Ультразвук

Ультразвук – це звукові хвилі з частотою понад 20000 коливань за секунду (20 КГр)‚ які не може сприймати людина. Ультразвукові хвилі характеризуються великим запасом механічної енергії‚ проник­ністю через тверді і газоподібні середовища‚ викликаючи у них при цьому ряд фізичних‚ електрохімічних і біохімічних явищ. При дії ультразвуку на мікроорганізми спостерігається розрив клітини або клітинної мембрани‚ відрив джгутиків у паличкоподібних форм. Природа згубної дії ультразвукових хвиль на мікроорганізми повністю ще не вивчена. Встановлено‚ що під впливом ультра­зву­кових хвиль в цитоплазмі мікробної клітини утворюється кавітаційна порожнина (пухирець)‚ заповнена парами рідини. В момент закриття кавітаційного пухирця виникає сильна ударна хвиля‚ яка майже миттєво пошкоджує мікроорганізми. Крім цього‚ виникнення кавітації супроводжується різким підвищенням температури.

Бактерицидна дія ультразвуку на мікроорганізми починає виявлятися при інтенсивності 0‚5–1‚0 Вт/см² і частоті коливань в межах кількох десятків КГр. Вона залежить від інтенсивності звуку‚ кавітації‚ хімічного складу середовища‚ його в’язкості і температури‚ кількості мікроорганізмів. При високій інтенсивності ультразвуку і більш високій температурі розпад мікробних клітин відбувається швидше. Чим більший вміст у середовищі білків‚ вуглеводів і ліпідів‚ тим слабша бактерицидна дія. Бактерицидний ефект вищий при меншій концентрації в об’єкті мікробних клітин (табл. 4).

Під дією ультразвукових хвиль швидше гинуть вегетативні клітини паличкоподібних бактерій‚ повільніше – кулясті бактерії та дріжджі. Досить стійкими є спори. Ступінь чутливості мікро­орга­нізмів до ультразвуку залежить від їхнього виду.

Таблиця 4

Вплив ультразвуку на кишкову паличку при інтенсивності 5 Вт/см² і частоті коливань 450 кГц

Вихідна кількість бактерій в 1 мл води	Відмирання бактерій при дії на них ультразвуку‚ %
	15 с	30 с	60 с	120 с
14000	88	91	92	-
598000	77	–	83	84
1800000	55	–	93	92

Ультразвук використовують переважно для стерилізації пит­ної води‚ рідких харчових продуктів‚ таких як молоко‚ соки‚ вино‚ пиво‚ а також з метою виділення з клітин мікробних ферментів‚ віта­мінів‚ токсинів‚ окремих структур (ДНК‚ РНК‚ ядер‚ рибосом‚ мітохондрій та ін.).

Метод стерилізації за допомогою ультразвукових хвиль на практиці застосовують обмежено з техніко-економічних причин та через зниження якості деяких продуктів.

Магнітне поле

У мікроорганізмів, як і в інших живих істот, встановлений маг­нітотропізм. Рух деяких мікроорганізмів відбувається за магнітним меридіаном: у північній півкулі – на північ‚ а у південній – до проти­лежного полюса. Окремі мікроскопічні гриби можуть рости в силових лініях магнітного поля. Це пояснюється наявністю у них білків‚ ферментів, в молекулах яких є атоми заліза з феромагнітними влас­тивос­тями. У клітинах магніточутливих мікроорганізмів знайдено органели-магнітосоми‚ у складі яких є залізо.

Встановлено‚ що будь-яка зміна напруги геомагнітного поля спри­чинює зміни морфологічних‚ культуральних і біохімічних влас­тивостей мікроорганізмів. Магнітне поле можна розглядати як екологічний фактор‚ що визначає певний перебіг біологічних процесів‚ які сприяють появі або тимчасовому зникненню різних хвороб на Землі.