Влияние физических, химических факторов на микроорганизмы.

Физические, химические и биологические факторы окружающей среды оказывают на микроорганизмы: 1) бактерицидное – приводящее к гибели клетки; 2) бактериостатическое – подавляющее размножение микроорганизмов; 3) мутагенное – изменяющее наследственные свойства микробов.

Влияние физических факторов.

Влияние температуры. Низкие температуры микробы переносят сравнительно легко. Холерный вибрион не теряет жизнеспособности от температуры -32⁰С; некоторые виды бактерий остаются жизнеспособными при температуре жидкого азота (-173⁰С), жидкого воздуха (-190⁰С), жидкого водорода (-253⁰С). Коринебактерии дифтерии переносят замораживание 3 мес. Сальмонеллы брюшного тифа длительно выживают во льду. Споры бацилл выдерживают температуру -250⁰С в течение 3 суток. К низким температурам устойчивы многие вирусы. Так, например, вирус японского энцефалита в 10% взвеси мозга не снижает своей патогенности при -70⁰С в течение года, возбудители гриппа – при -70⁰С до 6 мес.

Низкие температуры приостанавливают гнилостные и бродильные процессы. Только отдельные патогенные виды микроорганизмов являются весьма чувствительными к низким температурам (менингококк, гонококк). Это обстоятельство учитывают в лабораторной диагностике: материалы, исследуемые на менингит и гонорею, доставляют в лабораторию защищенными от охлаждения.

Большинство вегетативных форм бактерий погибает при температуре 58-60⁰С в течение 20-30 мин. Споры бацилл и клостридий более устойчивы, чем вегетативные формы. Они выдерживают кипячение от нескольких минут до 3 часов, но погибают от действия сухого жара при температуре 160-170⁰С в течение 1-1,5 часа. Нагревание при 120⁰С под давлением пара в 2 атмосферы убивает их за 20-30 минут. В основе бактерицидного действия высоких температур лежат повреждение рибосом, денатурация белков и нарушение осмотического барьера. Высокие температуры довольно быстро обусловливают разрушение вирусов. Вирусы гепатита А, полиомиелита длительно сохраняются в воде, в испражнениях больных или носителей, устойчивы к нагреванию при температуре 60⁰С.

Высушивание. Микроорганизмы обладают различной устойчивостью к высушиванию, к которому чувствительны гонококки, менингококки, трепонемы, лептоспиры, фаги. Холерный вибрион не погибает под влиянием высушивания 2 суток, шигеллы – 7, возбудитель чумы – 8, дифтерийная палочка – 30, брюшнотифозная – 70, стафилококки и микобактерии туберкулеза – 90 суток. Высохшая мокрота больных туберкулезом остается заразной 10 месяцев, споры бацилл сибирской язвы сохраняются до 10 лет, плесневых грибов – 20 лет. Высушивание сопровождается обезвоживанием цитоплазмы и денатурацией белков бактерий. Одним из методов консервирования пищевых продуктов является сублимация – обезвоживание при низкой температуре и высоком вакууме. Продолжительность сохранения пищевых продуктов более 2 лет. Сублимационная сушка обеспечивает сохранение всех сахаров, витаминов ферментов и других компонентов. Высушивание в вакууме при низкой температуре не убивает бактерии и вирусы. Этот метод сохранения культур используется в производстве с длительным сроком хранения живых вакцин против туберкулеза, чумы, туляремии, бруцеллеза, гриппа и др. болезней.

Действие излучения. Различные виды излучения оказывают бактерицидное или стерилизующее действие. К ним относятся ультрафиолетовые лучи (электромагнитные лучи с длиной волны 200-300 ммк), рентгеновские лучи (электромагнитное излучение с длиной волны 0,005 – 2 ммк), гамма-лучи (коротковолновые рентгеновские лучи), бетта-частицы (высокоскоростные электроны), альфа-частицы (высокоскоростные ядра гелия) и нейтроны.

Ультрафиолетовые лучи применяют для обеззараживания воздуха и различных предметов в операционных, родильных палатах, микробиологических лабораториях. С этой целью используют бактерицидные лампы ультрафиолетового излучения с длиной волны 200-400 нм.

Влияние химических веществ.

Химические вещества могут оказывать различное действие на микроорганизмы: служить источником питания, не оказывать какого-либо действия, стимулировать или подавлять рост, вызывать гибель. Антимикробные химические вещества используются в качестве антисептических и дезинфицирующих средств, так как обладают бактерицидным, вирулецидным, фунгицидным действием.

Бактерицидные химические вещества по их действию на бактерии подразделяют на поверхностно-активные вещества, фенолы и их производные, красители, соли тяжелых металлов, окислители, группа формальдегида.

Поверхностно-активные вещества (ПАВ) приводят к нарушению нормального функционирования клеточной стенки и цитоплазматической мембраны. К бактерицидным ПАВ относятся жирные кислоты, в т.ч. мыла, которые вызывают повреждение только клеточной стенки и не проникают в клетку.

Фенол, крезол, лизол первоначально повреждают клеточную стенку, а затем и белки клетки.

Красители обладают свойством задерживать рост бактерий. К красителям с бактерицидными свойствами относят бриллиантовый зеленый, риванол, трипафлавин, акрифлавин.

Соли тяжелых металлов (свинец, медь, цинк, серебро, ртуть) вызывают коагуляцию белков клетки. Так, например, посуда из серебра, посеребренные предметы при контакте с водой сообщают ей бактерицидные свойства по отношению ко многим бактерий.

Окислители действуют на сульфгидрильные группы активных белков. К окислителям относятся хлор, хлорная известь, хлорамин, употребляемые в целях дезинфекции. В качестве противомикробного средства в медицине используют йод в виде спиртового раствора, перманганат калия, перекись водорода и др. Многие вирусы устойчивы к действию эфира, хлороформа, этилового и метилового спиртов, эфирных масел. Они разрушаются под влиянием едкого натра, едкого кали, хлорамина, хлорной извести, хлора и др. окислителей.

Формальдегид используют в виде 40% раствора. Его противомикробное действие объясняется тем, что он присоединяется к аминогруппам белков и вызывает их денатурацию. Формальдегид убивает как вегетативные формы, так и споры.