Wykład 3 11.03.2010

Mikrobiologia przemysłowa

Ważniejsze grypy związków stosowane w dezynfekcji

1. Fenole i pochodne

• preparaty w których substancje aktywne to krezole, ksylofenole, bifenole

• dobra aktywność przeciwbakteryjną, znikomy wpływ na przetrwalniki bakteryjne i zarodniki grzybów (denaturacja białek ścian i błon komórkowych)

• max. biobójczość w środowisku kwaśnym

• toksyczne i słabo biodegradowalne - coraz rzadziej stosowane

2. Czwarto wartościowe sole amoniowe (QAC-pochadne pirydyny)

• kationowe związki powierzchniowo czynne, obniżające napięcie powierzchniowe, wykazują dobrą zwilżalność, wysoka trwałość preparatu stężonego i roztworu roboczego (np. sterinol. Laurosept)

• szerokie spektrum, silne działanie (bakterie G+ i G-, pleśnie, drożdże, wirusy), długotrwały efekt

• mechanizm działania - zmiana przepuszczalności ściany i błony komórkowej

• biobójczość osłabia obecność w środowisku zanieczyszczeń (białka, tłuszcze, mydła, detergenty)

• powinny być stosowane naprzemiennie z innymi związkami, bo drobnoustroje się szybko na nie uodporniają

rys.1

3.Związki chloru

• Najczęściej stosowane jest podchloryn sodu (oksochloran sodu -NaOCl), którego aktywność zależy od równowagi w roztworze pomiędzy HClO/OCl^-

• Najsilniejsze działanie w środowisku kwaśnym (pH 5,0-6,0)

• W zetknięciu z komórkami drobnoustrojów wydziela zjonizowany tlen, który denaturuje białka, niszczy błonę cytoplazmatyczną oraz inaktywuje enzymy z grupami -SH

• Biobójcze działanie w stosunku do bakterii drożdży, grzybów i wirusów, niszczy również formy przetrwalnikowe

`

• Stosowany np. do czyszczenia basenów, dość powszechny w stosowaniu, ale trzeba pamiętać że to związki mogą być niebezpieczne bo w obecności grup aminowych tworzą się związki kancerogenne (chloraminy)

• Nie ma możliwości wytworzenia na nie odporności'

4, związki nadtlenowe

• kwas nadotowy, nadtlenek wodoru, nadsiarczan potasowy, nadmanganian potasu, ozon

• aktywne w stosunku do form wegetatywnych i przetrwalnych bakterii

• komórki drobnoustrojów nie wytwarzają oporności na tą grupę związków

• uszkodzenia błony biologicznej, powstający rodnik tlenowy jako element silnie reaktywny reaguje m.in. z kwasami nukleinowymi, białkami itp.

5. alkohole (etanol, izopropanol)

• Szerokie działanie bakteriobójcze w stosunku do form wegetatywnych G+ i G-

• Biobójczość polega na denaturacji białek i jest uwarunkowana obecnością wody (najsilniejsze działanie 50-70% r-r wodny), która ułatwia penetrację alkoholu do komórki

• Obecność zanieczyszczeń organicznych obniża skuteczność działania (`to może odnosić się do wszystkich środków dezynfekujących')

• „Ich efektywność wzrasta wraz z ilością węgli w cząsteczce, w odróżnieniu do aldehydów, gdzie jest odwrotnie”

6. Jodofory

• Kompleksowe połączenia jodu z polimerami, biopolimerami lub związkami powierzchniowo czynnymi, pełniącymi rolę nośników

• Uwalniany jod utlenia grupy -SH oraz tworzy kompleksy z białkami błony cytoplazmatycznej

• Max. aktywność pH 2,0-4,0

• Szerokie spektrum biobójcze

• „powodują korozje i przebarwienia”

7.aldehydy

• Aldehydy: mrówkowy, glutarowy, formalina - denaturacja białek

Rys2

• Znaczna toksyczność (zakaz kontaktu z żywnością)

• Wysoka biobójczość w stosunku do form wegetatywnych i przetrwalnych bakterii G+ i G-, grzybów, wirusów

• Aktywność pH 7,5-8,5

8.sole metali ciężkich

• Biobójcze działanie wykazują głownie związki metaloorganiczne, tworzą połączenia z grupami -SH białek, działają na formy wegetatywne bakterii

• Sole srebra (azotany, cytryniany, mleczany), tworzą połączenia z grupami SH enzymów i białek strukturalnych komórki

9. barwniki organiczne

• Łagodne antyseptyki, jako związki o charakterze zasadowym łatwo przenikają przez błonę cytoplazmatyczną

• Barwniki trifenylometanowe (filet krystaliczny, zieleń malachitowa i brylantowa) niszczą bakterie G+, a 10-krotnie wyższe stężenie również bakterie G- (bo mają lipopolisacharyd ograniczający wnikanie barwnika do środka), reagują z kwasami nukleinowymi, powodując śmierć komórki

• Barwniki akrydynowe hamują syntezę DNA, co zapewnia szerokie spektrum ich działania

10. tlenek etylenu

• Gaz o działaniu alkilującym, bakterio- i wirusowobójczy, niszczy również przetrwalniki

• Do sterylizacji używa się czystego tlenku etylenu lub w mieszaninie z CO2 (1:9)

• Sterylizacja prowadzona jest w komorach gazoszczelnych w temp. 30-65st D, przy względnej wilgotności 40-60%, przy stężeniu do 1200 mg/l

• Zaletą tego gazu jest duża przenikliwość, również przez tworzywa sztuczne, ze względu na możliwość sorpcji gazu przez wyjaławiany materiał, konieczny jest okres tzw. Resorpcji

• Wyjaławianie materiałów i sprzętu medycznego, wykonanych z tworzyw sztucznych

Rys 3

Określenie siły działania środków dezynfekujących

Ocena taka wymaga określenia:

• Działania biostatycznego

• Działania biobójczego

• Stężenia użytkowego

Szczepy bakterii zalecane do dezynfekcji:

Staphylococcus aureus NCTC 4163

Escherichia coli NCTC 8196

Proteus vulgaris NCTC 4635

Pseudomonas aeruginosa NCTC 6740

Przeciwgrzybiczne:

Trichophyton gypseum

Canodida albicous

Microsporum gypseum

*określenie działania bakteriostatycznego - celem jest ustalenie najmniejszego stężenia substancji, hamującej wzrost bakterii (MIC - minimal inhibitory concentration)

Rys 4 „wyznaczanie MIC metodą zwiesinową”

Jeżeli preparat nie spowoduje zmętnienia podłoża - to znaczy ze preparat zadziałał na tyle skutecznie ze nie dopuścił do rozwoju drobnoustrojów

Jeśli środek (preparat dezynfekujący) spowoduje zmętnienie pobiera się preparat ezą i posiewa na płytki - tam gdzie nie będzie wzrostu znaczy że jest działanie hamujące na wzrost bakterii

Stężenie graniczne - pierwsze stężenie w którym nie występują zmętnienie - bakterie

**określenie działania bakteriobójczego - celem jest ustalenie najmniejszego stężenia substancji działającego bakteriobójczo, (MBC - minima bactericidal concentration).

Wartość MBC ustala się po ustaleniu MIC, wykorzystując w tym celu 2 z 4 szczepów wzorcowych, dla których wartości MIC były najwyższe.

Środek dezynfekcyjny	Stężenie środka dezynfekującego w ml lub %	Czas(min) 5	Czas(min) 10	Czas(min) 15
Związek wzorcowy	5 10 15 20	+ + + +	+ + - -	- - - -
Związek badany	5 10 15 20 25 30 35	+ + + + + + -	+ + + + - - -	+ + - - - - -

Rys.5 zdjęcie

Wykonujemy sobie rozcieńczenia i przygotowujemy zawiesinę testowanych szczepów. Przed rozpoczęciem, żeby uniknąć szoku termicznego, wszystkie probówki umieszcza się w łaźni wodnej żeby wyrównać temperaturę. Test właściwy - do każdej probówki w odstępnie 5s wprowadza się zawiesinę (w różnych rozcieńczenia). Po 5 min zawiesina traktowana jest odpowiednim roztworem

Wyniki uzyskane przy wyznaczani MBC dla preparatu wzorcowego i badanego pozwalają określić tzw. Współczynnik aktywności, który wskazuje ile razy badany preparat jest słabszy lub silniejszy od preparatu wzorcowego

Współczynnik preparatu wzorcowego/ współczynnik preparatu badanego =15/25=0,6 „oznacza ze preparat badany ma 60% skuteczności”

Gdzie:

*współczynnik preparatu wzorcowego - najmniejsze stężenie preparatu nie niszczące bakterii po 5 min ale zbabiające po 10

*współczynnik preparatu badanego - najmniejsze stężenie preparatu nie niszczące bakterii po 5 min ale zabijające po 10

***Ustalenie stężenia użytkowego

Jest to takie stężenie środka, które użyte w praktyce spowoduje zniszczenie mikroorganizmów. Jeżeli wyniki te są odmienne dla różnych szczepów, za stężenie użytkowe przyjmuje się największe rozcieńczenie działające jeszcze bakteriobójczo na najbardziej oporny szczep użyty do badania.

Rys. 6

Dezynfekcja jest zadowalające jeżeli we wszystkich 10 próbach nie zaobserwujemy wzrostu

Ocena skuteczności dezynfekcji

1. metoda fizykochemiczna

ekspozycja specjalna spreparowanej taśmy na określoną temperaturę (np. 121st C) przez określony czas (15min) powoduje pojawienie się napisu AUOTLAVED, co potwierdza prawidłowość warunków sterylizacji.

`Wkładam kapilarę do autoklawu, w środku jest substancja której temp topnienia wynosi np. 120 st jeżeli temperatura w autoklawie nie osiągnie tej temperatury to się nie stopi'

2. metody biologiczne - wykorzystanie przetrwalników Bacillus lub Clostridium

Sporal A - wyjaławianie w gorącej parze wodnej po ciśnieniem min temp 121 st C przez 20 min

Sporal C - wyjaławianie suchym gorącym powietrzem - minimalna temp 160st C przez 2h lub 150 st przez 2,5h, lub 140st przez 3 h

3. metody posiewu - wysiew wysterylizowanej probówki na podłoże hodowlane

4. metoda termostatowa - umieszczenie wyjałowianych prób w temp 37st C przez 1-10 dni

5. kontrola przepuszczalności filtrów

---