Вплив зовнішніх факторів на життєдіяльність мікроорганізмів - мікробіологія з технікою мікробіологічних досліджень
Відео: Нанобактерії і проблема старіння
Сторінка 19 з 91
Життя мікроорганізмів знаходиться в самій тісній залежності від зовнішніх умов, які можуть впливати на них то сприятливо, то згубно, дивлячись характером і тривалості дії різних факторів.
Вплив зовнішнього середовища на мікроорганізми може бути зведене до впливу трьох основних факторів: фізичних, хімічних і біологічних.
Вплив висушування. Висушування згубно діє на мікроорганізми. У середовищі, позбавленої вологи, харчування мікробної клітини припиняється і в кінці кінців настає її загибель. Стійкість до висушування у різних видів мікробів дуже різна. Наприклад, гонококи і холерний вібріон переносять висушування тільки протягом 2 днів, туберкульозні мікобактерії - протягом 90 днів. Особливою стійкістю до висушування мають суперечки. У практиці висушуванням користуються для консервування м`яса, риби, овочів, фруктів і різних лікувальних трав. В даний час широко застосовується збереження виробничих та музейних мікробних культур, а також живих прищепних препаратів (вакцин) за допомогою швидкого висушування в умовах вакууму із замороженого стану в середовищах спеціального складу (Ліофільні метод). Мікроорганізми при цьому переходять в стан анабіозу, стійко і довго зберігаючи свої морфологічні та біологічні властивості. При створенні сприятливих умов бактерії переходять в стан активної життєдіяльності.
Вплив температури. Життєдіяльність кожного мікроорганізму укладена в певні температурні кордону, за межами яких вона, як правило, остаточно перервався. Цю температурну залежність звичайно виражають трьома основними точками: мінімум, оптимум і максимум. Оптимальною називається та температура, при якій даний мікробний вид розмножується найшвидше. Для патогенних мікробів оптимум дорівнює 37 °. Максимальної називається найвища температура, при якій ще можливий розвиток мікробів і вище якої воно вже припиняється. Мінімальною позначається та гранично низька температура, нижче якої розмноження мікробів також припиняється. Нижча межа зростання патогенних мікроорганізмів лежить в межах 3-4 °, а висшая- в межах 40-42 °.
Велике практичне значення має температура, що лежить за межами максимуму, при якій настає загибель мікробів. Користуючись високою температурою, можна вбити хвороботворних мікробів, що знаходяться в інфекційному матеріалі, знищити всі мікроорганізми в перев`язному матеріалі, на хірургічних інструментах і т. Д.
На дії високих температур заснована стерилізація (знепліднювання), широко застосовувана в різних галузях медицини.
Низькі температури набагато слабкіше впливають на мікроорганізми, ніж високі, викликаючи тимчасову затримку росту і розмноження. Навіть такі крайні межі охолодження, як температура рідкого повітря (-180-220 °) і рідкого водню (-252 °), бактерії можуть переносити протягом багатьох годин. Тому низька температура не є надійним засобом для знищення мікробів. Вона лише затримує їх розвиток і застосовується для запобігання харчових продуктів від гниття.
Великий стійкістю до температури відрізняються суперечки внаслідок малого вмісту в них води і поганий проникності оболонки. Щоб убити суперечки, діють насиченою водяною парою при 120 ° протягом 20- 30 хвилин або сухим жаром при температурі 140-160 ° С протягом 1 години.
Дія променевої енергії. Розсіяне сонячне світло має слабку дію на бактерії. Навпаки, прямі сонячні промені впливають на них згубно, тому зберігати мікробні культури необхідно в темряві.
В цьому відношенні демонстративний наступний досвід Бухнера. У чашку Гейденрейха - Петрі з тонким шаром агару роблять рясний посів культури будь-якого мікроба. Потім па зовнішню поверхню засіяної чашки наклеюють літери, вирізані з чорного паперу, що утворюють якесь слово (наприклад, «Typhus»). Цю чашку, звернену дном до світла, піддають опроміненню прямими сонячними променями протягом 1 -1,5 години, потім папірці знімають і чашку ставлять на добу в термостат при 37 °.
РНС. 43. Дія світла на бактерії.
Зростання спостерігається тільки в місцях, які були захищені від світла наклеєними буквами, тоді як вся інша частина агару залишається прозорою: посіяні тут мікроби, які зазнали впливу світла, загинули. Мікробний наліт на агарі повторює, таким чином, слово «Typhus», яке напередодні було утворено наклеєними буквами (рис. 43). Сучасна гігієна надає величезного значення сонячної енергії як природного фактору оздоровлення.
Вплив високих тисків. Підвищення атмосферного тиску вельми слабо впливає на мікроорганізми. У природі зустрічаються бактерії, що живуть в морях і океанах на великій глибині під тиском в кілька десятків атмосфер.
Дія хімічних речовин. «Під дезінфекцією (знезараженням) розуміють сукупність прийомів, за допомогою яких проводиться знищення збудників інфекційних хвороб на заражених об`єктах зовнішнього середовища і на поверхні людського тіла» (Л. В. Громашевський). Після дезінфекції в тому чи іншому матеріалі або середовищі можуть зберегтися найбільш стійкі сапрофіти і суперечки.
Речовини, що діють несприятливо на мікробів, звуться антисептичних, або дезінфікуючих. До них відносяться представники найрізноманітніших хімічних груп: мінеральні кислоти (сірчана, соляна, азотна), лугів (їдкий натр, їдке калі), металоїди (хлор, бром, йод), солі важких металів (головним чином ртуті), органічні сполуки (феноли , анілінові фарби, алкоголь, ефір, хлороформ та ін.).
Механізм дії всіх дезинфікуючих речовин зводиться до порушення фізико-хімічної структури мікробної клітини. Так, знезаражувальне дію хлору і його сполук засновано на їх підвищеної здатності окислювати різні органічні сполуки в мікробної клітці, що призводить до її загибелі. Речовини групи фенолів, проникаючи в мікробну клітину, вступають в з`єднання з її білками, денатурируют їх і тим самим порушують життєві функції мікроорганізму. Вибір способу дезінфекції залежить від біологічних властивостей мікроба і від того середовища, в якій він знаходиться. Середовище, в якому знаходиться мікроб, має істотне значення.
Наприклад, сулема мало придатна для дезінфекції білкових субстратів (гній, кров, харкотиння і т. Д.). Під впливом сулеми відбувається згортання білків, а згорнувся білок оберігає мікробів від дії отрут.
У лабораторній практиці користуються різними дезінфікуючими розчинами. Що були у використанні предметні скельця опускають на кілька годин в посудину з 3-5% розчином лізолу або карболової кислоти, а покривні скла - в концентровану сірчану кислоту. Піпетки, скляні палички і шпателі, містять спорові форми мікробів, опускають в 3% розчин активованого хлораміну на 40-50 хвилин, а забруднені вегетативними формами мікробів - в 5% розчин хлораміну на 30 хвилин або в 5% мильно-карболовий розчин на 5 годин .
Металеві інструменти, забруднені патологічним матеріалом або культурою патогенних мікробів, занурюють в 3-5% мильно-карболовий розчин або в 2-5% розчин хлораміну на 30-60 хвилин. Халати, забруднені матеріалом, що містить спорові форми патогенних мікробів, заливають 2,5% гарячим розчином хлораміну на 2 1/2 години, а при забрудненні матеріалом, що містить вегетативну мікрофлору, - 1% підігрітим розчином хлораміну на 4-5 годин. Виділення хворих (кал, сеча, харкотиння) знезаражують сухим хлорним вапном (на 1 кг або 1 л випорожнень додають 200-400 г, а на 1 л сечі - 1-2 чайні ложки хлорного вапна).
Після закінчення роботи лаборант дезінфікує руки 1% розчином хлораміну. Для цього ватяним кулькою, просоченою цим розчином, протирають протягом 2 хвилин спочатку ліву кисть руки, а потім праву в такій послідовності: тил кисті, долонна поверхню, міжпальцевих простору, нігтьові ложа. Після обробки рук хлорамином їх миють теплою водою з милом.
Якщо в лабораторії проводиться дослідження особливо небезпечного матеріалу (наприклад, забрудненого збудником чуми), то протягом усього дня по ходу роботи проводять поточну дезінфекцію (інструменти опускають в дезінфікуючі розчини, підлоги, стіни і робочий стіл змочують 5% розчином лізолу, лабораторні працівники часто миють руки 3% розчином лізолу пли фенолу), а після закінчення роботи - заключну. З метою профілактики банки, в яких містяться експериментальні тварини, покривають марлею, просоченою лизолом.
Хіміотерапія. Для лікування ряду інфекційних хвороб з успіхом застосовують хіміотерапевтичні препарати (хіміотерапія). Початок їх вивчення відноситься до кінця XIX століття, коли Ерліх своїми дослідженнями розробив основи хіміотерапії і отримав перші хіміотерапевтичні препарати (сальварсан і неосальварсан), а Д. Л. Романовський вказав на те, що специфічність дії хіміотерапевтичних препаратів виражається в згубному їх дії на паразитів.
До 1935 р хіміотерапевтичні препарати застосовувалися тільки для лікування таких захворювань, як малярія, поворотний тиф, сифіліс. Синтез сульфаніламідних препаратів значно розширив коло тих інфекційних захворювань, де хіміотерапевтичні препарати дають високий лікувальний ефект.
Хіміотерапевтичні препарати мають вибіркову дію на мікробів - паразітотропностью.
Хіміотерапевтичні препарати зазвичай ефективні відносно певної групи мікробів, т. Е. Мають специфічний дією. Наприклад, сульфаніламіди (білий стрептоцид, норсульфазол, сульфодімезін, фталазол та ін.) Застосовуються при гноєтворних захворюваннях, ангінах, скарлатині, пиці, пневмонії, дизентерії та інших, препарати акридину (риванол, трипафлавин, акріцід) призначаються при лікуванні гноєтворних захворювань, що викликаються стафілококами і стрептококами, алкалоїди (еметин і ін.) - для лікування хворих на амебіаз і т. д.
Хіміотерапевтичні препарати, мабуть, порушують процес обміну речовин у бактерій, в результаті чого настає їх загибель.
Вплив біологічних чинників. Одним з факторів, що затримують розвиток і призводять до загибелі мікроорганізмів, є антагонізм в світі мікроорганізмів. Так, патогенні мікроби, які потрапляють з виділеннями хворих в грунт, воду, не витримують тут тривалої конкуренції численних сапрофитов і порівняно швидко відмирають.
Щодо механізму антагоністичної дії мікробів є різні припущення. Так, вважають, що тут грає роль цілий комплекс чинників: виснаження поживних речовин, зміна кислотності і лужності середовища, порушення обміну речовин, пригнічення ферментативних функцій і т. Д. Нерідко одні мікроби виробляють речовини, шкідливі для інших. До таких продуктів життєдіяльності відносяться пеніцилін, аспергіллін, граміцидин та ін., Що утворюються деякими грибами актиноміцетами і ґрунтовими бактеріями.
Ці речовини називаються антибіотиками.
Поряд з проявами життєвої конкуренції і антибиоза спостерігаються і відносини протилежної, содружественного характеру (симбіоз і метабіозу), коли одні мікроорганізми проявами своєї життєдіяльності сприяють розвитку інших. Прикладом бактеріального симбіозу може служити часто зустрічається в природі спільний розвиток аеробів з анаеробами. Пов`язуючи вільний кисень, аероби сприяють розвитку анаеробних бактерій, а анаероби, розкладаючи складні речовини, сприяють живленню аеробних видів.
При метабіозу одні мікроби продуктами своєї життєдіяльності створюють необхідні умови для розвитку інших. Так, гнильні мікроорганізми, що розщеплюють білкові речовини і призводять до накопичення в середовищі амонійних сполук, створюють умови для подальшого розвитку нитрифицирующих бактерій.
До числа потужних біологічних факторів належить і бактеріофаг. Зазначені біологічні препарати (антибіотики і бактеріофаг) мають широке застосування в медицині і будуть описані нижче.
-
Поділися в соц мережах:
