✍ عوامل فیزیکی و شیمیایی اثر گذار بر باکتری ها به چه فاکتورهایی وابسته هستند؟

عوامل فیزیکی و شیمیایی از قبیل؛ دما، pH، فشار اسمزی و سایر عوامل، تاثیر بسزایی بر رشد باکتری ها دارند. کنترل فاکتور های فیزیکی و شیمیایی محیطی با اهداف گوناگونی صورت می گیرد. برای مثال: با فراهم نمودن شرایط بهینه محیطی فرصت رشد و تکثیر باکتری خاصی فراهم شده و از طرفی این شرایط ممکن است رشد سایر باکتری ها را به تاخیر انداخته و یا مهار کند. همچنین گند زداها، اشعه، حرارت خشک، حرارت مرطوب جزو فاکتور های فیزیکی و شیمیایی هستند که بطور وسیع در استریلیزاسیون مورد استفاده قرار می گیرند.

باکتری ها با توجه به شرایط فیزیولوژیکی، ترکیب غشاء سلولی و ساختمان آنزیم ها نیازمندی های دمایی متفاوتی دارند. باکتری های سرما دوست (Psychrophilic) در دمای ۱۵ تا ۲۰ درجه سانتیگراد بهتر رشد می کنند. انواع مزوفیلیک (Mesophilic) در دمای ۳۰ تا ۳۷ درجه سانتیگراد و باکتری های گرمادوست (Thermophilic) در دمای ۵۰ تا ۶۰ درجه سانتیگراد رشد بهتری دارند.

دمای بهینه به دمایی اطلاق می شود که باکتری با حداکثر سرعت، رشد و تکثیر می یابد. این دما تا حدود زیادی با زیستگاه طبیعی میکروارگانیسم ها مطابقت دارد. برای مثال دمای بهینه برای رشد باکتری های پاتوژن انسانی نزدیک به دمای بدن انسان بوده و حدودا ۳۵ تا ۳۷ درجه سانتیگراد است.

حرارت متداولترین روش فیزیکی برای استریلیزاسیون است. که به دو حالت حرارت خشک (سوزاندن، شعله پاشیدن، و فور ) و حرارت مرطوب (جوشاندن، پاستوریزاسیون، تندالیزاسیون و اتوکلاو) در پاکسازی و ضدعفونی  کردن مواد مورد استفاده قرار می گیرد. برای استریل کردن اشیایی که ضدعفونی کردن آنها با حرارت مشکل یا غیر ممکن است معمولا از مولد شیمیایی استفاده می شود. مواد شیمیایی در غلظت های مناسب قادر به کشتن و یا متوقف کردن رشد میکروارگانیسم ها می باشند.

کارایی و تاثیر مواد شیمیایی به چندین فاکتور وابسته است که عبارتند از:

۱-غلظت ماده  ضد عفونی کننده

۲-مدت زمان ضد عفونی

۳-تعداد و نوع باکتری

۴-ساختمان شیمیایی ماده ضدعفونی کننده

مواد شیمیایی ممکن است دارای خاصیت غذایی، عامل متوقف کننده رشد یا عامل باکتری کش باشند. همچنین برخی مواد ممکن است برای یک باکتری خاصیت غذایی و برای باکتری دیگر متوقف کننده رشد باشد. علاوه بر این در مورد یک نوع باکتری ممکن است یک ماده با غلظت کم مغذی، با غلظت متوسط مهارکننده رشد و با غلظت زیاد کشنده باشد. برای مثال: ساکارز با غلظت یک درصد برای اکثر باکتری ها دارای خاصیت غذایی است، با غلظت ۱۵ تا ۴۰ درصد مهار کننده رشد بوده و در غلظت بالای ۴۰ درصد اثر کشندگی دارد. برای استریل کردن محیط آزمایشگاه و فضای آلوده و برخی از وسایل که نمی توان با روش های قبلی استریل کرد، از روش پرتو افشانی استفاده می شود. اشعه های با طول موج کوتاه انرژی بیشتری داشته و کشنده تر هستند.

برای استریلیزاسیون دو نوع اشعه بکار می رود:

۱-اشعه یون زا: این اشعه دارای انرژی زیادی بوده و برای استریل کردن پلیت ها و سرنگ های پلاستیکی به کار می روند. اشعه گاما جز اشعه های یون زا بوده بوده و قدرت نفوذ بالایی دارد.

۲-اشعه های غیر یون زا: اشعه ماورا بنفش از جمله اشعه های غیر یون زا می باشد که کاربرد فراوانی دارد. این اشعه دایمر های پیریمیدینی در مولکول DNA ایجاد کرده و همانندسازی و ترجمه DNA را مختل می کند. نور ماورای بنفش قدرت نفوذ کمی داشته و از شیشه، پلاستیک و محلول های کدر عبور نمی کند. بطور کلی برای اشعه های الکترمغناطیسی هرچه طول موج کوتاهتر باشد به باکتری ها خسارت بیشتری وارد می کند. بیشتر باکتری ها توسط اشعه ماورای بنفش کشته می شوند

ویژگی کشندگی اشعه ماورای بنفش به چندین فاکتور بستگی دارد:

۱-زمان تابش

۲-موانع فیزیکی تابش (مثل پلاستیک و شیشه)

۳-وجود اسپور در باکتری

تاثیر دما، نور ماورای بنفش و عوامل شیمیایی (ساولن، کریستال ویوله و اتانول) را بر روی دو باکتری باسیلوس سوبتیلیس(اسپورزا) و اشرشیا کلی(بدون اسپور) مورد بررسی قرار می دهیم.

بررسی اثر عوامل شیمیایی

۱- ابتدا محلول هایی با مشخصات زیر تهیه کنید:

• ساولن با غلظت ۱/۵ و ۱/۱۰
• اتانول با غلظت ۱/۵ و ۱/۱۰
• کریستال ویوله با غلظت ۱/۱۰ و ۱/۱۰۰

۲- بوسیله سواب و در شرایط استریل از باکتری های باسیلوس سوبتیلیس و اشریشیا کلی بر روی تمام سطح محیط نوترینت آگار تلقیح کنید.(به وسیله کشت به روش چمنی)

۳- توسط پنس استریل یک عدد دیسک کاغذ صافی واتمن (Wattman) شماره یک را برداشته و با محلول ضد میکروبی (مثلا ساولن با غلظت ۱/۵ ) آغشته نموده و بر روی پلیت قرار دهید.

۴- محیط های کشت را به مدت ۲۴ ساعت در دمای ۳۵ درجه سانتیگراد نگهداری کنید.

۵- پس از سپری شدن مدت انکوباسیون پلیت ها را از نظر هاله عدم رشد در اطراف دیسک های کاشته شده بررسی کنید. قطر دایره منطقه عدم رشد در ارتباط مستقیم با حساسیت باکتری به ماده ضد میکروبی مورد آزمایش می باشد.

بررسی اثر نور ماورای بنفش

۱- ابتدا دو پلیت نوترینت آگار را توسط ماژیک به دو قسمت مساوی تقسیم می کنیم

۲- مشخصات باکتری های ذکر شده را در دو قسمت از هر پلیت ثبت می کنیم

۳- درب یکی از پلیت ها را باز و دیگری را بسته نگه داشته و در زیر نور ماورای بنفش به مدت ۱۵ دقیقه قرار می دهیم

۴- نمونه ها را به مدت ۲۴ ساعت در دمای ۳۵ درجه سانتیگراد نگهداری کنید

۵- پس از سپری شدن دوره انکوباسیون پلیت ها را از نظر میزان رشد بررسی کنید

بررسی اثر دما

۱- ابتدا به وسیله ماژیک چهار خط موازی در پشت دو پلیت ترسیم کنید

۲- از دو نمونه باسیلوس سوبتیلیس و اشرشیا کلی قبل از آنکه حرارت ببینند بر روی خط C یا کنترل تلقیح کنید

۳- لوله های حاوی باکتری را به مدت ۱۵ دقیقه در بن ماری ۵۰ درجه سانتیگراد قرار دهید، سپس بر روی خط ۵۰ تلقیج کنید

۴- لوله های حاوی باکتری را مجددا به مدت ۱۵ دقیقه در بن ماری ۷۵ درجه سانتیگراد قرار دهید، سپس بر روی خط ۷۵ تلقیح کنید

۵- در مرحله آخر نیز لوله های حاوی باکتری را به مدت ۱۵ دقیقه در دمای ۱۰۰ درجه سانتیگراد قرار دهید، سپس بر روی خط ۱۰۰ تلقیح کنید

۶- نمونه ها را به مدت ۲۴ ساعت در دمای ۳۵ درجه سانتیگراد نگهداری کنید

۷- پس از سپری شدن دوره انکوباسیون پلیت ها را از نظر میزان رشد بررسی کنید

نکات مهم در حین انجام کار:

۱- دیسک های آغشته به مواد شیمیایی را با فاصله مناسب از یکدیگر بکارید

۲- قبل از انجام آزمایش محیط های کشت را به مدت ۲۰ دقیقه بیرون از یخچال قرار دهید تا به دمای آزمایشگاه برسند

۳- برای اطمینان از صحیح بودن ترموستات بن ماری، از دماسنج جیوه ای استفاده کنید