Влияние физических факторов на микроорганизмы (высокие и низкие температуры, высушивание, давление, электричество, ультразвук, свет, уфл, ионизирующая радиация).

Высокие и низкие температуры:

Различают три температурных точки:

1) Оптимальная температура, при которой наиболее интенсивно растут и развиваются микроорганизмы

2) Минимальная температура – это самая низка температура, при которой возможно развитие микробов. Ниже этой температуры микробы переходят в анабиотическое состояние.

3) Максимальная – это самая высокая температура, при которой еще возможны рост и развитие микробов. Выше макс.температурной точки микроорганизм погибает.

В зависимости от температуры, к которой микроорганизмы приспособлены в процессе длит.эволюции, их подразделяют на психофилы (холодолюбивые, способны развиваться при низкой температуре), мезофиллы (при средних температурах 30-37, мин10, макс 43-45.Плесневые грибы, дрожжи.), термофилы (теплолюбивые,при высоких температурах.оптимальная 50-60, возбудители порчи мясных консервов и т.д).

Минимальная влажность, необходимая для жизнедеятельности бактерий – 30 %, для плесневых грибов – 15%. Различные виды микробов не в одинаковой степени чувствительны к высушиванию, при котором происходит потеря воды, в результате чего наступает гибель клетки. Споры обладают высокой устойчивостью к высыханию.

Влияние света. Прямые солнечные лучи, особенно УФЛ оказывают бактерицидное действие. Рассеянный свет не оказывает столь губительного действия, но при длительном воздействии может постепенно тормозить их рост и развитие.

Влияние давления: Микроорганизмы устойчивы к высокому давлению.

Влияние излучений: Микроорганизмы более устойчивы к воздействию рентгеновских лучей и гамма-лучей. Смертельная доза выше, чем у животных. В малых дозах и при непродолжительном действии оказывает стимулирующие действия на рост и размножение микробов.

Влияние ультразвуковых волн: Способны инактивировать ферменты, токсины различных микроб.кл. Смертельное воздействие при озвучивание среды с частотой около 100тыс. Гц.

Ионизирующее излучение – это излучение с очень высокой энергией, способно выбивать электроны из атомов и присоединять их к другим атомам с образованием положительных и отрицательных ионов.

Влияние химических веществ на микроорганизмы (кислот, щелочей, солей, тяжелых металлов, дезинфектантов, поверхностно-активных веществ и др.). Понятие о бактерицидном и бактериостатическом действии, дезинфекции и антисептике.

Многие химические вещества действуют губительно на микроорганизмы. Такие вещества называют антисептиками. Их действие зависит от концентрации и продолжительности воздействия, а также от рН среды и температуры.

Из неорганических соединений наиболее сильно действуют на микроорганизмы соли тяжелых металлов (золота, меди и, особенно, серебра). Например, ионы серебра адсорбируются на поверхности клетки, вызывая изменения свойств и функций цитоплазматической мембраны.

Бактерицидным действием обладают многие окислители (хлор, йод, перекись водорода, калий марганцево-кислый), минеральные соли (сернистая, борная, фтористо-водородная). Эти вещества вызывают активные окислительные процессы, не свойственные метаболизму клетки, а также разрушают ферменты.

Органические соединения (формалин, фенол, карболовая кислота, спирты, органические кислоты - салициловая, уксусная, бензойная, сорбиновая) также могут губительно воздействовать на микроорганизмы.

Органические соединения вызывают коагуляцию клеточных белков, растворяют липиды и т. д. Бактерицидным действием обладают также эфирные масла, дубильные вещества, многие красители (фуксин, метиленовая синь, бриллиантоваязелень).

Неорганические кислоты и щелочи гидролизуют белки клетки. Диоксид углерода, сероводород, цианистые соединения инактивируют ферменты клетки.

Понятие о бактерицидном и бактериостатическом действии, дезинфекции и антисептики

Что такое бактерицидное действие - это свойство препаратов применяется для уничтожения различных микроорганизмов. Обладают таким качеством различные физические и химические агенты. Бактерицидное действие - это способность их разрушать клеточную стенку бактерий и этим вызывать их гибель. Скорость этого процесса зависит от концентрации действующего вещества и численности микроорганизмов. Только при применении антибиотиков группы пенициллинов бактерицидное действие не усиливается при увеличении количества препарата. Бактерицидным действием обладают: ультрафиолетовые лучи, радиоактивные излучения; антисептические и дезинфицирующие химические вещества, например, хлор, йод, кислоты, спирты, фенолы и другие; химиотерапевтические препараты антибактериального действия для приема внутрь.

Бактериостатическое действие представляет собой тип антибактериального механизма действия химических субстанций (антибактериальных лекарственных средств), которые характеризуется задержкой размножения и роста бактерий, то есть вызывают бактериостаз. В отличии от бактерицидного эффекта (см. Бактерицидность) при этом не наблюдается гибели бактерий. Бактериостатический эффект основывается на определенном механизме действия противомикробного лекарственного препарата на бактериальную клетку, который сопровождается развитием обратных изменений в структуре, обмене энергии и веществ в бактериальной клетки. Среди химиопрепаратов бактериостатическое действие обнаруживают преимущественно у сульфаниламидов, препараты фузидиевой кислоты, некоторых антибиотиков (хлорамфеникол, морфоциклин, линкомицин, тетрациклин и т.д.).

Дезинфе́кция — это комплекс мероприятий, направленный на уничтожение возбудителей инфекционных заболеваний и разрушение токсинов на объектах внешней среды для предотвращения попадания их на кожу, слизистые и раневую поверхность. Является одним из видов обеззараживания. Дезинфекция уменьшает количество микроорганизмов до приемлемого уровня, но полностью может их и не уничтожить.

Антисе́птики — противогнилостные средства, предназначенные для предотвращения процессов разложения на поверхности открытых ран, например в ранах, образующихся после больших операций или ушибов, или для задержания уже начавшихся изменений в крови. Антисептики применяются для обработки рук хирургов и медицинского персонала перед контактом с пациентами.

Некоторые антисептики являются действительно гермицидными, способными уничтожать микробов, в то время как другие являются бактериостатическими и только предотвращают или подавляют их рост.

Антибактериальными препаратами являются антисептики, чья способность действовать против бактерий была доказана. Микробициды, которые разрушают вирусные частицы, принято называть противовирусными препаратами.

24.Действие биологических факторов на микроорганизмы. Антибиотики, их происхождение. Механизм действия на микробов, единицы действия, спектр антимикробного действия. Антибиотикоустойчивость, её обусловленность и методы определения.

В процессе жизнедеятельности микроорганизмы взаимодействуют друг с другом и с другими организмами.

Синергизм. Для такого типа взаимоотношений между особями микробной ассоциации характерны одинаковые физиологические процессы у различных микроорганизмов, в результате чего имеет место увеличение количества веществ, синтезируемых микробной ассоциацией.

Сателлизм. При таком типе взаимоотношений происходит стимуляция роста одного вида микроорганизма продуктами жизнедеятельности другого.

Антагонизм. Для этого типа взаимоотношений характерно угнетение жизнедеятельности (а иногда и полное уничтожение) одних микроорганизмов веществами, синтезируемыми другими микроорганизмами.

Паразитизм – это такое отношение между членами ассоциации, при котором один из организмов (паразит) получает необходимые вещества за счет другого организма (хозяина), нанося при этом вред, что приводит к гибели хозяина. Антибио́тики — вещества, подавляющие рост живых клеток, чаще всего прокариотических или простейших.

Важной вехой и, одновременно, началом настоящей эры антибиотиков был 1928 год. Тогда изобретатель антибиотиков Александр Флеминг – шотландский бактериолог, исследователь (1922) – открыл белок со свойствами антисептика, после возвращения из отпуска, случайно обратил внимание на странные аномалии, которые произошли на чашке с колониями Золотистого стафилококка, предназначенной для утилизации. Его внимание привлекла голубая плесень (Penicillium notatum) и связанное с этим интересное наблюдение, что фрагмент на питательной среде колоний бактерий, рос в пространстве, что окружает мицелий, подвергаясь дезинтеграции. Тогда он начал разведение плесени, одновременно начал проводить исследования для того, чтобы использовать плесень в борьбе с патогенами. Исследования продолжались достаточно долго. Спустя 10 лет уже в 1939 году Говард Флори, Эрнст Чейн и Норман Хитл внедрили в производство пенициллин.

1. антибиотики, нарушающие синтез клеточной стенки. К этой группе относятся, например, β-лактамы. Препараты этой группы характеризуются самой высокой избирательностью действия: они убивают бактерии и не оказывают влияния на клетки микроорганизма, так как последние не имеют главного компонента клеточной стенки бактерий — пептидогликана. В связи с этим β -лактамные антибиотики являются наименее токсичными для макроорганизма;

2. антибиотики, нарушающие молекулярную организацию и синтез клеточных мембран. Примерами подобных препаратов являются полимиксины, полиены;

3. антибиотики, нарушающие синтез белка; это наиболее многочисленная группа препаратов. Представителями этой группы являются аминогликозиды, тетрациклины, макроли-ды, левомицетин, вызывающие нарушение синтеза белка на разных уровнях;

4. антибиотики — ингибиторы синтеза нуклеиновых кислот. Например, хинолоны нарушают синтез ДНК, рифампицин — синтез РНК;

5. антибиотики, подавляющие синтез пуринов и аминокислот. К этой группе относятся, например, сульфаниламиды.

Выражение величин биологической активности антибиотиков обычно производят в условных единицах, содержащихся в 1 мл раствора (ед/мл) или в 1 мг препарата (ед/мг). За единицу антибиотической активности принимают минимальное количество антибиотика, способное подавить развитие или задержать рост стандартного штамма тест-микроба в определенном объеме питательной среды.

Единицей антибиотической активности пенициллина считают минимальное количество препарата, способное задерживать рост золотистого стафиллококка штамм 209 в 50 мл питательного бульона.

Антимикробный спектр - область, диапазон микробостатического или микробоциднго действия антимикробных средств. Каждое антимикробное средство имеет характерный перечень повреждаемых микроорганизмов.

Антибиотикоустойчивость, ее обусловленность и методы определения.

Антибио́тикорезисте́нтность — фено́мен устойчивости штамма возбудителей инфекции к действию одного или нескольких антибактериальных препаратов, снижение чувствительности (устойчивость, невосприимчивость) культуры микроорганизмов к действию антибактериального вещества.

Устойчивость (или резистентность) к антибиотикам может развиваться в результате естественного отбора посредством случайных мутаций и/или благодаря воздействию антибиотика. Микроорганизмы способны переносить генетическую информацию устойчивости к антибиотикам путём горизонтального переноса генов. Кроме того, антибиотикорезистентность микроорганизмов может быть создана искусственно методом генетической трансформации. Например, внесением искусственных генов в геном микроорганизма. Резистентность возникает одним из трех способов: природная резистентность у некоторых типов бактерий; генетическая мутация; или путем приобретения резистентности одними видами бактерий от других. Резистентность может появляться спонтанно вследствие произвольных мутаций; или чаще всего в результате постепенного накопления со временем, и из-за неправильного применения антибиотиков или противомикробных препаратов.

Определение чувствительности микроорганизмов методом дисков.

В стерильные чашки петри с МПБ вносят 1 мл смыва исследу-й культуры равномерно распределяя по поверхности агара.((((Питательную среду (Мюллера-Хинтона, АГВ) разливают в чашки, помещенные на строго горизонтальной поверхности, заполнив их на одинаковую высоту 4 мм (25 мл среды для чашек с внутренним диаметром 9 см). Клинический материал или культуру микроорганизмов, выделенную от больного, засевают на поверхность питательного агара сплошным газоном.)))После посева крышку чашки приоткрывают не более чем на 15 мин и дают поверхности среды подсохнуть. Затем стерильным пинцетом следует положить на поверхность агара бумажные диски, пропитанные раствором определенного антибиотика, и слегка придавить. Расстояние между дисками и краем чашки должно быть не менее 15 мм. Чашки инкубируют около 18 ч при 37°С в перевернутом положении. При наличии чувствительной к антибиотику флоры вокруг соответствующих дисков отмечается зона угнетения роста микроорганизмов. Диаметр зоны измеряют с точностью до 1 мм, определяя чувствительность (высокая, средняя, низкая).

Ускоренный метод определения чувствительности микроорганизма к антибиотику

В чашку Петри наливают 15 мл питательного агара. После застывания агара на него наносят смесь 4 мл такого же агара, 1 мл взвеси тест-культуры (приготовленной по стандарту 1 млрд микробных клеток в 1 мл) и 1 мл 0,2% водного раствора 2,6-дихлорфенолиндофенола (рН 7,2—7,3). Вместо культуры можно использовать клинический материал. Затем на застывший агар ярко-синего цвета наносят диски, пропитанные антибиотиками, и чашки ставят в термостат при 37°С. Через 2-4 ч учитывают результаты по диаметру синих зон отсутствия роста. Резистентные к антибиотику микроорганизмы восстанавливают краситель, обесцвечивая его или трансформируя в желтый цвет. Данный краситель задерживает рост стафилококков, поэтому при работе с этим микроорганизмом раствор индикатора наливают на по-верхность чашки в количестве 2—3 мл уже после выдерживания чашки с дисками в термостате. Избыток индикатора сливают через 5—7 мин и учитывают результаты.

Элипсометрическийи метод (Е-тест) занимает промежуточное положение между методом бумажных дисков и методом серийных разведений, являясь качественно-количественным методом. В нем используется узкая полоска полимера, пропитанная разными концентрациями антибиотика (от минимальных до максимальных), которая наносится на поверхность плотной питательной среды, предварительно засеянной испытуемой культурой. Задержка роста культуры вокруг полоски наблюдается в той зоне, где концентрация антибиотика выше МИК. На поверхности полоски нанесены типографским способом величины концентрации антибиотика в каждом участке. Если культура обладает чувствительностью к антибиотику, то зона задержки роста имеет каплевидную (элипсовидную) форму. За величину минимальной ингибирующей концентрации (МИК) антибиотика принимают отрезок полоски, к которому вплотную подходит рост микроба.

25.Микрофлора почвы и её роль в почвообразовании. Патогенные бактерии в почве и принципы их обнаружения.

К типичным почвенным бактериям относятся Bac.subtilis, Bac.mycoides, Bac.mesentericus, Cl. histolyticus, Cl.botulinum, Cl.chauvoei, а также термофильные, пигментные и другие микроорганизмы, составляющие иногда 80-90% всей микрофлоры почвы.

Микроорганизмы по свойствам полифункциональны в биохимическом отношении и способны осуществлять в биосфере и почвах такие процессы, которые недоступны растениям и животным, но которые являются существенной частью биологического круговорота энергии и веществ. Таковы процессы фиксации азота, окисления аммиака и сероводорода, восстановление сернокислых и азотнокислых солей, осаждение из раствора соединений железа и марганца. Сюда же относится микробный синтез в почве многих витаминов, энзим, аминокислот и других физиологически активных соединений. Следует отметить, что бактерии и грибы являются весьма сильными разрушителями первичных минералов и гарных пород, агентами так называемого биологического выветривания. Однако главнейшей особенностью микроорганизмов является их способность доводить процессы разложения растительного и животного органического вещества до полной минерализации. Без этого звена нормальная спиралевидная цикличность биологических процессов в биосфере не могла бы существовать и сама жизнь не была бы возможной.

В ряде случаев почва представляет резервуар для некоторых патогенных микробов, попадающих с выделениями больных животных или трупами. Длительность выживаемости в почве патогенных бактерий зависит от их биологических свойств и условий среды обитания. Наиболее длительно живут спорообразующие микробы – возбудители столбняка, злокачественного отека, ботулизма; споры бацилл сибирской язвы могут сохраняться десятилетиями. При благоприятных условиях микробы в почве могут не только выживать, но и долго (недели, месяцы и даже годы) сохранять вирулентные свойства.

1) Прямые методы учета - Среди методов количественного анализа наиболее объективным является метод прямого микроскопирования почвы, принцип которого был предложен С.Н. Виноградским. При этом способе готовят почвенную суспензию и в определенном объеме ее с помощью микроскопа подсчитывают общее число микроорганизмов. Последующим пересчетом можно установить, сколько микроорганизмов приходится на 1 г исследуемой почвы. С.Н. Виноградский готовил препараты на предметном стекле и просматривал их под оптическим микроскопом. В поле зрения

можно было видеть палочковидные бактерии, мелкие и крупные кокки, иногда обрывки мицелия грибов и актиномицетов и другие микроорганизмы.

2) Метод посева: - Состав отдельных групп микроорганизмов (бактерии, актиномицеты, грибы и т. д.) может быть уточнен посевом почвенной суспензии на разные по составу твердые питательные среды, на которых затем развиваются зародыши тех или иных групп микроорганизмов. В практике обычно используют агаризованные или желатинизированные, а иногда силикогелевые питательные среды.

После инкубации засеянных чашек в термостате подсчитывают выросшие на твердой питательной среде колонии. Допуская, что каждая колония произошла из одного зародыша того или иного микроорганизма, устанавливают число клеток во взятом образце почвы. Подобный пересчет имеет ряд условностей.

3) Метод Коха. 3-4 пробирки с МПЖ расплавляют в водяной бане при 40-45°С. Исследуемый материал вносят бактериологической петлей или пастеровской пипеткой в пробирку с расплавленным МПЖ, равномерно размешивают его, вращая пробирку между ладонями, каплю разведенного материала из первой пробирки переносят во вторую, из второй в третью и т.д. Содержимое каждой пробирки выливают в стерильные чашки Петри. МПЖ должен равномерно покрыть дно чашки. После того как желатин застынет, чашки ставят, чашки ставят крышкой вверх в термостат при температуре 20-22°С. Вместо МПЖ в настоящее время используют МПА. Каждая попавшая в желатин или агар микробная клетка размножается только в том месте, куда была внесена вначале, и образует видимое невооруженным глазом скопление микроорганизмов - колонию, которую отсеивают на МПБ или скошенный МПА для получения чистой культуры.

4) Методы выявления микробных пейзажей: - Метод обрастания стекол по Холодному. На ровной поверхности почвы делают ножом разрез, глубина которого зависит от исследуемого горизонта. Отмытые и обезжиренные стекла плотно прижимают к вертикальной стенке разреза и засыпают почвой. В пахотном слое стекла помещают на 3 - 5 см ниже поверхности. Сверху разрез засыпают почвой и место, где заложены стекла, отмечают этикеткой. Стекла выдерживают в почве в зависимости от задачи исследования от недели до нескольких месяцев.

После истечения времени экспозиции убирают почву с тыльной стороны стекол, "откидывают" их от стенки и вынимают. Тыльную сторону вытирают сухой тряпкой, а опытную поверхность стекол высушивают на воздухе и фиксируют. После фиксации стекло погружают в воду опытной поверхностью вниз, не доводя его до дна. При этом крупные частицы почвы, отмокая, падают на дно, а фиксированные микроорганизмы и мелкие

частицы остаются на стекле. После промывки препарат погружают в раствор карболового эритрозина на срок от 30 мин до 24 ч.