close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

ЗАНЯТИЕ 7 Влияние факторов внешней среды на микроорганизмы. Понятие о стерилизации и дезинфекции. Методы обеззараживания почвы

код для вставкиСкачать
ЗАНЯТИЕ № 7
Тема: Влияние факторов внешней среды на микроорганизмы. Понятие о
стерилизации и дезинфекции. Методы обеззараживания почвы.
Цель занятия: Изучить и дать оценку результатов воздействия на
микроорганизмы физических, химических и биологических факторов внешней
среды (анализ посевов предыдущего занятия); изучить способы
обеззараживания почвы
Материалы и оборудование: Студенчески е посевы, микроскопы, бактериологические петли, чашки Петри с МПБ,
Контрольные вопросы:
1. Подвижность бактерий, методы определения.
2. Методы оценки антимикробного действия факторов внешней среды.
3. Понятие о стерилизации.
4. Методы стерилизации.
5.Понятие о дезинфекции. Дезинфецирующие химические вещества и
механизм действия на микробную клетку.
ИНФОРМАЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ
I. Антимикробное действие факторов внешней среды
1.Температура. Наибольшая температура, при которой возможно развитие
микроорганизмов, называется максимальной. Большинство микроорганизмов
плохо переносит превышение максимальной температуры. Уже при 55-60 о С
возможна тепловая коагуляция белка, при которой клетка погибает. Для
уничтожения вегетативных форм большинства микроорганизмов используют
температуру в пределах 61.5-85.0 о С и экспозицию от 3 до 30 минут. Гибель
микроорганизмов под воздействием высоких температур наступает вследствие
денатурации клеточных белков, разрушения осмотического барьера клетки,
нарушения равновесия ферментативных реакций и т.д.
2.Кислотность среды. Большинство микроорганизмов развивается в
нейтральной (рН = 7.0), слабощелочной (рН = 7.2-7.3) или слабокислой (рН =
6.8-6.9) среде. Для мицельных грибов и дрожжей благоприятной является
слабокислая среда, для бактерий ‒ нейтральная.
3. Осмотическое давление. При высокой концентрации растворенных в
воде веществ у большинства микроорганизмов наступает плазмолиз клетки ‒
протоплазма теряет воду; затормаживаются процессы обмена веществ и клетка
переходит в состояние анабиоза. Некоторые виды микроорганизмов
(осмофилы) способны легко переносить высокие концентрации растворов и
даже нуждаются в них.
4. Антисептики. Это химические вещества, избирательно действующие на
микроорганизмы. Относятся к группе общепротоплазматических ядов,
действующих не только на микроорганизмы, но и на любую живую или
растительную клетку. В качестве антисептиков широко применяют 0.5-5.0%ные растворы фенола, 0.1-10%-ные растворы хлорной извести.
5. УФО. Рассеянный свет не оказывает заметного отрицательного влияния
на большинство бактерий. Прямой солнечный свет действует на них
губительно. Сильным бактерицидным действием обладают ультрафиолетовые
лучи. УФО вызывает повреждения матричной РНК, обусловленные разрывом
связей в тиминовых димерах. Повреждения, вызванные УФО, частично
обратимы.
II. Стерилизация
Стерилизация (лат.sterilis ‒ бесплодный) ‒ процесс, направленный на
полное уничтожение всех живых микроорганизмов в стерилизуемых объектах
как в лабораториях, так и в промышленных условиях.
В основу стерилизации положена способность бактерицидных агентов
вызывать гибель микроорганизмов и их спор. К таким агентам относятся
высокая температура, лучевая энергия, некоторые химические соединения.
Большое разнообразие стерилизуемых объектов потребовало разработки
различных методов стерилизации.
Главными требованиями в стерилизации являются ее надежность и
сохранение качества стерилизуемых объектов.
Различают физический, химический и механический методы стерилизации.
К физическим методам стерилизации относят действие высокой температуры,
ультрафиолетовых лучей, ионизирующей радиации, ультразвука и др.
Химические методы используют для обработки вакцин, сывороток и других
объектов, консервируемых различными антисептиками. Механический метод –
фильтрация жидкостей через бактериальные фильтры. С помощью этого метода
механически очищают жидкость от бактерий. Фильтрующиеся формы
бактерий, вирусы через такие фильтры проходят.
II.I Физические методы
А. Термическая обработка - стерилизация под действием высоких
температур.
Эффективность бактерицидного действия температурного фактора зависит
от степени нагревания, продолжительности воздействия данной температуры,
вида микроорганизма и состава среды, в которой он культивируется.
Стерилизация под воздействием высоких температур осуществляется
разными способами:
1. Стерилизация в пламени - прокаливание (фламбирование) ‒ применяется
для стерилизации бактериологических петель, игл, предметных и покровных
стекол, пинцетов и других мелких металлических и стеклянных предметов.
2. Стерилизация кипячением - используется в основном для обработки игл,
шприцев, хирургических инструментов. Она проводится в специальных
стерилизаторах (рис. 7.1) в течение 30 минут. Для повышения точки кипения и
устранения жесткости воды добавляют 1 % соды. Этот метод не обеспечивает
полной стерилизации, так как споры некоторых бацилл выдерживают
кипячение в течение нескольких часов..
Рис. 7.1. Стерилизатор
3. Стерилизация горячим воздухом (сухим жаром) - проводится в
сухожаровых шкафах, (рис. 7.2), (металлических двустенных шкафах,
изолированных асбестом или линолеумом, с отверстием в верхней части для
термометра). Электрические аппараты для стерилизации горячим воздухом
разнообразны по форме, снабжены хорошей тепловой изоляцией.
Необходимая температура поддерживается автоматически при помощи
терморегулятора, работу которого можно наблюдать с помощью контрольной
лампы. Стерилизуют горячим воздухом при 160°-170о С в течение 1-1,5 часа с
момента достижения этой температуры.
При 170°С бумага и вата желтеют, при более высоких температурах
обугливаются. В сухожаровых шкафах стерилизуют лабораторную посуду:
чашки Петри, вложенные в специальные металлические пеналы или обернутые
в бумагу по одной или несколько штук в пачке, пастеровские и градуированные
пипетки, закрытые с одного конца ватой, находящиеся в металлических
пеналах или завернутые в бумагу по 10-15 штук. Пробирки и колбы закрывают
ватными пробками.
Рис. 7.2. Сухожаровой шкаф для стерилизации сухим нагретым воздухом.
4. Стерилизация паром является наиболее эффективным методом и
осуществляется двумя способами: насыщенным паром под давлением и
текучим паром.
а) стерилизация насыщенным паром под давлением основывается на
нагревании материала насыщенным паром при давлении выше атмосферного.
Режим стерилизации (избыточное давление и время) выбирают в зависимости
от характера стерилизуемого материала. Стерилизацию проводят в автоклаве
(рис. 7.3.), который представляет собой герметически закрывающийся
двустенный металлический котел. Крышка автоклава имеет внутри
электронагревательный элемент с регулятором, посредством которого
регулируется нагрев воды. Контроль за давлением производится с помощью
манометра. Для автоматического выхода пара при превышении максимального
рабочего давления предусмотрен предохранительный клапан. Работа с
автоклавом требует строгого выполнения правил, предусмотренных
специальной инструкцией, прилагаемой к каждому аппарату.
При давлении в 0,5 атм температура в автоклаве равна 110-112°С, в 1 атм –
120-121°, в 1,5 атм – 124-126°, в 2 атм – 132-133°С.
Рис. 7.3. Автоклав вертикальный.
б) стерилизация текучим паром производится в аппарате Коха,
представляющего
собой
металлический
цилиндр,
покрытый
теплоизоляционным материалом (рис. 7.4.) В конической крышке аппарата
имеется отверстие для выхода пара. В нижней части расположены кран и
водомерная трубка. Внутри имеется подставка для стерилизуемых материалов.
На дно аппарата заливается вода, которая не должна касаться стерилизуемого
материала. Стерилизуют при 100° в течение 30-60 мин с момента начала
кипения воды, при этом вегетативные формы микробов погибают, а споры
сохраняются, и при комнатной температуре через сутки прорастают. Повторное
воздействие паром снова обезвреживает вегетативные формы. Третье
прогревание убивает все остальные бациллы, развивающиеся из спор.
Стерилизуют таким методом (дробно) питательные среды и другие материалы,
изменяющие свои свойства при температуре выше 100°: молоко, желатину,
картофельные среды и среды с углеводами.
Рис.7.4.Разные типы кипятильника Коха
5. Тиндализация представляет собой дробную стерилизацию при
температуре ниже 60°, предложенную Д. Тиндалем веществ, легко
разрушающихся и денатурирующихся при 60-100° (сыворотки, витамины).
Нагревание производится в специальных приборах с терморегуляторами
(кипятильниках Коха) или в обычных водяных банях повторно в течение 5-6
дней при температуре 56-58° по 1 часу.
6. Пастеризация (частичная стерилизация). Этот метод был предложен Л.
Пастером и направлен на уничтожение бесспоровых форм, преимущественно
патогенных видов, споры же сохраняются жизнеспособными. Методом
пастеризации обезвреживают различные продукты однократным нагреванием
до 65-70° в течение 1 часа или до 70-80° 5-10 мин. Молоко пастеризуют с целью
освобождения его от молочнокислых и патогенных бактерий (возбудителей
туберкулеза, бруцеллеза, стафилококкозов и др.). При пастеризации пива, вина,
плодовых соков уничтожаются возбудители болезней этих напитков. Витамины
и вкусовые качества продуктов сохраняются. Пастеризованные продукты
хранят в условиях холодильника.
Б. Облучение электромагнитными волнами
Облучение электромагнитными волнами используют для дезинфекции,
стерилизации термолабильных материалов.
1. Ультрафиолетовые (УФ) лучи длиной 250 и 270 нм. Применяют
бактерицидные лампы, которые широко используют для обезвреживания
воздуха в боксах, операционных и других помещениях.
Вегетативные формы более чувствительны к облучению, чем споры,
которые в 3-10 раз более устойчивы.
2. Гамма- и рентгеновское облучение широко используют для
стерилизации антибиотиков, гормонов, пластмассовых изделий разового
применения (шприцы, чашки Петри, пипетки и др.).
3. Ультразвук может быть использован для обеззараживания молока, воды,
других пищевых продуктов.
II.II. Химические методы
Применение этих методов сводится к профилактике микробного
загрязнения питательных сред, вакцин, диагностических и лечебных сывороток
путем включения в их состав различных химических консервантов.
Питательные среды можно консервировать хлороформом, толуолом,
эфиром. До посева такие среды прогревают при 56° для освобождения от этих
веществ.
Различные химические вещества в лабораторной практике получили
широкое использование для дезинфекции. С этой целью применяют растворы
карболовой кислоты (3-5%-ные), хлорамина (1-3%-ные), этиловый спирт (70°) и
др.
К
химическим
методам
относится
и
стерилизация
газами.
Стерилизующими газами являются: формальдегид, окись этилена и
пропиолактон.
Преимущество газов как стерилизующих веществ состоит в том, что их
применение не требует нагревания; кроме того, их можно применять для
стерилизации больших объемов, например помещений. Однако при их
использовании нужно соблюдать большую осторожность, так как они
оказывают токсическое действие на животных и людей.
II.III. Механические методы
Они основаны на фильтрации жидкостей через мелкопористые
бактериальные фильтры, которые задерживают видимые под микроскопом
микроорганизмы. Через них свободно проходят вирусы и микоплазмы, поэтому
данные методы следует признать как «частичную» стерилизацию.
Фильтрование – один из очень удобных методов стерилизации тех
жидкостей, которые нельзя простерилизовать другими способами.
Стерилизация фильтрованием используется для стерилизации синтетических
сред определенного состава, которые содержат легкоразлагающиеся или
летучие компоненты ‒ витамины, аминокислоты ‒ цистеин и цистин, белки,
ароматические углеводы, их производные и пр. Фильтрование жидкостей
осуществляется через мелкопористые материалы, легко адсорбирующие клетки
микроорганизмов: асбест, целлюлозу, фарфор, каолит. Наиболее широко в
микробиологической практике используют фильтры-свечи и пластинчатые
фильтры.
Фильтры-свечи (рис. 7.5) имеют форму цилиндра с толстыми стенками и с
полостью внутри. Одна группа свеч (Беркефельда) изготавливается из
инфузорной земли. Другая группа свечей (Шамберлана) изготавливается из
каолина с примесью песка и кварца.
А
Б
Рис. 7.5. Схема монтажа фильтровальных свечей: А — свечи Шамберлана; Б—
свечи Беркефельда. 1 — фильтруемая жидкость; 2 — фильтровальная свеча.
Фильтрация жидкостей через свечи может производиться двояко: под
повышенным или пониженным давлением.
Перед стерилизацией лабораторную посуду моют и сушат. Пробирки,
флаконы, бутылки, колбы закрывают ватно-марлевыми пробками. Поверх
пробирки на каждый сосуд надевают бумажный колпачок. Чашки стерилизуют
завернутыми в бумагу по 2-4 штуки.
Для стерилизации пипеток в верхнюю часть каждой из них вкладывают
кусочек ваты и затем заворачивают пипетки в плотную бумагу, нарезанную
предварительно полосками шириной 2-2,5 см и длиной 50-70 см. На бумаге
пишут объем завернутой пипетки. Пипетки можно стерилизовать также в
специальных пеналах.
Рис. 7.6. Фильтр Зейтца с приемником
Мелкие металлические инструменты (петли, иглы, пинцеты, ножницы)
стерилизуют прокаливанием (фламбированием) в пламени непосредственно
перед использованием. Изделия из резины (резиновые пробки, перчатки,
шланги) стерилизуют автоклавированием. Предметы, изготовленные из
термолабильных материалов: пластмасс, например, центрифужные пробирки,
стерилизуют УФ-лучами, окисью этилена.
III. Дезинфекция
Дезинфе́кция - это комплекс мероприятий, направленный на уничтожение
возбудителей инфекционных заболеваний и разрушение токсинов на объектах
внешней среды для предотвращения попадания их на кожу, слизистые и
раневую поверхность. Является одним из видов обеззараживания.
Для проведения дезинфекции обычно используются химические
дезинфицирующие средства, например, формальдегид или гипохлорит натрия,
растворы
органических
веществ,
обладающих
дезинфицирующими
свойствами: хлоргексидин, четвертичные
аммонийные
соединения
(ЧАСы), надуксусная кислота.
Дезинфекция уменьшает количество микроорганизмов до приемлемого
уровня, но полностью может их и не уничтожить.
Дезинфекция слагается из двух последовательно осуществляемых
приемов:
механической
очистки
и
собственно
дезинфекции.
Механическая очистка - это обязательная санитарная мера, которая имеет
своей целью удаление по возможности всех загрязнений с объекта. При этом
удаляется основная масса микроорганизмов. Очистку производят или с
помощью механических средств (вил, лопат, метел, скребков и пр.), или сильно
бьющей струей воды.
Удалением загрязнений создают условия для последующего свободного
доступа химических средств (в случае проведения дезинфекции) к оставшимся
на поверхностях микроорганизмам, особенно патогенным.
При плохой очистке помещений химические дезинфицирующие средства
вступают в химическое взаимодействие с оставшимися органическими массами
(загрязнениями), покрывающими поверхности объекта, и в связи с этим или не
достигают возбудителя инфекции, или теряют в значительной степени
присущие им бактерицидные свойства и не оказывают поэтому должного
обеззараживающего действия.
Механическая очистка считается законченной после полного
освобождения от воды и просушивания всего помещения.
IV.Способы обеззараживания почвы
Мероприятия по обеззараживанию почвы проводят для борьбы с
существующими болезнями и для их профилактики. Болезни бывают
грибковыми и бактериальными. Возбудители, поселяясь на растениях, приводят
в негодность сначала отдельные части, а затем и все растение. Затем они
поселяются в почве и ждут подходящих условий, чтобы начать процесс
сначала. Каждая из болезней имеет свойственные только ей проявления. Но
общими есть такие симптомы:
 пятна на листьях, стволах
 засыхание листьев в период активной вегетации
 растрескивание, загнивание ягод и плодов
Обеззараживание почвы проводят осенью и весной. Это может быть
обработка почвы:
 для рассады
 в теплице
 в открытом грунте
Проводить обеззараживание открытого грунта довольно сложно. Не стоит
принимать меры по профилактике всех возможных болезней, следует
учитывать погодные условия и заболевания, которым они способствуют.
Так вероятность заражения фитофторой в сухую погоду значительно ниже,
чем в дождливую. Препараты вносят к корням растений при посадке или
распределяют в почве равномерно по всему участку. Методы обеззараживания
почвы:
 Химический
 Агротехнический
 Биологический
IV. I. Химический метод обеззараживания почвы
Этот метод наиболее эффективен для быстрого уничтожения патогенов.
Но вместе с ними погибают и полезные микроорганизмы, без которых
качественной почвы не получить. Поэтому в долгосрочной перспективе он
приведет к оскудению земли и необходимости применять агротехнические
мероприятия по ее возрождению.
Виды препаратов и применение:
Хлорную известь вносят в почву за полгода до посадки. Норма до 200
г/м2. Препарат нужно заделать в землю. Он убивает большинство возбудителей
болезней. Но не все растения позитивно реагируют на хлор.
Формалин вносят за 15 дней до высаживания растений. Помогает для
борьбы с возбудителем черной ножки. Не используют в морозную погоду.
Стакан 40-процентного средства выливают в ведро воды. Этого количества
достаточно для обработки 1 м2 почвы. Укрывают пленкой. Можно
мульчировать
поверхность
незараженными
перегноем,
соломой,
свежескошенной травой. Через 3 дня укрытие снимают, почву перелопачивают.
Пары формалина выходят наружу. Если этого не сделать, то растения,
высаженные в такую почву, погибнут.
Фунгицид ТМТД используют в сухом виде или суспензией. Почву после
внесения рыхлят. На квадратный метр достаточно 60 г препарата. Препарат не
влияет отрицательно на растения. Суспензию (0,6 %) разбавляют в ведре воды
и вносят в грунт перед посадкой растений.
Медный купорос помогает обеззараживать почву в теплицах после сбора
урожая. Для этого используют растворы медьсодержащих препаратов. На ведро
воды высыпают около 50 г медного купороса. Медь полезна для растений и
нужна для их нормального развития. Но большие количества этого элемента
приводят к обратному эффекту. Почва начинает в 2 раза хуже пропускать
воздух. Процедура способствует выделению в окружающую среду закиси азота.
Перекормленные медью растения теряют способность получать из почвы
фосфор и железо. Полезные микроорганизмы угнетаются. Можно использовать
раз в 5 лет.
Ипродион 2-процентный разбрасывают по участку (150 г) и заделывают в
почву. Помогает избавиться от склеротиниоза, серой гнили, фузариоза.
IV.II. Агротехнический метод обеззараживания почвы
Агротехнический метод обеззараживания почвы – комплекс процедур,
выполнение которых помогает избавиться от возбудителей болезней.
Для того, чтобы почва как можно дольше оставалась плодородной и давала
высокий урожай, нужно правильно организовать севооборот.
Используют сидераты – культуры, которые высаживаются не для
получения урожая, а для улучшения состояния почвы. Это может быть горчица,
овес. Их высевают во время уборки урожая, ждут, пока всходы подрастут.
Семена не должны созреть. Растения скашивают и заделывают в почву.
Для того, чтобы обеззаразить почву, укладывают ее штабелем шириной
около 3 м и высотой до 1,5 м. В процессе укладывания заливают фекалиями или
жидким навозом. Кислый грунт известкуют, внося на 1 м2 около 4 кг извести.
Раз в год кучу перелопачивают. За два-три года семена сорняков, бактерии в
основном погибают. Для того, чтобы избавиться от белой гнили и килы нужно
ждать 4 года. Метод предназначен для обработки небольшого количества
грунта.
IV.III.Термическое обеззараживание проводят для почвы,
предназначенной для выращивания рассады.
Можно пролить ее кипятком, затем просушить. Но это займет больше
времени, чем дезинфекция паром в течение часа.
В теплицах почву перекапывают ротационными машинами на глубину от
15 до 50 см, укрывают термостойкой пленкой и запускают пар с помощью
парогенератора. Этот способ используют в больших тепличных хозяйствах.
Время обработки от 10 мин. (семена сорняков и анаэробные паразиты), до
40 мин (нематоды и анаэробные грибы).
После такой обработки в почве погибают практически все
микроорганизмы, в том числе и полезные. Повышается засоленнось грунта.
Для уменьшения концентрации солей участок обильно проливают водой.
