Действие физических и химических факторов на микроорганизмы

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 12Следующая ⇒

Микроорганизмы находятся в тесной зависимости от условий окружающей среды. Выделяют физические, химические и биологические факторы внешней среды, влияющие на микроорганизмы.

Физические факторы. Из физических факторов наибольшее влияние на микроорганизмы оказывают температура, влажность, излучение.

Температура. По отношению к температурным условиям микроорганизмы разделяют на мезофильные, психрофильные и термофильные. Для мезофилов оптимальные температуры роста лежат между 20 и 40°С. Область температур роста психрофилов лежит в пределах от 0 до 20°С. Термофильные бактерии растут при температурах от 40 до 98°С.

Для сохранения жизнеспособности бактерий благоприятны низкие температуры (ниже 0°С). Споры бактерий и вирусы годами сохраняются в жидком азоте (температура минус 196°С).

Влажность. Важнейшим фактором поддержания жизнеспособности микробной клетки является вода, поскольку именно в растворах протекают все биологические процессы. Вода находится в клетке в свободном или связанном состоянии.

Действие излучения. Солнечный свет может обеспечивать выраженный антимикробный эффект. Ультрафиолетовое излучение вызывает замедление роста культур, снижает скорость деления клеток, способствует развитию мутаций. УФ-лучи широко применяются для обеззараживания воздуха в помещениях, воды, отходов производства

. Ионизирующее излучение вызывает повреждения ДНК, которые принято подразделять на прямые и опосредованные, возникающие в связи с образованием свободных радикалов. Ионизирующее излучение используется для стерилизации биопрепаратов, перевязочного материала, инструментов.

Действие лазера вызывает у микроорганизмов в зависимости от дозы облучения изменения морфологических и биохимических свойств, вплоть до утраты жизнеспособности. При этом происходит денатурация белка и повреждение нуклеиновых кислот.

Влияние химических факторов на микроорганизмы. Концентрация ионов водорода в окружающей среде действует на микроорганизм непосредственно или косвенно. От значения рН зависит состояние веществ в окружающей среде. Многие органические кислоты в кислой среде находятся в недиссоциированной форме и легко проникают в клетку, становясь токсичными для нее. Границы значений рН, оптимальных для роста различных микроорганизмов, находятся в пределах от 1, 0 до 11, 0. В зависимости от отношения к кислотности среды прокариоты могут быть разделены на несколько групп. Для подавляющего большинства прокариотов оптимальной является среда, близкая к нейтральной. Такие организмы называют нейтрофилами. Многие нейтрофилы способны расти или выживать при значениях рН, лежащих за пределами указанного диапазона. Такие прокариоты считаются кислото- или щелочеустойчивыми. К кислотоустойчивым относятся многие грибы, микобактерии (туберкулезная палочка).

Устойчивыми к значениям рН близким к 9, 0-10, 0, являются многие из кишечных бактерий. У некоторых видов бактерий оптимум рН для роста находится в кислой (рН 4, 0 и ниже) или щелочной (рН от 9, 0 и выше) области. Такие бактерии называются ацидофильными и алкалофильными (кислотолюбивыми или щелочелюбивыми), соответственно.

Соединения и ионы, токсичные для бактерий. Действие токсичных для бактерий соединений может быть бактериостатическим или бактерицидным. Бактериостаз – это задержка роста и размножения бактерий, вызванная действием неблагоприятных химических или физических факторов. Прекращение действия фактора приводит к возобновлению роста и деления. Бактерицидные факторы вызывают гибель клеток. Во многих случаях вещество в небольших концентрациях обладает бактериостатическим, а в высоких - бактерицидным действием.

Стерилизация. Дезинфекция

Стерилизация (обеспложивание) – это полное уничтожение микроорганизмов в объектах, подвергающихся обработке. Методы стерилизации подразделяются на физические и химические.

К физическим методам относятся:

-тепловая стерилизация,

-лучевая стерилизация,

-стерилизация ультразвуком,

-ультрафильтрация.

Тепловая стерилизация основана на использовании высоких температур: стерилизация в пламени (прожигание, фламбирование), сухожаровая стерилизация, стерилизация перегретым паром под давлением - автоклавирование.

Прожигание является простым и надежным методом, однако имеет ограниченное применение.

Стерилизацию сухим жаром осуществляют в воздушных стерилизаторах (прежнее название – “сухожаровые шкафы или печи Пастера”). Стерилизуют лабораторную посуду и другие изделия из стекла, металлические инструменты, то есть объекты, которые не теряют своих качеств при высокой температуре. Режимы стерилизации: 160°С в течение 120 минут, 180°С - 40 минут.

Стерилизация паром под давлением - наиболее универсальный метод стерилизации. Проводится в автоклаве, представляющем собой герметически закрывающуюся емкость, в которую поступает перегретый пар. Автоклав снабжен датчиками контроля температуры и давления. Температура кипения воды возрастает при увеличении давления в камере: при 0, 5 избыточных атмосфер температура пара составляет 111°С; при 1 избыточной атмосфере – 121°С, при 2-х атмосферах – 132 °С.

Наиболее часто используемый режим стерилизации в автоклаве -121°С (1 атм.) 40 минут. В автоклаве стерилизуют перевязочный материал, белье, коррозионно-устойчивые металлические инструменты, питательные среды, растворы.

Одной из разновидностей тепловой стерилизации является дробная стерилизация при температурах от 56°С (тиндализация) до 100°С, применяемая для обработки материалов, не выдерживающих дальнейшее нагревание. В частности, данный метод может применяться для стерилизации питательных сред. Материал нагревают в течение 30-60 минут, а затем помещают на сутки в термостат при 37°С. Процедуру повторяют трижды. Нагревание стимулирует прорастание спор. Образовавшиеся вегетативные формы погибают при последующем повышении температуры

Лучевая стерилизация осуществляется в специальных установках с помощью гамма-излучения. Инактивация микроорганизмов под действием гамма-лучей происходит в результате повреждения нуклеиновых кислот. Лучевая стерилизация позволяет обрабатывать сразу большое количество предметов (одноразовых шприцев, систем для переливания крови и т.д.).

Ультрафильтрация является широко используемым методом стерилизации растворов лекарственных препаратов. Жидкости пропускаются через мембранные фильтры с диаметром пор, через которые не проходят бактерии и вирусы.

Химическая стерилизация проводится с использованием газов: оксида этилена, смеси ОБ (смеси оксида этилена и бромистого метила в весовом соотношении 1: 2, 5) и паров формальдегида. Эти вещества являются алкилирующими агентами, их способность в присутствии воды инактивировать активные группы ферментов, других белков, ДНК и РНК приводит к гибели микроорганизмов. Стерилизация газами осуществляется в присутствии пара при температуре от 18 до 80°С в специальных камерах.

Дезинфекция (обеззараживание) – это процедура, направленная на уничтожение патогенных микроорганизмов, предусматривающая обработку объектов внешней среды, помещений, одежды, белья, инструментария и др.

Различают три основных метода дезинфекции:

- тепловая дезинфекция;

- УФ-облучение;

- химическая дезинфекция.

Тепловая дезинфекция. Температура 100°С в течение 5 минут убивает все вегетативные формы бактерий и большинство вирусов. При добавлении в воду 2% натрия гидрокарбоната погибают и споры.

Разновидностью тепловой дезинфекции является пастеризация – прогревание при температуре ниже 100^ОС. При используемом обычно режиме (60-70°С в течение 20-30 минут) погибает большинство вегетативных форм бактерий, но сохраняются споры.

Ультрафиолетовое облучение (лучи с длиной волны 200-400 нм) производится с помощью специальных бактерицидных ламп (настенных, потолочных, передвижных и др.) для обеззараживания воздуха, и поверхностей в помещениях (операционных, перевязочных, микробиологических лабораториях), Действие ультрафиолетовых лучей приводит к разрушению ДНК микробов в результате образования тиминовых димеров.

Химическая дезинфекция проводится с помощью различных дезинфицирующих веществ.

Асептика и антисептика. Асептикой называется комплекс мероприятий, направленных на предотвращение попадания патогенных микроорганизмов в стерильную зону (операционная рана, питательная среда и т.д.).

Антисептикой называется комплекс мероприятий, направленных на снижение концентрации микроорганизмов на поверхности или в глубине тканей организма (кожные покровы, операционная рана).

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 7 8 9 10 Следующая ⇒