A hőmérséklet, az ozmotikus nyomás, a besugárzás, a kiszáradás és más fizikai tényezők változása a sejt citoplazmájában az anyagcsere-folyamatok jelentős megzavarását okozza, ami a sejt pusztulásához vezethet.

Hőfok. Nagy jelentősége van a baktériumok életében. Az expozíció intenzitásától és expozíciójától (időtől) függően a hőmérsékleti faktor serkentheti a növekedést, vagy fordítva, visszafordíthatatlan végzetes változásokat okozhat a mikrobasejtben. Minden mikroorganizmustípushoz létezik egy bizonyos növekedési hőmérsékleti tartomány, amelyben a következők vannak: optimális hőmérséklet, a mikrobák növekedéséhez és szaporodásához legkedvezőbb, maximum és minimum hőmérséklet, amely felett és alatt a mikroorganizmusok fejlődése leáll. Az optimális hőmérséklet általában megfelel a természetes élőhely hőmérsékleti viszonyainak.

A hőmérséklethez viszonyítva minden mikroorganizmust három csoportra osztanak, amelyeken belül a hőmérsékleti tartomány határai változnak.
A pszichrofilek (a görög psychros - hideg szóból) az evolúció során alkalmazkodtak az alacsony hőmérsékletű élethez. Fejlődésük optimális hőmérséklete 10-20°C, maximum 30°C és minimum 0°C. Ezek főként az északi tengerek, a talaj és a vasbaktériumok szaprofita mikrobái.

A mezofilek (a görög mezoszból - átlagos) 20-45 ° C tartományban fejlődnek; Az optimális hőmérséklet számukra 30-37°C. Ez a széles csoport magában foglalja az összes patogén mikrobát.

Az 55°C feletti hőmérsékleten növő termofilek (a görög termosz szóból - meleg) optimálisan 50-60°C hőmérsékleten fejlődnek. Fejlődésük minimális hőmérséklete 25°C, maximum 70-80°C. Az ebbe a csoportba tartozó mikrobák a talajban, a trágyában és a forró forrásvízben találhatók. Közöttük sok spóraforma található.
Mind a magas, mind az alacsony hőmérséklet káros hatással lehet a mikroorganizmusokra. Lényegesen érzékenyebbs mi rákok magasrahőmérsékletek. Az élettevékenységük maximumát meghaladó hőmérséklet-emelkedés a sejtben a biokémiai reakciók felgyorsulását, a sejtmembránok permeabilitásának megzavarását és a hőérzékeny enzimek károsodását okozza. Ez a létfontosságú anyagcsere-folyamatok megzavarásával jár a sejtben, a sejtfehérjék koagulációjával (denaturálásával) és halálával. A baktériumok legtöbb vegetatív formájának elpusztulása 60°C-on átlagosan 30 perc, 70°C-on 10-15 perc, 80-100°C-on pedig 1 perc múlva következik be. A bakteriális spórák sokkal ellenállóbbak a magas hőmérséklettel szemben, például a tetanusz kórokozójának spórái akár 3 óráig, a botulizmusé pedig akár 6 óráig is kibírják a forralást A spórák elpusztulása nedves hő alkalmazásakor (autokláv) kb. 20-30 perc elteltével 110-120 °C-ra, majd 45 percig szárazon (Pasteur sütő) 180 °C-on. A magas hőmérséklet hatása a sterilizálás alapja - a különféle anyagok és tárgyak desterorizációja.

A mikroorganizmusok rendkívül ellenállóak az alacsony hőmérsékletekkel szemben. 0°C alatti hőmérsékleten a felfüggesztett animáció állapotába kerülnek, amelyben a sejt minden létfontosságú folyamata gátolt és szaporodása leáll. Sok baktérium folyékony hidrogénben -253°C hőmérsékleten órákig életben marad. A Vibrio cholerae és az E. coli jégben sokáig fennmaradhat. A diftéria kórokozói 3 hónapig tolerálják a fagyasztást, a pestis kórokozói - akár 1 évig. A spórákat alkotó vírusok és baktériumok különösen ellenállóak az alacsony hőmérséklettel szemben, a kórokozó baktériumok, például a gonokokkok, a meningococcusok, a spirochete pallidum és a rickettsia kevésbé ellenállóak. Az ismételt és gyors fagyasztás és felolvasztás, amely a sejtmembránok felszakadásához és a sejttartalom elvesztéséhez vezet, káros hatással van a mikrobákra. Az alacsony hőmérsékletnek a mikroorganizmusok szaporodását és szaporodását gátló hatását élelmiszerek pincében, hűtőben és fagyasztott tartósításánál alkalmazzák.

A baktériumok vegetatív formáiban a kiszáradás vagy kiszáradás a legtöbb esetben sejthalált okoz, mivel a normál működéshez vízre van szükség. Ha a mikroorganizmusok szaporodó szubsztrátumának páratartalma 30% alatti, a legtöbbjük fejlődése leáll. A különböző mikrobák elpusztulásának időzítése a szárítás hatására nagyon változó: a Vibrio cholera akár 2 napig, a Shigella - 7 napig, a diftéria kórokozói - 30 nap, a tífusz - 70 nap, a staphylococcusok és a mycobacterium tuberculosis - 90 nap, és a tejsavbaktériumok és az élesztő - több év. A baktériumspórák nagyon ellenállnak a kiszáradásnak. Az előzetes fagyasztás utáni dehidratálási módszert széles körben alkalmazzák standard mikroorganizmus-kultúrák (baktériumok, vírusok stb.), immunszérumok és vakcinakészítmények tartósítására. Az ilyen gyógyszerek képesekhosszú ideig tárolható. Az eljárás lényege, hogy az ampullákban lévő baktériumtenyészeteket tömörített szén-dioxiddal ellátott edényekben -78°C-os hőmérsékleten gyorsan lefagyasztják, majd levegőtlen térben szárítják (vákuum, fagyasztva szárítás). A tenyészampullákat ezután lezárjuk.

A szárítás mikroorganizmusok növekedésére és szaporodására gyakorolt ​​kedvezőtlen hatását a száraz termékek előállítása és tartósítása során használják fel. Az ilyen termékek azonban, ha magas páratartalomnak vannak kitéve, gyorsan romlanak a mikrobiális aktivitás helyreállítása miatt.

A besugárzás hatása. A mikroorganizmusok élettevékenységét sugárzó energia és hangbesugárzás egyaránt befolyásolhatja.

A napfény minden mikroorganizmusra káros hatással van, a zöld és lila kénbaktériumok kivételével. A közvetlen napfény néhány órán belül elpusztítja a legtöbb baktériumot. A patogén baktériumok érzékenyebbek a fényre, mint a szaprofiták. A fény higiéniai értéke természetes fertőtlenítőszerként igen nagy. Megszabadítja a levegőt és a külső környezetet a kórokozó baktériumoktól. A legerősebb baktériumölő (baktériumpusztító) hatást a rövid hullámhosszú – ultraibolya – sugarak fejtik ki. Műtők, bakteriológiai laboratóriumok és egyéb helyiségek, valamint víz és tej sterilizálására szolgálnak. E sugarak forrásai a higany-kvarc és a baktériumölő-ibolya lámpák. Más típusú sugárzó energia - röntgen, gamma-sugárzás - csak nagy dózisban okozza a mikrobák pusztulását. Bakteriológiai készítmények és egyes élelmiszerek sterilizálására szolgálnak. Az étel ízbeli tulajdonságai nem változnak. A sugárzó energia hatására a sejt DNS elpusztul.

Hangbesugárzás: a közönséges hangsugarak gyakorlatilag nincsenek káros hatással a mikroorganizmusokra, ellentétben az ultrahangosakkal. Az ultrahangsugarak jelentős károsodást okoznak a sejtben, melynek során felszakad a külső héja és felszabadul a citoplazma. Úgy tartják, hogy a citoplazma folyékony közegében oldott gázok ultrahang hatására aktiválódnak, a sejt belsejében nagy nyomás keletkezik és mechanikusan felszakad.

Nyomás hatása (mechanikus, gáz, ozmotikus).
A baktériumok, különösen a spórákat hordozók, nagyon ellenállnak a mechanikai nyomásnak. A 24 órán át tartó 600 atm nyomás nem befolyásolja a lépfene kórokozóját, és 20 000 atm-nél 45 percig nem pusztul el teljesen. A nem spórás baktériumok érzékenyebbek a magas nyomásra: a Vibrio cholerae elviseli a 3000 atm nyomást, de mobilitása és szaporodási képessége részben csökken. A Corynebacteria diftéria, streptococcusok, neisseria, tífusz kórokozói 45 percig ellenállnak az 5000 atm nyomásnak, de érzékenyek a 6000 atm nyomásra. A vírusok és bakteriofágok 5000-6000 atm nyomáson inaktiválódnak, a bakteriális toxinok (tetanusz és diftéria) pedig 12 000-15 000 atm nyomáson gyengülnek. A nagy mechanikai nyomás hatásmechanizmusa a folyadék fizikai és kémiai változásainak eredménye: térfogatának csökkenése, viszkozitásnövekedése és a kémiai reakciók sebessége.

A tápközegben oldott gázok nyomása a gáz természetétől és a sejtben zajló anyagcsere-folyamat típusától függően hat a mikroorganizmusokra. A hidrogén 120 atm nyomáson 24 óra alatt az E. coli sejtek 10-40%-ának pusztulását okozza, a szén-dioxid 50 atm nyomáson 90 perc alatt elpusztítja a vegetatív formákat, a nitrogén pedig még 120 atm nyomáson sem rendelkezik kifejezett hatással. hatása a mikrobákra.

Az ozmotikus nyomás nagy jelentőséggel bír a mikroorganizmusok életében. Az ásványi sók különböző koncentrációival szembeni tűrőképességük alapján a baktériumokat két nagy csoportra osztják: halofilekre, amelyek magas só-, különösen nátrium-klorid-tartalmú környezetben fejlődhetnek, és nem halofil, amelyek létfontosságú aktivitása egy nátrium-klorid tartalom 0,5-2%. A legtöbb patogén mikroorganizmus számára az optimális nátrium-klorid-tartalom egy olyan táptalaj, amely 0,5% -ot tartalmaz ebből az anyagból.

A koncentrált só- és cukoroldatok mikroorganizmusokra gyakorolt ​​pusztító hatását számos termék konzerválásakor használják: hal, hús, zöldség, gyümölcs. Az oldat 15-30%-os nátrium-klorid tartalma biztosítja a vegetatív formák pusztulását és elnyomja a spórák képződését. A mikroorganizmusok érzékenysége a környezetben lévő nátrium-klorid jelenlétére eltérő: a botulizmus kórokozói 6% -os oldatban, az élesztő 14% -os oldatban megszüntetik létfontosságú tevékenységüket, és egyes halofilek szaporodhatnak 20-30% -os nátrium-oldatban. klorid.

Mechanikus rázás. A mérsékelt rázás gyakorisága (1-60 percenként) jó levegőztetést biztosít a tápközegben, és kedvező feltételeket teremt az aerobok növekedéséhez. Az éles és gyors rázás gátolja a fejlődést, hosszan tartó expozíció esetén a sejtfehérjékben változásokat, sőt a sejtek teljes pusztulását is okozza. Az inert sűrű részecskékkel (üveggyöngyök, kvarc) érintkező baktériumok erős mechanikai rázása közvetlenül károsítja a sejteket – a baktériumok elpusztulnak. Ezt a mechanikai szétesési módszert a mikrobiális biomassza elpusztítására használják, amikor különféle antigéneket nyernek belőlük.

10. sz. előadás

Szótár

NYERSANYAGOK - további feldolgozásra szánt nyersanyagok. Gyógyászati ​​alapanyagok.

labirintus – figyelemmel kíséri a legeltetett állatállományt és háziállatokat; főnév Legeltetés.

PARAFA - szorosan zárja le, dugja be.

FAD - elhervad. A virágok elhalványulnak .

törpe – a növény természetellenesen kis termetű.

MÉREG - mérgező anyag .

MOSÁS – elmosni, elmosni, főnév. Öblítés .

SOKK - a testfunkciók súlyos károsodása fizikai sérülés következtében ;

FORGÁLÁS ( mozgásba hozni) - enyhén ringasd.

GYORS ≠ LASSÚ.

A környezeti tényezők hatása a mikroorganizmusokra. Sterilizáció. Módszerek és felszerelések. Sterilizálás minőségellenőrzés. A fertőtlenítés, az aszepszis és az antiszeptikum fogalma.

A mikroorganizmusokat fizikai, kémiai és biológiai környezeti tényezők befolyásolják. Fizikai tényezők: hőmérséklet, sugárzási energia, szárítás, ultrahang, nyomás, szűrés. Kémiai tényezők: a környezet reakciója (pH), különböző természetű és koncentrációjú anyagok. Biológiai tényezők– ez a mikroorganizmusok egymáshoz és a makroorganizmushoz való viszonya, az enzimek és az antibiotikumok hatása.

A környezeti tényezők hatással lehetnek a mikroorganizmusokra jótékony hatása(növekedés serkentése) és rossz hatás: mikrobicid hatású cselekvés (pusztító) és mikrobosztatikus cselekvés (növekedésgátlás), valamint mutagén akció.

A hőmérséklet hatása a mikroorganizmusokra.

A hőmérséklet a mikroorganizmusok élettevékenységét befolyásoló fontos tényező. A mikroorganizmusok számára vannak minimális, optimális és maximális hőmérsékletek. Optimális– az a hőmérséklet, amelyen a mikrobák legintenzívebb szaporodása következik be. Minimális– hőmérséklet, amely alatt a mikroorganizmusok nem mutatnak létfontosságú tevékenységet. Maximális– az a hőmérséklet, amely felett a mikroorganizmusok elpusztulnak.

A hőmérséklet tekintetében a mikroorganizmusok 3 csoportját különböztetjük meg:

2. Mezofilek. Optimális - 30-37°С. Minimum – 15-20°C. Maximum – 43-45 °C. Melegvérű állatok testében élnek. Ezek közé tartozik a legtöbb patogén és opportunista mikroorganizmus.

3. Termofilek. Optimális - 50-60 °C. Minimum - 45°C. Maximum - 75°С. Meleg forrásokban élnek, és részt vesznek a trágya és a gabona önmelegedésének folyamataiban. A melegvérű állatok szervezetében nem képesek szaporodni, így nincs orvosi jelentőségük.

Kedvező akció optimális hőmérséklet mikroorganizmusok szaporodására használják laboratóriumi diagnosztika, oltóanyagok és egyéb gyógyszerek elkészítése céljából.

Fékhatás alacsony hőmérsékletek tárolására használják termékek és mikroorganizmus-tenyészetek hűtőszekrényben. Az alacsony hőmérséklet leállítja a rothadási és fermentációs folyamatokat. Az alacsony hőmérséklet hatásmechanizmusa a sejtben zajló anyagcsere-folyamatok gátlása és a felfüggesztett animáció állapotába való átmenet.

Káros hatása magas hőmérséklet (maximum felett) sterilizálásra használják . Gépezet hatások - a fehérje (enzimek) denaturációja, a riboszómák károsodása, az ozmotikus gát megzavarása. A pszichrofilek és a mezofilek a legérzékenyebbek a magas hőmérsékletre. különleges fenntarthatóság előadás viták baktériumok.

A sugárzó energia és az ultrahang hatása a mikroorganizmusokra.

Vannak nem ionizáló (ultraibolya és infravörös napsugarak) és ionizáló sugárzások (g-sugarak és nagy energiájú elektronok).

Az ionizáló sugárzás erős áthatoló hatással bír, és károsítja a sejtgenomot. Gépezet károsító hatás: ionizálás makromolekulák, ami mutációk kialakulásával vagy sejtpusztulással jár. Ezenkívül a mikroorganizmusok halálos dózisai magasabbak, mint az állatok és a növények esetében.

Gépezet károsító hatása uV sugarak: timin dimerek képződése egy DNS-molekulában , ami leállítja a sejtosztódást és haláluk fő oka. Az UV-sugarak károsító hatása a mikroorganizmusokra sokkal hangsúlyosabb, mint az állatokra és a növényekre.

Ultrahang(20 ezer Hz-es hanghullámok) baktériumölő hatású. Gépezet: oktatás a sejt citoplazmájában kavitációs üregek , amelyek folyékony gőzzel vannak feltöltve és akár 10 ezer atm nyomás is keletkezik bennük. Ez erősen reaktív hidroxilgyökök képződéséhez, sejtszerkezetek pusztulásához és az organellumok depolimerizációjához, a molekulák denaturálásához vezet.

Ionizáló sugárzást, UV-sugarakat és ultrahangot használnak sterilizáláshoz.

A szárítás hatása a mikroorganizmusokra.

A víz szükséges a mikroorganizmusok normális működéséhez. A környezeti páratartalom csökkenése a sejtek nyugalmi állapotba való átmenetéhez, majd halálához vezet. Gépezet a szárítás káros hatásai: a citoplazma kiszáradása és a fehérjék denaturációja.

A kórokozó mikroorganizmusok érzékenyebbek a szárításra: gonorrhoea, agyhártyagyulladás, tífusz, vérhas, szifilisz stb. kórokozói. A baktériumspórák, protozoon ciszták, köpetnyálka által védett baktériumok (tuberculosis bacillusok) ellenállóbbak.

Gyakorlatban szárítást alkalmaznak befőzéshez hús, hal, zöldség, gyümölcs, gyógynövények elkészítésekor.

Szárítás fagyott állapotból vákuum alatt – liofilizálás vagy fagyasztva szárítás. Ki van használva a termésvédelem érdekében mikroorganizmusok, amelyek ebben az állapotban évekig (10-20 évig) nem veszítik el életképességüket és nem változtatják meg tulajdonságaikat. A mikroorganizmusok felfüggesztett animáció állapotában vannak. Liofilizálást alkalmaznak a gyógyszerek gyártásábanélő mikroorganizmusokból: eubiotikumok, fágok, élő vakcinák tuberkulózis, pestis, tularemia, brucellózis, influenza, stb.

A kémiai tényezők hatása a mikroorganizmusokra.

A vegyszerek különböző módon hatnak a mikroorganizmusokra. Ez a vegyszerek természetétől, koncentrációjától és hatásidejétől függ. Ők tudnak serkentik a növekedést(energiaforrásként használják), biztosítsa mikrobicid, mikrobiosztatikus, mutagén hatás vagy közömbösek lehetnek a létfontosságú folyamatok iránt

Például: a 0,5-2%-os glükózoldat tápanyagforrás a mikrobák számára, a 20-40%-os pedig gátló hatású.

A mikroorganizmusok számára ez szükséges a környezet optimális pH-értéke. A legtöbb szimbionta és emberi betegségek kórokozója esetén semleges, enyhén lúgos vagy enyhén savas környezet. A pH növekedésével gyakran a savas oldalra tolódik el, és a mikroorganizmusok szaporodása leáll. És akkor jön a halál. Gépezet: enzimek denaturációja hidroxil-ionok által, a sejtmembrán ozmotikus gátjának felbomlása.

Vegyszerek, amelyek antimikrobiális hatás, fertőtlenítésre, sterilizálásra és tartósításra használják.

A biológiai tényezők hatása a mikroorganizmusokra.

A biológiai tényezők a mikrobák egymásra gyakorolt ​​hatásának különböző formái, valamint az immunfaktorok (lizozim, antitestek, inhibitorok, fagocitózis) hatása a mikroorganizmusokra a makroorganizmusban való tartózkodásuk során. Különféle élőlények együttélése szimbiózis. A következőket különböztetik meg: formák szimbiózis.

Kölcsönösség– az együttélés olyan formája, ahol mindkét fél kölcsönös előnyökben részesül (például gócbaktériumok és hüvelyesek).

Ellentét- olyan kapcsolati forma, amikor az egyik szervezet anyagcseretermékeivel (savak, antibiotikumok, bakteriocinok) a környezeti feltételekhez való jobb alkalmazkodóképessége miatt, közvetlen pusztítással (például a normál bélmikroflóra és a kórokozók) károsítja a másik szervezetet. bélfertőzések).

Metabiózis– az együttélés olyan formája, amikor az egyik szervezet folytatja a másik által kiváltott folyamatot (felhasználja salakanyagait), és megszabadítja a környezetet ezektől a termékektől. Ezért megteremtődnek a feltételek a további fejlődéshez (nitrifikáló és ammonifikáló baktériumok).

A szatellitizmus– az egyik élettárs serkenti a másik növekedését (például az élesztő és a sarcina olyan anyagokat termel, amelyek elősegítik más, tápanyagigényesebb baktériumok növekedését).

Kommenzalizmus– az egyik szervezet a másik rovására él (hasznok), anélkül, hogy kárt okozna neki (például E. coli és az emberi szervezet).

Ragadozás– antagonisztikus kapcsolatok az organizmusok között, amikor az egyik megfogja, felszívja és megemészti a másikat (például a bélamőba bélbaktériumokkal táplálkozik).

Sterilizáció.

Sterilizáció egy tárgyban lévő mikrobák összes életképes formájának teljes elpusztításának folyamata, beleértve a spórákat is.

A sterilizációs módszereknek 3 csoportja van: fizikai, kémiai és fizikai-kémiai. Fizikai módszerek: sterilizálás magas hőmérsékleten, UV besugárzás, ionizáló besugárzás, ultrahang, steril szűrőkön keresztüli szűrés. Kémiai módszerek– vegyszerek használata, valamint gázsterilizálás. Fiziko-kémiai módszerek– fizikai és kémiai módszerek együttes alkalmazása. Például magas hőmérséklet és antiszeptikumok.

Magas hőmérsékletű sterilizálás .

Ez a módszer a következőket tartalmazza: 1) száraz hő sterilizálás; 2) nyomás alatti gőzsterilizálás; 3) áramló gőz sterilizálás; 4) tindizálás és pasztőrözés; 5) kalcinálás; 6) forró.

Száraz hő sterilizálás.

A módszer alapja 45 percig 165-170°C-ra melegített levegő baktériumölő hatásáról.

Felszereltsége: száraz meleg sütő (Pasteur sütő). A Pasteur sütő egy dupla falú fémszekrény, kívülről hővezető anyaggal (azbeszttel) bélelt. A felmelegített levegő a falak közötti térben kering, és speciális nyílásokon keresztül távozik. Munka közben szigorúan ellenőrizni kell a szükséges hőmérsékletet és a sterilizálási időt. Ha a hőmérséklet magasabb, akkor a pamut dugók és a papír, amelybe az edényeket csomagolják, elszenesedik, alacsonyabb hőmérsékleten pedig hosszabb sterilizálásra van szükség. A sterilizálás befejezése után a szekrény kinyitása csak lehűlés után történik, ellenkező esetben az üvegedények megrepedhetnek a hirtelen hőmérséklet-változás miatt.

a) üveg, fém, porcelán tárgyak, edények, papírba csomagolva és pamut-gézdugóval lezárva a sterilitás megőrzése érdekében (165-170°C, 45 perc);

b) hőálló porított gyógyszerek - talkum, fehér agyag, cink-oxid (180-200°C, 30-60 perc);

c) ásványi és növényi olajok, zsírok, lanolin, vazelin, viasz (180-200°C, 20-40 perc).

Gőzsterilizálás nyomás alatt.

A leghatékonyabb és legszélesebb körben alkalmazott módszer a mikrobiológiai és klinikai gyakorlatban.

A módszer alapja nyomás alatti gőz hidrolizáló hatásáról a mikrobasejt fehérjére. A magas hőmérséklet és a gőz együttes hatása biztosítja ennek a sterilizálásnak a nagy hatékonyságát, amely elpusztítja a legmaradandóbb spórabaktériumokat.

Berendezés – autokláv. Az autokláv 2 egymásba helyezett fémhengerből áll, csavarokkal becsavart, hermetikusan záródó fedéllel. A külső kazán víz-gőz kamra, a belső kazán sterilizáló kamra. Van nyomásmérő, gőzkioldó szelep, biztonsági szelep és vízmérő üveg. A sterilizáló kamra tetején van egy lyuk, amelyen keresztül a gőz kiáramlik a víz-gőz kamrából. A nyomásmérő a sterilizáló kamrában uralkodó nyomás meghatározására szolgál. A nyomás és a hőmérséklet között bizonyos összefüggés van: 0,5 atm - 112°C, 1-01,1 atm - 119-121°C, 2 atm - 134°C. Biztonsági szelep – a túlnyomás elleni védelemre. Amikor a nyomás a beállított érték fölé emelkedik, a szelep kinyílik, és kiengedi a felesleges gőzt. Működési eljárás. Vizet öntenek az autoklávba, amelynek szintjét vízmérő üveggel figyelik. Az anyagot a sterilizáló kamrába helyezzük és a fedelet szorosan rácsavarjuk. A gőzszelep nyitva van. Kapcsolja be a fűtést. A víz felforrása után a csapot csak akkor zárják el, ha az összes levegőt kiszorították (a gőz folyamatos erős, száraz áramlásban folyik). Ha a csapot korábban elzárják, a nyomásmérő értékei nem felelnek meg a kívánt hőmérsékletnek. A csap elzárása után fokozatosan növekszik a nyomás a kazánban. A sterilizálás kezdete az a pillanat, amikor a nyomásmérő tűje a beállított nyomást mutatja. A sterilizálási időszak lejárta után állítsa le a fűtést és hűtse le az autoklávot, amíg a nyomásmérő tűje vissza nem tér 0-ra. Ha korábban engedi ki a gőzt, a folyadék a gyors nyomásváltozás miatt felforrhat, és kinyomhatja a dugókat (a sterilitás romlik). Amikor a nyomásmérő tűje visszaáll 0-ra, óvatosan nyissa ki a gőzkioldó szelepet, engedje ki a gőzt, majd távolítsa el a sterilizálandó tárgyakat. Ha a gőz nem szabadul fel, miután a tű visszaállt 0-ra, víz lecsapódhat, és megnedvesítheti a dugókat és a sterilizálandó anyagot (a sterilitás romlik).

Anyag és sterilizálási mód:

a) üveg, fém, porcelán edények, lenvászon, gumi és parafa dugók, gumiból, cellulózból, fából készült termékek, kötszerek (vatta, géz) (119 - 121 °C, 20-40 perc));

b) fiziológiás oldat, injekciós oldatok, szemcseppek, desztillált víz, egyszerű táptalajok - MPB, MPA (119-121°C, 20-40 perc);

c) ásványi és növényi olajok hermetikusan lezárt edényekben (119-121°C, 120 perc);

Sterilizálás áramló gőzzel.

A módszer alapja a gőz (100°C) baktériumölő hatásáról csak a vegetatív sejtek ellen.

Felszerelés– lecsavarható fedelű autokláv ill Koch készülék.

Koch készülék - Ez egy dupla fenekű fémhenger, amelynek a tér 2/3-a vízzel van feltöltve. A fedél lyukakkal rendelkezik a hőmérő és a gőz távozásához. A külső fal rossz hővezető anyaggal van bélelve (linóleum, azbeszt). A sterilizálás kezdete a víz felforrása és a gőz sterilizáló kamrába való belépése közötti idő.

Anyag és sterilizálási mód. Ez a módszer sterilizálja az anyagot amely nem bírja a 100°C feletti hőmérsékletet: táptalajok vitaminokkal, szénhidrátokkal (Hiss, Endo, Ploskirev, Levin media), zselatinnal, tejjel.

100 ° C-on a spórák nem pusztulnak el, ezért a sterilizálást többször is elvégezzük - frakcionált sterilizálás - 20-30 perc naponta 3 napig.

A sterilizálások közötti időszakban az anyagot szobahőmérsékleten tartják, hogy a spórák vegetatív formába csírázzanak. Elpusztulnak 100 °C-os hevítés hatására.

Tyndallizálás és pasztőrözés.

Tindalizálás - frakcionált sterilizálási módszer 100°C alatti hőmérsékleten. Tárgyak sterilizálására szolgál, amely nem bírja a 100°C-ot: szérum, ascitic folyadék, vitaminok . A tindalizálást 56 °C-os vízfürdőben, 1 órán át, 5-6 napig végezzük.

Pasztőrözés - részleges sterilizálás (a spórák nem pusztulnak el), amelyet viszonylag alacsony hőmérsékleten végeznek egyszer. A pasztőrözést 70-80°C-on 5-10 percig vagy 50-60°C-on 15-30 percig végezzük. A pasztőrözést olyan tárgyaknál alkalmazzák, amelyek magas hőmérsékleten veszítenek minőségükből. A pasztőrözés pl. használat Mert egyes élelmiszerek: tej, bor, sör . Ez nem rontja kereskedelmi értéküket, de a spórák életképesek maradnak, ezért ezeket a termékeket hűtve kell tárolni.

A környezeti tényezők folyamatosan befolyásolják a mikroorganizmusok élettevékenységét. Kedvező körülmények között a mikrobák gyors növekedése és szaporodása figyelhető meg. Az élet szempontjából kedvezőtlen körülmények között a fejlődés lelassul, majd bekövetkezhet a haláluk. A mikroorganizmusokat befolyásoló környezeti tényezőket fizikai, kémiai és biológiai tényezőkre osztják.

Fizikai tényezők. A mikroorganizmusok élettevékenységét befolyásoló fizikai környezeti tényezők közé tartozik a hőmérséklet, páratartalom, fény stb.

A hőmérséklet hatása. A mikroorganizmusok elviselik a jelentős hőmérséklet-ingadozásokat. A mikrobiális sejt normális működéséhez bizonyos hőmérséklet szükséges. Három hőmérsékleti pont van: optimális, minimum és maximum, ahol élettevékenységük változó intenzitásban nyilvánulhat meg. Az optimális hőmérséklet az, amelyen a mikroorganizmusok a legintenzívebben növekednek és fejlődnek. A minimális hőmérséklet az a legalacsonyabb, amelyen még lehetséges a mikrobiális növekedés. Ez alatt a hőmérséklet alatt a mikroorganizmusok csökkentik biokémiai aktivitásukat, de nem pusztulnak el, hanem anabiotikus állapotba kerülnek, pl. rejtett életállapot, amely számos hidegvérű állat (békák, kígyók, gyíkok) téli toporzékolására emlékeztet. A maximum az a legmagasabb hőmérséklet, amelyen még lehetséges a mikrobák növekedése és fejlődése. A maximális hőmérsékleti pont felett a mikroba elpusztul.

Attól függően, hogy a mikroorganizmusok milyen hőmérséklethez alkalmazkodtak a hosszú evolúció során, pszichrofilekre, mezofilekre és termofilekre oszthatók.

A pszichrofilek (hidegkedvelő) képesek alacsony hőmérsékleten fejlődni. Az optimális hőmérséklet számukra 15-20 °C, minimum 0-10, maximum 30-35 °C. Ebbe a csoportba tartozik a kókusz mikroflóra néhány képviselője, a penészgombák, a vasbaktériumok stb., amelyek hűtőszekrényben tárolva az élelmiszerek megromlását okozzák.

A mezofilek olyan mikroorganizmusok csoportja, amelyek átlagos hőmérsékleten fejlődnek. Az optimális hőmérséklet számukra 30-37 °C, minimum 10, maximum 43-50 °C. Ebbe a csoportba sok penész, élesztő, rothadó és minden kórokozó mikroorganizmus tartozik.

A termofilek (hőkedvelő) mikrobák, amelyek viszonylag magas hőmérsékleten fejlődnek. Az optimális hőmérséklet számukra 50-60 °C, minimum 35, maximum 75-85 °C. A termofilek a fő okozói a húskonzervek, hús- és zöldségfélék megromlásának, részt vesznek a szilázs, nedves gabona, széna, gyapot, liszt stb. önmelegítésében. Egyes termofil mikrobák (spórarudak) létfontosságúak a feletti hőmérsékleten is. 85 °C.

A mikroorganizmusok nagyon ellenállnak a lehűlésnek és fagyásnak. Bizonyos típusú baktériumok és penészgombák ellenállnak a folyékony levegő (-190 °C) és a folyékony hidrogén (-253 °C) hőmérsékletének. A vírusok nagyon ellenállnak az alacsony hőmérsékletnek. Alacsony hőmérsékleten még mindig számos változás következik be, amelyek a mikroba elpusztulásához vezethetnek. A fagyasztás során a mikrobák pusztulásának sebessége függ a mikroba típusától, a fagyasztási hőmérséklettől, a fagyasztás és felolvasztás gyakoriságától, a fagyasztott termék tárolásának típusától és időtartamától stb.

A mikrobiális sejt pusztulását okozó magas hőmérsékletet halálosnak nevezzük. A magas hőmérséklet romboló hatását a plazma kolloid állapotának károsodása, a fehérje denaturálódása, majd koagulációja, valamint az enzimrendszerek megzavarása okozza. A legtöbb nem spórás mikroba nedves környezetben 60-70 °C-on 15-30 perc alatt, 85 °C-on 3-5 perc alatt, 100 °C-on pedig azonnal elpusztul. A Bacillus spórái nagyon ellenállnak a magas hőmérsékletnek. Egyes mikroorganizmusok spórái néhány perctől több óráig is kibírják a forralást.

A páratartalom hatása. A baktériumok életéhez szükséges minimális páratartalom 30%, penészgombák esetében 15%. A különböző típusú mikroorganizmusok nem egyformán érzékenyek a szárításra, ami vízveszteséget okoz, ami sejthalálhoz vezet. A nem spóraképző mikrobák a legérzékenyebbek a kiszáradásra. A spórák nagyon ellenállnak a kiszáradásnak, több évig szárított állapotban maradnak. A szárítást a romlandó termékek tartósításának egyik módszereként használják. A húsiparban a szárítási módszert széles körben alkalmazzák hús, kolbász, hús- és csontliszt stb. tartósítására.

A fagyasztva szárítás (alacsony hőmérsékleten és vákuumban történő szárítás) elősegíti a mikroorganizmusok hosszú távú megőrzését. Ezt a módszert az iparban alkalmazzák száraz vakcinák (élő) előállítására, hús- és endokrin alapanyagok befőzésére, szervkészítmények és fermentált tejtermékek indítókultúráinak készítésére.

A fény hatása. A közvetlen napfény, különösen az ultraibolya sugárzás baktériumölő hatású. A vegetatív formák mikrobasejtje napfény hatására néhány perc múlva elpusztul. A szórt fénynek nincs ilyen pusztító hatása a mikrobákra, de hosszan tartó expozíció esetén fokozatosan gátolja növekedésüket és fejlődésüket.

Az ultraibolya besugárzást húsipari vállalkozásokban használják a levegő, a berendezések felületeinek és különféle tárgyak baktericid lámpákkal történő fertőtlenítésére.

A sugárzás hatása. A mikroorganizmusok jobban ellenállnak a röntgen- és gamma-sugárzás hatásainak; a halálos dózis számukra száz- és ezerszer nagyobb, mint az állatoké. A röntgen- és gamma-sugárzás kis dózisban és rövid expozícióval serkenti a mikrobák növekedését és szaporodását. A nagy dózisú röntgensugarak inaktiválják az enzimeket, lassítják a növekedést és megakadályozzák a mikrobák elszaporodását.

Az ultrahang hullámok hatása. Az ultrahanghullámok jelentős mechanikai energiával rendelkeznek, amely inaktiválhatja az enzimeket, toxinokat és elpusztíthatja a mikrobiális sejteket. A baktériumokra és vírusokra gyakorolt ​​halálos hatás akkor kezd megnyilvánulni, amikor a környezetet körülbelül 100 ezer Hz-es rezgési frekvenciával hangosítják. Az ultrahang felhasználható termékek sterilizálására és pasztőrözésére, berendezések, tartályok és szennyvíz tisztítására és fertőtlenítésére.

A nyomás hatása. A mikroorganizmusok ellenállnak a nagy nyomásnak. Mikrobákat találtak mélytengerek és óceánok fenekén, ahol a nyomás eléri a 90 MPa-t (900 kgf/cm2), egyes élesztők és penészgombák 300 MPa (3000 kgf/cm2) nyomást is elbírnak.

Kémiai tényezők. A mikrobiális sejt a környezetben lévő legkisebb mennyiségű vegyi anyagra reagál. Tehát, ha egy pepton oldattal (a mikrobák számára tápláló anyag) töltött kapillárist egy mozgó baktériumokat tartalmazó vízcseppbe engednek, akkor egy idő után mikroorganizmusok felhalmozódását észlelheti a kapilláris nyílásánál. Ez az úgynevezett pozitív kemotaxis – a baktériumok az őket vonzó anyag felé mozognak. Ha a kapilláris lúggal vagy savval van feltöltve, akkor a baktériumok eltávolodnak a számukra mérgező anyagtól, bediffundálva a vízbe, pl. negatív kemotaxis figyelhető meg.

A vegyszerek mikroorganizmusokra gyakorolt ​​hatása nem jelentkezik ugyanolyan mértékben. Általános szabály, hogy az alacsony koncentrációk nem csak nem okozzák a mikrobák pusztulását, de még növekedésüket és fejlődésüket is serkentik.

A vegyi anyagok nagy koncentrációja bakteriosztatikusan vagy baktericidan hatnak a mikroorganizmusokra, és halálukat okozzák. A mikroorganizmusok pusztulását okozó vegyszereket fertőtlenítőszereknek nevezzük. A vegyszerek hatékonysága az anyag kémiai természetétől, koncentrációjától, hőmérsékletétől, környezeti reakciójától, a mikroorganizmus típusától stb. függ. A mikrobák elpusztítására használt anyagoknak oldott állapotban kell lenniük. Minél könnyebben adszorbeál egy anyagot egy mikrobasejt, annál erősebb a hatása. A kémiai anyagok a mikrobasejtre gyakorolt ​​hatásuktól függően a következő csoportokba sorolhatók:

olyan anyagok, amelyek csak a sejtfalat károsítják, és nem változtatják meg a mikroba belső szerkezetét (szappanok, zsírsavak);

olyan anyagok, amelyek károsítják a membránt és a sejtfehérjéket (fenol, krezol és származékaik);

olyan anyagok, amelyek a fehérjék denaturálódását okozzák (formaldehid - 40% -os formaldehid oldat);

olyan anyagok, amelyek az enzimek inaktiválását okozzák (nehézfémek sói - higany-, réz-, ezüstsók stb.).

A vegyszerekre a legérzékenyebbek a spórát nem képző mikrobák, vegetatív formák. A spóraformák meglehetősen ellenállnak a különféle vegyszereknek. Megsemmisítésükhöz nagy koncentrációjú vegyszerek forró oldatait kell készíteni. Így az anthrax bacillus spórái 5%-os fenolos oldatban mindössze 14 nap alatt elpusztulnak, míg a kórokozó vegetatív formái ilyen koncentrációtól néhány másodperc alatt elpusztulnak.

A baktériumok elpusztítására szolgáló fertőtlenítőszerek kiválasztásakor figyelembe kell venni a mikroorganizmus típusát. Például a vírusok nagyon érzékenyek a lúgokra, a lépfene kórokozója a klórra és a formaldehidre, a tuberkulózis kórokozói pedig ellenállóak a savakkal és lúgokkal szemben.

A környezet reakciója (a pH a hidrogénionok koncentrációjának mutatója) befolyásolja a mikroorganizmusok növekedését és fejlődését. A különféle mikrobák létfontosságú tevékenysége csak bizonyos pH-érték mellett lehetséges. A legtöbb mikroorganizmus enyhén lúgos környezetben fejlődik ki (pH 7,2-7,6), az élesztőgombák és a penészgombák jobban szaporodnak 3-6 pH-értéken. A környezet reakciójának megváltoztatásával szabályozható a mikrobák fejlődésének intenzitása és biokémiai aktivitása. Amikor a pH 5-re csökken, a rothadó baktériumok nem fejlődnek ki, míg ilyen reakció esetén az élesztő enzimaktivitása a legaktívabb.

Biológiai tényezők. Az életfolyamat során a mikroorganizmusok különféle kapcsolatban állnak egymással és más szervezetekkel. Ezek a kapcsolatok a hosszú evolúció folyamatában az élőlények szimbiózisának (együttlétének) általános biológiai törvényének megfelelően alakultak ki. A természetben a mikrobák és más organizmusok közötti kapcsolatok a szimbiózis, metabiózis és antagonizmus különféle formáiban léteznek.

A kommenzalizmus a szimbiózis egyik formája, amelyben az egyik szervezet egy másik rovására él és fejlődik anélkül, hogy károsítaná azt. Például az E. coli, bizonyos típusú staphylococcusok, streptococcusok és más mikrobák az emberek és állatok felszínén vagy üregeiben élnek.

A mutualizmus olyan együttélés, amelyben mindkét organizmus kölcsönös előnyökhöz jut anélkül, hogy kárt okoznának egymásnak, például csomóbaktériumok együttélése hüvelyesekkel.

A metabiózis a mikroorganizmusok közötti kapcsolat, amelyben egyes mikrobák egymás utáni fejlődése során kedvező feltételek jönnek létre mások életéhez.

Az antagonizmus a mikrobák közötti kapcsolat, amelyben a mikrobafajok együttélése lehetetlen, i.e. az egyik típusú mikroba megzavarja egy másik növekedését, késlelteti annak fejlődését, vagy teljes halált okoz.



Bevezetés………………………………………………………………………………..2

1) Fizikai tényezők hatása a mikroorganizmusokra…………………..………3

1.1 Sugárzás…………………………………………………………………………………3

1.2 Ultrahang………………………………………………………………4

2) Ionizáló sugárzás…………………………………………………………….5

2.1 Az ionizáló sugárzás gyakorlati alkalmazása…………7

3) Következtetés……………………………………………………………………………8

Hivatkozások…………………………………………………..…………….9

Bevezetés

Minden létező mikroorganizmus folyamatos kölcsönhatásban él azzal a külső környezettel, amelyben található, ezért különféle hatásoknak van kitéve. Egyes esetekben elősegíthetik a jobb fejlődést, máskor pedig elnyomhatják életfunkcióikat. Nem szabad megfeledkezni arról, hogy a változatosság és a gyors generációváltás lehetővé teszi a különböző életkörülményekhez való alkalmazkodást. Ezért az új jelek gyorsan kialakulnak.

A környezettel szoros kölcsönhatásban a fejlődés folyamatában lévő mikroorganizmusok nem csak annak hatására változhatnak, hanem sajátosságaiknak megfelelően megváltoztathatják a környezetet. Tehát a légzés folyamata során a mikrobák anyagcseretermékeket bocsátanak ki, amelyek viszont megváltoztatják a környezet kémiai összetételét, így megváltozik a környezet reakciója és a különféle vegyszerek tartalma.

A mikrobák fejlődését befolyásoló összes tényező a következőkre oszlik:

· Fizikai

· Vegyi

· Biológiai

Az alábbiakban közelebbről megvizsgáljuk az egyes tényezőket.

1) A fizikai tényezők hatása a mikroorganizmusokra

A hőmérséklet függvényében a mikroorganizmusok termofil, pszichofil és mezofil csoportokra oszthatók.

· Termofil fajok . Az optimális növekedési zóna 50-60°C, a felső növekedésgátlási zóna 75°C. A termofilek meleg forrásokban élnek, és részt vesznek a trágya, a gabona és a széna önmelegedésének folyamatában.

· Pszikrofil fajok (hidegkedvelő) 0-10°C hőmérsékleti tartományban nőnek, a maximális növekedésgátlási zóna 20-30°C. Ezek közé tartozik a legtöbb szaprofita, amely talajban, édesvízben és tengervízben él. De vannak olyan fajok, mint például a Yersinia, a Klebsiella pszichrofil változatai, a pszeudomonádok, amelyek emberekben betegségeket okoznak.

· Mezofil fajok legjobban 20-40°C-on fejlődik; maximum 43-45°C, minimum 15-20°C. A környezetben túlélnek, de általában nem szaporodnak. Ezek közé tartozik a legtöbb patogén és opportunista mikroorganizmus.

1.1 Sugárzás

A napfény káros hatással van a mikroorganizmusokra, a fototróf fajok kivételével. A rövidhullámú UV-sugárzásnak van a legnagyobb mikrobaölő hatása. A sugárenergiát fertőtlenítésre, valamint hőlabilis anyagok sterilizálására használják.

Ultraibolya sugarak(elsősorban rövid hullámhosszúak, azaz 250-270 nm hullámhosszúak) a nukleinsavakra hatnak. A mikrobicid hatás a hidrogénkötések felszakadásán és a DNS-molekulában timidin dimerek képződésén alapul, ami életképtelen mutánsok megjelenéséhez vezet. Az ultraibolya sugárzás sterilizálásra való felhasználását korlátozza alacsony permeabilitása, valamint a víz és az üveg nagy abszorpciós aktivitása.

röntgenÉs g-sugárzás V nagy adagok mikrobák pusztulását is okozza. A besugárzás szabad gyökök képződését okozza, amelyek elpusztítják a nukleinsavakat és a fehérjéket, majd a mikrobasejtek elpusztulnak. Bakteriológiai készítmények és műanyag termékek sterilizálására használják.

Mikrohullámú sugárzás hosszú ideig tárolt adathordozók gyors újrasterilizálására használják. A sterilizáló hatást a hőmérséklet gyors emelésével érik el.

1.2 Ultrahang.

Az ultrahang bizonyos frekvenciái mesterséges expozíció esetén a mikrobiális sejtek organellumainak depolimerizációját idézhetik elő, az ultrahang hatására a citoplazma folyékony közegében lévő gázok aktiválódnak, és a sejt belsejében magas nyomás keletkezik (akár 10 000 atm). Ez a sejtmembrán felszakadásához és sejthalálhoz vezet. Az ultrahangot élelmiszerek (tej, gyümölcslevek) és ivóvíz sterilizálására használják.

Nyomás.

A baktériumok viszonylag kevéssé érzékenyek a hidrosztatikus nyomás változásaira. A nyomás egy bizonyos határig történő növelése nem befolyásolja a közönséges szárazföldi baktériumok növekedési ütemét, de végül megzavarja a normális növekedést és osztódást. Egyes baktériumtípusok akár 3000-5000 atm nyomásnak is ellenállnak, és

baktériumspórák - akár 20 000 atm.

Mélyvákuum esetén az aljzat kiszárad, és az élet lehetetlen.

Szűrés.

A mikroorganizmusok eltávolítására különféle anyagokat használnak (finomporózus üveg, cellulóz, koalin); hatékonyan távolítják el a mikroorganizmusokat a folyadékokból és gázokból. A szűrést hőmérséklet-érzékeny folyadékok sterilizálására, mikrobák és metabolitjaik (exotoxinok, enzimek) elkülönítésére, valamint vírusok izolálására használják.

2) Ionizáló sugárzás

Fotonok vagy részecskék áramlatai, amelyek kölcsönhatása a közeggel az atomok vagy molekulák ionizációjához vezet. Van foton (elektromágneses) és korpuszkuláris

A fotonikus I.I. felé ide tartozik a vákuum UV és a karakterisztikus röntgensugarak, valamint a radioaktív bomlásból és egyéb nukleáris reakciókból (főleg g-sugárzás), valamint a töltött részecskék elektromos vagy mágneses térré lassításából származó sugárzás - bremsstrahlung röntgen, szinkrotron sugárzás.

A korpuszkuláris I.I. ide tartoznak az a- és b-részecskék fluxusai, a gyorsított ionok és elektronok, a neutronok, a nehéz atommagok hasadási töredékei stb.

Az ionizáló sugárzás hatásmechanizmusai élő szervezetekre

Az ionizáló sugárzás anyaggal való kölcsönhatása élő szervezetekben sajátos biológiai hatáshoz vezet, ami a szervezet károsodását eredményezi. Ennek a káros hatásnak a folyamatában nagyjából három szakaszt lehet megkülönböztetni:

b. a sugárzás hatása a sejtekre;

c. a sugárzás hatása az egész szervezetre.

Ennek a hatásnak az elsődleges mozzanata a molekulák gerjesztése és ionizálása, melynek eredményeként szabad gyökök keletkeznek (sugárzás közvetlen hatása), vagy megindul a víz kémiai átalakulása (radiolízis), amelynek termékei (OH-gyök, hidrogén-peroxid) H 2 O 2 stb.) kémiai reakcióba lépnek egy biológiai rendszer molekuláival.

Az elsődleges ionizációs folyamatok nem okoznak jelentősebb zavarokat az élő szövetekben. A sugárzás káros hatása nyilvánvalóan olyan másodlagos reakciókhoz kapcsolódik, amelyek során az összetett szerves molekulákon belüli kötések felbomlanak, például SH-csoportok a fehérjékben, nitrogénbázisok kromoforcsoportjai a DNS-ben, telítetlen kötések lipidekben stb.

Az ionizáló sugárzás sejtekre gyakorolt ​​hatása a szabad gyökök fehérje-, nukleinsav- és lipidmolekuláival való kölcsönhatásából adódik, amikor mindezen folyamatok eredményeként szerves peroxidok képződnek, és átmeneti oxidációs reakciók lépnek fel. A peroxidáció következtében sok megváltozott molekula halmozódik fel, aminek következtében a kezdeti sugárzási hatás nagymértékben megnövekszik. Mindez elsősorban a biológiai membránok szerkezetében tükröződik, szorpciós tulajdonságaik megváltoznak, permeabilitásuk nő (beleértve a lizoszómák és a mitokondriumok membránjait is). A lizoszóma membránokban bekövetkező változások DNáz, RNáz, katepsinek, foszfatáz, mukopoliszacharid hidrolízis enzimek és számos más enzim felszabadulásához és aktiválásához vezetnek.

A felszabaduló hidrolitikus enzimek egyszerű diffúzióval bármely sejtszervszert elérhetnek, amelybe a fokozott membránpermeabilitás miatt könnyen behatolnak. Ezen enzimek hatására a sejt makromolekuláris komponenseinek további bomlása megy végbe, beleértve a nukleinsavakat és a fehérjéket is. Az oxidatív foszforiláció szétkapcsolása számos enzim mitokondriumból való felszabadulásának eredményeként az ATP szintézis gátlásához, és ezáltal a fehérje bioszintézisének megzavarásához vezet.

Így a sejtek sugárzási károsodásának alapja a sejtszervecskék ultrastruktúráinak megsértése és a kapcsolódó anyagcsere-változások. Emellett az ionizáló sugárzás hatására a szervezet szöveteiben a sugárhatást fokozó toxikus termékek egész komplexe - az ún. radiotoxinok. Ezek közül a legaktívabbak a lipidoxidációs termékek - peroxidok, epoxidok, aldehidek és ketonok. A közvetlenül a besugárzás után keletkező lipid radiotoxinok serkentik más biológiailag aktív anyagok – kinonok, kolin, hisztamin – képződését, és fokozzák a fehérjék lebomlását. Ha nem besugárzott állatoknak adják be, a lipid radiotoxinok sugárkárosodásra emlékeztető hatást fejtenek ki. Az ionizáló sugárzás a sejtmagra van a legnagyobb hatással, gátolja a mitotikus aktivitást.

Orvosi Kar

Gyermekgyógyászati ​​Kar

MIKROBIOLÓGIAI TANSZÉK TSMA

7. lecke

A FIZIKAI ÉS KÉMIAI TÉNYEZŐK HATÁSA A MIKROORGANIZMUSOKRA

Az óra célja:

tanulmányozza a fizikai és kémiai tényezők hatását a mikrobákra; az „aszepszis” és „fertőtlenítőszerek” fogalma; sterilizációs módszerek és berendezések.

A TANULÓNAK TUDNI KELL:

Hatása a magas és alacsony hőmérsékletű és nyomású mikroorganizmusokra. A "sterilizálás" fogalma.

Az „aszepszis” és „fertőtlenítő szerek” fogalma

Sterilizálási módszerek, berendezések.

A szárítási faktorok hatása a mikroorganizmusokra. Fagyasztva szárítás.

Fény, ultrahang, sugárzó energia, ionizáló sugárzás hatása.

A kémiai tényezők hatása a mikrobákra. Fertőtlenítő és antiszeptikus szerek.

A TANULÓNAK LEGYEN képes:

előkészítse az edényeket a sterilizáláshoz száraz meleg sütőben és autoklávban;

értékelje az autokláv és a száraz melegítésű sütő sterilitásának ellenőrzésének eredményeit;

értékelje a mikrobák antimikrobiális anyagokra (fertőtlenítőszerek, antiszeptikumok) szembeni érzékenységének meghatározásának eredményeit.

A DIÁKNAK KÉPVISELÉST KELL RENDELNI

a toxicitási indexről antiszeptikumok használatakor; a gyógyszerek gyártása során alkalmazott aszepszis rendszerről; a vér kémiai tartósítószereiről, biológiai termékekről, élő vakcinákról.

Irányelvek

1. sz. Munka Különféle anyagok sterilizálásának módszerei és módjai

Cél: tanulmányozza a különböző anyagok sterilizálási módszereit.

Készítse el és írja be egy füzetbe a „Különféle anyagok sterilizálási módszerei és módjai” táblázatot.

Adott: táblázat.

KÜLÖNBÖZŐ ANYAGOK STERILIZÁLÁSÁNAK MÓDSZEREI ÉS RENDJE

Sterilizálási módszer	Felszerelés	Hőfok	Idő (perc)	Anyag
Forró
Kalcinálás
Autoklávozás
Száraz hő
Pasztőrözés
Tindalizáció
Szűrés
Fagyasztva szárítás
Sugárzó energia
Ionizáló sugárzás

Munka No. 2. A sterilizálás hatékonyságának ellenőrzése

Cél:értékelje az autokláv minőségét. Ismertesse a sterilizálás mechanizmusát!

Eredmény:

Munka No. 3. Mikroorganizmusok antiszeptikumokkal szembeni érzékenységének meghatározása

Cél: felméri a mikrobiális sejtek érzékenységét az antiszeptikumokra. Ismertesse az antiszeptikum hatásmechanizmusát minden egyes esetben! Vázlat. Vonja le a következtetést.

Adott: 2. számú kísérlet (E. coli beoltása antiszeptikumok hozzáadásával - jód, metilénkék, karbolsav, klóramin); táblázat „Az antiszeptikumok osztályozása hatásmechanizmus szerint” (lásd az irányelveket).

Eredmény:

Elméleti információk

Fizikai tényezők hatása a mikroorganizmusokra

Hőfok a mikrobák élettevékenységét befolyásoló legjelentősebb tényező. Az azonos fajhoz tartozó baktériumok növekedéséhez és szaporodásához szükséges hőmérséklet széles skálán mozog. Van hőmérséklet-optimum, minimum és maximum.

Hőmérséklet optimum megfelel az ilyen típusú mikrobák élettani normájának, amelyben a szaporodás gyorsan és intenzíven megy végbe. Legtöbbnek patogén és opportunista mikrobák hőmérsékleti optimumnak felel meg 37 0 VAL VEL.

Minimális hőmérséklet megfelel annak a hőmérsékletnek, amelyen egy adott típusú mikroba nem mutat létfontosságú tevékenységet.

Hőmérséklet maximum- az a hőmérséklet, amelyen a növekedés és a szaporodás leáll, minden anyagcsere-folyamat csökkenés bekövetkezhet a halál.

Az élethez optimális hőmérséklettől függően a mikroorganizmusok 3 csoportját különböztetjük meg:

1) pszichofil, hidegkedvelő, 20 0 C alatti hőmérsékleten szaporodó (Yersinia, a Klebsiella pszichrofil változatai, emberi betegségeket okozó pszeudomonádok. Élelmiszerekben szaporodva alacsony hőmérsékleten virulensebbek);

2) termofil, amelyek optimális fejlődése 55 0 C-on belül van (a melegvérű állatok szervezetében nem szaporodnak, és nincs orvosi jelentőségük);

3) mezofil, 20-40 0 C hőmérsékleten szaporodnak aktívan, számukra az optimális fejlődési hőmérséklet 37 0 C (emberre patogén baktériumok).

A mikroorganizmusok jól bírják az alacsony hőmérsékletet. Ez az alapja a baktériumok fagyasztott állapotban történő hosszú távú megőrzésének. A hőmérsékleti minimum alatt azonban megjelenik az alacsony hőmérséklet károsító hatása, amelyet a sejthártya jégkristályok általi felszakadása és az anyagcsere folyamatok leállása okoz.

Az alacsony hőmérséklet leállítja a rothadási és fermentációs folyamatokat. Ez az alapja a szubsztrátok (különösen az élelmiszerek) hideg általi tartósításának.

A magas hőmérséklet romboló hatását (minden csoportnál a hőmérsékleti maximum felett) alkalmazzák a sterilizálásban. Sterilizáció– a sterilizálás az a folyamat, amelynek során a termékeken vagy a termékekben elpusztítják, vagy egy tárgyból eltávolítják a fejlődés minden szakaszában mindenféle mikroorganizmust, beleértve a spórákat is (termikus és kémiai módszerek és eszközök). A baktériumok vegetatív formáinak elpusztításához 60 0 C-os hőmérséklet 20-30 percig elegendő; a spórák 170 0 C-on vagy 120 0 C hőmérsékleten, nyomás alatti gőzben (autoklávban) elpusztulnak.

Fertőtlenítés– intézkedéscsomag, amelynek célja, hogy a sebészeti beavatkozások, kötszerek, műszeres vizsgálatok során megakadályozza a mikroorganizmusok bejutását a beteg sebébe, szöveteibe, szerveibe, testüregeibe, valamint a mikrobiális és egyéb szennyeződések megelőzése steril termékek beszerzésekor. a technológiai folyamat szakaszai.

Antiszeptikumok– terápiás és megelőző intézkedések összessége, amelyek célja a mikroorganizmusok elpusztítása, amelyek fertőzéses folyamatot okozhatnak a bőr vagy a nyálkahártya sérült vagy ép területein.

Fertőtlenítés– környezeti objektumok fertőtlenítése: kórokozó mikroorganizmusok megsemmisítése ember és állat számára antimikrobiális hatású vegyszerekkel.

A mikrobák növekedése és szaporodása víz jelenlétében történik, ami szükséges a tápanyagok passzív és aktív szállításához a sejt citoplazmájába. A páratartalom csökkenése (száradás) a sejt nyugalmi állapotba való átmenetéhez, majd halálához vezet. A szárítással szemben a legkevésbé ellenállóak a kórokozó mikroorganizmusok - meningococcusok, gonokokkok, treponema, szamárköhögés-baktériumok, orthomyxo-, paramyxo- és herpeszvírusok. A Mycobacterium tuberculosis, a variola vírus, a szalmonella, az aktinomyceták és a gombák ellenállnak a kiszáradásnak. A baktériumspórák különösen ellenállnak a kiszáradásnak. A kiszáradással szembeni ellenállás nő, ha a mikrobákat előfagyasztják. A módszert a mikroorganizmusok életképességének és tulajdonságainak stabilitásának megőrzésére használják termelési célokra fagyasztva szárítás- fagyasztott állapotból való szárítás mélyvákuum alatt.

A liofilizálás során a következőket hajtjuk végre: 1) az anyag előzetes fagyasztása t -40 0 - -45 0 C-on alkoholfürdőben 30-40 percig; 2) a szárítást fagyasztott állapotból vákuumban, szublimációs készülékekben 24-28 órán keresztül végezzük.

A szárítási folyamat 2 fázisból áll: a jég szublimációja 0°C alatti hőmérsékleten és deszorpció - a szabad és kötött víz egy részének eltávolítása 0°C feletti hőmérsékleten.

A liofilizálást száraz készítmények előállítására alkalmazzák, amikor a fehérje denaturációja nem történik meg, és az anyag szerkezete nem változik (antiszérum, vakcinák, száraz baktériummassza). Laboratóriumi körülmények között a liofilizált mikrobiális tenyészet 10-20 évig megőrződik, a tenyészet tiszta marad és nem megy át mutációkon.

Kalcinálás alkohollámpa vagy gázégő lángjában keletkezik. Ezt a módszert bakteriológiai hurkok, boncolt tűk, csipeszek és néhány egyéb műszer sterilizálására használják.

Forró fecskendők, kis sebészeti műszerek, tárgylemezek, fedőpoharak stb. sterilizálására használható. A sterilizálást sterilizátorokban végzik, amelyekbe vizet öntenek és felforralják. A keménység megszüntetése és a forráspont növelése érdekében adjunk a vízhez 1-2%-os nátrium-hidrogén-karbonátot. Az eszközöket általában 30 percig forralják. Ez a módszer nem biztosít teljes sterilizálást, mivel a baktériumspórák nem pusztulnak el.

Pasztőrözés- 1 órás sterilizálás 65-70°C-on a nem spórás mikroorganizmusok elpusztítása érdekében (a tejet megszabadítjuk a Brucellától, Mycobacterium tuberculosistól, Shigellától, Salmonellától, Staphylococcustól) Hűvös helyen tárolva

Tindalizáció- anyagok frakcionált sterilizálása 56-58 0 C-on 1 órán keresztül, 5-6 napon keresztül. Olyan anyagok sterilizálására szolgál, amelyek magas hőmérsékleten könnyen tönkremennek (vérszérum, vitaminok stb.).

Akció sugárzó energia mikroorganizmusokhoz. A napfény, különösen annak ultraibolya és infravörös spektruma néhány percen belül káros hatással van a mikrobák vegetatív formáira.

Infravörös sugárzást használnak tárgyak sterilizálására, amelyet 300 0 C-os hőmérsékleten 30 percig tartó termikus expozícióval érnek el. Az infravörös sugarak hatással vannak a szabad gyökök folyamataira, aminek következtében a mikrobasejt molekuláiban megszakadnak a kémiai kötések.

Az egészségügyi intézményekben és gyógyszertárakban a levegő fertőtlenítésére széles körben használják a higany-kvarc és higany-uviol lámpákat, amelyek az ultraibolya sugárzás forrásai. 254 nm hullámhosszú UV sugárzásnak kitéve 1,5-5 μW t/s/1 cm 2 dózissal 30 perces expozíció mellett, a baktériumok összes vegetatív formája elpusztul. Az UV-sugárzás káros hatásait a mikrobiális sejtek DNS-ének károsodása okozza, amely mutációkhoz és halálhoz vezet.

Ionizáló sugárzás erős behatoló és károsító hatással van a mikrobák sejtgenomjára. Az eldobható eszközök (tűk, fecskendők) sterilizálására gamma-sugárzást alkalmaznak, melynek forrása a 60 Co és 137 Cs radioaktív izotópok 1,5-2 MN.rad dózisban. Ezzel a módszerrel a vérátömlesztési rendszereket és a varratanyagokat is sterilizálják. Az ultrahang bizonyos frekvenciájú mikroorganizmusokra gyakorolt ​​hatása a sejtszervecskék depolimerizációját és az őket alkotó molekulák denaturálódását okozza helyi melegítés vagy nyomásnövekedés következtében. A tárgyak ultrahanggal történő sterilizálását ipari vállalkozásokban végzik, mivel az ultrahang forrása az erős generátorok. A folyékony táptalajokat sterilizálásnak vetik alá, amelyben nemcsak a vegetatív formák, hanem a spórák is elpusztulnak.

Sterilizálás szűréssel- olyan anyagok felszabadulása a mikrobákból, amelyeket nem lehet melegíteni (vérszérum, számos gyógyszer). Nagyon kis pórusú szűrőket használnak, amelyek nem engedik át a mikrobákat: porcelán (Chamberlain-szűrő), kaolin, azbesztlemezek (Seitz-szűrő). A szűrés megnövelt nyomáson történik, a folyadék a szűrő pórusain keresztül a vevőbe kényszerül, vagy a tartályban levegő vákuum jön létre, és a folyadékot a szűrőn keresztül szívják be. Nyomás- vagy vákuumszivattyú csatlakozik a szűrőberendezéshez. A készüléket autoklávban sterilizálják.