在細(xì)菌形成芽孢過程中的多種環(huán)境因素會(huì)影響孢子的耐熱性。例如,溫度較高并有二價(jià)陽離子(如Ca2+ 、Fe2+ 、Mg2+ 、Mn2+)存在時(shí),芽孢的耐熱性增強(qiáng)。與此相反,當(dāng)pH 超出6.0~8.0 的范圍時(shí),或在高濃度的鹽水或磷酸鹽中形成芽孢時(shí),其耐熱性下降。
自然界中芽孢的耐熱性與環(huán)境條件相關(guān),如溶液濃度、水分、pH、對(duì)芽孢有損傷作用的物理因素以及對(duì)芽孢有抑制作用的化學(xué)品等,均會(huì)影響芽孢的耐熱性。
包藏在晶體或有機(jī)物內(nèi)的芽孢,其耐熱性通常明顯高于一般非包藏態(tài)的芽孢。因此,在某一溫度條件下,將泥土包藏性芽孢和從泥土分離并培養(yǎng)得到的芽孢同時(shí)滅菌時(shí),要想獲得相同的滅菌效果,同一滅菌溫度下,前者所需的滅菌時(shí)間比后者要高出10多倍。由于被滅菌品受到了泥土中芽孢的污染,如在運(yùn)輸處理中被未經(jīng)過濾空氣微粒污染,或者因人員或其他物品接觸遭受污染時(shí),要將芽孢完全殺滅會(huì)很困難。正因?yàn)槿绱?,GMP要求采取一切必要的措施防止污染。
相對(duì)濕度
在熱力滅菌中,水對(duì)殺滅細(xì)菌芽孢起著重要作用。與水相關(guān)的滅菌方式只有2種:濕熱和干熱。濕度達(dá)到飽和[相對(duì)濕度(RH)為 100%(或 aw=1.0)]時(shí)的滅菌方式稱為濕熱滅菌;相對(duì)濕度低于100%條件下的滅菌方式統(tǒng)稱干熱滅菌。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,溫度在90~125 ℃之間,相對(duì)濕度在20%~50%時(shí),細(xì)菌芽孢較難殺滅;當(dāng)相對(duì)濕度高于50%或低于20%時(shí),則較易殺滅。這對(duì)選擇滅菌條件具有指導(dǎo)意義。
曝?zé)釙r(shí)間
滅菌過程中,原核細(xì)胞的死亡(被殺滅)遵循一級(jí)反應(yīng)的規(guī)則。溫度與某一時(shí)間芽孢存活對(duì)數(shù)間的關(guān)系,在許多情況下呈線性。這就是說,在特定的滅菌溫度下,任一時(shí)間孢子死亡僅與這個(gè)時(shí)間孢子的濃度相關(guān),而使孢子數(shù)下降一個(gè)對(duì)數(shù)單位所需時(shí)間并不受孢子原始濃度的影響。