Влияние факторов внешней среды на микроорганизмы
Жизнедеятельность микроорганизмов находится в зависимости от факторов окружающей среды. Влияние этих факторов может быть благоприятным и неблагоприятным.
Неблагоприятное действие факторов окружающей среды на микроорганизмы:
Ø бактериоцидное – уничтожающее действие на клетки;
Ø бактериостатическое – подавляющее размножение;
Ø мутагенное – приводящее к изменению наследственных свойств.
Повреждающее действие на микроорганизмы могут оказывать биотические (от греч. bios – жизнь) и абиотические (от греч. abios – отрицание жизни) факторы.
Абиотические факторы внешней среды:
Ø Физические факторы:
v температура;
v рН среды;
v влажность (высушивание);
v различные виды излучения (УФ, инфракрасное, рентгеновское, лазерное, радиактивное – α, δ, γ-излучение);
v ультразвук;
v электромагнитные поля;
v осмотическое давление;
v сотрясение;
v невесомость.
Температура среды – один из основных факторов, определяющих интенсивность развития микроорганизмов. Каждый микроорганизм может расти и размножаться только в определенных пределах температуры (выделяют минимальную/ максимальную температуру – за их пределами рост микроорганизмов прекращается и оптимальную температуру – наиболее благоприятную для роста и размножения).
По отношению к температуре выделяют три группы микроорганизмов:
§ термофилы (от греч. thermos – тепло, phileo – любить, т.е. теплолюбивые) – живут при температуре от 40 до 1000С (оптимум 50-600С) – например, бактерии горячих источников и вулканов;
§ мезофиллы (от греч. mesos – средний) – от 20 до 400С (оптимум 35-370С) – большинство патогенных микрорганизмов;
§ психрофилы (от греч. psichros – холод, т.е. холодолюбивые) – от -6 до 200С (оптимум 10-150С) – например, иерсинии, клебсиеллы, псевдомонады могут размножаться в пищевых продуктах при температуре бытового хоодильника.
Механизм повреждающего действия высокой температуры – необратимая денатурация ферментов микроорганизмов. Большинство вегетативных форм бактерий погибают при 60-800С в течение 15-30 минут, а при 1000С – от нескольких секунд (мгновенно) до 2 минут. Споры бактерий наиболее устойчивы к повышенной температуре – выдерживают температуру кипячения воды в течение нескольких часов, при 1300С гибнут через 20-30 минут и более.
Механизм повреждающего действия низкой температуры – разрыв клеточной мембраны кристаллами льда и приостановка метаболических процессов.
Влажность среды также оказывает большое влияние на развитие микроорганизмов, т.к. вода составляет основную массу микробной клетки (75-85%), вода служит растворителем различных органических и минеральных соединений, с водой все вещества поступают в клетку и выводятся из нее.
Потребность во влаге у различных микроорганизмов колеблется в широких пределах. По потребности во влаге различают следующие группы микроорганизмов:
§ гидрофиты – влаголюбивые (большинство);
§ мезофиты – среднелюбивые;
§ ксерофиты – сухолюбивые.
При высушивании жизненные процессы замедляются, клетка переходит в анабиотическое состояние или погибает.
В высушенном состоянии многие микроорганизмы сохраняют жизнеспособность в течение продолжительного времени, что используется для их длительного хранения. Высушивание микроорганизмов осуществляется методом лиофильной сушки – обезвоживание в замороженном состоянии под высоким вакуумом.
Ø Химические факторы (противомикробным действием обладают следующие классы химических веществ):
v галогены и их соединения (йод, йодинол, йодоформ, хлорамин, пантацид…);
v окислители (пероксид водорода, перманганат калия, гидроперит…);
v кислоты и их соли (оксолиновая, бензойная, салициловая, борная, сорбиновая…);
v щелочи (аммиак и его соли);
v спирты (этанол, протанол);
v альдегиды (формальдегид, уротропин, уросал…);
v соли тяжелых металлов (ртути, серебра, меди, свинца, цинка, олова…);
v фенол и его производные (резорцин, хлорофен…);
v производные 8-оксихинолина (хинозол, интестопан, нитроксолин…);
v производные нитрофуранов (фуразолидон, фурацилин, фурагин...);
v поверхностно-активные вещества/детергенты (хлоргексидин, полимиксины, грамицидин С, твины…);
v триклозан;
v длинноцепочечные жирные кислоты;
v фитонциды;
v антибиотики;
v красители (метеленовый синий, бриллиантовый зеленый…).
Эти средства могут по-разному оказывать противомикробное действие.
Механизм действия химических веществ на микроорганизмы:
§ деполимеризация пептидогликана клеточной стенки (например, щелочи);
§ повышение проницаемости ЦПМ бактериальной клетки;
§ блокирование биохимических реакций (например, фенолы);
§ денатурация белков/ферментов бактерий (например, кислоты и формалин);
§ окисление метаболитов и ферментов (например, фенолы);
§ растворение липопротеиновых структур;
§ повреждение генетического аппарата.
Биотические (биологические) факторы внешней среды – воздействие других живых существ или продуктов их жизнедеятельности.
Микроорганизмы находятся друг с другом в различных взаимоотношениях – от взаимовыгодных (симбиоза) до антагонистических:
v бактерии (например, молочно-кислые и гнилостные бактерии ЖКТ);
v простейшие;
v плесневые грибы;
v бактериофаги.
Физические, химические и биологические факторы внешней среды используют для подавления роста и уничтожения патогенных микроорганизмов.
Дата добавления: 2015-07-25 | Просмотры: 2326 | Нарушение авторских прав
1 | 2 | 3 | 4 |
|