Вплив зовнішніх факторів на мікроби

Вплив фізичних факторів. До фізичних факторів, що впливають на життєздатність мікробів, належать: температура, висушування, тиск, промениста енергія, ультразвук тощо.

Температура. Різні види мікроорганізмів неоднаково реагують на температурні коливання. Сапрофіти більш пристосовані до змін температури зовнішнього середовища, ніж патогенні мікроби, які паразитують в організмі живителя за певних температурних умов.

Розрізняють три основні температурні зони, які мають вирішальне значення для розвитку мікроорганізмів: оптимум (найбільш сприятливий для життєдіяльності мікробів); мінімум (межа, нижче якої розвиток мікробів неможливий) і максимум (межа, при якій підвищення температури згубно діє на мікробів).

За пристосуванням до певних температурних умов розрізняють три фізіологічні групи мікробів:

• психрофільні (кріофільні), пристосовані до життя при низьких
температурах;

• мезофільні, для яких оптимумом є температура ЗО-37°С,
мінімумом 10 і максимумом 45°С;

• термофільні, що розвиваються при, порівняно, високих температурах (мінімум близько 35°С, оптимум 50-60, максимум 70-80°С). Різну реакцію на температуру виявляють вегетативні і спорові форми мікробів. Так, спори правцевої палички гинуть після 1-3-годинного кип'ятіння, а вегетативні форми - при 60-70°С протягом 30 хв.

Висушування. Під час висушування відбувається втрата води мікробною клітиною, що призводить до її загибелі. Найбільш чутливі до висушування неспороутворюючі мікроби та вегетативні форми спороутворюючих. Спори стійкі проти висушування і можуть зберігатись у сухому стані десятиріччями.

Тиск. Будь-яке підвищення тиску, навіть у сотні атмосфер, не впливає на життєдіяльність мікроорганізмів.

Промениста енергія. Прямі промені сонця в порівняно короткий строк убивають мікробів, розсіяні - значно повільніше. Високу бактерицидну дію променистої енергії використовують для знезаражування повітря в приміщеннях (бактерицидні ртутно-кварцові лампи).

Ультразвук. Механічні коливання з частотою від 2 х 104 до 2 х 108 Гц не сприймаються вухом людини; називаються вони ультра­звуковими. В основі летальної дії ультразвуку на мікробну клітину лежить кавітація, за якої утворюється велика різниця в тискові в знезаражуваній рідині, внаслідок чого відбувається розрив оболонки мікробних клітин, які містяться там. Слово кавітація (від лат. cavitas — порожнеча) означає утворення в краплинній рідині порожнин, заповнених газом, парою, або сумішшю (так званих кавітаційних пухирів або каверн).

Стерилізація (від лат. - безплідний). Методи, які застосовують для звільнення різних об'єктів від усіх форм життя, називаються стерилізацією. Досягають її фламбуванням (обпалюванням поверхні різних предметів), стерилізацією сухим гарячим повітрям, кип'ятінням, обробкою текучою парою, автоклавуванням, пастеризацією і тиндалізацією.

Пастеризація - одноразове нагрівання рідини при температурі 65-70°С (у деяких випадках до 85°С) протягом 30 хв з метою знищення вегетативних форм бактерій із наступним швидким охолодженням до 10-11°С.

Тиндалізація (дрібна стерилізація). За цим методом рідину прогрівають кілька днів (2-7) у водяній бані при 56-75°С протягом 30-60 хв. Цим способом знищуються не лише вегетативні, а й спорові

 

форми мікробів, тому що спори проростають у вегетативні форми, які під час наступного підігрівання знищуються.

Асептика - це система заходів, спрямованих на запобігання проникненню в рану мікробів, що досягається знеплідненням усіх предметів, а також рук хірурга, що стикаються з раною.

Антисептика - знищення в ранах мікробів за допомогою різних хімічних дезінфікуючих засобів.

Вплив хімічних факторів. Вплив хімічних засобів на мікроби залежить від їх природи, дози, температури, середовища, експозиції та виду мікробів. Різні хімічні речовини діють на мікробну клітину по-різному. Малі концентрації хімічних засобів при короткочасній експозиції можуть навіть стимулювати ріст бактерій, а великі убивають їх. Різні види мікробів виявляють неоднакову стійкість проти виливу хімічних засобів. Спорові форми значно стійкіші.

Вплив концентрації водневих іонів середовища. Реакція середовища (рН) зумовлюється відповідним вмістом у ній іонів Н та ОН і дуже позначається на життєдіяльності мікроорганізмів. Найбільш сприятливою для більшості бактерій, особливо патогенних, є нейтральна або слабколужна реакція (рН 7,0-7,6). Дріжджі і плісені краще розвиваються в середовищі з кислою та слабкокислою реакцією.

Вплив біологічних факторів. Природа надзвичайно багата на різну мікрофлору. В окремих субстратах зовнішнього середовища внаслідок еволюції мікробного світу, виживання одних видів і загибелі інших, які не пристосувалися, утворюється певний мікробний пейзаж -асоціація (біоценоз) мікробів, яким значною мірою визначається можливість прояву різними видами мікробів своєї жипєдіяльності. Це саме спостерігається в організмі тварини та людини.

Між різними групами мікробів у природних умовах існують певні взаємовідношення. Ці взаємовідношення різних мікробних видів виявляються або у формі антагонізму, тобто пригнічення одного виду іншим, або у формі симбіозу, тобто сприятливого співжиття. Іноді малопатогенні види мікробів під впливом інших активізують свою діяльність. Таке явище називається синергізмом мікробів.

Антибіотики (грецьк. анті - проти, біос - життя). Так називають хімічні речовини, що виділяються деякими мікроорганізмами і здатні пригнічувати ріст і розвиток інших мікробів (останнім часом деякі антибіотики виробляють синтетичним способом). Продуцентами антибіотиків є деякі гриби, актиноміцети і бактерії.

До антибіотиків грибного походження належать: пеніцилін, фумігацин, аспергілін, клавацин, цефалоснорин, мікроцид, гризео-фульвін, фумагелін.

До антибіотиків актиноміцетного походження відносять: стрептоміцин, біоміцин, ауреоміцин, гентаміцин, тетрациклін, ністатин, хлорміцетин, тераміцин, еритроміцин, неоміцин. До групи неоміцину належать особливо ефективні антибіотики - коліміцин, міцерин, мономіцин.

Антибіотики бактерійного походження: бацитрацин, полімік-син, граміцидин, субтилін, бактерин-СЛ.

Тепер відкрито сотні антибіотиків, але в практику лікування людей і тварин, хворих на інфекційні хвороби, ввійшло кілька десятків найбільш ефективних, що мають достатню активність, широкий спектр дії і найменш токсичні, нешкідливі для людей і тварин у терапевтичних дозах.

Застосовуючи антибіотики треба мати на увазі одну їх особливість. Багато з них, призначених у недостатніх дозах, можуть призвести до утворення стійких рас мікробів, на які вже даний препарат не впливає бактерицидно.

Пробіотики. Менш відомі пробіотики (латинський прийменник „про" означає „для", „за"). Це препарати, які одержано з висушених і законсервованих культур корисних мікроорганізмів. Пробіогики добавляють у корм сільськогосподарським тваринам, щоб сприяти утворенню в кишках корисної мікрофлори, яка допомагає перетравленню і засвоєнню корму.

Фітонциди. Багато видів рослин утворюють речовини, які вбивають бактерії, найпростіші і гриби. Ці речовини (різної хімічної природи) названі фітонцидами. Найбільш бактерицидно діють фітонциди цибулі та часнику, а також хрін, гірчиця, алоє, кропива, яловець, бруньки берези, листя черемхи (переважно у вигляді свіжовиготовленої каші). Легкі фракції цибулі, часнику і деяких інших рослин убивають за кілька хвилин стрептококи, стафілококи, кишкову паличку, протея, сарцини. Досить пожувати 1-5 хв цибулю або часник, як порожнина рота стає стерильною.

Антибіотики із згаданих вище рослин (фітонциди):

аліцин - фітонцид часнику;

аренарин - препарат із цмину піскового;

новоіманін і іманін - одержують із звіробою иродиравленого;

сальовін - препарат із шавлії лікарської.

 

Антибіотики тваринного походження:

екмолін - виділений із тканин риб;

інтерферон - належить до класу білків, які виробляються кліти­нами, інфікованими вірусами або вірусними компонентами (нуклеї­новими кислотами), і надають їм несприятливості до вірусної інфекції.

Бактеріофаг (від лат. бактеріум - бактерія та грецьк. фагоз -пожирач) - специфічний субмікроскопічний агент, іздатний розчиняти (лізувати) мікробні клітини; він має основні властивості вірусів. Початок вивчення бактеріофагів пов'язаний з працями видатного російського вченого М.Ф. Гамалії (1898 p.), який вперше спостерігав саморозчинення мікробів сибірки. Речовинам, які розчиняли мікробів, він дав назву бактеріолізини.

Канадський вчений Ф. д'Ерелль (1917 р.) в екскрементах хворої на дизентерію людини виявив фільтрівний агент, що викликав розчинення дизентерійних бактерій у бульйоні та на агарі і виявився здатним багаторазово перещеплюватися з нарощуванням літичної сили з кожним посівом. Ф. д'Ерелль цьому бактеріолітичному началу субмікроскопічної природи дав назву бактеріофаг.

Електронно-мікроскопічиі дослідження показали, що всі відомі тепер фаги є собою корпускулами, які мають булаво-подібну форму з шестикутною, або округлої форми, головкою і прямим чи трохи зігнутим паростком (хвостом). Діаметр головок 60-95 нм, довжина паростків 100-250 і середня товщина їх 10-25 нм.

Фаги дуже поширені в природі. Вони виявлені майже у всіх патогенних і багатьох неиатогенних мікроорганізмах, їх виділяють із ґрунту, води, рослин, проточних вод, молока, відкритих порожнин тварин і людини, бактерійних культур тощо.

Бактеріофаги широко застосовують у медичній та ветеринарній практиці (проти сальмонельозу, колібактеріозу тощо), а також під час виготовлення антибіотиків, у ряді бродильних виробництв тощо.

Запитання і завдання для самоконтролю

І.Як проходить перетворення азоту в природі? 2.Охарактеризуйте перетворення вуглецю. З.Як проходить молочнокисле бродіння? 4.Охарактеризуйте поширення мікробів у природі. 5.Охарактеризуйте вплив зовнішніх факторів на мікроби. 6.Що розуміють під бактеріофагами?

7.Охарактеризуйте вилив біологічних факторів на мікро­організми.