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ATCC 7953 嗜热脂肪芽孢杆菌 Geobacillus stearothermophilus 标准株

简要描述：ATCC 7953 湿热灭菌生物指示剂标准菌株，D121=1.5-3.0min，ISO 11138-3指定株。杭州康氧ATCC 0代原装供应。...

更新时间：2026-08-08 14:09:20
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ATCC 7953 嗜热脂肪芽孢杆菌 Geobacillus stearothermophilus 标准株

ATCC 7953 湿热灭菌生物指示剂标准菌株，D121=1.5-3.0min，ISO 11138-3指定株。杭州康氧ATCC 0代原装供应。

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ATCC标准菌株

详细介绍

菌株来源与保藏信息

嗜热脂肪芽孢杆菌（现分类为 Geobacillus stearothermophilus）标准株 ATCC 7953 是 ATCC 保藏的经典嗜热芽孢杆菌参考株，BSL-1。7953 最初从土壤中分离——其芽孢对湿热（121°C 饱和蒸汽）具有高度且可重复的抵抗力——D₁₂₁ 值约 1.5~3.0 min——是全球湿热灭菌验证生物指示剂（BI）的核心菌株。ATCC 7953 被 ISO 11138-3（湿热灭菌 BI 标准）、USP <55>（生物指示剂）和中国药典 1431（灭菌法验证）共同指定为湿热灭菌工艺验证的标准挑战微生物。ATCC 7953 的芽孢形成受温度和 Mn²⁺ 浓度显著影响——55~60°C 条件下产生的芽孢耐热性最高。ATCC 7953 以冻干粉（0 代原装）形式提供，附 ATCC 检测报告（COA），含批号信息。

杭州康氧以 ATCC 原装 0 代冻干粉形式提供，适用于湿热灭菌验证（121°C/132°C）、灭菌柜性能确认（PQ）及芽孢耐热性（D 值/z 值）测定。

生物学特性

特征	ATCC 7953
分类	Geobacillus stearothermophilus（原 Bacillus stearothermophilus）
革兰染色	阳性杆菌（营养期）
芽孢	椭圆、端生至次端生，芽孢囊膨大（区别于枯草芽孢杆菌）
最适生长温度	55~65°C（嗜热——在 37°C 生长极慢或不生长）
最高生长温度	约 75°C
触酶	阳性（弱）
D₁₂₁ 值	1.5~3.0 min（标准范围——取决于芽孢制备条件）
z 值	约 6~8°C
菌落形态	TSA 55°C 培养 18~24 h：圆形、扁平、边缘不规则、乳白色

ATCC 7953 的芽孢耐热性源于多层结构：①芽孢皮层（cortex）的肽聚糖修饰（muramic δ-lactam）维持核心脱水状态；②DPA-Ca²⁺ 螯合物（吡啶二羧酸-钙）置换核心水分——将核心含水量降低至 25~50%（营养细胞 80%）——蛋白质和 DNA 的热变性显著延缓；③小酸溶性蛋白（SASP-α/β）结合 DNA 将其固定为 A 型构象——抵御热变性。Mn²⁺ 浓度（芽孢形成培养基中 5~15 mg/L MnSO₄）直接影响芽孢皮层厚度和 DPA 含量——Mn²⁺ 过低（< 2 mg/L）产生的芽孢 D₁₂₁ < 1.0 min——不可用于 BI 验证。

培养条件与芽孢制备

营养期培养

参数	推荐条件
固体培养基	TSA（55~60°C 培养——使用防水封口膜防止平板干裂）
液体培养基	TSB 或芽孢形成培养基（Sporulation Medium：营养琼脂 + 5 mg/L MnSO₄）
温度	55~60°C
培养时间	18~24 h（营养期）；48~72 h（芽孢形成至 > 95%）

芽孢悬液制备（BI 用途）

7953 划线于锰盐强化琼脂（MnSO₄ 10 mg/L），55~60°C 培养 48~72 h。
芽孢染色（孔雀绿-番红）验证芽孢率 ≥ 95% 后，用冷无菌水（4°C）冲洗收集菌苔。
4°C 10,000 × g 离心 10 min，弃上清，重复洗涤 4~5 次去除营养细胞碎片（营养细胞残留 < 0.1% ）。
80°C 水浴 15 min——热休克灭活残留营养细胞并同步激活芽孢发芽。
重悬于无菌水或 40% 乙醇（减少芽孢聚集），分装 -20°C 保存。

⚠ 芽孢耐热性验证——ISO 11138-3 强制要求：每批 ATCC 7953 芽孢悬液制备后必须用分馏法（fraction-negative method）或存活曲线法测定 D₁₂₁ 值。D₁₂₁ 值应在 1.5~3.0 min 范围内——若 D₁₂₁ < 1.0 min（芽孢耐热不足）或 > 5.0 min（异常耐热——可能为芽孢聚集导致假性耐热），该批芽孢悬液不可用于湿热灭菌 BI 验证。另需验证 7953 在常规培养基（TSA 55°C 18~24 h）上的复苏率——芽孢受亚致死热损伤后可能需要更长的复苏时间（24~48 h）。

质控应用

湿热灭菌验证——ISO 11138-3 / USP / ChP 标准菌株

ATCC 7953 是全球湿热灭菌（121°C/132°C）生物指示剂的唯一标准挑战微生物。ISO 11138-3 规定：7953 芽孢的 D₁₂₁ 值应 ≥ 1.5 min——这一耐热性阈值确保 BI 比常规生产环境中的微生物污染更难灭活——若 BI 被完全灭活（存活概率 < 10⁻⁶），则可推定灭菌工艺对自然微生物污染的灭菌保证水平（SAL）达到 10⁻⁶。7953 芽孢在 121°C 湿热中的灭活动力学遵循一级动力学（log-linear）—存活曲线在 6 个 log 范围内为直线（R² > 0.98）。

灭菌柜性能确认（PQ）——热分布与热穿透试验

在灭菌柜 PQ 中——将含 10⁵~10⁶ CFU 的 7953 BI 条（孢子条或自含式 BI）放置于灭菌柜内冷点（温度最低位置——通常为排水口附近或装载中心）——按预设灭菌程序运行后取出 BI——在 TSB 中 55~60°C 培养 7 d——观察是否生长（培养基变浑浊——pH 指示剂变色）。若冷点 BI 全部阴性（7 d 无菌生长）且热分布温差 ≤ 1.0°C，则灭菌柜 PQ 通过。中国 GMP 附录 1（无菌药品）要求每种装载方式均需进行 BI 挑战。

常见问题

Q: 7953 芽孢做 BI 时为什么 7 天后才判读？
亚致死热损伤的 7953 芽孢发芽和生长显著延迟——正常芽孢在 TSB 55°C 中 12~18 h 即变浑浊——但经历了 121°C 接近 D 值灭活时间的芽孢（即"亚致死损伤芽孢"）可能需要 3~5 d 甚至更长时间才能从热损伤中修复并发芽。ISO 11138-3 规定培养时间为7 d——若在 24~48 h 提前判读阴性可能漏掉亚致死损伤芽孢的延迟生长——导致假阴性。

Q: 7953 能在 37°C 培养吗？
不能。ATCC 7953 是专性嗜热菌——最低生长温度约 40~45°C——在 37°C 几乎不生长或极端缓慢（倍增时间 > 12 h）。BI 培养温度必须是 55~60°C（ISO 11138-3 规定：55 ± 2°C）。若误用 37°C 培养——7 d 后 BI 仍为阴性将导致假阴性——严重低估灭菌工艺的失败风险。

Q: 7953 和 9372（萎缩芽孢杆菌）在使用上怎么区分？
7953 用于湿热灭菌（蒸汽/过热水）验证——D₁₂₁ = 1.5~3.0 min；9372 用于环氧乙烷灭菌验证——D_EO = 2~5 min。两者不可互换——7953 的 EO 耐受性远低于 9372——若用 7953 替代 9372 做 EO BI 将严重高估 EO 灭菌效果。同样——9372 的 D₁₂₁ 值（约 5~10 min）远高于 7953——若用 9372 替代 7953 做湿热 BI 将导致假阴性。

订购信息

产品名称	嗜热脂肪芽孢杆菌标准株（湿热灭菌 BI 标准菌株）
拉丁名	Geobacillus stearothermophilus
保藏中心编号	ATCC 7953
参考信息	D₁₂₁ = 1.5~3.0 min；ISO 11138-3 / USP / ChP 1431 指定株
产品形式	冻干粉（0 代原装），附 ATCC 检测报告（COA），含批号信息
存储条件	2~8°C 避光保存

如需批量订购或技术咨询，请联系杭州康氧医疗器械有限公司。

技术免责声明：本文技术参数来源于公开发表的 ISO 11138-3、USP、ChP 1431 及相关文献，仅供实验室专业人员参考。杭州康氧医疗器械有限公司对因使用本文信息产生的任何后果不承担责任。如需技术咨询或产品订购，请联系杭州康氧医疗器械有限公司。

参考资料

ATCC 官网：Geobacillus stearothermophilus 7953 产品页与 COA
ISO 11138-3: Sterilization of health care products — Biological indicators — Part 3: BI for moist heat sterilization
中国药典 2020 年版通则 1431：灭菌法验证——生物指示剂
USP：Biological Indicators for Sterilization
Wells-Bennik MHJ et al. (2016): Bacterial spores in food — Ann Rev Food Sci Technol 7:457-482
Setlow P (2006): Spores of Bacillus subtilis: their resistance to radiation, heat and chemicals — J Appl Microbiol 101:514-525

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营养期培养

芽孢悬液制备（BI 用途）

湿热灭菌验证——ISO 11138-3 / USP / ChP 标准菌株

灭菌柜性能确认（PQ）——热分布与热穿透试验

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