Kiti fizikiniai mikrobų augimo kontrolės metodai

http://www.expertsbuzz.com/2013/01/know-about-harmful-and-beneficial.html
Filtracija.
Tai kietųjų dalelių atskyrimas iš skysčių ar dujų, naudojant filtrus. Sterilizacijai naudojamuose filtruose poros yra tokio dydžio, kad sulaikytų mikroorganizmus. Filtracija yra naudojama sterilizuojant karščiui jautrias medžiagas, pavyzdžiui, auginimo terpes, fermentus, vakcinas ir antibiotikus. Oro filtravimui, kad būtų sumažintas ore esančių mikrobų skaičius, naudojami aukšto efektyvumo kietųjų dalelių oro (HEPA) filtrai. Šie filtrai pašalina beveik visus mikroorganizmus, kurių skersmuo didesnis nei 0,3 µm.

Mikrobiologijos mokslo pradžioje, skysčių filtracijai buvo naudojami tuščiaviduriai, porcelianiniai, žvakės formos filtrai. Ilgas ir netiesioginis kelias per filtro sienas sulaikydavo bakterijas. Nematomi patogenai, kurie praeidavo pro filtrus, buvo vadinami filtruojamais virusais.

https://www.researchgate.net/figure/272759587_fig1_Fig-1-Membrane-filtration-process
Pastaraisiais metais, pramonėje ir laboratorijose išpopuliarėjo membraniniai filtrai, pagaminti iš celiuliozės esterių ar plastiko polimerų. Šie filtrai yra vos 0,1 mm storio, o jų porų dydžiai yra 0,22 ar 0,45 µm dydžio, kurios yra per mažos bakterijoms praeiti. Tačiau kai kurios lanksčios bakterijos, pavyzdžiui, spirochetos, ar mikoplazmos, neturinčios ląstelės sienelės, kartais gali pereiti tokius filtrus. Todėl yra ir tokių filtrų, kurių porų dydžiai yra 0,01 µm, sulaikantys virusus ar net didesnes baltymų molekules.




Žemos temperatūros.
Žemų temperatūrų poveikis mikroorganizmams priklauso nuo konkretaus organizmo. Pavyzdžiui, šaldytuvo temperatūroje (0-7°C) sustoja daugumos mikrobų metabolinės reakcijos, tad šie negali sintetinti toksinų. Kitaip tariant, įprasti šaldytuvai turi bakteriostatinį poveikį. Tačiau psichrotrofai lėtai, bet visgi auga ir tokiose žemose temperatūrose. Jų augimas pakeis maisto išvaizdą bei skonį. Pavyzdžiui, vienintelis mikrobas, kuris dalinasi vos tris kartus per dieną, po savaitės pasieks daugiau nei 2 000 000 individų populiaciją. Bendrais atvejais patogeninės bakterijos neaugs šaldytuvo temperatūrose, bet yra ir išimčių, pavyzdžiui, listeriozę sukeliančios bakterijos (apie kurias esu rašiusi čia).

Stebėtina, bet kai kurios bakterijos geba augti net ir temperatūrose, žemesnėse nei 0°C. Dauguma maisto produktų lieka neužšalę -2°C ar net žemesnėje temperatūroje. Staigiai pasiekiama užšaldymo temperatūra „užmigdo“ mikrobus, bet jų dažniausiai nenužudo. Lėtas šaldymas bakterijoms yra pavojingesnis – susiformavę ledo kristalai pažeidžia ląstelinę ir molekulinę bakterijos struktūrą. Kai bakterijos užšąla, kai kurių rūšių trečdalis vegetatyvinių ląstelių išgyvens metus, bet kitų rūšių liks labai nedidelis, iš esmės nereikšmingas, skaičius bakterijų.

Aukštas slėgis.
Aukštas slėgis skystose suspensijose perduodamas greitai ir tolygiai. Jei slėgis yra pakankamai aukštas, jis pakeičia molekulinę baltymų ir angliavandenių struktūrą, o tai sukelia greitą vegetatyvinių bakterinių ląstelių inaktyvaciją. Tačiau endosporos yra gana atsparios aukštam slėgiui. Jos gali būti sunaikintos kitais metodais, pavyzdžiui, aukštą slėgį derinant su aukštesne temperatūra ar keičiant slėgio ciklus, kas sukelia sporų dygimą. Tada slėgis sukels vegetatyvinių ląstelių irimą. Japonijoje ir JAV pardavinėjamos sultys yra paveikiamos aukštu slėgiu. Šio metodo privalumas – išlaiko produktų skonį, spalvą ir maistines savybes.

Išdžiūvimas.
Kai nėra vandens (išdžiūvimas), mikroorganizmai negali augti ar dalintis, bet gali išlikti gyvybingi ilgą laiką. Kai aplinkoje atsiranda vandens, jie tęsia savo augimą ir dauginimąsi. Tai principas, kuriuo remiasi liofilizacija (šaldymas-džiovinimas), laboratorinis metodas, naudojamas mikroorganizmo saugojimui. Tam tikri maisto produktai, pavyzdžiui, kava ir sausi vaisiai, pridedami į dribsnius, taip pat yra šaldomi-džiovinami.

Vegetatyvinių ląstelių atsparumas išdžiūvimui varijuoja, priklausomai nuo rūšies ir organizmo aplinkos. Pavyzdžiui, gonorėją sukeliančios bakterijos gali ištverti išdžiūvimą tik apie valandą, bet tuberkuliozę sukeliančios bakterijos gali išlikti mėnesius. Dažniausiai virusai yra atsparūs išdžiūvimui, bet jie nėra tokie atsparūs, kaip bakterijų endosporos, kurių kai kurios gali išgyventi šimtmečiais. Tam tikrų mikrobų išgyvenimas sausomis sąlygomis yra itin svarbus ligoninėse. Dulkėse, drabužiuose, pataluose ir tvarsčiuose gali būti išdžiūvusių, infekcijas sukeliančių, mikrobų.

Osmosinis slėgis.
https://www.slideshare.net/sarah_jumali/5-6-microbial-nutrition-growth
Aukštų druskų ir cukrų koncentracijų naudojimas apdorojant maistą yra paremtas osmosiniu slėgiu. Didelės šių medžiagų koncentracijos sukuria hipertoninę terpę, dėl kurios vanduo išeina iš mikrobinės ląstelės. Šis metodas yra panašus į išdžiovinimą, nes abu paremti tuo, kad ląstelėje sumažėja vandens kiekis. Osmosinio slėgio principas naudojamas maisto išsaugojimui. Pavyzdžiui, koncentruoti druskų tirpalai yra naudojami mėsoms, o cukrų – vaisiams.

Įprastai pelėsiai ir mielės aukšto osmosinio slėgio sąlygomis auga geriau nei bakterijos. Ši savybė, kartu su gebėjimu augti rūgštinėmis sąlygomis, lemia tai, kad vaisių ir grūdų gedimą dažniau sukelia pelėsiai, o ne bakterijos.

Radiacija.
Radiacija įvairiai veikia ląsteles, priklausomai nuo jos bangos ilgio, intensyvumo ir trukmės. Mikroorganizmus žudanti radiacija yra dviejų tipų: jonizuojanti ir nejonizuojanti.

Jonizuojanti spinduliuotė – gamma, X ar aukštos energijos elektronų spinduliai. Jų bangos ilgis yra trumpesnis, nei nejonizuojančios, mažiau nei 1 nm. Be to, ji neša daugiau energijos. Gamma spindulius spinduliuoja tam tikri radioaktyvūs elementai, pavyzdžiui, kobaltas. X ir aukštos energijos elektronų spinduliuotės sukuriamos specialiais aparatais. Gamma spinduliai giliai prasiskverbia, bet prireiks valandų tam, kad ją galėtumėme panaudoti sterilizacijai. Aukštos energijos elektronų spinduliai yra mažiau skvarbūs, bet dažniausiai užtenka vos kelių sekundžių poveikio. Jonizuojančios spinduliuotės principas – vandens jonizacija, kuri sukuria aukšto reaktingumo hidroksilo radikalus. Šie radikalai reaguoja su organinėmis ląstelės molekulėmis, ypač DNR, sukeldami mutacijas. Sukeltos mutacijos gali būti letalios, arba ne – kuo ilgiau bus veikiama, tuo didesnė tikimybė, kad susidariusios mutacijos bus letalios.

https://www.alibaba.com/product-detail/uv-light-sanitizer-to-kill-bacteria_60048694360.html
Nejonizuojanti spinduliuotė. Jos bangų ilgis yra ilgesnis, nei jonizuojančios spinduliuotės - daugiau nei 1 nm. Nejonizuojančios spinduliuotės pavyzdys – ultravioletinė (UV) šviesa. UV pažeidžia ląstelės DNR, sukeldama šalia esančių pirimidinų, dažniausiai timinų, susijungimą DNR grandinėje. Šie timino dimerai inhibuota taisyklingą DNR replikaciją ląstelės reprodukcijos metu. Efektyviausiai mikroorganizmus žudo 260 nm ilgio UV spinduliuotė. Šį bangos ilgį specifiškai sugeria ląstelių DNR. UV spinduliuotės trūkumas – ji nėra skvarbi, todėl mikroorganizmai turi būti paveikiami tiesiogiai. Organizmai, apsaugoti kietu paviršiumi, pavyzdžiui, popieriumi, stiklu ar tekstile, nebus paveikti. Kita problema – UV gali pažeisti žmogaus akis, o ilgesnis poveikis odos nudegimus ar vėžį.  

Sekit ir dalinkitės. Nauji įrašai kiekvieną pirmadienį ir ketvirtadienį. Iki kito susitikimo :)

chekas

Informacijos šaltiniai:
  • Gerard J. Tortora, Berdell R. Funke, Christine L. Case. “Microbiology. An Introduction”. 11th edition. p.188-190

Komentarų nėra:

Rašyti komentarą

Follow by Email