影响消毒灭菌效果的因素

消毒因子、环境及微生物等多种因素可以影响消毒灭菌的效果,所以了解和掌握这些因素,对保证消毒灭菌质量,有效防控动物疫病具有重要的理论指导和实践意义。

一、消毒因子方面的因素

（一）消毒因子、消毒方法的种类

不同消毒因子的杀菌效力和作用范围有差异,在消毒实践中必须于以考虑,并结合消毒对象的特点,选择合适的消毒剂和消毒方法这是取得理想消毒效果的关键。例如,季铵盐类消毒剂对革兰氏阳性菌的杀灭效果好,如果要灭活革兰氏阳性菌则可选择该类消毒剂:但季铵盐类消毒剂对口蹄疫病毒无灭杀作用,也不能杀灭分枝杆菌或细菌芽孢,所以针对这些微生物应该选择环氧乙烷、过氧乙酸等灭菌剂或选择热力,辐射等物理方法。紫外线甲醛蒸汽的穿透力差消毒时必须将消毒物品充分暴露,否则消毒不彻底,

(二)消毒因子的剂量

消毒因子的剂量包含作用强度和作用时间两方面因素。作用强度指热力消毒中的温度、电磁辐射中的照射强度和化学消毒剂中的浓度。作用强度与作用时间的乘积即为剂量。在一定范围内,作用时间与强度之间通过互相增减达到互补。一般来说,随着消毒剂浓度的增加,作用需

要时间减少,消毒效力增强(表2-3)。但是如果照射强度或浓度过低,即使增加作用时间,也不会取得良好的消毒效果。

(三)消毒因子的组合与溶剂

为了提高消毒杀菌效果,消毒时常根据消毒剂的性质或不同消毒方法的特点,将两种消毒剂按照一定比例进行组合或配伍,或者将不同消毒方法组合,以提高消毒灭菌效果。反之,如果消毒剂的组合或配伍不正确,则起相反结果。比如,以季铵盐类阳离子表面活性剂为载体的碘伏的杀菌效力增强,戊二醛与合适的阳离子表面活性剂合用,环氧乙烷与溴化甲烷、环氧乙烷等合用时均可提高消毒效力,超声波可以显著提高戊二醛的杀菌作用,紫外线、热对过氧化氢杀菌有增效或协同作用而酸性消毒剂与碱性消毒剂合用、新洁尔灭与肥皂或阴离子洗涤剂合用,则降低消毒作用。不同溶剂也会影响消毒剂的效力,比如,氯已定和季铵盐类消毒剂用70%乙醇配制比用水配制的穿透力强,杀菌效果增强;5%和10%的甲醛水溶液比4.6%和7.5%的甲醛-甲醇溶液的杀灭芽孢作用强。通常情况下,以甲醇、丙二醇等一些有杀菌作用的溶剂配制消毒液时,可以提高消毒效果,而用无杀菌作用的甘油、山梨酸等配制消毒液时,一般

无增效作用。

（四）消毒液的存放时间

消毒剂配制成使用液后,一般随着存放时间的延长,由于挥发、分解、聚合等的影响,致使消毒灭菌效力减弱甚至消失,所以消毒剂最好现配现用。但是不同种类的消毒剂配好后受存放时间的影响程度不同,需针对各种消毒剂性质而定。

二、环境方面的因素

(一)温度

消毒环境的温度会对消毒效果产生显著影响,温度的变化对不同消毒剂的影响不同。消毒速度一般随温度升高而加快,杀菌作用也随之加强。比如,20℃时5%甲醛溶液杀死炭疽杆菌芽需要32小时,37℃时只需要90分钟;用甲醛蒸气消毒时,要求环境温度在18℃以上,最好能够在50~60℃条件下进行。碘伏在10~30℃范围内,杀菌效果无明显变化,但在30~40℃范围内,杀菌作用明显增强。但是消毒环境温度并不是越高越好,应用紫外线辐射消毒时,环境温度达40℃时,紫外光源辐射的杀菌紫外线最强,杀菌效果最好,但如果温度再升高或温度降低,均可使紫外线的输出减少。可见,过高和过低的温度对紫外线消毒均不利。因此,环境温度对消毒效果不可忽视但其影响程度,可因消毒方法、消毒剂性质、使用方法以及微生物种类的不同而异。

(二)pH值

pH的改变可以影响消毒剂的溶解度、解离程度和分子结构,进而直接影响到消毒剂的杀菌效果。不同化学消毒剂由于性质差异,对pH的要求不同。酚类消毒剂、含氯消毒剂碘伏等在酸性条件下杀菌作用加强。而戊二醛和季铵盐类消毒剂在碱性条件下杀菌效果好。此外pH对热力消毒也有一定影响,比如当pH6.0时,热对乙酸盐缓冲液中的嗜热脂肪杆菌芽孢的杀灭速度比pH3.0时的迅速。

(三)有机物

有机物如血清、血液、脓液、痰液、食物残渣、粪便以及培养基等的存在会明显干扰或影响消毒灭菌效果。例如,有机物存在时,含氯消毒剂的杀菌作用显著降低;甲醛、碘伏以及季铵盐类、过氧化物类消毒剂的消毒作用也受到明显影响;热力、紫外线、电离辐射等灭菌效力亦

降低。因此,当有机物覆盖微生物时,需要适当加大消毒处理剂量或延长作用时间。有机物影响消毒效果的原因主要有:

1.有机物可以在微生物的表面形成保护层,妨碍消毒剂与微生物的接触,或延迟消毒剂的作用,并可导致微生物逐渐产生对消毒剂的适应性或抗药性。同样,有机物对微生物的覆盖和保护,使热力、紫外线的穿透力减弱。

2.有机物可与消毒剂作用,引起消毒剂对微生物的作用浓度降低或形成作用比原来弱的化合物,并且如果有机物与消毒剂作用形成不溶性产物时,该产物又对微生物起机械保护作用。

3.有机物可以中和或吸收一部分消毒剂,蛋白质对消毒剂具有缓冲作用,可部分中和酸性或碱性消毒剂;蛋白质还可通过清除自由基团,保护细菌抵抗辐射损伤;脂肪或磷脂可优先溶解或吸收部分消毒剂。这些作用均导致消毒剂的有效作用浓度降低。

(四)相对湿度

消毒环境的相对湿度对气体消毒剂的消毒灭菌效果有显著影响。如环氧乙烷、甲醛在熏蒸消毒时,均需要合适相对湿度。此外,紫外线、热力消毒也受相对湿度的影响。紫外线消毒时,要求相对湿度最好在60%以下,如果过高,可以阻挡紫外线,使其杀菌效力降低。而热力消毒时,相对湿度越高,灭菌效果越好。

(五)金属离子

金属离子的存在对消毒效果有一定影响,可以增加或降低消毒效果。例如,Mg2+、Ca2+能够降低煤酚皂与苯扎溴铵的杀菌力,所以不能用硬水配制煤酚皂和苯扎溴铵消毒液;Mg2+、Ca2+或Ba2+可以明显降低长链脂肪酸的杀菌作用;Mn2+能够增加水杨醛对假单胞菌的杀灭作用,而Zn2+则降低水杨醛对该细菌的作用。

三、微生物方面的因素

(一)微生物的种类

不同种类的微生物,或者同种微生物的不同株对各种物理和化学消毒因子的抵抗力不同,如不同微生物对乙醇消毒剂的敏感性有明显差异，因此在选择消毒剂时必须对这些因素加以考虑

微生物对消毒剂抵抗力的区别与不同微生物的屏障结构(细胞壁和细胞膜)及细胞含有的特殊成分有关。革兰氏阴性菌细胞壁的结构和组成复杂,其中含有丰富的类脂质,构成阻止消毒药物侵人细胞内的屏障,而革兰氏阳性菌细胞壁的基本成分是肽聚糖,类脂含量较低,所以革兰氏阳性菌比革兰氏阴性菌对消毒剂敏感。分枝杆菌对消毒剂的抵抗力比其他细菌繁殖体强,与其细胞壁的构成有很大关系。分枝杆菌细胞壁不仅含有肽聚糖,而且还有高度的类脂,使其细胞壁具有较强的疏水性和抵抗力。细菌芽孢壁结构致密而多层,理化因子不易渗入,且含水量少,蛋白质受热不易变性。芽孢内含有一种特殊的化合物吡啶二羧酸,与钙结合形成的复合物能够提高芽孢的耐热性和抗氧化能力。此外,芽孢内还有类酸溶性芽孢小蛋白,可与芽孢芯髓内的DNA紧密结合,使DNA免受高温、辐射、干燥等的破坏。所以芽孢对大多数理化消毒因子具有抵抗力。例如,酚类、季铵盐类、乙醇、双胍类等均不能杀死芽孢,热力杀灭芽孢时需提高温度和延长加热时间。

不同病毒对理化因子的抵抗力有差别。比如囊膜病毒对酚及其衍生物、新洁尔灭或苯扎溴铵和度米芬等具有亲脂特性的消毒剂敏感无囊膜病毒对亲脂性消毒剂不敏感,其对消毒剂的敏感性介于细菌繁殖体与芽孢之间。朊病毒对理化因子的抵抗力非常强,比芽孢的抵抗力还强。

（二）微生物的数量

一般来说,污染的微生物数量越多,消毒效果越差。因此,在消毒前应该对消毒对象上污染的微生物数量有大致了解,以便确定消毒处理剂量,通过加大照射剂量、药物浓度或延长作用时间,来保证消毒效果。

(三)微生物的菌龄和生长阶段

一般认为成熟、培养天数长的微生物比未成熟、培养天数短的微生物对理化消毒因素的抵抗力强。比如,环氧乙烷对培养2~6天的枯草杆菌黑色变种芽孢的杀灭效果比培养814天者更加彻底,说明菌龄(培养天数)不同的枯草杆菌黑色变种芽孢对环氧乙烷的敏感性不同。大肠杆菌在静止期对热的抵抗力较大,开始生长时抵抗力降低,增生最快时抵抗力最大;耐热链球菌在对数期的早期,对热的抵抗力较强。可见,微生物的菌龄、生长阶段不同对一些理化消毒因素的抵抗力不同。

(四)微生物的耐药性

微生物长期接触某种消毒剂后,会对该种消毒剂产生耐药性。产生耐药性的主要原因可能是在选择压力下,微生物发生了基因突变,或者获得了耐药性质粒或耐药性基因。已有研究表明,医院消毒机械内分离到的分枝杆菌,下水道中分离的长杆菌科细菌、葡萄球菌、杆菌等细菌对经常使用的戊二醛、洗必泰聚乙烯吡咯烷酮碘的敏感性降低。