17

Семинар 3. Термические методы стерилизации

МЕТОДЫ СТЕРИЛИЗАЦИИ

Стерилизация является одним из важнейших и необходимых приемов в мик­робиологической практике. Слово «стерилизация» в переводе с латинского оз­начает «обеспложивание». В практической работе под стерилизацией понимают методы, применяемые для уничтожения всех форм жизни как на поверхности, так и внутри стерилизуемых объектов. Микробиологи стерилизуют питатель­ные среды, посуду, различные инструменты и другие необходимые предметы с целью не допустить развитие посторонних микроорганизмов в исследуемых культурах. Термин «стерильность» имеет абсолютное значение. Можно гово­рить только либо о стерильности, либо о нестерильности, но не может быть состояния «частичной или неполной стерильности», «близкого к стерильно­му», «почти стерильного».

Различают термическую и холодную стерилизацию. В микробиологии находят применение следующие способы термической стерилизации: прокаливание в пламени и обжигание, сухожаровая стерилизация (горячим воздухом), стери­лизация насыщенным паром под давлением (автоклавирование), дробная сте­рилизация (тиндализация), кипячение. Из методов холодной стерилизации микробиологи используют стерилизацию фильтрованием, газообразными сред­ствами, ультрафиолетовыми лучами и другими видами излучений.

Возможность и целесообразность применения того или иного способа опре­деляются в первую очередь физико-химическими свойствами материала, под­лежащего стерилизации, а иногда и целью исследования.

Стерилизация насыщенным паром под давлением — автоклавирование.

Дан­ный способ стерилизации питательных сред является наиболее надежным и чаще всего применяемым. Он основан на нагревании материала насыщенным водяным паром при давлении выше атмосферного. Известно, что темпера­тура пара возрастает при повышении его давления (табл. 4.1).

Совместное действие высокой тем­пературы и пара обеспечивает особую эффективность этого процесса. При этом погибают и вегетативные клетки, и споры микроорганизмов. Установле­но, что споры большинства микроор­ганизмов не выдерживают и 5-минутную экспозицию в насыщенном паре при 121 °С. Лишь споры некоторых по­чвенных бактерий погибают при 1 ати только через 30 мин.

Таблица 4.1 Температура насыщенного пара при разных давлениях

Давление			Температура, °С
атм	ати*	кПа
1,0	0,0	101,32	100
1,5	0,5	151,98	111
2,0	1,0	202,65	121
2,5	1,5	251,20	128
3,0	2,0	299,75	134

ати* - избыточное атмосферное давление

Рис. 4.1. Схема автоклава:

1 — стерилизационная камера; 2 — кран для выхода воздуха; 3 — манометр; 4— предохранительный клапан; 5— водопаровая ка­мера; 6 — воронка для заполнения автоклава водой; 7 — водо­мерная трубка; 8 — отверстия для поступления пара в стерили-зационную камеру; 9 — защитный кожух; 10 — крышка автокла­ва; 11 — подставка для размещения стерилизуемых предметов

Стерилизацию паром под давлением осуществляют в специальных гермети­чески закрывающихся толстостенных аппаратах — автоклавах. Автоклавы раз­нообразны по форме, размерам, рабочему давлению, конструкции и другим показателям. Они могут быть с ручным управлением, полуавтоматические и автоматические, но, поскольку все автоклавы предназначены для выполнения одной и той же задачи — стерилизации, основной принцип их устройства один и тот же.

На рис. 4.1 показана схема вертикального автоклава с ручным у правлением. Автоклав представляет собой металлический двустенный резервуар, способный выдержать вы­сокое давление. Его внутренняя часть является стерилизационной камерой (7). В нее помещают стерилизуемый материал. Стерилизационная камера снабжена краном (2) для выхода воздуха, манометром (3) для определения давления пара и предохрани­тельным клапаном (4) для выхода пара при повышении давления сверх необходимого и для предотвращения разрыва автоклава. Пространство между стенками, называемое водопаровой камерой (5), заполняется через воронку (6) водой (лучше дистиллиро­ванной, чтобы не образовывалась накипь) до определенного уровня, который отме­чен на специальной водомерной трубке автоклава (7). Выше этого уровня воду нали­вать не следует, так как при бурном кипении вода может попасть в трубку, ведущую к манометру и исказить его показания. В верхней части внутренней стенки водопаровой камеры имеются отверстия (8), через которые пар поступает в стерилизационную ка­меру. Паровой котел сверху покрыт защитным кожухом (9). Он предохраняет котел от механических повреждений, а работающего около автоклава — от ожогов. Для созда­ния герметичности автоклав плотно закрывают массивной крышкой (10) с резиновой прокладкой. Стерилизуемые предметы помещают на специальную подставку (11).