सूक्ष्मजीवों का बाहरी वातावरण। सूक्ष्मजीवों पर विकिरण का प्रभाव आयनकारी विकिरण के प्रभाव में सूक्ष्मजीवों की मृत्यु का कारण

निकट पराबैंगनी (यूवी)- 400 - 320 एनएम के तरंग दैर्ध्य के साथ विकिरण - कम खुराक में भी बैक्टीरिया पर एक निश्चित प्रभाव पड़ता है। उदाहरण के लिए, जब ई. कोलाई या साल्मोनेला टाइफीम्यूरियम की गतिमान कोशिकाओं को निकटवर्ती यूवी प्रकाश से प्रकाशित किया जाता है, तो सबसे पहले कोशिका के लुढ़कने की आवृत्ति में वृद्धि देखी जाती है; विकर्षक प्रभाव, फिर कलाबाज़ी पूरी तरह से बंद हो जाती है और कशाभिका पक्षाघात शुरू हो जाता है, अर्थात प्रकाश आंदोलन और टैक्सियों के तंत्र को बाधित करता है। क्रोमोफोर एक फ्लेवोप्रोटीन है।

Sublethal खुराकों में, निकट यूवी फसल की वृद्धि में मंदी का कारण बनता है, मुख्य रूप से अंतराल चरण के लंबे होने के कारण। कोशिका विभाजन की दर भी कुछ हद तक कम हो जाती है, बैक्टीरिया की फेज के विकास का समर्थन करने की क्षमता दब जाती है, और एंजाइमों की प्रेरण बाधित हो जाती है। इन प्रभावों को मुख्य रूप से 4-थियोरिडीन द्वारा यूवी किरणों के अवशोषण द्वारा निर्धारित किया जाता है, जो कई प्रोकैरियोटिक (लेकिन यूकेरियोटिक नहीं) टीआरएनए में 8वें स्थान पर मौजूद एक असामान्य आधार है। लगभग 340 एनएम के तरंग दैर्ध्य के साथ प्रकाश द्वारा सबसे बड़ा प्रभाव डाला जाता है। प्रकाश से उत्साहित, 4-हाइरेडिन टीआरएनए में 13वें स्थान पर स्थित साइटोसिन के साथ क्रॉस-लिंक बनाता है, जो टीआरएनए को अमीनो एसिड से बंधने से रोकता है और राइबोसोम पर ग्वानोसिन ट्राइफॉस्फेट के निर्माण में वृद्धि करता है और आरएनए के निलंबन को बढ़ाता है। प्रोटीन संश्लेषण, क्रमशः। बैसिलस सबटिलिस में, एक अन्य निकट-यूवी-संवेदी प्रणाली भी पाई गई है, जिसमें मेनाक्विनोन प्रकाश-प्राप्त करने वाला क्रोमोफोर है।

निकट यूवी विकिरण की अपेक्षाकृत उच्च खुराक पर, उत्परिवर्तजन और घातक प्रभाव देखे गए हैं। डीएनए का उल्लंघन स्वयं यूवी किरणों द्वारा नहीं, बल्कि प्रकाश द्वारा उत्तेजित अन्य अणुओं द्वारा किया जाता है। और इन प्रभावों में, 4-थायरेडाइन द्वारा निकट यूवी का अवशोषण एक भूमिका निभाता है। निकट यूवी के उत्परिवर्तजन और घातक प्रभाव काफी हद तक ऑक्सीजन की उपस्थिति पर निर्भर हैं।

निकट यूवी विकिरण का घातक प्रभाव न केवल डीएनए को नुकसान से जुड़ा हो सकता है, बल्कि झिल्ली को भी, विशेष रूप से, उनके परिवहन प्रणालियों को। एक जीवाणु के निकट यूवी की संवेदनशीलता संस्कृति के विकास के चरण पर दृढ़ता से निर्भर कर सकती है, जो कि दूर यूवी की कार्रवाई के तहत नहीं देखी जाती है।

निकट यूवी के प्रभाव को एक फोटोसेंसिटाइज़र द्वारा मध्यस्थ किया जा सकता है। इस प्रकार, ई. कोलाई में एक्रिडीन की उपस्थिति में, यूवी के पास डीएनए और बाहरी साइटोप्लाज्मिक झिल्ली दोनों को नुकसान पहुंचाता है, जिसके परिणामस्वरूप कोशिकाएं लाइसोजाइम, डिटर्जेंट और ऑस्मोटिक शॉक के प्रति संवेदनशील हो जाती हैं।

यूवी के पास कम विकिरण खुराक पर फोटोप्रोजेक्शन हो सकता है, यानी। सुदूर यूवी के बाद के जोखिम के जैविक प्रभाव को कम करें। इस प्रभाव के तंत्र का विचार विरोधाभासी है। निकट-यूवी विकिरण की अपेक्षाकृत उच्च खुराक पर, विपरीत प्रभाव भी देखा जा सकता है, अर्थात। सुदूर यूवी के बाद के जोखिम के प्रभाव को बढ़ाना।

मध्यम यूवी 320 - 290 एनएम के तरंग दैर्ध्य के साथ विकिरण है, और दूर यूवी- 290 - 200 एनएम के तरंग दैर्ध्य के साथ। मध्यम और दूर यूवी के जैविक प्रभाव समान हैं। जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, सूर्य के प्रकाश के विकिरण के तहत, बैक्टीरिया की मृत्यु मुख्य रूप से यूवी की क्रिया से जुड़ी होती है। पृथ्वी की सतह तक पहुँचने वाले प्रकाश की तरंग दैर्ध्य की निचली सीमा लगभग 290 एनएम है, जबकि अनुसंधान कम तरंग दैर्ध्य वाले प्रकाश स्रोतों का उपयोग करता है। यह माना जाता है कि सौर विकिरण के लिए शरीर का प्रतिरोध, एक नियम के रूप में, कृत्रिम स्रोतों से गैर-आयनीकरण विकिरण के प्रतिरोध से मेल खाता है।

डीएनए 240 - 300 एनएम के क्षेत्र में यूवी को तीव्रता से अवशोषित करता है, अर्थात 254 एनएम के क्षेत्र में अवशोषण शिखर के साथ मध्य और दूर यूवी के क्षेत्र में। यह मध्यम और दूर यूवी के साथ विकिरण की उच्च उत्परिवर्तजन और घातक दक्षता की व्याख्या करता है। डीएनए में पाइरीमिडीन डिमर का निर्माण घातक और उत्परिवर्तजन प्रभाव के लिए जिम्मेदार मुख्य तंत्र है। डिमर्स में 2 आसन्न थाइमिन या साइटोसिन अवशेष या 1 थाइमिन और 1 साइटोसिन अवशेष शामिल हो सकते हैं। यूवी विकिरण के प्रभाव में, साइटोसिन और यूरैसिल का हाइड्रॉक्सिलेशन, साइटोसिन-थाइमिन व्यसनों का निर्माण, डीएनए-प्रोटीन क्रॉस-लिंक, डीएनए क्रॉस-लिंक का निर्माण, चेन ब्रेक और डीएनए विकृतीकरण भी होता है। इस तरह की क्षति विकिरण की तीव्रता में वृद्धि के साथ बढ़ती है।

आयनीकरण विकिरणप्राकृतिक विकिरण के एक निश्चित घटक का गठन करता है, जो अस्थिर समस्थानिकों द्वारा निर्धारित होता है जो लगातार मिट्टी और वर्षा में होते हैं। रेडियोधर्मी खनिजों की उपस्थिति वाले क्षेत्रों में विकिरण की प्राकृतिक पृष्ठभूमि बढ़ जाती है। आइसोटोप जीवित जीवों में प्रवेश कर सकते हैं और फिर वे आंतरिक विकिरण के अधीन होते हैं। बैक्टीरिया कभी-कभी कुछ तत्वों को बहुत बड़ी मात्रा में जमा करने में सक्षम होते हैं।

ब्रह्मांडीय किरणों के प्रभाव में आयनकारी विकिरण भी उत्पन्न होता है। बाहरी स्थान प्राथमिक ब्रह्मांडीय किरणों के स्रोत के रूप में कार्य करता है, जो जीवित जीवों को प्रभावित करने वाले द्वितीयक को जन्म देता है। इस तरह के विकिरण की तीव्रता भौगोलिक अक्षांश पर निर्भर करती है, विशेष रूप से समुद्र तल से ऊंचाई पर, और लगभग हर 1500 मीटर पर दोगुनी हो जाती है। सौर फ्लेयर्स के दौरान, ब्रह्मांडीय विकिरण की पृष्ठभूमि बढ़ जाती है। कृत्रिम आयनीकरण विकिरण परीक्षण से आता है परमाणु हथियार, परमाणु ऊर्जा संयंत्रों का संचालन, चिकित्सा, वैज्ञानिक और अन्य उद्देश्यों के लिए रेडियोआइसोटोप का उपयोग। ऐसे स्रोतों की उपस्थिति ही वह कारण है जिससे आज सूक्ष्मजीव प्रभावित होते हैं उच्च खुराकविकिरण।

आयनीकरण विकिरण भी डीएनए की क्षति का कारण बनता है, जो आमतौर पर प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष रूप से विभाजित होता है, जो मुक्त कणों के गठन के संबंध में उत्पन्न होता है। नुकसान मुख्य रूप से डीएनए अणु में सिंगल-स्ट्रैंड या डबल-स्ट्रैंड ब्रेक है।

विभिन्न जीवाणुओं का रेडियोप्रतिरोध बहुत व्यापक रेंज में भिन्न होता है और कई जीनों द्वारा नियंत्रित होता है। म्यूटेंट जो अधिक रेडियोप्रतिरोधी या रेडियोसंवेदी होते हैं उन्हें अपेक्षाकृत आसानी से प्राप्त किया जा सकता है। Radioresistance मुख्य रूप से विभिन्न मरम्मत और विनियमन प्रणालियों के काम पर निर्भर करता है। साथ ही, विभिन्न प्रकार के विकिरण, विशेष रूप से यूवी और के लिए शरीर के प्रतिरोध की डिग्री आयनीकरण विकिरण, मेल नहीं खा सकता है। विभिन्न जीवाणु मरम्मत प्रणालियों पर नीचे चर्चा की जाएगी।

बैक्टीरिया के रेडियोसिस्टेंस और उसके आवास की विशेषताओं के बीच एक संबंध स्थापित किया गया था। इस प्रकार, रेडॉन खनिज स्प्रिंग्स से पृथक सूक्ष्मजीव गैर-रेडियोधर्मी पानी से पृथक एक ही प्रजाति के जीवों की तुलना में विकिरण के प्रति 3-10 गुना अधिक प्रतिरोधी हैं। परमाणु रिएक्टरों की शीतलन प्रणालियों में, जहां विकिरण की औसत खुराक 10 6 एफईआर (एक्स-रे के भौतिक समतुल्य) से अधिक है, विभिन्न बैक्टीरिया रहते हैं, विशेष रूप से जीनस स्यूडोमोनास के प्रतिनिधि। हालांकि, आमतौर पर कुछ बैक्टीरिया के उच्च रेडियोप्रतिरोध के अनुकूली महत्व के लिए एक उचित स्पष्टीकरण खोजना मुश्किल होता है। विकिरणित उत्पादों से पृथक किए गए कुछ कोक्सी का रेडियोप्रतिरोध विशेष रूप से उच्च होता है। इस मामले में, यह स्पष्ट है कि विकिरण एक चयन कारक के रूप में काम कर सकता है, लेकिन उस कारक के रूप में नहीं जो अनुकूलन का कारण बनता है। इस प्रकार, ई. कोलाई के एक यूवी-प्रतिरोधी तनाव की 90% कोशिकाओं को निष्क्रिय करने के लिए आवश्यक यूवी खुराक लगभग 1000 erg/mm2 है, जबकि Deinococcus Radiodurans में समान प्रभाव प्राप्त करने के लिए, 10,000 - 15,000 erg/mm की खुराक है रेडियोधर्मी विकिरण के मामले में आवश्यक "2 या 5 x 10 5 रेड। कोकस डाइनोकोकस रेडियोफिलस में यूवी और γ विकिरण के लिए और भी अधिक प्रतिरोध है। जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, रेडियोधर्मिता का स्तर मुख्य रूप से मरम्मत प्रणालियों के विकास की डिग्री से निर्धारित होता है। डाइनोकोकस रेडियोड्यूरन्स, जाहिरा तौर पर, डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए ब्रेक की भी मरम्मत करने में सक्षम है, जो अधिकांश सूक्ष्मजीवों के लिए घातक हैं।

कुछ जीवाणुओं के रेडियोसिस्टेंस की डिग्री रेडिएशन के उस सीमित स्तर से कहीं अधिक होती है जिसका जीव प्रकृति में सामना कर सकते हैं। इस विसंगति के लिए सबसे संभावित व्याख्या यह धारणा हो सकती है कि रेडियो प्रतिरोध सामान्य-उद्देश्य प्रणालियों की कार्रवाई के विविध अभिव्यक्तियों में से एक है। कुछ पर्यावरणीय कारकों के प्रतिरोध की तुलना में उनकी कोशिकाओं की संरचना में कुछ गड़बड़ी के लिए बैक्टीरिया के प्रतिरोध की डिग्री के बारे में बात करना अधिक सही होगा, क्योंकि समान गड़बड़ी हो सकती है विभिन्न कारणों से. यह मुख्य रूप से डीएनए क्षति मरम्मत प्रणालियों पर लागू होता है।

सूक्ष्मजीव सबसे अनुपयुक्त पाए जाते हैं, हमारी राय में, पारिस्थितिक निचे। इस प्रकार, बैक्टीरिया की कुछ प्रजातियाँ (बैसिलस सबमरीनस) 5000 मीटर से अधिक की गहराई पर महासागरों में रहने में सक्षम हैं, 3.1–10 8 Pa से अधिक के हाइड्रोस्टेटिक दबावों को झेलते हुए, अत्यंत थर्मोफिलिक बैक्टीरिया थर्मस एक्वाटिकस को पानी और गाद से अलग किया जाता है। गर्म झरने, जिनका तापमान 92 डिग्री सेल्सियस तक पहुँच जाता है, मृत सागर के पानी में अत्यधिक हेलोफिलिक बैक्टीरिया पाए जाते हैं।

कुछ पर्यावरणीय कारक सूक्ष्मजीवों को विभिन्न तरीकों से प्रभावित कर सकते हैं, उन पर निराशाजनक रूप से कार्य कर सकते हैं या माइक्रोबियल आबादी की मृत्यु का कारण बन सकते हैं। क्रियात्मक कारक का सकारात्मक या नकारात्मक प्रभाव स्वयं कारक की प्रकृति और सूक्ष्मजीव के गुणों दोनों के कारण होता है।

नमी।नमी की उपस्थिति कोशिका में चयापचय प्रक्रियाओं के स्तर, पोषक तत्वों के प्रवेश, बैक्टीरिया के विकास और प्रजनन की ऊर्जा को निर्धारित करती है।

अधिकांश बैक्टीरिया सामान्य रूप से विकसित होते हैं जब वातावरण की आर्द्रता 20% से अधिक होती है।

बैक्टीरिया के सूखने से सेल साइटोप्लाज्म का निर्जलीकरण होता है, चयापचय प्रक्रियाओं का लगभग पूर्ण समापन होता है और अंत में, माइक्रोबियल सेल के एनाबियोसिस की स्थिति में संक्रमण होता है। सुखाने का उपयोग खाद्य भंडारण में किया जाता है।

बैक्टीरिया अक्सर गहरी शुष्कता की स्थिति में व्यवहार्य रहते हैं। इस प्रकार, माइकोबैक्टीरियम ट्यूबरकुलोसिस रोगी के सूखे थूक में 10 महीने से अधिक समय तक व्यवहार्य रहता है, एंथ्रेक्स बेसिली के बीजाणु शुष्क अवस्था में 10 साल तक जीवित रहते हैं। तरीका उच्च बनाने की क्रिया (सुखाने)वर्तमान में तपेदिक, प्लेग, चेचक, इन्फ्लूएंजा के साथ-साथ सूक्ष्मजीवों के औद्योगिक और संग्रहालय संस्कृतियों के रखरखाव के लिए जीवित टीकों के दीर्घकालिक भंडारण के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

