Влиянието на физичните фактори върху изсушаването на микроорганизмите. Влияние на физичните фактори на средата върху микроорганизмите

Влияние на факторите външна средана МО.

Микроорганизмите са постоянно изложени на фактори на околната среда. Неблагоприятните ефекти могат да доведат до смъртта на микроорганизмите или да потиснат пролиферацията на микробите. Някои въздействия имат селективен ефект върху определени видове, докато други проявяват широк спектър от действия.

Въпрос No 3.18

температура
По отношение на температурните условия микроорганизмите се делят на термофилни, психрофилни и мезофилни.

• Топлолюбиви видове . Оптималната зона на растеж е 50-60°C, горната зона на инхибиране на растежа е 75°C. Термофилите живеят в горещи извори и участват в процесите на самонагряване на тор, зърно и сено.
• Психрофилни видове (студенолюбиви) растат в температурен диапазон 0-10°C, максималната зона на инхибиране на растежа е 20-30°C. Те включват повечето сапрофити, които живеят в почвата, пресни и морска вода.
• Мезофилни видове растат най-добре при 20-40°C; максимална 43-45°C, минимална 15-20°C. Те включват повечето патогенни и опортюнистични микроорганизми.

Високата температура предизвиква коагулация на структурните протеини и ензимите на микроорганизмите. Повечето вегетативни форми загиват при температура 60°С за 30 минути, а при 80-100°С - след 1 минута. Спорове бактериите са устойчиви на температури от 100°C, умират при 130°C и по-продължително излагане (до 2 часа).
За поддържане на жизнеспособността относително благоприятни са ниските температури (например под 0°C), които са безвредни за повечето микроби. Бактериите оцеляват при температури под –100°C; спорове бактерии и бактерии вируси съхраняван в продължение на години в течен азот ( до –250°С).

Влажност
При относителна влажност заобикаляща средапод 30% жизнената активност на повечето бактерии спира. Времето за загиване при изсушаване е различно (напр. Vibrio cholerae - за 2 дни, а микобактериите - за 90 дни). Следователно сушенето не се използва като метод за елиминиране на микробите от субстратите. Бактериалните спори са особено устойчиви.
Изкуствено изсушаване на микроорганизми, или лиофилизация . Методът включва бързо замразяване, последвано от сушене при ниско (вакуум) налягане (суха сублимация). Сушенето чрез замразяване се използва за консервиране на имунобиологични препарати (ваксини, серуми), както и за консервиране и дълготрайно съхранение на култури от микроорганизми.
Ефектът от концентрацията на разтвора върху растежа на микроорганизмите се медиира от промените във водната активност като мярка за вода, достъпна за тялото. И ако съдържанието на соли извън клетката е по-високо от концентрацията им в клетката, тогава водата ще напусне клетката. Инхибирането на патогенни бактерии от натриев хлорид обикновено започва при концентрация от около 3% .

Радиация
слънчева светлина има вредно въздействие върху микроорганизмите, с изключение на фототрофните видове. Късовълновите UV лъчи имат най-голям микробициден ефект. Лъчевата енергия се използва за дезинфекция, както и за стерилизация на термолабилни материали.
UV лъчи (с дължина на вълната 250-270 nm) действат върху нуклеиновите киселини. Микробицидният ефект се основава на разкъсването на водородните връзки и образуването на тимидинови димери в молекулата на ДНК, което води до появата на нежизнеспособни мутанти. Използването на UV лъчение за стерилизация е ограничено от неговата ниска пропускливост и висока абсорбционна активност на вода и стъкло.
Рентгенов И g-лъчение V големи дозисъщо причинява смъртта на микробите. Облъчването предизвиква образуването на свободни радикали, които разрушават нуклеиновите киселини и протеините, последвано от смъртта на микробните клетки. Използва се за стерилизация на бактериологични препарати и пластмасови изделия.
Микровълново лъчение използва се за бърза повторна стерилизация на дълготрайно съхранявани среди. Стерилизиращият ефект се постига чрез бързо повишаване на температурата.

Ултразвук
Някои ултразвукови честоти, когато са изложени изкуствено, могат да причинят деполимеризация на органелите на микробните клетки; под въздействието на ултразвук се активират газове, разположени в течната среда на цитоплазмата, и вътре в клетката възниква високо налягане (до 10 000 atm). Това води до разкъсване на клетъчната мембрана и клетъчна смърт. Ултразвукът се използва за стерилизация на хранителни продукти (мляко, плодови сокове) и питейна вода.

налягане
Бактериите са сравнително малко чувствителни към промените в хидростатичното налягане. Увеличаването на налягането до определена граница не влияе на скоростта на растеж на обикновените земни бактерии, но в крайна сметка започва да пречи на нормалния растеж и делене. Някои видове бактерии издържат на налягане до 3000 - 5000 атм, а бактериалните спори - дори до 20 000 атм. В условията на дълбок вакуум субстратът изсъхва и животът е невъзможен.

Филтриране
За отстраняване на микроорганизми се използват различни материали (финопоресто стъкло, целулоза, коалин); те осигуряват ефективно елиминиране на микроорганизми от течности и газове. Филтрирането се използва за стерилизиране на чувствителни към температура течности.

температурае най-значимият фактор, влияещ върху жизнената активност на микробите. Температурата, необходима за растежа и размножаването на бактерии от един и същи вид, варира в широки граници. Има температурен оптимум, минимум и максимум.

Температурен оптимумсъответства на физиологичната норма на този вид микроби, при които възпроизвеждането става бързо и интензивно. За повечето патогенни и опортюнистични микроби температурният оптимум съответства на 37°C.

Температурен минимумсъответства на температурата, при която този вид микроб не проявява жизнена активност.

Максимална температура- температурата, при която растежът и размножаването на микробите спират, всички метаболитни процеси намаляват и може да настъпи смърт.

В зависимост от оптималната за живот температура се разграничават 3 групи микроорганизми: 1) психрофилен,студолюбиви, размножаващи се при температури под 20°C (Yersinia, психрофилни варианти на Klebsiella, псевдомонади, които причиняват човешки заболявания. Размножавайки се в хранителни продукти, те са по-вирулентни, когато ниски температуриО); 2) топлолюбив,чието оптимално развитие е в рамките на 55°C (те не се размножават в тялото на топлокръвни животни и нямат медицинско значение); 3) мезофилен,активно се размножават при температура 20 -40°C, оптималната температура за развитие за тях е 37°C (патогенни за човека бактерии).

Микроорганизмите издържат добре на ниски температури. Това е основата за дълготрайното запазване на бактериите в замразено състояние. Въпреки това, под температурния минимум, увреждащото действие на ниските температури възниква поради разкъсване клетъчната мембраналедени кристали и спиране на метаболитните процеси.

Ниската температура спира процесите на гниене и ферментация. Това е в основата на консервирането на субстрати (по-специално хранителни продукти) чрез студ. При стерилизацията се използва разрушителното действие на високата температура (над температурния максимум за всяка група). Стерилизация -стерилизацията е процесът на унищожаване върху или в продукти или отстраняване от обект на микроорганизми от всички видове във всички стадии на развитие, включително спори (термични и химични методи и средства). За унищожаване на вегетативни форми на бактерии е достатъчна температура от 60°C за 20-30 минути; спорите умират при 170°C или при температура 120°C в пара под налягане (в автоклав).

Асептика- условия и набор от мерки, насочени към предотвратяване на възможността за навлизане на микроорганизми в раната, тъканите, органите, телесните кухини на пациента по време на хирургични операции, превръзки, инструментални изследвания, както и за предотвратяване на микробно и друго замърсяване при получаване на стерилни продукти при всички етапи на технологичния процес.

Растежът и размножаването на микробите се извършват в присъствието на вода, която е необходима за пасивния и активен транспорт на хранителни вещества в цитоплазмата на клетката. Намаляването на влажността (изсушаване) води до преминаване на клетката към стадий на покой и след това до смърт. Най-малко устойчиви на изсушаване са патогенните микроорганизми - менингококи, гонококи, трепонема, бактерии от магарешка кашлица, ортомиксо-, парамиксо- и херпесни вируси. Mycobacterium tuberculosis, вариола вирус, салмонела, актиномицети и гъбички са устойчиви на изсушаване. Бактериалните спори са особено устойчиви на изсушаване. Устойчивостта на изсушаване се увеличава, ако микробите са предварително замразени. За запазване жизнеспособността и стабилността на свойствата на микроорганизмите за производствени цели се използва методът на сушене чрез замразяване - сушене от замразено състояние под дълбок вакуум.

В процеса на лиофилизиране се извършва следното: 1) предварително замразяване на материала при t -40 - -45 ° C в алкохолни бани за 30-40 минути; 2) изсушете от замразено състояние във вакуум в сублимационен апарат за 24 - 28 часа.

Процесът на сушене има 2 фази: сублимация на леда при температури под 0°C и десорбция - отстраняване на част от свободната и свързана вода при температури над 0°C.

Лиофилизацията се използва за получаване на сухи препарати, когато не настъпва денатурация на протеини и структурата на антисерума, ваксината, сухия материал от бактериална маса не се променя). В лабораторни условия лиофилизираните микробни култури се съхраняват 10-20 години , Освен това културата остава чиста и не претърпява мутации.

Действие лъчиста енергиякъм микроорганизми. Слънчевата светлина, особено нейните ултравиолетови и инфрачервени спектри, оказват вредно въздействие върху вегетативните форми на микробите в рамките на няколко минути.

За стерилизация на предмети се използва инфрачервено лъчение, което се постига чрез термично въздействие при температура 300°C за 30 минути. Инфрачервените лъчи въздействат върху свободнорадикалните процеси, в резултат на което се нарушават химичните връзки в молекулите на микробната клетка.

За дезинфекция на въздуха в лечебни заведения и аптеки широко се използват живачно-кварцови и живачно-увиолови лампи, които са източник на ултравиолетови лъчи. При излагане на ултравиолетови лъчи с дължина на вълната 254 nm в доза 1,5-5 μW t/s на 1 cm 2 с 30-минутна експозиция всички вегетативни форми на бактерии умират. Вредните ефекти на ултравиолетовите лъчи се причиняват от увреждане на ДНК на микробните клетки, което води до мутации и смърт.

Йонизиращо лъчениеима мощен проникващ и увреждащ ефект върху клетъчния геном на микробите. За стерилизиране на инструменти за еднократна употреба (игли, спринцовки) се използва гама-лъчение, чийто източник са радиоактивните изотопи 60 Co и 137 C3 в доза 1,5-2 MN.rad. Този метод също така стерилизира системи за кръвопреливане и шевни материали. Въздействието на ултразвука при определени честоти върху микроорганизмите предизвиква деполимеризация на клетъчните органели и денатуриране на съставните им молекули в резултат на локално нагряване или повишено налягане. Стерилизацията на предмети с ултразвук се извършва в промишлени предприятия, тъй като източникът на ултразвук са мощни генератори. Течните среди се подлагат на стерилизация, при която се убиват не само вегетативните форми, но и спорите.

Пастьоризация- стерилизация при 65-70°C за 1 час за унищожаване на неспорови микроорганизми (млякото се освобождава от Brucella, Mycobacterium tuberculosis, Shigella, Salmonella, Staphylococcus). Съхранявайте на хладно.

Тиндализация - дробнастерилизация на материали при 56-58°C за 1 час в продължение на 5-6 дни подред. Използва се за стерилизация на вещества, които лесно се разрушават при високи температури (кръвен серум, витамини и др.).

Стерилизация чрез филтриране -освобождаване от микроби на материал, който не може да се нагрява (кръвен серум, редица лекарства). Използват се филтри с много малки пори, които не пропускат микробите: порцелан (филтър на Шамбърлан), каолин, азбестови плочи (филтър на Seitz). Филтрирането се извършва при повишено налягане, течността се изтласква през порите на филтъра в приемника или се създава вакуум от въздух в приемника и течността се засмуква в него през филтъра. Към филтърното устройство е свързана помпа под налягане или вакуум. Устройството се стерилизира в автоклав.

Стерилизация със суха топлинаизвършва се в пещи със суха топлина (пещ на Пастьор). За стерилизация на лабораторна стъклария се използва суха топлина Режим на стерилизация: 160°C - 60 минути, 180°C -15 минути, 200°C - 5 минути. Течности, хранителна среда, каучук и синтетични материали не могат да се стерилизират със суха топлина.

Парна стерилизация

Има 2 режима на стерилизация.

1. Стерилизация с течаща пара в автоклав или апарат на Кох с отвинтен капак и отворен изходен клапан, когато антибактериалният ефект на парата се проявява срещу вегетативни форми. Така се стерилизират среди, съдържащи витамини и въглехидрати, урея, мляко, картофи и желатин. За пълна дестерилизация се използва фракционна стерилизация (при 100°C) за 20-30 минути в продължение на 3 дни.

2. Парна стерилизация под налягане в автоклав е най ефективен методлишения. С еднократно третиране при 1-2 atm за 15-25 минути. Загиват както вегетативните, така и споровите форми на бактериите. Този метод се използва за стерилизиране на превръзки, хирургическо бельо, хирургически инструменти, лабораторна стъклария, заразен материал и инжекционни разтвори. Материалът се поставя в контейнери (кутии). На дъното на бикса се поставят платнени подложки, за да абсорбират влагата след стерилизация. Стерилността на материала се поддържа в продължение на 3 дни.

Пара под налягане също стерилизира хранителни среди, с изключение на среди, съдържащи естествени протеини, течности и устройства с гумени части. Обикновените среди (MPA, MPB) се стерилизират за 20 минути при 120°C (1 atm). Среди, съдържащи естествени протеини и въглехидрати, не могат да бъдат стерилизирани при тази температура, тъй като това са вещества, които лесно се променят чрез нагряване. Средите с въглехидрати се стерилизират частично при 100°C или при 112°C (0,5 atm) за 10-15 минути. Различни течности, устройства с гумени маркучи, тапи, бактериални свещи и филтри се стерилизират при 120°C (1 atm) за 20 минути.

Контрол на стерилизацията

За контрол се използват различни тестове, най-често представляващи прахообразни вещества, промяна на консистенцията или цвета, когато стерилизираният материал достигне определена температура (бензоена киселина 121°C, антипирин - 113°C, резорцинол - 110°C). Понастоящем за наблюдение на параметрите на работните режими на парни и въздушни стерилизатори се използват хартиени индикатори за стерилизация за еднократна употреба. Хартиените ленти се поставят на различни места с материала за стерилизация и след края на цикъла промяната в цвета на индикатора се сравнява със стандарта. Ако индикаторът е по-светъл от стандарта, обектите, които се стерилизират, трябва да бъдат повторно стерилизирани.

За експресен контрол на концентрациите на работните разтвори за дезинфекция се използват и индикаторни ленти (Дезаконт-ПВ-01).

Цели на урока:

1. Изучете същността на бактериалното дишане, класифицирайте микробите по вид дишане.

2. Овладейте техниката на засяване и изолиране на чисти култури от аероби и анаероби.

3. Проучете естеството на влиянието на физичните и химичните фактори върху микроорганизмите.

4. Овладее методите за стерилизация и принципа на работа на автоклав и пещ за сухо нагряване.

Образователни цели:

Зная:

1. Същност на бактериалното дишане. Класификация микроби по виддишане.

2. Аеробни и анаеробни видове биологично окисление.

3. Принципи на култивиране на анаеробни бактерии.

4. Етапи на изолиране на чисти култури от микроорганизми, тяхната идентификация.

5. Действие на физични и химични фактори върху микроорганизмите.Стерилизация и дезинфекция. Асептика и антисептика.

Умейте да:

1. Подгответе съдовете за стерилизация в пещ със суха топлина и автоклав.

2. Опишете културните свойства на бактериите.

3. Овладейте техниката за създаване на анаеробни условия.

МЕТОДИЧЕСКИ УКАЗАНИЯ

Когато разглеждате плочки с агар, извадени от термостата и посяти през първия ден от изследването, обърнете внимание на наличието на колонии от различен тип по форма, цвят, размер и консистенция. Всеки тип микроб има специфичен модел на колония.Това помага да се избере колонията на желания микроб и да се постави диагноза на заболяването. Изолираната колония се отстранява с примка и се засажда отново върху наклонен агар и се приготвя микропредметно стъкло от остатъка от повторно засятата колония и се изследва чрез оцветяване по Грам.След инкубиране на инокулацията в термостат наклонен агар, чиста култура на микроба расте.

ЛАБОРАТОРНА РАБОТА

1. Екип от студенти взема предвид повторното засяване на бактериални култури.

2. Всеки ученик разглежда и описва подробно различните видове колонии, отглеждани върху плочите. Той отсява една от колониите върху наклонен агар и прави натривка от останалите бактерии върху примката, оцветява я с Грам и микроскопи. Резултатите се записват в протокола.

ДЕМОНСТРАЦИИ

1. Колонии върху агар в петриеви панички. Скрининг на една колония върху наклонен агар.

2. Разглеждане на различни методи за култивиране на анаероби: анаеростат, инокулация на Fortner, инокулация върху среда на Kitt-Tarozzi, колона със среда на Wilson-Blair, използване на газов пакет.

3. Демонстрация на оборудване за стерилизация: автоклави, сушилни, електрически стерилизатор, порцеланови свещи и филтри Seitz. Термостат и термостати, коагулант Кох. Контролни тестове за стерилизация.

КОНТРОЛНИ ВЪПРОСИ

1. Какво е стерилизация?

2. Какво е дезинфекция?

3. Какво представляват асептиката и антисептиците? "

4. Какво е пастьоризация?

5. Какви са условията за автоклавна стерилизация?

6. Какви са условията за стерилизация в пещите за суха топлина на Пастьор?

7. Какви тестове за контрол на стерилизацията познавате?

8. Какво представлява фракционната стерилизация и в какви случаи се прилага?

9. Защо в някои случаи при повторно посяване на една колония получаваме растеж на смес от бактерии?

10. Какви свойства трябва да се вземат предвид при изследване на колонии?

11. Как се характеризира растежа на бактерии върху течни и полутечни материали?

хранителни среди?

12. Каква е същността на аеробния тип окисление?

13. Каква е същността на анаеробния тип окисление?

14. Какви среди се използват за култивиране на анаероби?

15. Какви методи за култивиране на анаероби съществуват?

16. Кой метод най-често се използва за стерилизиране на стъклени лабораторни съдове?

17. Как се стерилизират диференциално диагностичните среди, съдържащи въглехидрати?

18. Как се стерилизират суроватъчните култури?

19. Как се стерилизират Simple Culture Media?

20. Какви методи съществуват за отглеждане на облигатни анаероби?

21. Какви бактерии се наричат ​​микроаерофили?

22. Какви бактерии се наричат ​​психрофилни, мезофилни, термофилни?

УРОК № 7

Теми:

Методи за изолиране и идентификация на чисти култури от аеробни бактерии (продължение): биохимична активност на бактерии.

антибиотици.

План на урока:

1. Идентифициране на изолираната чиста култура по биохимични свойства.

2. Антагонизъм на микроорганизмите.

3. Класификации на антибиотиците.

4. Механизми на антимикробното действие на най-важните групи антибиотици.

5. Методи за определяне на антибиотици в телесни течности.

6. Количествено и качествено определяне на бактериалната чувствителност към антибиотици.

7. Механизми на развитие на антибиотична резистентност при бактериите и начини за нейното преодоляване.

8. Усложнения при лечение с антибиотици.

ВЪВЕДИТЕЛНИ БЕЛЕЖКИ

А. Идентифицирането на бактериална култура, изолирана върху наклонен агар, се извършва след установяване на чистотата (еднородността) на културата въз основа на морфологични, тинкториални и културни свойства. Определете ензимните (биохимични) свойства на микробите, чувствителността към фаго- и колицин, токсигенността и други характеристики, характеризиращи техния вид. В някои случаи в изолираните бактерии се определят и епидемиологични маркери (серовар, фаготип, биовар, колициновар), с помощта на които могат да се определят огнищата на инфекцията и пътищата на нейното разпространение.

Симбиоза- взаимоотношения между микроорганизми, при които два или повече вида микроорганизми, развивайки се заедно, създават взаимноизгодни условия за себе си. Типичен примерТакива взаимоотношения са съвместното развитие на аеробни и анаеробни бактерии. Млечнокисели бактерии и дрожди се развиват едновременно в кефирните зърна, докато млечнокисели бактерии, които се нуждаят от витамини, ги получават в резултат на развитието на дрожди, последните получават благоприятни условияза развитие поради подкисляване на околната среда. При метабиозаотпадъчните продукти на един микроорганизъм, съдържащи значително количество енергия, се консумират от други микроорганизми като хранителен материал. Между тях се развиват синтрофични взаимоотношения, при които субстратът се използва едновременно от няколко вида микроби. По-специално, някои човешки инфекциозни заболявания са полимикробни, т.е. причинени от синтрофични асоциации на бактерии. Газовата гангрена например се причинява от действието на няколко патогена от рода Clostridiumвъв връзка с различни аеробни бактерии, главно стафилококи и стрептококи.

Вид метабиоза е сателитизъм,което се характеризира с факта, че някои микроорганизми освобождават вещества за растеж (аминокиселини, витамини и др.) в околната среда, които стимулират развитието на друг микроорганизъм или макроорганизъм гостоприемник, като нормалната микрофлора при хората. При синергиячленовете на микробната асоциация взаимно повишават своята физиологична активност поради освобождаването на продукти, които стимулират тяхното развитие.

Освен благоприятни взаимоотношения между микроорганизмите, има и такива, при които един вид микроорганизми напълно или частично потиска растежа и развитието на други видове, тоест между тях по време на тяхното развитие се наблюдава антагонизъм.Причините, водещи до антагонизъм, са различни:

1. Антагонизъм, който се развива по време на съвместното развитие различни видовенуждаещи се от същите хранителни вещества. В този случай предимство ще има микроорганизмът, чиято скорост на растеж е по-висока от скоростта на растеж на останалите. По този начин, когато се засяват заедно върху хранителен субстрат, който е едновременно необходим за растежа както на еубактерии, така и на актиномицети, еубактериите ще се развиват по-бързо.

2. Антагонизъм, свързан с образуването от микроорганизми на органични киселини, алкохоли или други метаболитни продукти, които променят условията на околната среда, което го прави неподходящ за развитието на други микроорганизми. В процеса на промяна на микрофлората на прясното мляко в него се съдържат както млечнокисели, така и гнилостни бактерии. Отначало те се развиват по същия начин, но в резултат на размножаването на млечнокисели бактерии се натрупва млечна киселина и млякото значително се подкислява. При тези условия се наблюдава потискане на растежа и след това пълна смърт на гнилостни бактерии.

3. Антагонизъм, свързан с образуването и освобождаването в околната среда антибиотични вещества(антибиотици, бактериоцини и др.).

Процес хищничествое, че някои микроорганизми разрушават клетките на други видове микроорганизми и ги използват като хранителен субстрат. Хищните микроорганизми включват главно миксоформи (миксобактерии, миксомицети).

Най-значимата форма на конкурентни отношения, която има важно практическо приложение, е образуването от микробите производители на специфични метаболитни продукти, които инхибират или напълно потискат развитието на микроорганизми от други видове.

Практическо значениеантагонизъм за медицината: 1) използването на бактериални препарати, съдържащи живи антагонистични микроорганизми, за инхибиране на патогенни и опортюнистични микроби и лечение на нарушения на нормалната чревна микробиоценоза (дисбактериоза) - колибактерин, бифидумбактерин, лактобактерин и др.; 2) използването на микроби-антагонисти за производството на антибиотици.

антибиотици- вещества, образувани от различни живи клетъчни структури, които могат да инхибират растежа и да причинят смъртта на определени микроорганизми. Според произхода си антибиотиците се разделят на следните групи:

Антибиотици, произведени от бактерии (грамицидин, полимиксин и др.);

Антибиотици, произведени от актиномицети (линкомицин и др.);

Антибиотици, произведени от гъбички (пеницилин, цефалоспорини и др.);

Антибиотици, образувани от растения (фитонциди: алицин, рафанинид);

Антибиотици, произведени от животински клетки (екмолин, еритрин);

Синтетични и полусинтетични антибиотици.

Според химичния си състав антибиотиците се делят на следните основни групи:

Ароматни съединения (левомецитин);

Тетрациклини, съдържащи четири кондензирани шестчленни пръстена (тетрациклини и др.);

Аминогликозидни съединения, които съдържат аминозахари (стрептомицин и др.);

Макролиди: съдържат макроцикличен пръстен, свързан с аминозахари (еритромицин и др.);

Ациклични (полиенови) съединения с няколко двойни връзки - /CH=CH/ (нистатин и др.);

(флуоро)хинолони.

Според антимикробния спектър антибиотиците се разделят на две групи: тесен и широк спектър. Антибиотиците с тесен спектър действат върху определени групи бактерии (например пеницилин, който има вредно въздействие само върху сферични бактерии, спирохети и някои грам-положителни бактерии). Широкоспектърните антибиотици са аминогликозиди, които инхибират растежа на киселинноустойчиви, много грам-положителни и грам-отрицателни бактерии, протозои, рикетсии и хламидия.

Антибактериалният ефект на антибиотиците се измерва в единици действие (A.U.), съдържащи се в 1 ml лекарствен разтвор или в 1 mg химикал чисто вещество. Единица активност е минималното количество антибиотик, което инхибира растежа на стандартен щам от определен вид микроорганизъм при строго определени условия.

Механизмът на антибактериалното действие на антибиотиците е различен. При някои се свързва с нарушаване или блокиране на синтеза на клетъчната стена (пеницилини, цефалоспорини). В други с адсорбция върху CPM и взаимодействие с неговия стеролов компонент, което води до бърза загуба на нискомолекулни водоразтворими вещества от цитоплазмата от клетката или нарушаване на жизнените функции. важни функции CPM (нистатин, полимиксини). За други това се дължи на блокиране на протеиновия синтез от бактериални рибозоми и нарушаване на четенето на генетичния код, което нарушава репликацията на бактериите (стрептомицин). Антибиотиците с противотуморни ефекти селективно инхибират синтеза нуклеинова киселинав злокачествени туморни клетки, които се характеризират с дефект в механизмите за възстановяване и следователно не са в състояние да възстановят увредената ДНК.

Цели на урока:

1. Изучаване на същността и механизма на действие на различни ензимни системи в бактериите; овладяват методологията на тяхното изследване и приложение за идентифициране на чисти култури.

2. Да се ​​изследват особеностите на връзката между микроорганизмите като основа на учението за антибиотизма и антибиотиците.

3. Усвояване на методи за определяне на антибиотичната чувствителност на бактериите.

Образователни цели:

Зная:

1. Класификация на бактериалните ензими, механизми на тяхното действие, методи на изследване.

2. Етапи на изолиране на чисти култури от микроорганизми, тяхната идентификация по биохимични свойства.

3. Химиотерапия. Концепцията за химиотерапевтичния индекс. Принципи на антимикробната химиотерапия.

4. Симбиотични и конкурентни взаимоотношения между микроорганизмите.

5. Микробен антагонизъм, неговите механизми. Микроорганизмите са производители на антибиотици.

6. Класификация на антибиотиците по химическа структура, произход, механизъм и спектър на антимикробно действие, методи на получаване.

7. Методи за определяне на антибиотичната чувствителност на бактериите.

8. Странични ефекти на антибиотиците върху човешкия организъм.

Умейте да:

1. Интерпретирайте резултатите от изследването на ензимната активност на бактериите и тяхната антибиограма.

МЕТОДИЧЕСКИ УКАЗАНИЯ

Стабилността на бактериалните ензимни системи прави възможно използването на биохимичните свойства на бактериите в комбинация с техните морфологични, културни и други характеристики за идентифициране на бактерии и установяване на микробиологична диагноза. За да се определят биохимичните свойства, изследваната микробна култура се инокулира върху специални диференциално диагностични среди, които в зависимост от техния състав и предназначение могат да бъдат разделени на 4 групи:

Среди със захари или многовалентни алкохоли за определяне на захаролитична активност;

Среди с химикали, които се променят под въздействието им

редокс ензими, произведени от микроби;

Съставът на диференциално-диагностичната среда обикновено включва индикатор, показващ наличието или отсъствието на разцепване, окисление или редукция на въведената в средата съставка.

захаролитични свойства,тези. способността за разграждане на захар и поливалентни алкохоли с образуването на киселина или киселина и газ се изследва върху среда на Hiss, която съдържа един или друг въглехидрат и индикатор. Когато бактериите ферментират въглехидрати с образуването на киселина и алдехиди, цветът на средата се променя поради присъстващия в нея индикатор, което създава впечатление за пъстрота - „пъстър ред“. В зависимост от рода и вида на изследваната бактерия се избират среди с подходящи моно- и дизахариди (глюкоза, лактоза и др.), полизахариди (нишесте, гликоген и др.), висши алкохоли (глицерол, манитол и др.), при ферментацията на които се образуват алдехиди, киселини и газообразни продукти /CO2, H2, CH4/, последните се натрупват в “поплавъка”.

В допълнение, захаролитичната активност се изследва върху среди на Endo, Levin и Ploskirev. Микроорганизмите, ферментирали млечната захар в тази среда до киселина, образуват цветни колонии (киселината променя цвета на индикатора). Колониите от микроби, които не ферментират лактозата, са безцветни.

Млякото се свива поради развитието на микроби, които ферментират лактозата. Когато микроорганизмите, които произвеждат амилаза, растат върху среда, съдържаща разтворимо нишесте, нишестето се разгражда. Това се установява чрез добавяне на няколко капки разтвор на Лугол към културата (цветът на средата не се променя). Несмляното нишесте придава син цвят на този разтвор.

среда на Уилсън-Блеър. Приготвя се от месно-петонов агар, към който се добавят глюкоза, Na2SO3 и железен хлорид FeCl2. На тази среда причинителят на газовата гангрена образува почерняване и разкъсване на агара. В този случай при анаеробни условия натриевият сулфат се редуцира до сулфид, последният реагира с железен хлорид, превръщайки го в железен сулфид, който е черен на цвят.

Протеолитични ензимипри бактерии се изследват върху среди с желатин, мляко, суроватка и пептон. Когато се инжектират в желатина, някои микроби (Vibrio cholerae, стафилококи, антраксни бацили и др.) го втечняват при стайна температура (20-22°C), а различните видове микроби дават характерна форма на втечняване (наслоени под формата на нокът, рибена кост и др.). Когато се инокулира върху коагулирана суроватка, се появяват вдлъбнатини около колониите (втечняване). В млякото казеиновият коагулум се разпада и образува пептон, в резултат на което придобива жълтеникав цвят.

Индикатори за по-дълбоко разграждане на протеини са образуването на индол, амоняк и сероводород. За откриване на индол по метода на Morel, тесни ленти от филтърна хартия се навлажняват с горещ наситен разтвор на оксалова киселина и се изсушават. Индикаторната хартия се поставя между стената на епруветката с MPA и запушалката. Когато индолът се освободи на 2-3-ия ден, долната част на хартиената лента става розова. Друг, по-чувствителен, метод концентрира индола върху повърхността на средата с ксилен или етер и добавянето на разтвор на Ковач (парадиметиламинобензалдехид) произвежда червен пръстен. Индолът се образува, когато бактериите имат ензима триптофаназа.

Сероводородът се открива с помощта на лента от филтърна хартия, напоена с разтвор на оловен ацетат, която се закрепва между стената на инокулираната епруветка и запушалката. Когато сероводородът реагира с оловен ацетат, хартията почернява в резултат на образуването на оловен сулфид.

Наличието на амоняк се определя по синкавия цвят на розовата лакмусова хартия, поставена между стената и запушалката на инокулираната епруветка.

Наличието на уреаза се определя върху среда с урея и индикатор фенол (първоначалният цвят на средата е жълт). Когато уреята се разпадне на амоняк и въглероден двуокисНатрупва се амоний, който измества рН към алкалната страна и променя цвета на индикатора в червено.

Образуването на ацетон се определя с помощта на реакцията на Voges-Proskauer. Добавянето на 40% КОН и 5% алфа-нафтол към културата дава червен цвят, т.е. при алкални условия ацетонът образува червено съединение с алфа-нафтол - ацетилметилкарбинол.

Използването на цитрат, за да се определи способността на бактериите да го използват като източник на въглерод, се тества върху средата на Simons. Средата съдържа набор от соли, агар, неорганичен източник на азот, натриев цитрат и индикатор бромотимолово синьо. В присъствието на ензима цитрат пермеаза средата се алкализира и оцветява Син цвят. Ако няма растеж на бактерии, средата остава зелена.

Системата от индикаторни хартии (SIB) ви позволява да откриете голямо разнообразие от бактериални ензими. Хартиите са импрегнирани с индикатор, въглехидрати, аминокиселини, цитрат, ацетат, малонат и други вещества. Изхвърлянето на веществото води до промяна на pH на околната среда и промяна в цвета на индикатора. Има комплекти, които съдържат от десет до тридесет тестови листа. Тестовата култура се инокулира в стерилен физиологичен разтвор (в някои случаи буфериран: pH 5,4-5,6).

Наличието на каталаза в аероби и факултативни анаероби се открива чрез въвеждане на бримка от бактериална култура в капка 3% водороден прекис. Това освобождава мехурчета O2 . Облигатните анаероби нямат каталаза и водородният пероксид има пагубен ефект върху тях.

Откриването на цитохромоксидаза в аероби се извършва чрез нанасяне и триене на бримка от културата върху индикаторна хартия, напоена с алкохолен разтвор на алфа-нафтол и 1% воден разтвор на ментол. Хартията става синя.

Откриването на нитратредуктаза е характерно главно за факултативните анаероби. Ензимът редуцира нитратите до нитрити. Нитратът е крайният акцептор на електрони. В кисела среда нитратите окисляват калиевия йодид. Освободеният йод реагира с нишестето и придава син цвят на средата. Видът на окисление на глюкозата при аеробни или анаеробни условия се установява върху средата на Hugh-Leifson. Средата съдържа агар, соли, пептон, глюкоза и индикатор бромотимолово синьо. За да се създадат анаеробни условия, средата се напълва със слой петролно желе. Посевите се отглеждат за 3-4 дни. Образуването на киселина от глюкоза променя зеления цвят на средата до жълт. Използването на глюкоза при аеробни и анаеробни условия показва преобладаването на ферментационните процеси. Аеробите (Vibrio cholerae, Pseudomonas aeruginosa) разграждат глюкозата при аеробни условия, а анаеробите само при анаеробни условия. Факултативните анаероби (Escherichia coli) използват глюкоза при аеробни и анаеробни условия.

Хемолитични свойствамикроорганизмите се изследват чрез посяването им върху среди с кръв. Когато червените кръвни клетки се унищожат, течната среда става прозрачна, а в плътната среда се появява прозрачна зона около колониите.

температура
По отношение на температурните условия микроорганизмите се делят на термофилни, психрофилни и мезофилни.

• Топлолюбиви видове . Оптималната зона на растеж е 50-60°C, горната зона на инхибиране на растежа е 75°C. Термофилите живеят в горещи извори и участват в процесите на самонагряване на тор, зърно и сено.
• Психрофилни видове (студенолюбиви) растат в температурен диапазон 0-10°C, максималната зона на инхибиране на растежа е 20-30°C. Те включват повечето сапрофити, които живеят в почвата, прясна и морска вода. Но има някои видове, например Yersinia, психрофилни варианти на Klebsiella, псевдомонади, които причиняват заболявания при хората.
• Мезофилни видове растат най-добре при 20-40°C; максимална 43-45°C, минимална 15-20°C. Те могат да оцелеят в околната среда, но обикновено не се размножават. Те включват повечето патогенни и опортюнистични микроорганизми.

Високата температура предизвиква коагулация на структурните протеини и ензимите на микроорганизмите. Повечето вегетативни форми загиват при температура 60°С за 30 минути, а при 80-100°С - след 1 минута. Спорове бактериите са устойчиви на температури от 100°C, умират при 130°C и по-продължително излагане (до 2 часа).
За поддържане на жизнеспособността относително благоприятни са ниските температури (например под 0°C), които са безвредни за повечето микроби. Бактериите оцеляват при температури под –100°C; спорове бактерии и бактерии вируси съхраняван в продължение на години в течен азот ( до –250°С).

Влажност
Когато относителната влажност на околната среда е под 30%, жизнената дейност на повечето бактерии престава. Времето за загиване при изсушаване е различно (напр. Vibrio cholerae - за 2 дни, а микобактериите - за 90 дни). Следователно сушенето не се използва като метод за елиминиране на микробите от субстратите. Бактериалните спори са особено устойчиви.
Изкуствено изсушаване на микроорганизми, или лиофилизация . Методът включва бързо замразяване, последвано от сушене при ниско (вакуум) налягане (суха сублимация). Сушенето чрез замразяване се използва за консервиране на имунобиологични препарати (ваксини, серуми), както и за консервиране и дълготрайно съхранение на култури от микроорганизми.
Ефектът от концентрацията на разтвора върху растежа на микроорганизмите се медиира от промените във водната активност като мярка за вода, достъпна за тялото. И ако съдържанието на соли извън клетката е по-високо от концентрацията им в клетката, тогава водата ще напусне клетката. Инхибирането на патогенни бактерии от натриев хлорид обикновено започва при концентрация от около 3% .

Радиация
слънчева светлина има вредно въздействие върху микроорганизмите, с изключение на фототрофните видове. Късовълновите UV лъчи имат най-голям микробициден ефект. Лъчевата енергия се използва за дезинфекция, както и за стерилизация на термолабилни материали.
UV лъчи (предимно късовълнови, т.е. с дължина на вълната 250-270 nm) действат върху нуклеиновите киселини. Микробицидният ефект се основава на разкъсването на водородните връзки и образуването на тимидинови димери в молекулата на ДНК, което води до появата на нежизнеспособни мутанти. Използването на UV лъчение за стерилизация е ограничено от неговата ниска пропускливост и висока абсорбционна активност на вода и стъкло.
Рентгенов И g-лъчение V големи дозисъщо причинява смъртта на микробите. Облъчването предизвиква образуването на свободни радикали, които разрушават нуклеиновите киселини и протеините, последвано от смъртта на микробните клетки. Използва се за стерилизация на бактериологични препарати и пластмасови изделия.
Микровълново лъчение използва се за бърза повторна стерилизация на дълготрайно съхранявани среди. Стерилизиращият ефект се постига чрез бързо повишаване на температурата.

Ултразвук
Някои ултразвукови честоти, когато са изложени изкуствено, могат да причинят деполимеризация на органелите на микробните клетки; под въздействието на ултразвук се активират газове, разположени в течната среда на цитоплазмата, и вътре в клетката възниква високо налягане (до 10 000 atm). Това води до разкъсване на клетъчната мембрана и клетъчна смърт. Ултразвукът се използва за стерилизация на хранителни продукти (мляко, плодови сокове) и питейна вода.

налягане
Бактериите са сравнително малко чувствителни към промените в хидростатичното налягане. Увеличаването на налягането до определена граница не влияе на скоростта на растеж на обикновените земни бактерии, но в крайна сметка започва да пречи на нормалния растеж и делене. Някои видове бактерии издържат на налягане до 3000 - 5000 атм, а бактериалните спори - дори до 20 000 атм.
В условията на дълбок вакуум субстратът изсъхва и животът е невъзможен.

Филтриране
За отстраняване на микроорганизми се използват различни материали (финопоресто стъкло, целулоза, коалин); те осигуряват ефективно елиминиране на микроорганизми от течности и газове. Филтрацията се използва за стерилизиране на чувствителни към температура течности, отделяне на микроби и техните метаболити (екзотоксини, ензими), както и за изолиране на вируси.

ДЕЙСТВИЕ НА ХИМИЧНИТЕ ФАКТОРИ ВЪРХУ МИКРООРГАНИЗМИТЕ

Способност за гребене химически веществапотискат жизнената дейност на микроорганизмите зависи от концентрации химикали и време контакт с микроб. Дезинфектантите и антисептиците осигуряват неспецифичен микробициден ефект; Химиотерапевтичните агенти проявяват селективен антимикробен ефект.

от механизъм на действиеАнтимикробните вещества се разделят на:
а) деполимеризиращ пептидогликан на клетъчната стена,
б) повишаване на пропускливостта на клетъчната мембрана,
в) блокиране на определени биоси химична реакция,
г) денатуриращи ензими,
д) окислителни метаболити и ензими на микроорганизми,
д) разтваряне на липопротеинови структури,
ж) увреждане на генетичния апарат или блокиране на неговите функции.

При микроорганизмите, протеините и липидите на цитоплазмената мембрана, протеиновите молекули на камшичетата, фимбриите, половите пили, порините на клетъчната стена на грам-положителните бактерии, свързващите периплазмени протеини, протеиновите капсули, екзотоксините, токсиновите ензими и хранителните ензими са обект на основно въздействие до химическо унищожаване. Разрушаването на хетерогенни полимери (протеини, полиестери и др.) Настъпва както под действието на окислители, така и под действието на хидролизиращи и детергентни антисептици (киселини, основи, соли на дву- и поливалентни метали и др.).

ВЛИЯНИЕ НА БИОЛОГИЧНИТЕ ФАКТОРИ ВЪРХУ МИКРООРГАНИЗМИТЕ

Биологичните агенти могат да включват препарати, съдържащи живи индивиди - бактериофаги И бактерии с изразена конкурентна активност по отношение на патогенни и опортюнистични видове микроби за хора и животни . Те се въвеждат в тялото в жизнеспособно състояние. Фагите и антагонистите имат пряк увреждащ ефект върху патогенните и опортюнистични микроби; лекарствените продукти, произведени от тях, са предназначени за локално приложение, характеризират се със специфично действие върху микроорганизмите и безвредност за пациента; целта на въвеждането им в организма на човека и животните е лечениеили предотвратяванеинфекциозни заболявания. Според механизма на действие те са близки до химическите антисептици.
Също така е необходимо да се помни млечен -кисело бактерии, които причиняват процеса на млечнокисела ферментация. Някои млечнокисели бактерии са способни да синтезират антибиотици и да ги използват за потискане на развитието на патогенни микроби.
Препарати, съдържащи бактерии (еубиотици или пробиотици ): колибактерин, лактобактерин, бифидумбактерин, бификол, микрококобактерин, линекс, бактисубтил и др.
Препарати, съдържащи бактериофаги:Тифоиден бактериофаг, дизентеричен бактериофаг, салмонела бактериофаг, коли-протеус бактериофаг, стафилококов бактериофаг, стрептококов бактериофаг, бактериофаг пиоциней, бактериофаг pseudomonas aeruginosa, бактериофаг klebsiella, pyophage combined и други.

Незаменимо условие за живота на микроорганизмите е наличието на капкова вода в околната среда. В изсушено състояние микробите остават неактивни, въпреки че могат да запазят жизнеспособността си. В изсушено състояние микробите не могат да растат и да се размножават, тъй като осмотичният характер на процеса на хранене е нарушен: при липса на вода, необходима за разтваряне на хранителни вещества, те не могат да проникнат вътре в микробната клетка. Минималната влажност, при която могат да се развиват бактерии е 25-30%. Плесените са по-малко взискателни към влагата. Те се развиват върху подложки и при 10-15% влажност (особено пенициловите и аспергиловите плесени).

За развитието на микробите не е важно общото съдържание на влага, а нейната достъпност за хранителния процес. Ако водата е химически свързана със субстрата (съдържа се например в кристални хидрати, където нейното количество е строго определено) и може да бъде отстранена чрез химическо действие или чрез калциниране, тогава такава вода е недостъпна за микробите: химически свързаната вода не може да служи като разтворител на хранителни вещества. Микроорганизмите, както вече беше посочено, се нуждаят от капкова течна вода, която се задържа в продуктите от силите на намокряне и капилярност.

Съдържанието на капкова течна вода в хранителните продукти зависи от свойствата на продукта и температурата на околната среда. Колкото по-висока е температурата на околната среда, толкова по-влажен трябва да е субстратът, за да могат да се развиват микроорганизми на повърхността му и обратно. Чрез изсушаване на продукта, ние сме в състояние да го защитим от микробна атака; следователно сушенето е най прост методконсервиране.

Различните микроорганизми понасят различно сушенето. Някои микроби са много чувствителни към влага и умират относително бързо при изсушаване. Тази група включва например оцетнокисели бактерии, нитрифициращи и азотфиксиращи почвени бактерии, някои патогенни микроорганизми - Vibrio cholerae, чумен бацил - и някои гнилостни микроби. Други микроорганизми могат да останат в изсушено състояние доста дълго време, а други в изсушено състояние запазват своята жизнеспособност дори десетилетия. За запазване жизнеспособността на микробите по време на сушенето техническите условия на сушенето са от немалко значение. Установено е, че микроорганизмите остават жизнеспособни за особено дълго време, ако се изсушат заедно с хранителния субстрат. Има доказателства, че жизнеспособността на спорите в изсъхнали буци пръст остава до 93 години. Млечнокиселите бактерии в изсушено състояние не губят способността си да се развиват в продължение на 10 години, което прави възможно използването на техните „сухи закваски“ в производството. Много клетки в сухата мая за хляб запазват жизнеспособността си за много дълго време (2 години или повече).

Понастоящем широко се използва методът за запазване на производствените култури от микроорганизми и ваксини чрез бързото им изсушаване във вакуум в среда със специален състав.

Сушенето на зеленчуци и плодове се извършва в широк производствен мащаб и има голямо икономическо значение. Особено разпространено е промишленото сушене на зеленчуци: картофи, зеле, цвекло, моркови, бели корени, лук, зелен грах, гъби. Сушените плодове и горски плодове включват грозде, кайсии, семкови плодове и сливи. Сушените продукти от животински произход са от по-малко значение: яйчен прах, сухо мляко, сушено месо, сушена риба. Съдържанието на влага при сушене за различните видове плодове практически трябва да се намали до 15-20%, за зеленчуците - до 12-14%. Можете да изсушите други продукти до по-ниска влажност - 4-5%.

В зависимост от скоростта и условията на сушене, естеството на изсушените суровини и вида на микроорганизмите, голямо разнообразие от микробни микроби могат да останат на повърхността на изсушените продукти. В изсушеното зеле например са открити до 15 милиона микроби на 1 g продукт, а в яйчен прах, получен в американски фабрики, дори повече - от 18 до 20 милиона микроби на 1 g.

Обикновено микрофлората на сушените плодове и зеленчуци е представена от спори на плесенни гъби Aspergillus, Penicillium, но могат да се открият и бактерии от групата на чревния тиф Escherichia coli, Salmonella enteritidis, S. gartneri и някои други. Наличието на различни микроби в изсушените продукти (както и концентратите) води до факта, че лекото, дори локално овлажняване на тези продукти води до бързо развитиемикроби, най-често плесени, по-рядко развитие на бактерии и разваляне на храната. Ето защо сушените плодове, зеленчуци и концентрати трябва да се съхраняват в херметически затворени опаковки, за да се избегне абсорбирането на влага от въздуха.

Ефект на температурата

Температурата на околната среда е мощен физичен фактор, който определя не само интензивността на развитие, но и възможността за съществуване на микроорганизми. За всеки микроб има определен температурен диапазон, извън който дадения микроорганизъм умира.

Всички микроорганизми, в зависимост от положението в температурната скала на оптимума на техния растеж и развитие, обикновено се разделят на три групи: психрофилни, мезофилни, термофилни.

Психрофилните микроорганизми (от гръцки psychria - студ, phileo - любов) са студолюбиви микроорганизми, които се срещат главно в северните морета, в тундровите почви и др. В процеса на еволюция тези микроорганизми са се приспособили към живот при ниски температури. Оптималната за развитието им е между 10 и 20°C, максималната е 30-35°C, минималната е от 0 до -7°C и дори по-ниска.

Психрофилните микроорганизми включват бактерии, които могат да растат в хладилници и върху охладени храни и да ги развалят. Това са предимно неспорообразуващи грам-отрицателни подвижни и неподвижни пръчици от родовете Pseudomonas и Achromobacter. При минусови температури могат да се развият и някои плесени, особено Cladosporium и Thamnidium, които прекратяват жизнената си дейност едва при температура около -10°C.

Топлолюбивите (от гръцки therme - топлина, топлина), или топлолюбивите микроорганизми също са доста разпространени в природата. Те се намират не само в пясъците на Сахара или в гореща вода минерални извори, където живеят свободно при температура 50-60°C. Термофилите могат да бъдат намерени навсякъде в почвата, във водата, в червата на хората и животните, тъй като имат много устойчиви спори. Оптималната температура за развитие на термофилите е между 50 и 60°C (понякога дори по-висока), минималната е около 30°C, а максималната е между 70 и 80°C.

Вие се смятате за термофилен микроб. aerothermophilus, Vas. калфактор, ти. коагулани, ти. thermodiastaticus, Cl. thermosaccharolyticum, отделни представители на плесени от рода Aspergillus и Penicillium и някои други видове микроорганизми. Към групата на термофилите спадат и така наречените термогенни микроби, които са способни да предизвикват екзотермични реакции. Термогенните микроорганизми са отговорни за самонагряването на сено, зърно, памук, тор и други органични материали. Те играят голяма роля в „ферментацията на тютюна“ - ферментацията на тютюн, която се случва в бали тютюн при 54 ° C и значително подобрява аромата и запалимостта на тютюна.

Биотермогенезата (самонагряване) на оборския тор, причинена от екзотермични реакции от микробен характер, се използва широко в оранжерии, оранжерии и оранжерии за отоплителни инсталации.

Не може обаче да се направи рязка граница между психрофилите и мезофилите, мезофилите и термофилите. Има редица преходни форми, които се развиват еднакво добре както при ниско, така и при относително ниско високи температурио Такива микроби се наричат ​​психротолерантни или термотолерантни (от латинското tolerantia - търпение). Тези групи микроби изглеждат безразлични към топлината и студа. Термотолерантните микроби, имащи оптимум за развитие около 30 °C, показват много висок максимум (55-60 °C). При оптимална температура от около 20 °C психротолерантните микроби се развиват свободно при много ниски температури, близки до нулата и по-ниски. В табл Таблица 1 показва кардиналните температури (в °C) на растеж и развитие на някои микроби (според литературни данни).

Точното определяне на кардиналните температурни точки за отделните видове микроорганизми е доста трудна задача, тъй като кардиналните температури са различни за различните жизнени функции на микроба. По-специално, оптималната температура за растеж и размножаване на микроби не винаги съвпада с оптималната температура за спорулация, ферментация или натрупване на киселини в околната среда. Например млечните микроорганизми Streptococcus lactis се развиват най-интензивно при 34 °C, а най-добрата температура за ферментация е 40 °C. Температурният оптимум за растеж на повечето плесени е между 25-30 °C, а за образуването на спори те се нуждаят от по-висока температура: 35-40 °C. Плесента Aspergillus niger расте най-добре при 35 °C и произвежда лимонена киселина от захар най-много при температура 20-25 °C.

Често може да се наблюдава феноменът, при който оптималната температура за развитието на един вид микроби се оказва неподходяща за развитието на друг вид от същия род и семейство.

За един и същ вид микроб, в зависимост от местообитанието му, кардиналните температурни точки могат да бъдат различни. Феноменът на несъответствие между температурните максимуми за някои видове почвени бактерии е отбелязан от Е. Н. Мишустин. Той посочва, че за бактериите, изолирани от южните почви, температурният максимум е по-висок и те образуват по-устойчиви на топлина спори от представителите на същия вид от северните почви.

В сравнение с други живи организми микробите понасят много по-добре температурните колебания. Bacillus subtilis, например, е способен да се развива във всяка климатична зона, тъй като лесно понася температури от 6 до 55 °C. За други сапрофитни форми този диапазон е малко стеснен - ​​от 10-15 до 40-45 °C. Само патогенните микроорганизми имат максимум и минимум много близки до оптимума. Температурният диапазон за тяхното развитие не надвишава 5-10 °C.

Ако микроорганизмите се отглеждат дълго време при постоянно повишаващи се или понижаващи се температури, е възможно да се преместят кардиналните точки на тези микроби. По подобен начин например са развъждани студоустойчиви видове дрожди.

Познавайки връзката на определени микроорганизми с температурата, е възможно да ги култивирате в лабораторни условия при оптимални за тях температури. Това дава възможност да се проучат подробно физиологичните свойства и да се установи възможността за приложение и най-благоприятните условия при използване на биохимични реакции, възбудени от тези микроорганизми в практическия живот.

Действие на ниски и високи температури върху микроорганизмите

Високите и ниските температури влияят различно на микроорганизмите. По правило микроорганизмите не понасят високи температури и умират повече или по-малко бързо. Ниските температури имат летален (смъртоносен) ефект, ако средата, съдържаща микроби, замръзне или ако се наблюдават резки температурни промени при многократно замразяване и размразяване. Смъртта на микроорганизмите по време на охлаждане обаче настъпва много по-бавно, отколкото при нагряване.

Ниските температури, под минималните и дори близки до абсолютната нула, причиняват така наречената суспендирана анимация в повечето микроби - „състояние на скрит живот“, напомнящо зимното вцепенение на много студенокръвни животни (жаби, змии, гущери и др. .). В литературата например има много интересна информация, че спори и жизнеспособни гнилостни бактерии са открити в трупове на мамути, които са лежали в замръзнала земя няколко десетки хиляди години.

Студоустойчивостта на различни микроорганизми може да варира в много широки граници. Проведени са множество експерименти със замразяване на микроби. Бактериалните и плесенните спори се държат шест месеца (или дори повече) при температура на течния въздух (-190 °C); Спорите на плесента се охлаждат във вакуум до температурата на течния водород (-253 °C) в продължение на 3 дни, но дори след такова замразяване те запазват способността си да се развиват и възпроизвеждат. Спорите на Bacillus са особено устойчиви на замръзване. Някои неспорови микроорганизми също могат да издържат на ниски температури за повече или по-малко дълги периоди от време. Дифтерийните коринебактерии понасят замразяване в продължение на 3 месеца. Тифните бактерии оцеляват дълго време в лед. E. coli запазва жизнеспособността си дори след 20 часа излагане на температура на течния въздух.

Изследванията установяват, че скоростта на смъртта на микроорганизмите при замразяване зависи от техния вид, възрастта на културата, химическия състав на околната среда и влажността на въздуха в камерите за замразяване. F. M. Chistyakov, G. L. Noskova, 3. 3. Bocharova, I. Brooks и други откриха, че ако течната капчица вода се запази в замразени продукти, тогава някои разновидности на Penicillium glaucurn и Cladosporium herbarum ще се развият дори при -8 ° C. Колкото по-висока е киселинността на замразената среда, толкова по-висока е концентрацията на разтворените вещества в нея, толкова по-бързо умират микроорганизмите. По този начин, при рязко понижаване на температурата от 0 до -12 ° C в кисела среда с висока концентрация на разтворени вещества, колиформните бактерии и Proteus умират най-бързо. Фекалният стрептокок обаче остава жизнеспособен при тези условия. Високата влажност на въздуха в хладилниците създава благоприятни условия за развитие на плесени и бактерии.

По-голямата степен на оцеляване на микробите по време на охлаждане и замразяване обаче не противоречи на модерна тенденцияхладилно съхранение на храни. Факт е, че ниските температури спират процесите на гниене и ферментация, въпреки че не правят продукта стерилен. В допълнение, при ниски температури качеството на продукта все още се запазва по-дълго, тъй като отрицателният ефект на други, немикробни фактори е намален. По-специално, действието на ензимите рязко се забавя. Плодовете и зеленчуците могат да се съхраняват в хладилник няколко месеца без забележимо влошаване на качеството им. Възможно е обаче храната да се предпази от разваляне при спадане на температурата, само временно, докато ефектът от студа продължава. След размразяване (размразяване), особено ако размразяването е неправилно, когато целостта на тъканите е нарушена и изтича клетъчен сок (в месо, риба и др.), микробите, които са запазили жизнеспособността си, започват интензивно да се размножават, което много бързо причинява разваляне на продукта. Поради това трябва да се спазват строги санитарно-хигиенни изисквания за продуктите, изпратени за хладилно съхранение.

Високите температури, както е посочено, се понасят от микроорганизмите много по-зле от охлаждането. Повишаването на температурата над максимума винаги в крайна сметка води до смъртта на микробната клетка. И колкото по-висока е температурата, толкова по-бързо микробът умира. Не всички микроорганизми умират едновременно. Когато микробите са изложени на високи температури, степента на нагряване, неговата продължителност, вида на микроорганизма и химичен съставсубстрат.

Когато се загреят за кратко до температури, които са само малко по-високи от максималната, микробите изпитват „топлинна строгост“, подобна на суспендирана анимация: всички жизнени процеси в клетката са спрени. Въпреки това, при бързо понижаване на температурата до оптималната, функционалната активност на микроба се възстановява - той се съживява. Но продължителният престой на микроорганизма в състояние на термична строгост води до смърт. Например гъбата Penicillium glaucum, чиято максимална температура е 34 °C, умира при 35 °C след месец. Спорите на Cladosporium herbarum са толкова отслабени от 50 дни излагане на 35 °C, че покълването се наблюдава само след 11 дни.

Разрушителното действие на високите температури върху микроорганизмите е свързано с термолабилността на протеините. Известно е, че нагряването предизвиква денатурация на белтъка – неговата необратима коагулация. Температурата на денатурация на протеина е силно повлияна от процента вода в него. Колкото по-малко вода има в протеина, толкова по-високи температури са необходими за коагулацията му. Следователно младите вегетативни клетки на микробите, богати на вода, умират при нагряване по-бързо от старите клетки, които са загубили известно количество вода.

Високите температури причиняват необратими промени в живата цитоплазма на микробните клетки, нарушавайки нейните фини структури и хода на биохимичните реакции. Смъртта на микроорганизма е неизбежна, тъй като е невъзможно да се възстановят функционалните свойства на живата материя в неговата цитоплазма, както е невъзможно да се възстанови първоначалното състояние на белтъка на твърдо сварено яйце.

Смъртоносните температури са различни не само за различните микроби, но дори клетки от един и същи вид, отглеждани при различни условия, умират по различно време. Много микроби извън течния субстрат в изсушено състояние (ембриони в прах или по стените на сухи съдове) се оказват много устойчиви на топлина. Те са в състояние да издържат на продължително нагряване при температури над максималното им развитие. В течна среда те умират относително лесно. Спорите на бацилите и особено спорите на термофилните микроорганизми проявяват много висока топлоустойчивост. Това се обяснява с факта, че спорите съдържат по-малко вода от вегетативните клетки и освен това по-голямата част от тях е в свързано състояние. В допълнение, спорите са покрити с плътна, непроницаема обвивка. Съдържащите се в спорите липоидни компоненти имат защитен ефект по време на коагулацията на протеините. Предполага се, че цитоплазмата на термофилните микроби е съставена от много топлоустойчиви протеини. Дрождите и плесените са много по-малко устойчиви на топлина. Те умират относително бързо още при 65-80 °C. Има обаче видове форми, които издържат нагряване до 100 °C, но само за кратко време.

Повечето бактерии, които не образуват спори, умират при температура от 60 °C в рамките на 30-60 минути. При по-високи температури умират по-бързо. При излагане на суха топлина при 160-170 °C за 1-1,5 часа и нагряване при 120,6 °C под налягане на пара 2 при (19,6-104 n/m2) за 20-30 минути те умират като вегетативни клетки и спори на всички микроорганизми . Субстратът става стерилен.

Производството на стерилизирани консерви се основава на разрушителното действие на високите температури върху микроорганизмите. При консервиране на хранителни продукти е необходимо да се вземе предвид химичният състав на средата - нейната киселинност, наличието на готварска сол, мазнини в средата - и много други фактори, които влияят върху термичната стабилност на микробите и техните спори.

Трябва да се има предвид, че в субстратите сред общата маса на микробите винаги има отделни клетки със силни индивидуални отклонения от средната термична устойчивост, която характеризира даден вид: има както по-малко, така и по-стабилни. Поради това при нагряване при еднакви условия не всички микроорганизми умират едновременно. Отделни клетки от даден вид, които се оказват по-устойчиви, могат да оцелеят. Колкото по-силно е замърсен продуктът с микроби, толкова по-вероятно е той да съдържа Повече ▼Такива топлоустойчиви индивиди, толкова по-дълго е необходимо да ги нагреете, за да ги унищожите напълно. В хранително-вкусовата промишленост високите температури се използват за унищожаване на микроби по два начина – пастьоризация и стерилизация.

Пастьоризация. Продуктът се нагрява при температури от 65 до 80 °C за няколко минути. Продължителността на пастьоризацията зависи от вида на продукта и температурата. По време на пастьоризацията се унищожават само вегетативни микробни клетки; Бактериалните спори, както и клетките на някои термофилни микроорганизми могат да бъдат запазени. За да се предотврати развалянето на пастьоризираните продукти и да се забави покълването на спорите на оцелелите микроби, такива продукти трябва да се съхраняват в хладилник. Пастьоризацията се използва за мляко, вино, плодови сокове и някои други продукти. Понякога се използва краткотрайно нагряване до температура от 90-100 ° C за няколко секунди (бърза пастьоризация или лампоризация).

Стерилизация. Стерилизацията включва унищожаване на всички микроорганизми и техните спори без изключение - абсолютна стерилност. Стерилизацията се използва при приготвяне на хранителни среди за микробиологичен анализ, при приготвяне на лабораторна стъклария и в медицината (при приготвяне на хирургически инструменти, лекарствени вещества за инжектиране и др.). Стерилизацията се извършва или чрез суха топлина (в сушилни), или чрез прегрята пара под налягане (в автоклави), или чрез течаща пара (в котли на Кох).

За консервиране на храни продължителното нагряване при високи температури се оказва практически неприемливо. Невъзможно е всички хранителни продукти да установят веднъж завинаги режим на стерилизация (температура и времетраене), който да убие абсолютно всички вегетативни клетки и микробни спори. Това се обяснява с факта, че строг режим на стерилизация причинява преваряване на продуктите и разлагане на химикалите, включени в суровините. Вкусът на продуктите се влошава и хранителната стойност намалява. В допълнение, универсален режим на стерилизация за всички консервирани храни също е невъзможен, тъй като дори един и същ вид микроби показват колебания в устойчивостта на топлина на отделните екземпляри. Необходимо е да се вземе предвид разнообразното влияние на различни фактори: химичния състав на средата, формата, размера и материала на контейнера, в който продуктът е опакован по време на стерилизация, и някои други фактори. Зеленчуците и плодовете например е опасно да се нагряват дори до 100°C. тъй като в същото време те губят естествената си консистенция, рязко променят цвета си, губят аромат и вкус и т.н. Дори топлоустойчивите продукти - месо и риба - намаляват вкуса си при продължително нагряване.

Тъй като задачата на консервирането включва получаване на качествени продукти, които по възможност са запазили естествените си свойства или поне близки до естествените, запазвайки хранителната стойност на суровините - техния вкус, аромат, цвят, съдържание на витамини и др. разработването на режими на стерилизация е важен въпрос в технологията и микробиологията на консервното производство.

Режимите на стерилизация се разработват и установяват в зависимост от: 1) активната киселинност на продукта; 2) степен на зрялост на суровините; 3) обем и материал на контейнера; 4) консистенция на продукта; 5) степента на замърсяване на продукта от микроорганизми и качествения състав на микрофлората.

По този начин микробиологичният контрол на консервното производство не може да се ограничи само до микробиологичен анализ. Микробиологът трябва да познава добре технологичния процес, режимите на обработка на продукта на всеки етап от производството, във всяка точка на производствената линия. Той трябва да може да очертае начини и средства за въздействие върху хода на всяка технологична операция. Резултатите от наблюденията и микробиологичния анализ трябва незабавно да бъдат доведени до знанието на технолога, бригадира и работниците за бързо отстраняване на нарушенията и подобряване на санитарната и технологична обработка на продуктите. Само при това условие микробиологичният контрол на консервното производство става наистина ефективен и ефикасен в борбата за подобряване на качеството на продукта.

Ефектът на различните форми на лъчиста енергия върху микроорганизмите

Изследванията установяват, че някои видове радиация имат стерилизиращ ефект върху микроорганизмите. Тези форми на лъчиста енергия са: слънчева светлина, ултравиолетови лъчи, рентгенови лъчи, радиоактивно лъчение, ултракъси радиовълни. Ефективността на различните лъчи зависи от дозата радиация. В допълнение, дължината на вълната, пропускливостта на средата, интензитетът и продължителността на облъчването също играят много важна роля. Ниските дози радиация могат дори да активират определени жизнени функции на микробните клетки (например клетъчен растеж, метаболизъм). Високите дози радиация обикновено са смъртоносни.

Механизмът на смъртоносното действие на лъчистата енергия върху микроорганизмите се обяснява или с прякото въздействие на лъчите върху цитоплазмата на клетката, или с въздействието им върху хранителната среда. Директният ефект е свързан с директното поглъщане на радиационната енергия от нуклеиновите киселини. В този случай настъпва увреждане на нуклеиновите киселини. Поради високото съдържание на вода в тялото на микробите се получава йонизация на клетъчната материя, образуват се силно реактивни групи като хидроксилни групи, които, взаимодействайки с клетъчните протеини, предизвикват интензивен процес на окисление и унищожават живата материя.

Непреките ефекти са свързани с трансформации, настъпващи в хранителната среда. Предполага се, че при облъчване в хранителния субстрат се възбуждат химични реакции, подобни на тези, наблюдавани в живата цитоплазма. В този случай се образуват вещества, вредни за микроорганизмите, хранителният субстрат става токсичен и неподходящ за развитието на микроби.

Действие на светлината

Всички микроорганизми, обитаващи земната повърхност, са постоянно изложени на светлина. За фототрофните организми, съдържащи пигмент като хлорофил в клетките си, светлината е необходимо условиехранене и живот. Използвайки енергията на слънчевата светлина в процеса на асимилация, фототрофните микроорганизми изграждат вещества от собствената си природа от храната. Плесените се развиват необичайно на тъмно: те произвеждат добре развит мицел, но изобщо не образуват спори.

Безцветните сапрофити не се нуждаят от енергията на слънчевата светлина, напротив, светлината има вредно въздействие върху тях, потискайки тяхното развитие. Светлината е вредна за много патогени. Тифните и туберкулозните бацили, холерният вибрион и сред сапрофитите бацилите на „прекрасната кръв“ бързо умират под въздействието на пряка слънчева светлина. Вегетативните клетки и спорите на много микроби са еднакво чувствителни към слънчевата светлина.

Експериментът на В. И. Паладин ясно демонстрира смъртоносния ефект на слънчевата светлина върху микробите. Той инокулира хранителната среда в паничките на Петри с антраксни бацили, след което за известно време изложи чашките на пряка слънчева светлинапоследвано от поставянето им в термостат за отглеждане. В тези съдове, които са били изложени само за кратко на слънце, се наблюдава обилен растеж на колонии. Но колкото по-дълго петриевите панички бяха изложени на слънчева светлина, толкова повече растежът на микробите отслабваше. По-голямата част от тях умират в рамките на 10-20 минути след облъчване. След 70 минути излагане на слънчева светлина в съдовете не се появи нито една колония.

Неблагоприятното въздействие на светлината върху растежа и развитието на микробите налага отглеждането на микробни култури в лаборатории на тъмно. Хранителните среди не трябва да се съхраняват на светлина. Хранителният желатин, например, ако е изложен на пряка слънчева светлина за известно време, става неподходящ за отглеждане на микроби.

Слънчевата светлина е от голямо значение за самопречистването на реките. В бистра вода слънчевите лъчи проникват на дълбочина до 2 м. Ако обаче има мътност във водата, тяхната проникваща способност рязко намалява. В силно замърсена вода светлинните лъчи могат да проникнат само на дълбочина до 0,5 м. В почвата въздействието на светлината също засяга само повърхностния слой - на дълбочина 2-3 мм.

Ултравиолетови лъчи

Най-голям бактерициден ефект имат ултравиолетовите лъчи (UV лъчи) с дължина на вълната 2500-2600 А. Установено е, че спорите са по-устойчиви на UV лъчи от вегетативните клетки. Спорообразуващите и цветните форми на микробите също понасят по-лесно облъчването с ултравиолетови лъчи. Bacillus subtilis например е 5-10 пъти по-устойчив на ултравиолетово лъчение от E. coli. Гъбите от дрожди и плесени доста добре издържат на облъчване с ултравиолетови лъчи. Те изглежда са в състояние да произвеждат защитни вещества (мазни или восъчни) срещу ултравиолетовите лъчи. Спорите на плесените са по-устойчиви на радиация от мицела.

Добавянето на флуоресцентни багрила (еозин, еритрозин и др.) към средата засилва ефекта на UV лъчите. Това явление се нарича фотодинамичен ефект. Досега ултравиолетовите лъчи са били малко използвани за консервиране на храни, тъй като тяхната проникваща способност е незначителна. Смъртоносният им ефект обикновено е ограничен до микроби, разположени на повърхността на облъчени обекти.

Бактерицидният ефект на UV лъчите зависи от продължителността и интензитета на облъчване, от температурата, рН на средата, както и от „концентрацията” на микроби на единица повърхност на продукта (замърсяване на продукта с микроби). Ефектът ще бъде по-силен, колкото по-дълга е продължителността и интензивността на облъчването, колкото по-висока е температурата и киселинността на средата и колкото по-малко микроби има на повърхността на продукта.

IN последните годиниУлтравиолетовите лъчи се използват за дезинфекция на въздуха в хладилните камери, въздуха в промишлени и медицински заведения, както и за дезинфекция на питейна вода. За тази цел се използват специални бактерицидни лампи. Добри резултати бяха получени чрез комбиниране на облъчване на месо и месни продукти с ултравиолетови лъчи и охлаждане: оказа се възможно да се удължи срокът на съхранение в хладилник на тези продукти 2-3 пъти. Особено чувствителни към въздействието на ултравиолетовите лъчи се оказват бактериите от месната слуз. Те умират след 1-2 минути облъчване. Бактериите E. coli и спорите на плесените умират след 10 минути облъчване (използвайки UV лъчи с дължина на вълната 2920A).

UV лъчите могат да се използват за ускоряване на процеса на зреене на месото при повишени температури, когато действието на ензимите, които омекотяват месото, се ускорява и развитието на бактериите за разваляне на месото се спира чрез облъчване. UV лъчите се използват по време на процеса на стареене на сиренето, използват се за стерилизиране на опаковки за месни и сиренени продукти, използват се за асептично бутилиране на напитки и облъчват повърхността на печените изделия, което предотвратява развитието на мухъл по повърхността им .

UV лъчите не трябва да се използват за дезинфекция на масло и мляко, тъй като в тези продукти UV лъчите предизвикват химични реакции, които влошават вкуса и хранителните им свойства.

Инфрачервените (топлинни) лъчи, за разлика от ултравиолетовите, имат много по-малко бактерицидно действие. Действието на инфрачервените лъчи най-вероятно е свързано с нагряване на облъчената среда.

рентгенови лъчи

Рентгеновите лъчи или както ги наричат ​​още рентгенови лъчи са електромагнитни трептения с много къса дължина на вълната – от няколко стотни от A до 20 A. Поради късата си дължина на вълната те се абсорбират слабо от веществата и имат много силна проникваща способност.

Използването на рентгенови лъчи за стерилизация показва, че микроорганизмите са по-устойчиви на тях от висшите организми. При малки дози радиация микробите дори изпитват по-интензивно протичане на определени жизнени функции. С увеличаването на дозата радиация инхибиторният ефект на рентгеновите лъчи започва да става все по-изявен: в културите се появяват грозни клетки, растежът на микробите се забавя или те губят способността си да се възпроизвеждат. При още по-силно облъчване микроорганизмите загиват. Устойчивостта на различните видове микроби към действието на рентгеновите лъчи варира. Вирусите умират най-бързо. Бактериите са по-устойчиви, а дрождите и плесените са още по-устойчиви на рентгенови лъчи.

Радиоактивно излъчване

Известно е, че когато атомите на радиоактивните елементи се разпадат, възникват три вида радиация: алфа, бета и гама радиация. Гама лъчите имат най-голяма проникваща способност. Източници на гама лъчение могат да бъдат радиоизотопите кобалт Co60 или цезий-137. Ефектът на гама лъчите е подобен на този на рентгеновите лъчи. При ниски дози радиация те стимулират определени жизнени функции (например клетъчен растеж). Експериментите на M. N. Meisel показаха, че при ниски дози радиация възпроизводството на клетките на дрождите се потиска, но такива дози не влияят на растежа. Клетките на дрождите продължават да растат, но не пъпки: появяват се гигантски индивиди, няколко пъти по-големи от първоначалните.

Сравнително наскоро бяха открити бактерии, живеещи в ядрен реактор, където радиацията е 2000 пъти по-висока от смъртоносната за хората. Установено е, че смъртоносният ефект на гама-лъчите върху микроорганизмите се проявява само при дози на радиация, стотици и хиляди пъти по-високи от леталната доза за животните. За унищожаване на Е. coli и дизентерийни бацили е необходима доза от 600 000 рентгена, а за дрожди и спори - дори 1 500 000-4 000 000 рентгена.

Използването на йонизиращо лъчение за стерилизация на хранителни продукти в момента се проучва внимателно както в Съветския съюз, така и в чужбина. Предполага се, че гама-лъчите се използват за студена радиационна стерилизация на консерви, бактериологични препарати, лекарства и други, особено в случаите, когато топлинното въздействие върху продукта или препарата е нежелателно. Методът на йонизираща стерилизация има редица предимства: не променя качеството на продукта поради неговата денатурация компоненти(протеини, полизахариди, витамини), което се получава при топлинна стерилизация. В допълнение, процесът може да се извършва бързо, непрекъснато, с висока степенавтоматизация. Въпреки това въпросът за безопасността на хранителните продукти след такава стерилизация все още не е достатъчно изяснен.

Токове с висока и ултрависока честота (HF и UHF)

Свръхкъсите електромагнитни вълни с дължина на вълната под 10 m (HF и UHF токове) имат стерилизиращ ефект. През последните години все повече се използват за стерилизиране на хранителни продукти. Смъртта на микроорганизмите в стерилизирана среда може да се обясни на базата на следното явление. Под въздействието на електрическа енергия, генерирана в електромагнитно поле на високочестотен ток, заредените частици на средата (йони и електрони) влизат бързо в трептящо движение. Абсорбира се едновременно Електрическа енергиясе превръща в топлинна, причинявайки почти мигновено нагряване на околната среда до 90-120 ° C. И микроорганизмите умират в резултат на такова бързо повишаване на температурата.

Естеството на нагряване на средата чрез високочестотни токове се различава рязко от конвенционалните методи за нагряване, при които топлината се разпространява чрез конвекция от горещи към студени слоеве. При облъчване с ултракъси електромагнитни вълни, поради възникващите ВЧ токове, продуктът се нагрява едновременно във всички точки - обемно. И в зависимост от структурата и диелектричната константа, отделни части от хетерогенен продукт могат да бъдат нагрети до различни нива (селективно или селективно). Водата в чаша завира за 2-3 секунди под въздействието на ВЧ токове. При плодовите компоти сиропът може да се загрее до кипене, докато плодовете остават студени.

Използването на HF и UHF токове за стерилизация на консервирани плодове и плодове позволява значително да се подобри тяхното качество, тъй като времето за нагряване е рязко намалено - до 1-3 минути; плодовете и плодовете не се преваряват и запазват своята консистенция, естествен вкус и аромат. В консерви, с достатъчна стерилност, витамините са идеално запазени. При стерилизиране с HF и UHF токове продуктът трябва да бъде опакован в стъклени съдове, тъй като електромагнитните вълни не проникват през калай (метал).

Действието на ултразвукови вълни (ултразвукови вълни или ултразвук)

Еластични звукови вибрации, чиято честота надвишава 20 000 херца, т.е. се намира отвъд честотите, възприемани от човешкото ухо, и се нарича ултразвук в акустиката. Най-новите съвременни ултразвукови излъчватели позволяват получаването на ултразвукови вълни с честота около 300 милиона Hz и по-висока. Ултразвуковите вълни се различават от обикновените звукови вълни по това, че имат много по-къса дължина на вълната и много висок интензитет. Те носят със себе си огромно количество механична енергия. Обектите, които са били подложени на ултразвук, се наричат ​​"озвучени".

Ултразвуковите вълни могат да се използват в хранително-вкусовата промишленост за смесване и хомогенизиране на продукти, филтриране, предотвратяване образуването на котлен камък, за стерилизация и пастьоризация на продукти, както и за почистване, измиване и дезинфекция на оборудване и контейнери.

Изследванията на стерилизиращите и пастьоризиращите ефекти на ултразвуковите вълни показват, че ултразвуковите вибрации с ниска мощност с краткотрайно звучене не причиняват смъртта на микробите. Микроорганизмите не умират дори при продължително излагане на слаби ултразвукови вълни. Краткосрочното ултразвук на околната среда с ултразвукови колебания с ниска мощност насърчава механичното разделяне на клъстери от микробни клетки: пакети от сарцин, вериги от стрептококи, клъстери от стафилококи се разпадат на отделни жизнеспособни клетки; всяка клетка образува нова колония. Смъртоносният ефект на ултразвуковите вълни върху бактерии и вируси започва да се проявява при интензитет от 1 W/cm2 * s. честота на трептене от порядъка на стотици килохерци. А при озвучаване с мощни ултразвукови вибрации се наблюдава почти мигновено разкъсване на клетъчните мембрани, разрушаване на вътрешното съдържание на микробната клетка до пълното й разтваряне. По-големите бактерии се унищожават по-пълно и по-бързо от малките; пръчковидни бактерии умират по-бързо от коките. Бактериалните спори са по-стабилни от вегетативните клетки.

Стерилизиращият ефект на ултразвуковите вълни зависи от:

1) от замърсяването на продукта с микроби: в твърде „дебела“ микробна суспензия не настъпва смърт на микроби; наблюдава се нагряване на околната среда;

2) от добавянето на повърхностноактивни вещества (глицерол, левцин, пептон и др.) Към бактериалната суспензия: бактерицидният ефект на ултразвуковите вълни се намалява;

3) върху температурата на околната среда: колкото по-висока е температурата на обработените с ултразвук субстрати, толкова по-силен е ефектът на ултразвуковите вълни.

Резултатите от обработката с ултразвук се влияят от вискозитета на средата, нейната киселинност, наличието на разтворени газове, различни катиони и др. При постоянно време и интензивност на обработката с ултразвук, смъртта на микроорганизмите рязко се ускорява с увеличаване на честотата на ултразвука трептения.

Механизмът на бактерицидния ефект на ултразвука се обяснява с явлението кавитация. Той се крие във факта, че в озвучената среда се случва бързо редуващо се компресиране и разширяване на отделните му участъци. В местата на компресия налягането се увеличава рязко и може да достигне 10 000 atm (9,81 * 108 n / m2). В местата на разреждане в същия момент настъпва разкъсване на веществото с образуването на малки празнини - кухини. В течност, обработена с ултразвук, кухините се пълнят с изпарения на течността или газове, разтворени в нея. Каверните непрекъснато се движат в сонифицирания субстрат. На мястото на предишната каверна се появяват зони с високо налягане, а в близост се образува нова каверна, където се наблюдава почти пълен вакуум. Микроорганизмите могат да издържат на много високи налягания, но в кавитационните зони (кухини) има моментално разкъсване на клетъчните мембрани на микробите, които не могат да издържат на високо вътреклетъчно осмотично налягане. Не може да се изключи възможността за образуване на кавитационни кухини в цитоплазмата на клетките, което води до разрушаване на цитоплазмените структури.

Фактът, че предимно механичното унищожаване на микробите се извършва в ултразвуково поле, се потвърждава от изображения, получени с помощта на електронен микроскоп: при бактерии, които са били подложени на ултразвук, увреждането или дори пълното разрушаване на клетъчните мембрани и плазмолизата са ясно видими.

При обработката на твърди хранителни продукти с ултразвук с цел стерилизирането им е възможно не само да се унищожат микроорганизмите, но и да се повредят клетките (растителни или животински) на самата суровина. Добри резултати се получават при обработка с ултразвук на течни хранителни продукти: мляко, сокове и др. Създаването на проекти за непрекъснато работещи ултразвукови генератори, в които ще се случи непрекъснато ултразвук на течаща течност, ще донесе големи икономически ползи.

При ултразвукова стерилизация на хранителни продукти е много важно да се установи оптималният режим на обработка с ултразвук: продължителността на обработка с ултразвук, силата на ултразвуковите вълни и тяхната честота. При обработка с ултразвук на живи клетки, клетъчните мембрани се разкъсват толкова бързо, че съдържанието на клетките се освобождава в околната среда, почти без да бъде подложено на разрушителното въздействие на ултразвука. Ако комбинираме този ефект с незабавно центрофугиране, тогава от клетките могат да се извлекат биологично активни вещества: ензими, витамини, хормони, токсини и др. Подобни експерименти вече се провеждат в медицинската и химическата практика и са много обещаващи за производството на ваксини и производството на биологично активни вещества, произведени от живи клетки. Това е много важно както за тяхното изучаване, така и за индустриалното производство за народностопански цели. Много добри резултати се получават при използване на ултразвук при измиване на контейнери, особено тези за връщане.

Ефект на осмотичното налягане

Обикновено хранителните процеси в микроорганизмите протичат, когато необходимите хранителни вещества присъстват в субстрата не само във форма, достъпна за даден микроб, но и в подходящи концентрации, които определят тургора в живата клетка и осмотичното налягане в разтвора. По-горе беше посочено, че много висока концентрация на вещества, разтворени в хранителната среда, води до плазмолиза на микробните клетки: клетъчната цитоплазма губи вода, нормалният метаболизъм в клетката се нарушава, структурата на цитоплазмата се променя и в крайна сметка микробната клетка умира . Вярно е, че смъртта на микробите в разтвори с висока концентрация на сол не настъпва веднага. Поради високата пропускливост на цитоплазмата, някои микроорганизми могат да се адаптират към промените в осмотичното налягане. Дрождите и плесените дори имат способността за активна осморегулация: осмотично активните резервни хранителни вещества се натрупват в клетъчния сок на тези микроби, благодарение на което те могат да поддържат жизнеспособността си в среда с доста големи колебания в осмотичното налягане. Само клетките в състояние на активна жизнена дейност са способни на осморегулация. Гладуващите клетки и клетките с нарушен респираторен метаболизъм не са способни на осморегулация и умират сравнително бързо при повишаване на осмотичното налягане. Феноменът на плазмолизата на микробните клетки в среда с високо осмотично налягане е в основата на консервирането на хранителни продукти с концентрирани разтвори на сол и захар.

Разтворите с ниска концентрация на захар са добра хранителна среда за много микроби, а смъртта на микробите може да бъде причинена само от висока концентрация на захар над 65-70%.

При направата на консервирани продукти като плодово желе, конфитюр, мармалад, конфитюри, освен че се добавя висок процент захар, продуктът се вари. Осмотичното налягане в средата се повишава значително. В конфитюр, например, достига 4 * 107 n/m2 (400 at). Поради високото осмотично налягане продуктите, варени със захар, се запазват добре. Случаите на разваляне на сладко или мед са относително редки; свързани с развитието на така наречените осмофилни дрожди и плесени в продуктите. Плесента Aspergillus repens може да расте в 80% захарен сироп. Осмофилните дрожди от рода Zygosaccharomyces не умират дори в среда с 90% захар. В сироп, съдържащ 70% захар, бактерията Bac се развива свободно. gummosus.

Трапезната сол, която е електролит и се разпада на йони, има по-висока осмотична активност от захарта. В допълнение, трапезната сол очевидно има някои токсични (отровни) ефекти върху микробите. За да предпазите много храни от разваляне, е достатъчно само около 15% сол.

Гнилостните бактерии са особено чувствителни към въздействието на солта. При 5-10% NaCl в средата спира развитието на Proteus vulgaris и вас. мезентерикус. Растежът на паратифните бактерии - причинители на хранително отравяне - се забавя от концентрация на сол от 8-9%, за да се спре развитието на бацила на ботулизма, е необходима концентрация на NaCl от 6,5-12%. Патогенните микроорганизми като правило са по-чувствителни към действието на силни солеви разтвори от сапрофитните микроорганизми; пръчковидни микроорганизми са по-чувствителни от коките. Някои от микрококите могат да се развиват свободно в среда с 25% готварска сол.

Солелюбивите микроорганизми, срещащи се в природата (халофили и халоби), обикновено живеят във водата на солените езера. Заедно със солта те могат да попаднат върху консервираните храни и да ги развалят. Солелюбива бактерия Bact, образуваща пигмент. serratum salinarium, способен да се развива дори в наситен солен разтвор, често причинява разваляне на осолена риба - така нареченият „фуксин“. В същото време рибата придобива червен цвят. Някои филмови дрожди не умират в саламура с 24-30% готварска сол.

При осоляването на херинга е желателно развитието на халофилни микроорганизми. Изобилната микрофлора в този случай насърчава узряването на херинга и подобрява нейния вкус.

Концентрациите на сол и захар, необходими за инхибиране на растежа на микроорганизмите в хранителните продукти, зависят от редица фактори: pH на околната среда, температура, съдържание на протеини. Например, за да се потисне растежа на мухъл при температура от 0°C, са достатъчни 8% сол, но при стайна температура са необходими 12%. Развитието на дрождите в солените храни се потиска в кисела среда при 14% сол, а в неутрална – само при 20%.

За борба с осмофилната микрофлора е необходимо да се поддържа високо санитарно ниво на производството и понякога се прибягва до стерилизация на продуктите чрез нагряване.

Лекция No10

Речник

СУРОВИ МАТЕРИАЛИ -суровини, предназначени за по-нататъшна преработка. Лечебни суровини.

ЛАБИРИНТ –наблюдават пасищния добитък и домашните животни; съществително Паша.

КОРК -затворете плътно, запушете.

ПРИЩЯВКА -изсъхват. Цветята избледняват .

джудже –растението е неестествено малко на ръст.

ОТРОВА –отровно вещество .

МИЯ -отмивам, отмивам, същ. Промиване .

ШОК –тежко увреждане на функциите на тялото поради физическо нараняване ;

WIGGLE (в движение) - леко се люлее.

БЪРЗО ≠ БАВНО.

Влияние на факторите на околната среда върху микроорганизмите. Стерилизация. Методи и оборудване. Контрол на качеството на стерилизация. Понятие за дезинфекция, асептика и антисептика.

Микроорганизмите се влияят от физични, химични и биологични фактори на околната среда. Физически фактори: температура, лъчиста енергия, сушене, ултразвук, налягане, филтрация. Химични фактори: реакция на околната среда (pH), вещества от различно естество и концентрация. Биологични фактори– това е връзката на микроорганизмите помежду си и с макроорганизма, влиянието на ензимите и антибиотиците.

Факторите на околната среда могат да повлияят на микроорганизмите благоприятен ефект(стимулиране на растежа) и лошо влияние : микробициднодействие (разрушително) и микробостатичендействие (потискане на растежа), както и мутагенендействие.

Ефектът на температурата върху микроорганизмите.

температура - важен фактор, засягащи живота на микроорганизмите. За микроорганизмите има минимални, оптимални и максимални температури. Оптимално– температурата, при която протича най-интензивното размножаване на микробите. минимум– температура, под която микроорганизмите не проявяват жизнена активност. Максимум– температурата, над която настъпва смъртта на микроорганизмите.

Във връзка с температурата се разграничават 3 групи микроорганизми:

2. Мезофили.Оптимално – 30-37°С. минимум – 15-20°C.Максимум – 43-45°С.Те живеят в телата на топлокръвни животни. Те включват повечето патогенни и опортюнистични микроорганизми.

3. Термофилни.Оптимално – 50-60°С.минимум - 45°C.Максимум - 75°С. Те живеят в горещи извори и участват в процесите на самонагряване на тор и зърно. Те не са в състояние да се възпроизвеждат в тялото на топлокръвни животни, така че нямат медицинско значение.

Благоприятно действиеоптимална температура използвани при отглеждане на микроорганизми с цел лабораторна диагностика, приготвяне на ваксини и други лекарства.

Спирачно действиениски температури използвани за съхранение продукти и култури от микроорганизми в хладилник. Ниската температура спира процесите на гниене и ферментация. Механизмът на действие на ниските температури е инхибирането на метаболитните процеси в клетката и прехода към състояние на суспендирана анимация.

Вреден ефектвисока температура (над максималната) използвани за стерилизация . Механизъмдействия – денатуриране на протеин (ензими), увреждане на рибозомите, нарушаване на осмотичната бариера. Психрофилите и мезофилите са най-чувствителни към високи температури. специален устойчивостшоу споровебактерии.

Ефектът на лъчистата енергия и ултразвука върху микроорганизмите.

Различават се нейонизиращи (ултравиолетови и инфрачервени лъчи на слънчевата светлина) и йонизиращи лъчения (g-лъчи и високоенергийни електрони).

Йонизиращото лъчение има мощен проникващ ефект и уврежда клетъчния геном. Механизъмувреждащ ефект: йонизация макромолекули, което е придружено от развитие на мутации или клетъчна смърт. Освен това леталните дози за микроорганизмите са по-високи, отколкото за животните и растенията.

Механизъмувреждащ ефект UV лъчи: образуване на тиминови димери в ДНК молекула , който спира деленето на клетките и е основната причина за смъртта им. Увреждащото действие на UV лъчите е по-силно изразено за микроорганизмите, отколкото за животните и растенията.

Ултразвук(звукови вълни 20 хиляди Hz) има бактерициден ефект. Механизъм: образование в цитоплазмата на клетката кавитационни кухини , които са пълни с течни пари и в тях възниква налягане до 10 хиляди атм. Това води до образуване на силно реактивни хидроксилни радикали, разрушаване на клетъчните структури и деполимеризация на органелите, денатурация на молекулите.

Използват се йонизиращи лъчения, UV лъчи и ултразвук за стерилизация.

Ефект от изсушаването върху микроорганизмите.

Водата е необходима за нормалното функциониране на микроорганизмите. Намаляването на влажността на околната среда води до преминаване на клетките в състояние на покой и след това до смърт. Механизъмвредни ефекти от сушенето: дехидратация на цитоплазмата и денатурация на протеини.

Патогенните микроорганизми са по-чувствителни към изсушаване: патогени на гонорея, менингит, коремен тиф, дизентерия, сифилис и др. Бактериалните спори, протозойните кисти, бактериите, защитени от слуз от храчки (туберкулозни бацили), са по-устойчиви.

На практикаизползва се сушене за консервиране месо, риба, зеленчуци, плодове, при приготвяне на лечебни билки.

Сушене от замразено състояние под вакуум – лиофилизация или сушене чрез замразяване.Тя е използвана за опазване на реколтатамикроорганизми, които в това състояние в продължение на години (10-20 години) не губят своята жизнеспособност и не променят свойствата си. Микроорганизмите са в състояние на спряна анимация. Използва се лиофилизация в производството на лекарстваот живи микроорганизми: еубиотици, фаги, живи ваксинисрещу туберкулоза, чума, туларемия, бруцелоза, грип и др.

Ефектът на химичните фактори върху микроорганизмите.

Химикалите влияят на микроорганизмите по различни начини. Това зависи от природата, концентрацията и времето на действие на химикалите. Те могат стимулират растежа(използвани като енергийни източници), осигуряват микробициден, микробостатичен, мутагенен ефектили може да бъде безразличен към жизнените процеси

Например: 0,5-2% разтвор на глюкоза е източник на храна за микробите, а 20-40% разтвор има инхибиторен ефект.

За микроорганизмите е необходимо оптимална pH стойност на околната среда. За повечето симбионти и патогени на човешки заболявания - неутрална, леко алкална или леко кисела среда. С увеличаването на pH, то често се измества към киселинната страна и растежът на микроорганизмите спира. И тогава идва смъртта. Механизъм:денатуриране на ензими от хидроксилни йони, разрушаване на осмотичната бариера на клетъчната мембрана.

Химикали, които имат антимикробен ефект, използвани за дезинфекция, стерилизация и консервиране.

Ефектът на биологичните фактори върху микроорганизмите.

Биологичните фактори са различни форми на влияние на микробите един върху друг, както и ефекта на имунните фактори (лизозим, антитела, инхибитори, фагоцитоза) върху микроорганизмите по време на престоя им в макроорганизма. Съжителство на различни организми - симбиоза. Различават се следните: формисимбиоза.

Мутуализъм– форма на съжителство, при която и двамата партньори получават взаимни ползи (например нодулни бактерии и бобови растения).

Антагонизъм- форма на връзка, когато един организъм причинява увреждане (дори смърт) на друг организъм с неговите метаболитни продукти (киселини, антибиотици, бактериоцини), поради по-добра адаптивност към условията на околната среда, чрез директно унищожаване (например нормална чревна микрофлора и патогени на чревни инфекции).

Метабиоза– форма на съжителство, когато един организъм продължава процеса, причинен от друг (използва неговите отпадъчни продукти) и освобождава околната среда от тези продукти. Поради това се създават условия за по-нататъшно развитие (нитрифициращи и амонифициращи бактерии).

Сателитизъм– единият съжител стимулира растежа на другия (например дрождите и сарцината произвеждат вещества, които насърчават растежа на други, по-изискващи хранителни вещества бактерии).

Коменсализъм– един организъм живее за сметка на друг (ползи), без да му причинява вреда (например E. coli и човешкото тяло).

Хищничество– антагонистични взаимоотношения между организмите, когато един улавя, абсорбира и смила друг (например чревната амеба се храни с чревни бактерии).

Стерилизация.

Стерилизацияе процес на пълно унищожаване на всички жизнеспособни форми на микроби в обект, включително спори.

Има 3 групи методи за стерилизация: физични, химични и физико-химични.Физически методи:високотемпературна стерилизация, UV облъчване, йонизиращо лъчение, ултразвук, филтриране през стерилни филтри. Химични методи– използване на химикали, както и газова стерилизация. Физико-химични методи – споделянефизични и химични методи. Например висока температура и антисептици.

Стерилизация при висока температура .

Този метод включва: 1) стерилизация със суха топлина; 2) парна стерилизация под налягане; 3) стерилизация с течаща пара; 4) тиндиализиране и пастьоризация; 5) калциниране; 6) кипене.

Стерилизация със суха топлина.

Методът се основававърху бактерицидния ефект на въздуха, загрят до 165-170 ° C за 45 минути.

Оборудване: сушилня (фурна на Пастьор). Фурната на Пастьор е метален шкаф с двойни стени, облицован отвън с материал, който провежда лошо топлина (азбест). Нагрятият въздух циркулира в пространството между стените и излиза през специални отвори. При работа е необходимо стриктно да се следи необходимата температура и време за стерилизация. Ако температурата е по-висока, тогава ще се получи овъгляване на памучни тапи и хартия, в която са опаковани съдовете, а при по-ниска температура е необходима по-продължителна стерилизация. След приключване на стерилизацията, шкафът се отваря само след като е изстинал, в противен случай стъклените съдове могат да се спукат при внезапна промяна на температурата.

а) стъклени, метални, порцеланови предмети, съдове, опаковани в хартия и затворени с памучно-марлени запушалки за поддържане на стерилност (165-170°C, 45 min);

б) термоустойчиви прахообразни лекарства - талк, бяла глина, цинков оксид (180-200°С, 30-60 мин.);

в) минерални и растителни масла, мазнини, ланолин, вазелин, восък (180-200°C, 20-40 минути).

Парна стерилизация под налягане.

Най-ефективният и широко използван метод в микробиологичната и клиничната практика.

Методът се основававърху хидролизиращия ефект на парата под налягане върху протеините на микробната клетка. Комбинираното действие на висока температура и пара осигурява висока ефективност на тази стерилизация, която убива най-устойчивите спорови бактерии.

Оборудване – автоклав.Автоклавът се състои от 2 метални цилиндъра, поставени един в друг с херметически затворен капак, завинтен с винтове. Външният котел е водно-парна камера, вътрешният котел е стерилизационна камера. Има манометър, клапан за освобождаване на парата, предпазен клапан и водомерно стъкло. В горната част на стерилизационната камера има отвор, през който преминава парата от водно-парната камера. Манометърът се използва за определяне на налягането в стерилизационната камера. Съществува определена връзка между налягането и температурата: 0,5 atm - 112°C, 1-01,1 atm - 119-121°C, 2 atm - 134°C. Предпазен клапан – за защита от прекомерно налягане. Когато налягането се повиши над зададената стойност, вентилът се отваря и изпуска излишната пара. Оперативна процедура.В автоклава се налива вода, чието ниво се следи с водомерно стъкло. Материалът се поставя в стерилизационната камера и капакът се завинтва плътно. Парният клапан е отворен. Включете отоплението. След като водата заври, кранът се затваря само когато целият въздух е изместен (парата тече в непрекъснат силен сух поток). Ако кранът е затворен по-рано, показанията на манометъра няма да съответстват на желаната температура. След затваряне на крана налягането в котела постепенно се увеличава. Началото на стерилизацията е моментът, в който стрелката на манометъра покаже зададеното налягане. След изтичане на периода на стерилизация, спрете нагряването и охладете автоклава, докато стрелката на манометъра се върне на 0. Ако изпуснете пара по-рано, течността може да заври поради бърза промяна в налягането и да изтласка пробките (стерилността е нарушена). Когато стрелката на манометъра се върне на 0, внимателно отворете вентила за изпускане на пара, изпуснете парата и след това извадете предметите, които ще стерилизирате. Ако парата не се изпусне, след като иглата се върне на 0, водата може да кондензира и да намокри тапите и материала, който се стерилизира (стерилността ще бъде нарушена).

Материал и режим на стерилизация:

а) стъклени, метални, порцеланови съдове, ленени, гумени и коркови тапи, изделия от каучук, целулоза, дърво, превръзки (памучна вата, марля) (119 - 121 ° C, 20-40 min));

б) физиологичен разтвор, инжекционни разтвори, капки за очи, дестилирана вода, прости хранителни среди - МПБ, МРА (119-121°С, 20-40 мин.);

в) минерални и растителни масла в херметически затворени съдове (119-121°C, 120 min);

Стерилизация с течаща пара.

Методът се основававърху бактерицидния ефект на пара (100°C) само срещу вегетативни клетки.

Оборудване– автоклав с отвинтен капак или Апарат на Кох.

Апарат на Кох -Това е метален цилиндър с двойно дъно, пространството в което е 2/3 запълнено с вода. Капакът има отвори за термометър и за излизане на парата. Външната стена е облицована с материал, който провежда лошо топлина (линолеум, азбест). Началото на стерилизацията е времето от завирането на водата и навлизането на пара в стерилизационната камера.

Материал и режим на стерилизация.Този метод стерилизира материала които не могат да издържат на температури над 100°C: хранителни среди с витамини, въглехидрати (Hiss, Endo, Ploskirev, Levin media), желатин, мляко.

При 100 ° C спорите не умират, така че стерилизацията се извършва няколко пъти - фракционна стерилизация - 20-30 минути дневно в продължение на 3 дни.

В интервалите между стерилизациите материалът се съхранява при стайна температура, така че спорите да покълнат във вегетативни форми. Те ще умрат при последващо нагряване при 100°C.

Тиндализация и пастьоризация.

Тиндализация -метод на фракционна стерилизация при температури под 100°C. Използва се за стерилизиране на предмети, които не могат да издържат 100°C: серум, асцитна течност, витамини . Тиндализацията се извършва на водна баня при 56°С за 1 час в продължение на 5-6 дни.

Пастьоризация - частично стерилизация (спорите не се убиват), която се извършва при относително ниска температура веднъж. Пастьоризацията се извършва при 70-80°C, 5-10 минути или при 50-60°C, 15-30 минути. Пастьоризацията се използва за предмети, които губят качеството си при високи температури. използване За някои хранителни продукти: мляко, вино, бира . Това не уврежда търговската им стойност, но спорите остават жизнеспособни, така че тези продукти трябва да се съхраняват в хладилник.