التغيرات في درجة الحرارة والضغط الأسموزي والإشعاع والتجفيف والعوامل الفيزيائية الأخرى تسبب اضطرابًا كبيرًا في عمليات التمثيل الغذائي في سيتوبلازم الخلية، مما قد يؤدي إلى موتها.

درجة حرارة. وله أهمية كبيرة في حياة البكتيريا. اعتمادًا على شدة التعرض (زمنه)، يمكن لعامل درجة الحرارة أن يحفز النمو أو، على العكس من ذلك، يسبب تغيرات قاتلة لا رجعة فيها في الخلية الميكروبية. لكل نوع من الكائنات الحية الدقيقة هناك نطاق معين من درجات الحرارة للنمو، حيث يوجد: درجة الحرارة المثلى، والأكثر ملاءمة لنمو وتكاثر الميكروبات، ودرجات الحرارة القصوى والدنيا، التي يتوقف فوقها وتحتها تطور الكائنات الحية الدقيقة. درجة الحرارة المثلى تتوافق عادة مع ظروف درجة الحرارة في الموائل الطبيعية.

تنقسم جميع الكائنات الحية الدقيقة فيما يتعلق بدرجة الحرارة إلى ثلاث مجموعات تختلف ضمنها حدود نطاق درجة الحرارة.
لقد تكيف محبو النفس (من الكلمة اليونانية psychros - البرد) في عملية التطور مع الحياة في درجات حرارة منخفضة. درجة الحرارة المثالية لنموها هي 10-20 درجة مئوية، والحد الأقصى 30 درجة مئوية والحد الأدنى 0 درجة مئوية. هذه هي في الأساس ميكروبات رمية من البحار الشمالية والتربة وبكتيريا الحديد.

تتطور Mesophiles (من mesos اليونانية - المتوسط) في حدود 20-45 درجة مئوية ؛ درجة الحرارة المثالية لهم هي 30-37 درجة مئوية. تشمل هذه المجموعة الواسعة جميع الميكروبات المسببة للأمراض.

محبة للحرارة (من المصطلح اليوناني ترموس - دافئ)، تنمو عند درجات حرارة أعلى من 55 درجة مئوية، وتتطور عند درجة حرارة مثالية تبلغ 50-60 درجة مئوية. الحد الأدنى لدرجة الحرارة لنموها هو 25 درجة مئوية، والحد الأقصى هو 70-80 درجة مئوية. توجد ميكروبات هذه المجموعة في التربة والسماد ومياه الينابيع الساخنة. من بينها هناك العديد من أشكال الجراثيم.
يمكن أن يكون لدرجات الحرارة المرتفعة والمنخفضة تأثير سلبي على الكائنات الحية الدقيقة. أكثر حساسية بشكل ملحوظميل السرطانات إلى ارتفاعدرجات الحرارة. تؤدي الزيادة في درجة الحرارة بما يتجاوز الحد الأقصى لنشاطها الحياتي إلى تسريع التفاعلات الكيميائية الحيوية في الخلية، وتعطيل نفاذية أغشية الخلايا، وإتلاف الإنزيمات الحساسة للحرارة. وهذا يستلزم تعطيل العمليات الأيضية الحيوية في الخلية، وتخثر (تمسخ) بروتينات الخلية وموتها. يحدث موت معظم الأشكال الخضرية للبكتيريا عند درجة حرارة 60 درجة مئوية في المتوسط ​​بعد 30 دقيقة، وعند درجة حرارة 70 درجة مئوية بعد 10-15 دقيقة، وعند درجة حرارة 80-100 درجة مئوية بعد دقيقة واحدة. تعتبر الجراثيم البكتيرية أكثر مقاومة لدرجات الحرارة المرتفعة، على سبيل المثال، يمكن لأبواغ العامل المسبب لمرض الكزاز أن تتحمل الغليان لمدة تصل إلى 3 ساعات، والتسمم الغذائي لمدة تصل إلى 6 ساعات، وتحدث وفاة الجراثيم عند استخدام الحرارة الرطبة (الأوتوكلاف) عند 110-120 درجة مئوية بعد 20-30 دقيقة، والحرارة الجافة (فرن باستور) على حرارة 180 درجة مئوية لمدة 45 دقيقة. إن تأثير درجات الحرارة المرتفعة هو أساس التعقيم - إزالة المواد والأشياء المختلفة.

الكائنات الحية الدقيقة مقاومة للغاية لدرجات الحرارة المنخفضة. عند درجات حرارة أقل من 0 درجة مئوية، فإنها تقع في حالة من الحياة المعلقة، حيث يتم تثبيط جميع العمليات الحيوية للخلية ويتوقف تكاثرها. تبقى العديد من البكتيريا حية في الهيدروجين السائل عند درجة حرارة -253 درجة مئوية لساعات. يمكن لضمة الكوليرا والإشريكية القولونية البقاء على قيد الحياة في الجليد لفترة طويلة. تتحمل مسببات أمراض الخناق التجميد لمدة 3 أشهر، ومسببات أمراض الطاعون - تصل إلى سنة واحدة. الفيروسات والبكتيريا التي تشكل الجراثيم تكون مقاومة بشكل خاص لدرجات الحرارة المنخفضة؛ والبكتيريا المسببة للأمراض مثل المكورات البنية، والمكورات السحائية، والسبيروشيت الشاحبة، والريكتسيا تكون أقل مقاومة. التجميد والذوبان المتكرر والسريع الذي يؤدي إلى تمزق أغشية الخلايا وفقدان محتوياتها له تأثير ضار على الميكروبات. يتم استخدام التأثير المثبط لدرجة الحرارة المنخفضة على نمو وتكاثر الكائنات الحية الدقيقة عند حفظ المنتجات الغذائية في الأقبية والثلاجات والمجمدات.

يؤدي الجفاف، أو الجفاف، في الأشكال النباتية للبكتيريا في معظم الحالات إلى موت الخلايا، لأنها تتطلب الماء لتعمل بشكل طبيعي. عندما تكون رطوبة الركيزة التي تتكاثر فيها الكائنات الحية الدقيقة أقل من 30٪، يتوقف تطور معظمها. يختلف توقيت موت الميكروبات المختلفة تحت تأثير التجفيف بشكل كبير: يمكن أن تتحمل ضمة الكوليرا الجفاف لمدة تصل إلى يومين، الشيجيلا - 7 أيام، مسببات أمراض الخناق - 30 يومًا، حمى التيفوئيد - 70 يومًا، المكورات العنقودية والسل المتفطرة - 90 يومًا وبكتيريا حمض اللاكتيك والخميرة عدة سنوات. الجراثيم البكتيرية شديدة المقاومة للتجفيف. تُستخدم طريقة الجفاف بعد التجميد الأولي على نطاق واسع للحفاظ على الثقافات القياسية للكائنات الحية الدقيقة (البكتيريا والفيروسات وما إلى ذلك) والأمصال المناعية ومستحضرات اللقاحات. يمكن لمثل هذه الأدويةيمكن تخزينها لفترة طويلة. جوهر هذه الطريقة هو أن المزارع البكتيرية في الأمبولات يتم تجميدها بسرعة عند درجة حرارة -78 درجة مئوية في أوعية تحتوي على ثاني أكسيد الكربون المضغوط، ثم يتم تجفيفها في مكان خالي من الهواء (الفراغ، التجفيف بالتجميد). ثم يتم إغلاق أمبولات الثقافة.

يتم استخدام التأثير السلبي للتجفيف على نمو وتكاثر الكائنات الحية الدقيقة في إنتاج المنتجات الجافة وحفظها. ومع ذلك، فإن هذه المنتجات، عندما تتعرض لظروف الرطوبة العالية، تتدهور بسرعة بسبب استعادة النشاط الميكروبي.

تأثير التشعيع. يمكن أن يتأثر النشاط الحيوي للكائنات الحية الدقيقة بكل من الطاقة الإشعاعية والإشعاع الصوتي.

ضوء الشمس له تأثير ضار على جميع الكائنات الحية الدقيقة، باستثناء البكتيريا الكبريتية الخضراء والأرجوانية. يقتل ضوء الشمس المباشر معظم الجراثيم خلال ساعات قليلة. البكتيريا المسببة للأمراض أكثر حساسية للضوء من النباتات الرخوة. القيمة الصحية للضوء كمطهر طبيعي كبيرة جدًا. يحرر الهواء والبيئة الخارجية من البكتيريا المسببة للأمراض. أقوى تأثير مبيد للجراثيم (تدمير البكتيريا) يتم من خلال الأشعة ذات الطول الموجي القصير - الأشعة فوق البنفسجية. يتم استخدامها لتعقيم غرف العمليات والمختبرات البكتريولوجية وغيرها من المباني، وكذلك الماء والحليب. مصدر هذه الأشعة هو مصابيح الكوارتز الزئبق ومصابيح البنفسج للجراثيم. أنواع أخرى من الطاقة الإشعاعية - الأشعة السينية وأشعة جاما - تسبب موت الميكروبات فقط عند التعرض لها بجرعات كبيرة. يتم استخدامها لتعقيم المستحضرات البكتريولوجية وبعض المنتجات الغذائية. خصائص طعم الطعام لا تتغير. أثناء عمل الطاقة الإشعاعية، يتم تدمير الحمض النووي الخلوي.

