Файл: Реферат по теме Влияние физических факторов на микроорганизмы температуры, лучистой энергии, высушивания, ультразвука. Лиофильные культуры микробов..doc
Добавлен: 09.11.2023
Просмотров: 110
Скачиваний: 6
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«СМОЛЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Министерства здравоохранения Российской Федерации
(ФГБОУ ВО СГМУ Минздрава России)
Реферат по теме:
«Влияние физических факторов на микроорганизмы: температуры, лучистой энергии, высушивания, ультразвука.
Лиофильные культуры микробов.»
Выполнил:
студент 103 группы 1 курса
фармацевтического факультета
Бадалян Владимир Юрьевич
Преподаватель:
Азовскова Ольга Васильевна
Смоленск
2020 г.
СОДЕРЖАНИЕ
Вступление . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Температура . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Ультрафиолетовое излучение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Высушивание . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Ультразвук . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Сущность и процесс лиофилизации микробных культур . . . . . . 8
Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Одним из разновидностей методов дезинфекций микроорганизмов является Физический метод дезинфекции.
Физический метод - предполагает использование таких дезинфекционных агентов, как механические, тепловые, лучистая энергия, радиоактивное излучение.
На примере Физических методов дезинфекции рассмотрим влияние различных физических факторов на микроорганизмы.
-
Температура.
По отношению к температуре рост бактерий принято разделять на три основные группы: психрофилы, мезофилы, и термофилы. Психрофилы - живут и размножаются при пониженных температурах (диапазон от +10 до -20
°C). Мезофилы - включают бактерии, температурный диапазон роста которых находится между 10 и 45 °C, а диапазон оптимальный температур роста лежит между 30 и 40 °C.
Термофилы - представляют группу микробов, способных расти при повышенных температурах.
Гибель микроорганизмов под воздействием высоких температур связана с коагуляцией (свёртывание белка и выпадение осадка при нагревании и при изменении кислотности среды) белка.
Источники тепла: огонь, вода, сухой или влажный горячий воздух, водяной пар.
Одной из разновидностей температурного воздействия на микроорганизмы будет являться Пастеризация - это прогревание до температуры 70-80°C в течение 30 мин.
В качестве термического воздействия используется горячая вода, которая довольно быстро денатурирует белок микроорганизмов.
Вегетативные формы возбудителей погибают уже при температуре воды +60°C. (НО! Ввиду качественных различий белков отдельных микроорганизмов сроки гибели для отдельных видов возбудителей при этой температуре колеблются в пределах 10-45 мин.)
С повышением температуры воды они сокращаются, а при температуре 100°C все вегетативные формы микроорганизмов погибают моментально или через 1-2 мин.
Сухой воздух. Под воздействием горячего воздуха выше 100°C протоплазма микробной клетки обезвоживается и свёртывается, что приводит к её гибели.
Водяной пар. Под воздействием водяного пара белки микробной клетки набухают и свёртываются, в результате чего она гибнет. Для дезинфекции используется водяной пар, образующийся при кипении.
Так же, микроорганизмы хорошо выдерживают действие низких температур. Поэтому их можно долго хранить в замороженном состоянии, в том числе при температуре жидкого газа (-173°C).
-
Ультрафиолетовое излучение.
Неионизирующее излучение – ультрафиолетовые и инфракрасные лучи солнечного света, а также ионизирующее излучение – гамма-излучение радиоактивных веществ и электроны высоких энергий губительно действуют на микроорганизмы через короткий промежуток времени.
Бактерицидное действие солнечной энергии связано с ультрафиолетовыми лучами солнечного спектра. Наибольшей бактерицидностью обладают ультрафиолетовые лучи, имеющие длину волны в пределах 2500-2600 ангстремов.
Бактерицидный эффект связан с прямым фотохимическим действием ультрафиолетовых лучей на протоплазму клеток микроорганизмов. Бактерицидное действие зависит от длины
волны, количества лучей, времени облучения, биологических особенностей микроорганизма и качественной характеристики среды, в которой находятся микроорганизмы.
Ультрафиолетовое излучение — это электромагнитные волны, длины которых находятся в интервале от 205 до 315 нм. Наибольшей бактерицидной активностью обладает излучение при длине волны 265 нм, вызывающее в большей степени фотохимические повреждения ДНК микробной клетки.
Ультрафиолетовое излучение является разновидностью мутагенов бактериальной клетки. Однако имеются бактерии, устойчивые к действию ионизирующих излучений, например Micrococcus radiodurans была выделена из ядерного реактора.
-
Высушивание.
Обезвоживание вызывает нарушение функций большинства микроорганизмов.
Для продления жизнеспособности, консервирования микроорганизмов, используется лиофилизация - это высушивание под вакуумом из замороженного состояния.
Лиофилизированные культуры микроорганизмов и иммунобиологические препараты длительно (в течение нескольких лет) сохраняются, не изменяя своих первоначальных свойств.
Немаловажный момент, который следует отметить: лиофилизированные бактерии имеют не нарушенную структуру белка, однако в них самих химические реакции практически сводятся на нет. При этом изначальные свойства микроорганизмы способны сохранять в течение достаточно длительного времени.
Так же, к высушиванию можно отнести термическую обработку сухим воздухом, действие которой указано в предыдущем пункте (1.Температура).
4.Ультразвук.
В мировой практике для ПСО ИМН (предстерилизационная очистка изделий медицинского назначения) широко используется ультразвук.
Под воздействием ультразвука акустические потоки в замкнутом объеме образуют огромное число микропотоков раствора, которые обеспечивают многократное гидромеханическое воздействие на микроучастки обрабатываемой поверхности, проникая в труднодоступные места.
Кавитация
- физический процесс образования пузырьков в жидких средах, с последующим их схлопыванием и высвобождением большого количества энергии.
Одной из основных особенностей воздействия УЗ на микроорганизмы можно считать его влияние на клеточные мембраны. Действие УЗ может приводить к существенному изменению механических, электрических и иных свойств клеточных мембран, а также к нарушению внутреннего состава клеток и изменению концентраций веществ, растворённых в цитоплазме. Разрыв клеточных мембран и нарушение механической целостности клеток — наиболее очевидное из возможных последствий ультразвукового облучения.
Следующая важная особенность действия УЗ на микроорганизмы — изменение концентрации различных веществ в составе цитоплазмы за счет изменения равновесной концентрации веществ вне и внутри клетки: акустическая волна создает микровихри в окружающей клетку среде, обеспечивая эффективное перемешивание раствора. Воздействие УЗ приближает концентрацию веществ в цитоплазме, особенно ионов легких металлов, к их концентрации вне клетки. Это делает клетку более зависимой от состава внешней среды и может нарушить внутренние процессы жизнедеятельности.
По мере убывания интенсивности ультразвука эти последствия можно упорядочить следующим образом: нарушение целостности клетки —
изменение свойств мембраны — изменение концентраций веществ в цитоплазме — нарушение жизнедеятельности.
5.Сущность и процесс лиофилизации микробных культур.
Лиофилизация - это процесс высушивания из замороженного состояния. В основе лиофилизации лежит процесс сублимации (переход вещества из твёрдой фазы в газообразную, минуя жидкую фазу) воды.
При обычных условиях вода закипает и превращается в пар при 100°C и давлении 760 мм рт. ст. При понижении давления над поверхностью воды, точка кипения воды будет понижаться. Таким образом, при снижении давления до 4 мм рт. ст., высушивание будет происходить из замороженного состояния.
(НО!) При быстром снижении давления из замораживаемого материала обильно выделяются растворённые в нём газы, обусловливая массивное вспенивание. Это крайне нежелательно, так как может привести к вытеканию жидкости из сосудов. Метод удаления газов заключается в том, что давление в сушильной камере понижают постепенно до момента, когда появляются пузырьки газа, а затем его поддерживают на одном уровне до полного прекращения отделения газа. Последующее снижение давления не сопровождается выделением газов, и при достижении достаточного вакуума жидкость моментально превращается в лёд.
Успех высушивания зависит от температуры материала. Она должна быть достаточно низкой, что бы избежать оттаивания препарата и концентрации солей, и достаточной высокой, чтобы не тормозить процесс высушивания.
Стадии процесса замораживание - высушивание:
-
Замораживание. -
Первичное высушивание или стадия сублимации. -
Вторичное высушивание или досушивание и упаковка.
Предварительное замораживание предотвращает денатурацию белка в высушиваемом материале, а также препятствует вспениванию его при создании глубокого вакуума в системе аппарата.
(1.) Для предварительного замораживания используют воздушные холодильные камеры, создающие температуру от минус 40°С до минус 60°С, охлаждённый спирт и могут также использоваться смеси льда или снега с рядом химических соединений.
(2.) Сублимация осуществляется за счёт тепла, поступающего из внешней среды. Важным моментом является обеспечение отвода и конденсации водяных паров. Один из методов отвода водяных паров -