Чтобы заселить почву полезной микрофлорой, вносят навоз.
В последнее время популярными стают методы органического земледелия.
Обеззараживание проводят, регулируя соотношение полезных и патогенных
микроорганизмов. Это целый комплекс мероприятий: высевание сидератов,
внесение качественного компоста, полученного обычным путем или в
результате применения средства Сияние.
IV. IV. Биологический метод обеззараживания почвы
Обеззараживают почву биологическими фунгицидами, которые снижают
количество патогенов.
Вносят микробиологические препараты Фитоспорин, Триходермин,
Алирин Б, Байкал ЭМ-1.
Они убирают так называемое почвенное утомление, которое возникает в
результате выращивания на участке одних и тех же культур (в теплице,
парниках), способствуют увеличению количества видов полезных
микроорганизмов. Результат их жизнедеятельности – увеличение количества
легко усваиваемых соединений азота, фосфора, калия. Одновременно
снижается токсичность алюминия, железа.
V. Препараты для обеззараживания почвы:
Фитоспорином обрабатывают участок осенью или весной. Можно
добавить еще 2 обработки, доведя общее количество до 4-х. Расход – 6 мл на
ведро воды. Это достаточно для обработки 1 м2. Больные растения поливают
раствором под корень (1 л на куст).
Триходермин содержит споры и мицелий гриба Триходерма лигнорум, а
также биологически активные продукты его жизнедеятельности. Они
подавляют патогенные грибы, вызывающие рак и усыхание побегов. При
подготовке почвы для выращивания рассады смешивают препарат из расчета 1
г на 1 л почвы. Высаженные растения поливают раствором 100 мл
Триходермина на ведро воды.
Глиокладин похож по способу воздействия на Триходермин. Борется с
возбудителями корневых гнилей, увядания, вертицилеза, фитофтороза. Снимает
токсичность грунта после химических препаратов. Эффективен при
восстановлении полезной микрофлоры. При посадке растений таблетку
Глиокладина вносят на глубину от 1 см. Почву вокруг растения поливают,
таблетку препарата укладывают возле корней растения. Укрывают толстым
слоем мульчи. Несколько дней поливают, чтобы почва была влажной. Препарат
действует на глубине до 10 см, влажность больше 60%. Температура должна
быть не ниже 14 и не выше 27 градусов. Споры гриба поселяются на корнях
растений, сплетаются с ними, образуя микоризу. Она в несколько раз усиливает
питание, переводя нерастворимые соединения в форму, удобную для усвоения.
Поставляет к растению ферменты, биостимуляторы. Все это работает только
при наличии мульчи. Первый год обрабатывают почву 2 раза, затем по одному
разу. Интервал между применением Глиокладина и Алирина-Б одна-две
недели.
Байкал ЭМ-1 применяют для профилактики заболеваний после сбора
урожая и весной, за неделю до высаживания рассады. Для этого полстакана
средства разводят в ведре воды. На 1м2 вносят 2,5 л готового средства.
Алирин-Б применяют для борьбы с корневыми гнилями. Растворяют 1
таблетку на 5 л воды и поливают растения. Борется с возбудителями корневых
гнилей. Для профилактики берут половину нормы. Используют Байкал ЭМ-1
вместе с Алирином Б или отдельно. Нельзя вносить биологические препараты
вместе с химическими или сразу после них. Нужно подождать не меньше 2
недель, иначе их полезные микроорганизмы погибнут.
Чеснок, бархатцы, календула способствуют очищению грунта.
Высаживание на участке или проливание почвы настоем этих растений
улучшает состояние почвы.
Нельзя однозначно сказать, какой из способов лучше всего. Нужно
использовать агротехнические, по мере необходимости применять
биологические, а в крайнем случае – химические методы.
Тесты для проверки знаний:
При тиндализации используются: а) УФО, б) стерилизация текучим паром, в)
фильтрация, г) дробная стерилизация, д) кипятильник Коха.
Ответ: г, д.
Ключевые слова: антисептики, стерилизация, дезинфекция, пастеризация,
тиндализация, обеззараживание.
Автор
ДонАгрА-З
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
12
Размер файла
574 Кб
Теги
внешней, стерилизации, среды, метод, дезинфекции, обеззараживания, влияние, почва, факторов, понятие
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа