Действие химических факторов на микроорганизмы

Изменение состава и концентрации химических веществ может затормозить, прекратить или стимулировать процессы роста и размножения бактериальной популяции.

Некоторые вещества губительно (статически или цидно) действуют на микроорганизмы. Это галогены и их производные, ПАВ, кислоты и щелочи, спирты, альдегиды, красители, соли тяжелых металлов, антибиотики, сульфаниламиды. Степень воздействия этих веществ зависит от концентрации и продолжительности контакта с микроорганизмом.

Микробостатическое действие регистрируется в том случае, если химическое вещество подавляет размножение бактерий, а после его удаления процесс размножения восстанавливается. Микробоцидное действие вызывает необратимую гибель микроорганизмов. Химические вещества, способные оказывать цидное действие на разные группы микроорганизмов, используют для стерилизации, дезинфекции и антисептики.

Проявления влияния химических факторов на микроорганизмы зависят от характера и концентрации веществ, продолжительности их контакта с микроорганизмом, а также от индивидуальных свойств микроорганизма. Многие токсичные вещества в незначительных концентрациях могут повышать биохимическую актив­ность микроорганизмов. По уровню токсического действия на микро­организмы металлы располагают в следующем порядке:

Sb > Ag > Сu > Hg > Co > Zi > Ni > Pb > Cr > Vi > Cd > Zn > Fe.

В то же время некоторые металлы (напр., медь) необходимы бактериям как микроэлементы. Однако в дозе 0,5 мг/л медь токсична для некоторых микроорганизмов.

Существенное воздействие на жизнедеятельность микроорганизмов оказывают концентрация водородных ионов (рН) и окислительно-восстановительный потенциал среды (редокс-потенциал, Eh).

Механизмы действия химических веществ:

1) деструктивный — разрушение структур микробной клетки, которое сопровождается необратимыми изменениями строения (денатурацией белка, растворением липопротеиновых структур, разрушением КС); примеры: спирты, фенолы растворяют липидные фрагменты мембраны микроорганизмов.

2) окислительный: перекисное окисление липидов обеспечивает деструкцию компонентов КС и лизис бактерий, примеры:перекись водорода, перманганат калия, галогены;

3) мембраноатакующий:

– - разрушение входящих в состав мембраны полимеров и лизис микробной клетки,

– - изменение структуры макромолекул мембран, следствием чего является изменение осмотического давления, увеличение проницаемости мембраны, нарушение транспорта через мембрану молекул и ионов, ингибиция метаболических процессов и биологического окисления, торможение деления клеток, примеры: ПАВ, фенолы, имидазольные препараты, карболовые кислоты, амины, антимикробные вещества растительного происхождения;

4) антиметаболический и антиферментный:

– - ингибирование синтеза белков,

– - инактивация ферментов путем связывания их активных центров вместо природных метаболитов и нарушение ферментативных процессов в бактериальной клетке.

Повреждающее действие обратимо. Примеры — структурные аналоги нормальных метаболитов: сульфаниламиды, 8–оксихинолины, нитрофураны, тяжелые и другие металлы (медь, серебро, ртуть).

Таблица