9 Mikrobų augimo kontrolės priemonės (su paveikslu)

Kai kurios svarbios mikrobų augimo kontrolės priemonės yra šios: 1. Valymas 2. Žemos temperatūros 3. Aukštos temperatūros 4. Filtrų sterilizavimas 5. Radiacinė sterilizacija 6. Drėgmės pašalinimas 7. Modifikuotos atmosferos pakuotės 8. pH sumažinimas 9. Cheminių medžiagų naudojimas .

1. Valymas:

Valymas apima medžiagos šlavimą, nuvalymą, plovimą ir valymą, kuris pašalina daugumą jame esančių mikrobų.

Pavyzdžiui, grindų valymas, stalo valymas po valgio, grindų arba audinių plovimas, dantų valymas yra žingsniai, kuriais siekiama pašalinti medžiagą, tokiu būdu kontroliuojant mikrobų augimą.

2. Žemos temperatūros:

Maža temperatūra stabdo didelės mikrobų grupės augimą ir taip kontroliuoja mikrobų augimą.

Žemos temperatūros poveikį galima padaryti dviem būdais:

i) atšaldymas:

Tai yra medžiagos temperatūros sumažinimo procesas iki maždaug 0 ° C, bet ne žemiau. Maža temperatūra stabdo didelės mikrobų grupės augimą ir taip kontroliuoja mikrobų augimą medžiagoje. Pavyzdžiui, žuvys yra atšaldomos, dažniausiai apledėjusios, o tai stabdo gedimo mikrobų augimą ir taip išsaugo jį per kelias dienas.

ii) užšaldymas:

Tai yra medžiagos temperatūros mažinimas žemiau 0 ° C. Maža temperatūra stabdo didelės mikrobų grupės augimą ir taip kontroliuoja mikrobų augimą medžiagoje. Mikrobų augimas visiškai sustabdomas žemiau -10 ° C. Pavyzdžiui, žuvys ir mėsa paprastai užšaldomos žemiau -20 ° C, o tai visiškai sustabdo sugedusių mikrobų augimą ir taip išsaugo jį per mėnesius.

3. Aukšta temperatūra:

Kadangi temperatūra pakyla virš didžiausios mikrobų augimo temperatūros, atsiranda mirtinas poveikis. Taigi labai aukšta temperatūra sunaikina mikrobus ir taip kontroliuoja mikrobų augimą.

Aukštos temperatūros poveikį galima atlikti šiais būdais:

i) Saulės šviesa:

Aukšta saulės spindulių temperatūra žudo daug mikrobų. Paprastai tvenkinių ir talpyklų vanduo labai sunkiai užteršia mikrobus, tačiau saulės spinduliai žudo daug mikrobų ir taip gerokai sumažina užterštumą. Saulės šviesos UV spinduliai taip pat žudo daugybę mikrobų.

ii) Sausas karštis:

Sausas karštis naikina mikrobus ląstelių komponentų oksidavimu, o drėgna šiluma žudo mikroorganizmų ląstelių baltymų koaguliacija arba denatūracija. Sausoji šiluma naudojama šiais būdais.

a) Karšto oro orkaitė:

Visi stiklo gaminiai ir medžiagos, pvz., Milteliai, vaškas ir aliejus, kurie neturėtų liestis su drėgme, sterilizuojami karšto oro orkaitėje 180 ° C temperatūroje 3 valandas. Indikatorius, skirtas krosnies sterilumo bandymui, yra Clostridium tetani, kuris auga virintoje Robertsono mėsoje arba tioglikolato agaro terpėje.

b) deginimas:

Tai sterilizavimo procesas, sudeginant medžiagą į pelenus. Bunseno degiklyje kilpos ir adatos sudeginamos iki raudonos. Prieš šalinant užkrėstas laboratorines gyvūnų medžiagas ir skerdenas.

c) liepsnojimas:

Tai medžiagų, tokių kaip skalpelis, žirklės ir stiklo skleidėjas, sterilizavimo procesas, kuris pirmą kartą artimas dvasia, o po to tiesiog eina per liepsną, leidžiančią dvasiai užsidegti ir sudeginti. Jiems neleidžiama tapti raudona karšta.

iii) drėgna šiluma:

Drėgna šiluma žudo mikrobus koaguliuojant jų baltymus. Drėgna šiluma yra efektyvesnė už sausą karštį, todėl užtrunka mažiau laiko, ypač esant aukštam slėgiui, kai temperatūra viršija 100 ° C.

Jis taikomas šiais būdais:

(a) Pasterizacija:

Pasterizacija yra terminio apdorojimo procesas iki 100 ° C, naudojant drėgną šilumą, kuris tam tikroje medžiagoje žudo tam tikras mikrobų rūšis, bet nežudo visų jame esančių mikrobų. Pienas, sultys, grietinėlė ir tam tikri alkoholiniai gėrimai yra konservuojami pasterizuojant.

Jis žudo tam tikrus patogeninius mikrobus ir kai kuriuos gedimus sukeliančius mikrobus, taip gerokai padidina greitai gendančių skysčių saugojimo laiką. Pasterizacija piene atliekama dviem būdais, t. pasterizavimas (71 ° C 15 sekundžių) ir birių pasterizavimas (63–66 ° C 30 minučių).

(b) Virimas:

Tai yra procesas, kurio metu medžiaga šildoma verdančiame vandenyje 100 ° C temperatūroje apie 30 minučių. Prieš naudojimą švirkštai ir adatos ligoninės reikmėms virinami vandenyje. Maisto gaminimas taip pat yra virimo procesas.

(c) Tinalizacija:

Tai yra frakcinio šilumos sterilizavimo procesas naudojant drėgną šilumą, atliekamą per tris dienas, kad medžiaga būtų visiškai sterilizuojama. Kai kurie mikrobiologiniai terpės, turinčios šilumą labilius cukrus, kurie sunaikinami autoklave, sterilizuojami tyndalizacijos būdu.

Sterilizuojama medžiaga šildoma garais 100 ° C temperatūroje 20 minučių kiekvieną dieną tris dienas iš eilės. Pirmą dieną terminis apdorojimas žudo vegetacines bakterijų formas. Pirmos dienos inkubacijos metu sporos, kurios išgyvena terminį apdorojimą, sudygsta.

Antrosios dienos terminis apdorojimas žudo šias daigintas bakterijas. Antros dienos inkubacija leidžia sudygti likusias sporas. Trečiosios dienos terminis apdorojimas žudo šias daigintas bakterijas, todėl medžiaga visiškai sterilizuojama.

(d) Autoklave:

Tai yra sterilizavimo procesas, kuriame sterilizuojama medžiaga yra šildoma 121 ° C temperatūroje 15 minučių, naudojant itin sočiųjų garų (garų, kurių temperatūra viršija 100 ° C) autoklave. Autoklavas - tai sandarus įtaisas, kuris sukuria ir palaiko garą esant slėgiui.

Esant normaliam atmosferos slėgiui, maksimali temperatūra, kurią galima pasiekti atviroje vandens vonioje, yra 100 ° C. Kai vanduo šildomas uždaroje kameroje, pavyzdžiui, autoklave, susidaro garas, o garų slėgis kameros viduje didėja, nes neleidžiama iš garo patekti iš kameros.

Didelis slėgis padidina vandens virimo temperatūrą kameroje ir temperatūra yra gerokai didesnė už vandens virimo temperatūrą (> 100 ° C). Autoklave atliekama visiškai sterilizuojant medžiagas, pvz., Mikrobiologinę terpę ir skiediklius, drėgną šilumą.

Kartais stiklo paketai sterilizuojami autoklave, padengiant juos rankomis. Autoklave visiškai naikina sporas ir vegetatyvines formas, taip užtikrinant visišką medžiagos sterilumą.

Autoklavai yra dviejų tipų: vertikalūs ir horizontalūs. Karščio sterilizavimo autoklave rodiklis yra Bacillus stearothermophilus, labiausiai karščiui atsparios bakterijos. Sterilumą taip pat galima užtikrinti naudojant spalvinį tirpalą, vadinamą „Brownies“ vamzdžiu (nuo raudonos iki žalios spalvos, 15 minučių kaitinant 121 ° C temperatūroje) arba „Johnson“ juostelę (pasikeičia nuo pusės šviesiai žalios + pusės baltos iki pusės juodos + pusės baltos spalvos, kai kaitinama 121 ° C temperatūroje 15 minučių).

4. Filtravimo sterilizavimas:

Filtravimo sterilizavimas - tai procesas, kuriuo skystis ar dujos patenka per filtrą, turintį labai mažas poras, kurios neleidžia mikrobams praeiti, bet leidžia skystį ar dujas. Iš filtro išsiskiriantis skystis ar dujos neturi mikrobų ir todėl yra sterilios. Čia sterilizacija pasiekiama dezaktyvuojant. Filtravimo sterilizavimas atliekamas sterilizuojant šilumai jautrius skysčius ar dujas.

Keturi pagrindiniai naudojamų filtrų tipai yra šie:

i) Mechaniniai mikrofiltrai (gylio filtrai):

Šie filtrai neturi vienodo porų dydžio. Pavyzdžiai yra asbesto trinkelė Seitz filtre, diatominė žemė Brokefield filtre, porcelianas Chamberland-Pasteur filtre ir sukepinti stiklo diskai kituose filtruose. Jie taip pat vadinami gylio filtrais, nes jie sulaiko daleles, atsirandančias kryžminiuose takuose, sukurtuose per konstrukcijos gylį.

Kadangi jie yra gana akyti, dažniausiai filtrai yra naudojami kaip filtrai, skirti pašalinti didesnes daleles iš tirpalo, kad galutiniame filtro sterilizavimo procese nebūtų užsikimšimo. Jie taip pat naudojami oro sterilizavimui pramoniniuose procesuose.

ii) membraniniai filtrai:

Dažniausias sterilizavimo filtrų tipas mikrobiologijos srityje yra membraniniai filtrai. Jie turi vienodą porų dydį. Jie susideda iš didelės tempimo polimerų, tokių kaip celiuliozės acetatas, celiuliozės nitratas arba polisulfonas, pagaminti taip, kad jose yra daug mikroporų.

Porų dydį galima tiksliai kontroliuoti gaminant filtrus, kontroliuojant polimerizacijos procesą. Apie 80-85% filtro ploto užima poros, kurios užtikrina santykinai didelį skysčio srautą. Siekiant toliau gerinti srautą, naudojamas vakuuminis siurblys.

Paprastai membraninio filtravimo agregatas yra sterilizuojamas atskirai nuo membraninio filtro ir surinkimo metu aseptiškai sumontuojama. (2.19 pav.). Filtravimo sterilizavimo indikatorius yra Cerratia marcescens (0, 75 µ).

iii) Nuklydimo takų filtrai („Nucleopore“ filtrai):

Šie filtrai gaminami apdorojant labai plonas polikarbonato plėveles (10p storio) su branduoline spinduliuote ir po to išgraviruojant plėveles su chemine medžiaga. Spinduliuotė sukelia lokalią plėvelės pažeidimą ir ėsdinimo cheminė medžiaga padidina šias pažeistas vietas į poras.

Porų dydį galima tiksliai kontroliuoti naudojant ofortavimo tirpalo stiprumą ir ofortavimo laiką. Šie filtrai dažniausiai naudojami mikroorganizmų skenavimo elektronų mikroskopijoje.

iv) didelio efektyvumo dalelių oro (HEPA) filtrai:

HEPA filtrai su laminariniu oro srautu yra naudojami švariam orui tiekti į kamerą, pvz., Kabiną arba patalpą, kad būtų sukurta be dulkių sterilizuota kamera. Mikrobų ir sterilizuotų medžiagų aseptinis perdavimas atliekamas mikrobiologijos laboratorijoje tokiose laminarinio srauto kamerose, kurios yra iš anksto sterilizuotos UV lempomis.

5. Radiacinė sterilizacija:

Energija, perduodama erdvėje įvairiomis formomis, paprastai vadinama spinduliuote. Svarbiausias tarp jų yra „elektromagnetinė spinduliuotė“, kuri apima mikrobangų krosneles, ultravioletinę (UV) spinduliuotę, šviesos spindulius, gama spindulius, rentgeno spindulius ir elektronus.

Nors visos elektromagnetinės spinduliuotės formos gali kontroliuoti mikrobų augimą, kiekviena spinduliuotės rūšis veikia pagal konkretų mechanizmą, kaip nurodyta toliau:

i) Mikrobangų spinduliuotė:

Jo antimikrobinis poveikis yra bent jau dėl jo terminio (šildymo) poveikio.

ii) UV spinduliuotė:

Radiacija, kurios bangos ilgis yra nuo 220 iki 300 nm, vadinama UV spinduliuote. Ji turi pakankamai energijos, kad sukeltų pertraukas DNR, o tai lemia eksponuojamų mikroorganizmų mirtį. Jis taip pat sukelia mutacijas, susidariusioms pirimidino (ypač timino) dimerų nukleino rūgštyse. Ši mutacija yra mirtina, kai genas (DNR fragmentas, atsakingas už tam tikrą charakterį) už gyvybinę funkciją sustoja.

Ši beveik matoma šviesa yra naudinga dezinfekuoti paviršius, orą ir kitas medžiagas, pvz., Vandenį, kuris nesugeria UV šviesos. Jis naudojamas laminarinės srauto kameros dezinfekavimui. Kadangi joje yra mažai prasiskverbimo jėga, ji negali prasiskverbti į kietus, nepermatomus, šviesą sugeriančius paviršius. Todėl jo naudingumas apsiriboja tik paviršių dezinfekavimu.

iii) jonizuojančiosios spinduliuotės:

Tarp elektromagnetinių spindulių - tie, kurių energija yra pakankamai didelė (daugiau nei 10eV), kad jonizuotų ląstelių komponentus, kad ląstelės nebegali atlikti kritinių funkcijų ir dėl to pažeistų ląsteles, vadinamos „jonizuojančiosios spinduliuotės“.

Įvairūs jonizuojančiosios spinduliuotės tipai yra šie:

(a) spinduliai, spinduliai ir spinduliai: jie gaminami skaidant radioaktyviųjų elementų branduolius, tokius kaip ⁶⁰ Co, ⁹⁰ Sr ir ¹²⁷ Cs.

(b) Rentgeno spinduliai ir didelės spartos elektronų sijos: juos gamina galingi elektriniai greitintuvai.

Jonizuojančiąją spinduliuotę sukuria įkrovusios subatominės dalelės (elektronai, protonai, neutronai) iš atomų ar molekulių. Šie spinduliai jonizuoja eksponuojamą medžiagą į elektronus (e ^- ), hidroksilo radikalus (OH *) ir hidrido radikalus (H *). Kiekviena iš šių dalelių sugeba degraduoti ir pakeisti biopolimerus, tokius kaip DNR ir baltymai.

DNR ir baltymų jonizacija ir tolesnis jo skaidymas sukelia apšvitintų ląstelių mirtį. Kadangi „Y-ray“ skvarba yra didelė, ji gali prasiskverbti į kietus, nepermatomus, šviesą sugeriančius paviršius ir sterilizuoti daugumą medžiagų.

Šiuo metu jis naudojamas sterilizuoti maisto pramonėje (sterilizuoti maltą mėsą ir šviežią mėsos produktus, pvz., Mėsainius ir viščiukus), taip pat prieskonių, vienkartinių laboratorinių priemonių ir medicinos priemonių, pvz., Chirurginių priemonių, vaistų ir audinių skiepų, sterilizavimui. Didelė y-spindulių skvarba leidžia ją naudoti sterilizuojant didelius medžiagų kiekius.

Kadangi tai kenkia ir žmogaus ląstelėms, būtina naudoti didelius atsargumo būdus. Kita vertus, didelės spartos elektronų sijos turi mažiau skvarbos ir todėl yra mažiau pavojingos. Jie naudojami sterilizuoti mažesnius atskirai supakuotus gaminius.

6. Drėgmės pašalinimas:

Visiems mikrobams reikia drėgmės augimui ir aktyvumui. Todėl drėgmės pašalinimas medžiagoje stabdo joje esančių mikrobų augimą.

Tai galima padaryti šiais būdais:

i) Džiovinimas:

Tai apima saulės džiovinimą ir dirbtinį džiovinimą mechaniniuose džiovintuvuose.

ii) Dehidratacija:

Tai reiškia džiovinimą kontroliuojamomis sąlygomis.

iii) Sūdymas:

Sūdant druska, osmosas pašalina drėgmę.

iv) užšaldymas arba liofilizavimas:

Tai reiškia džiovinimą žemoje temperatūroje.

v) pagreitintas užšaldymas:

Tai labai greitai užšaldoma.

Visi šie metodai yra taikomi žuvų ir daugelio kitų medžiagų išsaugojimui. Liofilizuotos bakterijos siunčiamos į skirtingas laboratorijas uždarose ampulėse.

7. Modifikuota atmosferos pakuotė:

Modifikuota atmosferos pakuotė (MAP) naudojama šviežios žuvies, mėsos, vaisių ir daržovių laikymo trukmės pailginimui šaldymo metu. Jie yra supakuoti į hermetiškus konteinerius, kuriuose atmosfera pageidautina modifikuojama reikalaujamų dujų praplaunant reikiamu santykiu.

Trys pagrindinės komercinės paskirties dujos yra CO ₂, N ₂ ir O ₂ . DLK laikymo trukmės pratęsimas yra šių dujų antimikrobinio aktyvumo rezultatas. CO ₂ turi bakteriostatinį poveikį, N2 slopina aerobinių mikroorganizmų augimą ir O ₂ slopina griežtai anaerobinių mikroorganizmų augimą.

8. pH sumažėjimas:

Žemas pH stabdo didelės mikrobų grupės augimą ir taip kontroliuoja mikrobų augimą medžiagoje, kurioje jie yra. Pavyzdžiui, žemas varškės, marinatų ir marinuotųjų rūgščių pH stabdo gedimo mikroorganizmų augimą ir taip išsaugo juos per mėnesius.

9. Cheminių medžiagų naudojimas:

Cheminės medžiagos, kurios naikina arba slopina mikroorganizmų augimą, vadinamos „antimikrobinėmis cheminėmis medžiagomis“. Tokios medžiagos gali būti sintetinės cheminės medžiagos arba natūralūs produktai. Šios cheminės medžiagos, kurios žudo bakterijas, grybus ar virusus, vadinamos bakteriocidinėmis, fungicidinėmis arba viricidinėmis cheminėmis medžiagomis, o tos, kurios nežudo, bet tik slopina jų augimą, vadinamos atitinkamai bakteriostatinėmis, fungistatinėmis ar viristatinėmis cheminėmis medžiagomis.

Cheminės medžiagos veiksmingumą slopinant bakterijų rūšies augimą lemia faktorius, vadinamas mažiausia slopinančia koncentracija (MIC). MIK yra apibrėžiamas kaip mažiausias antimikrobinės cheminės medžiagos kiekis, reikalingas bandomojo mikroorganizmo augimui slopinti.

Cheminės medžiagos veiksmingumas tam tikram organizmui taip pat nustatomas matuojant slopinimo zoną agaro difuzijos technikoje.

Antimikrobinės cheminės medžiagos yra šios kategorijos:

i) dezinfekavimo priemonės (baktericidai):

Tai yra antimikrobiniai chemikalai, naudojami žudyti tik negyvų objektų mikrobus (2.2 lentelė).

ii) Antiseptikai:

Tai yra antimikrobiniai chemikalai, naudojami žudyti tik gyvo organizmo kūno paviršiuje esančius mikrobus, kurie yra veikiami išorinės infekcijos. Jie yra pakankamai netoksiški, kad juos būtų galima naudoti gyviems audiniams (2.2 lentelė).

iii) sterilizatoriai:

Tai yra antimikrobinės cheminės medžiagos, kurios, esant tinkamoms aplinkybėms, gali nužudyti visą mikrobiologinį gyvenimą ir iš tikrųjų gali būti naudojamos negyviems objektams ir paviršiams sterilizuoti (2.2 lentelė).

iv) Konservantai:

Tai yra antimikrobinės cheminės medžiagos, naudojamos maisto produktams apdoroti, įskaitant žuvis, mėsą ir augalinius produktus, siekiant sulėtinti ar užkirsti kelią mikrobų gedimui (2.3 lentelė).

v) chemoterapiniai agentai:

Tai yra antimikrobinės cheminės medžiagos, kurios gali būti naudojamos viduje, siekiant kontroliuoti infekcines ligas žmonėms ir gyvūnams ir nėra toksiškos. Jie dažniausiai naudojami kaip vaistai.

Tai yra trijų tipų, ty sintetinių agentų, antibiotikų ir bakteriocinų:

a) Sintetiniai agentai:

Dauguma sintetinių agentų gaminami sintetiniu būdu ir apima „augimo faktoriaus analogus“, tokius kaip sulfato vaistai (sulfanilamidas), izoniazidas, flurouracilas, bromouracilas ir „chinolonai“, tokie kaip norfloksacinas, nalidikso rūgštis ir ciprofloksacinas.

2.2 lentelė. Dažniausiai naudojami antiseptikai, dezinfekavimo priemonės ir sterilizatoriai:

Dezinfekavimo priemonės ir sterilizatoriai:

b) Antibiotikai:

Tai yra antimikrobinės cheminės medžiagos, kurias gamina tam tikri mikroorganizmai, slopinantys ar naikinantys kitus mikroorganizmus. Tai natūralūs produktai, kurie nėra paruošti sintetiniu būdu. Antibiotikas, veikiantis tiek gramteigiamas, tiek ir gramneigiamas bakterijas, vadinamas „plataus spektro antibiotikais“. Priešingai, antibiotikas, veikiantis tik vienai bakterijų grupei, vadinamas „siaurojo spektro antibiotikais“.

Antibiotikai yra šių tipų:

1. β-laktamo antibiotikai:

Šie antibiotikai turi β-laktamo žiedą. Visi jie yra stiprūs ląstelių sienelių sintezės inhibitoriai.

Jie apima:

i) Penicilinai: penicilinas G (benzilpenicilino grybelis, pagamintas grybelio Penicillium notatum), meticilinas, oksacilinas, amipicilinas, karbenicilinas

(ii) Cefalosporinai: ceftriaksonas

(iii) Cefamicinai

2. Aminoglikozidiniai antibiotikai:

Juose yra amino cukrų, prijungtų glikozidinėmis jungtimis su kitais amino cukrumi.

Jie apima:

i) Streptomicinas

(ii) Kanamicinas

(iii) Neomicinas

3. Microlid antibiotikai:

Juose yra dideli laktonų žiedai, prijungti prie cukraus dalių.

Jie apima:

i) Eritromicinas

(ii) Oleandomicinas

(iii) Spiramicinas

(iv) Tilozinas

4. Tetraciklinai:

Juose yra naftaleno žiedo struktūros.

Jie apima:

i) Tetraciklinas

(ii) 7-chlortetraciklinas (Aureomicinas) (CTC)

(iii) 5-oksitetraciklinas (terramicinas) (OTC)

5. Aromatiniai junginiai:

Juose yra aromatinių žiedų struktūros.

Jie apima:

i) Chloramfenikolis

(ii) Novobiocinas

c) Bakteriocinai:

Jie yra antimikrobinės cheminės medžiagos, kurias gamina kai kurios bakterijos, kurios žudo artimai susijusias bakterijų rūšis ar net skirtingas tų pačių rūšių padermes.

Jie apima:

Kolicinas:

Jis gaminamas bakterijų Escherichia coli.

Subtilizinas:

Jis gaminamas bakterijų Bacillus subtilis.

Nizinas A:

Jis gaminamas pieno rūgšties bakterijų (LAB), Lactobacillus acidophilus.

2.3 lentelė. Maisto perdirbimui naudojami konservantai:

a) Amoniakas

b) chloras

c) Skulptūros dioksidas

d) Rūgštys: skruzdžių rūgštis, acto rūgštis, propiono rūgštis, benzenkarboksirūgštis ir sorbo rūgštis

e) Rūgščių druskos: natrio formiatas, kalio formiatas, kalcio formiatas, natrio acetatas, kalio acetatas, kalcio acetatas, natrio diacetatas, natrio propionatas, natrio benzoatas, kalio sorbatas, natrio sorbatas

f) sulfitai: natrio sulfitas, kalio sulfitas, natrio bisulfitas, kalio bisulfitas, natrio metabisulfitas, kalio metabisulfitas

g) Nitratai: natrio nitratas, kalio nitratas

h) Nitritai: natrio nitritas, kalio nitritas

i) Heksametileno tetraminas

(j) Parahidroksi benzenkarboksirūgšties esteriai

k) Vandenilio peroksidas

(I) Fosfato peroksidas: natrio pirofosfato peroksidas, kalio pirofosfato peroksidas, dinatrio vandenilio fosfato peroksidas, dikalio vandenilio fosfato peroksidas.

(m) 5-aminoheksahidropirimidinai

(n) Tart-butilo hidro-peroksidas