Микроорганизмдерге физикалық факторлардың әсері
Микроорганизмдерге физикалық факторлардың әсері. Ылғалдың микроорганизмдерге әсері. Микроорганизмдер клеткаларының 85%-тейі судан тұрады.
Сондықтан олардың тіршілік әрекеті ылғалды жерде ғана жүреді, Көптеген қоректік заттарды микробтар клеткасы тек ерітінді күйінде ғана сіңіре алады. Әсіресе, микроорганизмдер клеткасы белінгенде және кәбейгенде ылғал қажет. Кейбір микроорганизмдер ылғалдың тапшылығына қарамастан тіршілік ете береді. Ал микроорганизмдердің қайсыбір топтары құрғақ жерде бірнеше жылдар бойы тіршілік қабілетін жоймайды. Бактериялар және төменгі сатыдағы саңырауқүлақтар спораларының тіршілігі ұзақ уақыт бойы сақталады. Бірақ қүрғақ жерде өніп-өсе, көбейе алмайды.
Бактериялар мен ашытқы саңырауқұлақтарының тіршілігі ор-таның ылғалы 20—30%, зең саңырауқұлақтарының тіршілігі 15— 20% болғанда тоқталады. Бүл олардың клеткаларының сору күшінің көптігін көроетеді.
Құрғатылған микроорганизмдер активті түрде әрекет етпегенімен, тіршілігін ұзақ сақтай алады. Спора түзбейтін таяқша бактерияларды кептіргенде барлығы дерлік қырылып қалмайды. Мәселен, сірке қышқылы және нитрификациялаушы бактерияларқұрғақшылыққа аса сезімтал, олар тез қырылып кетеді. Ал өкпе ауруы (туберкулез) және сүзек таяқшасы құрғақ күйінде бірнеше жумадан бірнеше айға дейін тірі сақталады. Сүт қышқылы бактериялары құрғақ, тірі күйінде бірнеше ай және жыл сақталады. Олардың осы қасиетін түрлі сүт тағамдарын даярлауда құрғақ ашытқыны әзірлеуде қолданады. Құрғатқан ашытқы саңырауқүұлақтар да жақсы сақталады. Түрлі ауыл шаруашылык өнімдерін сақтағанда алдымен оларды кептіреді. Бірақ олардағы ылғал мөлшері бөлме ауасындағы ылғал шамасымен тығыз байланысты. Сондықтан түрлі бөлмелер мен қоймалар ауасының ылғалдығы белгілі бір ережелерге сай болып, ол қатаң сақталуы тиіс.
Микроорганизмдерге температураның әсері. Ортаның темпера-турасы — микроорганизмдерге әсер ететін негізгі факторлардың бірі. Өсімдіктер мен жануарлардан микроорганизмдердің айырмашылығы — микроорганизмдер температураның өзгеруіне төзімді келеді. Мәоелен, пішен таяқшасы +5 — 57°, кәптеген сапрофит бактериялар +20—35° арасында тіршілік етуге бейімделген. Бірақ ауру қоздырушы паразит микроорганизмдердің басым кәпшілігі тірі организмде, солардың дене қызуының шамасында +35 —Зб°-та тіршілік етеді.
Әр түрлі микроорганизмдер топтары үшін температураның үш нүктесі бар. Олар оптимальды, максимальды және минимальды температуралар.
Оптимальды температурада микроорганизмдерге ең қолайлы жағдай туады. Бірақ көптеген спора түзуші микроорганизмдердің әніп-өсуі мен олардың споралар түзуі қажетті оптимальды температураға үнемі сәйкес келмейді. Мәоелен, өсіп дамуы үшін + 37° керек болса, олардың спора түзуге қажетті температурасы +■31°. Сүт қышқылы бактерияларыкың оптимальды температурасы + 25—30°, ал термофильді микроорганизмдер үшін +45° шамасын-да болады.
Минимальды температура — бүл тіршілікке қажетті температураның ең тәменгі шегі. Ал температура бұдан темендесе, микроорганизмдер тірщілік ете алмайтын болады. Максимальды температура микроорганизмдер тіршілік ететін температураның жоғарғы шегі. Бұдан жоғарыласа микробтар тіршілік ете алмайды. Әдетте ортаның температурасы минимальды жағдайдан тәмендегенде микробтар кейбір жануарлардың қысқы ұйқыға кеткені тәрізді күйге душар болады. Мұны микробтардың анабиозы деп атайды.
Осы көрсетілген тіршілікке керекті температураның үш нүктесі әр түрлі микроорганизмдер үшін түрліше болады. Оны 4-таблицадан байқауға болады.
Лаборатория жағдайында микроорганизмдерді оптимальды температурада өсіреді. Мәселен, ауру қоздырушы — патогенді микробтарды термостаттарда (микробтарды есіретін арнаулы құ.—рал) +36 — 37°-та өсіреді.
Әр түрлі температураға бейімделулеріне байланысты барлық микроорганизмдерді психрофильді, мезофильді және термофильді деп үш топқа бәледі Психрофильді, яғни салқын сүйгіш микроорганизмдер, төменгі температурада жақсы тіршілік етеді. Олар үшін оптимальды температура -\-10°, минимальды 10° пен 0° арасында, ал максимальды температура +30° шамасында болады. Бүл топқа кейбір шіріту бактериялары, зең саңырауқүлақтары, суларда тіршілік ететін бактериялар және кейбір темір бактериялары жатады. Сонымен қатар бүл топқа тоңазытқышта сақталатын, тағамдарды бүлдіретін кейбір микробтар да жатады.
Мезофильді бактериялар, орташа температурада тіршілік етедз. Бүл топқа көптеген сапрофит, шіріту бактериялары, барлық ауру қоздырушы — патогендік микроорганизмдер мен зең саңырауқұлақтары жатады. Бұлардың өсуіне қажетті оптимальды температура +30°, минимальды температура +10°, ал максимальды температура + 43—50° шамасында болады.
Термофильді бактериялар, едәуір жоғары температурада тіршілік етеді, оларды жылу сүйгіш микроорганизмдер деп те атайды. Оларға қажетті оптимальды температура +50—60°, минимальды + 30° және максимальды +70—80° шамасында болады. Бұл топқа жататын микроорганизмдер ыстық бүлақтарда, өздігінен қызған дәндерде, шөпте және көңде кездеседі. Олардың көпшілігі +85° температурада өлмейді, Осы топқа көрсетілген микроорганизмдерден басқа көптеген топырақ бактериялары, актиномицеттер, микроскоптық саңырауқүлақтар (пеницилл, аспергилл т. б.) жатады.
4-таблица
Кейбір бактериялардың өсіп дамуына қажетті температураның шамасы
(градус мөлшерімен)
Микроорганизмдердің температураға қатысын білгенде ғана біз көптеген микроорганизмдерді лабораторияда жасанды қоректік ортада өсіріп, зерттей аламыз және оларды практикада қолдануға да мүмкіндік туады. Мәселен, кефирді даярлауда микрооргаңизмнің екі тобы — сүт қышқылы бактериялары және ашытқы саңырауқұлақтар қатысады. Міне осының нәтижесінде сүт қышқылдық және спирттік ашу процестері жүреді. +20° және одан да жоғары-рақ температурада, мүнда сүт қышқылы бактериялары өсіп дами-ды. Сөйтіп, ортада едәуір мөлшерде сүт қышқылы жиналады +15° және одан да төменірек температурада ашытқы санырауқүлақтаының әсерінен спирттік ашу процесі жүреді. Сөйтіп, осы екі микроорганизм әсерінен аса дәмді шипалық қасиеті бар тағам алынады.
Төменгі температура микроорганизмдерді өлтірмейді, бірақ олардың тіршілігін тежейді. Сонымен қатар ашу, шіру процестері де тоқталады. Міне сондықтан да ет, балық, май, сүт және сол сияқты оңай бұзылатын тағамдарды сақтау үшін төменгі температура қолданылады. Зерттеулерге қарағанда, бірнеше он мыңдаған жылдар бойына мәңгі мұз сақталған жерлерде қалған мамонттар-дың деңесінен тіршілікке қабілеті бар шіріту бактериялары мен споралары табылған. Микроорганизмдерге, әсіресе салқын мен жылы жиі алмасып отырса, өте күшті әсер етеді.
Жоғары температурада бактериялардың цитоплазмасы үйып, тіршілік қабілеті жойылады. Бірақ олардың барлық топтары бірдей бір мезгілде қырылмайды. Мұнда жоғары температураның әсер ету ұзақтығы, микроорганизмдердің түрі мен ортаның ‘химиялық қүрамын ескерудің зор маңызы бар.
Көпшілік спора түзбейтін бактериялар 60° жылыда 30—60 минут ішінде тіршілігін жояды. Ал температура жоғарылаған сайын олар тез өледі. 160—170° құрғақ ыстықпен 1—1,5 сағаттай және осымен қатар 120° ыстықпен 2 атмосферадай қысыммен қоса әсер еткенде микроорганизмдердің тек вегетативтік клеткалары емес, спораларыньщ барлығы түгелдей қырылады.
Ашытқы және зен, саңырауқұлақтар қыздыруға тым төзімсіз. Олардың көпшілігі 65—80° ыстыққа өледі. Бірақ зең саңырауқұлақтарының 100° ыстықта аз уақытқа шыдайтын түрлері де кез-деоеді.
Практикада қолданылып жүрген бірқатар әдіс-тәсілдер осы жоғары температураның микробтарға осылай тікелей әсер етуіне негізделген.
Құрғатудың микроорганизмдерге әсері. Микроорганизмдер спорасы денесінде ылғал кем болғандықтан ұүзақ жылдар бойына тіршілігін жоймай сақтала алады. Қүрғату, әсіресе микроорганизмдердің вегетативтік клеткасына күшті әсер етеді. Әр түрлі микроорганизмдердің құрғақшылыққа қатысы да түрліше. Мәселен, сүт қышқылы бактериялары тіршілігін құрғақшылық жағдайда 10 жылдай жоймайды, туберкулез таяқшасы 3—9 айдай сақталады. Құрғатқанда микроорганизмдердің тіршілік процесі өте баяулайды, көбеюі тоқталады. Сондықтан ет, балық, сүт, түрлі овощ және басқа да тағамдарды құрғату арқылы сақтайды. Тіпті шөпті шауып кептіру де микроорганизмдердің осы қасиетіне негізделген.
Жарықтың микроорганизмдерге әсері. Жарық, негізінен зат алмасу процесінде жарық энергиясын пайдаланатын микроорганизмдер үшін ғана қажет, ал басқа микроорганизмдерге тікелей әсер ететін сәуле аса зиянды.
Паразит бактерияларға қарағанда, сапрофит микроорганизмдер күн сәулесіне төзімді келеді. Туберкулез таяқшалары, сүзек және тоналаң микробтары күн сәулесінен тез қырылады. Шашырап түскен күн сәулесінің күші, тікелей түскен сәулеге қарағанда, әлсіздеу болады. Дегенмен, шашырай түскен сәуле ұзақ әсер етсе, микроорганизмдер тіршілігі тежеледі. Міне сондықтан да лаборатория жағдайында микроорганизмдерді қараңғы жерде сақтаған жөн.
Күн сәулесінің бактерияларды қырып жіберетін қасиетін В. И. Палладиннің жүргізген тәжірибесінен айқын көруге болады. Ол ішінде қоректік ортасы бар Петри чашкасына топалаң микро-бын сеуіп, оны біраз уақыт күн көзіне қойған. Бұдан кейін чашканы жылы температурада, термостатта ұстаған. Өскен колонияларды есептегенде, микроорганизмдердің басым көпшілігі 10—20 МИЫУТ ішінде қырылып кеткені анықталған.
Күн сәулесінің осы қасиетінің гигиеналық маңызы бар. Сондықтан үй, мектеп салғанда жарықтың жақсы түсуін еске алады. Қараңғы бөлмелерге қарағанда, жарық бөлмелерде микробтар анағүрлым аз болады. Күн сәулесінің өзі бірнеше құрам бөліктен түрады. Бұлардың ішінде ультракүлгін, күлгін және көк бөліктерінің әсері күшті. Ультракүлгін сәуле тура түскенде микроорганизмдер тез қырылады. Бұл сәуленің осындай әсері суды, сүтті, тағамдық басқа да заттарды және аздап белмелерді залалсыздандыруда (стерилизация) түрмыста кеңінен қолданылады. Ультракүлгін сәуле микроорганизмдердің тек вегетативтік клеткаларын ғана емес, спораларын да қырады.
Ультракүлгін сәуленің мүнымен қатар кемшілігі де бар. Ол залалсыздандырылатын заттардың терең қабатына өте алмайды. Олардың беткі жағындағы микробтарды және спораларын ғана жоя алады.
Сонымен қатар белгілі бір мөлшерде радий және рентген сәулелері микроорганизмдердің өсуіне және дамуына қолайлы жағдай туғызады, егерде радий және рентген сәулелерінің мөлшері шамадан тыс көбейіп кетсе микроорганизмдер қырыла бастайды. Осы-ның керісінше, кейбір микробтарға белгілі бір мөлшерде осы сәу-лелермен әсер еткенде, клеткасындағы май, нуклеин қышқылдары, антибиотиктер және витаминдердің мөлшері арта түседі. Мүны қазіргі кезде кейбір микробиологиялық өнеркәсіпте қолданып жүр.
Көптеген микроорганизмдер механикалық қозғалыс-қ а шыдамсыз келеді. Мәселен, табиғаттағы ағын суларда, сарқырама бүлақтарда микробтардың аз болатыны олардағы механикалық қозғалыстың әсеріне байланысты. Тіпті лабораториялық жағдайда колба ішіне қоректік орта қүйып, оған микроорганизмдерді жіберіп, ұзақ уақыт шайқаса, кейбір бактериялар шайқағанды кәтере алмай, қырылып қалады.
Бактерияларға қ ы с ы м да онша әсер ете қоймайды. Тіпті 9 километрдей теңіз тереңдігінде 900 атмосферада қысым болғандығына қарамастан, тірі микробтардың болатыны анықталды. 500 атмосфералық қысымда ашытқы саңырауқүлақтар өздерінің ашытқыш қасиеттерін жоймайды. Кейбір зең саңырауқүлақтар 300 атмосфераға дейінгі қысымда да тіршілік ете береді. Сондықтан микробтар ешбір тіршілік белгісі жоқ жар тастардан да табылады, ал қүрғақшылық жағдайда клетканың ішіндегі өз қысымының да артатыны белгілі.