तापमान।प्रोकैरियोट्स की महत्वपूर्ण गतिविधि सीधे तापमान सीमा पर निर्भर करती है। यह तीन कार्डिनल बिंदुओं की विशेषता है: न्यूनतम तापमान जिसके नीचे बैक्टीरिया की वृद्धि और विकास बंद हो जाता है; उच्चतम माइक्रोबियल विकास दर के अनुरूप इष्टतम तापमान, अधिकतम तापमान जिसके ऊपर बैक्टीरिया की वृद्धि दर व्यावहारिक रूप से शून्य हो जाती है। तापमान सीमा के आधार पर, सभी प्रोकैरियोट्स को 3 समूहों में बांटा गया है: साइकोफिल्स, मेसोफिल्स और थर्मोफिल्स।

मनोरोगी(ग्रीक साइकोस से - ठंड, फीलो - लव) बैक्टीरिया द्वारा दर्शाए जाते हैं जो विकसित होते हैं कम तामपान-5 से 20–35 0 С तक उनमें से, बाध्य मनोचित्तियों का एक उपसमूह प्रतिष्ठित है, जो 20 ° С से ऊपर के तापमान पर बढ़ने में असमर्थ है। ये गहरी झीलों, उत्तरी समुद्रों और महासागरों के बैक्टीरिया हैं। दूसरा बहुत व्यापक उपसमूह ऐच्छिक साइकोफिल्स से बना है - बैक्टीरिया जो -5 डिग्री सेल्सियस से 20-35 डिग्री सेल्सियस तक चर तापमान की क्रिया के लिए अनुकूलित होते हैं, समशीतोष्ण क्षेत्र में रहते हैं।

कम तापमान सेल में चयापचय प्रक्रियाओं को धीमा कर देता है, यह खाद्य भंडारण के लिए रेफ्रिजरेटर, तहखानों और ग्लेशियरों के उपयोग का आधार है। मोटाई में कई सूक्ष्मजीव प्राकृतिक बर्फ 12,000 वर्षों तक "दफन" निलंबित एनीमेशन की स्थिति में रहने में सक्षम।

प्रति मेसोफाइल(ग्रीक मेसोस - माध्यम से) प्रोकैरियोट्स के भारी द्रव्यमान को संदर्भित करता है, जिसके लिए तापमान सीमा 30-40 डिग्री सेल्सियस के इष्टतम तापमान पर 10-47 डिग्री सेल्सियस के भीतर होती है। इस समूह में कई रोगजनक बैक्टीरिया शामिल हैं, रोग के कारणगर्म खून वाले जानवर और इंसान।

थर्मोफिल्स(ग्रीक थर्मस से - गर्मी, गर्मी) 10 से 55-60 डिग्री सेल्सियस के तापमान में बढ़ने वाले बैक्टीरिया के एक विविध समूह का गठन करते हैं। वैकल्पिक थर्मोफिल्स 55-60 डिग्री सेल्सियस और 10-20 डिग्री के तापमान पर समान रूप से सफलतापूर्वक विकसित होते हैं। C, और थर्मोफिल्स को बाध्य करते हैं, 40 ° C से नीचे के तापमान पर बढ़ने में असमर्थ हैं। चरम थर्मोफिल्स 70 ° C से ऊपर के तापमान पर रहते हैं। वे गर्म झरनों से अलग होते हैं और जेनेरा थर्मोमाइक्रोबियम, थर्मस, थर्मोथ्रिक्स, आदि बैक्टीरिया के बीजाणुओं को सौंपे जाते हैं जो कर सकते हैं दो से तीन घंटे के लिए क्वथनांक का सामना करें।

दीप्तिमान ऊर्जा. विभिन्न प्रकार के विकिरण जीवाणुओं को विभिन्न तरीकों से प्रभावित करते हैं। इन्फ्रारेड विकिरण (760 एनएम से 400 माइक्रोन तक तरंगदैर्ध्य) जीवित कोशिकाओं में कोई महत्वपूर्ण फोटोकैमिकल परिवर्तन करने में सक्षम नहीं है। एक्स-रे (तरंग दैर्ध्य 10 एनएम से कम) जीवित कोशिकाओं के मैक्रोमोलेक्यूल्स को आयनित करते हैं। परिणामी फोटोकैमिकल परिवर्तन उत्परिवर्तन या कोशिका मृत्यु के विकास का कारण बनते हैं। अलग प्रकारबैक्टीरिया उल्लेखनीय रूप से एक्स-रे के प्रतिरोधी हैं। ये थियोनिक बैक्टीरिया हैं जो यूरेनियम अयस्क जमा में रहते हैं, साथ ही माइक्रोकॉकस रेडियोड्यूरंस बैक्टीरिया, परमाणु रिएक्टरों के पानी से 2-3 मिलियन रेड की आयनकारी विकिरण खुराक पर पृथक होते हैं।

दृश्यमान प्रकाश (380 से 760 एनएम तक तरंग दैर्ध्य) का केवल प्रकाश संश्लेषक बैक्टीरिया के विकास पर लाभकारी प्रभाव पड़ता है।

253.7 एनएम के तरंग दैर्ध्य वाली पराबैंगनी किरणों का एक मजबूत प्रभाव होता है। बैक्टीरिया पर पराबैंगनी किरणों की जीवाणुनाशक क्रिया भोजन, पोषक मीडिया, बर्तनों के कीटाणुशोधन के साथ-साथ वार्डों, ऑपरेटिंग कमरे और प्रसूति अस्पतालों के कीटाणुशोधन के लिए उनके उपयोग पर आधारित है।

अल्ट्रासाउंड।अल्ट्रासाउंड - ध्वनि तरंगों की उच्च आवृत्ति कंपन (20,000 हर्ट्ज से अधिक)। प्रोकैरियोट्स पर अल्ट्रासाउंड का शक्तिशाली जीवाणुनाशक प्रभाव होता है। इस क्रिया की ताकत दोलनों की आवृत्ति, जोखिम की अवधि, साथ ही साथ शारीरिक अवस्था और सूक्ष्मजीव की व्यक्तिगत विशेषताओं पर निर्भर करती है। माइक्रोबियल कल्चर के लंबे समय तक सोनिकेशन के साथ, 100% घातक प्रभाव देखा जाता है।

अल्ट्रासाउंड की क्रिया में माइक्रोबियल सेल के घटकों में अपरिवर्तनीय भौतिक और रासायनिक परिवर्तन होते हैं और यांत्रिक क्षतिसभी सेलुलर संरचनाएं। वर्तमान में, अल्ट्रासाउंड का उपयोग भोजन, प्रयोगशाला उपकरणों और टीकों को जीवाणुरहित करने के लिए किया जाता है।

पर्यावरण की प्रतिक्रिया।पर्यावरण की प्रतिक्रिया बैक्टीरिया के विकास को निर्धारित करने वाले महत्वपूर्ण कारकों में से एक है; यह पोषक तत्व सब्सट्रेट के पदार्थों की घुलनशीलता और सेल में उनके प्रवेश को प्रभावित करता है। पर्यावरण की प्रतिक्रिया में बदलाव अक्सर जहरीले यौगिकों की एकाग्रता में वृद्धि के साथ होता है।

पर्यावरण की अम्लता के संबंध में प्रोकैरियोट्स को कई समूहों में विभाजित किया जा सकता है। उनमें से अधिकांश का संबंध है न्यूट्रोफिल,जिसके लिए तटस्थ वातावरण इष्टतम है। इस समूह में, कई जीवाणु अम्ल या क्षार प्रतिरोध प्रदर्शित करने में सक्षम हैं।

प्रोकैरियोट्स में हैं एसिडोफिलस, 2-3 के पीएच मान के साथ एक अम्लीय वातावरण में विकसित हो रहा है। मध्यम एसिडोफिल्स में बैक्टीरिया शामिल होते हैं जो अम्लीय दलदलों और झीलों के पानी में रहते हैं, साथ ही साथ अम्लीय मिट्टी में भी
पीएच 3–4। एक्सट्रीम एसिडोफिल जेनेरा थियोबैसिलस और सल्फोमोनास के बैक्टीरिया हैं, साथ ही थर्मोप्लाज्मा एसिडोफिला भी हैं।

क्षारीयक्षारीय वातावरण में बैक्टीरिया पनपते हैं। अल्कालोफिलिक बैक्टीरिया में जीनस बैसिलस और विब्रियो कॉलेरी के प्रतिनिधि शामिल हैं, जिनमें से प्रजनन 9 से ऊपर पीएच मान में बढ़ता है।

मैरिनेड का उपयोग अधिकांश सूक्ष्मजीवों पर माध्यम की बढ़ी हुई अम्लता के नकारात्मक प्रभाव पर आधारित है।

ऑक्सीजन।अधिकांश प्रोकैरियोट्स को जीने के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है और उन्हें बुलाया जाता है बाध्यकारी (सख्त) एरोबेस।

बाध्यकारी एरोबेस लगभग 40-50% की ऑक्सीजन एकाग्रता का सामना करने में सक्षम हैं। बैक्टीरिया जिसके लिए कम मात्रा में आणविक ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है - 2% से अधिक नहीं, कहा जाता है microaerophiles.

प्रोकैरियोट्स का दूसरा समूह महत्वपूर्ण गतिविधि के लिए सूक्ष्मजीव हैं जिनमें आणविक ऑक्सीजन की आवश्यकता नहीं होती है। ऐसे सूक्ष्मजीव कहलाते हैं बाध्यकारी anaerobes।इनमें ब्यूटिरिक, मीथेन बनाने वाले, सल्फेट को कम करने वाले और कुछ अन्य बैक्टीरिया शामिल हैं। अवायवीय अवायवीय की कोशिकाओं में, सब्सट्रेट पदार्थों का ऑक्सीकरण बिना भागीदारी के होता है ऑक्सीजन।इनमें जेने मेथेनोबैक्टीरियम, मेथानोसारसीना, फुसोबैक्टीरियम आदि के प्रतिनिधि शामिल हैं।

ब्यूटिरिक एसिड बैक्टीरिया की कई प्रजातियां आणविक ऑक्सीजन के लिए प्रतिरोधी हैं और कहलाती हैं वायुसहिष्णु।एयरोटोलरेंट का एक उदाहरण क्लॉस्ट्रिडियम जीनस के बैक्टीरिया हैं। ब्यूटिरिक एसिड बैक्टीरिया के एंडोस्पोर्स विशेष एयरोटोलरेंस दिखाते हैं। प्रोकैरियोट्स जो एरोबिक और एनारोबिक दोनों स्थितियों के तहत विकसित हो सकते हैं और अपनी ऊर्जा चयापचय को ऊर्जा उत्पादन के एक तरीके से दूसरे में बदल सकते हैं, कहलाते हैं ऐच्छिक एरोबेसया एछिक अवायुजीव।ऐच्छिक अवायवीय जीवों के उदाहरण हैं विनाइट्रीकरण और डिसल्फराइजिंग बैक्टीरिया, साथ ही एंटरोबैक्टीरिया का एक बड़ा समूह।

एंटीसेप्टिक्स।रासायनिक यौगिक जिनका सूक्ष्मजीवों पर हानिकारक प्रभाव पड़ता है, कहलाते हैं एंटीसेप्टिक्स।

बैक्टीरिया पर एंटीसेप्टिक का प्रभाव हो सकता है बैक्टीरियोस्टेटिकया जीवाणुनाशक।बैक्टीरियोस्टेटिक क्रिया केवल माइक्रोबियल कोशिकाओं के विकास और प्रजनन को रोकती है; जीवाणुनाशक - जीवाणुओं की मृत्यु का कारण बनता है, जो अक्सर कोशिका लसीका के साथ होता है। परिणामी प्रभाव रासायनिक यौगिकों की प्रकृति, उनकी एकाग्रता, सूक्ष्मजीवों पर एंटीसेप्टिक की कार्रवाई की अवधि के साथ-साथ पर्यावरणीय कारकों - तापमान, पीएच, आदि पर निर्भर करता है।

एंटीसेप्टिक्स का प्रतिनिधित्व विभिन्न कार्बनिक और अकार्बनिक यौगिकों द्वारा किया जाता है। से नहीं कार्बनिक यौगिकमजबूत एंटीसेप्टिक्स भारी धातुओं के लवण हैं - पारा (मर्क्यूरिक क्लोराइड), सीसा, चांदी, जस्ता, आदि। पारा, चांदी, आर्सेनिक के लवण माइक्रोबियल सेल एंजाइमों पर एक मजबूत निरोधात्मक प्रभाव दिखाते हैं। 1:1000 की कम सांद्रता पर भी भारी धातु के लवण कुछ ही मिनटों में अधिकांश जीवाणुओं की मृत्यु का कारण बनते हैं।

कार्बनिक यौगिकों में से, एथिल और आइसोप्रोपिल अल्कोहल (70% समाधान), फिनोल, क्रेसोल और उनके डेरिवेटिव और फॉर्मलाडेहाइड में एंटीसेप्टिक प्रभाव होता है। फिनोल (कार्बोलिक एसिड) विशेष रूप से व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। कार्बोलिक एसिड के 1-5% घोल की क्रिया से अधिकांश रोगाणु मर जाते हैं। फॉर्मल्डेहाइड एक मजबूत एंटीसेप्टिक है।

तालियाँ। तापमान सीमा जिस पर साइकोफिलिक बैक्टीरिया का विकास संभव है -10 से 40 डिग्री सेल्सियस तक, और तापमान इष्टतम - 15 से 40 डिग्री सेल्सियस तक, मेसोफिलिक बैक्टीरिया के इष्टतम तापमान के करीब।

मेसोफिल्स में रोगजनक और अवसरवादी बैक्टीरिया का मुख्य समूह शामिल है। वे 10-47 डिग्री सेल्सियस के तापमान रेंज में बढ़ते हैं; उनमें से अधिकांश के लिए इष्टतम वृद्धि 37 डिग्री सेल्सियस है।

उच्च तापमान (40 से 90 डिग्री सेल्सियस तक) पर, थर्मोफिलिक बैक्टीरिया विकसित होते हैं। गर्म सल्फाइड पानी में समुद्र के तल पर बैक्टीरिया रहते हैं जो 250-300 डिग्री सेल्सियस के तापमान और 262 एटीएम के दबाव में विकसित होते हैं। थर्मोफिल्स गर्म झरनों में रहते हैं, खाद, अनाज, घास के आत्म-ताप की प्रक्रियाओं में भाग लेते हैं। मिट्टी में बड़ी संख्या में थर्मोफिल्स की उपस्थिति खाद और खाद के साथ इसके संदूषण का संकेत देती है। चूंकि खाद थर्मोफिल्स में सबसे समृद्ध है, इसलिए उन्हें मिट्टी के संदूषण का संकेतक माना जाता है।

नसबंदी के दौरान तापमान कारक को ध्यान में रखा जाता है। बैक्टीरिया के वानस्पतिक रूप 20-30 मिनट के भीतर 60 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर मर जाते हैं; बीजाणु - भाप के दबाव में 120 डिग्री सेल्सियस पर एक आटोक्लेव में।

सूक्ष्मजीव कम तापमान का अच्छी तरह से सामना करते हैं। इसलिए, उन्हें लंबे समय तक जमे हुए संग्रहीत किया जा सकता है, जिसमें तरल गैस तापमान (-173 डिग्री सेल्सियस) भी शामिल है।

सुखाना। निर्जलीकरण अधिकांश सूक्ष्मजीवों के कार्यों में व्यवधान का कारण बनता है। रोगजनक सूक्ष्मजीव (गोनोरिया, मेनिन्जाइटिस, हैजा, टाइफाइड बुखार, पेचिश, आदि के कारक एजेंट) सूखने के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील होते हैं। थूक बलगम द्वारा संरक्षित सूक्ष्मजीव अधिक प्रतिरोधी होते हैं। इस प्रकार, थूक में तपेदिक के जीवाणु 90 दिनों तक सूखने का सामना कर सकते हैं। कुछ कैप्सुलो- और बलगम बनाने वाले बैक्टीरिया सुखाने के लिए प्रतिरोधी होते हैं। लेकिन जीवाणु बीजाणु विशेष रूप से प्रतिरोधी होते हैं।

एक जमे हुए राज्य से वैक्यूम के तहत सुखाने - लियोफिलाइजेशन - का उपयोग व्यवहार्यता, सूक्ष्मजीवों के संरक्षण को लम्बा करने के लिए किया जाता है। सूक्ष्मजीवों के फ्रीज-सूखे संस्कृतियों और इम्यूनोबायोलॉजिकल तैयारीलंबे समय तक (कई वर्षों के लिए) उनके मूल गुणों को बदले बिना संग्रहीत किया जाता है।

विकिरण क्रिया। गैर-आयनीकरण विकिरण - सूर्य के प्रकाश की पराबैंगनी और अवरक्त किरणें, साथ ही आयनीकरण विकिरण - रेडियोधर्मी पदार्थों के गामा विकिरण और उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉनों का थोड़े समय के बाद सूक्ष्मजीवों पर हानिकारक प्रभाव पड़ता है। यूवी किरणों का उपयोग अस्पतालों, प्रसूति अस्पतालों, सूक्ष्मजीवविज्ञानी प्रयोगशालाओं में हवा और विभिन्न वस्तुओं को कीटाणुरहित करने के लिए किया जाता है। इस प्रयोजन के लिए, 200-450 एनएम के तरंग दैर्ध्य के साथ यूवी विकिरण के जीवाणुनाशक लैंप का उपयोग किया जाता है।

आयोनाइजिंग रेडिएशन का उपयोग डिस्पोजेबल प्लास्टिक माइक्रोबायोलॉजिकल ग्लासवेयर, पोषक तत्व मीडिया, ड्रेसिंग, को स्टरलाइज़ करने के लिए किया जाता है। दवाईआदि। हालांकि, ऐसे बैक्टीरिया हैं जो आयनीकरण विकिरण के प्रतिरोधी हैं, उदाहरण के लिए, माइक्रोकोकस रेडियोड्यूरन्स को परमाणु रिएक्टर से अलग किया गया था।

रसायनों की क्रिया। सूक्ष्मजीवों पर रसायनों के अलग-अलग प्रभाव हो सकते हैं: खाद्य स्रोतों के रूप में काम करते हैं; कोई प्रभाव न डालें; विकास को उत्तेजित या बाधित करना। पर्यावरण में सूक्ष्मजीवों को नष्ट करने वाले रसायन विसंक्रामक कहलाते हैं। पर्यावरण में सूक्ष्मजीवों को नष्ट करने की प्रक्रिया को कीटाणुशोधन कहा जाता है। रोगाणुरोधी रसायन जीवाणुनाशक, विषाणुनाशक, कवकनाशी आदि हो सकते हैं।

कीटाणुशोधन के लिए उपयोग किए जाने वाले रसायन विभिन्न समूहों से संबंधित हैं, जिनमें से सबसे व्यापक रूप से क्लोरीन-, आयोडीन- और ब्रोमीन युक्त यौगिकों और ऑक्सीकरण एजेंटों से संबंधित पदार्थ हैं। क्लोरीन युक्त तैयारी में क्लोरीन का जीवाणुनाशक प्रभाव होता है। इन दवाओं में ब्लीच, क्लोरैमाइन, पेंटोसिड, नियोपैंटोसिड, सोडियम हाइपोक्लोराइट, कैल्शियम हाइपोक्लोराइट, डीज़ैम, क्लोर्डेसिन, सल्फ़ोक्लोरंथिन आदि शामिल हैं। आयोडीन और ब्रोमीन-आधारित एंटीमाइक्रोबायल्स को आशाजनक एंटीमाइक्रोबायल्स आयोडोपाइरिन और डाइब्रोमेन्टिन माना जाता है। गहन ऑक्सीकरण एजेंट हाइड्रोजन पेरोक्साइड, पोटेशियम परमैंगनेट आदि हैं। उनके पास एक स्पष्ट जीवाणुनाशक प्रभाव है।

फेनॉल्स और उनके डेरिवेटिव में फिनोल, लाइसोल, लाइसो-आईडी, क्रेओसोट, क्रेओलिन, क्लोरो-पी-नेफथोल और हेक्साक्लोरोफेन शामिल हैं।

जीवाणुनाशक साबुन भी उत्पादित होते हैं: फिनोल, टैर, हरी चिकित्सा, "स्वच्छता"। साबुन "स्वच्छता" में 3-5% हेक्साक्लोरोफेन होता है, इसमें सबसे अच्छा जीवाणुनाशक गुण होते हैं और संक्रामक रोगों के अस्पतालों, प्रसूति अस्पतालों, बच्चों के संस्थानों, खानपान प्रतिष्ठानों और सूक्ष्मजीवविज्ञानी प्रयोगशालाओं के कर्मचारियों के हाथ धोने की सिफारिश की जाती है।

एसिड और उनके लवण (ऑक्सोलिनिक, सैलिसिलिक, बोरिक) का भी रोगाणुरोधी प्रभाव होता है; क्षार (अमोनिया और उसके लवण, बोरेक्स); अल्कोहल (70-80° इथेनॉल, आदि); एल्डिहाइड (फॉर्मलडिहाइड, पी-प्रोपियोलैक्टोन)।

कीटाणुनाशकों का एक होनहार समूह चतुर्धातुक यौगिकों और एम्फ़ोलिट्स से संबंधित सर्फेक्टेंट हैं, जिनमें जीवाणुनाशक, डिटर्जेंट गुण और कम विषाक्तता (निर्तन, एम्फ़ोलेन, आदि) हैं।

सटीक उपकरणों (उदाहरण के लिए, अंतरिक्ष यान पर), साथ ही उपकरण और उपकरणों के कीटाणुशोधन के लिए, एथिलीन ऑक्साइड और मिथाइल ब्रोमाइड के गैस मिश्रण का उपयोग किया जाता है। कीटाणुशोधन हर्मेटिक परिस्थितियों में किया जाता है।

जैविक कारकों का प्रभाव। सूक्ष्मजीव एक दूसरे के साथ विभिन्न संबंधों में हैं। दो अलग-अलग जीवों के संयुक्त अस्तित्व को सहजीवन कहा जाता है (यूनानी सिम्बायोसिस से - एक साथ रहना)। उपयोगी संबंधों के कई रूप हैं: मेटाबायोसिस, पारस्परिकता, सहभोजवाद, उपग्रहवाद।

मेटाबायोसिस - सूक्ष्मजीवों के बीच संबंध, जिसमें एक सूक्ष्मजीव अपने जीवन के लिए दूसरे जीव के अपशिष्ट उत्पादों का उपयोग करता है। मेटाबियोसिस मिट्टी के नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया की विशेषता है जो चयापचय के लिए अमोनिया का उपयोग करते हैं, मिट्टी के जीवाणुओं को अमोनीफाइंग करने का एक अपशिष्ट उत्पाद है।

पारस्परिकता विभिन्न जीवों के बीच परस्पर लाभकारी संबंध है। आपसी सहजीवन का एक उदाहरण लाइकेन है - एक कवक और नीले-हरे शैवाल का सहजीवन। शैवाल कोशिकाओं से कार्बनिक पदार्थ प्राप्त करके, कवक, बदले में उन्हें खनिज लवण प्रदान करता है और उन्हें सूखने से बचाता है।

Commensalism (लैटिन commensalis से - साथी) - व्यक्तियों का सहवास अलग - अलग प्रकारजिसमें एक प्रजाति दूसरे को नुकसान पहुँचाए बिना सहजीवन से लाभान्वित होती है। Commensals बैक्टीरिया हैं, सामान्य मानव माइक्रोफ्लोरा के प्रतिनिधि हैं।

उपग्रहवाद एक प्रकार के सूक्ष्मजीव के विकास में दूसरे सूक्ष्मजीव के प्रभाव में वृद्धि है। उदाहरण के लिए, खमीर या सार्सिन की कॉलोनियां, मेटाबोलाइट्स को पोषक माध्यम में छोड़ती हैं, उनके आसपास सूक्ष्मजीवों की कॉलोनियों के विकास को उत्तेजित करती हैं। कई प्रकार के सूक्ष्मजीवों के संयुक्त विकास के साथ, उनके शारीरिक कार्यों और गुणों को सक्रिय किया जा सकता है, जिससे सब्सट्रेट पर तेजी से प्रभाव पड़ता है।

विरोधी संबंध, या विरोधी सहजीवन, एक प्रकार के सूक्ष्मजीव के दूसरे पर प्रतिकूल प्रभाव के रूप में व्यक्त किए जाते हैं, जिससे बाद की क्षति और यहां तक ​​​​कि मृत्यु भी हो जाती है। सूक्ष्मजीव-विरोधी मिट्टी, पानी और मानव और पशु जीवों में आम हैं। मानव बड़ी आंत के सामान्य माइक्रोफ्लोरा के प्रतिनिधियों की विरोधी गतिविधि - बिफीडोबैक्टीरिया, लैक्टोबैसिली, एस्चेरिचिया कोलाई, आदि, जो पुट्रेक्टिव माइक्रोफ्लोरा के विरोधी हैं, सर्वविदित हैं।

विरोधी संबंधों का तंत्र विविध है। प्रतिपक्षी का एक सामान्य रूप एंटीबायोटिक दवाओं का निर्माण है - सूक्ष्मजीवों के विशिष्ट चयापचय उत्पाद जो अन्य प्रजातियों के सूक्ष्मजीवों के विकास को रोकते हैं। प्रतिपक्षी की अन्य अभिव्यक्तियाँ हैं, उदाहरण के लिए, एक उच्च प्रजनन दर, बैक्टीरियोसिन का उत्पादन, विशेष रूप से कोलिसिन में, कार्बनिक अम्लों का उत्पादन और अन्य उत्पाद जो माध्यम के पीएच को बदलते हैं।

4.7। पौधों के औषधीय कच्चे माल का माइक्रोफ्लोरा, फाइटोपैथोजेनिक सूक्ष्मजीव, दवाओं का सूक्ष्मजीवविज्ञानी नियंत्रण

हर्बल औषधीय कच्चे माल को इसके उत्पादन की प्रक्रिया में सूक्ष्मजीवों से दूषित किया जा सकता है: संक्रमण पानी, गैर-बाँझ फार्मेसी कांच के बने पदार्थ, औद्योगिक परिसर में हवा और कर्मियों के हाथों से होता है। पौधों के सामान्य माइक्रोफ्लोरा और फाइटोपैथोजेनिक सूक्ष्मजीवों - पौधों की बीमारियों के रोगजनकों के कारण भी गर्भाधान होता है। फाइटोपैथोजेनिक सूक्ष्मजीव बड़ी संख्या में पौधों को फैलाने और संक्रमित करने में सक्षम हैं।

आमतौर पर पौधों की सतह पर विकसित होने वाले सूक्ष्मजीव एपिफाइट्स (ग्रीक एपि - ऊपर, फाइटोन - प्लांट) होते हैं। वे कोई नुकसान नहीं करते हैं, कुछ फाइटोपैथोजेनिक सूक्ष्मजीवों के विरोधी हैं, सामान्य पौधों के स्राव और पौधों की सतहों के जैविक प्रदूषण की कीमत पर बढ़ते हैं। एपिफाइटिक माइक्रोफ्लोरा पौधे के ऊतकों में फाइटोपैथोजेनिक सूक्ष्मजीवों के प्रवेश को रोकता है, जिससे पौधे की प्रतिरोधक क्षमता बढ़ती है। सबसे बड़ी संख्याएपिफाइटिक माइक्रोफ्लोरा ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया इरविनिया हर्बिकोला हैं, जो मांस-पेप्टोन अगर पर सुनहरी-पीली कॉलोनियां बनाते हैं। ये जीवाणु सब्जियों के नरम सड़ांध के प्रेरक एजेंट के विरोधी हैं। अन्य बैक्टीरिया भी आदर्श में पाए जाते हैं - स्यूडोमोनास फ्लोरेसेंस, कम बार बेसिलस मेसेन्टेरिकस और थोड़ी मात्रा में कवक। सूक्ष्मजीव न केवल पत्तियों, तनों पर बल्कि पौधों के बीजों पर भी पाए जाते हैं। पौधों और उनके बीजों की सतह का उल्लंघन उन पर बड़ी मात्रा में धूल और सूक्ष्मजीवों के संचय में योगदान देता है। पौधे के माइक्रोफ्लोरा की संरचना प्रजातियों, पौधे की आयु, मिट्टी के प्रकार और परिवेश के तापमान पर निर्भर करती है। आर्द्रता में वृद्धि के साथ, एपिफाइटिक सूक्ष्मजीवों की संख्या बढ़ जाती है, आर्द्रता में कमी के साथ यह घट जाती है।

मिट्टी में पौधों की जड़ों के पास काफी मात्रा में होता है

सूक्ष्मजीव, विकिरण जोखिम के प्रति उनकी संवेदनशीलता के अनुसार, आमतौर पर निम्नलिखित क्रम में व्यवस्थित होते हैं: - बैक्टीरिया सबसे अधिक संवेदनशील होते हैं, फिर मोल्ड, यीस्ट, बैक्टीरिया के बीजाणु, वायरस। हालांकि, यह विभाजन पूर्ण नहीं है, क्योंकि जीवाणुओं में ऐसी प्रजातियाँ हैं जो वायरस की तुलना में अधिक विकिरण प्रतिरोधी हैं।

सूक्ष्मजीवों की रेडियोसक्रियता विभिन्न कारकों द्वारा संशोधित होती है, दोनों आंतरिक: कोशिका की आनुवंशिक प्रकृति, कोशिका का जीवन चरण और अन्य, और बाहरी: तापमान, ऑक्सीजन और अन्य गैसों की एकाग्रता, पर्यावरण की संरचना और गुण जिसमें विकिरण किया जाता है, साथ ही साथ विकिरण जोखिम का प्रकार और इसकी शक्ति और अन्य कारक। परिमाण के 1-2 आदेशों द्वारा सूक्ष्मजीवों की रेडियोसक्रियता पौधों और जानवरों की तुलना में काफी कम है; कुछ मामलों में, कुछ प्रजातियों के लिए जीवाणुनाशक प्रभाव केवल महत्वपूर्ण खुराक पर प्राप्त किया जा सकता है: 1-2 Mrad।

पहले से ही सूक्ष्मजीवों की विकिरण संवेदनशीलता के अध्ययन के पहले चरणों में, यह दिखाया गया था कि 5000 आर की खुराक पर एस्चेरिचिया कोलाई का अस्तित्व काफी कम हो जाता है, और 20 केआर की खुराक पर 95% बैक्टीरिया मर जाते हैं। प्रत्येक प्रजाति के सूक्ष्मजीवों की संस्कृति में कोशिकाओं का मिश्रण होता है जो विकिरण के प्रति उनकी संवेदनशीलता में भिन्न होते हैं। उदाहरण के लिए, एस्चेरिचिया कोलाई की संस्कृति के लिए, 66% LD50 1.2 krad की खुराक के अनुरूप है, और 34% बैक्टीरिया के लिए - 3.5 krad। जीवाणुओं को विकिरणित करके आंतों का समूहगामा किरणें, उनकी निष्क्रियता 24 से 168 krad की सीमा में होती है, और लगभग 300 krad की खुराक पर सभी कोशिकाओं की मृत्यु हो जाती है।

विभिन्न प्रकार के सूक्ष्मजीवों में समान जैविक प्रभाव प्राप्त करने के लिए विकिरण की विभिन्न खुराक की आवश्यकता होती है। ये अंतर विकिरणित बैक्टीरिया, विकिरण की स्थिति, बाहरी वातावरण के प्रभाव और अन्य कारकों की कई जैविक विशेषताओं पर निर्भर करते हैं। विकिरण जोखिम के लिए न्यूक्लिक एसिड चयापचय और विभिन्न जीवों के डीएनए की असमान संवेदनशीलता से विशेष महत्व जुड़ा हुआ है।

बैक्टीरिया की विकिरण के प्रति संवेदनशीलता एक ही प्रजाति और यहां तक ​​कि जीवाणु कोशिकाओं की आबादी के भीतर बहुत भिन्न होती है। सेल की आबादी में बैक्टीरिया होते हैं जो एक भिन्नता श्रृंखला में विकिरण के प्रतिरोध के साथ-साथ अन्य जैविक लक्षणों में भी होते हैं। इसलिए, विशेष रूप से रेडियोप्रतिरोधी कोशिकाएं हमेशा आबादी में मौजूद होती हैं, उन्हें मारने के लिए, उन लोगों की तुलना में अधिक शक्तिशाली खुराक के साथ विकिरण करना आवश्यक होता है, जिन पर अधिक रेडियोसंवेदी कोशिकाएं मर जाती हैं। ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया की तुलना में ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया विकिरण के प्रति कम संवेदनशील होते हैं।

जीवाणु बीजाणुओं में बहुत कम रेडियोसक्रियता होती है, लेकिन गैर-बीजाणु बनाने वाले सूक्ष्मजीवों के बीच भी ऐसे जीव ज्ञात हैं जिनका रेडियोप्रतिरोध बीजाणुओं से अधिक हो सकता है। ज्यादातर वे कोका या सार्सिन से संबंधित होते हैं। Micrococci ज्ञात हैं, जिसमें अर्ध-घातक खुराक 400 krad (4 kGy) है। मांस, मछली और अन्य उत्पादों के विकिरण नसबंदी के दौरान, 600 से 1500 क्रैड की खुराक में विकिरण के बाद सबसे अधिक बार कोक्सी पाए गए। उच्च रेडियोप्रतिरोध का एक उदाहरण परमाणु रिएक्टरों के पानी से पृथक बैक्टीरिया भी हो सकता है।

पर्यावरणीय परिस्थितियों में परिवर्तन सूक्ष्मजीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि को प्रभावित करता है। भौतिक, रासायनिक, जैविक पर्यावरणीय कारक रोगाणुओं के विकास को तेज या बाधित कर सकते हैं, उनके गुणों को बदल सकते हैं या मृत्यु का कारण भी बन सकते हैं।

जिन पर्यावरणीय कारकों पर सबसे अधिक ध्यान देने योग्य प्रभाव पड़ता है, वे हैं आर्द्रता, तापमान, अम्लता और रासायनिक संरचनापर्यावरण, प्रकाश की क्रिया और अन्य भौतिक कारक।

नमी

सूक्ष्मजीव एक निश्चित नमी वाले वातावरण में ही रह सकते हैं और विकसित हो सकते हैं। सूक्ष्मजीवों की सभी चयापचय प्रक्रियाओं के लिए, माइक्रोबियल सेल में सामान्य आसमाटिक दबाव के लिए, इसकी व्यवहार्यता बनाए रखने के लिए पानी आवश्यक है। विभिन्न सूक्ष्मजीवों की पानी की अलग-अलग आवश्यकताएं होती हैं। बैक्टीरिया मुख्य रूप से हाइग्रोफिलस होते हैं, जब वातावरण की आर्द्रता 20% से कम होती है, तो उनका विकास रुक जाता है। सांचों के लिए, पर्यावरणीय आर्द्रता की निचली सीमा 15% है, और महत्वपूर्ण वायु आर्द्रता के साथ यह और भी कम है। उत्पाद की सतह पर हवा से जल वाष्प का जमाव सूक्ष्मजीवों के विकास को बढ़ावा देता है।

माध्यम में पानी की मात्रा में कमी के साथ, सूक्ष्मजीवों का विकास धीमा हो जाता है और पूरी तरह से रुक सकता है। इसलिए, उच्च नमी वाले खाद्य पदार्थों की तुलना में सूखे खाद्य पदार्थों को अधिक समय तक संग्रहीत किया जा सकता है। भोजन को सुखाने से आप भोजन को बिना प्रशीतन के कमरे के तापमान पर रख सकते हैं।

कुछ रोगाणु सुखाने के लिए बहुत प्रतिरोधी होते हैं, और कुछ बैक्टीरिया और यीस्ट सूखने पर एक महीने या उससे अधिक समय तक जीवित रह सकते हैं। बैक्टीरिया और मोल्ड कवक के बीजाणु दसियों और कभी-कभी सैकड़ों वर्षों तक नमी की अनुपस्थिति में व्यवहार्य रहते हैं।

तापमान

सूक्ष्मजीवों के विकास के लिए तापमान सबसे महत्वपूर्ण कारक है। प्रत्येक सूक्ष्मजीव के लिए विकास के लिए एक न्यूनतम, इष्टतम और अधिकतम तापमान शासन होता है। इस संपत्ति के अनुसार, रोगाणुओं को तीन समूहों में बांटा गया है:

• मनोरोगी -सूक्ष्मजीव जो -10-0 डिग्री सेल्सियस के न्यूनतम तापमान पर अच्छी तरह से बढ़ते हैं, 10-15 डिग्री सेल्सियस पर इष्टतम;
• मेसोफाइल -सूक्ष्मजीव जिनके लिए इष्टतम वृद्धि 25-35 डिग्री सेल्सियस पर देखी जाती है, न्यूनतम - 5-10 डिग्री सेल्सियस पर, अधिकतम - 50-60 डिग्री सेल्सियस पर;
• थर्मोफिल्स -सूक्ष्मजीव जो 50-65 डिग्री सेल्सियस पर इष्टतम वृद्धि के साथ अपेक्षाकृत उच्च तापमान पर अच्छी तरह से विकसित होते हैं, अधिकतम 70 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर।

अधिकांश सूक्ष्मजीव मेसोफाइल से संबंधित होते हैं, जिसके विकास के लिए 25-35 डिग्री सेल्सियस का तापमान इष्टतम होता है। इसलिए, इस तापमान पर खाद्य उत्पादों के भंडारण से उनमें सूक्ष्मजीवों का तेजी से गुणन होता है और उत्पाद खराब हो जाते हैं। खाद्य पदार्थों में महत्वपूर्ण संचय वाले कुछ सूक्ष्म जीव मानव खाद्य विषाक्तता का कारण बन सकते हैं। रोगजनक सूक्ष्मजीव, अर्थात्। उपेक्षापूर्ण संक्रामक रोगमनुष्य भी मेसोफिलिक हैं।

कम तापमान सूक्ष्मजीवों के विकास को धीमा कर देता है, लेकिन उन्हें नष्ट नहीं करता। ठंडा में खाद्य उत्पादसूक्ष्मजीवों का विकास धीमा है, लेकिन जारी है। 0 डिग्री सेल्सियस से नीचे के तापमान पर, अधिकांश रोगाणु गुणा करना बंद कर देते हैं, अर्थात। जब भोजन जम जाता है, तो रोगाणुओं का विकास रुक जाता है, उनमें से कुछ धीरे-धीरे मर जाते हैं। यह स्थापित किया गया है कि 0 डिग्री सेल्सियस से नीचे के तापमान पर, अधिकांश सूक्ष्मजीव एनाबियोसिस जैसी स्थिति में आ जाते हैं, अपनी व्यवहार्यता बनाए रखते हैं और तापमान बढ़ने पर अपना विकास जारी रखते हैं। खाद्य उत्पादों के भंडारण और आगे पाक प्रसंस्करण के दौरान सूक्ष्मजीवों की इस संपत्ति को ध्यान में रखा जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, साल्मोनेला को जमे हुए मांस में लंबे समय तक संग्रहीत किया जा सकता है, और मांस को डीफ़्रॉस्ट करने के बाद, अनुकूल परिस्थितियों में, वे जल्दी से मनुष्यों के लिए खतरनाक मात्रा में जमा हो जाते हैं।

उच्च तापमान के संपर्क में आने पर, सूक्ष्मजीवों की अधिकतम सहनशक्ति से अधिक होने पर उनकी मृत्यु हो जाती है। जिन जीवाणुओं में बीजाणु बनाने की क्षमता नहीं होती है, वे नम वातावरण में 15-30 मिनट के बाद 60-70 ° C तक, 80-100 ° C तक - कुछ सेकंड या मिनटों के बाद मर जाते हैं। बैक्टीरियल बीजाणु गर्मी के प्रति अधिक प्रतिरोधी होते हैं। वे 1-6 घंटे के लिए 100 डिग्री सेल्सियस का सामना करने में सक्षम हैं, 120-130 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर बैक्टीरिया के बीजाणु 20-30 मिनट में आर्द्र वातावरण में मर जाते हैं। मोल्ड बीजाणु कम गर्मी प्रतिरोधी होते हैं।

सार्वजनिक खानपान में खाद्य उत्पादों के थर्मल पाक उपचार, खाद्य उद्योग में उत्पादों के पाश्चुरीकरण और नसबंदी से सूक्ष्मजीवों की वनस्पति कोशिकाओं की आंशिक या पूर्ण (नसबंदी) मृत्यु हो जाती है।

पाश्चराइजेशन के दौरान, खाद्य उत्पाद को न्यूनतम तापमान प्रभाव के अधीन किया जाता है। तापमान शासन के आधार पर, निम्न और उच्च पास्चुरीकरण को प्रतिष्ठित किया जाता है।

उत्पाद की सुरक्षा की बेहतर गारंटी के लिए कम से कम 20 मिनट के लिए 65-80 डिग्री सेल्सियस से अधिक के तापमान पर कम पाश्चुरीकरण किया जाता है।

उच्च पाश्चुरीकरण 90 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर पाश्चुरीकृत उत्पाद का एक अल्पकालिक (1 मिनट से अधिक नहीं) जोखिम है, जो रोगजनक गैर-बीजाणु-असर वाले माइक्रोफ्लोरा की मृत्यु की ओर जाता है और साथ ही इसमें महत्वपूर्ण परिवर्तन नहीं होते हैं। पाश्चुरीकृत उत्पादों के प्राकृतिक गुणों में। पाश्चुरीकृत खाद्य पदार्थों को बिना प्रशीतन के भंडारित नहीं किया जा सकता है।

नसबंदी में बीजाणुओं सहित सभी प्रकार के सूक्ष्मजीवों से उत्पाद को मुक्त करना शामिल है। डिब्बाबंद भोजन की नसबंदी विशेष उपकरणों में की जाती है - 20-60 मिनट के लिए 110-125 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर आटोक्लेव (भाप के दबाव में)। नसबंदी डिब्बाबंद भोजन के दीर्घकालिक भंडारण की संभावना प्रदान करती है। दूध को कुछ सेकंड के भीतर अति-उच्च तापमान उपचार (130 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर) से निष्फल कर दिया जाता है, जिससे आप दूध के सभी लाभकारी गुणों को बचा सकते हैं।

पर्यावरण प्रतिक्रिया

सूक्ष्मजीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि सब्सट्रेट में हाइड्रोजन (H +) या हाइड्रॉक्सिल (OH -) आयनों की सांद्रता पर निर्भर करती है, जिस पर वे विकसित होते हैं। अधिकांश जीवाणुओं के लिए, एक तटस्थ (पीएच लगभग 7) या थोड़ा क्षारीय वातावरण सबसे अनुकूल होता है। मोल्ड और यीस्ट थोड़े अम्लीय वातावरण में अच्छी तरह से विकसित होते हैं। पर्यावरण की उच्च अम्लता (4.0 से नीचे पीएच) बैक्टीरिया के विकास को रोकता है, लेकिन मोल्ड अधिक अम्लीय वातावरण में बढ़ना जारी रख सकते हैं। माध्यम के अम्लीकरण के दौरान सड़ा हुआ सूक्ष्मजीवों के विकास के दमन के व्यावहारिक अनुप्रयोग हैं। अचार बनाते समय एसिटिक एसिड का उपयोग किया जाता है, जो क्षय की प्रक्रियाओं को रोकता है और आपको भोजन को बचाने की अनुमति देता है। किण्वन के दौरान बनने वाला लैक्टिक एसिड भी सड़ा हुआ बैक्टीरिया के विकास को रोकता है।

नमक और चीनी की सघनता

टेबल नमक और चीनी का उपयोग लंबे समय से खाद्य पदार्थों के माइक्रोबियल खराब होने के प्रतिरोध को बढ़ाने और खाद्य संरक्षण में सुधार के लिए किया जाता है।

कुछ सूक्ष्मजीवों को उनके विकास के लिए नमक की उच्च सांद्रता (20% या अधिक) की आवश्यकता होती है। उन्हें नमक-प्रेमी या हेलोफाइल कहा जाता है। वे नमकीन खाद्य पदार्थों को खराब कर सकते हैं।

चीनी की उच्च सांद्रता (55-65% से ऊपर) अधिकांश सूक्ष्मजीवों के प्रजनन को रोकती है; इसका उपयोग फलों और जामुनों से जैम, जैम या मुरब्बा बनाने में किया जाता है। हालांकि, इन उत्पादों को ऑस्मोफिलिक मोल्ड्स या यीस्ट द्वारा भी खराब किया जा सकता है।

रोशनी

कुछ सूक्ष्मजीवों को सामान्य विकास के लिए प्रकाश की आवश्यकता होती है, लेकिन उनमें से अधिकांश के लिए यह हानिकारक होता है। सूर्य की पराबैंगनी किरणों का जीवाणुनाशक प्रभाव होता है, अर्थात विकिरण की कुछ खुराक पर, वे सूक्ष्मजीवों की मृत्यु का कारण बनती हैं। पारा-क्वार्ट्ज लैंप की पराबैंगनी किरणों के जीवाणुनाशक गुणों का उपयोग हवा, पानी और कुछ खाद्य उत्पादों को कीटाणुरहित करने के लिए किया जाता है। थर्मल एक्सपोजर के कारण इन्फ्रारेड किरणें भी सूक्ष्म जीवों की मौत का कारण बन सकती हैं। इन किरणों के प्रभाव का उपयोग उत्पादों के ताप उपचार में किया जाता है। नकारात्मक प्रभावसूक्ष्मजीव विद्युतचुंबकीय क्षेत्र, आयनीकरण विकिरण और अन्य भौतिक पर्यावरणीय कारकों से प्रभावित हो सकते हैं।

रासायनिक कारक

कुछ रसायनों का सूक्ष्मजीवों पर हानिकारक प्रभाव हो सकता है। जीवाणुनाशक रसायन कहलाते हैं एंटीसेप्टिक्स।इनमें दवा, खाद्य उद्योग और सार्वजनिक खानपान उद्यमों में उपयोग किए जाने वाले कीटाणुनाशक (क्लोरीन, हाइपोक्लोराइट आदि) शामिल हैं।

रस, कैवियार, क्रीम, सलाद और अन्य उत्पादों के निर्माण में कुछ एंटीसेप्टिक्स का उपयोग खाद्य योजक (सोर्बिक और बेंजोइक एसिड, आदि) के रूप में किया जाता है।

जैविक कारक

कुछ के विरोधी गुणों को उन्हें अलग करने की क्षमता से समझाया गया है वातावरणरोगाणुरोधी (बैक्टीरियोस्टेटिक, जीवाणुनाशक या कवकनाशी) क्रिया वाले पदार्थ - एंटीबायोटिक्स।एंटीबायोटिक्स मुख्य रूप से कवक द्वारा निर्मित होते हैं, शायद ही कभी बैक्टीरिया द्वारा, कुछ प्रकार के बैक्टीरिया या कवक (कवकनाशी क्रिया) पर उनका अपना विशिष्ट प्रभाव होता है। पशुपालन में एंटीबायोटिक दवाओं (पेनिसिलिन, क्लोरैम्फेनिकॉल, स्ट्रेप्टोमाइसिन, आदि) के रूप में उपयोग किया जाता है फ़ीड योज्य, खाद्य उद्योग में खाद्य संरक्षण (तराई) के लिए।

Phytoncides में एंटीबायोटिक गुण होते हैं - कई पौधों और खाद्य पदार्थों (प्याज, लहसुन, मूली, सहिजन, मसाले, आदि) में पाए जाने वाले पदार्थ। फाइटोनसाइड्स हैं आवश्यक तेल, एंथोसायनिन और अन्य पदार्थ। वे रोगजनक सूक्ष्मजीवों और putrefactive बैक्टीरिया की मौत का कारण बन सकते हैं।

अंडे की सफेदी, मछली के कैवियार, आँसू, लार में लाइसोजाइम होता है, जो पशु मूल का एक एंटीबायोटिक पदार्थ है।