第一篇:抗生素菌渣的处置利用现状要点
抗生素菌渣的处置利用现状
摘要:抗生素发酵废菌渣中,由于有残留的培养基和少量的抗生素及其降解物,对生态环境存在着潜在的危害性,已被国际社会视为抗生素生产的主要公害之一。抗生素菌渣含有一定量的抗生素残留而被国家有关部门列为危险废弃物,不合理的处理方法极易造成环境污染和生态危害,同时也会造成资源浪费。通过对目前抗生素菌渣处理利用技术及各国对此采取的方式的调查,做出了抗生素菌渣处理利用的展望。
关键词:抗生素菌渣;微生物技术;焚烧技术;堆肥技术;饲料化技术;厌氧消化技术;填埋技术
1引言
抗生素生产过程中产生的固体废弃物为菌渣,其主要成分是抗生素产生菌的菌丝体、未利用完的培养基、发酵过程中产生的代谢产物、培养基的降解物以及少量的抗生素等。抗生素发酵废菌渣中,由于有残留的培养基和少量的抗生素及其降解物,对生态环境存在着潜在的危害性,已被国际社会视为抗生素生产的主要公害之一,这也是世界上一些发达国家抗生素原料药生产纷纷下马,而将其转入第三世界国家生产的主要原因。同时由于菌渣有机质含量较高,可引起二次发酵,颜色变黑,产生恶臭味,严重影响环境,因而长期以来,人们一直在积极寻求一种经济、高效且处理量大的治污方法。目前,国内有数家单位开展了抗生素菌渣用作高蛋白饲料及有机肥料的研究,均获得了较为满意的效果。但是,菌渣中残留的少量抗生素及其降解产物会在动物体内富集,进而可影响到人类本身产生耐药性,因而使菌渣用作动物饲料的可能性遭到质疑。2002年2月,农业部、卫生部、国家药品监督管理局第176号公告,把抗生素菌渣列为禁止在饲料和动物饮用水中使用的药物品种目录中。
1.1污染现状
一般发酵液固体含量大约20%,100m3 发酵液大约形成30~40 m3菌渣,由于发酵过程的连续性,每天都有放罐的批次,产生大量的菌渣。据有关资料统计,一个中等规模的抗菌素工厂,年产的菌渣大约6万吨左右,我国年排放量约为100万吨以上。抗生素菌渣含有一定量的抗生素残留而被国家有关部门列为危险废弃物,不合理的处理方法极易造成环境污染和生态危害,同时也会造成资源浪费。其中,抗生素菌渣对环境的污染主要体现在残留抗生素对环境的影响。
1.2抗生素菌渣的来源和组成
抗生素是微生物次级代谢的产物,工业上通过对特定微生物进行调控发酵,使其在后期发酵过程中形成特定的抗生素等代谢物。这些代谢物或是存在于发酵培养的液体或半固体培养基中,或是存在于微生物菌体中。通过对发酵液进行离心或过滤等操作,使固液分离形成滤液和滤饼。滤液中含有抗生素等代谢产物、盐等可溶性成分。滤饼中包含菌体、未被微生物利用的培养基等成分;菌体中含有抗生素等代谢产物。对于产生胞外抗生素的菌体而言,其液固分离后滤饼即为抗生素废渣;而对于产生胞内抗生素的滤饼,经过溶媒浸泡提取后再液固分离的滤饼即为抗生素菌渣。因此,分析抗生素菌渣的主要组成,其包括未被完全提取的微量抗生素及其他代谢产物;未被抗生素产生菌完全利用的各种不溶性成分,如淀粉和黄豆粉等复合碳氮源、不溶性盐等;以及抗生素产生菌菌体。
1.3抗生素菌渣特点
抗生素菌渣的含水率在79% ~ 92%,抗生素菌渣干基中的粗蛋白含量为30% ~ 40%、粗脂肪含量为10% ~ 20%,还有部分代谢中间产物、有机溶媒、钙、镁、微量元素和少量残留的抗生素,例如青霉素菌渣中含0.2% ~ 0.4% 的青霉素,土霉素菌渣中含0.25% ~ 0.60% 的土霉素;四环素菌渣中含0.3% ~0.5% 的四环素;洁霉素菌渣中含0.3% ~ 0.4% 的洁霉素。
2目前抗生素菌渣的利用现状
从 50 年代以来,抗生素菌渣便被用来作为饲料添加剂制成高蛋白饲料,我国也从 1980 年开始致力于这方面的研究[1]。研究发现,将抗生素菌丝加入饲料具有正反两方面的作用,一方面,如此促进家禽牲畜生长,提高生产率,且由于其残留的药物成分能对某些疾病起预防作用,适量的添加,可降低饲料使用的成本以及畜禽的患病死亡率。但另一方面,菌丝残渣中残留的少量抗生素及抗生素菌体的降解物会在动物体内富集,人类食用后便最终会在人体内富集,从而使人体产生抗药性,发病期间,必须大剂量使用才能缓解病情,严重危害人体健康。同时,菌丝残渣的干燥大都是通过在太阳下暴晒,也严重污染周围环境。因此,不少学者对用菌丝体作为饲料添加剂持有疑义。2002 年,农业部、卫生部、国家药品监督管理局发出公告《禁止在饲料和动物饮用水中使用的药物品种目录》,将抗生素菌渣列入其中。根据 2012 年 3 月环保部公布的《制药工业污染防治技术政策》要求,大量菌丝废渣将被列为危险废物,必须焚烧或者安全填埋,但有企业表示,若达到这项要求,对于企业无论在技术上还是经济成本上都有一定的难度,在现有的条件下恐怕是处理成本要超过生产成本[2]。
目前,国内很多专家对菌丝残渣的资源化做了很多尝试,大部分都集中在如何从废菌丝中提取有用物质,如北京化工大学谭天伟[3]教授将青霉素发酵菌丝体破碎、皂化、萃取,然后将萃取液浓缩、结晶得到麦角固醇的研究。汪青[4]研究从头孢噻肟钠、头孢三嗪生产废渣中回收 2-硫醇基苯并噻唑合成二硫化二苯并噻唑,二硫化二苯并噻唑的收率达 23.8%,产品质量达到HGB 2-158-61 标准,但从菌丝残渣中提取部分有用物质后的废渣也同样面临处理难的困境。同济大学生命科学院的成建华[5]研究抗生素菌渣的发酵降解工艺,经过微生物发酵降解,菌渣中的大分子有机物均降解为小分子营养物,提高了肥料的生物利用度,使干菌渣成为高品质的生物有机肥。
不少制药厂采用焚烧法处理抗生素菌渣,这种方法能够大批量的处理菌渣,能将菌渣的体积降低 95%,且消除菌渣中的药物残留。但这种方法存在不少的缺点,如处理含水量如此大的菌渣具有一定的难度,还需外加燃料,另外焚烧法容易产生二次污染,这是因为抗生素菌渣中含有蛋白质等物质,在焚烧的过程中会产生含有氯的烟气、SO2、甚至是二恶英(Dioxins),有刺鼻的异味。
我国的制药工业发展迅速,每年产生几百万吨的抗生素菌体废渣,而目前又没有一个安全有效的处理方式,因此寻找一个高效、环保、处理量大的处理方法迫在眉睫。
2.1微生物技术法
所谓微生物技术法,即是从特定环境中筛选出或是通过分子手段改造出能够降解特定抗生素的微生物的方法。从细菌耐药性的机制中我们得知,细菌产生耐药性的原因一部分是由于细菌产生了能够降解或修饰特定抗生素的酶,从而使得相应抗生素失活。例如,水解β-内酰胺键的β-内酰胺酶,钝化氨基糖苷类抗生素的酰基转移酶、腺苷转移酶和磷酸转移酶,水解大环内脂类抗生素酯键的酯酶等。马玉龙、张作义[6]等从长期堆放泰乐菌素药渣附近土壤中筛选到可降解药渣中残留泰乐菌素的菌株,经过16S rRNA鉴定为无丙二酸柠檬酸杆菌(Citrobacter amalonaticus)。他们通过筛选得到的株组成具有良好降解效果的复合菌株,通过实验发现,在30~35℃,pH为7,转速为120r/m的条件下,发酵120h后微生物法未检出残留泰乐菌素的存在。同时,马玉龙等利用经上述法处理后的泰乐菌素菌渣生产复合酶制剂。结果表明,在含水量为50%~60%、干物质中麸皮含量不低于40%的泰乐菌素菌渣培养基中,接入5%~10%黑曲霉,在温度30℃、湿度60%~65%、培养基厚度10~14cm条件下,好氧发酵60~72h,可得到富含纤维素酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶、果胶酶和酸性蛋白酶的复合酶制剂。通过对肉鸡饲喂实验表明,经过特定微生物降解法和黑曲霉好氧发酵法相结合处理泰乐菌素菌渣得到的复合酶制剂,饲喂肉鸡效果要优于对照组,其中添加复合酶制剂的饲料中干物质、粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维和粗灰分的表现消化率显著提(P<0.05),粪中大肠杆菌数和空肠内容物黏度显著降低(P<0.05),同时,在肉鸡腹肌、肝脏、肾脏中均未检测出残留的泰乐菌素。
2.2焚烧技术
焚烧技术是一种高温热处理技术,废物在800 ~1 200 ℃的焚烧炉内进行氧化燃烧,被氧化或热解为小分子有机物或CO2,是一种可同时实现废物无害化、减量化和资源化的处理处置技术[7]。美国、欧盟等国家对于制药行业产生的固体废物多采用焚烧方法进行处置。我国华药集团、石药集团等大型制药企业也建设了抗生素菌渣焚烧处理装置。焚烧能在短时间大规模减少抗生素菌渣的总量,菌渣的体积可降至原来体积的5% 以下,同时消除其中许多有害物质,并回收热量。该方法的缺点是抗生素菌渣的含水率高达70% ~ 80%,热值较低,在焚烧过程中需要外加燃料,导致运行能耗和成本较高,如焚烧1 t 菌渣大约需2 000 元。同时,抗生素菌渣焚烧处理必须严格执行GB 18484—2001《危险废物焚烧污染控制标准》,如果焚烧不当,易导致残留抗生素、二恶英等有毒物质的多介质传播,造成二次污染。由于危险废物专用焚烧炉处理能力一般都较小,难以与抗生素菌渣的处理量相匹配。加上该方法处理成本高、尾气治理难度大等原因,目前我国采用焚烧技术处置抗生素菌渣的实例还较少。欧盟针对危险废物焚烧和高温窑炉共处置技术颁布了2000 /76 /EC《关于废物焚烧的指令》,美国2005 年9 月发布了工业锅炉、工业加热炉、盐酸生产炉处置危险废物过程中有害大气污染物的国家排放标准。而目前我国关于危险废物共处置技术的管理体系尚属空白,没有与之相关的法律、法规、标准和规范。可见,抗生素菌渣焚烧和高温窑炉的共处置技术将会是我国今后的发展方向之一。
2.3堆肥技术
堆肥化(Composting)技术通常是指好氧堆肥化技术,其原理是通过微生物(细菌、真菌和放线菌)在高温(50~65 ℃)下发酵,使有机物矿质化、腐殖化和无害化而变成腐熟肥料。通过对有机物的堆肥化处理,不仅可以将有机物转化成农作物生长必须的有效态氮、磷、钾化合物,同时又合成新的高分子有机质——腐殖质,它是构成土壤肥力的重要活性物质。堆肥化是有机固体废弃物处理和资源化利用的一种有效手段。现阶段关于传统的有机质,如畜禽粪便、城市生活垃圾、污水处理厂污泥的堆肥化处理报道比较多。但像抗生素菌渣这一类含有抗生素等危险物的有机质,采用堆肥化处理的研究很少。张红娟[8]等尝试将林可霉素菌渣和牛粪联合堆肥研究。结果表明,处理初始林可霉素含量分别为1.35、1.89、3.52mg/g的菌渣,经过41d的堆制,仅菌渣添加比例最大的一组检测到0.0097mg/g(干重)的林可霉素的残留。同时,张红娟还通过种子发芽指数、芽长抑制率和根长抑制率等参数来评判经过堆肥处理的林可霉素菌渣用于肥料的可行性。堆肥结束时,各处理的种子发芽指数在70%~90%,芽长抑制率在-40%~-20%,根长抑制率在10%~30%,表明堆肥已基本无植物毒性。
2.4饲料化技术
抗生素菌渣中优质蛋白质量分数为30% ~40%,10 多种人体常见的氨基酸以及丰富的微量元素[9,10],国内常见的做法是将抗生素菌渣进行无害化处理后生产蛋白饲料,喂养畜禽后长势良好[9,10]。但利用抗生素菌渣生产的饲料及添加剂容易造成抗生素在肉、蛋、奶等畜禽产品中残留,诱发人畜共患病等隐患,美国农场出现的超级细菌就是很好的例证。该领域的研究重点是是关注抗生素残留化学效价的消除情况,而对于其残留效价和代谢产物的生物毒性及潜在的环境风险却没得有效评估。
为此,2002 年农业部、卫生部、国家药品监督管理局等部门联合发布了农业部公告第176 号《禁止在饲料和动物饮用水中使用的药物品种目录》,认为“抗生素菌渣是抗生素类产品生产过程中产生的工业三废,因含有微量抗生素成分,在用作饲料饲养过程中使用后对动物有一定的促生长作用。但对于养殖业的危害很大,一是容易引起抗药性,二是由于未做安全性实验,存在各种安全隐患”,因此将抗生素菌渣列入上述目录中,禁止未进行处理的抗生素菌渣直接制作饲料或饲料添加剂。同年最高人民法院、最高人民检察院发布了法释[2002]26 号《关于办理非法生产、销售、使用禁止在饲料和动物饮用水中使用药品等刑事案件具体应用法律若干问题的解释》,进一步强化了对抗生素菌渣流向饲料市场的管理。2008 年修订的《国家危险废物名录》又明确将抗生素菌渣定为危险废物。因此,抗生素菌渣做饲料的利用方式在我国被彻底禁止。
2.5厌氧消化技术
厌氧消化是指在没有游离氧的条件下,以厌氧微生物为主对有机物进行降解、稳定的一种无害化处理方式。在厌氧消化过程中,复杂有机化合物降解转化成简单、稳定的物质,同时释放能量,其中,大部分能量以甲烷的形式出现。国内最早有关抗生素菌渣厌氧处理的研究报道出现在1990年。孙效新等对青霉素、链霉素、土霉素、洁霉素和麦迪霉素等菌渣液利用厌氧生物法处理进行了可行性研究。结果表明,青霉素、链霉素、麦迪霉素的菌渣液无论是单独处理还是混合处理都能取得较好效果,COD去除率都在70%以上,产生的沼气中甲烷含量在58%~65%,但利用厌氧生物法处理土霉素菌渣液的效果很差。孙效新等在得出上述结果后并没有给出合理的解释,而何品晶[11]等在利用林可霉素菌渣产沼气的过程中,考虑到厌氧消化易受到有机酸和胺累积的影响,同时含固率和微生物接种比也是影响启动时间和基质产甲烷能力的直接因素,从而研究了一系列的影响厌氧消化的因素,包括含固率、接种比、氨氮和林可霉素等因素。研究结果表明,含固率越低,接种比越高,越有利于甲烷的产生,其中含固率为3%、接种比为3时的工况中,菌渣的挥发性固体(VS)累积产甲烷最高,达到106mL/g。实验中观察到,当氨氮(TAN)浓度高于1000mg/L、挥发性脂肪酸(VFAs)浓度高于2000mg/L时,体系产甲烷能力开始受到抑制,并随着浓度的累积,抑制不断增强。同时,在研究林可霉素单独抑制效应过程中发现,林可霉素浓度在10~30mg/L的范围内,对厌氧消化的抑制程度从16%升至51%,林可霉素的半抑制浓度(EC50)为35mg/L。但是,在整个实验过程中,林可霉素非常稳定,几乎没有得到降解。
现阶段,除了上述利用厌氧消化法处理抗生素菌渣外,很少有相关报道出现,但有关抗生素废水利用厌氧消化技术处理的研究较多。这部分报道中,主要关注总COD和残留抗生素的降解,同时研究抗生素对于厌氧发酵的抑制作用的原理。这些研究也为抗生素菌渣的厌氧发酵处理提供了借鉴意义。
2.6填埋技术
我国已将抗生素菌渣列为危险废物,采用填埋技术进行处置时,必须将抗生素菌渣送入危险废物安全填埋场进行安全填埋。在抗生素菌渣的贮存、运输和安全填埋过程中必须严格执行GB18597—2001《危险废物贮存污染控制标准》和GB18598—2001《危险废物填埋污染控制标准》。安全填埋是将危险废物放置或贮存在土壤中的一种处置方式,其目的是埋藏或改变危险废物的特性,适用于处置不能回收利用有用组分或能量的危险废物。由于抗生素菌渣含水率高、有机质含量高,直接进行安全填埋,存在占地面积大、处置成本高和二次污染问题,而且造成资源浪费。因此,在其填埋之前,应采用物化和生物处理方法尽可能地利用其中的有价值物质和能量。虽然安全填埋技术可有效解决抗生素菌渣带来的生物安全性问题,但受占用大量土地和无限期维护的限制,目前很少有企业采用该技术处置抗生素菌渣。
2.7国内外目前使用的处置技术
在美国,目前已对抗生素菌渣的处置方法进行了研究,例如当菌丝体中混入1%的石灰石时,可用于土壤改良。当然,也可以作为动物饲料添加剂,但由于干燥方式及热稳定运行问题,抗生素残留会很难去除,虽然通过蒸汽喷射方式可以解决上述问题,但这过程中添加的水分最终也要去除,在一定程度上增加了生产成本。
在欧盟,鉴于抗生素所具有的特性,认为对于抗生素菌渣的危险特性判定是有毒有害特性分析,并未划入危险废物的范畴。在英国抗生素菌渣经无害化处理后被用于动物饲料或添加剂。
在印度,灭活的菌丝体被认为是可完全生物降解的并作为制肥原料进行堆肥。通过添加不同的添加剂和其他组分制造的肥料具有丰富的营养、可以调节土壤结构和作为农家肥的作用。
而在我国,对16家抗生素企业的三十二种抗生素菌渣调研结果显示[12],目前最常用的抗生素菌渣处置技术如下:
1、资源化综合利用方式:菌渣干燥后做有机肥、菌渣抗生素灭活堆肥、烘干灭活后作为培养基原料回用、将菌渣掺拌后做成水煤浆;
2、焚烧处理:晾晒后环能热电焚烧、脱水后均匀掺拌焚烧、干燥处理后直接进行焚烧;
3、填埋处理:直接外运,由环卫处进行填埋。大约53%的企业采用有机肥方式处置菌渣,焚烧也占到了19%左右,其他方式较少不成规模。
3展望
采用危险废物焚烧炉焚烧处置抗生素菌渣运行成本太高,其今后的发展方向是抗生素菌渣焚烧和高温窑炉的共处置技术;抗生素菌渣生产饲料目前已被国家禁止,但如果抗生素菌渣经过处理能通过生物安全性评价,则可彻底解决抗生素菌渣处理处置的难题;危险废物填埋技术不适于处置产生量大、含水率和有机质含量高的抗生素菌渣;利用抗生素菌渣制备培养基、吸附剂以及提取有用成分等综合利用技术,由于有用成分的回收利用率低,大量剩余菌渣仍需要进一步处置。相对而言,抗生素菌渣的肥料化技术和能源化技术(厌氧消化和热解气化技术)是解决大宗抗生素菌渣处置问题的最有效途径,但其处理处置过程和再生产品的抗生素残留带来的生物安全性问题也需要进一步评估。因此,针对抗生素菌渣的特点,有必要开发一套系统、公正、科学的生物安全性评估方法和评估标准,评估筛选出合理、可行、安全的抗生素菌渣处理处置技术,为实现抗生素菌渣的无害化、减量化、资源化提供技术保障,这对于促进制药行业的可持续发展具有重要意义[13]。
参考文献
[1]李月海,刘冬玲,谢幼梅.抗生素菌渣的综合利用[J].山东畜牧兽医,2000,06:28-31+39.[2]胡芳.制药业废渣处理亟待突出困境[N].中国医药报,2012-08-13005.[3]张照明,谭天伟.麦角固醇的市场前景[J].精细与专用化学品,2002(22):9-10.[4]汪青.头孢类抗生素生产过程中的废渣处理[J].江苏环境科技,2007,20(4):31-33.[5]成建华,张文莉.抗生素菌渣处理工艺设计[J].医药工程设计,2003,24(2):31-34.[6]马玉龙, 张作义, 刘宁普, 等.废弃药渣中残留泰乐菌素降解茵的筛选[J].环境科学研究, 2010, 23(8): 1076-1080.刘力嘉, 谢丽, 张作义,等.泰乐菌素高效降解茵的筛选及降解特性研究[J].农业环境科学学报, 2011, 30(5): 1027-1030.[7]Tchobanoglous G,Kreith F. 固体废物管理手册[M]. 北京: 化学工业出版社,2006: 332-447.
[8]张红娟, 郭夏丽, 王岩.林可霉素菌渣与牛粪联合堆肥实究进展[J].药学学报, 2006, 41(8): 694-701.[9]张明峰. 抗生素渣的营养价值及饲用效果[J]. 饲料博览,2000,13(3): 40-41.
[10]王乃英. 关于抗生素菌渣的利用[J]. 当代畜牧,1992,10(1):37-43.
[11]徐颂, 吴铎, 吕凡, 等.含固率和接种比对林可霉素菌渣厌氧消化的影响[J].中国环境科学, 2010, 30(3): 362-368.何品晶, 管冬兴, 吴铎, 等.氨氮和林可霉素对有机物厌氧消化的抑制效应[J].化工学报, 2011, 62(5): 1389-1394.[12]抗生素菌渣处置技术及其残留离抗生素去除的预测仿真 牟晋铭 2013.7 [13]抗生素菌渣处置技术进展 李再兴、田宝阔等;环境工程 2014.4第30卷第2期
环境科学与工程学院
《个性化教育》工作报告
课题名称: 抗生素菌渣处置利用现状 专业班级: 环境工程111班 学生姓名: 韩昆 学号 11040109 指导教师: 刘仁平成 绩:
第二篇:食用菌菌渣回收再利用处置方案
食用菌菌渣回收再利用处置方案
一、基本情况
什邡市食用菌种植量已超过2亿袋(对外2.8亿,地震后种植约1.2亿袋,本方案按2亿袋计算)。每袋体积0.007065立方米(约合0.6kg干渣)。现能再利用项目:黄背木耳废袋(污染袋)种植鲍鱼菇再利用500万袋;直接还田用作果树、花草、蔬菜及其它农作物肥料
(主要是零星种植的镇、村)400万袋;农户汽化作燃料100万袋;原引进的肥料厂、木碳加工企业等(专业合作社)在地震中已全部垮塌,无一家恢复。还剩余1.9亿袋菌渣几乎全部成了污染环境、堵塞渠系的祸根。这1.9亿袋约134万立方米(约合11.5万吨干渣)。
据调查了解:这些菌渣堵塞渠系后,每年各级政府、水利部门投入近100余万元资金用于疏通大的河渠,村、组、农民个人还将投入大量人力、物力和财力用于疏淘斗、龙、毛渠,但也只是治标未能治本,疏淘上岸的菌渣仍堆放在渠系岸边继续污染,一下大雨便又冲回渠系一部份,恶性循环,即使如此,岸边又能堆多少呢?另一方面,由于菌渣到处都是,使空气中飘浮着各种杂菌,为菌农的生产造成极大的污染。正常情况下菌包的污染率应控制在5%以内(工厂化生产的地方达到0.5%--2%),而我市菌农菌包的污染率达40%左右(其中10%以上绝收,20%以上只能收到1两以下),黄背木耳的产量也由过去每袋4两左右降到现在平均每袋不足3两。
二、回收再利用渠道
而食用菌菌渣在现有条件下,再利用企业也较多且用量较大,仅我市周边的温江、彭州、广汉、绵竹、崇州、都江堰、邛崃、蒲江等地均有较大型的有机肥料厂,年用量超过10万吨,当然也还有一些小型的其它用户。近期已在眉山开工建设大型生物质发电厂,年消耗稻壳等废弃物20万吨,总投资2.38亿,但是企业它是以经济效益为第一的,而菌渣尽管有用,但价值不高,回收成本却较高。企业不可能为了利用菌渣而影响自身的利益,也不愿意来一户一户地收,更不愿意承担一个地方全部收尽的社会责任,若能组织回收起来,他们也愿意使用。过去什邡也引进了一些企业再利用菌渣,也通过利森消化了一部份。但是原引进的肥料厂、木碳厂均有二次污染,有的曾经还引发了不稳定因素。而据湔氐、洛水的同志介绍,利森使用菌渣,所能承担的运输费用就低于将菌渣回收运送到他们企业所发生的实际费用。而市上又没有专门的协调部门和人员,也没有补贴政策。
三、需要解决的问题
我们认为:菌渣的回收利用,应解决三个方面的问题:一是“疏”,二是“堵”,三是补贴资金。
疏:政府应确定一个市级部门,落实一名科级干部具体负责,抽调2—3名工作人员与相关镇配合组成综合协调办公室,具体负责菌渣回收利用的综合协调工作,同时不断开辟新的菌渣利用渠道,并落实补贴资金。市级宣传部门、媒体及相关镇要利用各种形式宣传乱倒菌渣污染环境、堵塞渠系的危害性,教育菌农积极配合菌渣回收利用。
堵:相关镇应组织村、组干部负责辖区内菌农不能乱倒菌渣,并制订乡规民约予以约束,对违规乱倒予以处罚;环保、水利部门应加大执法检查力度,严厉制止乱倒菌渣。
补贴资金:政府应制订政策落实一笔专项资金,对菌渣的回收利用给予补贴。一是补贴回收转运的运费,可按每袋0.01元的标准给予补贴;二是对相关村、组干部给予工资补贴,可以村为单位,按每袋0.0025元的标准补贴;三是相关镇的工作经费补贴,可按每袋0.001元的标准补贴;四是综合协调办的工作经费补贴,可按每袋0.001元的标准补贴;五是市级有关部门的工作经费补贴,可视其工作情况,作适当补贴。
四、具体实施办法
1、建立菌农种植食用菌登记表,一户一栏,品种、数量、村、组、户名清楚,一季一表,一式三份,综合协调办、镇、村各1份。食用菌种植时由村填报,户主签字,镇政府审查盖章后报综合协调办。
2、建立菌农登记卡,一户一卡,一式一份,数据与登记表相符,预留菌渣去向栏。由综合协调办保管,菌渣回收时由转运队持卡运输,菌渣利用企业收到一批在卡上签字一批(注明数量)。运完一户由户主再签名,承运人、转运负责人、组长签字,村委会盖章,交回综合协调办。
3、由综合协调办组织专业菌渣回收转运队,为菌渣用户转运菌渣。综合协调办根据用户的需求量。按照就近的原则划片转运。并结合运距与转运队签订转运协议,确定运价。转运队需将所划区域内的菌渣全部转运 完,经过验收才能全部支付运费,转运过程中只能根据运量适当预付。
4、综合协调办在菌渣出来前就需先与有关企业协调当年的用量,并根据用量就近划片安排。同时与企业协商运价,原则上向企业收取的转运费应是支付给转运队的转运费扣除政府所给的补贴每袋0.01元。
5、综合协调协办根据
第三篇:抗生素使用现状
我国每年因抗生素滥用导致800亿元医疗费用增长,同时致使8万病人不良反应死亡;我国研制一个抗生素大约需要十年时间,而产生耐药菌素却在两年之内,未来呈无有效抗生素的可怕趋势。
我国医院抗菌药使用率达74%
在近日召开的“全国基层医疗机构抗菌药物临床合理应用培训计划”启动仪式上,上述数字和事实击打着每一个与会人员的心房。合理用药,特别是合理使用抗生素,成为专家、官员心目中需要各界加强关注的严重问题。
医学界流行一句话说,在美国买枪很容易,但买抗生素却很难。然而,我国的情况则完全不同。据了解,虽然经过多方的艰辛努力,但是我国医院的抗菌药物使用率在2007年仍然高达74%,门诊处方抗菌药物使用率也在21%以上。其频率和强度都高于欧美国家20%~50%。一些医生和患者甚至将抗生素视为万能药,感觉不舒服就服用一点。
抗生素的滥用从技术上造成细菌耐药性增长,从而致使其自身在较短时期失效。上个世纪40年代,青霉素作为最早抗菌药物,成功地解决了临床上金黄色葡萄球菌感染的难题,随后问世的大环内酯类,氨基糖苷类抗生素又使肺炎、肺结核的死亡率降低了80%。那时,曾有人断言,人类战胜细菌的时代已经到来。当时,全球每年死于感染性疾病的人数约为700万。但是,40年后这一数字猛增至2000万。
这种尴尬境遇和抗菌药物的不规范使用有着直接的关系。专家说,凡超时、超量、不对症使用或未严格规范使用抗菌药,都属于抗菌药滥用。广泛的、大剂量的使用抗菌药物加速了细菌的耐药性变异,从而使得药物本身没有了实际作用。比如,当年人类研发青霉素用了20年,然而,在不到20年内,它在世界大部分地区对治疗淋病等传染病就没有了效果。这种情况还在加速中。
卫生部医管司评价处处长刘勇表示,目前我国每研制一个抗生素要10年,而细菌产生耐药性只需两年。“如果我们再不加以控制,过不了多长时间老百姓看病吃药就没有有效的抗生素可以用了。”因此,2007年《世界卫生报告》将细菌耐药列为威胁人类安全的严重公共卫生问题之一。
据了解,在北京协和医院,上个世纪80年代的院内真菌感染率是0%,到了2000年,这个数字上升到7%~8%。“院内血流感染中,G(+)球菌上升,主要是MRSA、MRSCoN和肠球菌属,G(-)杆菌出现泛耐药的非发酵菌(不动杆菌和绿脓),临床治疗很困难。”北京协和医院感染科主任王爱霞说,某种抗生素用得越多,就越容易产生耐药性。
受到这种情况的影响,在渡过20世纪90年代前的开发热潮后,许多大的制药公司越来越不愿意为研发抗生素埋单。其原因除了抗生素开发到一定程度后,再开发新的品种所需的研发费用越来越高外,更重要的是快速的失效使医药公司的巨大投入得不到产出补偿。
抗生素滥用年损失800亿元
失效只是滥用带来的一个恶果。它还造成了医疗费用的无谓增长和病患的死亡。抗菌药在杀菌的同时,也会造成人体损害,如影响肝、肾脏功能、胃肠道反应及引起再生障碍性贫血等。另外,它也可能导致二重感染:在正常情况下,人体的口腔、呼吸道、肠道都有细菌寄生,寄殖菌群在相互作用下维持着平衡状态。如果长期使用广谱抗菌药物,敏感菌会被杀灭,而不敏感菌乘机繁殖,未被抑制的细菌、真菌及外来菌也可乘虚而入,诱发又一次的感染。
据专家估计,2005年,由于抗生素的不规范使用导致医疗费用不合理增长达800亿元之巨。在不良反应致死的病例中,抗生素滥用也是主要罪魁之一。“20万死亡患者中,40%是死于抗生素滥用的。”刘勇说。
既然后果如此糟糕、如此严重,为什么抗生素还在大量无节制地使用呢?一是医疗技术水平的差距,一是利益的诱惑。按照卫生部合理用药专家委员会副主任委员吴永佩的说法:我国抗生素滥用特征比较明显,就是档次偏高而水平偏低。
卫生部合理用药专家委员会调查发现,不合理用药的最主要原因之一是有药可用与医务人员用药知识不足之间存在着差距。“有的对抗菌药物的使用基本原则还不十分了解。”吴永佩说,有的妇科抗菌药物安全性差、不良反应严重在国外已经停止和进行严格控制,但在我国还在比较广泛地使用。这也是他坚决支持对基层医疗机构进行合理用药,特别是抗菌药物临床应用知识进行培训的原因。
这种需求也的确存在。在1月8日全国优秀乡村医生代表座谈会上,代表们希望国家大型医疗机构能够对基层医疗机构提供技术支持,能够为基层医务人员提供技术培训,其中很重要的培训内容就是用药知识的培训。“我们给县医院盖些房子,买些设备是非常容易的,难就难在相应的服务能力、技术水平的提高。”卫生部医政司副司长赵明钢说。
专家们提到,抗生素滥用的另一个主因跟以药养医的体制密切相关。刘勇称,“抗菌药物的滥用在大城市的三级综合医院,包括咱们国家非常有名的大医院同样存在,并且问题也非常严重。”在他看来,大医院抗生素滥用的根源在补偿体制上。
在医院的药品销售中,抗生素占着举足轻重的地位。根据对全国124所三级甲等医院的调查,2004年,抗菌药物占医院药品总金额的25.7%,后来虽然有所下降但是仍接近五分之一。“医院进一批药,如不及时用就会过期报废,抗生素比其他药相对贵一些,如果医院用不掉,经济损失很大。”王爱霞说。(记者董伟)
抗生素的使用为临床治疗提供了有效的武器,取得了很大的成绩,对人类健康和生命保护功不可没。但滥用抗生素已经威胁到人类健康和生态环境,带来了很多新问题,如抗生素的毒性反应、过敏性反应、二重感染、细菌产生抗药性等。为了防止和减少上述不良情况的发生,医务工作者必须掌握抗生素的合理使用原则。
一.下列情况应避免或严格控制抗生素的使用: 1.病毒性疾病或估计为病毒性疾病不宜应用抗生素;
2.发热原因不明者不宜任意采用抗生素; 3.皮肤粘膜等局部应用抗生素; 4.预防性应用抗生素;
二.临床应用抗生素的基本原则:
1.严格掌握各类抗生素的适应症及其毒副作用; 2.感染性疾病,入院后(或发现后)首先采取标本送检,然后根据病情估计可能的感染菌,试用一至三种抗生素。分离出病原菌并且测定其药敏或联合药敏后,应用有效抗生素(品种选择一类为主,总体品种不得超过三种);
3.结合临床诊断、感染轻重、患者一般情况以及用药后的反应、药物副作用,细菌产生耐药性的可能、药物价格等选用适当的抗生素;
4.针对感染性疾病使用抗生素时,用量应适当,疗程应充足,以免细菌产生耐药性或停药过早而引起复发;
5.氨基甙类抗生素应特别注意其耳、肾毒性,严格控制用量及其疗程,对于儿童尤加谨慎。6.预防性应用抗生素(手术病人、心脑血管病病人等),提倡不用。若应用,品种不得超过二种,并且以一类为主。用药时间不得超过一周。
7.在患者肝、肾功能减退时应用抗生素应特别注意其肝、肾毒性;
8.采用综合性治疗措施,使应用抗生素治疗取得良好的疗效;
9.静脉滴注抗生素要注意抗生素之间,抗生素与其他药物之间的配伍禁忌;
10.联合应用抗生素必须有明确的指征,以防止抗生素之间的拮抗作用,无关作用,副作用的发生。
三.在临床工作中,应严格执行消毒隔离制度和密切注意无菌操作,以防止或减少院内交叉感染及术后感染。
四.委员会定期抽查病房、门诊使用抗生素的处方进行分析,对不合理处方进行登记、讨论,以促进抗生素的合理使用。
五.临床科室在使用抗生素时,应严格掌握适应症,防止滥用,并做好疗效评价,毒、副作用观察等记录。
联合用药指征: 不明原因的严重感染。2 混合感染。3 难治性感染。需长时间用药的感染。5 为了增强疗效。6 为了减轻不良反应。抗生素分类:
A 繁殖期杀菌药:β-内酰胺类(青霉素类,头孢菌素类,头霉素类,硫霉素类等),万古霉素类。B 静止期杀菌药:氨基甙类,喹诺酮类,杆菌肽类,多粘菌素。
C 快速抑菌药:氯霉素类,大环内酯类(红霉素),四环素类,林可霉素类。
D 慢效抑菌药:磺胺类,环丝氨酸。
联合用药的相互作用: A+B=协同,即作用加强。A+C=拮抗,即效果降低。B+D=协同或无关。C+D=累加,即作用互补。A+D=累加或无关。C+B=累加或协同。
为什么要讲究抗生素的合理应用,是因为抗生素的使用不合理,谁用的不合理, 不合理到什么程度,原来我 以为只是我们自己的问题,通过学习,培训才知道,抗生素应用不合理是全球性的问题,WHO有一组统计数字 ,澳大利亚住院死亡人数中,有1/3死于用药不当,有1/7的住院是因为不合理用药造成的,有16%发生药物副作用,95年有18000人因此死亡,花费4亿7千万元来处理此事.我国是问题比较突出的国家,国内叫滥用抗菌素,抗菌素泛滥成灾,无论是哪一级医院,哪一级级诊所,哪一位医生,都有抗菌素使用不当的情况,包括专家和教授.所以抗菌素不合理应用是极其普遍的,以至积重难返,难以根治,卫生部下大气力进行整改,效果微乎其微.目前抗菌素的合理应用已经进入质量管理和质控,而且质控年年搞,各医院都有药事委员会,而药事委员会的重中之重就是抗菌素的合理应用.国内情况:五多现象,用量多,用人多,问题多,变化多,费用多.就医病人有50%使用抗菌素,而真正需要的不足25%.抗菌素广泛使用,广泛销售,美国人可以随意购买枪支,但不能随意买到抗菌素,中国是抗菌素随便买,但不能买枪.美国病人说:医生,我能不能不用抗菌素.中国病人说,大夫,能不能给我用点好药,剂量大点,快点消炎.这是中外病人观念的差别.抗菌素使用不当包括七个方面: 1,适应症掌握不好, 2,个体化考虑不够, 3,选择药物不合理, 4成本,效益,风险因素, 5,剂型途径,输液过多, 6,用量偏大, 7,疗程过长, 了解了不合理使用情况,要认真对待,合理解决,解决的关键在思路,抗菌素的使用思路.1,感染是否存在,如果存在,感染部位在哪里,确定病人是否有感染,是抗菌素应用的第一步,凭体检,辅助检查,经验都是确定有无感染的手段,确定有无感染的同时也就确定了感染的部位.2,感染的轻重,这将直接影响药物的剂量和等级,判断感染的轻重,主要靠临床经验,感染的轻重可以通过临床表现来判断,也可以借助化验,轻型感染是指一般常见病,多发病的感染,中度感染如胸腹水,痈疽等化脓或感染性疾病,以及血血化验白细胞较高者,或伴随发热等全身反应者.重度感染是指细菌迅速繁殖,毒性较强,毒素进入血液,骨髓,心脏,脑内,引发菌血症,毒血症,脓毒败血症以及休克,脏器衰竭者.3,病原体判断,病原体收集的可能性,判断病原体多数凭经验,资料等,呼吸道多为革兰氏阳性球菌,泌尿道感染多这革兰氏阴性球菌和杆菌,消化道常为杆菌和厌氧菌,痰,尿,便,血,胸腹水,脑脊液可以进行检菌和培养,可对病原体确认有帮助,但并不绝对,因为标本采集,留取样品,细菌浓度,数量多少,存放时间, 操作方法,诸多因素都会影响检菌效果,所以结果并不肯定,有局限性,条件限制.4,是否选用抗菌素,是确定细菌感染或病毒感染,感冒,上呼吸道感染初期,前三天一般为病毒感染,这时应主要选用抗病毒药和对症下药,随着时间延长,可伴随细菌感染和混合感染,是选用抗菌素的时机.5,抗菌素的针对性,更多的是经验性的,青霉素,头孢菌素是破坏细菌细胞壁的,破坏胞壁酸使细胞漏水,破坏五肽交联桥使细胞壁解体,细胞壁是细菌的重要保护层,失去这一层,细菌容易胀死,细菌都有细胞壁,但以革兰氏阳性球菌细胞壁较厚,所以此类药物以阳性菌为主.大环内酯类和氨基糖甙类,两类药物都是针对细菌蛋白,蛋白质是细菌的生命,破坏了蛋白应能摧毁细菌,大环内酯药是以阳性菌为主,氨基糖甙类是以阴性菌为主,阳性阴性就是医生选择药物的方向.大环内酯药 作用于细菌合成蛋白的核糖体的大亚基,氨基糖甙类作用于小亚基, 喹喏酮类,此类药物是针对细菌的DNA起作用的,阴性阳性菌都有效,但两种细菌作用点不同.一是解旋,一是解环,DNA的旋转和环连被破坏,其合成将不能延续,解环是阳性菌,作用靶点在拓扑异构酶,解旋是阴性菌,靶点是DNA回旋酶。药物的作用点都在酶上,这是抗菌素的针对性。
6,疗效与风险,效益与成本,是指有效作用与毒副作用的利弊对比,药效与药价的性价比,治疗一个毛毛病,花费巨大,或者人财两空,那就是效益与成本的关系异常。
7,药物的不良反应,包括反应症状,器官毒性,菌群失调等。
8,预防用药,不能预防细菌感染。流脑,风心病,腹腔内腹水,扁桃体手术可以用。
9,联合用药,要判断混合感染和感染重度,包括: 9,1,原因不明的严重感染,9,2,确定是混合感染,9,3,免疫功能很低,除此之外,一般不宜随意进行联用,更不应多种联用。常用抗菌素的评价
青霉素:有不良反应,但无毒性作用,口服,肌注,静脉三个途径都可以给药,作用广泛,广谱.氨基糖甙类:是重要的配角,很容易产生耐药性,一般不单用,尽可能少用,有耳毒性和肾毒性.大环内酯类:对细胞内细菌有杀菌作用,对支原体依原体有作用,革兰氏球菌作用好,对年龄较大,个子较小女病人耐受性差,对肝功有些影响.头孢类,广谱,高效,副作用小,无毒性,本类药物有两个特点,一是级别越低,抗阳性菌作用越强,一二代即如此,级别越高越倾向阴性菌,如三四代以上.二是越升级换代,副作用越小.但此类药品使病人负担过重,费用高,用量大,问题多,换代亦不能替代,是滥用抗菌素的主要药.本类药物因滥用多,所以耐药时常发生,耐药原因是细菌产生青霉胺酶,而青霉素,头孢菌素都有青霉胺环,易被酶解,可用舒巴坦,可拉维酸等抗酶制剂治疗.喹喏酮类:环丙沙星易耐药,现已少用,反而对严重感染效果显著.左氧氟沙星,0,4克/日,口服,相当于头孢噻肟钠6克/日.本药易产生兴奋.莫西沙星,为四代喹喏酮类,价格昂贵,39元/粒,用于严重的下呼吸道感染,痰液粘稠,一日一粒,很有效果.如何才能合理使用抗菌素,有以下几个方面.1,有使用指征.有感染迹象,症状,有明确体征,有实验室检查,胸片,血,尿,便,痰等.这些都是确定抗菌素使用是否合理的指标.2,选药合理,有针对性,一般用经验判断.3,用药档次合理,高中低档合理安排,适当.4,不以药物盈利为目的,这是重点审查项目.5,剂量合理,用法得当,不用超大剂量.6,疗程合理,一般门诊病人三-五天,住院一周,同一药物最长疗程不超过两周.无效应换药.7,联合用药合理,联合用药应以增加疗效,相互协同,减少毒副作用,减少耐药性这目的.联合使用不当包括大联合,三联以上,乱联合,没有协同作用,两毒相加.以及高档联合,作用相互抵消等.还有无指征使用抗酶制剂.
第四篇:六月多重耐药菌与抗生素答案
院感知识培训考试试卷
科别: 姓名: 日期: 成绩:
一、单项选择
1、对收治多重耐药菌感染患者和定植患者的病房(C)
A 随便进行清洁和消毒 B 不用使用专用的物品进行清洁和消毒 C 应当使用专用的物品进行清洁和消毒 D 没必要使用专用的物品进行清洁和消毒
2、完成对多重耐药菌感染患者或者定植患者的诊疗护理操作后,必须做的哪项是错误的?(D)
A 及时脱去手套 B 及时脱去隔离衣 C 及时进行手卫生 D 以上都无必要
3、经临床长期应用证明安全、有效,价格相对较低的抗菌药物在抗菌药物分级管理中属于(A)A 非限制使用抗菌药物 B 限制使用抗菌药物 C 特殊使用抗菌药物 D 以上都不是
4、抗菌药物的选择及其合理使用是控制和治疗院内感染的关键和重要措施,以下哪项说法不正确(D)A 病毒性感染者不用 B 尽量避免皮肤粘膜局部使用抗菌药物 C 联合使用必须有严格指征 D 发热原因不明者应使用抗菌药物
5、下列哪种手术宜预防性应用抗生素(D)A 疝修补术 B 甲状腺腺瘤摘除术 C 乳房纤维腺瘤切除术 D 开放性骨折清创内固定术
二、判断题
1、按照抗菌药物临床使用分级管理要求,将抗菌药物分为非限制使用、限制使用与特殊使用三类。(√)
2、预防应用抗菌药物,术中需要追加的情况见于手术时间长(>3小时)或术中失血量大(>1500mL)。(√)
3、预防应用抗菌药物要求Ⅱ类切口的停药时间为3至7天。(×)
4、术前已存在细菌性感染的手术,属抗菌药治疗性应用,不属预防应用范畴。(√)
5、抗菌药物疗程因感染不同而异,一般宜用至体温正常、症状消退后72~96小时。(√)
四、简答题
外科手术预防用药目的?
答:预防手术后切口感染,以及清洁-污染或污染手术后手术部位感染及术后可能发生的全身性感染。
第五篇:放线菌是抗生素的主要生产菌
放线菌是抗生素的主要生产菌,到目前为止,在已知的人畜用抗生素中,约有三分之二以上是由放线菌产生的。放线菌与光合细菌配合使用效果极佳,可从光合细菌中获得基质,产生抗生素及酶,直接抑制和杀灭病原微生物,并能提前获得有害微生物增殖所需的基质,促进有益微生物繁殖,调节水体中微生物的平衡;放线菌对有机物有着较强的降解能力,对木质素、纤维素、甲壳素等物质也能起到较好的降解作用;放线菌能产生生物凝絮剂,这种凝絮剂通过桥联、电性中和、化学反应、卷扫、网捕、吸附等作用,使养殖池中一些难以降解的有机物胶体脱稳、固液分离、絮凝沉淀,既可以去除水体和水底中的悬浮物质,亦可以有效地改善水底污染物的沉降性能、防止污泥解絮,起到改良水质和底质的作用。对一株抗多种水产病原菌的海洋放线菌进行细胞壁化学组分和16S rDNA序列分析,初步鉴定为弗氏链霉菌(Streptomyces fradiae)。通过正交试验确定其最佳发酵培养基为:葡萄糖1.5%、牛肉膏2%、海盐1.5%、MgSO4·7H2O0.05%、K2HPO40.05%、CaCO30.1%。最佳发酵条件为:温度33℃、初始pH6.0、接种量10%、种子液菌龄48h。生物活性检测显示原始发酵液的生物效价相当于硫酸卡那霉素为550.81μg/mL,对嗜水气单胞菌的MIC值和MBC值分别为13.67μg/mL和27.35μg/mL。对由嗜水气单胞菌引起的鱼病的最佳治疗剂量为3050μg/(kg·d),且无急性毒性。通过稳定性试验,发酵液中的抗菌活性成分对热、pH、光和贮藏时间都很稳定。
利用味精生产过程中的废液生产饲料酵母的方法
一种利用味精尾液生产饲料酵母发酵粉的方法,其工艺流程如下:(1)制备酵母培养基 培养基配料及组分含量为:玉米浸泡水45%-55%、玉米皮酶解液25%-35%、离交母液15%-25%、糖渣1%-2%,上述配料在配料罐内充分混合后,间接蒸汽加热至80℃维持20-30分钟进行灭均处理;(2)酵母发酵培养Ⅰ、斜面菌种摇床培养,技术条件为:摇床频率100-130次/分、温度30-34℃、时间12-24小时,培养基含糖4-5%、pH4-5;Ⅱ、接种后在种子罐内进行三级培养,技术条件为:糖含量3-5%、接种菌8-12%、种子罐充满系数45-55%、培养基pH4-5、培养时间12-18小时,其中一级种子罐0.1m↑[3],二极种子罐0.8m↑[3],三级种子罐8m↑[3];(3)主发酵培养将步骤(1)制备的培养基和步骤(2)培养的酵母菌在发酵罐内进行培养,技术条件为:糖含量1-3%、pH4.3-4.5、温度30-34℃、时间11-13小时;(4)发酵醪贮将步骤(3)的发酵培养液贮存在成熟醪罐内;(5)浓缩蒸发采用四效板式蒸发器对步骤(4)中成熟醪罐内的发酵培养液进行全液蒸发浓缩;(6)喷雾干燥采用高速离心喷雾干燥塔将浓缩蒸发后的发酵培养液制成饲料酵母发酵粉,喷雾干燥后保持酵母产品含水量6-8%。
北海群林生物的枯草芽孢杆菌确实不错,我们公司也用他们,我们是用来发酵污泥的,跟糖泥差不多,因此用来发酵糖泥应该没有问题。温度只要有25度以上的话,正常六天发酵成功是没有问题的,现在是冬天,最好在室内发酵,温度太低的话,估计时间可能会长一些。我们目前发酵也要用10天左右,不过我们这 里温度比较低。水份有60%即可。手抓有水,但不滴水为宜,一般出来的糖泥,凉上两天应该就可以发酵了。可以快速解决你们的料场不足的问题。使用也很简单,把芽孢放到水里浸泡两三个小时,然后,喷到糖泥里,搅拌均匀,用东西盖起来。每天注意一下温度。当达到60度时就翻松一下。又盖起来。如此几次。堆温降低,物料疏松,无物料原臭味,稍有氨味,堆内产生白色菌丝。4.霉菌和酵母总数测定
4.1 基本要求:霉菌培养应用专用培养箱,培养温度在25~30℃之间对结果影响不大。为尽快得到结果,我们以27℃为培养温度。菌落计数应于培养后的72小时进行第一次观察。这时主要是观察那些密集生长的平皿,以免到第五天之后,菌落生长成片而难以计数。
实验时手脚要快,动作宜轻,培养过程中观察平板时,动作稍重,生长快速的霉菌孢子就会在培养基内扩散,导致二次污染,结果读数异常。特别是翻转平板进行培养,观察时再转过来,特别容易导致孢子飞散。一般以第五天的读数为最终计数。但观察应持续七天。
由于霉菌和酵母菌落较大,光线正常时可以方便地计数。选择那些霉菌数为10~100个之间的平皿计数,而不是象细菌的30~300个。有时10~50个菌落的平皿也是受肯定的。
霉菌和酵母培养时间较长,用于倾注的培养基量应稍多于细菌计数,约为15~20 mL,以保证培养时不至于造成培养基过分干燥。培养箱内温湿度调节不当,会造成霉菌蔓延生长或培养基失水。尤其是当湿度过高时,常导致嗜湿的根霉、木霉、毛霉、链孢霉等的强烈污染。当然,每批实验时空白对照都是要做的。4.2 霉菌和酵母计数培养基
传统霉菌和酵母计数时用酸性培养基来抑制细菌。酸化的马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)是一致公认最好的酸化培养基。用酸,如酒石酸调pH至3.5后用于计数,效果尚令人满意。酸化培养基也有无法避免的缺点,如霉菌菌落的扩展,耐酸细菌的生长,蛋白质出现沉淀,以及抑制了不耐酸霉菌和酵母的生长等。最后还有一点,生长在酸化培养基上的霉菌和酵母形态异常,不利于分类鉴定。
目前普遍使用抗生素培养基,上述缺点明显改善。此方法经济有效,培养基易制备,不会破坏正常的菌落形态。常用的抗生素类药物有氯霉素(50~100 mg/kg)、土霉素(100 mg/kg)、硫酸庆大霉素(50 mg/kg)、链霉素(3 g/kg)、盐酸金霉素(20 mg/kg)等。两种抗生素合并使用效果更好。硫酸庆大霉素和氯霉素耐高压,可以预先添加在培养基中一起灭菌,而其他的抗生素一般在培养基温度降至50℃以下后添加。注意,抗生素效用在碱性条件下(pH>8.0)降低。
孟加拉红(Rose of Bengal)常被用于制备霉菌和酵母的计数琼脂。主要作用是限制霉菌菌落的蔓延生长,而不是象某些书本所描述的那样,用于抑制细菌。孟加拉红也被称为虎红,化学名是四碘四氯荧光素钠盐或钾盐。添加孟加拉红的培养基上生长的霉菌菌落较为致密,而且生长的菌落背面显出较浓的红色,有助于计数。唯一的缺点是孟加拉红溶液对光敏感,易分解成一种黄色的有细胞毒作用的物质。平时应将孟加拉红溶液用不透光的容器或袋子包好,贮存在冰箱中。已变黄的溶液和琼脂应弃去。著名的应用孟加拉红的培养基是马丁琼脂(Matin's Media,亦称虎红琼脂、孟加拉红琼脂)。孟加拉红可添加在PDA中。邻氯对硝基苯胺(2 mg/kg)有类似孟加拉红的作用。国外学者也常用孟加拉红琼脂,其中添加孟加拉红25 mg/kg,另外附加邻氯对硝基苯胺2 mg/kg,氯霉素50 mg/kg,金霉素50 mg/kg。美国FDA尚未认可孟加拉红琼脂,它的标准仍以PDA的 酸化法和抗生素法为基本。国家标准规定,霉菌和酵母数检验时使用的培养基为孟加拉红琼脂和马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)。原标准只要求做粮食霉菌总数时,使用高盐察氏琼脂。高盐察氏琼脂使用时也有抑制力过强的缺点,而毛霉和根霉等却仍然生长旺盛。一般使用CAO时,应同时使用孟加拉红琼脂,以反映食品真菌的菌相全貌。现在高盐察氏琼脂已废止。不过,标准中忘记删除流程图中的CAO。察氏琼脂(Czapek)和PDA通常只用于分类鉴定。
当酵母为优势菌群时,使用MEGA计数。配方:麦芽浸膏20克,蛋白胨1克,葡萄糖20克,琼脂20克,蒸馏水1升,调pH 5.4,121℃15 min,添加50 mg/kg氯霉素和金霉素以抑制细菌。如买不到麦芽浸膏,可以向啤酒厂购买麦芽汁(未添加啤酒花,without hops)代替。上述培养基均有干粉出售。使用时十分方便,但各品牌的质量不一。4.3 霉菌和酵母计数方法
稀释平板法最常用于食品样品的检验。国家标准种样品处理等方法与细菌的菌落总数计数方法大致相同。事实上,可以在进行菌落总数计数的同时,进行霉菌和酵母总数的检验。两者之间的差异为培养基和培养温度的不同。有人认为,霉菌和酵母计数用表面涂布平板法能提高检出率,因为霉菌有气生菌丝,好氧性强,酵母耐热性差,不耐融化琼脂的热力。而且可用不透明的培养基。检验方法同细菌检验常规,不再赘述。但因使用样品量较少,对含菌量少的样品,此法可能不够准确。
对于国家标准中规定的霉菌直接计数方法,引用了著名的霍华德(Howard)霉菌计数法,适用于检验番茄及其加工制品,但是需要专门的技术培训和相应设备。5.霉菌和酵母分类鉴定
霉菌中的多数种类不会产生有害的霉菌毒素,危害较小,而少数菌株即使污染数量不多,产生的霉菌毒素却有极大的危害,因此单纯的霉菌和酵母计数并不能反映食品的安全性,只有知道了食品的污染菌菌相,才能更准确地判断。分类鉴定的意义就在于此。但是,霉菌和酵母的分类鉴定十分繁琐。
5.1 分离和纯化:常用方法有直接点种法、划线法、稀释平板法。稀释平板法同常规检验,除了培养基用具选择性的外,还要求每皿中长出的霉菌菌落在十个左右,太多则影响分离效果。另外,如采用倾注法,长在琼脂深处的霉菌发育不良,无法观察其菌落特征。可改用表面涂布法。此方法手续繁琐,但所得种类较多。直接点种法将食物小颗粒直接种于分离培养基上,25℃培养2~3天后,用接种针挑取孢子或菌丝,转接于适当的琼脂斜面上待鉴定。此方法分纯效果略逊。划线法是用无菌水洗涤样品,用接种环沾取液体在分离培养基上划线分离。此法最简便,但可能遗落部分菌株。
5.2 真菌分类系统:全世界已知真菌有上千属,十万种。四十年多来,真菌的研究飞速发展,尽管在真菌超微结构、生理生化、医学真菌学、药用真菌学、真菌毒素、食用真菌人工培养开发等方面已经获得了很多进展,但是,真菌学仍然是微生物学的薄弱环节,还有待进一步深入研究。目前,在系统学方面,受到公认的分类体系不多。5.3 酵母分类鉴定:酵母在真菌分类系统中分别隶属于子囊菌纲、担子菌纲和半知菌类。为方便起见,国际上仍沿用酵母(Yeast)这个非分类学名词。酵母分类以荷兰Lodder J.主编《The Yeast-A Taxonomic Study》(罗德,酵母—分类研究)1970年再版本为比较完整的系统。鉴定一株酵母,要花费极大的人力物力。因其形态和生理方面的试验项目繁多,一般微生物实验室难以开展。分离酵母时,现在一般不用低pH培养,而以抗生素抑制细菌。嗜干酵母常规方法很难检出,因其要求低水活度,可以用浓缩果汁为培养基,或添加30%葡萄糖,稀释样品时也用30%葡萄糖溶液。浓缩果汁中此类菌数量不得超过1/50 mL。在检查分离抗防腐剂的酵母时,培养基添加0.5%醋酸能促进抗保鲜剂酵母的生长并抑制其他酵母。
鉴定时,先根据细胞形态特征进行属以上的判断,如是否有性繁殖,子囊孢子、掷孢子、冬孢子和担孢子数量、形态,无性生殖是出芽还是裂殖,有无假菌丝等等。种的确定主要以生理特性,尤其是糖类发酵或同化为依据,还要包括无维生素生长、酯酶活性、色素形成、同化硝酸盐、酯类产生情况、对放线菌酮抗性、低水活度生长等等生理特点,常常需要数周后才有鉴定结果。
使用API 20C或Biolog全自动细菌分类系统等可以大大加快检索鉴定速度。目前,上述设备及类似设备研制较多,但普及有一定难度,主要原因是其价格居高不下。这种全自动或半自动检索代表了今后微生物分类研究的发展方向。目前鉴定一株酵母需花费约5美元。5.4 霉菌分类鉴定
5.4.1 霉菌分类培养基:丝状真菌没有完整的分类系统,常用Smith系统。霉菌培养时常因不同的培养基而在生理和形态方面表现出极大的差异,故描述菌种时应注明鉴定培养基。最为常用的是察氏琼脂和马铃薯葡萄糖琼脂,通常对青霉、曲霉菌种用察氏琼脂培养,其他霉菌则应选用PDA。对于镰刀菌属的菌种,必要时要选用六种以上的不同培养基来分别显示它的不同培养特征。对有特殊要求的霉菌,培养时也应满足其条件,低水活度食品如果酱、粮食中的嗜干霉菌,应使用大量添加蔗糖或食盐的高渗培养基。
5.4.2 培养时间:直接采用霉菌和酵母计数后的平板进行霉菌分类鉴定是可行的。但在培养5~7天时,菌种的形态特征不明显,不容易观察。通常于培养7~14天时鉴定。
5.4.3 染色液:制片时染色液是必需的。常用两种:乳酸品红液(百万分之一酸性品红乳酸溶液),染色速度快,尤其是幼龄组织上色快。胞壁组织清晰,适于显微摄影。1896年 Amann 氏发明的乳酸苯酚棉蓝染色液(10克石炭酸溶于10 mL热蒸馏水,再加入甘油20 mL、乳酸10 mL、棉蓝cotton blue 0.22克即成),折光率好,背景微蓝,细胞不变形,杀菌防腐防腐,且不易干燥,保持时间较长。5.4.4霉菌鉴定程序:霉菌分类的困难关键在于培养特征的观察和描述。使用检索表时一定要对每一分类特征判断清楚,以免因一次错误而误入歧途。经常进行霉菌分类鉴定的单位或部门需要专人负责这项工作,临时人员是无法胜任的。鉴定时先肉眼观察平板上生长的单个菌落,注意菌落颜色、质地等。然后用显微镜由低倍镜、高倍镜至油镜观察,注意菌丝形态、孢子梗、分生孢子和有性器官颜色、形态等。这是鉴定时一定要仔细观察的指标。
以曲霉鉴定为例。先进行察氏琼脂观察。曲霉在察氏琼脂上颜色和形态分化较好。根据菌落有无绿色调产生分成两大类。有时需要放几天才出现绿色,有的则在几周后褪去绿色。通常于培养7~14天时观察。分生孢子头幼龄与老龄时形态差别很大。可将生长待测菌株的平板或试管斜面直接置低倍显微镜下,先寻找分生孢子头,然后分别观察其初生与老龄的孢子头形态及孢子排列方式。分生孢子梗有光滑、粗糙、凸起、小刺等,有的极长。注意区别顶囊下面的缢缩和折痕。观察分生小梗列数时必须用油镜。用接种针挑取菌丝及孢子头,用染色液制片。同时,注意分生孢子形态,常见有球形、椭圆形、棒形、菱形等,还要注意表面是否光滑、刺、疣突等。有时,也要注意如壳细胞、闭囊壳、菌核有无及形态等。
逐一判断上述项目,按检索表可查出曲霉种属。有时,一种菌能形成两种孢子,如单互隔霉属、根串珠菌属、镰刀菌属、发藓菌属、毛葡菌属。应认真观察。6.真菌实验室注意事项
考虑到霉菌孢子容易飞散而造成污染,霉菌和酵母检验应在单独的实验室中进行。尽量保持实验室安静,减少空气流动。由于霉菌实验室不能使用布或类似的纤维材料的窗帘,故应提醒操作人员不能在直射阳光下配制、分装稀释液、倾注平板以及取样,最好能安排流水作业,以使从稀释第一份样品到倾注最后一个平皿所用时间不超过20 min。由于霉菌所固有的蔓延生长特性,保存菌种不应使用棉塞,以免造成菌种交叉污染。耐高压的塑料套式试管帽可以选用。
每次实验前,对有可能导致霉菌污染的材料,应认真全面消毒。做完实验后,尤其是大量培养后,除在第一时间将霉菌培养物灭菌外,还要对培养箱、接种箱、实验室进行消毒。霉菌孢子对紫外线抵抗力较强,所以通常以甲醛熏蒸,严重污染时可用10%甲醛喷雾。有文献推荐使用1%五氯酚钠喷布,可维持十五天药效。另外,对所使用的菌株致病性或产毒能力应有充分的了解,并作好相应的防护工作。