اقرأ في هذا المقال
- آلية حركية التثبيط الميكروبي في القضاء على مسببات الأمراض
- آليات مقاومة الميكروبات
- شروط وطرق العد الميكروبي
آلية حركية التثبيط الميكروبي في القضاء على مسببات الأمراض
التثبيط الميكروبي يشير إلى الآليات التي يتم من خلالها منع أو القضاء على نمو الميكروبات المسببة للأمراض. هذه الآليات تشمل العوامل الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية التي تعيق تكاثر الميكروبات أو تقتلها مباشرة. دعونا نستعرض الآليات الرئيسية لحركية التثبيط الميكروبي وكيفية القضاء على مسببات الأمراض.
آليات كيميائية
1- المضادات الحيوية
- الوصف: المضادات الحيوية هي مواد كيميائية تُستخدم لقتل أو تثبيط نمو البكتيريا.
- الآلية: تعمل المضادات الحيوية بطرق متعددة، منها:
- تعطيل بناء الجدار الخلوي: مثل البنسلين، الذي يمنع تكوين الجدار الخلوي البكتيري.
- تعطيل تخليق البروتين: مثل التتراسيكلين، الذي يعيق تصنيع البروتينات في البكتيريا.
- تعطيل تخليق الحمض النووي: مثل السيبروفلوكساسين، الذي يمنع تكاثر الحمض النووي البكتيري.
2- المطهرات والمعقمات:
- الوصف: مواد كيميائية تُستخدم على الأسطح أو الجلد لقتل الميكروبات.
- الآلية: تشمل الكحول، الكلور، والفينول. تعمل هذه المواد عن طريق تدمير الأغشية الخلوية، تعطيل البروتينات والأنزيمات الحيوية، أو أكسدة المكونات الخلوية.
آليات فيزيائية
1- الحرارة
- الوصف: استخدام الحرارة العالية أو المنخفضة لتثبيط الميكروبات.
- الآلية:
- البسترة: تسخين السوائل إلى درجات حرارة معتدلة لفترة قصيرة لقتل البكتيريا.
- التعقيم بالبخار: استخدام البخار تحت ضغط عالٍ لقتل جميع أشكال الحياة الميكروبية بما في ذلك الأبواغ.
- التجميد: تجميد الأطعمة يبطئ نمو وتكاثر الميكروبات.
2- الأشعة فوق البنفسجية
- الوصف: استخدام الأشعة فوق البنفسجية لتعقيم الأسطح والمياه.
- الآلية: تتسبب الأشعة فوق البنفسجية في تكوين روابط ثنائية بين قواعد الثايمين في الحمض النووي، مما يعوق تكاثر الميكروبات.
آليات بيولوجية
1- البكتيريوفاجات
- الوصف: الفيروسات التي تهاجم البكتيريا.
- الآلية: تقوم البكتيريوفاجات بحقن الحمض النووي الخاص بها في الخلية البكتيرية، مما يؤدي إلى تكاثر الفاج داخل البكتيريا وتدميرها.
2- العوامل البيولوجية الأخرى:
- البروبيوتيك: البكتيريا النافعة التي تعزز صحة الجهاز الهضمي وتمنع نمو الميكروبات الضارة.
- الببتيدات المضادة للميكروبات: مثل ديفينسين، التي تُفرز من قبل الخلايا المناعية وتقتل الميكروبات عبر تعطيل أغشيتها الخلوية.
آليات مقاومة الميكروبات
1- التحورات الجينية:
- الوصف: الطفرات الجينية في الميكروبات التي تمنحها مقاومة ضد العوامل المضادة.
- الآلية: الطفرات قد تؤدي إلى تغيير مواقع ارتباط المضادات الحيوية أو زيادة ضخ المضادات الحيوية خارج الخلية البكتيرية.
2- آليات حماية الميكروبات:
- البايوفيلم: تجمعات من الميكروبات تتشكل على الأسطح وتُغلف بطبقة لزجة تحميها من المضادات الحيوية والمطهرات.
- البروتينات الواقية: بعض البكتيريا تنتج بروتينات تحميها من تأثيرات المضادات الحيوية.
التثبيط الميكروبي يشمل مجموعة متنوعة من الآليات الكيميائية، الفيزيائية، والبيولوجية التي تهدف إلى منع أو قتل الميكروبات المسببة للأمراض. من خلال الفهم العميق لهذه الآليات، يمكن تطوير استراتيجيات أكثر فعالية للقضاء على مسببات الأمراض وحماية الصحة العامة.
شروط وطرق العد الميكروبي
- تحليل مفصل لآليات التثبيط لمسببات الأمراض التي تم تحديدها، كدالة لمتغيرات العملية، الإصلاح والتجديد الميكروبي وتأثيرات التخزين بعد المعالجة.
- كما يجدر بالذكر نظرًا لأن الآليات الرئيسية لتعطيل الميكروبات حرارية بطبيعتها، يجب أن تكون المعالجات التي تعتزم تقديم عمليات المعالجة الأومية مع إدارة الغذاء والدواء قادرة على تقديم العمليات بناءً على التثبيط الحراري.
- كما في بعض الأحيان، قد يرغب المرء في تقليل متطلبات العملية أو استخدام التسخين الأومي كطريقة معالجة خفيفة مثل البسترة، حيث قد يكون من المفيد بعد ذلك تحديد ما إذا كانت هناك آليات غير حرارية إضافية.
- كما تشير الدراسات الحديثة إلى أن آلية التثقيب الكهربائي المعتدل قد تساهم في تعطيل الخلية أثناء التسخين الأومي على سبيل المثال، أشارت الدراسات التي أجريت على تخمير (Lactobacillus acidophilus) في ظل وجود مجال كهربائي معتدل، إلى أنّه على الرغم من إمكانية تقليل مرحلة التخمر بشكل كبير، إلا أن إنتاجية التخمير تنخفض أيضًا بسبب وجود التيار الكهربائي.
- في المراحل اللاحقة سيؤدي تأثير التثقيب الكهربائي إلى تحسين نقل المستقلبات إلى الخلية وبالتالي منع التخمير.
- كما يتم تأكيد وجود آليات تشكيل المسام على الأنسجة الخلوية، حيث تشير دراسة حديثة أخرى أجريت في ظل ظروف درجة حرارة متطابقة تقريبًا، إلى أن حركية تعطيل جراثيم العصوية الرقيقة يمكن تسريعها عن طريق المعالجة الأومية.
- يجدر بالذكر أنّ المعالجة الأومية ذات المرحلتين (المعالجة الأومية، تليها فترة الانتظار قبل المعالجة الحرارية الثانية) إلى زيادة معدلات الوفيات المتسارعة، حيث أن تسرب المكونات داخل الخلايا من (Saccharomyces cerevisiae) قد تحسن في ظل التسخين الأومي، مقارنة بالتسخين التقليدي في الماء المغلي.
- كما أنّ السبب الرئيسي للتأثير الإضافي لهذه المعالجات الأومية هو التردد المنخفض (50-60 هرتز) المستخدم، والذي يسمح لجدران الخلايا ببناء الشحنات وتشكيل المسام (آلية التثقيب الكهربائي).
