Действие физических факторов

Температурный фактор. Температура имеет важнейшее зна­чение для регуляции интенсивности метаболических реакций в мик­робных клетках. В зависимости от температурных предпочтений вы­деляют три группы микроорганизмов — термофилы, психрофилы и мезофилы.

Для термофилов оптимальная температурная зона роста равна 50-60°С, верхняя зона задержки роста - 75°С, нижняя - 45°С. Термо­филы не размножаются в организме теплокровных животных, поэто­му медицинского значения не имеют.

Психрофилы имеют оптимальную температурную зону роста в пределах 10-15°С, максимальную зону задержки роста 25-30 ^оС, минимальную 0-5 °С. Психрофилы являются свободно живущими орга низмами или паразитами холоднокровных животных, но некоторые факультативные психрофилы, например иерсинии, клебсиеллы, псев­домонады вызывают заболевания у человека. Размножаясь в пище­вых продуктах при температуре бытового холодильника, эти бакте­рии нередко повышают вирулентность.

Большинство патогенных бактерий - мезофилы. Они обитают главным образом в организме теплокровных животных. Оптималь­ная температура их роста колеблется в пределах 35-37°С, максималь­ная 43-45°С, минимальная 15-20°С. В окружающей среде могут пе­реживать, но обычно не размножаются. При пониженной температу­ре подавляется образование факторов адгезии (пилей), капсул, антигенов вирулентности и других структурных элементов, отвечаю­щих за патогенные свойства. Эти изменения обратимы, восстановле­ние признаков происходит через 2-3 ч культивирования бактерий при оптимальной температуре.

Критические температурные параметры неодинаковы для разных микробов. Повреждающее действие высокой температуры связано с необратимой денатурацией ферментов и других белков, низкой - с разрывом клеточной мембраны кристаллами льда и приостановкой метаболических процессов. Вегетативные формы погибают при тем­пературе 60-80°С в течение часа, при 100°С - мгновенно. Споры устойчивы к температуре 100°С, гибнут при 130°С. Нижняя темпера­турная граница гибели некоторых патогенных агентов варьирует от -20°С до абсолютного нуля (вирус кори, бактериальные возбудители коклюша, сифилиса, менингококковой и гонококковой инфекции).

Реакция среды. Большинство симбионтов человеческого организ­ма и возбудителей заболеваний хорошо растут при слабощелочной, нейтральной или слабокислой реакции. Для вибрионов, в том числе для возбудителя холеры, оптимальная величина рН 9-10, для боль­шинства грибов - 5-6. При культивировании микроорганизмов на питательных средах специально поддерживается оптимальная для конкретного вида величина рН. В процессе размножения обычно про­исходит сдвиг рН в сторону кислой среды (реже наоборот), затем рост приостанавливается, при дальнейшем однонаправленном изменении реакции среды наступает гибель микроорганизмов.

Влажность и сухость. Рост и размножение микроорганизмов происходят во влажных средах. Вода необходима для пассивного и активного транспорта питательных веществ в клетку. Чувствитель­ность микроорганизмов к высушиванию и сроки переживания на объектах внешней среды в этих условиях зависят от вида и формы возбудителя — с одной стороны, и свойств объекта — с другой.

Споры бактерий сохраняются длительное время, иногда многие годы. Микобактерии туберкулеза, вирус натуральной оспы, сальмо­неллы, актиномицеты, грибы устойчивы к быстрому высушиванию во внешней среде; менингококки, гонококки, трепонемы, бактерии кок­люша, ортомиксовирусы, парамиксовирусы, герпесвирусы — чув­ствительны к нему.

Вместе с тем для длительного хранения бактерий, грибов и виру­сов применяют технологию лиофильного высушивания. Суть ее зак­лючается в замораживании культуральной биомассы в специальных средах при температуре от -50°С и ниже с последующим медленным удалением кристаллизованной воды в специальных вакуумных аппа­ратах. Высушенные в ампулах микробы хранятся в низкотемператур­ных холодильниках в течение нескольких лет и даже десятилетий. После добавления жидкости к сухой таблетке происходит регидратация бактериальных и грибковых клеток с восстановлением их росто­вых и иных биологических свойств.

Ионизирующая радиация. Повреждающее действие радиации зависит прежде всего от ее характера, в меньшей степени от вида микроорганизма. Ионизирующая радиация может вызывать повреж­дения генома бактерий различной глубины — от несовместимых с жизнью дефектов до точечных мутаций. Для микробных клеток ле­тальные дозы в сотни и тысячи раз выше, чем для животных и рас­тений.

Повреждающее действие УФ-излучения, наоборот, в большей мере выражено в отношении микроорганизмов, чем животных и ра­стений. УФ-лучи в относительно небольших дозах вызывают повреж­дения ДНК микробных клеток, которые приводят к мутациям или их гибели. Световое и инфракрасное излучение при интенсивном и дли­тельном воздействии способно оказать повреждающее влияние лишь на некоторые микроорганизмы.

Ультразвук. Определенные частоты ультразвука способны вызы­вать деполимеризацию органелл микробных клеток, а также денату­рацию входящих в их состав молекул в результате локального нагре­вания или повышения давления. Этот феномен используется для по­лучения антигенов путем дезинтеграции микробной клетки.

Давление. Атмосферное давление даже в сотни атмосфер не ока­зывает существенного влияния на бактерии. Однако к осмотическому давлению, как повышенному, так и сниженному, они высокочувстви­тельны. При этом происходит разрыв клеточной мембраны и гибель микробных клеток (осмотический шок).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: