فیزیولوژی، رشد، کشت و کنترل میکروبی

خلاصهٔ آموزشی بخش ۵ باکتری‌شناسی

نیازهای رشد، اکسیژن، شرایط محیطی، منحنی رشد، محیط‌های کشت و روش‌های کنترل فیزیکی و شیمیایی میکروارگانیسم‌ها با تمرکز بر مقایسه‌ها و نکات افتراقی.

۱۵محور آموزشی
۱۲+جدول مرور و مقایسه
۷تصویر منتخب و سؤال‌خیز
۲۵ + ۲۶دام امتحانی + سؤال مرور
دسترسی سریع
نیازهای غذایی و منابع کربن و انرژیاکسیژن و دفاع در برابر ROSکشت بی‌هوازی، تایوگلیکولات و CO₂دما، pH و نمکمنحنی رشد و شرایط کشتانواع محیط‌های کشتمحیط‌های انتخابی، افتراقی و غنی‌کنندهواژگان کنترل میکروبیمکانیسم اثر عوامل ضدمیکروبیانتخاب روش کنترل میکروبیحرارت مرطوبحرارت خشک، سرما و لیوفیلیزاسیونپرتوافکنی، فیلتراسیون و اولتراسوندعوامل شیمیاییمرور نهایی، دام‌ها و سؤال‌وپاسخ
۰۱
فیزیولوژی باکتری

نیازهای غذایی و منابع کربن و انرژی

رشد باکتری زمانی ممکن است که سلول هم مواد سازندهٔ بدن و هم منبع انرژی داشته باشد. عناصر پرمصرف با عنوان ماکرونوترینت و عناصر کم‌مصرف با عنوان میکرونوترینت شناخته می‌شوند. در متن، کربن بیشترین سهم وزن خشک را دارد و پس از آن اکسیژن و نیتروژن قرار می‌گیرند.

گروهنمونه‌ها / مقدار در منبعنقش کلی
ماکرونوترینت‌های عمدهکربن ۵۰٪، اکسیژن ۲۰٪، نیتروژن ۱۴٪، هیدروژن ۸٪ساختار اصلی سلول و متابولیسم
ماکرونوترینت‌های کم‌مقدارترفسفر ۳٪، گوگرد ۱٪، K و Na هرکدام حدود ۱٪؛ Ca و Mg حدود ۰٫۵٪اسید نوکلئیک، پروتئین، تعادل یونی و فعالیت آنزیمی
میکرونوترینت‌هاZn، Mo، Mn و برخی فلزات؛ جمعاً حدود ۰٫۳٪ وزن خشککوفاکتور بسیاری از آنزیم‌ها

تقسیم‌بندی بر اساس منبع انرژی و کربن

منبع انرژیمنبع کربننام گروهنمونهٔ ذکرشده در منبع
نورCO₂Photoautotrophسیانوباکتری
مواد شیمیاییCO₂Chemoautotrophآرکی‌باکتری
نورمواد آلیPhotoheterotrophPurple non-sulfur bacteria
مواد شیمیاییمواد آلیChemoheterotroph / Chemo-organotrophاغلب باکتری‌ها؛ باکتری‌های بیماری‌زا در این گروه قرار می‌گیرند
منبع انرژی + منبع کربن
Phototrophانرژی از نور
Chemotrophانرژی از واکنش‌های شیمیایی
Autotroph ↔ Heterotrophکربن از CO₂ ↔ کربن از مواد آلی

نکتهٔ امتحانی

ترکیب دو محور را جداگانه بخوان: «Photo/Chemo» دربارهٔ انرژی است و «Auto/Hetero» دربارهٔ منبع کربن.

۰۲
اکسیژن

نیاز به اکسیژن و دفاع در برابر گونه‌های فعال اکسیژن

وجود اکسیژن برای همهٔ باکتری‌ها یکسان نیست. بعضی باکتری‌ها برای تولید انرژی به آن نیاز دارند، بعضی فقط مقدار کم آن را تحمل می‌کنند و بعضی دیگر در حضور اکسیژن دچار آسیب می‌شوند. تفاوت اصلی تا حد زیادی به توان سلول در خنثی‌کردن ترکیبات سمی حاصل از اکسیژن برمی‌گردد.

گروهرابطه با اکسیژننکتهٔ کلیدی
هوازی اجباریفقط در حضور O₂ رشد می‌کنداکسیژن برای متابولیسم ضروری است
میکروائروفیلبه O₂ نیاز دارد ولی غلظت زیاد آن آسیب‌رسان استرشد مناسب در حدود ۵–۱۰٪ O₂؛ مثال منبع: Helicobacter pylori
بی‌هوازی سخت‌گیرO₂ سمی استفاقد یا بسیار کم‌مقدار از آنزیم‌های سم‌زدایی ROS
بی‌هوازی هوا-تحملO₂ را مصرف نمی‌کند ولی تا حدی تحمل می‌کندمقداری ظرفیت دفاعی در برابر ROS دارد
بی‌هوازی اختیاریبا O₂ تنفس و بدون آن تخمیر می‌کنددر حضور O₂ انرژی بیشتری به‌دست می‌آورد
آنزیم‌های دفاعی در برابر گونه‌های فعال اکسیژن
آنزیم‌های دفاعی در برابر گونه‌های فعال اکسیژن

شکل واکنش‌های Superoxide dismutase، Catalase و Peroxidase را نشان می‌دهد؛ سه واکنش کلیدی که جلوی تجمع محصولات سمی اکسیژن را می‌گیرند.

نکتهٔ آموزشی: اگر سؤال دربارهٔ علت حساسیت بی‌هوازی‌ها به اکسیژن بود، مستقیم به کمبود این سامانه‌های آنزیمی فکر کن.
O₂⁻
→
H₂O₂
→
H₂O / ترکیبات کم‌سمیت‌تر

دام

بی‌هوازی هوا-تحمل را با بی‌هوازی اختیاری یکی ندان؛ اولی از O₂ برای تنفس استفاده نمی‌کند، دومی در حضور O₂ آن را ترجیح می‌دهد.

۰۳
کشت اختصاصی

جار بی‌هوازی، محیط تایوگلیکولات و باکتری‌های Capnophile

برای رشد باکتری‌های حساس به اکسیژن باید شرایط محیطی را فعالانه تغییر داد. در جار بی‌هوازی، GasPak گاز هیدروژن تولید می‌کند و هیدروژن در حضور کاتالیزگر پالادیوم با اکسیژن واکنش داده و آب می‌سازد؛ در نتیجه اکسیژن محفظه کاهش می‌یابد.

۱
Anaerobic jar

کاهش/حذف اکسیژن با GasPak؛ متیلن بلو در حالت احیا بی‌رنگ و در حالت اکسید آبی است.

۲
Thioglycolate medium

سدیم تایوگلیکولات اکسیژن را مصرف می‌کند و Resazurin وجود اکسیژن را با رنگ صورتی/نارنجی نشان می‌دهد.

۳
Candle jar

برای ایجاد محیط غنی‌تر از CO₂؛ مناسب Capnophileها، در متن حدود ۵–۱۰٪ CO₂.

الگوی رشد باکتری‌ها بر اساس نیاز به اکسیژن در محیط تایوگلیکولات
الگوی رشد باکتری‌ها بر اساس نیاز به اکسیژن در محیط تایوگلیکولات

در لوله‌های تایوگلیکولات، محل تجمع رشد بازتاب مستقیم نیاز باکتری به اکسیژن است.

نکتهٔ آموزشی: این تصویر سؤال‌خیز است: «بالا»، «پایین»، «نوار زیر سطح» و «پخش در تمام لوله» را با گروه‌های اکسیژنی تطبیق بده.

نکتهٔ افتراقی

نیاز به CO₂ مستقل از طبقه‌بندی هوازی/بی‌هوازی است؛ یک باکتری می‌تواند هوازی باشد و در عین حال Capnophile نیز باشد.

۰۴
شرایط محیطی

دما، pH و نمک؛ سه تنظیم‌کنندهٔ مهم رشد

دمای پایین فعالیت آنزیم‌ها و سیالیت غشا را کاهش می‌دهد؛ دمای بالا می‌تواند سبب دناتوره‌شدن آنزیم‌ها، افزایش سیالیت غشا و آسیب DNA شود. pH نیز با تغییر ساختار و عملکرد پروتئین‌ها روی رشد اثر دارد.

فاکتورگروهمحدودهٔ رشد بهتر
دماPsychrophile۱۵–۲۰°C
دماMesophile۳۰–۳۷°C؛ گروه مرتبط با بیشتر پاتوژن‌های انسانی در منبع
دماThermophile۵۰–۶۰°C
دماExtra thermophileحدود ۸۰°C و حتی نزدیک جوش
pHAcidophilepH ≤ ۳
pHNeutrophilepH حدود ۶–۸
pHAlkalophilepH حدود ۹–۱۱
نمکHalophileرشد بهتر در حضور نمک، به‌ویژه NaCl؛ مثال منبع: Vibrio

مرور سریع

Mesophile = ۳۰–۳۷°C و Neutrophile = pH حدود ۶–۸؛ این دو محدوده بیشترین ارتباط را با بسیاری از باکتری‌های انسانی در متن دارند.

۰۵
رشد جمعیت

منحنی رشد باکتری در محیط بسته

در محیط بسته، ورودی مواد غذایی و خروج مواد سمی محدود است؛ بنابراین رشد جمعیت چهار فاز مشخص دارد. تفاوت فازها را باید بر اساس «وضعیت متابولیک» و «رابطهٔ تقسیم با مرگ» فهمید.

فازوضعیت سلولمنطق تغییر جمعیت
Lagسازگاری، افزایش آنزیم‌ها و ماکرومولکول‌هاتکثیر چشمگیر هنوز شروع نشده است
Log / Exponentialتقسیم سریع و لگاریتمیمواد غذایی کافی و مواد سمی هنوز محدودند
Stationaryرشد خالص تقریباً صفرتکثیر ≈ مرگ؛ کمبود مواد غذایی و تجمع مواد سمی
Deathمرگ بیشتر از تکثیرجمعیت کاهش می‌یابد ولی طبق منبع الزاماً به صفر نمی‌رسد
منحنی رشد باکتری در محیط بسته
منحنی رشد باکتری در محیط بسته

منحنی کلاسیک Lag → Log → Stationary → Death را نشان می‌دهد.

نکتهٔ آموزشی: در سؤال‌های نموداری، ابتدا محور زمان و تعداد سلول زنده را مشخص کن، سپس دنبال ناحیهٔ شیب تند صعودی برای Log و پلاتو برای Stationary بگرد.
محیط بستهمواد غذایی تمام می‌شود و مواد سمی تجمع می‌یابد.
محیط بازمواد غذایی وارد و مواد زائد کاهش داده می‌شوند.
فاز مرگمرگ > تکثیر؛ جمعیت طبق منبع الزاماً صفر نمی‌شود.
۰۶
محیط کشت

طبقه‌بندی محیط‌های کشت از نظر حالت فیزیکی

نوع فیزیکیآگارکاربرد کلی
Brothنداردرشد در محیط مایع
Solidحدود ۱٫۵–۲٪جداسازی کلونی و بررسی مورفولوژی
Semi-solidحدود ۰٫۲–۰٫۵٪شرایط نیمه‌جامد و بررسی برخی ویژگی‌های رشد

آگار یک پلی‌ساکارید حاصل از جلبک دریایی است که باکتری‌ها در متن از آن به‌عنوان مادهٔ غذایی استفاده نمی‌کنند. در دمای بالاتر از حدود ۴۵°C مایع است و با کاهش دما جامد می‌شود.

حالت فیزیکی محیط
Brothبدون آگار
Solid۱٫۵–۲٪ آگار
Semi-solid۰٫۲–۰٫۵٪ آگار
۰۷
افتراق آزمایشگاهی

محیط‌های پایه، غنی‌شده، انتخابی، افتراقی و غنی‌کننده

نوع محیطهدفمثال منبعدام افتراقی
پایه / سادهتأمین حداقل نیاز رشدNutrient agar، Tryptone soy agarبرای باکتری‌های سخت‌رشد کافی نیست
غنی‌شده (Enriched)افزودن خون/سرم/ویتامین برای رشد باکتری‌های سخت‌رشدBlood agarبا Enrichment اشتباه نشود
انتخابی (Selective)اجازه رشد به یک گروه و مهار گروه دیگرMacConkey، SSانتخاب = رشد/عدم رشد
افتراقی (Differential)تمایز باکتری‌های رشدکرده بر اساس واکنشMacConkeyافتراق = هر دو ممکن است رشد کنند ولی ظاهر متفاوت می‌شود
آنتی‌بیوتیک‌دارمهار فلور ناخواستهThayer-Martinدر دستهٔ محیط‌های انتخابی قرار می‌گیرد
غنی‌کننده (Enrichment)افزایش تعداد یک باکتری قبل از تشخیص نهاییSelenite F برای سالمونلامعمولاً مایع و مرحلهٔ افزایش تعداد است، نه تشخیص نهایی

Selective

  • یک گروه رشد می‌کند.
  • گروه ناخواسته مهار می‌شود.
  • مثال: MacConkey، SS.

Differential

  • باکتری‌ها می‌توانند رشد کنند.
  • ظاهر/واکنش آن‌ها با هم فرق می‌کند.
  • مثال: تخمیر لاکتوز در MacConkey.
نمای افتراقی تخمیر لاکتوز در محیط انتخابی ـ افتراقی
نمای افتراقی تخمیر لاکتوز در محیط انتخابی ـ افتراقی

کلونی‌های دارای تخمیر لاکتوز به‌سمت رنگ صورتی می‌روند؛ در نبود تخمیر لاکتوز، تغییر رنگ شاخص کمتر است.

نکتهٔ آموزشی: MacConkey را همیشه با دو کلید حفظ کن: «انتخاب گرم منفی» + «افتراق تخمیر لاکتوز».
الگوی کلونی‌ها در محیط انتخابی ـ افتراقی سالمونلا ـ شیگلا
الگوی کلونی‌ها در محیط انتخابی ـ افتراقی سالمونلا ـ شیگلا

محیط SS علاوه بر خاصیت انتخابی، امکان افتراق بر اساس تخمیر لاکتوز و تولید H₂S را فراهم می‌کند.

نکتهٔ آموزشی: کلونی سیاه در تصویر به تولید H₂S مربوط است؛ کلونی بی‌رنگ می‌تواند فاقد تخمیر لاکتوز و فاقد تولید H₂S باشد.

دام بسیار مهم

Enriched یعنی محیط را از نظر مواد غذایی غنی کرده‌ای؛ Enrichment یعنی تعداد یک باکتری هدف را قبل از مرحلهٔ تشخیص افزایش می‌دهی.

۰۸
کنترل میکروبی

واژگان پایه: Sterilization، Disinfection، Antisepsis و Sanitization

اصطلاحتعریف در منبعاسپور
Sterilizationحذف تمام فرم‌های زندگی میکروبی؛ اصطلاح مطلقباید از بین برود
Disinfectantکاهش/کشتن میکروب‌های بیماری‌زا روی اشیای بی‌جانممکن است اسپور را نکشد
Antisepticعامل ضدمیکروبی قابل استفاده روی بافت زندهالزاماً اسپورکش نیست
Sanitizerکاهش بار میکروبی تا سطح ایمن بهداشتیهدف استریل‌کردن نیست
Bactericidalکشتن باکتریاثر کشنده
Bacteriostaticتوقف رشد و اتکا به حذف تدریجی توسط عوامل دیگربا برداشتن عامل، امکان شروع مجدد رشد وجود دارد
Sterile
≠
تقریباً استریل

در متن تأکید شده که «استریل» یک واژهٔ مطلق است. اگر اسپور باقی بماند، استریلیزاسیون کامل نشده است. تفاوت Disinfectant و Antiseptic بیش از همه به محل استفاده مربوط می‌شود.

باکتریوسیدال یا باکتریواستاتیک؟

عامل bactericidal باکتری را می‌کشد؛ عامل bacteriostatic رشد را متوقف می‌کند. با حذف عامل استاتیک، در صورت باقی‌ماندن سلول زنده امکان شروع مجدد رشد وجود دارد.

۰۹
مکانیسم اثر

مواد ضدمیکروبی چگونه به سلول آسیب می‌زنند؟

Denaturationاز بین رفتن ساختمان عملکردی پروتئین، به‌ویژه ساختار سوم.
گروه‌های SHاکسیدکننده‌ها یا فلزات سنگین می‌توانند گروه‌های سولفیدریل آزاد را درگیر کنند.
HgCl₂در متن به‌عنوان نمونهٔ درگیرشدن گروه‌های گوگردی و اختلال عملکرد پروتئین ذکر شده است.
Chemical antagonismمولکول مشابه سوبسترا وارد واکنش می‌شود و مسیر طبیعی را مختل می‌کند.

نمونهٔ آنتاگونیسم شیمیایی

در متن، متیل‌تریپتوفان به‌عنوان آنالوگ تریپتوفان مطرح شده که می‌تواند به‌جای سوبسترای طبیعی در مسیر وارد شود.

۱۰
انتخاب روش

کدام روش کنترل میکروبی را انتخاب کنیم؟

انتخاب روش به سه سؤال وابسته است: کجا؟، برای چه هدفی؟ و بر ضد چه میکروبی؟. وسیلهٔ جراحی، کف بیمارستان و پوست بیمار هدف یکسانی ندارند؛ همچنین حضور اسپور، نوع ماده و حساسیت به حرارت مسیر انتخاب را تغییر می‌دهد.

انتخاب عامل کنترل
محل استفادهبافت زنده، جسم بی‌جان، محیط آزمایشگاه
هدفاستریلیزاسیون مطلق یا کاهش بار میکروبی
مقاومت میکروبفرم رویشی، اسپور، مایکوباکتری، ویروس پوشش‌دار
ماهیت مادهحساس یا مقاوم به حرارت؛ مایع، ابزار، پودر، روغن
روشفیزیکی یا شیمیایی
۱۱
روش فیزیکی

حرارت مرطوب: Autoclave، Tyndallization، Boiling و Pasteurization

روشدما / زمان منبعنتیجه
Autoclave۱۲۱°C، فشار ۱۵ psi، حدود ۱۵–۲۰ دقیقهاستریلیزاسیون؛ فرم رویشی و اسپور
Tyndallization۱۰۰°C به‌مدت ۳۰ دقیقه → ۲۴ ساعت در ۳۷°C → تکرار چرخهروش متناوب برای موادی که ۱۲۱°C را تحمل نمی‌کنند
Boilingحدود ۱۰ دقیقهفرم رویشی را می‌کشد ولی بر اسپور اثر کافی ندارد
Pasteurizationحدود ۶۲٫۸°C برای ۳۰ دقیقه؛ صنعتی: ۷۲°C برای ۱۵ ثانیهکاهش پاتوژن‌ها، نه استریلیزاسیون مطلق
اتوکلاو؛ نمونهٔ اصلی استریلیزاسیون با حرارت مرطوب
اتوکلاو؛ نمونهٔ اصلی استریلیزاسیون با حرارت مرطوب

اتوکلاو با بخار آب تحت فشار کار می‌کند. فشار بالاتر امکان رسیدن بخار به دمای ۱۲۱°C را فراهم می‌کند و رطوبت نفوذ حرارت را افزایش می‌دهد.

نکتهٔ آموزشی: سه عدد را کنار هم حفظ کن: ۱۲۱°C، ۱۵ psi، ۱۵–۲۰ دقیقه. این ترکیب از پرتکرارترین دام‌های محاسباتی/حفظی است.
۱
Autoclave

استریلیزاسیون با بخار تحت فشار؛ پس از اتمام باید فشار به صفر برسد و سپس در باز شود.

۲
Tyndallization

حرارت متناوب برای موادی که تحمل اتوکلاو را ندارند.

۳
Pasteurization

کاهش پاتوژن‌ها با حداقل آسیب به ماده؛ در متن Coxiella burnetii علت افزایش معیار دمایی تاریخی ذکر شده است.

دام

پاستوریزاسیون و جوشاندن را استریلیزاسیون مطلق تلقی نکن. جوشاندن ۱۰ دقیقه در متن روی فرم رویشی مؤثر است ولی اسپور را از بین نمی‌برد.

۱۲
روش فیزیکی

حرارت خشک، سوزاندن، دمای پایین و لیوفیلیزاسیون

روششرایطنکته
Hot-air oven۱۷۰°C حدود ۲ ساعت یا ۱۸۰°C حدود ۱ ساعتاستریلیزاسیون مطلق؛ مناسب وسایل مقاوم به حرارت، پودرها و روغن‌ها
Incinerationحرارت مستقیم تا قرمزشدن لوپ/نیدلاستریل‌کردن ابزار تلقیح
Low temperatureیخچال و دمای پایینبیشتر مهار رشد؛ الزاماً باکتری را نمی‌کشد
Lyophilizationانجماد + آبگیری شدید در خلأروش نگهداری میکروارگانیسم
فور و تجهیزات حرارت خشک
فور و تجهیزات حرارت خشک

نمونه‌هایی از تجهیزات حرارت خشک را نشان می‌دهد. در حرارت خشک، دما بالاتر و زمان طولانی‌تر از اتوکلاو لازم است.

نکتهٔ آموزشی: برای مقایسهٔ اتوکلاو و فور، سؤال را با «مرطوب یا خشک؟» شروع کن؛ رطوبت باعث نفوذ مؤثرتر حرارت می‌شود، پس اتوکلاو با دمای پایین‌تر و زمان کوتاه‌تر کار می‌کند.

Autoclave

  • حرارت مرطوب
  • ۱۲۱°C
  • ۱۵–۲۰ دقیقه
  • نفوذ بهتر حرارت

Hot-air oven

  • حرارت خشک
  • ۱۷۰–۱۸۰°C
  • ۱–۲ ساعت
  • برای پودر، روغن و ابزار مقاوم به حرارت
۱۳
روش‌های فیزیکی دیگر

پرتوافکنی، فیلتراسیون و اولتراسوند

روشمکانیسم / کاربردنکتهٔ مهم
UVایجاد دایمر تیمین؛ بیشترین اثر ضدمیکروبی در حدود ۲۶۵ nmنفوذ کم؛ سرطان‌زا؛ در منبع روی فرم رویشی و اسپور ذکر شده
X-rayآسیب/جهش در اسیدهای نوکلئیکانرژی و نفوذ بیشتر از UV؛ کاربرد آزمایشگاهی/صنعتی محدودتر در متن
Gammaپرتو پرانرژی و نافذبرای استریل‌کردن وسایل پزشکی یک‌بارمصرف در صنعت
Filtrationجداسازی فیزیکی میکروارگانیسم‌هابرای سرم، آنزیم و محلول آنتی‌بیوتیک حساس به حرارت؛ منافذ ذکرشده ۰٫۲۵–۰٫۴۵ μm
Ultrasoundخردکردن سلول‌ها با امواج فرکانس بالابیشتر کاربرد تحقیقاتی برای آزادسازی اجزای سلولی

نکتهٔ انتخاب روش

اگر ماده‌ای مثل سرم، آنزیم یا محلول آنتی‌بیوتیک با حرارت تخریب می‌شود، در متن فیلتراسیون به‌عنوان گزینهٔ مناسب مطرح شده است.

۱۴
روش‌های شیمیایی

مرور مقایسه‌ای عوامل شیمیایی کنترل میکروبی

در انتخاب مادهٔ شیمیایی، فقط «قدرت کشتن باکتری» مهم نیست؛ سمیت، محل مصرف، اثر بر اسپور، اثر بر ویروس پوشش‌دار و پایداری ماده نیز اهمیت دارد.

گروهنمونه‌هامکانیسم / نکتهٔ اصلیاسپور
فلزات سنگینجیوه، مس، نمک نقره، silver sulfadiazineاتصال به اجزای سلولی و گروه‌های سولفیدریل؛ سمیت در غلظت بالاSilver sulfadiazine در منبع اسپورکش نیست
اکسیدکننده‌هاH₂O₂، ید، هیپوکلریت، کلراکسیداسیون پروتئین‌ها و اجزای سلولیH₂O₂ با ۱۰–۳۰٪ و تماس طولانی می‌تواند اسپورکش باشد
آلکیله‌کننده‌هاGlutaraldehyde، Formaldehyde، Ethylene oxideافزودن گروه آلکیل و اختلال در مولکول‌های سلولیگلوتارآلدئید/فرمالدئید در غلظت مناسب و ETO می‌توانند اسپور را از بین ببرند
دترژنت‌هاصابون، Savlon، benzalkonium chlorideآسیب غشا؛ کاتیونیک‌ها در منبع اثر قوی‌تری دارنداسپورواستاتیک، نه اسپوروسیدال
Povidone-iodineبتادیناثر بر پروتئین‌ها و طیف وسیع میکروارگانیسم‌هادر منبع روی اسپور نیز اثر ذکر شده
ترکیبات کلردارHypochlorite، chlorine dioxide، chloramineاکسیداسیون؛ جزء فعال مهم: اسید هیپوکلروسدر غلظت بالا می‌تواند اسپورکش باشد
فنل‌هافنل، Dettol، Lysolآسیب غشایی؛ کاربرد ضدعفونی/گندزداییاسپورکش نیست
BiguanidesChlorhexidineاثر باکتری‌کش؛ کاربرد در شست‌وشوی دست/دهاناسپورکش نیست؛ مایکوباکتری در منبع مقاوم ذکر شده
BisphenolsTriclosan، Hexachloropheneفعالیت میکروب‌کشی؛ اثر کمتر بر Pseudomonas و کپک در منبعاسپورکش نیست
اسیدهای آلیBenzoic acid، Propionic acidنگهدارنده؛ اولی قارچ‌کش و دومی باکتریواستاتیک + قارچ‌کشاسپورکش نیست

دترژنت‌های کاتیونیک

در منبع از Savlon، Cetrimide و Benzalkonium chloride نام برده شده است. ترکیب هم‌زمان عامل کاتیونیک با صابون آنیونیک می‌تواند اثر یکدیگر را خنثی کند.

ویروس‌های پوشش‌دار

مواد مؤثر بر لیپید می‌توانند پوشش لیپیدی ویروس‌های پوشش‌دار را مختل کنند؛ بنابراین این ویروس‌ها در برابر دترژنت‌ها حساس‌تر از ویروس‌های بدون پوشش‌اند.

۱۵
مرور نهایی

دام‌های امتحانی و سؤال‌وپاسخ مرور

۲۵ دام امتحانی

  1. Chemoheterotroph یعنی منبع انرژی شیمیایی و منبع کربن آلی؛ با Photoheterotroph اشتباه نشود.
  2. میکروائروفیل به اکسیژن نیاز دارد، اما غلظت زیاد اکسیژن برایش مناسب نیست.
  3. بی‌هوازی اختیاری در حضور اکسیژن آن را ترجیح می‌دهد ولی در نبود اکسیژن می‌تواند به تخمیر متوسل شود.
  4. عامل اصلی آسیب اکسیژن در بی‌هوازی‌ها، تشکیل گونه‌های فعال اکسیژن و کمبود سامانه‌های سم‌زدایی است.
  5. Superoxide dismutase، Catalase و Peroxidase را از نظر سوبسترا و محصول با هم اشتباه نکن.
  6. در جار بی‌هوازی، H₂ در حضور پالادیوم با O₂ ترکیب می‌شود و آب می‌سازد.
  7. متیلن بلو در حالت احیا بی‌رنگ و در حالت اکسید آبی است.
  8. Resazurin در محیط تایوگلیکولات در حضور اکسیژن صورتی/نارنجی می‌شود.
  9. Capnophile به CO₂ نیاز دارد؛ این ویژگی الزاماً معادل هوازی یا بی‌هوازی بودن نیست.
  10. پاتوژن‌های انسانی در متن عمدتاً Mesophile در محدودهٔ ۳۰–۳۷°C معرفی شده‌اند.
  11. Lag phase فاز سازگاری است، نه فاز بیشترین سرعت تقسیم.
  12. در Stationary phase میزان تکثیر و مرگ تقریباً برابر است.
  13. در Death phase جمعیت کاهش می‌یابد ولی طبق منبع لزوماً به صفر نمی‌رسد.
  14. Solid medium حدود ۱٫۵–۲٪ آگار دارد؛ Semi-solid حدود ۰٫۲–۰٫۵٪.
  15. Enriched medium با Enrichment medium یکی نیست؛ اولی مواد مغذی اضافه دارد، دومی برای افزایش تعداد یک باکتری هدف استفاده می‌شود.
  16. Selective یعنی مهار/اجازهٔ رشد؛ Differential یعنی تمایز ظاهر یا واکنش باکتری‌های رشدکرده.
  17. MacConkey هم انتخابی و هم افتراقی است.
  18. در MacConkey، تخمیر لاکتوز با تولید اسید و تغییر رنگ معرف به سمت صورتی همراه است.
  19. Thayer-Martin در متن به‌عنوان محیط آنتی‌بیوتیک‌دار انتخابی برای Neisseria معرفی شده است.
  20. Sterilization اصطلاح مطلق است و باید اسپور را هم حذف کند.
  21. Disinfectant برای اشیای بی‌جان و Antiseptic برای بافت زنده است؛ ممکن است یک ماده بسته به محل هر دو کاربرد را داشته باشد.
  22. Autoclave در شرایط کلاسیک منبع: ۱۲۱°C، فشار ۱۵ psi و ۱۵–۲۰ دقیقه.
  23. جوشاندن ۱۰ دقیقه استریلیزاسیون مطلق نیست چون روی اسپور کافی نیست.
  24. در حرارت خشک، با افزایش دما زمان لازم کاهش می‌یابد؛ ۱۷۰°C حدود ۲ ساعت و ۱۸۰°C حدود ۱ ساعت.
  25. UV با دایمر تیمین اثر می‌کند؛ Gamma در متن بهترین پرتو برای استریل‌کردن صنعتی وسایل پزشکی یک‌بارمصرف معرفی شده است.

الگوی مرور شب امتحان

  • چه چیزی رشد باکتری را تنظیم می‌کند؟ → مواد غذایی، O₂/CO₂، دما، pH، نمک.
  • چه چیزی نوع محیط کشت را تعیین می‌کند؟ → حالت فیزیکی + هدف شیمیایی/تشخیصی.
  • چه چیزی روش کنترل را تعیین می‌کند؟ → محل، هدف، مقاومت میکروب و حساسیت ماده.
  • استریل‌کردن واقعی = حذف فرم رویشی + اسپور.
  • فیزیکی‌های مهم = حرارت مرطوب، خشک، پرتوافکنی، فیلتر.
  • شیمیایی‌ها را بر اساس مکانیسم و توان اسپورکشی مرور کن.

۲۶ سؤال و پاسخ مرور نهایی

سؤال ۱: منبع کربن Chemoheterotroph چیست؟
پاسخ: مواد آلی.
سؤال ۲: باکتری‌های بیماری‌زا در این جزوه از نظر انرژی و کربن در چه گروهی قرار گرفته‌اند؟
پاسخ: Chemoheterotroph / Chemo-organotroph.
سؤال ۳: میکروائروفیل تقریباً به چه مقدار اکسیژن نیاز دارد؟
پاسخ: حدود ۵ تا ۱۰ درصد.
سؤال ۴: نمونهٔ میکروائروفیل ذکرشده چیست؟
پاسخ: Helicobacter pylori.
سؤال ۵: وظیفهٔ Superoxide dismutase چیست؟
پاسخ: تبدیل سوپراکسید به H₂O₂.
سؤال ۶: دو آنزیم مهم برای خنثی‌کردن H₂O₂ کدام‌اند؟
پاسخ: Catalase و Peroxidase.
سؤال ۷: متیلن بلو در شرایط احیا چه رنگی است؟
پاسخ: بی‌رنگ.
سؤال ۸: Resazurin در حضور اکسیژن چه تغییری می‌کند؟
پاسخ: صورتی یا نارنجی می‌شود.
سؤال ۹: Capnophile چه نیازی دارد؟
پاسخ: رشد بهتر در حضور CO₂؛ در منبع حدود ۵–۱۰٪ CO₂.
سؤال ۱۰: چه فازی از رشد برای سازگاری سلول با محیط است؟
پاسخ: Lag phase.
سؤال ۱۱: در چه فازی تکثیر باکتری لگاریتمی است؟
پاسخ: Log / Exponential phase.
سؤال ۱۲: در Stationary phase رابطهٔ تکثیر و مرگ چیست؟
پاسخ: تقریباً برابرند.
سؤال ۱۳: آگار محیط جامد چقدر است؟
پاسخ: حدود ۱٫۵ تا ۲ درصد.
سؤال ۱۴: آگار محیط نیمه‌جامد چقدر است؟
پاسخ: حدود ۰٫۲ تا ۰٫۵ درصد.
سؤال ۱۵: فرق Selective و Differential چیست؟
پاسخ: Selective رشد گروهی را مهار/اجازه می‌دهد؛ Differential باکتری‌های رشدکرده را از نظر واکنش یا ظاهر متمایز می‌کند.
سؤال ۱۶: مثال محیط غنی‌کننده چیست؟
پاسخ: Selenite F برای افزایش سالمونلا قبل از انتقال به محیط تشخیصی.
سؤال ۱۷: Sterilization چه چیزی را حذف می‌کند؟
پاسخ: تمام فرم‌های زندگی میکروبی، شامل فرم رویشی و اسپور.
سؤال ۱۸: Antiseptic در کجا استفاده می‌شود؟
پاسخ: روی بافت زنده.
سؤال ۱۹: Bacteriostatic چه می‌کند؟
پاسخ: رشد باکتری را متوقف می‌کند و با حذف عامل، امکان شروع مجدد رشد وجود دارد.
سؤال ۲۰: شرایط کلاسیک اتوکلاو در جزوه چیست؟
پاسخ: ۱۲۱°C، فشار ۱۵ psi، حدود ۱۵–۲۰ دقیقه.
سؤال ۲۱: جوشاندن ۱۰ دقیقه روی اسپور چه اثری دارد؟
پاسخ: برای از بین بردن اسپور کافی نیست.
سؤال ۲۲: روش صنعتی سریع پاستوریزاسیون ذکرشده چیست؟
پاسخ: ۷۲°C برای ۱۵ ثانیه.
سؤال ۲۳: حرارت خشک ۱۸۰°C تقریباً چه مدت نیاز دارد؟
پاسخ: حدود ۱ ساعت.
سؤال ۲۴: UV عمدتاً با چه مکانیسمی روی DNA اثر می‌کند؟
پاسخ: تشکیل دایمر تیمین.
سؤال ۲۵: برای محلول‌های حساس به حرارت مثل سرم و آنزیم چه روشی مناسب است؟
پاسخ: فیلتراسیون.
سؤال ۲۶: کلرهگزیدین در کدام گروه شیمیایی قرار می‌گیرد؟
پاسخ: Biguanides.