التشعيع الصوتي: ليس للأشعة الصوتية العادية أي تأثير ضار على الكائنات الحية الدقيقة، على عكس الموجات فوق الصوتية. تسبب الأشعة فوق الصوتية ضررًا كبيرًا للخلية، حيث ينفجر غلافها الخارجي ويتحرر السيتوبلازم. ويعتقد أن الغازات الذائبة في الوسط السائل للسيتوبلازم يتم تنشيطها عن طريق الموجات فوق الصوتية، وينشأ ضغط مرتفع داخل الخلية ويتمزق ميكانيكيا.

تأثير الضغط (الميكانيكي، الغازي، الأسموزي).
البكتيريا، وخاصة تلك التي تحمل الجراثيم، شديدة المقاومة للضغط الميكانيكي. ضغط 600 ضغط جوي لمدة 24 ساعة لا يؤثر على مسبب مرض الجمرة الخبيثة، وعند ضغط 20000 ضغط جوي لمدة 45 دقيقة لا يتم تدميره بالكامل. تعد البكتيريا غير الحاملة للأبواغ أكثر حساسية للضغط العالي: يمكن أن تتحمل ضمة الكوليرا ضغطًا يصل إلى 3000 ضغط جوي، ولكن حركتها وقدرتها على التكاثر تقل جزئيًا. البكتيريا الوتدية الخناق، العقدية، النيسرية، مسببات الأمراض التيفوئيد مقاومة لضغط 5000 ضغط جوي لمدة 45 دقيقة، ولكنها حساسة لـ 6000 ضغط جوي. يتم تعطيل الفيروسات والبكتيريا عند ضغط يتراوح بين 5000 و 6000 ضغط جوي، ويتم إضعاف السموم البكتيرية (التيتانوس والدفتيريا) عند ضغط يتراوح بين 12000 و 15000 ضغط جوي. آلية عمل الضغط الميكانيكي المرتفع هي نتيجة التغيرات الفيزيائية والكيميائية في السائل: انخفاض حجمه، وزيادة اللزوجة، ومعدل التفاعلات الكيميائية.

يؤثر ضغط الغازات الذائبة في الوسط الغذائي على الكائنات الحية الدقيقة حسب طبيعة الغاز ونوع العملية الأيضية في الخلية. يؤدي الهيدروجين عند ضغط 120 ضغط جوي خلال 24 ساعة إلى موت 10-40% من خلايا الإشريكية القولونية، وثاني أكسيد الكربون عند ضغط 50 ضغط جوي يقتل الأشكال النباتية في 90 دقيقة، والنيتروجين حتى عند 120 ضغط جوي ليس له تأثير واضح. تأثير على الميكروبات.

الضغط الاسموزي له أهمية كبيرة لحياة الكائنات الحية الدقيقة. بناءً على تحملها لتركيزات مختلفة من الأملاح المعدنية، تنقسم البكتيريا إلى مجموعتين كبيرتين: محبة للملح، والتي يمكن أن تتطور في بيئة ذات محتوى عالٍ من الأملاح، وخاصة كلوريد الصوديوم، وغير ملحة، والتي يكون نشاطها الحيوي ممكنًا مع وجود نسبة عالية من الأملاح. محتوى كلوريد الصوديوم 0.5-2%. إن المحتوى الأمثل لكلوريد الصوديوم لمعظم الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض هو وسط يحتوي على 0.5٪ من هذه المادة.

يتم استخدام التأثير المدمر للمحاليل المركزة للأملاح والسكر على الكائنات الحية الدقيقة عند تعليب عدد من المنتجات: الأسماك واللحوم والخضروات والفواكه. محتوى كلوريد الصوديوم 15-30% في المحلول يضمن موت الأشكال الخضرية ويمنع التبويض. تختلف حساسية الكائنات الحية الدقيقة لوجود كلوريد الصوديوم في البيئة: تتوقف العوامل المسببة للتسمم الغذائي عن نشاطها الحيوي في محلول 6٪، والخميرة - في 14٪، وبعض الهالوفيلات يمكن أن تتكاثر في 20-30٪ من محاليل الصوديوم. كلوريد.

اهتزاز ميكانيكي. يوفر التردد المعتدل للاهتزاز (1-60 في الدقيقة) تهوية جيدة للوسط المغذي ويخلق ظروفًا مواتية لنمو التمارين الهوائية. الاهتزاز الحاد والسريع يمنع التطور، وعندما يتعرض لفترة طويلة، يسبب تغيرات في البروتينات الخلوية وحتى التدمير الكامل للخلايا. إن الاهتزاز الميكانيكي القوي للبكتيريا عند ملامستها للجزيئات الكثيفة الخاملة (الخرز الزجاجي والكوارتز) له تأثير ضار مباشر على الخلايا، حيث يتم تدمير البكتيريا. تُستخدم طريقة التفكك الميكانيكي هذه لتدمير الكتلة الحيوية الميكروبية عند الحصول على مستضدات مختلفة منها.

محاضرة رقم 10

قاموس

مواد خام -المواد الخام المعدة لمزيد من المعالجة. المواد الخام الطبية.

متاهة -مراقبة رعي الماشية والحيوانات الأليفة؛ اسم رعي.

كورك -أغلق بإحكام، قم بالتوصيل.

موضة عابرة -صعق. الزهور تتلاشى .

قزم –النبات صغير الحجم بشكل غير طبيعي.

سم -مادة سامة .

غسل -اغتسل، اغتسل، اسم. دافق .

صدمة -ضعف شديد في وظائف الجسم بسبب الإصابة الجسدية ;

تذبذب (حرك) - تأرجح قليلاً.

سريع ≠ بطيء.

تأثير العوامل البيئية على الكائنات الحية الدقيقة. تعقيم. الأساليب والمعدات. مراقبة جودة التعقيم. مفهوم التطهير والتعقيم والمطهرات.

تتأثر الكائنات الحية الدقيقة بالعوامل البيئية الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية. العوامل الفيزيائية: درجة الحرارة، الطاقة الإشعاعية، التجفيف، الموجات فوق الصوتية، الضغط، الترشيح. العوامل الكيميائية: تفاعل البيئة (الرقم الهيدروجيني) والمواد ذات الطبيعة والتركيز المختلفة. العوامل البيولوجية– هذه هي علاقة الكائنات الحية الدقيقة مع بعضها البعض ومع الكائنات الحية الدقيقة، وتأثير الإنزيمات والمضادات الحيوية.

العوامل البيئية يمكن أن تؤثر على الكائنات الحية الدقيقة تأثير مفيد(تحفيز النمو) و تأثير سيء: مبيد للميكروباتالعمل (المدمرة) و ميكروبوستاتيكالعمل (قمع النمو)، وكذلك مطفرةفعل.

تأثير درجة الحرارة على الكائنات الحية الدقيقة.

تعتبر درجة الحرارة عاملاً مهمًا يؤثر على نشاط حياة الكائنات الحية الدقيقة. بالنسبة للكائنات الحية الدقيقة، هناك درجات الحرارة الدنيا والمثالية والقصوى. أفضل– درجة الحرارة التي يحدث فيها تكاثر الميكروبات بشكل مكثف. الحد الأدنى- درجة الحرارة التي لا تقوم الكائنات الحية الدقيقة تحتها بأي نشاط حيوي. أقصى– درجة الحرارة التي يحدث فوقها موت الكائنات الحية الدقيقة.

فيما يتعلق بدرجة الحرارة، هناك ثلاث مجموعات من الكائنات الحية الدقيقة:

2. ميسوفيلي.الأمثل – 30-37 درجة مئوية. الحد الأدنى - 15-20 درجة مئوية.أقصى - 43-45 درجة مئوية.إنهم يعيشون في أجسام الحيوانات ذوات الدم الحار. وتشمل هذه معظم الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض والانتهازية.

3. محب للحرارة.الأمثل – 50-60 درجة مئوية.الحد الأدنى - 45 درجة مئوية.أقصى - 75 درجة مئوية. إنهم يعيشون في الينابيع الساخنة ويشاركون في عمليات التسخين الذاتي للسماد والحبوب. وهي غير قادرة على التكاثر في أجسام الحيوانات ذوات الدم الحار، لذلك ليس لها أي أهمية طبية.

عمل مواتدرجة الحرارة المثلى المستخدمة في نمو الكائنات الحية الدقيقة لغرض التشخيص المختبري وإعداد اللقاحات والأدوية الأخرى.

عمل الكبحدرجات الحرارة المنخفضة تستخدم للتخزين منتجات ومزارع الكائنات الحية الدقيقة في الثلاجة. درجات الحرارة المنخفضة توقف عمليات التعفن والتخمير. آلية عمل درجات الحرارة المنخفضة هي تثبيط عمليات التمثيل الغذائي في الخلية والانتقال إلى حالة من الرسوم المتحركة المعلقة.

تأثير ضارارتفاع درجة الحرارة (أعلى من الحد الأقصى) تستخدم للتعقيم . آليةالإجراءات - تمسخ البروتين (الإنزيمات)، والأضرار التي لحقت الريبوسومات، وتعطيل الحاجز الاسموزي. الأشخاص النفسيون والميزوفيليون هم الأكثر حساسية لدرجات الحرارة المرتفعة. خاص الاستدامةيعرض النزاعاتبكتيريا.

تأثير الطاقة الإشعاعية والموجات فوق الصوتية على الكائنات الحية الدقيقة.

هناك الإشعاعات غير المؤينة (الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء لضوء الشمس) والإشعاعات المؤينة (الأشعة السينية والإلكترونات عالية الطاقة).

للإشعاع المؤين تأثير اختراق قوي ويدمر الجينوم الخلوي. آليةتأثير ضار: التأين الجزيئات الكبيرة، والتي يصاحبها تطور الطفرات أو موت الخلايا. علاوة على ذلك، فإن الجرعات المميتة للكائنات الحية الدقيقة أعلى منها للحيوانات والنباتات.

آليةتأثير ضار الأشعة فوق البنفسجية: تشكيل ثنائيات الثايمين في جزيء DNA الذي يوقف انقسام الخلايا وهو السبب الرئيسي لموتها. يكون التأثير الضار للأشعة فوق البنفسجية أكثر وضوحًا بالنسبة للكائنات الحية الدقيقة مقارنة بالحيوانات والنباتات.

الموجات فوق الصوتية(الموجات الصوتية 20 ألف هرتز) لها تأثير مبيد للجراثيم. آلية: تعليم في سيتوبلازم الخلية تجاويف التجويف والتي تمتلئ بالبخار السائل وينشأ فيها ضغط يصل إلى 10 آلاف ضغط جوي. وهذا يؤدي إلى تكوين جذور الهيدروكسيل شديدة التفاعل، وتدمير الهياكل الخلوية وإزالة بلمرة العضيات، وتمسخ الجزيئات.

يتم استخدام الإشعاع المؤين والأشعة فوق البنفسجية والموجات فوق الصوتية للتعقيم.

تأثير التجفيف على الكائنات الحية الدقيقة.

الماء ضروري للعمل الطبيعي للكائنات الحية الدقيقة. يؤدي انخفاض الرطوبة البيئية إلى انتقال الخلايا إلى حالة من الراحة ثم الموت. آليةأضرار التجفيف: جفاف السيتوبلازم وتمسخ البروتينات.

الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض أكثر حساسية للتجفيف: مسببات أمراض السيلان والتهاب السحايا وحمى التيفوئيد والدوسنتاريا والزهري وما إلى ذلك. الجراثيم البكتيرية والخراجات الأولية والبكتيريا المحمية بمخاط البلغم (عصيات السل) أكثر مقاومة.

في التمرينيستخدم التجفيف للتعليب اللحوم، الأسماك، الخضار، الفواكه، عند تحضير الأعشاب الطبية.

التجفيف من الحالة المتجمدة تحت الفراغ – التجفيد أو التجفيف بالتجميد.انها تستخدم لحفظ المحاصيلالكائنات الحية الدقيقة التي تكون في هذه الحالة لسنوات (10-20 سنة) لا تفقد قدرتها على البقاء ولا تغير خصائصها. الكائنات الحية الدقيقة في حالة من الرسوم المتحركة المعلقة. يستخدم التجفيد في إنتاج المخدراتمن الكائنات الحية الدقيقة: eubiotics، العاثيات، اللقاحات الحيةضد السل والطاعون والتولاريميا وداء البروسيلات والأنفلونزا وما إلى ذلك.

تأثير العوامل الكيميائية على الكائنات الحية الدقيقة.

تؤثر المواد الكيميائية على الكائنات الحية الدقيقة بطرق مختلفة. وهذا يعتمد على طبيعة المواد الكيميائية وتركيزها ووقت عملها. يستطيعون تحفيز النمو(تستخدم كمصادر للطاقة)، ​​توفر مبيد للميكروبات، microbostatic, تأثير مطفرأو قد يكون غير مبال بالعمليات الحيوية

على سبيل المثال: محلول الجلوكوز 0.5-2% هو مصدر تغذية للميكروبات، ومحلول 20-40% له تأثير مثبط.

للكائنات الحية الدقيقة فمن الضروري قيمة الرقم الهيدروجيني الأمثل للبيئة. بالنسبة لمعظم المتعايشين ومسببات الأمراض التي تصيب الإنسان - بيئة محايدة أو قلوية قليلاً أو حمضية قليلاً. مع زيادة الرقم الهيدروجيني، فإنه غالبا ما يتحول إلى الجانب الحمضي، ويتوقف نمو الكائنات الحية الدقيقة. ثم يأتي الموت. آلية:تمسخ الإنزيمات بواسطة أيونات الهيدروكسيل، وتعطيل الحاجز الأسموزي لغشاء الخلية.

المواد الكيميائية التي لديها تأثير مضاد للميكروبات، تستخدم للتطهير والتعقيم والحفظ.

تأثير العوامل البيولوجية على الكائنات الحية الدقيقة.

العوامل البيولوجية هي أشكال مختلفة من تأثير الميكروبات على بعضها البعض، وكذلك تأثير العوامل المناعية (الليزوزيم، الأجسام المضادة، مثبطات، البلعمة) على الكائنات الحية الدقيقة أثناء إقامتهم في الكائنات الحية الدقيقة. التعايش بين الكائنات الحية المختلفة - تكافل. يتم تمييز ما يلي: نماذجتكافل.

التبادلية– شكل من أشكال المعاشرة حيث يحصل كلا الشريكين على منافع متبادلة (على سبيل المثال، البكتيريا العقيدية والبقوليات).

عداوة- شكل من أشكال العلاقة عندما يتسبب كائن حي في ضرر (حتى الموت) لكائن حي آخر بمنتجاته الأيضية (الأحماض والمضادات الحيوية والبكتيريا) بسبب القدرة الأفضل على التكيف مع الظروف البيئية، من خلال التدمير المباشر (على سبيل المثال، البكتيريا المعوية الطبيعية ومسببات الأمراض الالتهابات المعوية).

استقلاب– شكل من أشكال التعايش عندما يواصل كائن ما العملية التي يسببها كائن آخر (يستخدم نفاياته) ويحرر البيئة من هذه المنتجات. لذلك، يتم تهيئة الظروف لمزيد من التطوير (البكتيريا الآزوتية والأمينية).

القمر الصناعي- يحفز أحد المتعايشين نمو الآخر (على سبيل المثال، تنتج الخميرة والسارسينا مواد تعزز نمو البكتيريا الأخرى التي تتطلب المزيد من العناصر الغذائية).

معايشة– يعيش كائن حي على حساب آخر (منافع) دون أن يسبب له ضررا (مثلا الإشريكية القولونية وجسم الإنسان).

افتراس- العلاقات العدائية بين الكائنات الحية، حيث يلتقط أحد الكائنات الأخرى ويمتصها ويهضمها (على سبيل المثال، تتغذى الأميبا المعوية على البكتيريا المعوية).

تعقيم.

تعقيمهي عملية التدمير الكامل لجميع أشكال الميكروبات القابلة للحياة في جسم ما، بما في ذلك الجراثيم.

هناك 3 مجموعات من طرق التعقيم: الفيزيائية والكيميائية والفيزيائية والكيميائية.الطرق الفيزيائية:التعقيم بالحرارة العالية، الأشعة فوق البنفسجية، الأشعة المؤينة، الموجات فوق الصوتية، الترشيح من خلال مرشحات معقمة. الطرق الكيميائية– استخدام المواد الكيميائية، وكذلك التعقيم بالغاز. الطرق الفيزيائية والكيميائية- الاستخدام المشترك للطرق الفيزيائية والكيميائية. على سبيل المثال، ارتفاع درجة الحرارة والمطهرات.

تعقيم بدرجة حرارة عالية .

تتضمن هذه الطريقة: 1) التعقيم بالحرارة الجافة; 2) التعقيم بالبخار تحت الضغط; 3) التعقيم بالبخار المتدفق; 4) التندرة والبسترة; 5) التكليس; 6) الغليان.

التعقيم بالحرارة الجافة.

تعتمد الطريقةعلى تأثير مبيد للجراثيم من الهواء الساخن إلى 165-170 درجة مئوية لمدة 45 دقيقة.

المعدات: فرن الحرارة الجافة (فرن باستور). فرن باستور عبارة عن خزانة معدنية ذات جدران مزدوجة، ومبطنة من الخارج بمادة لا توصل الحرارة بشكل جيد (الأسبستوس). يدور الهواء الساخن في الفراغ بين الجدران ويخرج من خلال فتحات خاصة. عند العمل، من الضروري مراقبة درجة الحرارة المطلوبة ووقت التعقيم بدقة. إذا كانت درجة الحرارة أعلى، فسوف يحدث تفحم للسدادات القطنية والورق الذي يتم تغليف الأطباق به، وعند درجة حرارة منخفضة، يلزم إجراء تعقيم أطول. بعد الانتهاء من التعقيم، لا يتم فتح الخزانة إلا بعد أن تبرد، وإلا فقد تتشقق الأواني الزجاجية بسبب التغير المفاجئ في درجة الحرارة.

أ) الزجاج والمعادن والخزف والأطباق، ملفوفة بالورق ومغلقة بسدادات من الشاش القطني للحفاظ على العقم (165-170 درجة مئوية، 45 دقيقة)؛

ب) مساحيق الأدوية المقاومة للحرارة - التلك، الطين الأبيض، أكسيد الزنك (180-200 درجة مئوية، 30-60 دقيقة)؛

ج) الزيوت المعدنية والنباتية والدهون واللانولين والفازلين والشمع (180-200 درجة مئوية، 20-40 دقيقة).

التعقيم بالبخار تحت الضغط.

الطريقة الأكثر فعالية والمستخدمة على نطاق واسع في الممارسة الميكروبيولوجية والسريرية.

تعتمد الطريقةعلى تأثير التحلل المائي للبخار تحت الضغط على بروتينات الخلية الميكروبية. ويضمن العمل المشترك لدرجة الحرارة العالية والبخار الكفاءة العالية لهذا التعقيم، الذي يقتل البكتيريا البوغية الأكثر ثباتًا.

المعدات – الأوتوكلاف.يتكون الأوتوكلاف من أسطوانتين معدنيتين يتم إدخالهما في بعضهما البعض مع غطاء محكم الغلق ومثبت بمسامير. الغلاية الخارجية عبارة عن غرفة بخار ماء، والغلاية الداخلية عبارة عن غرفة تعقيم. يوجد مقياس ضغط، وصمام إطلاق البخار، وصمام الأمان، وزجاج عداد المياه. يوجد في الجزء العلوي من غرفة التعقيم فتحة يمر من خلالها البخار من غرفة بخار الماء. يستخدم مقياس الضغط لتحديد الضغط في غرفة التعقيم. هناك علاقة معينة بين الضغط ودرجة الحرارة: 0.5 ضغط جوي - 112 درجة مئوية، 1-01.1 ضغط جوي - 119-121 درجة مئوية، 2 ضغط جوي - 134 درجة مئوية. صمام الأمان - للحماية من الضغط الزائد. عندما يرتفع الضغط فوق القيمة المحددة، يفتح الصمام ويطلق البخار الزائد. إجراءات التشغيل.يتم سكب الماء في الأوتوكلاف، ويتم مراقبة مستواه باستخدام زجاج عداد المياه. يتم وضع المادة في غرفة التعقيم ويتم تثبيت الغطاء بإحكام. صمام البخار مفتوح. قم بتشغيل التدفئة. بعد غليان الماء، يتم إغلاق الصنبور فقط عندما يتم إزاحة كل الهواء (يتدفق البخار في مجرى جاف قوي مستمر). إذا تم إغلاق الصنبور مبكرًا، فلن تتوافق قراءات مقياس الضغط مع درجة الحرارة المطلوبة. بعد إغلاق الصنبور، يزداد الضغط في المرجل تدريجيا. بداية التعقيم هي اللحظة التي تظهر فيها إبرة مقياس الضغط الضغط المحدد. بعد انتهاء فترة التعقيم، أوقف التسخين وقم بتبريد الأوتوكلاف حتى تعود إبرة مقياس الضغط إلى الصفر. إذا قمت بإطلاق البخار مبكرًا، فقد يغلي السائل بسبب التغير السريع في الضغط ويدفع المقابس للخارج (يضعف العقم). عندما تعود إبرة قياس الضغط إلى 0، افتح صمام إطلاق البخار بعناية، ثم أطلق البخار ثم قم بإزالة الأشياء المراد تعقيمها. إذا لم يتم إطلاق البخار بعد عودة الإبرة إلى الصفر، فقد يتكثف الماء ويبلل السدادات والمواد التي يتم تعقيمها (سيضعف العقم).

وضع المواد والتعقيم:

أ) الزجاج والمعادن والأطباق الخزفية والكتان وسدادات المطاط والفلين والمنتجات المصنوعة من المطاط والسليلوز والخشب والضمادات (الصوف والشاش) (119 - 121 درجة مئوية، 20-40 دقيقة))؛

ب) المحاليل الفسيولوجية، محاليل الحقن، قطرات العين، الماء المقطر، الوسائط المغذية البسيطة - MPB، MPA (119-121 درجة مئوية، 20-40 دقيقة)؛

ج) الزيوت المعدنية والنباتية في أوعية محكمة الغلق (119-121 درجة مئوية، 120 دقيقة)؛

التعقيم بالبخار المتدفق.

تعتمد الطريقةعلى تأثير البخار المبيد للجراثيم (100 درجة مئوية) ضد الخلايا النباتية فقط.

معدات– الأوتوكلاف مع غطاء مفكوك أو جهاز كوخ.

جهاز كوخ -هذه أسطوانة معدنية ذات قاع مزدوج، المساحة فيها 2/3 مملوءة بالماء. يحتوي الغطاء على فتحات لميزان الحرارة وخروج البخار. الجدار الخارجي مبطن بمادة موصلة للحرارة بشكل سيء (المشمع والأسبستوس). بداية التعقيم هي المدة من غليان الماء ودخول البخار إلى غرفة التعقيم.

وضع المواد والتعقيم.تعمل هذه الطريقة على تعقيم المادة والتي لا تتحمل درجات حرارة أعلى من 100 درجة مئوية: الوسائط المغذية بالفيتامينات والكربوهيدرات (Hiss، Endo، Ploskirev، Levin media)، الجيلاتين، الحليب.

عند 100 درجة مئوية، لا تموت الجراثيم، لذلك يتم التعقيم عدة مرات - التعقيم الجزئي - 20-30 دقيقة يوميا لمدة 3 أيام.

وفي الفترات الفاصلة بين عمليات التعقيم، يتم حفظ المادة في درجة حرارة الغرفة بحيث تنبت الجراثيم إلى أشكال نباتية. سوف يموتون عند التسخين اللاحق عند 100 درجة مئوية.

التندلة والبسترة.

التندالة -طريقة التعقيم الجزئي عند درجات حرارة أقل من 100 درجة مئوية. يستخدم لتعقيم الأشياء والتي لا تتحمل 100 درجة مئوية: المصل، سائل الاستسقاء، الفيتامينات . تتم عملية التندلة في حمام مائي عند درجة حرارة 56 درجة مئوية لمدة ساعة واحدة لمدة 5-6 أيام.

بسترة - جزئي التعقيم (لا يتم قتل الجراثيم)، والذي يتم عند درجة حرارة منخفضة نسبيًا مرة واحدة. تتم البسترة عند 70-80 درجة مئوية، 5-10 دقائق أو عند 50-60 درجة مئوية، 15-30 دقيقة. تستخدم البسترة للأشياء التي تفقد جودتها عند درجات الحرارة المرتفعة، فالبسترة على سبيل المثال: يستخدم ل بعض المنتجات الغذائية: الحليب، النبيذ، البيرة . وهذا لا يضر بقيمتها التجارية، ولكن تظل الجراثيم قابلة للحياة، لذلك يجب تخزين هذه المنتجات في الثلاجة.

تؤثر العوامل البيئية باستمرار على نشاط حياة الكائنات الحية الدقيقة. في ظل ظروف مواتية، لوحظ النمو السريع والتكاثر للميكروبات. في الظروف غير المواتية للحياة، يتباطأ التنمية، ثم قد تحدث وفاتهم. تنقسم العوامل البيئية التي تؤثر على الكائنات الحية الدقيقة إلى فيزيائية وكيميائية وبيولوجية.

العوامل الفيزيائية.تشمل العوامل البيئية الفيزيائية التي تؤثر على نشاط حياة الكائنات الحية الدقيقة درجة الحرارة والرطوبة والضوء وما إلى ذلك.

تأثير درجة الحرارة.يمكن للكائنات الحية الدقيقة أن تتحمل تقلبات كبيرة في درجات الحرارة. من أجل الأداء الطبيعي للخلية الميكروبية، هناك حاجة إلى درجة حرارة معينة. هناك ثلاث نقاط درجة حرارة: الأمثل، والحد الأدنى والحد الأقصى، حيث يمكن أن يظهر نشاطهم الحيوي بكثافة متفاوتة. درجة الحرارة المثالية هي التي تنمو فيها الكائنات الحية الدقيقة وتتطور بشكل مكثف. درجة الحرارة الدنيا هي أدنى درجة يمكن فيها للنمو الميكروبي. تحت درجة الحرارة هذه، تقلل الكائنات الحية الدقيقة نشاطها الكيميائي الحيوي، لكنها لا تموت، ولكنها تدخل في حالة لا حيوية، أي. حالة من الحياة الخفية تذكرنا بالسبات الشتوي للعديد من الحيوانات ذات الدم البارد (الضفادع والثعابين والسحالي). الحد الأقصى هو أعلى درجة حرارة لا يزال فيها نمو وتطور الميكروب ممكنًا. فوق نقطة درجة الحرارة القصوى، يموت الميكروب.

اعتمادًا على درجة الحرارة التي تكيفت معها الكائنات الحية الدقيقة في عملية التطور الطويل، يتم تقسيمها إلى محبين للذهان، ومتوسطين، ومحبين للحرارة.

يمكن للأشخاص النفسيين (المحبين للبرد) أن يتطوروا في درجات حرارة منخفضة. درجة الحرارة المثالية بالنسبة لهم هي 15-20 درجة مئوية، والحد الأدنى 0-10، والحد الأقصى 30-35 درجة مئوية. تضم هذه المجموعة بعض ممثلي البكتيريا المكوراتية والفطريات العفن وبكتيريا الحديد وما إلى ذلك، والتي تسبب تلف الطعام عند تخزينها في الثلاجات.

Mesophiles هي مجموعة من الكائنات الحية الدقيقة التي تتطور في درجات حرارة متوسطة. درجة الحرارة المثالية بالنسبة لهم هي 30-37 درجة مئوية، والحد الأدنى 10، والحد الأقصى 43-50 درجة مئوية. تشمل هذه المجموعة العديد من الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض والخمائر والعفن وجميع الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض.

المحبة للحرارة (المحبة للحرارة) هي ميكروبات تتطور عند درجات حرارة عالية نسبيًا. درجة الحرارة المثالية بالنسبة لهم هي 50-60 درجة مئوية، والحد الأدنى 35، والحد الأقصى 75-85 درجة مئوية. تعتبر الكائنات الحية الدقيقة هي العوامل المسببة الرئيسية لفساد اللحوم المعلبة واللحوم والخضروات، فهي تشارك في التسخين الذاتي للأعلاف والحبوب الرطبة والتبن والقطن والدقيق وما إلى ذلك. وتظل بعض الميكروبات المحبة للحرارة (العصي البوغية) حيوية عند درجات حرارة أعلى من ذلك. 85 درجة مئوية.

الكائنات الحية الدقيقة مقاومة جدًا للتبريد والتجميد. يمكن لبعض أنواع البكتيريا والعفن أن تتحمل درجة حرارة الهواء السائل (- 190 درجة مئوية) والهيدروجين السائل (- 253 درجة مئوية). الفيروسات مقاومة جدًا لدرجات الحرارة المنخفضة. في درجات الحرارة المنخفضة، لا يزال هناك عدد من التغييرات التي يمكن أن تؤدي إلى موت الميكروب. يعتمد معدل موت الميكروبات أثناء التجميد على نوع الميكروب، ودرجة حرارة التجميد، وتكرار التجميد والذوبان، ونوع ومدة تخزين المنتج المجمد، وما إلى ذلك.

تسمى درجة الحرارة المرتفعة التي تسبب موت الخلية الميكروبية بالقاتلة. يحدث التأثير المدمر لارتفاع درجة الحرارة بسبب تلف الحالة الغروية للبلازما، وتمسخ البروتين ثم تخثره، وكذلك تعطيل الأنظمة الأنزيمية. تموت معظم الميكروبات غير البوغية في بيئة رطبة عند درجة حرارة 60-70 درجة مئوية خلال 15-30 دقيقة، وعند درجة حرارة 85 درجة مئوية خلال 3-5 دقائق، وعند درجة حرارة 100 درجة مئوية على الفور. جراثيم العصوية مقاومة جدًا لدرجات الحرارة المرتفعة. يمكن لجراثيم بعض الكائنات الحية الدقيقة أن تتحمل الغليان من عدة دقائق إلى عدة ساعات.

تأثير الرطوبة.الحد الأدنى للرطوبة المطلوبة لحياة البكتيريا هو 30٪ وللفطريات العفن - 15٪. الأنواع المختلفة من الكائنات الحية الدقيقة ليست حساسة بنفس القدر للتجفيف، مما يسبب فقدان الماء، مما يؤدي إلى موت الخلايا. الميكروبات غير المكونة للأبواغ هي الأكثر حساسية للتجفيف. تتميز الجراثيم بمقاومتها العالية للتجفيف، وتبقى في حالة جافة لعدة سنوات. يستخدم التجفيف كإحدى طرق الحفاظ على المنتجات القابلة للتلف. في صناعة اللحوم، يتم استخدام طريقة التجفيف على نطاق واسع لحفظ اللحوم والنقانق واللحوم ووجبة العظام، وما إلى ذلك.

يعزز التجفيف بالتجميد (التجفيف عند درجة حرارة منخفضة وفراغ) الحفاظ على الكائنات الحية الدقيقة على المدى الطويل. تُستخدم هذه الطريقة في الصناعة لإنتاج اللقاحات الجافة (الحية)، وتعليب اللحوم والمواد الخام للغدد الصماء، وإعداد مستحضرات الأعضاء والمزارع البادئة لمنتجات الحليب المخمر.

تأثير الضوء.أشعة الشمس المباشرة، وخاصة الأشعة فوق البنفسجية، لها تأثير مبيد للجراثيم. تموت الخلية الميكروبية ذات الأشكال النباتية في ضوء الشمس بعد بضع دقائق. ليس للضوء المبعثر مثل هذا التأثير المدمر على الميكروبات، ولكن مع التعرض لفترة طويلة يمكن أن يمنع نموها وتطورها تدريجياً.

يتم استخدام الأشعة فوق البنفسجية في مؤسسات صناعة اللحوم لتطهير الهواء وأسطح المعدات والأشياء المختلفة باستخدام مصابيح مبيد للجراثيم.

تأثير الإشعاع.الكائنات الحية الدقيقة أكثر مقاومة لتأثيرات الأشعة السينية وأشعة جاما. الجرعة المميتة بالنسبة لهم أكبر بمئات وآلاف المرات من الحيوانات. الأشعة السينية وأشعة جاما بجرعات صغيرة ومع التعرض القصير لها تأثير محفز على نمو وتكاثر الميكروبات. تعمل الجرعات الكبيرة من الأشعة السينية على تعطيل الإنزيمات وإبطاء النمو ومنع تكاثر الميكروبات.

تأثير الموجات فوق الصوتية.تتمتع الموجات فوق الصوتية بطاقة ميكانيكية كبيرة يمكنها تعطيل الإنزيمات والسموم وتدمير الخلايا الميكروبية. يبدأ التأثير المميت على البكتيريا والفيروسات في الظهور عندما يتم سبر البيئة بتردد تذبذب يبلغ حوالي 100 ألف هرتز. يمكن استخدام الموجات فوق الصوتية لتعقيم وبسترة المنتجات وتنظيف وتطهير المعدات والحاويات ومياه الصرف الصحي.

تأثير الضغط.الكائنات الحية الدقيقة مقاومة للضغط العالي. تم العثور على الميكروبات في قاع البحار والمحيطات العميقة، حيث يصل الضغط إلى أكثر من 90 ميجا باسكال (900 كجم ثقلي / سم 2)، ويمكن لبعض الخمائر والعفن تحمل ضغط يصل إلى 300 ميجا باسكال (3000 كجم ثقلي / سم 2).

العوامل الكيميائية.تتفاعل الخلية الميكروبية مع أصغر كمية من المادة الكيميائية الموجودة في البيئة. لذلك، إذا تم إنزال الشعيرات الدموية المملوءة بمحلول الببتون (مادة مغذية للميكروبات) في قطرة ماء تحتوي على بكتيريا متنقلة، فبعد فترة من الوقت يمكنك ملاحظة تراكم الكائنات الحية الدقيقة عند فتحة الشعيرات الدموية. وهذا ما يسمى بالانجذاب الكيميائي الإيجابي - حيث تتحرك البكتيريا نحو المادة التي تجذبها. إذا كانت الشعيرات الدموية مملوءة بالقلويات أو الأحماض، فإن البكتيريا تبتعد عن المادة السامة لها، وتنتشر في الماء، أي. ويلاحظ التسمم الكيميائي السلبي.

تأثير المواد الكيميائية على الكائنات الحية الدقيقة لا يتجلى بنفس القدر. كقاعدة عامة، لا تؤدي التركيزات المنخفضة إلى موت الميكروبات فحسب، بل تحفز نموها وتطورها.

تعمل تركيزات كبيرة من المواد الكيميائية على الكائنات الحية الدقيقة بشكل مثبط للجراثيم أو مبيد للجراثيم، مما يسبب موتها. تسمى المواد الكيميائية التي تسبب موت الكائنات الحية الدقيقة بالمطهرات. تعتمد فعالية المواد الكيميائية على الطبيعة الكيميائية للمادة وتركيزها ودرجة حرارتها وتفاعلها البيئي ونوع الكائنات الحية الدقيقة وما إلى ذلك. ويجب أن تكون المواد المستخدمة لتدمير الميكروبات في حالة مذابة. كلما زادت سهولة امتصاص المادة بواسطة الخلية الميكروبية، كان تأثيرها أقوى. يمكن تقسيم المواد الكيميائية حسب تأثيرها على الخلية الميكروبية إلى المجموعات التالية:

المواد التي تلحق الضرر فقط بجدار الخلية ولا تغير البنية الداخلية للميكروب (الصابون والأحماض الدهنية)؛

المواد التي تسبب ضررًا للغشاء والبروتينات الخلوية (الفينول والكريسول ومشتقاتهما) ؛

المواد التي تسبب تمسخ البروتينات (الفورمالدهيد - 40٪ محلول الفورمالديهايد) ؛

المواد التي تسبب تعطيل الإنزيمات (أملاح المعادن الثقيلة - أملاح الزئبق والنحاس والفضة وغيرها).

الأكثر حساسية للمواد الكيميائية هي الميكروبات التي لا تشكل جراثيم وأشكال نباتية. أشكال البوغ مقاومة تمامًا للمواد الكيميائية المختلفة. لتدميرها، من الضروري إعداد المحاليل الساخنة لتركيزات عالية من المواد الكيميائية. وبالتالي، تموت جراثيم عصية الجمرة الخبيثة في محلول الفينول 5٪ خلال 14 يومًا فقط، بينما تموت الأشكال النباتية لهذا العامل الممرض من هذا التركيز في بضع ثوانٍ.

عند اختيار المطهرات لقتل الجراثيم، يجب أن يؤخذ في الاعتبار نوع الكائنات الحية الدقيقة. على سبيل المثال، الفيروسات حساسة للغاية للقلويات، والعامل المسبب للجمرة الخبيثة هو الكلور والفورمالدهيد، والعوامل المسببة لمرض السل مقاومة للأحماض والقلويات.

