Некоторые химические вещества действуют опосредованно, т. е. приводят к микробостатическому эффекту, не поражая саму клетку микроорганизмов(варенье). Химические соединения по механизму:
• на повреждающие клеточную стенку или цитоплазматическую мембрану (лизоцим и фенолы, хлороформ, крезолы, нейтральные мыла, поверхностно-активные вещества или детергенты, эфиры, ионы водорода, спирты, толуолы);
• повреждающие ферменты, участвующие в обмене в-в, нарушающие синтез основных биополимеров.
Концентрация ионов водорода в окружающей среде действует на микроорганизмы двояко:
1) непосредственно на полупроницаемость цитоплазматической мембраны; 2) косвенно или опосредованно: а) через влияние на ионное состояние и доступность многих ионов и метаболитов; б) стабильность макромолекул; в) равновесие зарядов на поверхности клетки.
При низких значениях рН увеличивается суммарный положительный заряд, понижается растворимость углекислого газа, а растворимость Cu2+, Mo2+, Mg2+, Al3+, возрастает и достигает токсичных уровней. Многие органические кислоты при низких значениях рН находятся в недиссоциированной форме и легко проникают в клетку, становясь токсичными для нее. При высоких значениях рН увелич. суммарный отрицательный заряд, растворимость многих катионов, необходимых клетке (Fe2+, Ca2+, Mn2+), резко понижается, они выпадают в осадок и становятся недоступными для клеток.
увеличивается суммарный положительный заряд, при высоких – суммарный отрицательный заряд. Кроме того, в кислой среде разрушаются ДНК и АТФ, а в щелочной – РНК и фосфолипиды.
В зависимости от отношения к кислотности
1) нейтрофилы – оптимальное значение рН для роста составляет 6–8, от 4 до 9. Большинство микроорг. Типичными нейтрофилами: бактерий Escherichia coli, Bacillus megaterium, Streptococcus faecalis;
2) ацидофилы – оптимальная кислотность среды для роста ниже 4 единиц рН. Среди них различают факультативные и облигатные ацидофилы. Род Thiobacillus, Sulfolobus, Acetobacter и др.;
3) алкалофилы – оптимальные условия для развития находятся в пределах значений рН 9,0–10,5, которые встречаются в щелочных почвах, в местах скопления экскрементов животных. Среди алкалофилов различают факультативных алкалофилы, к которым относятся нитратвосстанавливающие и сульфатвосстанавливающие бактерии, многие аммонификаторы. Облигатные алкалофилы растут при высоких значениях. К таким бактериям относятся Bacillus pasteurii, некоторые цианобактерии и др.
Ионы тяжелых металлов (Hg2+, Ag+, Cu2+, Co2+, Pb2+, Ni2+, Zn2+, Cd2+) могут взаимодействовать с гидроксильными, сульфгидрильными, карбоксильными группами, а также аминогруппами, вызывая изменения свойств белков и коферментов. В результате ингибирования ферментных систем
нарушаются дыхание, синтез РНК и белков.Цианиды действуют как дыхательные яды – связывая железо, они блокируют функцию терминального дыхательного фермента цитохром-оксидазы. Оксид углерода подавляет дыхание, конкурируя со свободным кислородом за цитохромоксидазу. Окислители KMnO4, иод, H2O2 и другие вызывают резкое усиление окислительных процессов, приводящее к отмиранию клетки.
К группе химических веществ, нарушающих синтез клеточных компонентов, относятся структурные аналоги соответствующих соединений – антиметаболиты. Аналогом сукцината является малонат:
В присутствии малоновой кислоты даже в низких концентрациях подавляется превращение сукцината в фумарат. Н-р, включение производных сульфаниловой кислоты (сульфаниламидов) в фолиевую
кислоту (витамин Вс, или фолацин) вместо п-аминобензойной кислоты. Если в состав питательной среды внести сульфаниламид, то он будет включаться в фолиевую кислоту, что приведет к синтезу неполноценного витамина и в конечном счете к остановке роста клеток.
К микробостатическим агентам, которые ограничивают рост нежелательной микрофлоры относятся консерванты. Чаще других применяемыми являются поваренная соль и сахар. Используются орг. кислоты: лимонная, молочная, уксусная, пропионовая, бензойная, сорбиновая, а также их соли. Для консервирования фруктов, ягод, соков, вин используют диоксид серы (SO2), а также жидкие сульфиты.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему