Genel Mikrobiyoloji MİKROBİYAL ÜREMEYİ ETKİLEYEN ÇEVRE KOŞULLARI:

... konulu sunumlar: "Genel Mikrobiyoloji MİKROBİYAL ÜREMEYİ ETKİLEYEN ÇEVRE KOŞULLARI:"— Sunum transkripti:

1 Genel Mikrobiyoloji MİKROBİYAL ÜREMEYİ ETKİLEYEN ÇEVRE KOŞULLARI:
SICAKLIK, PH, OSMOLARITE, OKSİJEN Mİkrobİyal üremenİn kontrolÜ

2 Mikrobiyal üremeyi etkileyen çevre koşulları:
Sıcaklık, pH, Oksijen, Osmolarite

3 Sıcaklığın mikrobiyal üreme üzerine etkisi
Enzimatik reaksiyonlar maksimum .hızda gerçekleşir Sıcaklık mikrobiyal üremeyi kontrol eden en büyük çevresel faktördür. Kardinal sıcaklıklar organizmanın ürediği sıcaklık aralığını ifade eden bir terimdir; Minimum sıcaklık - muhafaza Optimum sıcaklık -max. üreme Maksimum sıcaklık -sterilizasyon Enzimatik Reaksiyonlar hızla artar Membranın jelleşmesi, taşınma işlemleri o kadar yavaş gerçekleşir ki üreme gerçekleşmez Protein denatürasyonu; sitoplazmik zarın yıkımı, termal lizis

4 Optimum sıcaklığa göre mikroorganizmaların sınıflandırılmaları
Psikrofiller: Soğuk seven bazı mikroorganizmalar buzdolabı sıcaklığında (+4 °C' de) kolaylıkla üreyebilir ve gıdaları bozabilirler. Minimum -5°C de optimum 15°C de yaşayabilirler. Genellikle 20°C üstünde yaşayamazlar. Ör; Pseudomonas fluorescens; buzdolabındaki gıdaların bozunmasına neden olur. Psikrofitler (fakültatif psikrofiller): 0°C de üreyebilirler ancak optimum sıcaklıları 20°C ve 30°C dir, max. Sıcaklıkları 35 °C’dir .

5 Optimum sıcaklığa göre mikroorganizmaların sınıflandırılmaları
Mezofiller: Kardinal sıcaklıkları; minimum 10 °C, optimum °, maksimum ise yaklaşık 45 °C dir. Ör; Escherichia coli insan ve hayvan kolonunda yaşar Mezofil mikroorganizmalar, 65 °C' de 20 dakikada ve pastörizasyon sıcaklığında (70 °C' de bir dakikada) ölürler Termofiller: Minimum 37 °C, optimum 55°C - 65°C ve maksimum 70°C’de yaşayabilir. Ör; Bacillus stearothermophilus (ısıya dayanıklı endosporlar üretir)

6 Optimum sıcaklığa göre mikroorganizmaların sınıflandırılmaları
Thermotolerant ve termodurik mikroorganizmalar: Birçok mikroorganizma hücreleri duyarlı olsa bile yüksek sıcaklılara dirençli endosporlar üretirler. Ör; Bacillus subtilis mezofilik endosporları 100°C ye dirençlidir Hipertermofiller: Kardinal sıcalıkları: Minimum 55°C civarı, optimum °C. Sıcak su kaynaklarında ve derin deniz termal kuyularındaki yaşayan arkeler

7 Letal sıcaklıklar Farklı organizmaların artan sıcaklıklara hassasiyetlerini karşılaştırmada kullanılırlar: Termal ölüm noktası- Thermal Death Point (TDP): 10 dakikada bir sıvıdaki tüm mikroorganizmaları öldürmek için gerekli en düşük sıcaklık Termal Ölüm Zamanı- Thermal Death Time (TDT): Sıcaklığı sabit tutarak tüm mikroorganizmaları öldürmek için gerekli minimum zaman Desimal Azalma Zamanı- Decimal Reduction Time (DRT or D değeri): Isıya dayanıklı bakteriler için kullanılır; Belli bir sıcaklıkta populasyonun %90 ını öldürmek için gereken zaman dilimi

8 Optimum sıcaklığa göre mikroorganizmaların sınıflandırılmaları
Termofil Hipertermofil Hipertermofil Mezofil Üreme hızı Psikrofil Sıcaklık

9 pH nın mikrobiyal üreme üzerine etkisi
Asidofiller: pH aralığında yaşayabilirler. Mantarlar asidik çevreye bakterilerden daha dirençlidirler ve pH 4-6 aralığında iyi ürerler Ör, meyvelerin küflenmesi ya da maya nedenli kokma, veya herikisi Nötrofiller: Birçok bakteri bu gruptadır pH aralığında yaşarlar Alkalifiller: pH aralığı olan ortamlarda yaşayabilirler, ekstrem alkalifiller ise pH 10 ve daha üstünde yaşarlar

10 pH nın mikrobiyal üreme üzerine etkisi
Bazı organizmalar en iyi düşük ya da yüksek pH da üremek üzere adapte olmuşlardır. Fakat çoğu organizma pH 6-8 aralığında ürerler. Dış ortamdaki pH ne olursa olsun bir hücrenin iç pH sı nispeten nötrale yakın olmalıdır. Düşük pH da en iyi yaşayan organizmalar asidofiller; yüksek pH da en iyi yaşayan organizmalar alkalifiller dir.

11 Volkanik topraklar, sular
Mide sıvısı Limon suyu Asit maden drenajları Sirke Işkın Şeftali Asit toprak Domates Amerikan peyniri Lahana Bezelye Mısır, salmon, karides Saf su Deniz suyu Çok alkalin doğal su Alkalin göller Çorbalar Ev yapımı amonyak Ekstrem alkali soda gölleri Kireç (doygun çözelti) Bir ortamın asitliği ya da alkalitesi mikrobiyal üremeyi büyük oranda etkiler. Artan asitlik Nötral Artan baziklik

12

13 pH nın Etkisi Mikroorganizmaların üremeleri için, besiyerinin pH 'sının optimal sınırlar içinde bulunması gereklidir. Minimal ve maksimal pH limitlerine yanaştıkça üreme azalır ve durur. Bakterilerin optimal pH limitleri oldukça değişiktir. Asit ortamı seven mikroorganizmalar (maya, küf, laktobasil, asetobakter, vs) yanı sıra, alkali besiyerlerinde üreyenler de (mikoplasma, toprak bakterileri, V. cholera, vs.) vardır.

14 pH nın etkisi İnsan ve hayvanlarda hastalık oluşturanlar genellikle, konakçının sıvı ve dokularının pH derecesinde (pH ) ürerler. Patogenik mikroorganizmaların besi yerlerinde üreme pH limitleri, patojen olmayanlardan daha dardır. Ortamın pH 'sının değişmesinde besiyerine katılan ve fermente olabilir karbonhidratların ayrışması sonucu oluşan organik asitlerin, nitrojenli veya proteinli maddelerin dekompoze olması neticesinde meydana gelen amonyak veya alkalen maddelerinin önemi fazladır. Üremeyi olumsuz yönde etkileyen pH değişmesini önlemek için, besi yerine tampon çözeltiler katılır.

15 Bakterilerin oksijen gereksinimlerine göre sınıflandırılmaları
a. Zorunlu aeroblar: Üremeleri için oksijene (%21) gereksinim duyanlar. b. Zorunlu anaeroblar: Sadece oksijensiz ortamda üreyebilenler c. Fakültatif (geçici) anaeroblar: Oksijenli ortamı tercih eden, ancak oksijensiz ortamlarda da gelişebilen mikroorganizmalardır. d. Mikroaerofil: Üremeleri için daha az miktarda (%17) oksijen gerekenler e. Aerotolerant: Oksijenli ortama tahammül edebilen bakteriler Oksik bölge Anoksik bölge

16 Mikroorganzimaların oksijenle ilişkileri
Grup O2 ile ilişkisi Metabolizma tipi Örnek Habitat Aeroplar Zorunlu (Obligat) İhtiyaç duyar Aerobik solunum Micrococcus luteus (Bakteri) Deri, toz Fakültatif İhtiyaç duymaz, fakat O2 varlığında daha iyi gelişir Aerobik solunum, anaerobik solunum, fermantasyon Escherichia coli (Bakteri) Memeli bağırsağı Mikroaerofilik İhtiyaç duyar, ancak, atmosferdeki konsantrasyonundan daha düşük miktarına Spirillum volutans (Bakteri) Göl suyu Anaeroplar Aerotolerant İhtiyaç duymaz, ve gelişimi O2 mevcut olduğu durumdan daha iyi değildir Fermantasyon Streptococcus pyogenes (Bakteri) Üst solunum yolu Obligat Varlığı Zararlı veya öldürücüdür Fermantasyon ya da anaerobik solunum Methanobacterium formicicum (Arke) Lağım çamuru sindiricileri Anoksik göl tabanları

17 1- Aerobik mikroorganizmalar:
Üremeleri ve yaşamaları için havadaki oksijene ihtiyaç gösteren mikroplar, doğada diğerlerinden daha fazla bulunurlar. Bunlar havasız koşullar altında gelişemezler. Çünkü oksijensiz ortamlarda enerji elde edebilecek mekanizmaya sahip değillerdir.

18 2- Anaerobik mikroorganizmalar:
Anaerobik mikroplar oksijenin bulunmadığı ortamlarda gelişebilirler. Oksijen bunlar için zehirleyici tesir yapar. Bunlarda bulunan enzimler oksijen tarafından bloke edildiği gibi, enzim sistemleri, hidrojeni (H+), oksijene transfer edemez ve başka oksijen alıcısı (nitrat, sulfat, karbonat, vs) kullanırlar. Bu nedenle, hücre içinde H2O2 oluşmaz.

19 3- Fakültatif mikroorganizmalar:
Bu gruba giren mikroplar hem aerobik ve hem de anaerobik koşullarda üreyebilme mekanizmasına (enzimatik sisteme) sahiptirler. Bunlar, oksijen içeren koşullarda aynı aerobik mikroplar gibi üremelerine devam ederler. Anaerobik şartlarda da redükte olabilen maddeleri (sülfür, karbon, sodyum nitrat, vs.) hidrojen alıcısı olarak kullanabilirler.

20 4- Mikroaerofilik mikroorganizmalar:
Bu mikroplar havada bulunan orandaki kadar oksijen içeren ortamlarda gelişemeyip, oksijen oranı %1-2 kadar düşürülmüş veya havasına %5-10 CO2 katılmış yerlerde üreme olanağına sahiptirler. Bunlar anaerobik olmayıp böyle koşullarda da gelişemezler.

21 5- Aerotolerant mikroorganizmalar:
Bu mikroorganizmalar daha fazla yüzeyde olmak üzere, hem aerobik ve hem de anaerobik ortamlarda üreme yeteneğine sahiptirler.

22 Anoksik koşulların sağlandığı kavanozlar ve inkübatörler
Aerobik ve anaerobik mikroorganizmaları üretmek için özel teknikler gereklidir.

23 Su aktivitesi/Osmolarite/Halofiller
Mikrobiyal üreme için elverişli olan su miktarına su aktivitesi adı verilir. Su aktivitesi aralığında olmalıdır. Suda çözülü tuz ya da şeker konsantrasyonuna bağlıdır Osmolarite ile su aktivitesi ters orantılıdır. Osmolarite çözünmüş madde konsantrasyonu ile ilgili iken su aktivitesi su miktarı ile alakalıdır Yüksek çözünmüş madde konsantrasyonunda su aktivitesi düşer. Su aktivitesi çözünmüş madde konsantrasyonu ortamda artarsa organizm aiçin su aktivitesi sınırlayıcı hale gelir

24 Osmolaritenin (tuzluluğun) etkisi
Halotolerant Ör. Staphylococcus aureus Halofil Ör. Vibrio fischeri Ekstrem halofil Ör. Halobacterium salanarium Üreme hızı Halofilik olmayanlar, Ör. Escherichia coli Sodyum iyon konsantrasyonu

25 Değişik tuz konsantrasyonlarını tolere edebilen bakteriler 4 gruba ayrılırlar
Non-halophil: (E. coli) yüksek su aktivitesine gereksinim duyar, sodyumun Orta dereceli tuz seviyesine dahi tolerasyon gösteremez Halotolerant: (Staphylococcus aureus) düşük su aktivitesini tolere edebilir, Ancak sodyumun eklenmediği ortamlarda yaşamayı tercih eder Halofil: Ortamda sodyum olmasını ister ve ihtiyaç duyar. hafif halofil: 1 – 6% NaCl konsantrasyonunda yaşar (deniz suyu 3% NaCl içerir) ılımlı halofil: (6 – 15%) NaCl Ekstrem halofil: (15 –30%) NaCl

26 Ekstrem halofiller (%15-30)
ArkeLER Utah – Büyük Tuz Gölü (105 gram Na2+ ve 181 gram Cl/litre su) Yüksek tuz oranlı besinler: sucuk, deniz balıkları Potasyum iyonlarını hücreye pompalayarak uygun osmotik dengeyi devam ettirirler. Düşük tuz oranı içeren bölgelere gitmek ekstrem halofilleri öldürecektir- bakteri aspartat ve glutamattan (negatif yükü ortamdaki Na+2 tarafından kaplanan negatif yüklü aminoasitler)

27 Kserofiller Su aktivitesi organizmanın çevresindeki çözünmüş madde konsantrasyonu arttığında sınırlayıcı hale gelir. Bununla başa çıkabilmek için organizmalar hücre içi uyumlu çözünmüş madde üretir ya da biriktirirler ve böylece pozitif su sengesinde hücrenin devamını sağlarlar.

28 Akçaağaç pekmezi, jambon Salam Meyveli kek, reçel
Su aktivitesi (aw) Materyal Örnek organizmalar 1,000 0,995 0,980 0,950 0,900 0,850 0,800 0,750 0,700 Saf su İnsan kanı Deniz suyu Ekmek Akçaağaç pekmezi, jambon Salam Meyveli kek, reçel Tuz gölleri, Tuzlanmış balık Tahıllar, şeker, kuru meyve Caulobacter, Spirillum Streptococcus, Escherichia Pseudomonas, Vibrio Çoğu gram pozitif çomaklar Staphylococcus gibi gram pozitif koklar Saccharomyces rouxii (maya) Saccharomyces bailii, Penicillium (fungus) Halobacterium, Halococcus Xeromyces bisporus ve diğer kserofilik funguslar Brock, 2006, Pearson

29 Osmotik basıncın Mikrobiyal üreme üzerinde etkisi
Osmofiller – Yüksek osmotik basıncı severler – Tuz ya da şekerler Sakkarofiller: – Yüksek şeker konsantrasyonunda yaşayabilen ozmofiller Halofiller: – Yüksek tuz konsantrasyonda yaşayabilen ozmofiller Kserofiller: – Çok kurak ortamlarda yaşayabilen ozmofiller

30 Halotolerant Halofil Ekstrem halofil Üreme hızı Halofil olmayan

31 Kserofiller çok kurak çevrelerde yaşayabilme yeteneğindedirler.
su aktivitesi çevresindeki çözünmüş çözücü konsantrasyonu arttığı zaman bir organizma için sınırlayıcı bir üreme faktörü haline gelir. Kserofiller çok kurak çevrelerde yaşayabilme yeteneğindedirler. Bu durumla başa çıkabilmek için organizmalar hücrede pozitif su dengesini sürdürmek amacıyla hücre içi bazı çözücüleri üretiler ya da biriktirirler.

32 1. Amino asit –tipi ve benzer çözücüler:
Mikroorganizmalardaki çözünmüş madde 1. Amino asit –tipi ve benzer çözücüler: Glisin betain Ektoin Dimetilsülfoniyopropionat

33 2. Karbohidrat-tipi çözücüler:
Sukroz Trehaloz

34 3. Alkol-tipi çözücüler:
Gliserol Mannitol

35 Mİkrobİyal üremenİn kontrolÜ

36 Mikrobiyal üremenin kontrolü Mikrobiyal üremeyi etkileyen faktörler nelerdir? Hangi durumlarda yüksek sayıda mikroorganizma istenmez? Mikrobiyal Kontrol Kavramı Mikrobiya Kontrolü etkileyen faktörler Sıcaklık, tür tipi ve durumu, çevre Fiziksel kontrol Metotları Isı: Nem&Kuru Otoklavlama, pastörizasyon Filtrasyon Soğuk Kurutma & yüksek osmotik basınç Radyasyon (UV, gamma ışınları) Kimyasal Kontrol Metotları Etkinliği etkileyen faktörlers Seyreltme, zaman, pH, organik madde Dezenfektan tipleri/Antiseptik tipleri Fenol ve fenolik maddelers (e.g.. amfil) Halojenler (Klorin, iyodin, bromin) Alkoller (e.g.. isopropilalkol) Ağır metaller (Ag, Hg, Cu, Zn) Yüzey aktif ajanları (sabunlar & deterjanlar) Kuaterner amoyum Cmpds (quats) Aldehitler (e.g.. glutaraldehit) Mikrobiyal üreme sıcaklık, ısıs, nem kontrolü veya mikrobiyal kimyasallarla engellenebilir

37 Mikroorganizmaların kontrol altına alınması:Terminoloji
Sterilizasyon: Cansız maddeler üzerinde bulunan mikroorganizmaların sporlar dahil öldürülmesi islemidir. Dezenfeksiyon: Cansız maddeler üzerinde bulunan patojen mikroorganizmaların yok edilmesi islemidir. Bakteri sporlarına her zaman etki etmez. Dezenfeksiyon fiziksel veya kimyasal yollarla gerçeklesir. Patojenlerin uzaklaştırılması

38 Mikroorganizmaların kontrol altına alınması:Terminoloji
Sanitasyon: Tabak, bardak gibi cam yüzeylerden mikroorganizmaların uzaklaştırılması; mikrobiyal populasyonunkabul edilebilir bir düzeye indirilmesidir. Bu noktada standartlar devreye girerler. -sidal ve –sit: Söz konusu sonekler mikroorganizmaları öldüren ajanlar için kullanılır. Örneğin bakterisit, fungisit ve virusit gibi -Statik: Bu sonek ise mikrobiyal gelismeyi engelleyen veya durduran ajanlar için kullanılmaktadır. Örneğin bakteriostatik ve fungistatik gibi

39 Mikroorganizmaların kontrol altına alınması:Terminoloji
Antisepsis: Canlı yüzeyler üzerindeki patojen mikroorganizmaların yok edilmesidir. Antiseptik: Canlı dokularda bulunan patojen mikroorganizmaların üremelerini durduran veya yok eden kimyasal maddelerdir. Degerming: Sınırlı bir alandan (tahıllardan) mikroorganizmaların uzaklaştırılması Biyosid/Germisid: Mikroorganizmaları öldürür

40 Antimikrobiyal aktiviteyi etkileyen faktörler
Mikrobiyal popülasyonun boyutu Çok fazla sayıda bulunan mikroorganizmaları yok etmek daha çok zaman alır. Mikroorganizma tipleri Mikroorganizmaların antimikrobiyal etkiye karsı hassasiyetleri önemli düzeyde farklılık gösterir. Antimikrobiyal ajanların yoğunluğu Yüksek konsantrasyonlar genellikle daha etkilidir. Ancak her zaman doğrusal bir iliski kurmak mümkün olmaz. Etki süresi Uzun etki süresi Daha çok ölü mikroorganizma Sıcaklık Sıcaklığın artması genellikle antimikrobiyal etkiyi arttırır.

41 Antimikrobiyal aktiviteyi etkileyen faktörler
Endosporlar Endosporlar en dayanıklı yapılardır. Glikokaliks, hücre duvar yapısı Çevresel faktörler pH, Viskozite, organik madde yoğunluğu ve protein konsantrasyonu gibi faktörler aktiviteyi önemli ölçüde etkiler.

42 Mikrobiyal üremenin kontrolü Mikrobiyal üremeyi etkileyen faktörler nelerdir? Hangi durumlarda yüksek sayıda mikroorganizma istenmez? Mikrobiyal Kontrol Kavramı Mikrobiya Kontrolü etkileyen faktörler Sıcaklık, tür tipi ve durumu, çevre Fiziksel kontrol Metotları Isı: Nem&Kuru Otoklavlama, pastörizasyon Filtrasyon Soğuk Kurutma & yüksek osmotik basınç Radyasyon (UV, gamma ışınları) Kimyasal Kontrol Metotları Etkinliği etkileyen faktörlers Seyreltme, zaman, pH, organik madde Dezenfektan tipleri/Antiseptik tipleri Fenol ve fenolik maddelers (e.g.. amfil) Halojenler (Klorin, iyodin, bromin) Alkoller (e.g.. isopropilalkol) Ağır metaller (Ag, Hg, Cu, Zn) Yüzey aktif ajanları (sabunlar & deterjanlar) Kuaterner amoyum Cmpds (quats) Aldehitler (e.g.. glutaraldehit) Mikrobiyal üreme sıcaklık, ısıs, nem kontrolü veya mikrobiyal kimyasallarla engellenebilir

43 Letal sıcaklıklar Farklı organizmaların artan sıcaklıklara hassasiyetlerini karşılaştırmada kullanılırlar: Termal ölüm noktası- Thermal Death Point (TDP): 10 dakikada bir sıvıdaki tüm mikroorganizmaları öldürmek için gerekli en düşük sıcaklık Termal Ölüm Zamanı- Thermal Death Time (TDT): Sıcaklığı sabit tutarak tüm mikroorganizmaları öldürmek için gerekli minimum zaman Desimal Azalma Zamanı- Decimal Reduction Time (DRT or D değeri): Isıya dayanıklı bakteriler için kullanılır; Belli bir sıcaklıkta populasyonun %90 ını öldürmek için gereken zaman dilimi (Log growth and log death concept)

44 Isı sterilizasyonu Nemli Isı Uygulamaları
Tüm mikroorganizmalar üzerine etkilidir. Endosporları ortadan kaldırmak vejetatif hücreye göre daha zordur. Nükleik asitleri indirger, proteinleri denatüre eder ve membranları parçalar

45 Nemli (Yaş) Isı Uygulamaları
– Otoklav kullanımı – Kaynatma – Aralıklı kaynatma (Tindalizasyon) – Pastörizasyon – UHT sterilizasyon

46 OTOKLAV 100 °C üzeri sıcaklıklara buhar basıncıyla ulasılır.
Sterilizasyonu sağlamak amacıyla çoğu zaman 121 °C’de 15 psi basınç altında dak. süren bir işlem uygulanır. Bakteri endosporları da dahil tüm canlı formları ölür. Buhar, sterilize edilecek materyal ile mutlaka temas etmelidir. Biyomedikal ve klinik çalısmaların yapıldığı laboratuarlarda otoklavın etkinliği Clostridium veya Bacillus stearothermophilus sporları ile periyodik olarak kontrol edilmelidir.

47

48 KAYNATMA 100 °C’de 30 dak. kaynatma sonunda
Çoğu mikrobiyal patojen ve bakterilerin vejetatif formları ölür. Fakat bakteri endosporları ölmeyebilir. Isıya hassas kimyasallar ve gıdalar için uygun değildir.

49

50 ARALIKLI KAYNATMA (Tindalizasyon)
Isıya karsı hassas proteinleri içeren materyal için uygun bir yöntemdir. Öncelikle 100 °C’de 30 dak. ısıl islem sonunda bakterilerin vejetatif formları öldürülür. Ertesi gün 85 °C’de 1 dak. sporlar çimlendirilir ve daha sonra 100 °C’de 30 dak. tekrar ısıl islem uygulanır. Aynı islemler 3. gün de tekrarlanır.

51 PASTÖRİZASYON Genellikle süt gibi sıvı gıdalardaki
mikrobiyal yükü azaltmak için uygulanır. Bozulmayı yavaslatır fakat sterilizasyon gerçeklesmez. Geleneksel yöntem = 63 °C 30 dak. Hızlı pastörizasyon (HTST) = 72 °C 15 sn.

52 Pastörizasyon 63oC 30 dak 72oC 15 sn 140oC 1 sn Pastörizasyon besinleri bozan organizmaları ve patojenleri indirger

53 UHT STERİLİZASYON Özellikle içme sütü benzeri gıdaların sterilizasyonunda uygulanır. °C’de 1-3 sn.

54 Isı Sterilizasyonu Kuru Isı Uygulamaları İnsinerasyon
Nemli uygulamalara göre daha az etkilidir Dolayısıyla daha yüksek sıcaklık ve süre gerektirir. Hücre bilesenlerini okside ederken, hücre içi proteinler denatüre olur. İnsinerasyon 500 °C’de yanmaz yüzeylerdeki organik materyalin uzaklastırılması için uygulanır. – Direkt alevden geçirme (öze vb…) – Kuru hava sterilizasyonu Cam, metal benzeri malzemenin sterilizasyonu için uygulanır. 160 °C’de 2 saat veya 170 °C’de 1 saat

55 Mikroorganizmalar üzerine etkili sıcaklık değerleri
VEJETATİF HÜCRE SPORLAR MAYALAR 50-60 °C’de 5 d. 70-80 °C’de 5d. KÜFLER 62 °C’de 30 d. 80 °C’de 30 d. BAKTERİLER (Mezofilik bakteri) 60-70 °C’de 10 d. 100 °C’de d. 121 °C’de d. VİRÜSLER 60 °C’de 30 d. Sıcak hava Otoklav Eşit muameleler 170˚C, 2 saat 121˚C, 15 dak.

56 Mikrobiyal üremenin kontrolü Mikrobiyal üremeyi etkileyen faktörler nelerdir? Hangi durumlarda yüksek sayıda mikroorganizma istenmez? Mikrobiyal Kontrol Kavramı Mikrobiya Kontrolü etkileyen faktörler Sıcaklık, tür tipi ve durumu, çevre Fiziksel kontrol Metotları Isı: Nem&Kuru Otoklavlama, pastörizasyon Filtrasyon Soğuk Kurutma & yüksek osmotik basınç Radyasyon (UV, gamma ışınları) Kimyasal Kontrol Metotları Etkinliği etkileyen faktörlers Seyreltme, zaman, pH, organik madde Dezenfektan tipleri/Antiseptik tipleri Fenol ve fenolik maddelers (e.g.. amfil) Halojenler (Klorin, iyodin, bromin) Alkoller (e.g.. isopropilalkol) Ağır metaller (Ag, Hg, Cu, Zn) Yüzey aktif ajanları (sabunlar & deterjanlar) Kuaterner amoyum Cmpds (quats) Aldehitler (e.g.. glutaraldehit) Mikrobiyal üreme sıcaklık, ısıs, nem kontrolü veya mikrobiyal kimyasallarla engellenebilir

57 SICAKLIK UYGULAMALARI
Soğutma – + 4 °C civarında uygulanır – Mikrobiyal gelismeyi ve çoğalmayı yavaslatır. Dondurma – Genelde -10 ile -20 °C arası uygulanır – Sıvı haldeki suyun yokluğu nedeniyle mikrobiyal çoğalma durur. Liyofilizasyon (dondurarak kurutma;bir mikroorganizmanın içinden suyunu alarak kurutma)

58 FİLTRASYON Mikroorganizmaların sıvılardan veya havadan filtre edilerek uzaklastırılması islemidir. Filtrasyon genellikle ısıya hassas çözeltiler için uygulanır. Sıvılar için membran ve derinlik filtreleri kullanılır. – Membran filtreler mikroorganizmaları por çaplarının küçük olması nedeniyle filtre üstünde tutarken, – Derinlik filtreleri mikroorganizmaları elektriksel yük ile tutarlar.

59

60 Liyofilizasyon-dondurarak KURUTMA
Metabolik faaliyetleri bozar. Virüsler ve endosporlar kurutmaya dayanıklılık gösterebilir. Dondurarak kurutma, bakteri kültürleri için kullanılan yaygın bir yöntemdir Önce sıcaklık derecelere düşürülür ardından vakumlanıp süblimleşme ile su uzaklaştırılır.

61 RADYASYON İyonlastırıcı radyasyon
– Gamma radyasyonu, X ısınları ve elektron hızlandırıcılar kullanılmaktadır. – Hücre DNA’sında ve plazma membranında hasara neden olur. – Cisimlerin derinlerine kadar ulasabilir – Isıya karsı hassas materyale ve gıdalara uygulanabilmektedir.

62 RADYASYON Ultraviyole radyasyon (UV ısığı)
– Cisimlerin içine isleyemez – Dolayısıyla havanın, suyun ve cam gibi yüzeylerin sterilizasyonunda kullanılır. – Yine DNA’da hasar söz konusudur. – Deri ve gözler için zararlıdır.

63 Radyasyon DNA ya zarar verir
Iyonize radyasyon (X ışınları, gama ışınları, elektron demetleri) Noniyonize radyasyon (UV) (Mikrodalgalar ısıyla öldürür, özellikle antimikrobiyal değildirler)

64 Yüksek basınç / osmotik basınç
Proteinleri denatüre eder/plazmolize neden olur (sitoplazmanın patlaması)

65 Mikrobiyal üremenin kontrolü Mikrobiyal üremeyi etkileyen faktörler nelerdir? Hangi durumlarda yüksek sayıda mikroorganizma istenmez? Mikrobiyal Kontrol Kavramı Mikrobiya Kontrolü etkileyen faktörler Sıcaklık, tür tipi ve durumu, çevre Fiziksel kontrol Metotları Isı: Nem&Kuru Otoklavlama, pastörizasyon Filtrasyon Soğuk Kurutma & yüksek osmotik basınç Radyasyon (UV, gamma ışınları) Kimyasal Kontrol Metotları Etkinliği etkileyen faktörlers Seyreltme, zaman, pH, organik madde Dezenfektan tipleri/Antiseptik tipleri Fenol ve fenolik maddelers (e.g.. amfil) Halojenler (Klorin, iyodin, bromin) Alkoller (e.g.. isopropilalkol) Ağır metaller (Ag, Hg, Cu, Zn) Yüzey aktif ajanları (sabunlar & deterjanlar) Kuaterner amoyum Cmpds (quats) Aldehitler (e.g.. glutaraldehit) Mikrobiyal üreme sıcaklık, ısıs, nem kontrolü veya mikrobiyal kimyasallarla engellenebilir

66 Mikrobiyal kontrolün kimyasal yöntemleri
Bir dezenfektanın değerlendirilmesi Seyreltme testinin kullanımı 1. Test bakterisine daldırılan metaller (madeni para) kurutulur 2. Kuruyan kültürler seyreltilmiş dezenfektana konulur ve belli bir süre (imalatçının önerilerine göre) 20°C de bekletilir. 3. Ardından madeni paralar kültür besiyerine aktarılır ve bakterinin hayatta kalma durumu gözlenir.

67 Mikrobiyal kontrolün kimyasal yöntemleri
Bir dezenfektanın değerlendirilmesi Disk-difüzyon metodu Özel türler ayrı testlerle değerlendirlilir İnhibisyon zonu (temiz bölge) belirli bir çapta ya da üzerinde olmalıdır Figure 7.6

68 Mikrobiyal üremenin kontrolü Mikrobiyal üremeyi etkileyen faktörler nelerdir? Hangi durumlarda yüksek sayıda mikroorganizma istenmez? Mikrobiyal Kontrol Kavramı Mikrobiya Kontrolü etkileyen faktörler Sıcaklık, tür tipi ve durumu, çevre Fiziksel kontrol Metotları Isı: Nem&Kuru Otoklavlama, pastörizasyon Filtrasyon Soğuk Kurutma & yüksek osmotik basınç Radyasyon (UV, gamma ışınları) Kimyasal Kontrol Metotları Etkinliği etkileyen faktörlers Seyreltme, zaman, pH, organik madde Dezenfektan tipleri/Antiseptik tipleri Fenol ve fenolik maddeler (e.g.. amfil) Halojenler (Klorin, iyodin, bromin) Alkoller (e.g.. isopropilalkol) Ağır metaller (Ag, Hg, Cu, Zn) Yüzey aktif ajanları (sabunlar & deterjanlar) Kuaterner amoyum Cmpds (quats) Aldehitler (e.g.. glutaraldehit) Mikrobiyal üreme sıcaklık, ısıs, nem kontrolü veya mikrobiyal kimyasallarla engellenebilir

69 Mikroorganizmaların kontrolünde kullanılan kimyasal yöntemler
Fenolik Bilesikler Alkoller Halojenler Ağır Metaller Kuarterner Amonyum Bilesikleri Aldehitler Sterilizasyon Gazları Ozon Uygulamaları Antibiyotikler Yaygın Gıda Koruyucuları

70 FENOLİK BİLESİKLER Benzen halkasına bağlı -OH iyonu içeren aromatik bilesiklerdir. Genelde laboratuarlarda ve hastanelerde kullanılırlar. Hücre proteinlerini denatüre ederek, enzimleri inaktive ederek ve hücre membranını bozarak etki gösterirler. Hosa gitmeyen kokuya sahiptirler ve deride tahrişe sebep olurlar.

71 FENOLİK BİLESİKLER Düsük konsantrasyonda antiseptik, yüksek konsantrasyonda dezenfektan olarak kullanılırlar. Yüzeylerde uzun süre aktivitelerini korurlar.

72 Fenolik bileşikler; plazma membranını tahrip ederler
O-phenylphenol (Lysol, Amphyl) Phenol Thymol Pine- Sol/pine oil (turpineol) Hexachlorophene

73 HALOJENLER Okside edici özellikteki kimyasallardır.
Proteinleri ve diğer hücre içi bilesenleri okside ederek etki gösterirler. Yüksek konsantrasyonda sporları dahi yok edebilirler. İyot bilesikleri – Alkol içindeki iyot solüsyonu iyi bir örnektir. – Potasyum iyodür sulu çözelti halinde, – İyodforlar ise organik tasıyıcılar ile karıstırılarak, – Genelde deri antiseptiği olarak kullanılırlar.

74 HALOJENLER Klorlu Bilesikler
– İçme sularının ve havuzların dezenfeksiyonunda kullanılırlar. – Sodyum hipoklorit, kalsiyum hipoklorit ve klor gazı sıklıkla kullanılır. – Özellikle sodyum hipoklorit süt ve gıda endüstrisinde yüzey dezenfeksiyonunda kullanılan önemli bir dezenfektandır. – İçme sularında kullanılmak

75 Halojenler Bromin ve klorin güçlü oksitleyicilerdir
Iyodin disülfit bağlarını kırarak proteinleri denatüre ederler Tentürdiyot (I2 ); proteinleri disülfit bağlarını kırarak denatüre ederler Povidon iyodinler (pomat) (I organik moleküle bağlı) Betadin; proteinleri disülfit bağlarını kırarak denatüre ederler Bromin tabletleri (BCDMH -bromo-kloro-dimetil-hidantoin) sıcak fıçılarda, havuzlarda kullanılır; oksidasyonla öldürür Sodyum hipoklorit (NaOCl), çamaşır suyu güçlü bir oksitleyici ajandır Chlorin gazı yüzme havuzlarında kullanılır, oksitleyici ajan.

76 ALKOLLER Etanol ve isopropanol % 60-90 arasında değisen
konsantrasyonlarda kullanılan önemli alkollerdir. Proteinleri denatüre ederler ve hücre membranını çözerler. Özellikle bakterisit ve fungisit etkileri yüksektir. Sporlar üzerine etkileri yoktur. Bazı virüsleri inaktive ederler.

77 Dezenfektan tipleri: Alkoller
Etanol, izopropanol Proteinleri denatüre eder, lipitleri çözer Etanolün farklı konsantrasyonlarının Streptococcus pyogens e olan b iyosidal etkileri Table 7.6

78 AĞIR METALLER Civa, gümüs, çinko, arsenik ve bakır iyonları ile antimikrobiyal etki sağlanır. Çok etkili olmalarına rağmen genellikle toksiktirler. Hücre proteinlerinin –SH gruplarıyla reaksiyon sonucu inaktivasyon meydana gelir. Ayrıca proteinleri çöktürerek de etkili olurlar. Gümüs nitrat (% 1) yeni doğanların gözleri için, Bakır sülfat havuzlarda algisit, Civa klorür ise deri antiseptiği için kullanılır.

79 Ağır metaller Disülfit bağlarını yıkarak proteinleri denatüre ederler
Merkürkrom yara antiseptiği Bakır sülfat(CuSO4) algisit Çnko klorür (ZnCl2) ağız yıkama suru Gümüş nitrat (AgNO3) gözler ve yaralar için antiseptik

80 Kuarterner amonyum bilesikleri
NH4+1 iyonuna bağlı katyonik deterjanlardır. Plazma membranını parçalarlar ve proteinleri denatüre ederler. Özellikle G (+) bakterilere karsı etkilidirler. Gıda isletmelerinde alet ve ekipman dezenfeksiyonunda veya deri antiseptiği olarak kullanılabilirler. Toksik değillerdir.

81 Kuaterner amonyum bileşikleri
Plazma membranının tarhip edilmesi, protein denatürasyonu Benzalkonium klorür (Zefiran) Rokkal: laboratuvar dezenfektanı Katyonik deterjanlar Setilpridinyum klorür (Cepacol)

82 ALDEHİTLER Formaldehit ve glutaraldehit önemli aldehitlerdir.
Oldukça reaktif moleküllerdir. Hücredeki nükleik asit ve proteinler ile birleserek inaktive olmalarına neden olurlar. Sporlara karsı da etkilidirler. Dolayısıyla kimyasal dezenfektanlar içinde en etkili olanlardır.

83 STERİLİZASYON GAZLARI
Etilen oksit gazı en sık kullanılan gazdır. Isıya karsı hassas plastik veya kauçuk malzemenin sterilizasyonunda kullanılır. Oldukça toksiktir. Penetrasyon derecesi yüksektir. Hücre proteinlerini inaktive ederler. Sterilizasyon sonrası etkin bir havalandırma gereklidir.

84 Dezenfektan tipi: Aldehitler
Fonksiyonel grupları (–NH2, –OH, –COOH, —SH) ile çapraz bağ yaparak proteinleri inaktive ederler Glutaraldehit, formaldehit Hastane ekipmanlarının dezenfeksiyonu özellikle solunum tedavisindeki, böbrek diyalizi makinaları, endoskoplar için. glutaraldehit

85 OZON UYGULAMALARI Ozon (O3) , diatomik oksijen molekülüne (O2) oksijen atomunun eklenmesiyle olusan son derece kararsız bir moleküldür. Ozon gıda endüstrisinde; yüzey hijyeni, ekipman dezenfeksiyonu ve atık suların yeniden değerlendirilmesinde başarı ile kullanılmaktadır. Nükleik asidi, hücre zarını, sporları ve virüs kapsüllerini okside ederek etkili olmaktadır.

86 Asit ve bazlar: protein denatürasyonu, zarların çözünmesi
Bazı Zemin temizleyicilerdeki NaOH (sodyum hidroksit) NH4OH, amonyak, özellikle lipitlerin yıkımında iyidir Ağız yıkama sularındaki benzoik asit; gıda ürünlerindeki benzoik asit, askorbik asit, sitrik asit

87 Gas Sterilants and Oxidizing Agents
Gaz Sterilantları Proteinleri denatüre ederler Etilen oksit; hastane ekipmanlarını ve tekkullanımlık plastik kapları okside edip sterilize eder Diğer oksitleyici ajanlar O3 (yüzme havuzları), H2O2(deri), Cl2 (yüzme havuzları), perasetik asit (diyaliz ekipmanları), çamaşır suyu (sodium hypochlorite), bromin Biyomoleküllerden elektronları çalarak yıkımlarına neden olurlar

88 ANTİBİYOTİKLER Genel olarak antibiyotikleri:
– Hücre çeperi sentez inhibitörleri, – Hücre membranı inhibitörleri ve – Protein sentez inhibitörleri olmak üzere üç sınıf altında toplamak mümkündür. Beta laktamlar, doğal penisilinler, tetrasiklin ve kloramfenikol önemli antibiyotikler arasındadır.

89 YAYGIN GIDA KORUYUCULARI
Sorbik asit, benzoik asit ve propionik asit çesitli gıdalarda yaygın olarak kullanılan mikrobiyal koruyuculardır. Antifungal gelismeyi kontrol amacıyla kullanılırlar. Nisin, Natamisin ve çesitli bakteriyosinler ise gıdalarda kullanılan diğer antimikrobiyal ajanlardır.

90 Kimyasal biyositlere direnç
Know tables 7.8 and 7.9