KAKO KONTROLISATI MIKRO ORGANIZME?

Kontrola rasta mikroorganizama se prvenstveno odnosi na prevenciju pojave mikroorganizama, ali i na njihovo potpuno uklanjanje. U većini slučajeva je važno kontrolisati rast patogenih mikroorganizama. Na primer, u medicini, proizvodnji hrane i pića, itd. Međutim, negde je veoma bitno da se kontroliše rast svih grupa mikroorganizama (npr. pri laboratorijskim istraživanjima).

Pripremili smo za Vas priručnike, vodiče, e-knjige, male sisteme, eko umetničke slike… Pogledajte ponudu naših proizvoda klikom OVDE.

NAČINI KONTROLE MIKROORGANIZAMA

Dva glavna načina za kontrolu mikroorganizama se odnose na:

Ubijanje mikroorganizama i
Inhibiciju njihovog rasta

U oba ova slučaja se koriste različiti fizički faktori ili hemijske supstance. U ovom članku ćemo obraditi samo neke od fizičkih faktora, dok ćemo u nekom od budućih članaka pozabaviti se sa hemikalijama.

Kako inhibirati rast ili ubiti mikro organizme?

U odnosu na otpornost mikroorganizme možemo podeliti u 3 grupe:

Visoko rezistentni mikroorganizmi (bakterijske endospore)
Srednje rezistentni mikroorganizmi (ciste protista, polne spore gljiva, enterični virusi, virusi hepatitis A i E, polio virus, Mycobacterium tuberculosis i dr.)
Nisko rezistentni mikroorganizmi (vegetativne ćelije, virusi HIV-a, hepatitis B, bespolne spore gljiva)

ŠTA JE INHIBICIJA RASTA?

Inhibicija rasta se odnosi na: zaustavljanje rasta i razmnožavanja, sprčavanje povezivanja između ćelija, sprečavanje pričvršćavanja za podlogu, sprečavanja komunikacije između mikroorganizama ili delovanje na njihovo uklanjanje mehaničkim putem. Poznavanjem osobina mikroorganizama (ekološke valence) moguće je kontrolisati njihov rast izmenom ekoloških faktora, odnosno faktora sredine.

KLJUČNI FAKTORI SREDINE

Faktori sredine koji se koriste za kontrolu rasta mikroorganizama su:

Temperatura
Pritisak
Zračenje
Ultrazvuk

STERILIZACIJA I DEZINFEKCIJA

Potpuno sterili uslovi ostvaruju se primenom postupka sterilizacije. U ovom procesu uništavaju se svi mikroorganizmi, uključujući i bakterijske endospore. Uništavanje tačno određene grupe mikroorganizama (najčešće patogenih) ostvaruje se postupkom dezinfekcije.

PODELA FIZIČKIH METODA STERILIZACIJE

Sterilizacija toplotom
Sterilizacija zračenjem
Sterilizacija filtracijom
Sterilizacija ultrazvukom

Kako temperaturom kontrolisati mikro organizme?

Svi mikroorganizmi su veoma osetljivi na promene u temperaturi sredine. Optimalna temperatura jeste temperatura na kojoj je data vrsta najaktivnija (enzimski) i najbrojnija.

SMRZAVANJE I KLJUČANJE

Postepenim spuštanjem temperature dolazi do usporavanja procesa unutar ćelije, na kraju voda mrzne unutar ćelije i kristali leda uništavaju ćeliju. Sa druge strane, povećanje temperature dovodi do ubrzavanja procesa unutar ćelije, a na kraju dolazi do smrti usled razgradnje proteina.

Svaka pojedinačna vrsta mikroorganizama ima specifične zahteve (ekološka valenca) za rast u pogledu temperature. Ovi zahtevi su određeni temperaturnim zahtevima njihovih enzima. Na osnovu toga su formirane 3 važne vrednosti: minimum, optimum i maksimum.

Na temperaturi koja je ispod vrednosti minimuma i iznad maksimuma mikroorganizam je mrtav. Na minimalnoj temperaturi ćelija je živa, a rast je potpuno obustavljen. Poznavanjem ovih vrednosti možete da kontrolišete rast tačno određene vrste.

