。

2.空气除菌方法

不同菌种的生长能力的强弱、生长速率的快慢、培养周期的长短及所需培养基的组成各不相同，对空气的要求也各不相同。因此，空气的灭菌情况应视具体情况而定，但仍以小于10-3的染菌概率作为空气灭菌的标准，即1000次培养中允许1次由于空气灭菌不而导致染菌。适用于发酵中大量空气灭菌和除菌的方法常有以下三种：

（1）加热灭菌

空气进入培养系统前，般均需用压缩机压缩，提高压力，此时空气的温度可达200℃以上，若能保持定的时间，可使微生物体内的蛋白质发生变性，从而实现杀菌的目的。

（2）静电除菌

静电除菌是利用静电引力来吸附带电粒子而达到除尘灭菌的目的。当含有灰尘和微生物的空气通过高压直流电场时，由于正电场强度在1kV-cm-1以上，使空气分子电离为带正电荷和带负电荷的空气离子，分向两运动。运动过程中使灰尘和微生物等带上电荷向两运动。由于电离主要发生在负周围，因此负离子的移动要比正离子长，且负离子的运动速率比正离子大，使大部分微粒带负电荷而向正沉降，因此正称为沉淀电，负称为电晕电。吸附于正上的颗粒、油滴、水滴等需定期清洁，以保证除尘效率和除尘器的绝缘程度。

（3）过滤除菌

过滤除菌是让含菌空气通过无菌过滤介质，以除去空气中所含有的微生物，达到无菌的目的。它是目前广泛用来获得大量无菌空气的常规方法。优点是在除菌的同时还可使空气有足够的压力和适宜的温度；缺点是无法去除空气中所含的噬菌体。按照除菌机制的不同，过滤除菌分两种：过滤和介质过滤除菌。过滤指的是空气中的微生物大于介质之间的空隙，当空气通过过滤介质时，空气中的微生物被过滤介质阻拦，从而达到无菌的目的，它般多在小型发酵罐中使用。介质过滤除菌是指利用孔径较大的过滤介质截留微生物。截留因素有多种，主要有惯性冲击作用、拦截滞留作用、布朗扩散作用、重力沉降作用和静电吸引作用。