Основи мікробіології, вірусології та імунології - 2001

Частина І. Загальна мікробіологія

МІКРОБИ ТА НАВКОЛИШНЄ СЕРЕДОВИЩЕ. ГЕНЕТИКА ТА МІНЛИВІСТЬ МІКРООРГАНІЗМІВ. БАКТЕРІОФАГИ. АНТИБІОТИКИ

ВПЛИВ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА НА МІКРООРГАНІЗМИ

У процесі життєдіяльності на мікроби впливають фактори довкілля. Фактори навколишнього середовища можна поділити на 3 групи: фізичні, хімічні та біологічні.

Фізичні фактори. Найбільший вплив на розвиток мікробів мають температура, висушування, променева енергія, ультразвук.

Температура. Життєдіяльність будь-якого організму відбувається в певних межах температури. Ці межі визначають:

1. Температурний оптимум — найсприятливіша для росту та розмноження мікробів температура (для більшості патогенних мікроорганізмів — 37—38 °С). Кампілобактерії та клостридії культивують за температури 42 °С, а бліда трепонема за такої температури гине.

2. Температурний мінімум — це температура, нижче за яку ріст і розмноження мікробів припиняються. Більшість мікробів стійкі до низьких температур (збудники чуми, туляремії, дифтерії, холерні вібріони, віруси). Так, ієрсинії здатні розмножуватися в побутовому холодильнику. Нестійкі до зниження температури збудники менінгококової інфекції, гонореї, коклюшу.

3. Температурний максимум — температура, вище за яку ріст і розмноження мікробів припиняються.

Стійкість патогенних мікроорганізмів до високої температури дуже варіює. Більшість вегетативних форм гинуть за температури 60 °С через 30 хв, 80 °С — через 10 хв, 100 °С — миттєво. Збудник туберкульозу гине при кип'ятінні протягом 5—10 хв, гепатиту А — 5 хв, гепатиту В — 30 хв.

Спори більш стійкі. Вони витримують температуру 100 °С до 5—6 год (збудник ботулізму) і гинуть за температури 130 °С через 1—2 год.

Висока температура зумовлює денатурацію білка, руйнує структури клітини (рибосоми, мембрани).

Дію високих температур на мікроби покладено в основу стерилізації.

Висушування супроводжується зневодненням цитоплазми та денатурацією білків. Під впливом висушування швидко гинуть гонококи, менінгококи, трепонеми, бордетели.

Деякі патогенні мікроорганізми тривалий час зберігаються у висушеному стані (стафілококи, мікобактерії туберкульозу — 90 діб, коринебактерії дифтерії — 1 тиж і більше, холерні вібріони — 2 доби).

Висушування у вакуумі за низьких температур не вбиває бактерії і віруси. Цей метод висушування називають ліофільним і використовують у виробництві живих вакцин проти туберкульозу, чуми, туляремії та ін. (ліофілізовані атенуйовані вакцини), убитих вакцин, сироваток.

Променева енергія. Різні види випромінювання (ультрафіолетове — УФ, рентгенівське, радіоактивне) мають бактерицидну дію. УФ-випромінювання зумовлює утворення перекисних сполук, які руйнують молекули ДНК. Це призводить до загибелі мікробів. Тому його використовують для стерилізації повітря в лікувально-профілактичних закладах, води, харчових продуктів, знезаражування інфікованого матеріалу, виготовлення вакцин.

Ультразвук діє на мікроби бактерицидно. Це використовують для знезаражування предметів і стерилізації харчових продуктів, а також при виготовленні вакцин.

Високий атмосферний тиск не впливає на мікроорганізми.

Високий і низький осмотичний тиск призводить до розриву цитоплазматичної мембрани клітини, тому вони швидко гинуть як у гіпотонічному, так і в гіпертонічному розчинах.

Хімічні фактори. Дія хімічних факторів залежить від природи речовин, їх концентрації, температури розчину, тривалості дії.

Хімічні речовини поділяють на дві групи:

1) бактерицидні (вбивають мікроорганізми);

2) бактеріостатичні (затримують ріст і розмноження мікробів).

Залежно від механізму дії хімічні фактори поділяють на такі групи:

1. Сильні окислювачі (хлор, натрію гіпохлорит, кальцію гіпохлорит, хлорне вапно, хлорамін Б, йод і його похідні, хлоргексидин, пероксид водню, калію перманганат). Вони окислюють активні групи молекул білків, зумовлюють їх денатурацію.

2. Поверхнево-активні речовини — детергенти (мила, жирні кислоти, синтетичні миючі засоби, а також сульфохлорантин, корзолін, дезоксон). Ці речовини ушкоджують клітинну стінку та цитоплазматичну мембрану. Використовують у поєднанні з іншими антимікробними препаратами.

3. Денатуруючі органічні речовини: а) фенол, крезол і їх похідні (ушкоджують клітинну стінку і зумовлюють денатурацію білка); б) спирти, ефір, хлороформ, формальдегід (зумовлюють денатурацію білка).

4. Солі важких металів. Вони зумовлюють коагуляцію білків. Ці речовини діють бактерицидно навіть у дуже малих концентраціях (1:100, 1:1000), що називають олігодинамічною дією. До цієї групи відносять солі срібла, ртуті, свинцю, міді, цинку.

5. Кислоти (оксолінова, борна, бензойна, саліцилова), луги (натрію гідроксид, калію гідроксид). Вони зумовлюють коагуляцію білків.

6. Барвники (метиленовий синій, брильянтовий зелений, риванол, акрифлавін). Ці речовини діють бактеріостатично та бактерицидно.

Хімічні речовини, які здатні знищувати мікроорганізми, застосовують для антисептики, асептики та дезінфекції.

Біологічні фактори. У медичній практиці найбільше значення має антагонізм, коли одні види мікроорганізмів убивають або пригнічують інші. Антагоністичні відносини лягли в основу використання антибіотиків і бактеріофагів.