يؤثر تفاعل البيئة (الرقم الهيدروجيني هو مؤشر على تركيز أيونات الهيدروجين) على نمو وتطور الكائنات الحية الدقيقة. النشاط الحيوي لأنواع مختلفة من الميكروبات ممكن فقط عند درجة حموضة معينة. تتطور معظم الكائنات الحية الدقيقة في بيئة قلوية قليلاً (الرقم الهيدروجيني 7.2-7.6)؛ ومن الأفضل زراعة الخمائر والعفن عند الرقم الهيدروجيني 3-6. من خلال تغيير رد فعل البيئة، من الممكن تنظيم شدة التطور والنشاط الكيميائي الحيوي للميكروبات. عندما ينخفض ​​الرقم الهيدروجيني إلى 5، لا تتطور البكتيريا المتعفنة، بينما مع مثل هذا التفاعل يكون النشاط الأنزيمي للخميرة أكثر نشاطًا.

العوامل البيولوجية.في عملية الحياة، تكون الكائنات الحية الدقيقة في علاقات مختلفة مع بعضها البعض ومع الكائنات الحية الأخرى. تطورت هذه العلاقات، في عملية التطور الطويل، وفقًا للقانون البيولوجي العام للتعايش (المعاشرة) للكائنات الحية. في الطبيعة، توجد العلاقات بين الميكروبات والكائنات الحية الأخرى في شكل أشكال مختلفة من التكافل والاستقلاب والعداء.

التعايش هو شكل من أشكال التعايش الذي يعيش فيه كائن حي ويتطور على حساب كائن آخر دون الإضرار به. على سبيل المثال، تعيش الإشريكية القولونية وبعض أنواع المكورات العنقودية والمكورات العقدية وغيرها من الميكروبات على السطح أو في تجاويف الإنسان والحيوان.

التبادلية هي تعايش يحصل فيه كلا الكائنين على منافع متبادلة دون التسبب في ضرر لبعضهما البعض، على سبيل المثال، تعايش البكتيريا العقيدية مع النباتات البقولية.

Metabiosis هي علاقة بين الكائنات الحية الدقيقة التي يتم فيها تهيئة الظروف المواتية لحياة الآخرين في عملية التطور المتسلسل لبعض الميكروبات.

التضاد هو علاقة بين الميكروبات يكون فيها التعايش بين الأنواع الميكروبية مستحيلا، أي. يتداخل نوع من الميكروبات مع نمو نوع آخر، مما يؤخر تطوره، أو يسبب الموت الكامل.



مقدمة ………………………………………………………………..2

1) تأثير العوامل الفيزيائية على الكائنات الحية الدقيقة ...........................3

1.1 الإشعاعات ……………………………………………………………….3

1.2 الموجات فوق الصوتية ………………………………………………………………………………………………………………………… 4

2) الإشعاع المؤين …………………………………………………….5

2.1 الاستخدام العملي للإشعاعات المؤينة ............... 7

3) الخلاصة …………………………………………………………………………………………………………………………… 8

المراجع ………………………………………………………….9

مقدمة

تعيش جميع الكائنات الحية الدقيقة الموجودة في تفاعل مستمر مع البيئة الخارجية التي تتواجد فيها، وبالتالي تتعرض لمؤثرات مختلفة. في بعض الحالات يمكنهم تعزيز تطور أفضل، وفي حالات أخرى يمكنهم قمع وظائفهم الحيوية. يجب أن نتذكر أن التقلب والتغير السريع للأجيال يسمحان للفرد بالتكيف مع الظروف المعيشية المختلفة. ولذلك، يتم إنشاء علامات جديدة بسرعة.

كونها في طور التطور في تفاعل وثيق مع البيئة، لا يمكن للكائنات الحية الدقيقة أن تتغير فقط تحت تأثيرها، بل يمكنها أيضًا تغيير البيئة وفقًا لخصائصها. لذلك، أثناء عملية التنفس، تفرز الميكروبات منتجات أيضية، والتي بدورها تغير التركيب الكيميائي للبيئة، وبالتالي يتغير تفاعل البيئة ومحتوى المواد الكيميائية المختلفة.

تنقسم جميع العوامل المؤثرة على تطور الميكروبات إلى:

· بدني

· المواد الكيميائية

· بيولوجي

أدناه سوف نلقي نظرة فاحصة على كل عامل من العوامل.

1) تأثير العوامل الفيزيائية على الكائنات الحية الدقيقة

درجة الحرارة بالنسبة لظروف درجة الحرارة، تنقسم الكائنات الحية الدقيقة إلى محبة للحرارة، محبة للنفس ومتوسطة الحجم.

· الأنواع المحبة للحرارة . منطقة النمو المثالية هي 50-60 درجة مئوية، ومنطقة تثبيط النمو العليا هي 75 درجة مئوية. يعيش محبو الحرارة في الينابيع الساخنة ويشاركون في عمليات التسخين الذاتي للسماد والحبوب والتبن.

· الأنواع النفسية (محبة للبرد) تنمو في نطاق درجة حرارة 0-10 درجة مئوية، والحد الأقصى لمنطقة تثبيط النمو هي 20-30 درجة مئوية. وتشمل هذه معظم النباتات الرمامية التي تعيش في التربة والمياه العذبة ومياه البحر. ولكن هناك بعض الأنواع، على سبيل المثال، يرسينيا، وهي متغيرات محبة للذهان من كليبسيلا، والزائفة، التي تسبب الأمراض لدى البشر.

· الأنواع المتوسطة تنمو بشكل أفضل في درجة حرارة 20-40 درجة مئوية؛ الحد الأقصى 43-45 درجة مئوية، الحد الأدنى 15-20 درجة مئوية. يمكنهم البقاء على قيد الحياة في البيئة، ولكن عادة لا تتكاثر. وتشمل هذه معظم الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض والانتهازية.

1.1 الإشعاع

ضوء الشمس له تأثير ضار على الكائنات الحية الدقيقة، باستثناء الأنواع الضوئية. الأشعة فوق البنفسجية قصيرة الموجة لها أكبر تأثير مبيد للميكروبات. تُستخدم الطاقة الإشعاعية للتطهير، وكذلك لتعقيم المواد القابلة للحرارة.

الأشعة فوق البنفسجية(في المقام الأول الطول الموجي القصير، أي بطول موجة 250-270 نانومتر) يعمل على الأحماض النووية. يعتمد تأثير مبيد الميكروبات على تمزق الروابط الهيدروجينية وتكوين ثنائيات الثيميدين في جزيء الحمض النووي، مما يؤدي إلى ظهور طفرات غير قابلة للحياة. إن استخدام الأشعة فوق البنفسجية للتعقيم محدود بسبب نفاذيته المنخفضة ونشاط امتصاصه العالي للماء والزجاج.

الأشعة السينيةو ز الإشعاعالخامس جرعات كبيرةكما يسبب موت الميكروبات. يؤدي التشعيع إلى تكوين الجذور الحرة التي تدمر الأحماض النووية والبروتينات، يليها موت الخلايا الميكروبية. يستخدم لتعقيم المستحضرات البكتريولوجية والمنتجات البلاستيكية.

إشعاع الميكروويفيستخدم لإعادة التعقيم السريع للوسائط المخزنة على المدى الطويل. يتم تحقيق تأثير التعقيم عن طريق رفع درجة الحرارة بسرعة.

1.2 الموجات فوق الصوتية.

يمكن أن تؤدي ترددات معينة من الموجات فوق الصوتية عند تعرضها بشكل مصطنع إلى إزالة بلمرة عضيات الخلايا الميكروبية، وتحت تأثير الموجات فوق الصوتية، يتم تنشيط الغازات الموجودة في الوسط السائل للسيتوبلازم وينشأ ضغط مرتفع داخل الخلية (يصل إلى 10000 ضغط جوي). وهذا يؤدي إلى تمزق غشاء الخلية وموت الخلايا. تستخدم الموجات فوق الصوتية لتعقيم المنتجات الغذائية (الحليب وعصائر الفاكهة) ومياه الشرب.

ضغط.

البكتيريا حساسة نسبيًا للتغيرات في الضغط الهيدروستاتيكي. إن زيادة الضغط إلى حد معين لا يؤثر على معدل نمو البكتيريا الأرضية العادية، ولكنه يبدأ في النهاية بالتداخل مع النمو والانقسام الطبيعي. يمكن لبعض أنواع البكتيريا أن تتحمل ضغطًا يصل إلى 3000 - 5000 ضغط جوي.

الجراثيم البكتيرية - حتى 20000 صراف آلي.

في ظروف الفراغ العميق، تجف الركيزة وتصبح الحياة مستحيلة.

الترشيح.

لإزالة الكائنات الحية الدقيقة، يتم استخدام مواد مختلفة (الزجاج المسامي الناعم، السليلوز، الكوالين)؛ أنها توفر القضاء الفعال على الكائنات الحية الدقيقة من السوائل والغازات. يستخدم الترشيح لتعقيم السوائل الحساسة للحرارة، وفصل الميكروبات ومستقلباتها (السموم الخارجية، والإنزيمات)، وكذلك لعزل الفيروسات.

2) الإشعاعات المؤينة

تيارات من الفوتونات أو الجسيمات التي يؤدي تفاعلها مع الوسط إلى تأين ذراته أو جزيئاته. هناك الفوتون (الكهرومغناطيسي) والجسيمي

نحو الضوئية I.I. تشمل الأشعة فوق البنفسجية الفراغية والأشعة السينية المميزة، بالإضافة إلى الإشعاع الناتج عن الاضمحلال الإشعاعي والتفاعلات النووية الأخرى (إشعاع الجاذبية بشكل أساسي) وعندما يتم تباطؤ الجسيمات المشحونة إلى مجال كهربائي أو مغناطيسي - الأشعة السينية bremsstrahlung، إشعاع السنكروترون.

إلى الجسيمي I.I. تشمل تدفقات الجسيمات أ وب، والأيونات والإلكترونات المتسارعة، والنيوترونات، والشظايا الانشطارية للنوى الثقيلة، وما إلى ذلك.

آليات عمل الإشعاعات المؤينة على الكائنات الحية

تؤدي عمليات تفاعل الإشعاعات المؤينة مع المادة في الكائنات الحية إلى تأثير بيولوجي محدد، مما يؤدي إلى تلف الكائن الحي. في عملية هذا العمل الضار، يمكن التمييز بين ثلاث مراحل تقريبًا:

ب. تأثير الإشعاع على الخلايا.

ج. تأثير الإشعاع على الجسم بأكمله.

الفعل الأساسي لهذا الإجراء هو إثارة وتأين الجزيئات، ونتيجة لذلك تنشأ الجذور الحرة (التأثير المباشر للإشعاع) أو يبدأ التحول الكيميائي (التحلل الإشعاعي) للمياه، ومنتجاتها (جذر OH، بيروكسيد الهيدروجين - يدخل H 2 O 2 وما إلى ذلك) في تفاعل كيميائي مع جزيئات النظام البيولوجي.

لا تسبب عمليات التأين الأولية اضطرابات كبيرة في الأنسجة الحية. من الواضح أن التأثير الضار للإشعاع يرتبط بالتفاعلات الثانوية التي يتم فيها كسر الروابط داخل الجزيئات العضوية المعقدة، على سبيل المثال مجموعات SH في البروتينات، ومجموعات الكروموفور من القواعد النيتروجينية في الحمض النووي، والروابط غير المشبعة في الدهون، وما إلى ذلك.

يرجع تأثير الإشعاع المؤين على الخلايا إلى تفاعل الجذور الحرة مع جزيئات البروتينات والأحماض النووية والدهون، عندما تتشكل البيروكسيدات العضوية نتيجة لكل هذه العمليات وتحدث تفاعلات أكسدة عابرة. نتيجة للبيروكسيد، تتراكم العديد من الجزيئات المتغيرة، ونتيجة لذلك يتم تعزيز تأثير الإشعاع الأولي بشكل كبير. كل هذا ينعكس في المقام الأول في بنية الأغشية البيولوجية، وتغيير خصائص امتصاصها وزيادة النفاذية (بما في ذلك أغشية الليزوزومات والميتوكوندريا). تؤدي التغيرات في أغشية الليزوزوم إلى إطلاق وتنشيط إنزيمات التحلل المائي DNase وRNase والكاثيبين والفوسفاتيز وعديد السكاريد المخاطي وعدد من الإنزيمات الأخرى.

يمكن للإنزيمات المحللة المنطلقة، عن طريق الانتشار البسيط، أن تصل إلى أي عضية خلية تخترقها بسهولة بسبب زيادة نفاذية الغشاء. تحت تأثير هذه الإنزيمات، يحدث مزيد من التحلل للمكونات الجزيئية للخلية، بما في ذلك الأحماض النووية والبروتينات. إن فصل الفسفرة التأكسدية نتيجة لإطلاق عدد من الإنزيمات من الميتوكوندريا يؤدي بدوره إلى تثبيط تخليق ATP، وبالتالي إلى تعطيل التخليق الحيوي للبروتين.

وبالتالي، فإن أساس الضرر الإشعاعي للخلايا هو انتهاك البنية التحتية للعضيات الخلوية والتغيرات الأيضية المرتبطة بها. بالإضافة إلى ذلك، يتسبب الإشعاع المؤين في تكوين أنسجة الجسم لمجموعة كاملة من المنتجات السامة التي تعزز تأثير الإشعاع - ما يسمى السموم المشعة. من بينها، الأكثر نشاطا هي منتجات أكسدة الدهون - البيروكسيدات، الإيبوكسيدات، الألدهيدات والكيتونات. تتشكل السموم المشعة الدهنية مباشرة بعد التشعيع، وتحفز تكوين مواد نشطة بيولوجيا أخرى - الكينونات والكولين والهستامين وتسبب زيادة تحلل البروتينات. عند إعطائها للحيوانات غير المشععة، يكون للسموم المشعة الدهنية تأثيرات تذكرنا بالإصابة الإشعاعية. الإشعاع المؤين له التأثير الأكبر على نواة الخلية، مما يثبط النشاط الانقسامي.

كلية الطب

كلية طب الأطفال

قسم علم الأحياء الدقيقة TSMA

الدرس رقم 7

تأثير العوامل الفيزيائية والكيميائية على الكائنات الحية الدقيقة

الغرض من الدرس:

دراسة تأثير العوامل الفيزيائية والكيميائية على الميكروبات. مفاهيم "العقم" و"المطهرات"؛ طرق ومعدات التعقيم.

يجب أن يعرف الطالب:

التأثير على الكائنات الحية الدقيقة ذات درجات الحرارة العالية والمنخفضة والضغط. مفهوم "التعقيم".

مفاهيم "العقم" و"المطهرات"

طرق ومعدات التعقيم.

تأثير عوامل التجفيف على الكائنات الحية الدقيقة. التجفيف بالتجميد.

عمل الضوء والموجات فوق الصوتية والطاقة المشعة والإشعاع المؤين.

تأثير العوامل الكيميائية على الميكروبات. المطهرات والمواد المطهرة.

يجب أن يكون الطالب قادرا على:

إعداد الأطباق للتعقيم في فرن جاف الحرارة والأوتوكلاف؛

تقييم نتائج مراقبة عقم الأوتوكلاف وفرن الحرارة الجافة؛

تقييم نتائج تحديد حساسية الميكروبات للمواد المضادة للميكروبات (المطهرات والمطهرات).

يجب أن يكون لدى الطالب تمثيل

حول مؤشر السمية عند استخدام المطهرات. حول نظام العقامة في صناعة الأدوية؛ حول المواد الحافظة الكيميائية للدم والمنتجات البيولوجية واللقاحات الحية.

القواعد الارشادية

العمل رقم 1. طرق وطريقة تعقيم المواد المختلفة

هدف:دراسة طرق تعقيم المواد المختلفة.

طوّر وأدخل في دفتر جدول "طرق وطرق تعقيم المواد المختلفة".

المقدم: الجدول.

طرق ونظام تعقيم المواد المختلفة

طريقة التعقيم	معدات	درجة حرارة	الوقت (دقيقة)	مادة
الغليان
التكليس
التعقيم
حرارة جافة
بسترة
Tyndalization
الترشيح
التجفيف بالتجميد
الطاقة المشعة
إشعاعات أيونية

العمل رقم 2. مراقبة فعالية التعقيم

هدف:تقييم جودة الأوتوكلاف. شرح آلية التعقيم.

نتيجة:

العمل رقم 3. تحديد حساسية الكائنات الحية الدقيقة للمطهرات

هدف:تقييم حساسية الخلايا الميكروبية للمطهرات. شرح آلية عمل المطهر في كل حالة على حدة. رسم. استخلاص النتائج.

المعطى: التجربة رقم 2 (تطعيم الإشريكية القولونية بمطهرات مضافة - اليود، أزرق الميثيلين، حمض الكربوليك، الكلورامين)؛ جدول "تصنيف المطهرات حسب آلية العمل" (انظر الإرشادات).

نتيجة:

المعلومات النظرية

تأثير العوامل الفيزيائية على الكائنات الحية الدقيقة

درجة حرارةهو العامل الأكثر أهمية المؤثر على نشاط حياة الميكروبات. تختلف درجة الحرارة اللازمة لنمو وتكاثر البكتيريا من نفس النوع بشكل كبير. هناك درجة الحرارة المثلى والحد الأدنى والحد الأقصى.

درجة الحرارة المثلىيتوافق مع القاعدة الفسيولوجية لهذا النوع من الميكروبات، حيث يحدث التكاثر بسرعة وبشكل مكثف. بالنسبة لمعظم الميكروبات المسببة للأمراض والانتهازيةدرجة الحرارة المثلى يتوافق مع 37 0 مع.

درجة الحرارة الدنيايتوافق مع درجة الحرارة التي يوجد فيها نوع معين من الميكروبات لا يظهر النشاط الحيوي.

درجة الحرارة القصوى- درجة الحرارة التي يتوقف عندها النمو والتكاثر، تنخفض جميع العمليات الأيضيةوقد يحدث الموت.

اعتمادًا على درجة الحرارة المثالية للحياة، يتم التمييز بين 3 مجموعات من الكائنات الحية الدقيقة:

1) محب للذهان، محبة للبرودة، تتكاثر عند درجات حرارة أقل من 20 درجة مئوية (يرسينيا، المتغيرات النفسية من الكليبسيلا، الزائفة التي تسبب أمراض الإنسان. تتكاثر في المنتجات الغذائية، فهي أكثر فتكا في درجات الحرارة المنخفضة)؛

2) محب للحرارة، والتي يقع التطور الأمثل لها في حدود 55 درجة مئوية (لا تتكاثر في جسم الحيوانات ذوات الدم الحار وليس لها أهمية طبية) ؛

3) محب للاعتدال، تتكاثر بنشاط عند درجات حرارة 20-40 درجة مئوية، ودرجة الحرارة المثلى لتطورها هي 37 درجة مئوية (البكتيريا المسببة للأمراض للإنسان).

الكائنات الحية الدقيقة تتحمل درجات الحرارة المنخفضة بشكل جيد. وهذا هو الأساس للحفاظ على البكتيريا على المدى الطويل في حالة تجميد. ومع ذلك، تحت درجة الحرارة الدنيا، يظهر التأثير الضار لدرجات الحرارة المنخفضة، الناجم عن تمزق غشاء الخلية بواسطة بلورات الثلج وتعليق عمليات التمثيل الغذائي.

درجات الحرارة المنخفضة توقف عمليات التعفن والتخمير. وهذا هو السبب وراء الحفاظ على الركائز (خاصة المنتجات الغذائية) بالبرد.

يستخدم التأثير المدمر لدرجة الحرارة المرتفعة (أعلى من الحد الأقصى لدرجة الحرارة لكل مجموعة) في التعقيم. تعقيم– التعقيم هو عملية قتل الكائنات الحية الدقيقة بجميع أنواعها على المنتجات أو داخلها أو إزالتها من الجسم في جميع مراحل التطور، بما في ذلك الجراثيم (الطرق والوسائل الحرارية والكيميائية). لقتل الأشكال الخضرية من البكتيريا، درجة حرارة 60 درجة مئوية لمدة 20-30 دقيقة كافية؛ تموت الجراثيم عند 170 درجة مئوية أو عند درجة حرارة 120 درجة مئوية في البخار تحت الضغط (في الأوتوكلاف).

العقامة- مجموعة من التدابير التي تهدف إلى منع احتمال دخول الكائنات الحية الدقيقة إلى الجرح والأنسجة والأعضاء وتجويف الجسم للمريض أثناء العمليات الجراحية والضمادات والفحوصات الآلية، وكذلك منع التلوث الميكروبي وغيره من التلوث عند الحصول على منتجات معقمة على الإطلاق مراحل العملية التكنولوجية.

المطهرات– مجموعة من التدابير العلاجية والوقائية التي تهدف إلى تدمير الكائنات الحية الدقيقة التي يمكن أن تسبب عملية معدية في المناطق المتضررة أو السليمة من الجلد أو الأغشية المخاطية.

التطهير– تطهير الكائنات البيئية: تدمير الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض للإنسان والحيوان باستخدام المواد الكيميائية التي لها تأثير مضاد للميكروبات.

يحدث نمو وتكاثر الميكروبات في وجود الماء، وهو ضروري للنقل السلبي والنشط للعناصر الغذائية إلى سيتوبلازم الخلية. ويؤدي انخفاض الرطوبة (التجفيف) إلى انتقال الخلية إلى مرحلة الراحة ثم الموت. الأقل مقاومة للتجفيف هي الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض - المكورات السحائية، المكورات البنية، اللولبية، بكتيريا السعال الديكي، orthomyxo-، paramyxo- وفيروسات الهربس. المتفطرة السلية، وفيروس الجدري، والسالمونيلا، والفطريات الشعاعية، والفطريات مقاومة للتجفيف. الجراثيم البكتيرية مقاومة بشكل خاص للتجفيف. تزداد مقاومة الجفاف إذا تم تجميد الميكروبات مسبقًا. للحفاظ على حيوية واستقرار خصائص الكائنات الحية الدقيقة لأغراض الإنتاج، يتم استخدام هذه الطريقة التجفيف بالتجميد- التجفيف من الحالة المتجمدة تحت فراغ عميق.

أثناء عملية التجفيد، يتم تنفيذ ما يلي: 1) التجميد الأولي للمادة عند -40 0 - -45 0 درجة مئوية في حمامات الكحول لمدة 30-40 دقيقة؛ 2) يتم التجفيف من حالة التجميد في فراغ في أجهزة التسامي لمدة 24-28 ساعة.

تتكون عملية التجفيف من مرحلتين: تسامي الجليد عند درجات حرارة أقل من 0 درجة مئوية والامتزاز - إزالة جزء من الماء الحر والمقيد عند درجات حرارة أعلى من 0 درجة مئوية.

يستخدم التجفيد للحصول على مستحضرات جافة عندما لا يحدث تمسخ البروتين ولا يتغير هيكل المادة (الأمصال المضادة، اللقاحات، الكتلة البكتيرية الجافة). في ظروف المختبر، يتم الحفاظ على الثقافات الميكروبية المجففة بالتجميد لمدة 10-20 سنة، وتبقى الثقافة نقية ولا تخضع للطفرات.

التكليسيتم إنتاجه في لهب مصباح الكحول أو موقد الغاز. تستخدم هذه الطريقة لتعقيم الحلقات البكتريولوجية وإبر التشريح والملاقط وبعض الأدوات الأخرى.

الغليانتستخدم لتعقيم المحاقن، والأدوات الجراحية الصغيرة، والشرائح، ونظارات الغطاء، وما إلى ذلك. يتم التعقيم في أجهزة التعقيم، حيث يُسكب الماء ويُغلى. للتخلص من الصلابة وزيادة درجة الغليان، أضف 1-2% بيكربونات الصوديوم إلى الماء. يتم غلي الأدوات عادة لمدة 30 دقيقة. لا توفر هذه الطريقة تعقيمًا كاملاً، حيث لا يتم قتل الجراثيم البكتيرية.

بسترة- التعقيم عند درجة حرارة 65-70 درجة مئوية لمدة ساعة واحدة لتدمير الكائنات الحية الدقيقة غير البوغية (يتم تحرير الحليب من البروسيلا، المتفطرة السلية، الشيجلا، السالمونيلا، المكورات العنقودية) يخزن في البرد

Tyndalization- التعقيم الجزئي للمواد عند درجة حرارة 56-58 درجة مئوية لمدة ساعة واحدة لمدة 5-6 أيام متتالية. يستخدم لتعقيم المواد التي تتلف بسهولة عند درجات الحرارة المرتفعة (مصل الدم، الفيتامينات وغيرها).

فعل طاقة مشعةإلى الكائنات الحية الدقيقة. ضوء الشمس، وخاصة أطيافه فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء، له تأثير ضار على الأشكال النباتية للميكروبات في غضون دقائق قليلة.

يتم استخدام الأشعة تحت الحمراء لتعقيم الأشياء، ويتم ذلك من خلال التعرض الحراري عند درجة حرارة 300 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة. تؤثر الأشعة تحت الحمراء على العمليات الجذرية الحرة، ونتيجة لذلك يتم تعطيل الروابط الكيميائية في جزيئات الخلية الميكروبية.

لتطهير الهواء في المؤسسات الطبية والصيدليات، يتم استخدام مصابيح الزئبق والكوارتز والأشعة فوق البنفسجية على نطاق واسع، والتي تعد مصدرًا للأشعة فوق البنفسجية. عند التعرض للأشعة فوق البنفسجية ذات الطول الموجي 254 نانومتر بجرعة 1.5-5 μWt/s لكل 1 سم 2 مع التعرض لمدة 30 دقيقة، تموت جميع الأشكال النباتية للبكتيريا. تنجم التأثيرات الضارة للأشعة فوق البنفسجية عن تلف الحمض النووي للخلايا الميكروبية، مما يؤدي إلى حدوث طفرات وموت.

إشعاعات أيونيةله تأثير قوي ومدمر على الجينوم الخلوي للميكروبات. لتعقيم الأدوات التي تستخدم لمرة واحدة (الإبر والمحاقن)، يتم استخدام إشعاع غاما، ومصدره النظائر المشعة 60 Co و 137 Cs بجرعة 1.5-2 MN.rad. تعمل هذه الطريقة أيضًا على تعقيم أنظمة نقل الدم ومواد الخياطة. يؤدي تأثير الموجات فوق الصوتية بترددات معينة على الكائنات الحية الدقيقة إلى إزالة بلمرة عضيات الخلية وتمسخ الجزيئات المكونة لها نتيجة للتسخين المحلي أو زيادة الضغط. يتم تعقيم الأشياء بالموجات فوق الصوتية في المؤسسات الصناعية، حيث أن مصدر الموجات فوق الصوتية هو مولدات قوية. تخضع الوسائط السائلة للتعقيم، حيث لا يتم قتل الأشكال النباتية فحسب، بل يتم أيضًا قتل الجراثيم.

التعقيم عن طريق الترشيح- إطلاق المواد الميكروبية التي لا يمكن تعريضها للتدفئة (مصل الدم، عدد من الأدوية). يتم استخدام المرشحات ذات المسام الصغيرة جدًا التي لا تسمح للميكروبات بالمرور: الخزف (مرشح تشامبرلين)، الكاولين، ألواح الأسبستوس (مرشح سيتز). يحدث الترشيح تحت ضغط متزايد، حيث يتم دفع السائل من خلال مسام المرشح إلى جهاز الاستقبال، أو يتم إنشاء فراغ من الهواء في جهاز الاستقبال ويتم امتصاص السائل فيه من خلال المرشح. يتم توصيل مضخة الضغط أو التفريغ بجهاز التصفية. يتم تعقيم الجهاز في الأوتوكلاف.