Окислительно-восстановительные условия среды

Они зависят от состояния находящихся в среде восстановленных и окисленных веществ и характеризуются окислительно-восстановительным потенциалом (rН₂). Величина rН₂ выражает степень аэробности среды.В водном растворе, насыщенном кислородом, rН₂=41, а в растворе, насыщенном водородом, rН₂=0. Облигатные анаэробы развиваются при значениях rН₂ от 0 до 14, размножаются при rН₂ 3-5. Факультативные анаэробы развиваются при rН₂=0-20, аэробы при rН₂=14-30, rН₂ выше 30 для микроорганизмов неблагоприятно.

Химические вещества

Органические и неорганические вещества, которые замедляют и подавляют развитие микроорганизмов, называются антисептиками. В зависимости от других факторов (химического состава, концентрации, температуры, рН, продолжительности контакта) антисептики по-разному влияют на микробные клетки. В малых дозах они могут действовать на микроорганизмы как стимуляторы. По способу действия на клетку различают:

• антисептики, повреждающие клеточную оболочку (ПАВ, мыло, жирные кислоты);

• антисептики, разрушающие белки ЦПМ и цитоплазмы (фенол, крезол);

• разрушающие липиды клеточных мембран (спирты, эфиры);

• вызывающие инактивацию ферментов (СО₂, Н₂S, цианистые соединения);

• вызывающие гидролиз и денатурацию белков клетки (неорганические кислоты, щёлочи и формалин);

• активные окислители (хлор, озон) проникают через оболочку, деформируют её, вступают во взаимодействие с аминогруппами белков и вызывают их денатурацию. Окислители применяются для дезинфекции питьевой воды, промышленных выбросов.

На принципе антисептики основано копчение мясных и рыбных продуктов. При копчении продукты пропитываются летучими антисептическими веществами дыма или коптильной жидкости, которую применяют вместо дыма.

Биологические факторы

В естественных условиях микроорганизмы живут не изолированно, а совместно с другими живыми существами- животными, растениями, микроорганизмами. Известны следующие типы взаимоотношений между микроорганизмами: симбиоз, метабиоз, антагонизм, паразитизм.

Симбиоз - взаимно-полезное существование, когда два или более вида микроорганизмов при совместном развитии создают для себя выгодные условия. Например, совместное развитие аэробных и анаэробных микроорганизмов:

• кефир-продукт смешанного брожения дрожжей и молочнокислых бактерий;

• квас- продукт незаконченного спиртового и молочнокислого брожения;

• в «чайном грибе» имеются несколько видов уксуснокислых бактерий и дрожжей.

Паразитизм- форма взаимоотношений, при которой развитие микроорганизмов-паразитов происходит за счёт живых клеток других организмов. Паразитизм наблюдается между фагами и бактериями, фагами и актиномицетами. Паразитами являются патогенные микробы- возбудители различных заболеваний человека, животных и растений.

Антагонизм - такой вид взаимоотношений, когда один вид микроорганизмов (антагонист) неблагоприятно влияет на другие, угнетает или полностью подавляет их рост и развитие или вызывает их гибель. В основе антагонизма лежит образование микробами-антагонистами органических кислот, спиртов, щелочей и других продуктов жизнедеятельности. Антагонистическими свойствами обладают молочнокислые бактерии, подавляющие развитие гнилостных бактерий. На этом явлении основаны квашение, производство кисломолочных продуктов, сыров.

Широко распространённой формой антагонизма в мире микроорганизмов является образование специфических продуктов обмена веществ (антибиотиков), губительно действующих на другие формы микробов. По биологическому происхождению антибиотики классифицируются:

• антибиотики, выделяемые микроорганизмами - грибами (пенициллин, аспергиллин), актиномицетами (стрептомицин, тетрациклин), бактериями (субтилин, низин);

• антибиотики, образуемые высшими растениями (фитонциды), из чеснока выделен аллицин, из корней репы рапин, из листьев томатов томатин;

• антибиотики, продуцируемые животными (лизоцим, содержащийся в слюне, носовой слизи, слезах, печени, почках; эритрин, содержащийся в эритроцитах крови животных и человека).

В отличие от антисептиков, действующих на любую живую клетку, для антибиотиков характерна избирательность влияния на микроорганизмы. Каждое антибиотическое вещество действует только на определённые виды микроорганизмов и не влияет на другие, т.е. имеет свой специфический антимикробный спектр действия. Имеются антибиотические вещества широкого спектра действия (группа тетрациклинов, стрептомицины, ампициллин).