Вплив хімічних сполук
Серед великої кількості хімічних сполук є такі, які необхідні мікроорганізмам для росту, а є і такі, які на них впливають негативно. Вони або гальмують ріст (мікробостатичний, бактеріостатичний, фунгістатичний ефекти), або викликають загибель мікроорганізмів (мікробоцидний, бактеріоцидний, фунгіцидний ефекти). Дія хімічної сполуки залежить від її будови, концентрації, чутливості мікроорганізму та інших факторів.
За хімічною будовою та механізмом впливу на мікроорганізми антимікробні речовини дуже різноманітні:
Солі важких металів (Cu, Ag, Pb, Hg) викликають коагуляцію білків, інактивацію ферментів, інгібування синтезу білка, РНК. Найбільш чутливі до дії важких металів – ціанобактерії, найстійкіші – тіонові бактерії. Найтоксичнішими для мікроорганізмів вважаються іони Hg2+, Ag+.
Галогени та їх похідні (F, I, Cl) є сильними окиснювачами, вони порушують дію ферментів окисно-відновних процесів.
О3, Н2О2, КМпО4, перкислоти є також сильними окиснювачами. Вони взаємодіють з компонентами мембран, посилюють окиснювальні процеси в клітині.
Органічні сполуки. Серед органічних сполук сильними антимікробними агентами є етиловий спирт (50-96%), фенол або його водний розчин (карболова кислота), формальдегід, органічні кислоти (молочна, мурашина, оцтова, хлороцтова), різні барвники (кристалвіолет, метиленовий синій, діамантовий зелений, фуксин тощо).
Використання антимікробних сполук є основою дезінфекції (способу знезараження, за допомогою якого знищують мікроби). Найбільше практичне застосування як дезінфікуючі засоби мають сполуки хлору (хлорамін, хлорна вода, хлорне вапно), 2%-вий розчин йоду, 1-5%-вий розчин карболової кислоти, перманганат калію, поверхнево-активні речовини. Їх використовують для дезінфекції приміщень, питної води, стічних вод, у ветеринарії, хірургії тощо.
Особливу групу антимікробних органічних сполук становлять антибіотики. Це вторинні метаболіти, їхній синтез не пов’язаний з основними процесами розвитку мікроорганізмів. Продуцентами антибіотиків є бактерії, актиноміцети, гриби. Рослини в якості антибіотиків продукують фітонциди, тварини – лізоцим.
Антибіотики діють на чутливі до них мікроорганізми і вибірково порушують протікання певних життєвих процесів. Наприклад:
Пеніцилін пригнічує синтез клітинної стінки, імовірно, порушуючи нормальне формування пептидогліканового шару. Особливо активний проти грампозитивних бактерій.
Поліміксин порушує функції ЦПМ.
Ріфампіцин інгибує синтез нуклеїнових кислот.
Стрептоміцин, хлорамфенікол блокують функції рибосом 70-S типу і тим самим пригнічують синтез білка в бактеріальній клітині.
Антибіотики широко використовуються під час лікування інфекційних захворювань людини, тварин і рослин, для поліпшення росту і розвитку молодняка у тваринництві, як консервуючи засоби у харчовій промисловості.
З метою зниження появи стійких до антибіотиків форм мікроорганізмів не дозволено використовувати у сільському господарстві та промисловості антибіотики, що мають застосування в медицині.