組培實驗室常見消毒方法優(yōu)劣比較

1、組培實驗室常見消毒方法優(yōu)劣比較組培實驗室是生命科學及相關學科實驗室建設中必備的實驗室。組培實驗室的消毒是實驗室日常管理工作的重要環(huán)節(jié)，直接關系著組培實驗的成功與否和組培幼苗的質(zhì)量高低。組培實驗室的消毒一般又可分為環(huán)境消毒、培養(yǎng)基消毒和外植體的消毒。培養(yǎng)基的消毒主要是在高壓滅菌鍋中進行，在此不再贅述。環(huán)境消毒和外植體的消毒則有多種方法，這些方法各有優(yōu)劣，使用不當時還會對人體產(chǎn)生傷害，為此，筆者特對這些典型方法進行分析比較，為組培實驗室的科學管理提供一些參考。1 組培實驗室的環(huán)境消毒保持組培實驗室的空氣清潔度是減少組培污染的重要條件，用于實驗室消毒的常規(guī)消毒方法包括紫外線照射法、甲醛熏蒸

2、法、新潔爾滅(苯扎溴銨溶液)法等，比較新的方法有中草藥消毒法。1.1 紫外線照射法紫外線是波長在10-400 nm之間輻射光的總稱，能引起細菌、病毒等微生物遺傳物質(zhì)的結構發(fā)生變化，從而影響DNA復制、RNA轉錄和蛋白質(zhì)的翻譯，導致病菌或病毒死亡。此外，紫外線輻射所產(chǎn)生的臭氧和各種自由基可損傷蛋白質(zhì)和酶分子，導致功能改變。紫外線消毒具有廣譜性，可殺滅細菌、病毒、真菌、支原體等各種微生物。紫外消毒具有較高的殺菌效率，且由于未使用化學藥劑，消毒過程中不會產(chǎn)生對人體和環(huán)境有害的副產(chǎn)物。該技術運行維護簡單，費用較低。采用室內(nèi)懸吊式紫外線消毒時，室內(nèi)安裝紫外消毒燈的數(shù)量為每平方不少于1. 5 W

3、，照射時間不少于30 min。但需要指出的是，過量的紫外線照射對人體有一定的危害乃至致癌作用。紫外線作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，可出現(xiàn)頭痛、頭暈、體溫升高等癥狀。過量輻射會誘發(fā)皮膚癌。紫外輻射對眼睛的損傷特別明顯，嚴重時可能誘發(fā)白內(nèi)障。因此，當組培實驗室在用紫外消毒期間，工作人員不要呆在正消毒的空間內(nèi)，切忌用眼睛注視紫外燈。特別的，如超凈工作臺內(nèi)的紫外燈打開消毒時，應避免將手長時間暴漏于紫外燈下。一般在接種室用紫外線消毒后，不要立即進入接種室，此時室內(nèi)充滿高濃度的臭氧，會對人體，尤其是呼吸系統(tǒng)造成傷害。應在關閉紫外線燈15-20 min后再進入室內(nèi)。1.2 甲醛熏蒸法甲醛是一種無色且具有強烈

4、刺激性的氣體，可與蛋白中的氨基結合使其變性或使蛋白質(zhì)分子烷基化，對細菌、真菌、病毒等均有效，可廣譜殺菌，且效率較高。在實際操作中，經(jīng)常采用甲醛溶液和高錳酸鉀按21的比例進行薰蒸消毒， 即甲醛(40%)10ml / m3， 高錳酸鉀5g / m3。KMnO4具有強氧化性，與甲醛發(fā)生反應，產(chǎn)生大量熱量，使甲醛以氣體形式揮發(fā)，擴散于空氣和物體表面，消毒時間一般為20-30 min。但甲醛本身對人體來說，也是一種有害物質(zhì)。皮膚直接接觸甲醛可引起過敏性皮炎，產(chǎn)生色斑。吸入高濃度甲醛，可誘發(fā)過敏性哮喘。高濃度甲醛還是一種基因毒性物質(zhì)，實驗動物在實驗室高濃度吸入的情況下，可引起鼻咽腫瘤。長期呼吸含有高濃度甲

5、醛的空氣還會使婦女月經(jīng)紊亂，影響生育，并引起新生兒體質(zhì)下降與染色體異常。特別地，當室內(nèi)甲醛嚴重超標時還會引發(fā)白血病，導致死亡。為此，用該法消毒時，應注意：消毒時，工作人員須佩戴口罩、手套；消毒容器離門的距離要近一些，以便消毒人員迅速撤離；熏蒸前要密閉空間，一經(jīng)開始，所有人員必須馬上離開；消毒容器應選用耐腐蝕的陶瓷容器，容器容積比藥液量至少大4倍，以免藥液沸騰時溢出；消毒期間，不可進入消毒空間；消毒后通風換氣，等氣味散盡后再出入；藥液次序要正確，先將水倒入容器內(nèi)，然后加入高錳酸鉀，均勻攪拌，再加入福爾馬林，切忌將福爾馬林中加入高錳酸鉀，以免福爾馬林濺出，造成危險。1.3 新潔爾滅(苯扎

6、溴銨溶液)新潔爾滅(苯扎溴銨溶液)為十二烷基二甲基芐基溴化銨，是一種陽離子表面活性劑。這類消毒劑可吸咐在細菌的表面，從而改變細菌細胞壁和細胞膜的透性，使菌體內(nèi)的酶、輔酶和代謝產(chǎn)物漏出，妨礙細菌的呼吸及糖酵解過程，并使菌體蛋白變性。此類消毒劑具有殺菌力強，無腐蝕性及漂白性，易溶于水等特點。新潔爾滅消毒時一般按照11 000進行稀釋，如果瓶裝的新潔爾滅已稀釋，按1500配置即可。具體使用時，可參照使用配比參數(shù)正確使用，但不能在使用時與肥皂液混合，以防失去藥效。新潔爾滅在酸性、中性介質(zhì)中殺菌力強。對結核桿菌、綠膿桿菌、芽胞、真菌和病毒效用差，甚至無效?；径裕聺崰枩鐚θ梭w的毒害較低，目前還沒有致

7、癌和致畸的報道。但應注意，重復或長期接觸本品，有可能對心血管系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、特別是生殖系統(tǒng)造成傷害。此外，過敏體質(zhì)接觸可能發(fā)生過敏反應。因此，在用新潔爾滅進行噴灑消毒時，依然要注意戴好手套和口罩。1.4 艾葉和蒼術熏蒸艾葉為菊科植物艾的干燥葉，是臨床常用中藥之一。藥理研究表明，艾葉水煎液和艾葉油有抗細菌和真菌作用。蒼術亦為菊科植物，中藥學上認為其有抗?jié)儭⒖寡?、抗腹瀉等作用。艾葉和蒼術混用，對組培室進行熏蒸，是一種新型的空氣滅菌方式。艾葉用量為0. 5 g/ m3，蒼術用量為2. 0 g/ m3 。干燥艾葉可直接點燃，蒼術要先用95%酒精浸泡24 h，用時再用酒精為助燃劑點燃，每間培

8、養(yǎng)室分3-5個點均勻點燃，熏蒸30 min。艾葉和蒼術為我國常見中草藥，資源豐富，價格低廉，消毒操作簡單易行，效果持續(xù)時間較長，且使用時對人體無毒害作用，但應注意防火。2 用于外植體表面消毒的消毒劑用于外植體表面消毒的消毒劑次氯酸鹽、過氧化氫、溴水、氯化汞、酒精等。其中次氯酸鹽和氯化汞更為常用，且在使用過程中容易出事故，現(xiàn)僅對此進行闡述。2.1 次氯酸鹽次氯酸鹽主要有次氯酸鈉和次氯酸鈣(又名漂白粉)2種。但次氯酸鈣在空氣中容易吸水潮解，影響滅菌效果，所以在外植體的消毒中，次氯酸鈉更為多見。次氯酸鈉為含氯消毒劑，高效廣譜，為國內(nèi)外廣泛使用8。次氯酸鈉合適的消毒濃度為2%，消毒

9、時間約為20 min左右，不易殘留，但次氯酸鈉溶液堿性很強，對植物材料有一定的破壞作用。含氯消毒劑的殺菌作用主要包括次氯酸的作用、新生氧作用和氯化作用。次氯酸的氧化作用是含氯消毒劑的最主要的殺菌機理，含氯消毒劑在水中形成次氯酸，作用于菌體蛋白質(zhì)，次氯酸不僅可與細胞壁發(fā)生作用，且因分子小，不帶電荷，故侵入細胞內(nèi)與蛋白質(zhì)發(fā)生氧化作用或破壞其磷酸脫氫酶，使糖代謝失調(diào)而致細胞死亡。該消毒劑高效廣譜，對細菌、真菌、芽胞及病毒都有效。雖然次氯酸鈉最后分解為氯氣和氧氣而散逸，因而易于除去，不留殘毒，但產(chǎn)生的刺激性氣體如氯氣和氯化氫卻對人體有毒害作用。這些氣體強烈刺激眼角膜、上呼吸道粘膜等，可引起喉痙孿、喉水

10、腫、支氣管炎和急性腦炎等。利用次氯酸鈉對外植體進行表面消毒時，應注意：采用封閉的容器對外植體進行消毒；消毒結束后應將消毒廢液及時倒掉，防止有害氣體揮發(fā)；消毒操作時須戴好口罩，不宜用手揉眼摸臉等動作，以免對眼睛或皮膚造成傷害。2.2 氯化汞氯化汞(HgCl2)是一種重金屬鹽類，Hg2+可與帶負電的細菌蛋白質(zhì)結合，使蛋白變性，酶蛋白失活。氯化汞是一種極強的殺菌劑，實驗室常用濃度為0. 1%0. 2%，消毒時間為15min左右，消毒效果極佳，但其主要對細菌和真菌有效，對芽胞、病毒的效力差，甚至無效。此外，用該藥品消毒后，須用無菌水對外植體反復多次沖洗。無機汞中毒后，Hg2+可與體液中的陰離

11、子結合，形成可擴散的分子，造成內(nèi)臟器官組織細胞受損，表現(xiàn)出各種中毒癥狀如腹瀉、便血、腎臟水腫，嚴重時導致死亡。氯化汞是一種極為有效的殺菌劑，但也是一種劇毒藥品，因而在實驗室管理中應采取以下嚴格的方法：實行“雙人雙鎖”管理制度，即氯化汞藥品由至少2名實驗管理人員負責；依據(jù)實驗要求，精確計算藥品用量，按需供給，定量領取，并嚴格執(zhí)行藥品領用制度，每次進貨入庫及使用時要登記詳細，防止私人帶出實驗室；采用專門的藥匙、燒杯、量簡來配制，稱量后的墊在天平盤上的紙應及時清除，配制完后要清洗干凈玻璃器皿和手；在消毒操作過程中應小心謹慎，避免接觸皮膚，更不能在攪拌或振蕩消毒液時濺入五官；消毒完成后，切不可將廢液隨

12、意傾倒，應統(tǒng)一回收，然后交由專門的環(huán)保公司處理(該公司須具備由國家環(huán)保部門認定的資質(zhì))。3 結語針對組培實驗室的污染源進行消毒是植物組織培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，高效安全、低毒無害、環(huán)境友好是組培實驗室消毒的本質(zhì)要求和發(fā)展趨勢。結上所述，我們可以看出，用中草藥及新潔爾滅進行環(huán)境消毒更為低毒友好，對外植體進行消毒時，綜合考量，次氯酸鈉比氯化汞更為合適。培養(yǎng)基的種類與區(qū)別迄今為止，已研制出許多基本培養(yǎng)基配方，就我所知道的，有32種，或者更多，這些配方既有共性、又有特異性。依據(jù)培養(yǎng)基的成分、元素的濃度含量等特點分為4類。(1)高鹽成分培養(yǎng)基這類培養(yǎng)基包括MS培養(yǎng)基、LS培養(yǎng)基、BL培養(yǎng)基、BM培養(yǎng)基

13、、ER培養(yǎng)基等，其特點是：無機鹽濃度高，元素間的比例較適合、緩沖性能好，某些元素略有損失不會影響離子平衡；營養(yǎng)豐富，不需再加入水解蛋白等有機成分；微量元素種類較全，濃度較高。應用比較廣泛，鉀鹽、銨鹽和硝酸鹽含量均較高，故又稱富集元素平衡培養(yǎng)基。其中的MS培養(yǎng)基應用最廣泛，其營養(yǎng)成分和比例均比較合適，廣泛用于植物的器官 、細胞、組織和原生質(zhì)體培養(yǎng)，也常用在植物脫毒和快繁等方面。(2)硝酸鹽含量較高的培養(yǎng)基有B5、N6、LH、GS等培養(yǎng)基。這類培養(yǎng)基的特點是：a.硝酸鉀的含量高；b.氨態(tài)氮的含量低（高銨對有些植物有抵制作用）；c.含有較高的鹽酸硫胺素。B5培養(yǎng)基。除含有較高的鉀鹽外，還含有較高的氨

14、態(tài)氮和較高的鹽酸硫胺素，較適合南洋杉、葡萄、豆科及十字花科等植物的培養(yǎng)。N6培養(yǎng)基。適用于單子葉植物的花藥培養(yǎng)，柑橘類花藥培養(yǎng)也較好，在揪樹、鐵葉樹等植物的組織培養(yǎng)中使用較多。SH培養(yǎng)基。這是鹽類濃度較高的一咱培養(yǎng)基，其中銨與磷酸是由磷酸二氫銨提供的。(3)中等無機鹽含量的培養(yǎng)基 其特點是：a.大量元素無機鹽約為MS培養(yǎng)基的一半；b. 微量元素種類減少而含量增高；c.維生素種類比MS培養(yǎng)基多，如增加生物素、葉酸等。H培養(yǎng)基。該培養(yǎng)基大量元素約為MS培養(yǎng)基一半，僅磷酸二氫鉀及氯化鈣稍低，微量元素種類少，而含量較MS培養(yǎng)基高，維生素種類也比MS培養(yǎng)基的多，適用于花藥培養(yǎng)和棗類的培養(yǎng)。尼廳培養(yǎng)基。與H培養(yǎng)基基本相同，俊生物素比H培養(yǎng)基高10倍，也適合于花藥培養(yǎng)。米勒培養(yǎng)基。適合于大豆食不果愈傷組織培養(yǎng)和花藥培養(yǎng)等。Rlaydes培養(yǎng)基。(4)低無機鹽類培養(yǎng)基此類培養(yǎng)基大多數(shù)情況下用于生根培養(yǎng)，其特點為：a.