TEMPERATURA I MIKROORGANIZMI

U odnosu na temperaturni optimum mikroorganizmi se mogu klasifikovati kao:

Psihrofili – Optimum između 6 i 15^oC. Bakterije, cijanobakterije, alge i protozoe.
Mezofili – Optimum izneđu 20 i 45^oC. Većina mikroorganizama, ljudski patogeni.
Termofili – Optimum između 45 i 65 ^oC. Najčešće se radi o bakterijama i mikrogljivama.
Hipertermofili – Optimum između 80 i 105^oC. Ne mogu da žive na temperaturama ispod 50^oC (rodovi Termus, Pyrococcus i Pyrolobus, endospore i dr.).

Kao što i sami možete da zaključite, manipulacijom temperature možete usporiti ili ubrzati rast mikroorganizama ili ih potpuno ubiti. Poznavanjem temperaturnog opsega vrste ili grupe kojoj pripada mogli biste da olakšate njihovu kontrolu rasta.

Kako izvršiti sterilizaciju?

SMRZAVANJE

Niska temperatura zaustavlja rast mikroorganizama. Temperatura od 0 do 5ºC dovodi do usporavanja rasta većine mikroorganizama, a temperatura od -20 ºC potpuno ih zamrzava. Ponavljanjem zamrzavanja i odmrzavanja takođe dolazi do smrti mikroorganizama. Brzim hlađenjem se uništavaju pretežno mezofilni mikroorganizmi. Naglim hlađenjem na -80 ºC dolazi do obustave svih funkcija, ali ne dolazi do smrti. Niske temperature se primenjuju pri čuvanju namirnica, lekova i mikrobioloških kultura.

PASTERIZACIJA

Pasterizacija je postupak uništavanja vegetativnih oblika mikroorganizama povišenom temperaturom u cilju produžavanja roka trajanja namirnica. Najčešće se vrši 20 minuta na 72 °C ili 5 minuta na 62 °C i naglim hlađenjem na 5-10°C.

KUVANJE

Sterilizacija kuvanjem na 100°C primenjuje se za sterilizaciju gumenog pribora. Najčešće se radi o sterilizaciji creva i čepova. Kuvanjem na 100°C tokom 30 minuta uništavaju se Hepatitis A virusi, a za uništenje endospora potrebno je oko 20 sati.

VODENA PARA

Sterilizacija strujećom vodenom parom naziva se tindalizacija ili frakciona sterilizacija. Ovaj vid sterilizacije se obavlja u kohovom loncu u kojem se sterilišu sve hranljive podloge na kojim se uzgajaju mikroorganizmi koje u sebi sadrže supstance koje ne trpe temperature veće od 100°C. Sterilizacija se vrši na 100°C, 3 puta po 20 minuta.

Sterilizacija vodenom parom pod pritiskom podrazumeva istovremeno delovanje visoke temeprature i pritiska. Odvija se u autoklav uređaju, a koristi se za sterilizaciju većine hranljivih podloga i odbačenih kultura. Radi se o sterilizaciji na 121°C pri pritisku od 1 atmosfere. Vreme sterilizacije najčešće iznosi 20 do 30 minuta.

Video prikaz procesa rada sa autoklav uređajem. Izvor: BioNetwork

VREO VAZDUH

Sterilizacija toplim vazduhom primenjuje se za sterilizaciju staklenog posuđa (petrijeve posude, epruvete, pipete, menzure, itd). Ovaj postupak se izvodi u suvom sterilizatoru na temperauri od 180°C tokom 2 sata.

PLAMEN

Sterilizacija plamenom primenjuje se za sterilizaciju metalnog pribora koji trpi visoke temperature (do 500 °C). Ovakav vid sterilizacije često se koristi u mikrobiološkim laboratorijama za sterlizaciju igli, pinceta, skalpela, itd.

Kako pritiskom kontrolisati mikro organizme?

Osmotski pritisak se odnosi na balans vode u ćeliji. Mnogi mikroorganizmi su osetljivi na promene osmotskog pritiska, a naročito na njegovo povećanje. Ukoliko se ćelija nađe u uslovima visokog osmotskog pritiska (gusta sredina), onda voda izlazi iz ćelije – suši se, a proces se naziva plazmoliza. Ukoliko se ćelija nađe u uslovima niskog osmotskog pritiska (retka sredina), onda voda ulazi u ćeliju – ćelija bubri, a proces se naziva plazmoptiza. U oba slučaja ćelija može da ugine.

PODELA MIKROORGANIZAMA U ODNOSU NA OSMOTSKI PRITISAK

Halofili – žive u sredini sa većim sadržajem soli (od 9% do 30%). Npr. Halobacterium salinarium, Vibrio fisheri, Dunaliella salina
Halotolerantni – podnose sredine sa sadržajem soli između 1,5% i 9%. Npr. Staphylococcus aureus
Halofobni – podnose sredine od 0 do 1,5% soli. Npr. Escherichia coli

Dakle, retke (npr. destilovana voda) ili guste sredine (morska ili zasoljena voda) utiču na rast mikroorganizama. Halofili ne podnose sredine sa niskom koncentracijom soli, a halofobni ne podnose sredine sa visokom konc. soli.

HIDROSTATIČKI PRITISAK

Hidrostatički pritisak se odnosi na pritisak vode koji raste sa dubinom ili veštačkim povećanjem pritiska. Većina mikroorganizama žive pri hidrostatičkom pritisku od 1 atmosfere.

PODELA MIKROORGANIZAMA U ODNOSU NA HIDROSTATIČKI PRITISAK

Barofilni – Žive na većim morskim dubinama (do 11000m). Npr. Protobacterium i Pyrococcus spp.
Barotolerantni – Podnose veći atmosferski pritisak
Barofobni – Žive u sredinama sa hidrostatičkim pritiskom od 1 atmosfere

Dakle, poznavanjem sredine u kojoj mikroorganizmi žive i stvarajanjem drugačijih uslova olakšavate kontrolu rasta mikroorganizama. U ovom slučaju, barofilni mikroorganizmi ne žive u sredinama sa manjim hidrostatičim pritiskom, dok barofobni obrnuto.

Kako zračenjem kontrolisati mikro organizme?

Svetlost koju Sunce i druga nebeska tela emituju može negativno da deluje po mikroorganizme. Primenom različitih talasnih dužina svetlosti ili radioaktivnog zračenja mogli bismo kontrolisati rast mikroorganizama.

Potpuno odsustvo svetlosti negativno utiče na mikroorganizme koji obavljaju proces fotosinteze. Mikroalge i cijanobakterije se ne pojavljuju u mračnim sredinama.

UV ZRACI

UV zraci su zraci kraćih talasnih dužina koji deluju mutageno ili letalno za većinu mikroorganizama. UV lampe sa talasnim dužinama od oko 260 nm predstavljaju odlično rešenje za sterilizaciju radnih površina, mikrobioloških laboratorija i operacionih sala. Rad sa lampom zahteva opreznost, zato što izaziva oštećenja sluzokože i opekotine na koži.

Video prikaz – princip rada UV lampe. Izvor: Bulbs.com

Jonizujuće zračenje čine x, gama i β zraci. Radijacija ima dubinsko mikrobicidno dejstvo, jer prodire u materiju izazivajući jonizaciju. Kobalt 60 sterilizator se koristi za sterilizaciju kao emiter gama zraka. Koristi se pri proizvodnji medicinskog pribora, plastičnog posuđa i pribora za jednokratnu upotrebu (plastični špricevi, kateteri, petri ploče, pipete, itd.)

Kako ultrazvukom kontrolisati mikro organizme?

Ultrazvučni talasi su talasi jako visoke frekvencije i kratke talasne dužine. Sterilizacija ultrazvukom se obavlja na sobnoj temperaturi. Primenjuje se u sterilizaciji vode za piće, mleka, seruma i vakcina.

Kako filtracijom kontrolisati mikro organizme?

Sterilizacija filtracijom predstavlja mehaničku sterilizaciju i koristi za sterilizaciju rastvora koji u sebi sadrže termolabilna jedinjenja koja se menjaju pod dejstvom toplote (zgrušavanje, razaranje enzima, vitamina, antibiotika). Sterilizacija se vrši pomoću vakuum pumpe i specijalnih mikrobioloških filtera čije su pore sitnije od veličine mikroorganizama (0,2 mm).

TIPOVI FILTERA

Filteri od azbesta (Sajc-ov)
Filteri od negleđosanog porcelana (Čemberlen-ov)
Filteri od dijatomejske zemlje (Berkfeld-ov)
Filteri od nitroceluloze

SRODNI ČLANCI

Srodne članke možete pročitati klikom OVDE.

Podelite

Zapratite nas - Newsletter