Mikroorganizmaların kontrolünün amacı •Hastalıkların engellenerek halk sağlığının korunması •Bulaşmış konakçıyı mikroorganizmalardan arındırmak •Gıdaları mikrobiyal bozulmaya karşı korumak

Sıkça kullanılan terimler • Sterilizasyon – ortamdaki canlı tüm mikroorganizmaların öldürülmesi • Dezenfeksiyon – ortamdaki patojen mikroorganizmaların öldürülmesi, inhibe edilmesi veya uzaklaştırılması • Dezenfektan – dezenfensiyon amacıyla kullanılan maddeler (genellikle kimyasal) – genelde cansız materyallerde kullanılır

• Sanitasyon – Mikrobiyal populasyonun halk sağlığı açısından güvenilir limitlere azaltılması • Antisepsis – Canlı dokuların mikroorganizmalarla enfeksiyonunun engellenmesi – Antiseptik • Dokulara uygulandığında mikroorganizmaların gelişimini engelleyen veya mikroorganizmaları öldüren kimyasal maddelerdir

Antimikrobiyal etmenler • Mikroorganizmaları öldüren veya gelişimlerini kısıtlayan etmenlerdir • -sidal etki: öldürücü etkidir • -statik etki: gelişimi engelleyen (inhibe eden) etkidir

-sidal etki -germisid – Patojenleri ve patojen olmayanların büyük bir kısmını öldüren (vejetatif hücreleri) maddelerdir. • Bakterisid (bakterilerin vejetatif formlarını öldüren…) • fungisid (fungusları öldüren…) • algisid (algleri öldüren…) • virisid ….

-statik etki -mikroorganizmaların gelişimlerini, üremelerini durduran madde veya etkilerdir. • bakteriyostatik (bakterilerin üremesini durduran madde veya etki) • fungistatik (fungusların üremesini durduran madde veya etki)

Antimikrobiyal Etmenlerin Etkinliğine Etki Eden Faktörler • Mikroorganizma sayısı – Yüksek sayıdaki mikroorganizmayı öldürmek için gereken süre az sayıdaki mikroorganizmayı öldürmek için gereken süreden daha uzundur.

• Mikroorganizmaların cinsi – Mikroorganizmalar kullanılan antimikrobiyal maddeden farklı etkilenirler. Vejetatif hücreler sporlara göre daha kolay öldürülürler.

• Antimikrobiyal maddenin konsantrasyonu (yoğunluğu) – Konsantrasyon arttıkça ölüm oranı daha fazla olur. • Temas süresi (duration of exposure) daha uzun temas ⇒daha fazla ölü hücre

• sıcaklık – Sıcaklık yükseldikçe antimikrobiyalin etkisi de artar • Organik madde varlığı – Organik madde antimikrobiyal maddeyi inaktif hale getirir veya organizmayı koruyarak etkiyi azaltır. • pH – Bazik ortama göre asidik ortamda mikroorganizmalar daha düşük sıcaklık ve kısa sürede ölürler • Meyve suyu, domates-100°C’de yaklaşık 45dk • Fasulye, mısır-115°C’de yaklaşık 25dk

Mikroorganizmaların fiziksel yöntemlerle kontrolü • Sıcaklık (yaş sıcaklık, kuru sıcaklık uygulamaları) • Düşük sıcaklık • Filtrasyon • Radyasyon

Sıcaklık • Yaş sıcaklık – Tüm mikroorganizmalara karşı etkilidir – Nükleik asitlerin yapısını bozar, proteinleri denatüre eder, membranların yapısını bozar • Kuru hava sterilizasyonu – Daha az etkilidir,daha yüksek sıcaklıklara ve daha uzun süreye ihtiyaç gösterir – Hücre materyalini okside eder ve proteinleri denatüre eder – Otoklavda sterilizasyon:121°C’de 15dk – Pastör fırınında sterilizasyon:180-190°C’de yaklaşık 2 s

Isısal ölüm etkinliğinin ölçülmesi • Termal ölüm süresi thermal death time (TDT) – Belirli bir ortamdaki mikroorganizmaları, belirli bir sıcaklıkta, öldürmek için gerekli en kısa süre • D değeri decimal reduction time (DRT veya D value) – Belirli bir sıcaklıkta belirli bir ortamdaki mikroorganizma veya sporların %90’ını öldürmek için gerekli süre

Şekil 1

• Z değeri – D değerini 1/10 oranında azaltmak için gerekli sıcaklık artışı Şekil 2

Nemli sıcaklık

Basınçlı buhar kullanımı (Otoklav) • Bakteri sporlarını öldürebilecek en etkili yöntem • Doygun buhar kullanılarak basınç altında kaynama noktası yükseltilerek sıcaklık artışı sağlanır • Mikrobiyolojide besiyerlerinin, cam malzemelerin, aletlerin sterilizasyonunda kullanılır (121ºC/15dk).

Şekil 3

Nemli sıcaklık • Pastörizasyon – 100ºC’nin altındaki sıcaklıklarda uygulanan ısısal işlemlerdir. – Materyalin mikrobiyal yükünü azaltmak suretiyle raf ömrünü uzatmayı sağlar

Sütün pastörizasyonu • Flash pastörizasyon (high temperature short-term – HTST) – 63.3°C’de 30dk veya – 72°C’de 15 sn ısısal işlem sonrasında hızlı soğutma • UHT (Ultra High Temperature ) sterilizasyon – 140-150°C’de 1-3 sn

Sütün pastörizasyonunda amaç: • Patojenlerin öldürülmesi (Hedef mikroorganizma Coxiella burnetti) • Bozulmaya neden olan mikroorganizmaların çoğunluğunun öldürülerek, sütün raf ömrünün uzatılması

Meyve suyunun pastörizasyonunda amaç: • Enzimlerin inaktivasyonu • Bozulmaya neden olan maya (ve küflerin) öldürülmesi

Tindalizasyon • 100ºC’nin üzerindeki sıcaklıklara duyarlı olan besiyeri ve kimyasal maddelere uygulanabilir. • Çözeltiler arka arkaya 3 gün 30 dakika süreyle kaynatılır. Kaynama dışındaki zamanlarda sıvı inkübasyona terk edilir. İnkübasyon sırasında vejetatif hale geçen sporlar bir sonraki kaynatma sırsında ölürler.

Kuru sıcaklık • Kuru hava sterilizasyonu – Pastör fırını kullanımı (petri kapları, pipetler, 180-190ºC/1.5-2s) – Alevden geçirme (öze, pens, bıçak gibi aletlerin alkole batırılıp alevden geçirilmesi)

Düşük sıcaklık • Dondurma (freezing) – Mikrobiyal gelişim tamamen durur – Bazı mikroorganizmalar oluşan buz kristallerinin hücre membranına verdiği zarara bağlı olarak ölebilir. • Soğutma (refrigeration) – Mikrobiyal gelişim ve üreme yavaşlar. – Psikrofiller üreyebilirler.

Filtrasyon (soğuk sterilizasyon) • Yüksek sıcaklığa duyarlı sıvıların sterilizasyonu (veya mikrobiyal yükün azaltılması) için kullanılır. • Havanın mikrobiyal yükü de azaltılabilir.

• Genelde yüksek sıcaklığa duyarlı serumlar, enzimler, bazı vitaminler, antibiyotikler gibi maddelerin sterilizasyonunda kullanılır. • Belirli gözenek çapına sahip membran filtrelerden geçirilen örneğin içindeki mikroorganizmalar filtrede kalırlar. • 0.45 veya 0.2 µm gözenek çapına sahip filtreler kullanılır.

Amaç; • Yüksek sıcaklığa duyarlı sıvıların sterilizasyonu • Mikrobiyolojik analiz (filtreden geçirilen belirli miktardaki sıvının içerisindeki mikroorganizmalar filtre kağıdının uygun bir besiyerine yerleştirilmesiyle geliştirilirler)

Şekil 4

Membran filtrasyon yöntemi Şekil 5 Genelde sıvı örneklerin analizinde kullanışlıdır. 3

Şekil 6 nylon membrane with bacterial removal rating of 0.2 μm

Şekil 7 polycarbonate membrane with 0.4 μm pores

Hava filtreleri • Yüz maskeleri • Yüksek Etkinlik Özellikli Hava (HEPA) filtreleri (High Efficiency Particulate Air) Şekil 8

Şekil 9

Radyasyon • ultraviyole (UV) radyasyon – Kullanımı yüzey sterilizasyonu ile sınırlıdır. – Cam kirli yüzeyler, süt gibi materyaller tarafından absorbe edilmez. • İyonize radyasyon – Materyallerin içine absorbe olabilir. – Bakteri sporlarına karşı etkilidir, ancak her zaman virüslere etkili değildir. – Antibiyotik, hormon, atılabilir plastik gibi materyaller ve bazı gıdaların pastörizasyonu ve sterilizasyon amacıyla kullanılabilir.

Kontrolde kimyasal maddelerin kullanımı

Fenoller Şekil 10

Fenoller • Laboratuar ve hastane dezenfeksiyonunda yaygın olarak kullanılan dezenfektanlardır. • Hücre membranı ve protein denaturasyonu ile hücreye zarar verir. • Organik maddelerin varlığında etkilidir, uzun süre dayanıklıdır. • Ciltte iritasyonlara neden olur.

Alkoller • Bakterisidal, fungisidal etki gösterir, sporisidal etki göstermez. • Bazı virüsleri inaktif edebilir. • Proteinleri denatüre eder, ve membran lipidlerini genelde çözer.

Halojenler • iyot – Cilt antiseptiğidir. – Hücre bileşenlerini okside eder. – Yüksek konsantrasyonda sporları öldürebilir. – Ciltte bozulmalara, boyanmalara, ve alerjilere neden olabilir. – İyodoforlar • Organik taşıyıcılarla kompleks oluşturan iyot

Klor • Hücre bileşenlerini okside eder • Su kaynaklarının ve yüzme havuzlarının dezenfeksiyonunda önemlidir. Süt ve gıda sanayinde kullanılır. Evlerde de etkili bir dezenfektandır. • Bakterilerin vejetatif formları ve funguslar üzerine etkilidir, ancak sporlara etkili değildir. • Organik materyaller varlığında karsinojenik bileşikler oluşturabilir

Ağır metallar • Gümüş, arsenik, çinko, civa, bakır gibi elementlerin iyonlarıdır. • Etkilidir, ancak genelde toksiktir. • Proteinlerle birleşir ve proteinleri inaktive eder, aynı zamanda proteinleri çökeltir.

Kuaterner amonyum bileşikleri

Kuaterner amonyum bileşikleri • Deterjanlar – Hidrofilik ve hidrofobik özellikte organik moleküllerdir. – Islatma ajanı ve emülsifiyer olarak etki eder. • Katyonik deterjanlar – Etkili dezenfektanlardır. – Çoğu bakteriyi öldürür, ancak Mycobacterium tuberculosis ve endosporlara etkisizdir. – Güvenlidir, kullanımı ucuzdur, fakat sert sular ve sabun varlığında inaktive olur.

Aldehitler • Yüksek oranda aktif moleküllerdir. • sporisidal özellik taşır ve kimyasal sterilant olarak kullanılır. • Proteinlerle ve nükleik asitlerle birleşir ve inaktive eder.

Steril edici gazlar • Isıya duyarlı materyallerin sterilizasyonunda kullanılır. • Mikrobisidal ve sporisidal özelliktedir. • Proteinlerle birleşir ve proteinleri inaktive eder.

…