Антисептики

Окислительно-восстановительные условия среды

Кислород – важнейший фактор, необходимый микроорганизмам (за исключением анаэробов) для осуществления окислительных процессов, дающих необходимую для жизни энергию. Микроорганизмы получают кислород из воздуха. Или из субстрата, на котором растут.

Микроорганизмы обладают различными потребностями к условиям аэрации. Те, которые живут за счет окисления веществ кислородом, называют облигатными аэробами, а те. Которые получают энергию без участия кислорода – облигатными анаэробами. Для облигатных анаэробов кислород вреден. Наряду с этими группами существуют промежуточные формы, сочетающие признаки двух типов:

микроорганизмы, живущие за счет окисления кислородом воздуха и за счет окислительно-восстановительных реакций без участия кислорода – факультативные аэробы – при недостатке кислорода могут переходить на анаэробный способ существования;

микроорганизмы, для которых кислород необязателен, т.е. они живут за счет окислительно-восстановительных реакций – факультативные анаэробы – кислород для них не ядовит, либо слабо ядовит.

Степень аэробности или анаэробности количественно характеризуется величиной окислительно-восстановительного потенциала – rН₂. В водном растворе. Насыщенном кислородом, rН₂ = 41, а в условиях насыщения водородом rН₂ = 0. Шкала от 0 до 41 характеризует степень аэробности или анаэробности.

Облигатные анаэробы живут при rН₂ 18-20, но размножаются только при значениях rН₂ не выше 3-5.

Облигатные аэробы живут при rН₂ не менее 10, а наиболее благоприятным для жизни считается значение rН₂ = 30.

Факультативные аэробы и анаэробы живут в диапазоне rН₂ от 0 до 30.

Регулируя окислительно-восстановительные условия можно затормозить или активизировать рост тех или иных микроорганизмов. Создавая анаэробные условия хранения пищевых продуктов можно задержать развитие микроорганизмов. Вызывающих их порчу.

 

Ряд химических веществ замедляет или полностью тормозит рост микроорганизмов. Если вещество подавляет рост бактерий, но после его удаления он возобновляется, говорят о бактериостатическом действии. Если вещество вызывает гибельклеток, его называют бактерицидным, или антисептиком.

Из неорганических соединений наиболее сильнодействующими антисептиками являются соли тяжелых металлов, особенно ртути. При ее действии в концентрации 1:1000 в течение нескольких минут, большинство бактерий погибает. Более устойчивы к действию антисептиков споры.

Губительное действие на микроорганизмы оказывают ионы тяжелых металлов (золота, меди, и особенно серебра), присутствующие в растворах даже в мизерных количествах. Такое специфическое действие называют олигодинамическим. Ионы этих металлов адсорбируются на поверхности клетки и изменяют функции и свойства цитоплазматической мембраны. Олигодинамическое свойство серебра используют для дезинфекции питьевой воды.

Бактерицидные свойства проявляют многие окислители (хлор, перекись водорода, перманганат калия) и минеральные кислоты (сернистая, борная, фтористо-водородная). Губительны для микроорганизмов сероводород, окись углерода, сернистый газ, углекислый газ.

Ядами для микроорганизмов являются некоторые органические соединения – формалин, фенолы. Вегетативные клетки бактерий погибают в 2-5% растворе карболовой кислоты достаточно быстро, однако их споры еще долго сохраняют жизнеспособность.

Губительно действуют на микроорганизмы спирты, органические кислоты. Бактерицидным действием обладают эфирные масла, дубильные вещества, некоторые красители.

Антисептики используют в медицине. Сельском хозяйстве, промышленности. Быту как дезинфицирующее средство для ботьбы с патогенными микроорганизмами.

Механизм действия антисептиков на микроорганизмы сводится к повреждению поверхностных структур клтки и ферметов. Нарушению метаболизма и синтеза клеточных компонентов

Поражение поверхностных структур происходит под действием этанола, фенолов, крезолов, нейтральных мыл, ПАВ. Этанол 70% концентрации вызывает коагуляцию белков и оказывает бактерицидное действие. Фенолы, крезолы, нейтральные мыла, ПАВ действуют на наружные слои клетки и нарушают избирательную проницаемость цитоплазматической мембраны.

Под действием антисептиков происходит повреждение ферментов и нарушение метаболизма микроорганизмов. Некоторые тяжелые металлы (ртуть, серебро, медь) действуют на ферменты сильно даже в малых концентрациях. Цианиды связывают железо и блокируют функцию дыхательных ферментов.

Нарушение синтеза клеточных компонентов происходит под действием сульфонамидов.

Для обработки свежих плодов и овощей, плодово-ягодных полуфабрикатов применяют сернистый ангидрид, сернистую кислоту и ее соли. Их закладывают в массу плодов и овощей, либо в упаковочный материал. Консервирующим веществом является сернистый ангидрид, который выделяется постепенно.

Для консервирования полуфабрикатов из плодово-ягодного сырья, рыбных консервов, икры, используют бензойную кислоту и ее натриевую соль. Бензойная кислота аходится в бруснике. Чернике.

В качестве консерванта безалкогольных напитков, полуфабрикатов, маринадов, кулинарных изделий используют сорбиновую кислоту и ее соли. Она менее токсична, чем бензойная и сернистая и более активна по отношению к микроорганизмам. В природе в небольших количествах она содержится в ягодах рябины. При концентрации 0Ю03-0Ю1% она безвредна для людей, не придает продуктам посторонних привкусов и запахов, но длительно задерживает рост микроорганизмов, даже БГКП и сальмонелл. Особенно эффективно ее действие в кислой среде при рН=3-4,5. Однако, рост молочнокислых и уксуснокислых бактерий при этом сохраняется. Сорбиновая кислота вносится непосредственно в продукт, ею можно обрабатывать поверхность и оберточные материалы.

Биологические факторы: формы взаимоотношений микроорганизмов, антибиотики, фитонциды, методы хранения пищевых продуктов с использованием факторов внешней среды.

АНТИБИОТИКИ

Антибиотики – химические вещества, синтезируемые микроорганизмами и задерживающие рост, или вызывающие гибель других. Первый антибиотик (пенициллин) был открыт в 1929 г. английским микробиологом Флемингом. С этого времени значительно упростилась задача борьбы с различными инфекционными и воспалительными процессами.

Действие антибиотиков основано на подавлении ими синтеза белков и нуклеиновых кислот. Антибиотики являются незаменимыми лечебными препаратами при лечении инфекционных заболеваний. При частом использовании антибиотиков для лечения происходит накопление устойчивых к ним микроорганизмам. После чего необходимо заменить антибиотик на другой. Антибиотики используются в пищевой и консервной промышленности. К использованию антибиотиков необходимо относится с большой осторожностью, т.к. при этом в организме могут появиться устойчивые формы болезнетворных организмов. При этом из желудочно-кишечного тракта могут исчезнуть необходимые ему виды симбионтов. В некоторых случаях разрешается использование антибиотиков при транспортировке на дальние расстояния рыбы, мяса. Допустимое содержание антибиотиков в продуктах строго регламентируется. Одним из основных требований к его применению является полное его разрушение в процессе обычной тепловой кулинарной обработки.

Для консервирования продуктов применяют специальные антибиотики, не используемые в медицине (н-р низин).

К антибиотикам, синтезируемым животными, относятся:

Лизоцим – белковое вещество, вырабатываемое различными тканями и органами животных и человека. Он содержится в слезной и слюнной жидкости человека, в яичном белке, рыбной икре. Лизоцим убивает чувствительные к нему бактерии и лизирует их.

Эритрин – получается из красных кровяных телец (эритроцитов) животных. Активен против стафилококков и стрептококков.

Экмолин - получают из тканей рыб. Активен против бактерий, вызывающих кишечные заболевания.