Принципы микробиологии и дезинфекции в клининге

ⓘ Споры бактерий

Споры бактерий — тельца круглой или овальной формы, которые образуются внутри некоторых бактерий в определенные стадии их существования или при ухудшении условий окружающей среды. Споры бактерий устойчивы к различным физическим и химическим воздействиям и сохраняются в течение многих лет, не утрачивая свойства прорастать в вегетативную форму, что имеет значение в эпидемиологии ряда заболеваний. Известен случай, когда удалось оживить бактериальные споры возрастом около 30 миллионов лет.

Споры бактерий, в отличие от спор растений и грибов, не служат для размножения.

Какие бактерии способны к спорообразованию

Палочковидные бактерии, образующие споры, называются бациллами. Они относятся к семейству Bacillaceae и представлены родом клостридиум Clostricdium, родом бациллюс (Bacillus) и родом десульфотомакулум (Desulfotomaculum). Все они грамм положительные анаэробные бактерии.

Род клостридиум насчитывает более 93 видов бактерий. Все они образуют споры. Патогенные бактерии рода клостридиум вызывают газовую гангрену, легочную гангрену, являются виновниками осложнений после абортов и родов, тяжелых токсикоинфекций, в том числе ботулизма. Споры бактерий этого вида превышают диаметр вегетативной клетки.

Род бациллюс насчитывает более 217 видов бактерий. Патогенные бактерии рода бациллюс вызывают ряд заболеваний у человека и животных, в том числе пищевые токсикоинфекции и сибирскую язву. Споры бактерий этого вида не превышают диаметр вегетативной клетки.

Устойчивость к спорам бактерий

Оболочка эндоспора сложна и обусловлена ​​исключительной устойчивостью к различным химическим и физическим факторам. Они устойчивы к ультрафиолетовому излучению, сушке, высокотемпературному, экстремальному замораживанию и химическим дезинфицирующим средствам. Через него никакие химикаты или вода не могут проникнуть. Состояние называется анабиозом и характеризуется полностью увлажненными метаболическими процессами. В этом состоянии споры могут сохраняться годами. К примеру, anacrax bacillus (Bacillus antracis) образует споры в почве после смерти животных, перенесших сибирскую язву. В этом состоянии споры остаются жизнеспособными на срок до 50 лет.

Напротив, вегетативные формы спорообразующих бактерий и других микроорганизмов выживают в температуре от 100 ° С до 1-2 мин. В такой среде споры могут выжить в течение 2 часов. В автоклаве при 121 ° С споры погибают примерно через 15 минут и в сухом стерилизаторе со скоростью. от 160 до 180 ° С в течение 1-2 часов. Их высокая термостойкость обусловлена ​​присутствием в коре споры дипиколиновой кислоты и ионов магния. Способы стерилизации согласуются с наиболее устойчивыми формами жизни — бактериальными спорами.

Клетки роста спорообразующих клеток восстанавливаются, когда споры попадают в подходящие условия. Этот процесс происходит на трех основных этапах:

1. активация — возникает, когда сферическая оболочка повреждается такими факторами, как температура, кислотная среда, механическое разрушение ее целостности;
2. прорастание происходит в присутствии определенных веществ в среде, таких как глюкоза, соли, аденозин, аминокислоты (L-аланин) и является необратимым процессом, в котором поглощается вода, активируется обмен веществ;
3. рост — формирование новой растительной клетки протопласта споры. Весь процесс составляет около 1 часа.

Окрашивание спор происходит с помощью сложных методов, таких как Пешков. В других методах окрашивания споры рассматриваются как легкие огнеупоры из-за конденсации их цитоплазмы. Споры также можно наблюдать с помощью электронного микроскопа, который в основном используется в исследовательских целях.

Биологическая роль

Сенная палочка играет важную роль в жизнедеятельности животных и человека. Она выполняет целый ряд функций:

1. Пищеварительная — бактерия, попадая в живой организм вместе с растительной пищей, продуцирует в кишечнике ферменты, которые расщепляют пищевые ингредиенты: протеазы ферментируют белки, амилазы – полисахариды.
2. Антагонистическая – подавление роста болезнетворных микробов в кишке и профилактика острых кишечных инфекций. Споры сенной палочки в толстом кишечнике превращаются в активные формы, которые вырабатывают органические кислоты. Они изменяют рН среды, тем самым, подавляя рост патогенных и условно-патогенных микроорганизмов.
3. Защитная – сенная палочка защищает растения от плесневых грибков и других вредных микроорганизмов.
4. Сенная палочка является низшим звеном длинной пищевой цепочки, включающей простейших, рыб, человека.
5. Бактерия насыщает живой организм сахарами и незаменимыми аминокислотами, которые образуются в ходе целого ряда химических реакций, протекающих под воздействием ферментов сенной палочки.
6. Витаминообразующая — участие бактерии вместе с другими представителями микрофлоры кишечника в синтезе витаминов группы В.
7. Омолаживающая – сенные бациллы выделяют оксид азота, который поступает в клетки и ускоряет обмен веществ в тканях.
8. Иммуномодулирующая – укрепление иммунитета и повышение неспецифической резистентности организма человека.
9. Противомикробная — бактерии подавляют размножение и вызывают гибель возбудителей гнойной инфекции.
10. Bacillus subtilis оказывает позитивное влияние на течение раневого процесса: она изменяет рН среды в кислую сторону, подавляет размножение патогенных микробов, расщепляет гной и продукты распада, очищает и обеззараживает рану, в результате чего она быстрее заживает.

цикл развития сенной палочки

продуцирует ряд биологически активных веществ, эффективно уничтожающих бактериальные, вирусные и грибковые клетки. Причем устойчивость к данным противомикробным средствам возникает крайне редко. Они обладают избирательным действием, вызывая гибель условных и безусловных патогенов. Антимикробные вещества являются нейтральными по отношению к аутохтонной полезной микрофлоре. Бактерии стимулируют иммунитет путем активации клеток макрофагального звена, выброса цитокинов в кровь, секреции витаминов и аминокислот. Лимфоциты, активизируясь, вырабатывают IgG и IgA. В кишечнике ускоряется рост и размножение «полезных» микроорганизмов – лактобактерий и бифидобактерий. Протеолитические ферменты, синтезируемые прямо в кишке, улучшают процессы пищеварения и всасывания образовавшихся питательных веществ.

Все эти механизмы действия сенной палочки в организме человека делают обоснованным ее применение для:

• Лечения кишечных инфекций и дисбактериоза,
• Профилактики респираторных инфекций,
• Коррекции пищеварительных расстройств различного генеза.

не вызывает побочных эффектов, являясь довольно эффективным и практически безопасным микроорганизмом.

Не смотря на такое многообразие положительных свойств сенной палочки, существуют и негативные моменты для человека, из-за которых некоторые ученые относят бактерию к группе условно-патогенных.

1. Бактерия при инфицировании роговицы и склеры приводит к развитию тяжелого воспаления.
2. Сенная палочка вызывает порчу некоторых пищевых продуктов и отравление у людей, употребивших их.
3. Bacillus subtilis — причина аллергических реакций, протекающих по типу крапивницы.
4. Бацилла, расщепляя компоненты пищи, усугубляет течение кишечного гельминтоза. Паразиты получают достаточное количество питательных веществ и активизируют процессы своей жизнедеятельности.

Сенная палочка не вызывает смертельно опасных заболеваний у человека. Она относится к транзиторной микрофлоре кишечника. Спустя месяц после поступления в организм, она самостоятельно выводится. Авторитетные американские ученые отнесли Bacillus subtilis в категорию безопасных организмов. Но не смотря на это, нельзя допускать появления бациллы в рыбных, мясных и растительных консервах. Если в них оказались жизнеспособные споры, значит при благоприятной температуре начнут размножаться микроорганизмы. Этот процесс можно заметить визуально — по наличию серого налета, неприятного запаха и консистенции продукта. Чтобы избежать подобных проблем, необходимо соблюдать все технологии и нормативы приготовления консервов.

Методы выявления микроорганизмов для контроля дезинфекции

Доказательство наличия микроорганизмов и их размножения и формирования культур важно для распознавания микробов (например, диагноз определенной болезни) и контроля дезинфицирующих мероприятий.

Самые важные методы:

• блот-тест,
• мазок,
• микроскоп,
• АТФ-измерения.

Блот-тест

Питательная среда блот-пластины прижимается, как штамп, к исследуемой поверхности; все имеющиеся микробы переносятся. Эти пластины затем помещаются в инкубатор при 37 ℃ на 24-48ч, так чтобы бактерии размножились и стали видимыми колониями.

Поскольку площадь блот-пластины известна, подсчет этих колоний позволяет количественно установить уровень микробной нагрузки на поверхность. Таким способом возможно определить уровень гигиены. Выращиваемые колонии бактерий можно подготовить специальным образом, чтобы иметь возможность определить их тип (дифференциация). Этот процесс подходит для мониторинга уровня гигиены на плоских поверхностях, позволяющих провести блот-тест.

Мазок

Влажным стерильным тампоном проводят по определенному участку исследуемой поверхности. Если требуется только качественный анализ, тампоном сразу же проводят по питательному агару, который впоследствии инкубируется. Для подсчета микробной нагрузки, тампон необходимо погрузить в соответствующий раствор для разведения. Серия разведений, образованных из данного раствора, затем наносится на питательный агар и выращивается в инкубаторе при 37 ℃ (обычно в течение 1-2 дней). Результат показывает микробную нагрузку на исследуемой поверхности. Мазок – более трудоемкий для оценивания, чем блот-тест, но он действительно позволяет брать образцы с неровных и труднодоступных участков.

Микроскоп, окрашивание (окраска по Граму)

Бактерии и грибы можно увидеть под микроскопом. Для этого используются различные техники окрашивания; эти техники можно использовать для окрашивания микробов или определенных элементов микробов для их видимости. Окрашивание по Граму – важный метод окрашивания бактерий. В этом процессе используется специальный краситель для окрашивания конкретных клеточных структур в клеточной стенке определенных бактерий. Бактерии можно классифицировать на грамположительные (окрашиваемые) или грамотрицательные (не окрашиваемые), оценив их окрашивание под микроскопом.

Вирусы нельзя определить с помощью обычного оптического микроскопа. Они видимы только с помощью электронного микроскопа.

АТФ-тестирование

Биолюминесцентный метод или АТФ-тест. При этом методе АТФ (аденозинтрифосфат), который содержится в клетках бактерий, выявляется с помощью биолюминесценции. Чтобы из АТФ получить свет, используют энзимный комплекс. Выделяемый свет можно измерить с помощью люминометра (прибор для измерения света). Результат измеряется в RLU (относительных световых единицах). Преимущество этого метода в том, что результаты известны спустя несколько минут. Необходимые измерительные приборы маленькие и легкие в использовании, поэтому измерения можно проводить прямо на месте. Недостатком этого процесса является стоимость приобретения.

Бактерии цилиндрической или палочковидной формы

Палочковидные бактерии группируют, исходя из формы, которая может быть правильной или неправильной. Другими критериями классификации являются размеры и схема расположения клеток. Последний параметр исследуют под микроскопом. Так как по результату деления каждая клетка продолжает жить отдельно, расположение клеток выглядит хаотичным.

Группы цилиндрических бактерий:

1. Риккетсии. Данные микроорганизмы являются внутриклеточными паразитами, обладающими очень малыми размерами до 2,0 мкм. В роли носителей данных микроорганизмов выступают клещи, блохи и вши, которые распространяют инфекцию. Бактерии могут менять форму и размеры, исходя из условий существования.
2. Хламидии. Такие бактерии представляют собой строгие или облигатные грамотрицательные микроорганизмы. Данные виды являются клеточными паразитами, которые могут размножаться лишь, находясь внутри клетки. Если хламидии расположены за пределами клетки, их форма будет круглой, а активность — отсутствовать.
3. Микоплазмы. Рассматриваемая группа лишена клеточной стенки. Такие микроорганизмы могут существовать в разных формах.

Устойчивость спор

В процессе спорообразования спора покрывается оболочками — внешней оболочкой и кортексом. Они защищают спору от неблагоприятных условий внешней среды.

Кортекс содержит диаминопимелиновую кислоту, которая отвечает за термостабильность. Внешняя оболочка предохраняет спору от преждевременного прорастания и негативных факторов внешней среды.

В спорообразном состоянии бактерия устойчива к повышенной температуре окружающей среды и высушиванию. Она способна выжить в растворах, с повышенным содержанием солей, перенести длительное кипячение и промораживание, радиацию и вакуум, ультрафиолетовое облучение. Спора проявляет устойчивость к целому ряду токсических веществ и дезинфицирующих препаратов.

Устойчивость спор патогенных бактерий во внешней среде способствует сохранению инфекции и развитию тяжелых инфекционных заболеваний.