Dintre factorii de mediu cel mai important pentru microorganisme au factori fizici, care includ temperatura, lumina si alte forme de energie radiantă, umezeală, impacturi mecanice, etc ... Acești factori pot favoriza sau inhiba dezvoltarea microbilor.
Sub influența fiecărui factor fizic, se disting trei puncte cardinale: minim, optim și maxim. Minima semnifică cea mai mică valoare a oricărui factor sub care dezvoltarea microbului este imposibilă, optimul este condițiile cele mai favorabile, iar valoarea maximă este cea mai mare valoare a factorului. Dezvoltarea unui microorganism este posibilă între limitele maxime și minime (limitele) dincolo de care viața unui organism dat este imposibilă. Cu cele mai bune condiții (optimale), toate procesele vitale ale acestui organism au loc cel mai intens.
Dacă cel puțin un factor este sub minimul, organismul nu se poate dezvolta nici măcar cu valoarea optimă a tuturor celorlalți factori de mediu.
Cel mai important factor fizic al mediului extern este temperatura. Acesta determină rata de multiplicare a microorganismelor, precum și intensitatea reacțiilor chimice ale proceselor metabolice în celule. La tranziția la temperaturile extreme, procesele vitale sunt la început încetinite, și apoi sau absolut suspendate, iar viața trece în formă latentă sau în general oprită.
Influența temperaturii este cel mai adesea judecată de creșterea și multiplicarea microbilor. Pentru fiecare microorganism, pot fi determinate punctele de temperatură cardinale. Sa dovedit că limitele vieții în lumea microbilor sunt mult mai largi decât la animale și plante. Ele se află în regiune de la câteva grade sub zero până la 70-90 ° C.
Limitele largi ale temperaturii de viață au o mare importanță pentru microorganisme. Acestea permit dezvoltarea microflorei pe suprafața globului în zone care diferă brusc în condițiile climatice. Limitele de temperatură sunt, de asemenea, destul de largi pentru anumite tipuri de microorganisme (Tabelul 1).
Tabelul 1. Limitele de temperatură ale creșterii unor microorganisme.
În ceea ce privește condițiile de temperatură, microorganismele sunt împărțite în trei grupe: psihrofile, mezofile și termofile.
Psihrofilii sunt microorganisme rezistente la frig, care pot multiplica și manifesta activitate chimică la temperaturi scăzute. Gradul de rezistență la frig a diferitelor microorganisme este diferit. Microbii microbieni reprezintă un pericol pentru produsele aflate în frigidere. Printre microorganismele psihrofilice se numără bacterii în formă de tijă, micrococci, fungi de mucegai. Deteriorarea produselor refrigerate se datorează, în principal, multiplicării bacteriilor psihrofilice din familia Pseudomonas și Achromobacter. Unele psihrofiluri sunt capabile să se reproducă chiar și la temperaturi cuprinse între -5 și -9 ° C, formând pe produse primele colonii separate, apoi membranele mucoase.
Mesofilele sunt forme distribuite pe scară largă de microorganisme având un optim de aproximativ 30 ° C, un minim de aproximativ 0 ° C și un maxim de 42 ° C. Dintre acestea, multe microorganisme care dăunează industriei alimentare sunt cunoscute ca provoacă distrugerea alimentelor, precum și cele utile.
Termofile - microorganismele termofile cu un optim la 50-60 ° C, minimum 30 ° C și un maxim la aproximativ 70-85 ° C, Ele se pot dezvolta în locuri cu temperatură ridicată: în izvoarele termale, în straturile superioare ale solului din țările tropicale, acumulărilor autoîncălzire de gunoi de grajd, fân umed, cereale, etc. Printre termofile există mulți agenți de alterării produse alimentare, cum ar fi zahăr, conserve și producția de pește ..
Cu această divizare a microorganismelor, rămân câteva grupuri suplimentare. Un exemplu poate servi ca microbi patogeni care s-au adaptat vieții în corpul animalelor cu sânge cald și al oamenilor. Optimul lor coincide exact cu temperatura corpului gazdei - la oameni 37 ° C, mamifere 38-39 ° C, păsări 40-43 ° C. Astfel, bacilul tuberculic are condiții optime de dezvoltare la 37 ° C, foarte aproape de acesta fiind localizat un maxim și un minim foarte mare (peste 30 ° C).
Într-o gamă largă de temperaturi, pot crește unele bacterii, de exemplu genul Bacillus (bacilul fânului).
Moartea celulelor nu se produce întotdeauna la o temperatură sub minimul de dezvoltare. Rezistența la temperaturi joase este ridicată în microorganisme și, în unele cazuri, acestea rămân viabile chiar și aproape de zero. De exemplu, spori de anumite bacterii germinat după ședere în hidrogen lichid la -252 ° C, timp de 10 h. Aceeași rezistență sunt multe de drojdie și mucegai ciuperci. Cu toate acestea, mecanismul acestei stabilități nu a fost suficient studiat.
Mecanismul de acțiune asupra celulelor microbiene la temperaturi ridicate este mai studiat. Deci, deja un mic exces de temperatură maximă oprește procesul de activitate vitală a microorganismelor.
O altă ușoară creștere a temperaturii determină moartea rapidă a celulelor. Motivul pentru aceasta este schimbările ireversibile în proprietățile proteinelor citoplasmatice, în care solurile (soluțiile) trec în geluri (materie solidă).
Rezistența la temperaturi ridicate nu este aceeași pentru diferiți microbi. Celulele vegetative ale bacteriilor, sporii de drojdii, conidia fungilor de mucegai repede mor la o temperatură de 60-80 ° C. Rezistenta la temperaturi ridicate, sporii bacterieni sunt cele mai rezistente formatiuni vii de pe Pamant in acest sens. Printre bacterii, mulți sunt cunoscuți cu spori extrem de rezistenți la căldură - stau la fierbere îndelungată și mor numai atunci când sunt încălziți la o temperatură de 120-130 ° C. Astfel, încălzirea într-o stare uscată este mai puțin eficientă decât într-o stare umedă. Aparent, compoziția chimică a cochiliei joacă un rol important în stabilitatea termică a unui spor.
Rezistența la căldură a sporilor de microorganisme reprezintă un mare pericol în producerea de produse alimentare diverse.
Lumină și alte forme de energie radiantă.
Pe suprafața pământului, toate microorganismele sunt expuse la diferite tipuri de energie radiantă, care sunt unde electromagnetice cu diferite lungimi de undă. Radiațiile solare aduc la suprafața Pământului raze ultraviolete, termice și vizibile. Unii dintre ei, absorbiți de atmosferă, se pierd, restul ajunge la suprafața pământului și a oceanului.
Soarele inhibă dezvoltarea tuturor microorganismelor. Un astfel de impact se datorează părții ultraviolete a spectrului solar - undelor electromagnetice cu lungimea de undă de 250-260 nm. Razele ultraviolete au un efect bactericid puternic, astfel încât lămpile UV sunt folosite ca mijloc de sterilizare a aerului și a obiectelor. Mulți microbi patogeni, în special bacterii tifoide și tuberculoase, sunt foarte sensibili la razele UV. Stickurile de antrax sunt ucise de lumina soarelui în 10 minute. Cu toate acestea, efectul bactericid al luminii se extinde la un strat foarte subțire de sol - numai 2-3 mm. Eficacitatea acțiunii razelor solare în apă scade odată cu creșterea turbidității, iar în apele tulbure (poluate) se găsește cel mai mare număr de microbi.
Acțiunea energiei radiante se bazează pe schimbări chimice și fizice care apar în organisme sau în mediu, ca urmare a faptului că acestea devin improprii dezvoltării microbilor. Razele UV sunt adsorbite de proteine și de acizii nucleici ai celulelor. Aceasta determină deteriorarea structurilor celulare și a modificărilor chimice.
Radiațiile termice (în infraroșu) din spectru au un efect redus asupra microorganismelor și încălzesc doar mediul.
Razele X (oscilațiile electromagnetice cu undă scurtă) au o putere mare de penetrare.
Undele radio scurte și lungi nu au un efect asupra microorganismelor, dar undele radio foarte scurte sunt foarte active datorită încălzirii mediului. Vibrațiile cu ultrasunete au un anumit efect biologic și inhibă complet viața microorganismelor.
Activitatea vitală a microorganismelor depinde de apă, deoarece substanțele nutritive se dizolvă în ea. În absența apei libere, devine imposibil să se alimenteze microorganismele și să se oprească dezvoltarea acestora.
Conform necesităților microorganismelor din apă sunt împărțite în trei grupe: hidrofite - umiditate iubitoare, mesophytes - srednevlagolyubivye și xerofite - rezistente la desicare. Hidrofitele sunt cele mai multe bacterii și drojdii și niște ciuperci. Mold fungi - hidrofite necesită o umiditate relativă de 80-98%, și la o umiditate de 70-75% dezvoltare încetinește. Printre ciupercile de mucegai, multe sunt mezofite, dar există și xerofite. Ele pot crește cu mai puțină umiditate decât bacteriile și drojdia. Limita de umiditate a aerului pentru drojdie este de 65%. Pentru cele mai multe bacterii si drojdii necesare de umiditate de cel puțin 85-90%, conținut de umiditate suficient de 80-85%. Umiditatea aerului depinde de temperatura acestuia, deoarece, odată cu scăderea temperaturii, capacitatea de reținere a umidității aerului scade.
Datorită diferitelor cerințe privind umiditatea, microbii nu tolerează uscarea. Ei bine își păstrează viabilitatea atunci când sporesc sporii de bacterii și ciuperci, iar în formă uscată nu pierd capacitatea de a germina pentru o lungă perioadă de timp. De exemplu, sporii de tije de antrax persistă în formă uscată pentru mai mult de 20 de ani. Această rezistență prezintă un pericol epidemiologic foarte mare.
Sporii și conidiile de ciuperci își păstrează capacitatea de a germina timp de 2-3 ani.
Celulele vegetative ale bacteriilor care nu formează spori transferă uscarea în mod diferit. De exemplu, bacteriile de acid acetic dispar după câteva ore de uscare. Bacteriile lactobacilii uscate persistă pentru o lungă perioadă de timp și sunt utilizate în unele industrii ca culturi uscate de pornire. Drojdie de patiserie uscată rămâne viabilă pentru un an. Destul de rezistent la uscarea și microbii patogeni. Astfel, Vibrio cholerae transferuri uscare timp de 24 de ore, bagheta ciuma - 8 zile, bacterii tifoide - până la 70 de zile, tuberculul bacillus și Staphylococcus aureus - până la 90 de zile.
Articole similare
-
Cerințele de orez pentru factorii de mediu - aspecte agroecologice ale culturii orezului în România
-
Influența factorilor fizici asupra corpului uman (prin exemplul undelor electromagnetice)
Trimiteți-le prietenilor: