7/24/2019 Factorii de Stres

1/38

n procesul de nutritie si deci n cel de dezvoltare a microorganismelor, acestea sunt supuseinfluentelor unor factori de mediu care conditioneaza activitatea microbiana determinnd fiestimularea cresterii si reproducerii fie inhibarea activitatii (inactivarea microorganismelor).

Sub actiunea mediului ambiant, ca urmare a interdependentei dintre

factorii de mediu si raspunsul pe care l dau microorganismele, s-au stabilit ntimp adaptarii specice, adaptarii care fac ca n conditiile oferite de planetanoastra s 636h715g a ntlnim microorganisme n cele mai diferite conditiiale mediului ambiant. ot prin adaptare ntlnim si grupe de microorganismee!tremole, n care sunt incluse arhebacteriile care cresc la temperaturifoarte mari sau foarte mici , microorganisme adaptate la limite e!treme alep"-ului si foarte re#istente la radiatii, la presiunea osmotica.

Factorii care influenteaza activitatea microorganismelor sunt clasificati astfel:

Factori extrinseci(exteriori mediului de dezvoltare a microorganismelor) care pot fi:

Factori naturalicare actioneaza spontan si nediriat sifactori de productie, diriati, carepot actiona fie stimulnd cresterea (pentru microorganisme utile), fie n sensul distrugerii (ncazul microorganismelor daunatoare sau patogene).

Factori fizici:

! temperatura mediului ambiant"

! umezeala relativa a aerului "

! diferite tipuri de radiatii (solare)"

! factori mecanici (corelati cu cei fizici)"

! efectul unor operatii folosite n scheme tehnice de fabricare care influenteaza prezentamicroorganismelor: filtrare, centrifugare, agitare, presiune.

Factorii chimicise refera la efectul pe care l au anumite substante chimice asupramicroorganismelor, substante care se adauga n produsele alimentare de cele mai multe ori

pentru a inhiba dezvoltarea microorganismelor, pentru cresterea conservarii si a calitatii

alimentelor.

Factori intrinseci includ caractere ale alimentelor, care presupun o anumitacompozitie naturala (raport ntre substante nutritive), o anumita structura anatomica care

proteeaza sau nu produsul natural. #cesti factori sunt: cantitatea de apa libera din produsulalimentar, p$!ul si potentialul de oxidoreducere.

Factorii intrinseci explica corelatia dintre gradul de conservabilitate a produsuluialimentar si tipul de alterare a acestuia.

Factori implicitise refera la natura fenomenelor biologice conditionate de relatiile carese stabilesc ntre microorganismele care aung n mod natural n acel aliment limitat cantitativ.

7/24/2019 Factorii de Stres

2/38

%epararea factorilor este fortata n sensul ca este important sa cunoastem influentafactorului izolat.

n mod natural ntre toate grupele de factori exista suprapuneri. &nfluenta este dinamica,de conexiune, astfel nct functie de ponderea pe care o are unul sau alt factor aceasta influentase observa asupra activitatii microorganismelor.

ntelegerea mecanismelor prin care diferiti factori ai mediului actioneaza n mod specific asupramicroorganismelor are importanta practica. #cesti factori sunt stimulati n conditii industriale side cercetare fie n sensul favorizarii activitatii microbiene fie n sensul inhibariimicroorganismelor care dau alterari ale alimentelor sau mbolnaviri ale consumatorilor.

'. F#*+& -*&/%-&

5.1.1 Factori fizici

0intre factorii mediului ambiant, temperaturaocupa ponderea cea mai mare ca

importanta, deoarece de la aparitia vietii pe *erra, temperatura a influentat foarte multdezvoltarea microorganismelor si a determinat adaptari ale acestora la domeniul de temperaturintlnit n conditiile normale pe planeta noastra.

1icroorganismele, spre deosebire de organismele superioare, s!au adaptat la un domeniumai larg de temperatura.

Domeniul eugenezicreprezinta domeniul de temperatura n care e posibila cresterea sidezvoltarea microorganismelor: !2o 3422.

*emperaturile situate n afara domeniului eugenezic formeaza domeniul disgenezic ncare celulele nu mai cresc sau chiar mor.

n cadrul domeniului general de temperatura, se cunosc adaptari specifice alemicroorganismelor la temperaturi scazute sau spre maximul de temperatura de crestere.

5rupele de microorganisme adaptate prezinta n cadrul domeniului lor de temperatura,valori minime, optime si maxime.

*m! *emperatura minima este temperatura la care mai poate avea loc cresterea celulelor,dar cu viteza foarte mica. 0aca temperatura scade sub aceasta valoare minima are loc scaderea

vitezei de metabolism si celulele se pot pastra ntr!o stare latenta de viata, iar n functie derezistenta lor pot sa moara n timp.

*o! *emperatura optima este temperatura la care cresterea este exponentiala, viteza denmultire este maxima.

*1! *emperatura maxima este temperatura cea mai mare la care poate avea loc crestereasi nmultirea. 0aca se depaseste aceasta temperatura cu cteva grade are loc inactivarea celulelor,ca rezultat al coagularii proteinelor din citoplasma si denaturarii proteinelor si enzimelor.*emperaturile mai mari dect aceasta valoare sunt letale.

7/24/2019 Factorii de Stres

3/38

Figura 7: Dependenta viteza de crestere a microorganismelor de temperatura

n functie de temperaturile eugenezice microorganismele se clasifica astfel:

I Microorganisme psihrofile(criofile, frigofile) ! adaptate sa se dezvolte n zonainferioara a domeniului general, ntlnite n sol, n zonele cu temperaturi mai scazute aleglobului, n microflora apelor. #u drept caracteristice urmatoarele valori: *m: !2 ! 3'o

*o: 2 ! 'o

*1: 62 ! 6'o Taelul !

ipuri de microorganisme psihrole

1icroorganisme psihrofile

7acteriiDrojdii

1ucegaiuri

Pseudomonas, Flavobaterium,

Alcaligenes, Acromobacter,

Staphilococcus, Salmonella

Candida,

Rhodothorula,

Alternaria,

Cladosporium,

7/24/2019 Factorii de Stres

4/38

Saccharomyces vini Botrytis

7acteriile adaptate la temperaturi scazute prezinta anumite particularitati:

! au n componenta lipide ce intra n structura peretelui celular si a membraneicitoplasmatice si sunt caracterizate de un continut mai ridicat n acizi grasi nesaturati.

! au o mobilitate buna"

! prezinta capacitatea de a produce pigmenti cu rol protector fata de temperaturile scazute"

! enzimele elaborate sunt mai active la temperaturi scazute.

n practica de laborator microorganismul este psihrofil daca, prin pastrarea la 8o, formeazacolonie vizibila timp de 2 zile.

II Microorganisme mezofile ! au temperaturile caracteristice: *m: 2 ! 'o

*o: 62 ! 92o

*1: 9'o

0in aceasta categorie fac parte:

! microorganisme organotrofe (produc alterarea alimentelor la temperatura camerei)"

! microorganisme patogene ! temperatura optima este egala cu temperatura corpului animal;!8o

! maoritatea drodiilor fermentative si a mucegaiurilor.

III Microorganisme termofile! adaptate n domeniul superior eugenezic. *emperaturicaracteristice: *m: 62 ! 2o

*o: 92 ! ;2o

*1: 82 ! 42o

1icroorganismele termofile prezinta anumite proprietati specifice care explica aceastatermofilie:

! proteinele si enzimele sunt termostabile si au un optim de activitate la temperaturi ridicate.#ceasta stabilitate se explica prin aceea ca n structura proteinelor exista o compactizare mai

buna a aminoacizilor si n interiorul globului proteic sunt concentrati aminoacizi hidrofobi"proteinele din microorganismele termofile contin n cantitate mica cisteina si grupari %$

libere"

7/24/2019 Factorii de Stres

5/38

! aceste proteine au un continut mai ridicat n arginina si o concentratie mai scazuta nlizina"

! acizii nucleici ai bacteriilor termofile au un procent ridicat n cuplul de guanina si citozina"

! n componenta compusilor din citoplasma se afla ioni 1g63care pot forma diferite

complexe asigurnd cresterea rezistentei la temperatura.

Taelul "

ipuri de microorganisme termole

1icroorganisme termofile

7acterii 1ucegaiuri 0rodii

Bacillus sthearotermophillus,

Clostridium

termosaccharoliticum,

Lactobacillus, Streptococcus

termophillus

Aspergillius fumigatus, Mucor,

Rhiopus,

Chetonium,

Peniciullium duponti

Fusarium

andida

7/24/2019 Factorii de Stres

6/38

7/24/2019 Factorii de Stres

7/38

#scosporii de drodie si sporii de mucegai pot sa reziste pna la @2 o timp de 2 deminute.

-ndosporii bacterieni (bacterii n forma sporulata) din genurileBacillus,Clostridium, datorita structurii lor specifice si a continutului scazut n apa libera, au rezistentamai mare la * A *1. >entru inactivarea lor n mediu de vapori saturati (umed) e necesara o

temperatura de 62o

, timp de 2!62 minute, iar n mediu uscat necesita la ;2o

circa 6 ore, saula @2o circa 9' minute.

>asteurizarea este tratamentul termic folosit n industria laptelui si se caracterizeaza prinurmatorii parametri : 86!89oB'!62 secunde, suficient pentru distrugerea patogenului

periculosMycobaterium tuberculosis!

*Cndalizarea consta n pasteurizare repetata de 6! ori la 69 de ore alternata cutermostatarea produsului final astfel nct acesta va fi lipsit de microorganisme.

%terilizarea este operatia folosita n industria conservelor si conduce la inactivarea

endosporilor bacterieni Clostridium botulinum (cel mai rezistent dintre microorganismelefacultativ patogene).

Factori de care depinde inactivarea microorganismelor la temperaturi supramaximale * A*1

1icroorganismele se dezvolta ntr!un domeniu limitat de temperatura minima si maxima.0aca se depaseste *max cu cteva grade se produce moartea celulelor deoarece are loc denaturarea

proteinelor din citoplasma. 1oartea, inactivarea celulelor microbiene, este dependenta denumerosi factori biologici corelati cu natura microorganismelor. &nactivarea termica estedependenta si de starea fiziologica a celulelor (cele tinere mor mai repede dect cele maturedeoarece contin mai multa apa).

&tarea celulelor

Formele vegetative sunt inactivate mai repede dect formele sporulate. -ste important sacunoastem si numarul de celule ce trebuie inactivate deoarece inactivarea acestora are locexponential: n fiecare fractiune de timp se distruge o anumita fractiune din microorganismelevii.

&nactivarea microorganismelor este dependenta si de factorii de mediun care exista

celule microbiene deoarece anumite substante pot avea rol protector asupra celulelor ( proteinele,zaharurile, grasimile).

1ediile care au p'acid se sterilizeaza mai rapid, deoarece p$!ul acid accelereazaprocesul de denaturare termica a celulelor.

Functie de natura produselor si gradul de sterilizare, se stabilesc parametri care conduc laformula de sterilizare. egimul termic impus (2 minute la 6 o) trebuie sa asigure omorreasporilor bacterieni apartinnd speciei Clostridium botulinum care se pot nmulti n produsulalimentar producnd neurotoxine cu grad foarte nalt de toxicitate (2, Dg din aceste toxine potsa omoare un om de 82 Eg).

http$%%&&&.scritub.com%biologie%'()*+(-)/0'*/0--2'+-6367151.php

http://www.scritub.com/biologie/INFLUENTA-FACTORILOR-DE-MEDIU-6367151.phphttp://www.scritub.com/biologie/INFLUENTA-FACTORILOR-DE-MEDIU-6367151.phphttp://www.scritub.com/biologie/INFLUENTA-FACTORILOR-DE-MEDIU-6367151.phphttp://www.scritub.com/biologie/INFLUENTA-FACTORILOR-DE-MEDIU-6367151.php

7/24/2019 Factorii de Stres

8/38

emperatura

emperatura are o mare inuen4 asupra proceselor #iologice ale celuleimicrobiene deoarece stimulea# sau inhib actiitatea echipamentului loren#imatic.

n func4ie de temperaturile posibile ale mediului natural 8i ca re#ultat aladaptrii, diferitele specii de microorganisme pre#int urmtoareletemperaturi$

temperatura minim 9 temperatura la care mai poate aea loc cre8terea, nschimb dac temperatura scade sub aloarea minim, cre8terea este oprit:

temperatura optim 9 temperatura la care rata specic de cre8tere estema!im:

temperatura ma!im - temperatura la care cre8terea este nc posibil darprin dep8irea acesteia efectul deine letal.

n func4ie de domeniul specic de cre8tere, microorganismele se mpart npatru categorii$

microorganisme psihrole 9 cuprinde specii care cresc bine la ;

7/24/2019 Factorii de Stres

9/38

microorganisme me#ole 9 repre#int grupul maEoritar, cu temperaturiminime la 15-=;

7/24/2019 Factorii de Stres

10/38

@; 9 presiunea de apori a apei pure.

2icroorganismele se pot de#olta ntr-un domeniu larg de a& situat ntrealori de ;,6=-;,>> 8i n func4ie de adaptare n raport cu limitele de a& carele permit cre8terea se pot mpr4i n trei categorii$

microorganisme !erote 9 a& F ;,6=-;,75: din care fac parte mucegaiuri aleg. IeromJces, g. spergillus, droEdii osmotolerante, bacterii halotolerante:

microorganisme me#ote - a& F ;,75-;,G5: cuprind maEoritatea fungilor,bacterii:

microorganisme hidrote - a& F ;,G5-;,>> sunt predominant bacteriile.

unoa8terea comportrii celulelor n raport cu umiditatea ca factor e!trinsecce condi4ionea# cantitatea de ap liber accesibil pentru desf8urareaproceselor itale, se aplic la conserarea prin uscare a produseloralimentare. ac acestea se pstrea# n condi4ii n care cre8te treptatumiditatea, primele microorganisme care se de#olt apar4in grupului!erotelor.

oncentra4ia n o!igen

erul atmosferic con4ine apro!imati =;? o!igen. 2icroorganismele necesito!igen pentru biosinte#a compu8ilor organici 8i pentru desf8urareaproceselor de o!idoreducere biologice.

n func4ie de necesarul n o!igen procurat din aer se disting 5 tipuri de

comportare diferen4iat a microorganismelor 8i anume$

aerobe sunt dependente de o!igenul din aer, se de#olt la suprafa4alichidelor, a mediilor solide. /!igenul sere8te ca acceptor nal de electronitransporta4i prin catena respiratorie. elulele eucariote folosesc o!igenul nsinte#a sterolilor 8i a aci#ilor gra8i nesatura4i AdroEdii, mucegaiuriB:

facultati anaerobe , nu necesit o!igen pentru cre8tere dar cresc mai bine

n pre#en4a sa. Se de#olt bine n medii lichide n care solubilitateao!igenului din aer este mai redus Abacterii lactice etc.B:

7/24/2019 Factorii de Stres

11/38

anaerobe aerotolerante nu necesit o!igen pentru cre8tere 8i cresc la fel debine n pre#en4a sau absen4a sa Anterococcus faecalis, *actobacillusplantarumB:

strict AobligatB anaerobe , nu tolerea# o!igenul 8i mor n pre#en4a acestuia.(u pot ob4ine energie prin respira4ie propriu-#is 8i folosesc fermenta4ia saurespira4ia anaerob n acest scop Abacterii butirice, metanobaceterii etc.B:

microaerole 9 apar4in microorganismele aerobe care necesit concentra4iireduse de o!igen pentru cre8tere, respecti =-1;?.

nergia radiant

*umea ie este bombardat de radia4ii electromagnetice cu lungimi de undntre 1;-Cla 1;6 nm: n acest domeniu microorganismele sunt inuen4ate deurmtoarele radia4ii$

0adia4ii ioni#ante AK, L, MB

u lungimi de und mai mici de 1= nm, o energie radiant intens ceac4ionea# prin ioni#are cu eliberarea de ioni,radicali liberi ce ac4ionea# prinruperea legturilor de hidrogen, o!idarea 8i formarea dublelor legturi,modicri n structur, polimeri#ri. n pre#en4a o!igenului, ac4iunearadia4iilor ioni#ante este amplicat prin generarea de radicali /"- suntintensicate procese de o!idare, denaturarea (-ului, ceea ce conduce lamoartea celulei. cien4a acestor radia4ii depinde de forma 8i starea celulei:celulele cu forma coccus sunt mai re#istente dect formele bacilare, iarformele egetatie sunt mai sensibile dect n stare sporulat. Succesiunean sensul cre8terii re#isten4ei la efectul distructi al radia4iilor este

urmtoarea$

Hacterii Nram-negatie O bacterii Nram 9 po#itie O fungi O irusuri

e8i efectul radia4iilor ioni#ante se manifest asupra tuturormicroorganismelor, acestea au o radiosensibilitate diferit care se poateaprecia prin determinarea alorii 1; Aadic do#a absorbit care producedistrugerea a >;? din popula4ia ini4ialB.

7/24/2019 Factorii de Stres

12/38

0adia4ii ultraiolete A1;-C;; nmB

n condi4ii normale pe erra nu aEung radia4ii cu lungimi mai mici de =G7 nmdeoarece acestea sunt re4inute de stratul de o#on protector cu o grosime deapro!imati C; Pm. cest lucru are o semnica4ie deosebit deoareceradia4iile ultraiolete cu Q ntre =5C-=6; nm au efect letal sau mutagenasupra celulelor ii.

0adia4iile ultraiolete n func4ie de do# 8i starea microorganismelor au efectletal ma!im la Q F=5C nm 8i produc degradarea triptofanului cu formarea decompu8i to!ici ce conduc la moartea #iologic a celulei e!puse.2icroorganismele pot s-8i refac structura ini4ial prin fotoreactiare cndn pre#en4a luminii sunt actiate en#imele care desfac dimerii timinei, sau la

ntuneric cnd celula are capacitatea de a elimina por4iunea denaturat. npractic, radia4iile se pot folosi pentru sterili#area aerului 8i pentru ob4inereade mutan4i aloro8i performan4i prin produ8ii lor de biosinte#.

0adia4iile luminoase A1-1; 3 nmB

Sunt utile bacteriilor din dii#iunea @hotobacteria. 2icroorganismelechimiosinteti#ante prefer s se de#olte n ntuneric. intre acestea unele

microorganisme pot produce pigmen4i cu rol protector ceea ce le permitede#oltarea n pre#en4a luminii.

0adia4ii infraro8ii AQO1; 3 nmB

c4ionea# prin energie caloric 8i induc transformri ireersibile aleprotidelor.

nergia sonic

Hioefectul ultrasunetelor asupra celulei microbiene este specic 8i comple!depin#nd de frecen4, intensitate, durat, densitate de celule etc.+ltrasunetele cu frecen4 mare A OO1;;; R"# B pot s ac4ione#e producnddistrugerea #ic a celulei datorat fenomenului de caitate ultrasonor 8iefectelor electrice%termice asociate. atorit frecen4ei mari pot aparerupturi la nielul structurilor, apar germeni de caita4ie sub forma unor bulemici de ga# care n stadiu de comprimare re#ist la presiuni mari, n fa#a de

e!pansiune produc implo#ie determinnd distrugeri locale.

7/24/2019 Factorii de Stres

13/38

*a frecen4e mici se obser efectul de stimulare al ultrasunetelor ca urmarea unor deplasri sau deformri ale unor organite intracelulare Ali#o#omi,mitocondriiB 8i modicri ale propriet4ilor plasmalemei cu inuen4 asuprapermeabilit4ii 8i ite#ei de transport a nutrien4ilor.

+ltrasunetele de Eoas frecen4 8i intensitate stimulea# procesul denmugurire al droEdiei SaccharomJces cereisiae ca re#ultat al actii#riiechipamentului en#imatic 8i a unui contact mai bun al suprafe4elor celulelorcu nutrien4ii mediului.

+ltrasunetele se pot folosi la sterili#area apei, a saramurilor n industriapreparatelor de carne sau pentru distrugerea pere4ilor celulari n scopule!tragerii unor compu8i aloro8i locali#a4i intracelular.

)actori mecanici

intre opera4iile utili#ate n tehnici de anali# microbiologic se aplicfrecent centrifugarea 8i ltrarea, n scopul separrii de celule din mediilichide.

entrifugarea

ste folosit pentru separarea biomasei de droEdii din medii de cultur cndse folosesc ite#e de centrifugare de C;;;- 6;;; rot%min., iar pentrusepararea celulelor bacteriene, ite#e de 6;;;-1=;;; rot%min. Se mai apliclichidelor ce con4in un numr redus de celule, n ederea concentrrii lor ncentrifugat 8i controlul microbiologic.

)iltrarea

0eali#ea# re4inerea mecanic a celulelor microbiene atunci cnd diametreleporilor materialului ltrant sunt mai mici dect dimensiunea acestora.Separarea prin ltrare se mai poate reali#a prin adsorb4ie electrostaticatunci cnd materialul ltrant cu sarcin po#iti re4ine bacteriile cu sarcinnegati. n practica de laborator se folose8te sterili#area prin ltrareamediilor de cultur lichide ce con4in n compo#i4ie compu8i termolabili Adee!emplu itamineB.

)iltrarea se poate aplica pentru determinarea numrului de bacterii din apsau alte medii lichide cnd se face ltrarea unui olum determinat din proba

7/24/2019 Factorii de Stres

14/38

de anali#at prin membrane ltrante din acetat de celulo#, care re4incelulele. up ltrare, membrana poate seri pentru numrarea direct acelulelor sau poate transferat pe suprafa4a unui mediu nutriti solidicatreparti#at n plac 8i dup termostatare se numr coloniile de#oltate.

gitarea

Se aplic la cultiarea microorganismelor n condi4ii de laborator pentruob4inerea culturilor pe agitator sau la cultiarea submers n condi4iiindustriale, deoarece asigur un mai bun contact ntre celule 8i mediul denutri4ie 8i aantaEea# concomitent aerarea culturii. 0ata de agitare lacultiarea submers n bioreactoare aria# cu olumul de mediu 8i naturamicroorganismului cultiat. stfel pentru 1-=; m3 ite#a de rota4ie este de

1=;-1G; rpm, iar la olume de C5; m3 poate de 6;-1=; rpm.

)actorii chimici

Substan4ele chimice cunoscute pre#int o mare diersitate de compo#i4ie 8ise diferen4ia# n func4ie de efectul pe care l pre#int asupra celulelormicrobiene 8i anume$

efect stimulator , benec n concentra4ii mici deoarece numeroase substan4econ4in elemente maEore sau minore ce intr n componen4a compu8ilorcelulari:

efect de stagnare a cre8terii AmicrobiostaticB ca re#ultat al ac4iunii unorsubstan4e asupra en#imelor microbiene cu rol n metabolismul celulei ii:

efect letal AmicrobicidB atunci cnd substan4a, n func4ie de do#, conduce la

modicri ireersibile 8i dau distrugerea #ic a celulei sau inactiareaen#imelor, asociat cu moartea #iologic.

o!icitatea este caracteristica re#ultat din manifestarea biologic aorganismului n care a ptruns o substan4 to!ic 8i este consecin4a a doureac4ii 8i anume ac4iunea to!icului asupra celulei ii 8i ac4iunea celuleiasupra to!icului. in punct de edere a to!icit4ii 8i a efectului produs desubstan4ele chimice cu efect antimicrobian acestea pot mpr4ite n patrugrupe$

7/24/2019 Factorii de Stres

15/38

substan4e chimioterapice 9 substan4e care au efect negati asupramicroorganismelor patogene 8i nu sunt to!ice pentru organismul uman lado#ele la care sunt aplicate n terapeutic. Substan4e ca antibiotice,sulfamide etc. ac4ionea# prin actiarea en#imelor litice din li#o#omi, inhibsinte#a peretelui celular, distrugerea permeabilit4ii membranei plasmaticesau interferea# dereglnd biosinte#a polimera#elor cu rol n sinte#a aci#ilornucleici:

substan4e antiseptice cuprinde un grup mare de substan4e cu rol ncombaterea infec4iei. n medicin, prin antiseptici se n4eleg substan4eleto!ice pe cale oral pentru organismul uman 8i care sunt folosite pentru u#e!tern mpotria patogenilor de infec4ie Astalococi, streptococi patogenietc.B:

substan4e conserante 9 sunt substan4e neto!ice pentru organismul uman 8in concentra4ii mici au efect microbiostatic, folosi4i n industria alimentarpentru conserarea prelungit a calit4ii produselor alimentare. (umrulconseran4ilor utili#a4i n industria alimentar este limitat de /2S 8i )/ nfunc4ie de condi4iile pe care acestea trebuie s le ndeplineasc 8i anume$ spre#inte un spectru larg de ac4iune, s aib putere microbiostatic laconcentra4ii mici, s e stabil, solubil, neto!ic, economic. onseran4iidetermin o ncetinire a cre8terii microbiene ac4ionnd prin inactiarea unoren#ime specice, blocarea unor ci metabolice, prelungind astfel interalul

de timp pn se produce alterarea microbian a produsului:

substan4e de#infectante 9 sunt substan4e cu efect microbicid, to!ice pentruorganismul animal 8i sunt folosite n industria alimentar pentru de#infec4iautilaEelor, a spa4iilor de produc4ie, ambalaEelor, pentru unele materii prime.

/pera4ia de de#infec4ie are loc n mai multe etape$

cur4irea cu ndeprtarea materiei organice de pe suprafa4a ce trebuiede#infectat:

aplicarea solu4iei de#infectante ce reali#ea# decontaminarea 8i saniti#area.@rin decontaminare are loc distrugerea microorganismelor patogene, iar prinsaniti#are, reducerea microorganismelor organotrofe la limite la careactiitatea lor nu pre#int risc:

cltirea cu ap potabil pentru ndeprtarea substan4ei to!ice.

7/24/2019 Factorii de Stres

16/38

2odul de ac4iune a substan4elor chimice folosite n industria alimentar

n func4ie de natura substan4ei 8i a microorganismelor, efectul substan4elorchimice poate $

efect microbiostatic ce se manifest prin reducerea ite#ei de desf8urare ametabolismului 8i oprirea nmul4irii celulelor:

efect microbicid AgermicidB ce este produs de ctre de#infectan4i ce potac4iona, n general, prin$

denaturarea ireersibil a proteinelor 8i en#imelor produse de aci#ianorganici, ba#e, sruri:

blocarea gruprilor amino din structura protidelor, aminoaci#ilor cu formareade pun4i metilenice 8i inactiarea de en#ime 9 aldehida formic:

permeabili#area neli8urilor celulare, cu pierderea compu8ilor intracelulari 8iptrunderea substan4ei to!ice 9 n ca#ul folosirii de spunuri, detergen4i,

sruri cuaternare de amoniu etc.

)actori care inuen4ea# efectul antimicrobian al substan4elor chimice

fectul unei substan4e chimice este condi4ionat de numero8i factori,biologici, dependen4i de substan4a chimic 8i de mediul n care aceastaac4ionea#.

)actori biologici. fectul unei substan4e chimice este dependent de naturamicroorganismelor, starea n care se a 8i numrul de microorganismepre#ente n mediul ce urmea# a conserat. 2icroorganismele sunt maisensibile la ac4iunea substan4ei chimice atunci cnd se a n stareegetati 8i mai re#istente n starea lor sporulat. elulele tinere, cu uncon4inut mai mare de ap liber sunt mai sensibile dect celulele mature.cien4a este dependent de numrul de microorganisme n momentulutili#rii, deoarece ecare celul absoarbe 8i re4ine o cantitate din do#ae!istent. stfel prin adugarea unei do#e constante, ecien4a acesteia sereduce cnd ncrcarea microbian este mare.

7/24/2019 Factorii de Stres

17/38

+n factor biologic cu implica4ii practice este fenomenul de adaptare almicroorganismelor la adaosul de substan4e chimice. n practic se utili#ea#culturi starter adaptate la do#e crescute din substan4a la care altemicroorganisme sunt sensibile. +n e!emplu ar folosirea de dio!id de sulf nfermentarea mustului de struguri cu droEdii de cultur sultore#istente.@entru a eita adaptarea microorganismelor n practic se recomandalternarea substan4elor de#infectante atunci cnd se constat o reducere aecien4ei.

)actori #ico-chimici

)iecare substan4 chimic acceptat n industria alimentar secaracteri#ea# prin$

spectrul de ac4iune 9 reect efectul specic sau generali#at. stfel pentruconseran4i acesta poate general AfungistaticB sau specic$ leuristatic,bacteriostatic, n timp ce pentru de#infectan4i efectul poate $ microbicidAgeneralB, bactericid, irulicid, fungicid:

puterea antiseptic 9 aprecia# efectul substan4ei chimice n raport cu osubstan4 etalon stabilindu-se astfel o scar de apreciere. a substan4

etalon se folose8te fenolul, cu stabilirea coecientului fenolic. @utereaantiseptic este dependent de ac4iunea temperaturii 8i anume cu cre8tereatemperaturii cu 1; grade a solu4iei de#infectante puterea cre8te de =; ori: deaceea n industria alimentar de#infec4ia se face cu solu4ii la temperaturi de6;-7;

7/24/2019 Factorii de Stres

18/38

)actorii intrinseci se refer la diferite componente 8i structur a produseloralimentare care inuen4ea# actiitatea microorganismelor pre#ente pe%nprodus. n func4ie de pre#en4a concomitent a mai multor factori, din totalulmicroorganismelor ce pot contamina produsul este faori#at actiitateaunui numr restrns, de obicei 1-C specii care or produce 8i alterarea saspecic.

@rodusele alimentare au o compo#i4ie chimic foarte diersicat 8i un gradde ncrcare cu microorganisme foarte diferit, ce depinde de acela almateriilor prime 8i au!iliare, de factorii e!trinseci ce interin la prelucrare 8ipstrare.

intre factorii intrinseci, dependen4i de alimentul care a repre#enta

substratul pentru actiitatea microorganismelor Aadugate prin culturilestarter sau oca#ional contaminanteB, mai importan4i sunt$

ompo#i4ia chimic a alimentelor

0epre#int un factor important deoarece microorganismele necesit pentrucre8tere surse de carbon, a#ot, substan4e minerale, factori de cre8tere 8i apdisponibil. u ct alimentul este mai comple! cu att asigur condi4iifaorabile pentru cre8terea mai rapid, a unui numr mare demicroorganisme 8i este mai alterabil. @rodusele alimentare lichide sealterea# mai rapid dect cele solide pentru c celulele microbiene in ncontact direct cu nutrien4ii solubili. @rodusele egetale Afructe, legumeB cu unp" acid 8i lipsite de itamine din grupul H sunt alterate preferen4ial de ctremucegaiuri care nu necesit factori de cre8tere 8i care produc en#ime ce pothidroli#a poliglucidele din neli8ul lor protector. @rodusele bogate n glucidesimple sunt de obicei fermentate cu formare de alcooli, aci#i, nct prinscderea de p" este inhibat actiitatea bacteriilor de putrefac4ie carenecesit pentru de#oltare p" neutru. arnea ce con4ine cantit4i importantede substan4e a#otate and un p" apropiat de neutru a faori#a

de#oltarea bacteriilor de putrefac4ie ce pot folosi protide ca surs de a#ot.limentele ce con4in lipide or alterate preferen4ial de microorganismeproductoare de lipa#e$ @seudomonas, Hacillus, andida, Neotrichum,spergillus, 0hi#opus etc.

Structura anatomic

'nuen4ea# actiitatea microbian ca urmare a men4inerii la distan4 amicroorganismelor de nutrien4i accesibili. stfel oul se alterea# greu,deoarece coaEa poroas 8i membrana mpiedic ptrunderea unor

microorganisme. Semin4ele oleaginoase sau ale cerealelor pre#int un neli8celulo#ic protector ce nu poate degradat dect de microorganismecelulo#olitice. @rin absorb4ia de ap, acestea sufer mucegirea deoarece

7/24/2019 Factorii de Stres

19/38

mucegaiurile au condi4ii faori#ante. *a fructele cu neli8 ceros, greupenetrabil, alterarea interine n #one unde se produc le#iuni mecanice,n4epturi de insecte etc.

Daloarea de p"

ste o proprietate inerent a unor produse naturale ce con4in cantit4iridicate de aci#i organici sau dobndesc aciditate prin procese fermentatiediriEate Aproduse conserate prin murareB. 2icroorganismele se de#olt nlimite largi de p" Antre 1,5-11B. n acest interal microorganismeleacidotolerante 9 droEdii, mucegaiuri, bacterii lactice 8i acetice prefer p" =,5-5,5 8i se or de#olta n produse acide care pot suferi fermenta4ia 8imucegirea. Hacteriile de putrefac4ie care prefer un p" F 7 nu se potde#olta n medii acide care sunt astfel proteEate.

c4iunea p"-ului asupra cre8terii se poate obsera n mediu, deoarecedisponibilitatea unor nutrien4i este modicat de echilibrul ionic. stfel la p"acid ionii de magne#iu formea# comple!e insolubile, n timp ce la p" ba#icsunt comple!a4i ionii de calciu, #inc 8i ionii ferici, elemente cu rol de cofactoriai en#imelor microbiene. Dalori e!treme de p" inuen4ea# permeabilitateamembranelor celulare. n mediu acid permea#ele cationice sunt saturate deioni de " care limitea# sau anulea# transportul cationilor indispensabilipentru celule: n mediu alcalin membrana este saturat cu /" - 8i estempiedicat transferul de anioni necesari. *a modicri de p" se modic 8icinetica reac4iilor en#imatice care se desf8oar optim la anumite alorispecice. 2icroorganismele patogene, de e!emplu lostridium sunt maisensibile dect cele din genulscherichia, Salmonella, StaphJlococcus.lostridium botulinum are p"-ul minim pentru producerea de neuroto!ineegal cu C,G, iar la StaphJlococcus aureus p" minim pentru cre8tere este deC,=.

Daloarea de r"

ste dependent de pre#en4a n aliment a substan4elor cu caracter o!idantsau reductor.

limentele cu poten4ial de o!idoreducere sc#ut Ar" F ;-1=B,de e!emplulaptele, faori#ea# de#oltarea substan4elor anaerobe, n timp ce fructele cur" ridicat A1G,5 -=GB faori#ea# de#oltarea microorganismelor aerobe.ierse lichide cu alori medii de r" A1=-1G,5B permit actiitateafermentati a droEdiilor, bacteriilor lactice.

'ndicele de actiitate al apei Aa & B

7/24/2019 Factorii de Stres

20/38

0eect con4inutul de ap liber din produsele alimentare pus la dispo#i4iamicroorganismelor pentru reac4ii chimice, biochimice, transfer de metaboli4iprin neli8urile celulare.

omeniul general de a& pentru de#oltarea microorganismelor este ;,6=-;,>>: cele mai preten4ioase sunt bacteriile care necesit cantit4i mari deap liber, n timp ce droEdiile osmotolerante 8i mucegaiurile !erote sede#olt la alorile minime ale domeniului. ntre con4inutul de umiditate alproduselor alimentare determinat prin uscare la etu la temperaturi de1;5

7/24/2019 Factorii de Stres

21/38

e!istente la un moment dat pe alimentul care le asigur necesit4ilenutritie.

intre rela4iile ce se pot stabili ntre diferite grupe de microorganisme maiimportante sunt urmtoarele$

(eutralismul

orespunde unor rela4ii de indiferen4 ntre dou sau mai multe specii demicroorganisme atunci cnd acestea se deosebesc mult prin e!igen4elenutritie. )oarte pu4ine specii sunt strict neutrale, de obicei se formea#asocieri care au caracter temporar sau accidental, reac4ionnd unele fa4 de

altele n mod faorabil 8i sinergic sau dimpotri, antagonic.

2utualismul Asimbio#aB

0epre#int un tip de rela4ie care permite de#oltarea simultan pe unsubstrat comun a unor specii diferite care e!ercit una asupra alteia oinuen4 bilateral faorabil. +n e!emplu l ofer bacteriile lactice 8i droEdiilefolosite n culturi mi!te la fabricarea produselor lactate acide, la prepararea

maielelor n panica4ie. roEdiile produc itamine ale grupului H care suntfactori de cre8tere pentru bacteriile lactice iar acestea produc acid lactic carele asigur un p" optim pentru actiitatea lor.

omensalismul Ametabio#aB

ste caracteri#at prin cre8terea mpreun a dou sau mai multor specii demicroorganisme aate ntr-o rela4ie n care una prot de asociere iar

cealalt n aparen4 nici nu prot nici nu este inuen4at negati.

omensalismul se reali#ea# e prin elaborarea de ctre unul din parteneri aunor substan4e care faori#ea# de#oltarea celorlal4i, e prin modicareamediului care deine mai faorabil pentru speciile asociate. Se ntlnescfrecent la pstrarea laptelui, la fermentarea lactic a produselor egetale, lafabricarea inului, a brn#eturilor etc.

Sinergismul

7/24/2019 Factorii de Stres

22/38

ste o rela4ie de tip cooperant n care dou sau mai multe specii producmpreun un efect pe care n mod i#olat nu l pot reali#a. e e!emplu,putre#irea lemnului este posibil numai prin asocierea cooperant amucegaiurilor 8i a bacteriilor celulo#olitice.

ntagonismul

Se manifest sub forma unor corela4ii comple!e ntre grupe demicroorganisme n care una din specii se comport ca agresor 8i prot depe urma asocia4iei cu celelalte specii care sunt preEudiciate. Se consider cnu e!ist microbi fr antagoni8ti.

)enomenul de antagonism microbian poate datorat mai multor cau#e$

ite# diferit de cre8tere 8i multiplicare a speciilor antagonice. tunci cndmediul con4ine substan4e accesibile tuturor microorganismelor de obiceipredomin bacteriile care au un timp de genera4ie mai mic dect cel alfungilor:

insucien4a n mediu a substan4elor nutritie. n medii cu un con4inut redus

ntr-o substan4 util aceasta este consumat de specia cea mai adaptat lamediu:

ac4iunea unor substan4e de metabolism ce pot produce un antagonismnespecic atunci cnd efectul se e!ercit asupra tuturor asocia4iilor, dee!emplu acidul lactic format prin fermenta4ie inhib prin reducerea de p"actiitatea tuturor bacteriilor de putrefac4ie, sau un antagonism specic cndsubstan4a produs Ade e!emplu, antibioticeB au efect selecti asupra unuigrup restrns.

http$%%conspecte.com%2erceologia-marfurilor-alimentare%inuenta-factorilor-e!trinseci-asupra-microorganismelor.html

)/0' /(0/* ' 0T0'' 2'0//0N('S2*/0

elula microbian, and o mas redus, este puternic inuen4at decondi4iile

mediului ambiant 8i reac4ionea# foarte rapid la diferi4i factori, e prinadaptare e, n ca#

contrar, prin dispari4ie. stfel, cre8terea microbian este dependent denumero8i factori

http://conspecte.com/Merceologia-marfurilor-alimentare/influenta-factorilor-extrinseci-asupra-microorganismelor.htmlhttp://conspecte.com/Merceologia-marfurilor-alimentare/influenta-factorilor-extrinseci-asupra-microorganismelor.htmlhttp://conspecte.com/Merceologia-marfurilor-alimentare/influenta-factorilor-extrinseci-asupra-microorganismelor.htmlhttp://conspecte.com/Merceologia-marfurilor-alimentare/influenta-factorilor-extrinseci-asupra-microorganismelor.html

7/24/2019 Factorii de Stres

23/38

#ico-chimici 8i biologici, ceea ce a condus, n cursul eolu4iei, la adaptrispecice prin

stabilirea de intrrela4ii ntre microorganisme 8i mediu.

@entru a n4elege modul n care celula microbian reac4ionea# la condi4iilemediului

ambiant, diferi4i factori au fost mpr4i4i, n mod arbitrar, n trei mari grupe,cu preci#area c,

n condi4ii naturale, bioefectul acestora poate cumulati sau sinergic.

)actorii e!trinseci sunt factori e!ogeni, ai meduilui natural%industrial$temperatura,

ume#eala relati a aerului, concentra4ia de o!igen, radia4iile, factorimecanici, factori

chimici.

)actorii intrinseci sunt factori dependen4i de natura alimentului-biotop, care

inuen4ea# cre8terea 8i actiitatea culturilor starter, dar 8i natura alterriispecice a

produselor alimentare Acompo#i4ia chimic 8i concentra4ia n nutrien4i,indicele de actiitate al

apei Aa&B, p", r", structura anatomic 8.a.B.

)actori implici4i sunt factori biologici determina4i de rela4iile ce se pot stabilintre

diferitele grupe de microorganisme, care alctuiesc microbiota alimentuluirespecti.

'nuen4a factorilor e!trinseci asupra microorganismelor

emperatura. 2icroorganismele sunt poiPilotermice, deci temperaturaacestora

aria# cu cea a mediului. emperatura are o mare inuen4 asupraproceselor #iologice ale

celulei, deoarece stimulea# sau inhib actiitatea echipamentuluien#imatic. n func4ie de

temperaturile posibile ale mediului natural 8i ca re#ultat, diferitele speciipre#int anumite

temperaturi cardinale$

emperatura minim 9 temperatura la care mai poate aea loc cre8trea, iar

dactemperatura scade sub aloarea minim, cre8terea este oprit:

7/24/2019 Factorii de Stres

24/38

emperatura optim 9 temperatura la care rata specic de cre8tere estema!im:

emperatura ma!im 9 temperatura la care cre8terea este nc posibil darprin

dep8irea acesteia efectul deine letal.

omeniul general al temperaturilor cardinale pentru maEoritateamicroorganismelor cu

implica4ii n industria alimentar este situat ntre ; 8i 75 o

8i este mai e!tins n limite de 93C o

...=5; o

An ca#ul arhebacteriilorB. +nele microorganisme, care pre#int un domeniu

restrns al temperaturilor cardinale Aeugene#iceB, sunt denumitestenotermice, n timp ce

microorganismele cu domeniu e!tins sunt denumite euritermice. stfel,procariotele AbacteriiB

au un domeniu mai e!tins dect al eucariotelor AdroEdii, fungi lamento8iB.

n cadrul domeniului general al temperaturilor cardinale, n func4ie dedomeniul

specic de cre8tere, microorganismele sun separate n patru categorii.

2icroorganismele psihrole. n aceast categorie intr specii care cresc binela ; o

,

au o temperatur optim de cre8tere la 1;...15 o

8i ma!im la apro!imati =; o

. Se

consider c apro!imati >;? din microbiota apelor pre#int temperaturioptime de cre8tere

la apro!imati 5 o

. olerea# temperaturi negatie 8i se consider c temperatura limit

pentru cre8terea microorganismelor este 91; o

. in grupa bacteriilor psihrole de putrefac4ie

fac parte genurile$ @seudomonas, )laobacterium, lcaligenes.2icroorganismele psihrole

pre#int sisteme en#imatice actie la temperraturi sc#ute, deoarece con4inn membrana

7/24/2019 Factorii de Stres

25/38

2icrobiologie general 9 (ote de curs, @ '' onf. uni. dr. 2arian U*

=

plasmatic o concentra4ie mai mare de aci#i gra8i nesatura4i Aacid linoleicB,ceea ce e!plic

men4inerea sa n stare semiuid la rece 8i degradarea la temperaturi maimari de 3; o

.

2icroorganisme psihrotrofe sau facultati psihrole. ceste microorganismeau

temperatura minim de cre8tere la ; o

, cresc bine la 7 o

8i produc, prin pstrare la aceasttemperatur, colonii i#ibile sau turbiditate dup 7-1; #ile de pstrare. utemperatura optim

de cre8tere ntre =; 8i 3; o

8i ma!im la 35...C; o

. n acest grup sunt incluse bacterii din

genurile$ nerobacter, "afnia, Versinia, @seudomonas, ampJlobacter, Dibrio,

*isteria:droEdii din genurile andida, 0hodotorula 8i mucegaiuri, microorganisme cepot da alterri

ale alimentelor pstrate prin refrigerare.

2icroorganismele me#ole. 0epre#int grupul maEoritar, cu temperaturiminime la

15...=; o

, temperaturi optime n interalul 3;...C; o

8i ma!im la temperaturi de peste C5 o

.

uprinde bacterii, droEdii, mucegaiuri, inclusi microorganisme patogenepentru om%animale.

2icroorganisme termole. Sunt microorganisme adaptate s creasc latemperaturi

mai mari de C5 o

8i maEoritatea au temperaturi optime la 55...65 o

8i temperaturi ma!ime la

7/24/2019 Factorii de Stres

26/38

peste >; o

.

n cadrul grupului, se diferen4ia#$

2icroorganisme preferen4ial termole AmF=5...=G o

: oFC5...55 o

, 2F 6;...65 o

B, din care fac parte bacterii lactice ale genului *actobacillus, unii fungi:

2icroorganisme obligat termole AmF37 o

: oF5;...6; o

, 2F 6;...75 o

B, dincare fac parte specii ale genurilor Hacillus 8i lostridium, actinomicete.ceste bacterii se

nmul4esc mai repede la 6;...65 o

8i ntregul ciclu de de#oltare are loc n 1;-1= ore.

Hacteriile termole au o fa# de lag mai redus, iar timpul de genera4ie latemperatura

optim de cre8tere poate s e apro!imati 1; min.2icroorganismele termole sinteti#ea# en#ime stabile 8i actie latemperaturi

ridicate, ca urmare a unui con4inut mai ridicat n aminoaci#i hidrofobiAglutaminB. n 0(ribo#omal

al bacteriilor termole se a un procent mai ridicat al ba#elor guanin-cito#in

care dau stabilitate trmic. n compo#i4ia membranei plasmatice intr lipide

cu aci#i gra8isatura4i, cu punct de topire mai ridicat.

2icroorganismele termole sunt mai preten4ioase din punct de ederenutriti,

necesitnd pre#en4a factorilor de cre8tere n mediu. Sunt afectate deconcentra4ia de o!igen

din mediu, deoarece cu cre8terea temperaturii scade solubilitatea o!igenului.ntre termole

sunt incluse 8i specii de droEdii ale genului andida 8i peste 3; de genuri demucegaiuri

7/24/2019 Factorii de Stres

27/38

A2ucor, bsidia, spergillus fumigatus, @enicillium duponti 8.a.B.

Sunt considerate microorganisme termotolerante acele microorganisme carecontinu

s creasc 8i la temperatura de 5; o

8i termodurice 9 microorganismele care supraie4uiescprin e!punere la temperaturi relati ridicate, dar nu necesit acestetemperaturi pentru

cre8tere.

2icroorganismele termole sunt folosite industrial pentru ob4inerea unorproduse

lactate acide, pentru ob4inerea en#imelor termostabile, pentru puricareaapelor re#iduale 8i ca

bioindicatori pentru anumite tratamente termice. @ot produce alterareaconserelor 8i

ncingerea cerealelor.

Dalori minime de temperaturi pentru cre8terea bacterian

2icroorganisme emperatura minim de cre8tere, o

Dibrio -5Versinia enterocolica -=

nterococcus ;

*isteria monocJtogenes 1

2icrobiologie general 9 (ote de curs, @ '' onf. uni. dr. 2arian U*

3

lostridium botulinum 3,3

Salmonella C

StafJlococcus 6,5

fectul temperaturilor disgene#ice se refer la efectul temperaturilor

subminimale 8i suprama!imale.

emperaturile subminimale. @strarea celulelor la temperaturi situate sub

aloarea temperaturii lor minime afectea# actiitatea n sensul reduceriiite#ei de

desf8urare a metaboli#rii substan4elor nutritie 8i n consecin4 determinscderea

7/24/2019 Factorii de Stres

28/38

producerii de proteine%en#ime prin biosinte#.

*a scderea temperaturii cu 1; o

sub temperatura minim, ite#a de metabolism se

reduce pn la =;?, iar e!plica4ia const n faptul c, la temperaturi sc#ute,

are loc o pliereaa moleculelor de proteine, cu formarea de noi legturi ntre lan4urilepeptidice, care conduc la

mascarea centrului acti al en#imei. stfel, accesul substratului la catali#atoreste blocat 8i nu

se mai desf8oar reac4iile de anabolism%catabolism. elulele pot trece ntr-ostare latent de

ia4, respecti stare de psihroanabio#.

ac temperaturile scad sub temperatura de nghe4are a apei, celula trece nstare de

crioanabio# 8i n acest ca#, pot aea loc modicri ireersibile de natur#ico-chimic, care

conduc la moartea%distrugerea celulelor. egradarea ireersibil estedatorat e cristalelor de

ghia4, care se formea# e!tracelular%intracelular, e plasmoli#ei aansate,ca re#ultat al

difu#iei apei din interiorul celulei n e!terior, unde formea# cristale mari deghea4.

n condi4ii de crioanabio# Acongelare sub 91; o

B, procentul de supraie4uitori se

reduce n func4ie de specie.

unoa8terea comportrii celulelor 8i a proceselor care au loc la temperaturi

subminimale a condus la numeroase aplica4ii practice$- pstrarea prin refrigerare A-=... G o

B prelunge8te durata de pstrare a alorii

alimentare a produselor la #ile-sptmni. urata este limitat n func4ie denatura

8i concentra4ia microorganismelor aate pe produs 8i de gradientul detemperatur.

stfel, prin introducerea alimentelor calde n spa4iul de refrigerare,mictoorganismele continu s se nmul4easc la o rat impus de ite#a dercire:

7/24/2019 Factorii de Stres

29/38

- pstrarea prin congelare A-1;...-6; o

B nu conduce la o sterili#are a produselor,

deoarece microorganismele pot s rmn iabile n produsul congelat npropor4ie

de 1;-C;? din numrul ini4ial.nd congelarea are loc lent A3-7= oreB, procentul de supraie4uitori este mairidicat,

deoarece apa migrea# din celul n e!terior, formnd cristale mari deghea4, nu se produce

un 8oc termic, astfel nct celula se adaptea# 8i 8i men4ine iabilitatea nstare de plasmoli#.

/ parte din celule sunt distruse de ctre cristalele care cresc n dimensiuni 8i

cau#ea# rupturi

ale neli8urilor celulare sau datorit prelungirii strii de plasmoli#.

nd congelarea se face rapid, mai ales pn la atingerea temperaturii de 9=; o

, se

formea# cristale mici, att intracelular ct 8i e!tracelular, ce pot producedistrugerea

membranei 8i a componentelor celulare, blocarea metaboli4ilor, 8oc termic latermole 8i

me#ole, nct procentul de supraie4uitori este mai mic comparati cucongelarea lent.

eoarece prin congelare apa legat nu nghea4, n timpul pstrrii seproduce deshidratarea,

au loc pierderi de ga#e /=%/=, modicri de p" de pn la ;,=-= unit4i 8iunele proteine

sunt ireersibil denaturate. n produse congelate la 9=; o

, indicele a& Aindicele de actiitate

al apei 9 reect con4inutul de ap liber pus la dispo#i4iamicroorganismelor pentru reac4ii

chimice, biochimice, transfer de metaboli4i prin membrane semipermeabileBeste de ;,G 8i

scade la ;,6= la temperaturi de -5; o. in acest moti, produsele congelate

au o durat depstrare denit, deoarece unele en#ime de natur microbian sau din 4esutpot s e actie:

7/24/2019 Factorii de Stres

30/38

2icrobiologie general 9 (ote de curs, @ '' onf. uni. dr. 2arian U*

C

n special lipa#ele se men4in actie pn la 91= o

8i dau modicri sen#oriale nedorite, de

e!emplu n carne, nghe4at 8.a.

n func4ie de forma celulei, bacteriile pot aea re#isten4 diferit lacongelare$

bacteriile sferice sunt mai re#istente dect bacilii. ste important de subliniatc endosporii

bacterieni 8i to!inele ca 8i bacteriile-agen4i ai to!iinfec4iilor alimentare nusunt afectete de

temperaturile din domeniul de congelare.ongelarea este utili#at 8i pentru pstrarea culturilor microbiene. @entruaceasta,

celulele recoltate din mediul de cultiare se suspend ntr-o solu4ie deglicerol, lacto# 1;?

sau !ilo#, cu rol stabili#ator, apoi se face o congelare lent cu 1o

%min 8i se pstrea# n

aceast stare de crioanabio# pn n momentul folosirii. up decongelare,microorganismele au un timp de genera4ie mai mare dect cel specic 8inecesit actii#area.

emperaturi suprama!imale. empertaturile care dep8esc cu 1; o

temperatura

ma!im de cre8tere determin n celula microbian denaturri ireersibile,ce conduc la

moartea #iologic a celulelor, ca re#ultat a coagulrii proteinelor, al unorprocese de

o!idoreducere 8i al inactirii en#imelor. n#imele Ala cre8terea temperaturiipeste aloarea

ma!imB sufer modicri n arhitectura molecular, au loc de#aminri aleale unor

aminoaci#i Ade e!emplu ale argininei care este mai sensibilB, au loc rupturin stratul

moleculelor de ap legat de moleculele proteice, se produc desfaceri alelegrurilor

7/24/2019 Factorii de Stres

31/38

disultice 8i, n nal, are loc inactiarea ireersibil asociat cu distrugeripar4iale ale

neli8urilor celulare. / bacterie este considerat moart dac nu mai cre8tecnd se

inoculea# ntr-un mediu de cultur care, n mod normal, i asigur cre8terea.

Dite#a de inactiare termic a celulelor microbiene este dependent deraportul

temperatur%timp, respecti cu ct cre8te temperatura se reduce timpulnecesar pentru

inactiare.

)ormele egetatie ale microorganismelor sunt mai sensibile dect formelesporulate.

e asemenea, celulele tinere, care au 8i un con4inut mai mare de ap ncitosol, sunt mai rapid

inactiate dect cele mature. )ormele cu cea mai ridicat termore#isten4sunt formele

sporulate ale bacteriilor din genurile Hacillus 8i lostridium, care necesitncl#irea la 1=; o

, tinp de 5-=; min, n medii umede 8i 16;...1G; o

, timp de C5-6; min, n mediu uscat.

ompo#i4ia mediului 8u aloarea p"-ului inuen4ea# ite#a de distrugeretermic a

celulelor. stfel, medii sau produse alimentare cu p" acid se sterili#ea# maiu8or, iar

produsele bogate n proteine, glucide, lipide, cu rol protector, la aceea8itemperatur de

sterili#are necesit un timp prelungit.

+n factor biologic important pentru ecien4a sterili#rii este concentra4ia decelule n

produsul supus sterili#rii, deoarece denaturarea termic este un proces deprim ordin 8i n

ecare frac4iune de timp se distruge o frac4iune din numrul total de celuledin produs.

n practica microbiologic de laborator se aplic urmtoarele regimuri desterili#are$

- =; min. *a 1=1 o

, m mediu de apori AautoclaB, pentru medii de cultur:

7/24/2019 Factorii de Stres

32/38

- 1-= ore, la 17; o

, sau C5 min, la 1G; o

, n aer AetuB, pentru sticlrie:

- ambare laro8u aplicat n tehnici aseptice pentru ans 8i r.

n practica microbiologic se mai aplic 8i tindali#area, care const n =-3pasteuri#ri

repetate, alternate cu perioade n care proba este men4inut n condi4iifaorabile pentru

germinarea endosporilor bacterieni. indali#area se aplic mediilor ce con4insubstan4e

termolabil

Microbiologie general Note de curs, CEPA II Conf. univ. dr. MarianJELEA

4.4.. In!uen"a factorilor de #ediu asu$ra #icroorganis#elor

4.4..%. $&'ul

Condi"iile o$ti#e $entru de(voltarea bacteriilor sunt cele a$ro$iatede neutralitate,

la valori e)tre#e su$ravie"uind doar for#ele tolerante.

Ca gru$ de #icroorganis#e, fungii sunt foarte toleran"i la valorie)tre#e de $&,

res$ectiv *ntre +, -i ,. Pre(en"a fungilor *n solurile foarte acide s'ar datora *n #ai #ic

#sur toleran"ei la valori #ici ale $&'ului -i #ai ales li$sei deco#$etitori, deoarece

bacteriile nu se $ot de(volta *n astfel de condi"ii.

/n ca(ul algelor li#itele de $&, varia( func"ie de s$ecie, 0ind

cu$rinse *ntre ,1 -i,. 2e regul, s$eciile luate se$arat au $referin"e variabile. /ngeneral, algele ver(i

$redo#in *n #ediile acide, $robabil *n li$sa co#$etitorilor.

4.4..+. 3e#$eratura

Este i#$ortant cunoa-terea te#$eraturilor eugene(ice #ini#,o$ti#, #a)i#5

ce $er#it cre-terea -i de(voltarea #icroorganis#elor, $recu# -i acelor letale care

7/24/2019 Factorii de Stres

33/38

*#$iedic de(voltarea sau $roduc #oartea #icroorganis#elor.6e(isten"a la te#$eraturi

letale sau ter#ore(isten"a acestora este de0nit ca $osibilitateacelulelor #icrobiene de a

re(ista la te#$eraturi de C, % C sau $este % C un ti#$#ai scurt sau #ai lung.

Aceast ca$acitate varia( #ult *n func"ie de s$ecie -i tul$in.7$eciile s$orulate re(ist

#ai bine la te#$eraturi letale dec8t cele nes$orulate. /n ceea ce$rive-te te#$eraturile

sc(ute, unele #icroorganis#e sunt distruse la o *ng9e"are lent, *nti#$ ce altele re(ist

foarte bine la aceste te#$eraturi, reac"iile #etabolice 0ind $racticinactivate. Pe aceast

constatare se ba(ea( $rocedeele de conservare a#icroorganis#elor $rin lio0li(are.

:ungii din sol sunt *n general #e(o0li. 7$eciile ter#o0le care sede(volt la 1

C

au fost i(olate din gunoiul de gra;d. 3e#$eratura o$ti# de

de(voltare *n ca(ul algeloreste variabil, *n func"ie de s$ecie. Pot tri at8t la te#$eraturisc(ute c8t -i la te#$eraturi

#ai ridicate. /n regiunile te#$erate nu#rul #a)i# este atins$ri#vara -i toa#na.

4.4...

7/24/2019 Factorii de Stres

34/38

u#iditate $entru activitatea bacteriilor aerobe este esti#at la oca$acitate de re"inere a

a$ei de 1'>1 ?, oscila"iile u#idit"ii deter#in8nd varia"ii aleco#unit"ilor bacteriene.

E)cesul de u#iditate deter#in instalarea condi"iilor deanaerobio(.

2e(voltarea fungilor necesit anu#ite condi"ii de u#iditate, fa$tde#onstrat -i

e)$eri#ental. Astfel $e #sura cre-terii u#idit"ii solului s$revalorile o$ti#e, nu#rul

+

9ifelor cre-te $rogresiv iar cel al s$orilor scade *n aceea-i #sur.

Ale)ander %>%5 ade#onstrat e)$eri#ental c la o u#iditate de @,? solul de $a;i-tecon"ine de unit"i

9ifale -i de s$ori, *n ti#$ ce la o u#iditate de +> ? a aceluia-i ti$de sol nu#rul 9ifelor

eviden"iate este de %1, iar al s$orilor de +.

Algele cu nutri"ie fotolitotrof de la su$rafa"a solului se de(volt *ncondi"ii de

u#iditate -i ilu#inare adecvate. Ele folosesc nutrien"i #ineraliCB+, N, , Mg7, :e, etc5

$entru reali(area sinte(elor organice.

7/24/2019 Factorii de Stres

35/38

In!uen"a u#idit"ii sc(ute asu$ra #icroorganis#elor

Darnea %45 arat c activitatea biologic a unui sol tinde s sedi#inue(e odat

cu scderea con"inutului *n a$, dar contrar celor observate la$lante, $unctul de o0lire

$:4,+5 nu constituie un $rag indicator al *ncetrii activit"ii#icrobiene. 7e consider c

li#ita su$erioar oricrei activit"i biologice ar cores$unde la$:1,1'1,.

7/24/2019 Factorii de Stres

36/38

uscciune. Astfel, bacteriile -i ciu$ercile sunt #ai sensibile,co#$arativ cu actino#icetele,

con"inutul redus de a$ a solului favori(8nd at8t de(voltareavegetativ c8t -i s$orularea

acestora din ur#.

/n condi"ii aride factori $recu# dis$onibilitatea nutrien"ilor, a#ateriei organice,

te)tura solului -i te#$eratura sunt nefavorabili de(voltrii#icroorganis#elor din sol. 2intre

factorii de stres, seceta de scurt durat ar $utea 0 un factorstresant #a;or care afectea(

diversitatea -i activitatea $o$ula"iilor bacteriene, datorit reducerii

difu(iei substratului *nsolurile secetoase -i a cre-terii necesit"ilor $entru C -i N. /nsolurile afectate de secet un

rol i#$ortant alturi de bacteriile #e(o0le *l ;oac -i cele ter#o0leHardle, 2.A., %@5.

In!uen"a u#idit"ii ridicate asu$ra #icroorganis#elor

/n sol nivelele e)cesive de a$ di#inuea( at8t frecven"a c8t -iactivitatea

#icroorganis#elor, fa$t ce se datorea( reducerii $osibilit"iia$rovi(ionrii cu o)igen. 2e

e)e#$lu, bacteriile nitri0catoare au nevoie de o concentra"ie de 4'1 ? o)igen *n sol. 7'a

constatat 7=lvia,%5 c *n solurile af8nate, cu greutatevolu#etric de %,@'%,+ gc#

e)ist o $ro$or"ionalitate direct *ntre $roducerea nitra"ilor -iu#iditate, $8n la valori

a$ro$iate sau c9iar su$erioare ca$acit"ii de c8#$.

/n ca(ul solurilor cu grad avansat de tasare, cu greutatevolu#etric #ai #are

%,44'%, gc#

5 nivelul o$ti# $entru u#iditate necesar desf-urrii $rocesului de

+4

nitri0care este #ai sc(ut. Pentru bacteriile denitri0catoare e)cesulde u#iditate re$re(int

un factor sti#ulator al activit"ii.

7/24/2019 Factorii de Stres

37/38

Irigarea solului -i #icroorganis#ele

Cercetrile $rivind in!uen"a regi#urilor de irigare asu$ra#icroorganis#elor din sol

au artat c nu e)ist un efect cu#ulativ $ro$riu (is al irigriiasu$ra #icroorganis#elor.

Efectul a$ei a$are i#ediat *n variantele irigate -i dis$are *ndat ceu#iditatea atinge

nivelul variantelor neirigate. Conclu(ia este *ntrit de observa"ia c*n 0ecare $ri#var,

*nainte de ad#inistrarea $ri#ei udri activitatea #icroorganis#elorera unifor# *n tot

cursul e)$eri#entului. /n cursul $ri#verii efectul irigrii este de

regul sc(ut, datoritcantit"ii de a$ su0ciente *n sol, din re(erva de $reci$ita"ii de$este iarn. /n ti#$ul verii,

odat cu instalarea secetei, cu scderea u#idit"ii la %1 ? sau #ai;os, in!uen"a iriga"iei

asu$ra #icroorganis#elor devine evident. Nevoia de a$ aacestora cre-te -i constituie

$rinci$alul factor ce diri;ea( *ntreaga activitate biologic a solului.

7'a eviden"iat odiferen"iere net a solului irigat la diferite nivele, co#$arativ cusolul #artor neirigat.

Nu#rul total de #icroorganis#e $re(int valori #a)i#e *n variantaA% ?5 care 0ind

irigat #ai recent a avut valori de u#iditate su$erioare

/n general, s'a $utut constatat c *n $erioadele de secet e)ist o$ro$or"ionalitate

direct *ntre nivelul u#idit"ii -i nu#rul total de #icroorganis#e.La valori de u#iditate *n

;ur de %4 ?, cores$un(toare variantei neirigate, nu#rul total de#icroorganis#e

*nregistrea( valori #ini#e *n ;ur de 1 #ilioaneg sol, *n ti#$ de lau#iditatea de 4 ?

#edia valorii ob"inute se situea( la >+,@ #ilioane bacteriig sol. /n

ceea ce $rive-tebacteriile s$orulate s'a re#arcat o $ro$or"ionalitate invers,deoarece uscciunea

7/24/2019 Factorii de Stres

38/38

deter#in trecerea acestora *n for#e s$orulate. Nivelele ridicate deirigare, $este +1 ?,

deter#in ger#inarea s$orilor -i trecerea bacteriilor res$ective *nfor#e vegetative. 2e

e)e#$lu, acillus #egateriu# este foarte sensibil la u#iditate -i *nsolul neirigat el se

gse-te sub for#e s$orulate, su$erioare nu#eric fa" de solulirigat. Iriga"ia i#$ri#

#odi0cri *n co#$o(i"ia #icrobiotei solului. 2intre ciu$erci seconstat o abunden" a

genurilor Penicilliu# -i :usariu#. Alte genuri, $recu# 3ric9oder#a,Alternaria, As$ergillus

sunt #ai $u"in sau deloc in!uen"ate de irigareMANAKEMEN3