العوامل التي تؤثر في حياة البكتيريا ونموها

bsam::


يعرف النمو Growth عموماً بأنه زيادة في محتويات الخلية، وبالتالي زيادة في حجمها . لا يعتبر دخول الخلية أو تراكم الدهون فيها نمواً حقيقياً حتى لو أدى إلى زيادة في حجمها .

* يستخدم مصطلح النمو في علم البكتيريا ليدل على تغيرات في المحصول الكلي للخلايا أكثر من أن يدل على تغيرات في الخلية الواحدة . ولا تحدث الزيادة في العدد (التكاثر) إلا بعد أن يحصل تضاعف لمحتوى الخلية الواحدة التي بزيادة محتواها تتهيأ للانقسام وبالتالي زيادة أو تضاعفاً في عددهـا .

* يمكن تقسيم العوامل المؤثرة في حياة ونمو البكتيريا إلى قسمين هما :

أ – التغذية . ب – العوامل الطبيعية .



أولاً : التغذية :

تنقسم البكتيريا في تغذيتها إلى قسمين : واحدة ذاتية التغذية Autotrophs وهي التي تستطيع تكوين مواد خلوية معقدة من مواد بسيطة غير عضوية . وثانية غير ذاتية التغذية Heterotrophs وهي التي لا تستطيع تكوين مركبات عضوية معقدة من مواد بسيطة غير عضوية، ولذلك تحتاج لنموها مواد معقدة عضوية جاهزة .


ثانياً : العوامل الطبيعية :

وتشمل العوامل الطبيعية المؤثرة في النمو على 3 عوامل هي :

1 – الـ PH :
* يتأثر الـ PH بتركيز أيونات الهيدروجين، وهذا يحدد تفاعل الوسط إذا كان حامضياً (من 0 – 7) أم متعادلاً (7) أم قاعدياً (من 7 – 14) .



* يؤثر الـ PH على العمليات الحيوية تأثيراً مباشر بحيث إذا زادت درجة الـ PH يرتفع معدل النمو حتى يصل إلى نقطة معينة بعدها إذا زاد الـ PH فإن معدل النمو يبدأ في التراجع حتى يتوقف تماماً . ومعظم أنواع البكتيريا تفضل درجات الـ PH بين (6.5 - 7.5) .



2 – درجة الحرارة Temperature :

* تؤثر درجة الحرارة مباشرة وبشكل فعال في معدل سرعة العمليات الحيوية، وعلى ذلك يتأثر نمو البكتيريا بدرجة الحرارة .



* تتناسب درجة الحرارة تناسباً طردياً مع النمو، فكلما ارتفعت درجة الحرارة ارتفع معدل النمو حتى تصل إلى نقطة معينة بعدها إذا زادت درجة الحرارة بدأ معدل النمو بالنقصان حتى يتوقف تماماً .



3 – التهوية Aeration :

هناك اختلاف كبير بين الأنواع المختلفة من البكتيريا من حيث علاقتها أو حاجتها للأكسجين الحر، وتقسم البكتيريا على ضؤ تلك العلاقة إلى :

أ – بكتيريا هوائية : وهذه تعيش في جو يحتوي على الأكسجين الحر .

ب - بكتيريا لاهوائية : وهذه تعيش في جو لا يحتوي على الأكسجين الحر .

ج – بكتيريا اختيارية التهوية : وتعيش هذه في جو خال من الأكسجين أو جو به قليل من الأكسجين.


رابعاً : التعقيم والتطهير
1 – العوامل الفيزيائية والكيميائية التي تؤثر على هلاك البكتيريا :

* تعريف التطهير : منع نمو أو عمل الميكروبات أو قتلها، ولكن ليس بالضرورة المحتوية على أبواغ.



* تعريف التعقيم : عملية قتل كاملة لجميع مظاهر الحياة .



* أهداف التعقيم : 1 – منع انتقال وانتشار الأمراض .

2 – منع فساد المواد الغذائية . 3 – منع التلوث .



* احتمالات آلية قتل الأحياء الدقيقة :

1 – تدمير جدار الخلية .

2 – تغيير نفاذية الخلية .

3 – تغيير في طبيعة البروتوبلازم الغروية .

4 – تدمير النشاط الإنزيمي .

5 – التدخل والتأثير على العمليات الحيوية .



2 – البسترة وأجهزة التعقيم بالحرارة والأشعة والترشيح :

* درجة الحرارة Temperature :

تتأثر النشاطات الحيوية للكائنات الدقيقة بالحرارة مما يؤثر على نموها، ويمكن للخلايا البكتيرية التي لا تحتوي على أبواغ أن تُقتل عند درجة حرارة 50 – 70 م، ولكن أعلى من هذه الدرجة بكثير يلزم لقتل الخلايا التي تحتوي على أبواغ، ومثال ذلك أن خلايا الخميرة يمكن قتلها بالحرارة الرطبة عند درجة حرارة 50 – 60 م لمدة 5 – 10 دقائق، ولكن يلزم درجة حرارة 70 – 80 م لنفس الفترة الزمنية لقتل أبواغ هذه الخلايا .

أ - البسترة :

* هي عملية تسخين الحليب أو الكريمة وبعض المشروبات الكحولية على درجة حرارة منتظمة، ويمكن تسخين هذه المواد عند درجة حرارة 61 – 62 م لمدة 30 دقيقة . إن هذه الدرجة غير كافية لقتل جميع مظاهر الحياة، خاصة البكتيريا المنتجة للأبواغ، بينما هي قاتلة لجميع أنواع البكتيريا المعتاد وجودها في الحليب .

ب – الحرارة تحت الضغط :

* يعتبر استخدام الحرارة المشبعة ببخار الماء تحت الضغط من أكثر العوامل فعالية من الناحية العملية والمستخدمة في التعقيم، حيث تكون درجة حرارة البخار المضغوط أعلى من درجة الحرارة التي نحصل عليها بالغليان وهذا يسهل عملية تجلط (تخثر) البروتين وهو المبدأ الذي يتم عن طريقه قتل الجراثيم، والجهاز المعملي الذي يعطي بخار الماء تحت ضغط منتظم يسمى أُتوكليف Autoclave، وهو من أهم الأجهزة المستخدمة في التعقيم ويعطي الجهاز درجة حرارة تبلغ 121 م وضغط بخار الماء الداخلي 15 باوند / بوصة .

ج – الحرارة الجافة :

* تعمل الحرارة الجافة على تبخير الماء من الخلية، ولذلك تحتاج العملية إلى وقت أطول من مبدأ تخثير البروتين في قتل الجراثيم . والجهاز المستخدم في إعطاء الحرارة الجافة يسمى فرن الهواء الحار ويعطي درجة حرارة تصل إلى 250 – 330 م، حيث يجفف ويعقم في نفس الوقت، كما يستخدم لنفس الغرض لهب بنزن .



* الأشعة Radiation :

* تعرف الإشعاعات بأنها إصدار وتوليد طاقة خلال الفضاء أو خلال وسط مادي ومن أهم الإشعاعات المستخدمة في التطهير والتعقيم :



أ – الأشعة فوق البنفسجية Ultra violet radiations :

* وتملك أعلى قدرة على قتل البكتيريا، ومع أن الطاقة الإشعاعية لضوء الشمس تتركب جزئياً من الأشعة فوق البنفسجية، إلا أن معظمها تصفيه طبقة الأُوزون المحيطة بكوكب الأرض . وتستخدم مصابيح هذه الأشعة في غرف عمليات المستشفيات، ولتعقيم غُرف تعبئة الدواء في مصانع الأدوية، وفي مصانع الأغذية والألبان لتعقيم الأسطح الملوثة، وفي تعقيم أدوات الجراحة البسيطة في عيادات الأطباء، وتقتل هذه الأشعة الجراثيم عن طريق امتصاصها من قبل البروتين والأحماض النووية .



2 – أشعة جاما Gamma rays :

* إن استخدام جرعات مناسبة من أشعة جاما يجعلها قاتلة لجميع الخلايا البكتيرية، وتتم عملية التعقيم باستخدام إلكترونات ذات سرعات عالية تطلقها آلة خاصة، ونظراً لارتفاع تكاليف هذه الآلات فإنها تستخدم في المصانع الكبيرة مثل مصانع الإبر البلاستيكية (الحقن) وأكياس البول البلاستكية مع أنابيبها، والقفازات الجراحية، وهذه الأشعة تقتل البكتيريا المنتجة للأبواغ، وغير المنتجة للأبواغ .



* الترشيح Filtration :

يمكن إزالة الجراثيم من المحاليل والسوائل بواسطة الترشيح، وذلك باستخدام المرشحات (المصفيات) البكتيرية، وتستخدم هذه العملية في تعقيم المحاليل والسوائل الحساسة للحرارة مثل مصل الإنسان والحيوان، والإنزيمات وبعض المضادات الحيوية .



3 – المطهرات :

* تلعب المواد الكيماوية دوراً هاماً في قتل الجراثيم، ولكن ليس هناك مادة كيميائية واحدة تعتبر من أفضل المواد القاتلة للجراثيم، أو أنها تنفع لجميع الأهداف .



* صفات المواد الكيميائية المستعملة لقتل الجراثيم :

أ – أن تكون سامة للجراثيم .

ب – الثبات .

ج – أن تكون غير ضارة للإنسان والحيوان .

د – القدرة على الاختراق .

هـ – أن تكون متوفرة في الأسواق .

* ومن أمثلة المواد الكيميائية المطهرة : الكحول الإيثيلي(CH3CH2OH) ويستخدم كمطهر للجلد، ولميزان الحرارة الطبي، والفينول ومركباته، واليود، والكلور الذي يستخدم في تطهير مياه البلديات، والفورمالدهيد، والمنظفات مثل الصابون .