F19 - Kontrol af mikrobiel vækst

Question 1

Endospores

Answer 1

En meget modstandsdygtig kerne i nogle bakterier, som dannes via sporulering og beskytter bakterier mod ekstreme og ugunstige miljøforhold fx høj varme og stråling. Den tillader bakterier at forblive i en hvilende tilstand i lange perioder, indtil miljøet igen bliver gunstigt for vækst og aktivitet.

Question 2

Sporulering

Answer 2

Processen hvor en vegetativ celle omdannes til en endospore, som aktiveres af ugunstige miljøforhold.

Question 3

Germinering

Answer 3

Processen hvor den hvilende endospore omdannes til en vegetativ celle, hvor den starter metabolisk aktivitet i gunstige forhold og dermed bryder dvalen, hvor den taber modstandsdygtighed over for miljømæssig stress.

Question 4

Dipicolinsyre (DPA)

Answer 4

En organisk forbindelse som findes i høje koncentrationer i endosporer og spiller en rolle i deres modstandsdygtighed. Forbindelsen danner komplekser med calcium-ioner, som hjælper med dehydreringen af endosporens kerne, det beskytter enzymerne mod denaturering via varme og stråling.

Question 5

Miljømæssige effekter

Answer 5

Selv med tilstrækkelige næringsstoffer kan mikrober kun vokse, hvis miljøets kemiske og fysiske tilstand er passende herunder temperatur, pH, osmolaritet (salt koncentration) og oxygen (ilt)

Question 6

Cardinal temperaturer

Answer 6

Er de tre temperaturpunkter, der definerer vækstbetingelserne for hver mikrobe: minimum-, optimum- og maksimumtemperatur. Temperaturerne kan variere betydeligt mellem hver mikrobe, for nogle trives tæt på frysepunktet, mens andre kan vokse ved over 100 grader.

Question 7

Minimumtemperatur

Answer 7

Temperaturen hvor bakteriel vækst netop lige er mulig.

Question 8

Optimumtemperatur

Answer 8

Temperaturen der tillader hurtigst mulig vækst, da alle enzymer og cellefunktioner arbejder optimalt.

Question 9

Maksimumtemperatur

Answer 9

Temperaturen hvor bakteriel vækst stopper, fordi vigtige cellekomponenter som proteiner denatureres eller beskadiges irreversibelt.

Question 10

Extremophiles

Answer 10

Er mikrober, der trives i ekstreme miljøer, såsom meget varme eller kolde temperaturer, som normalt betragtes som ugæstfri for liv.

Question 11

Psychrophile

Answer 11

Mikrober der er tilpasset kolde miljøer og har en optimal væksttemperatur på 15 grader eller lavere, med en maksimaltemperatur under 20 grader og en minimumstemperatur på 0 grader eller lavere.

Question 12

Psychrotolerant

Answer 12

Mikrober der er tilpasset kolde miljøer og kan vokse ved 0 grader, men har en optimaltemperatur mellem 20-40 grader og findes bredere i naturen end psychrofiler.

Question 13

Mesophile

Answer 13

Mikrober der har et middeltemperaturoptimum for vækst og findes udbredt i moderate miljøer. Deres væksttemperaturer ligger typisk mellem ca. 8 og 48 grader, med en optimal temperatur omkring 39 grader fx E. coli.

Question 14

Thermophile

Answer 14

Mikrober der trives ved høje temperaturer. De har en optimumtemperatur mellem 45-80 grader.

Question 15

Hyperthermophile

Answer 15

Er mikrober der trives ved ekstremt høje temperaturer. De har optimumtemperatur over 80 grader, de findes i varme kilder, kompostbunker og hydrotermiske ventiler, hvor de kan vokse ved temperaturer op til 122 grader.

Question 16

Neutrophile

Answer 16

Mikrober som fx E. coli der trives ved neutrale pH-værdier, typisk mellem pH 5,5 og 7,9. De foretrækker miljøer uden ekstreme pH-variationer og er mest almindelige i jord og vand.

Question 17

Acidophile

Answer 17

Mikrober der er afhængige af høje protonkoncentrationer for stabilitet og trives ved sure pH-niveauer under 5,5. Nogle mikrober kræver meget sure forhold med pH under 1 for optimalvækst og kan blive ødelagt ved neutral pH.

Question 18

Alkaliphile

Answer 18

Mikrober der trives ved basiske pH-niveauer over 8 og tilpasser sig disse forhold via en natrium-motivkraft til energiproduktion og transport. De producerer enzymer, der fungerer optimalt ved høje pH-niveauer, som udnyttes i fx rengøringsmidler.

Question 19

Osmolaritet

Answer 19

Refererer til koncentrationen af opløste salte eller sukker i en opløsning og påvirker vandets tilgængelighed for mikrober. Ved høj koncentration bindes vandmolekyler, hvilket reducerer mikrobers frie adgang til vand og de tilpasser sig ved at regulere deres interne forhold for at forhindre vandtab.

Question 20

Halotolerant

Answer 20

Mikrober der kan tåle højere niveauer af salt, men foretrækker miljøer uden høje koncentrationer af opløste stoffer, hvor de opnår deres bedste vækst.

Question 21

Halophile .

Answer 21

Mikrober der kræver NaCl for optimal vækst og findes ofte i havmiljøer. De kræver specifikt NaCl og kan ikke erstattes med andre salte. Deres saltkrav varierer afhængigt af deres specifikke habitat

Question 22

Extreme halophile

Answer 22

Mikrober der kræver meget høje NaCl-koncentrationer på 15-30% for at trives og kan ikke overleve ved lavere saltniveauer.

Question 23

Osmophile

Answer 23

Er mikrober der trives bedst i miljøer med høje sukkerkoncentrationer, hvor vandaktiviteten er reduceret fremfor et højt saltindhold.

Question 24

Aerobe

Answer 24

Mikrober der kræver ilt til vækst og produktion af energi via aerob respiration. De vokser optimalt ved fulde iltkoncentrationer, som i atmosfærisk luft. De producerer enzymer der kan neutralisere toksiske biprodukter af iltmetabolisme.

Question 25

Facultative

Answer 25

Mikrober der kan vokse både med og uden ilt. De foretrækker aerobe forhold for effektiv energiproduktion gennem respiration, men kan også skifte til anaerob respiration eller fermentering under iltfattige forhold.

Question 26

Anaerobe

Answer 26

Mikrober der ikke kræver ilt til vækst og kan ikke udføre aerob respiration. De fleste dør i tilstedeværelsen af ilt. Anaerobe mangler ofte de nødvendige enzymer til at neutralisere toksiske iltprodukter og er derfor sårbare overfor oxidative skader.

Question 27

Aerotolerant anaerobe

Answer 27

Mikrober der kan vokse i nærvær af ilt, men de bruger det ikke til respiration. De beskytter sig mod ilttoksicitet med alternative mekanismer.

Question 28

Obligate anaerobe

Answer 28

Mikrober der ikke kan tåle ilt og kan blive dræbt af selv små mængder. De mangler enzymerne nødvendige til at afværge de toksiske biprodukter af ilteksponering, hvilket gør dem meget følsomme overfor oxidativ stress.

Question 29

Methods of sterilisation

Answer 29

Fysiske: varme (autoklave), tørvarme, ionisering radiation og filtration
Kemiske

Question 30

Decimal reduction time

Answer 30

En værdi der er et mål for effektiviteten af varme som steriliseringsmiddel og angiver den tid (min.), det kræver for en 10 (faktor) gange reducering af en mikrobiel population. Forholdet mellem værdien og mængden af alkohol eller temperatur er eksponentiel: tiden falder når mængden af alkohol eller temperaturen stiger. Endosporer forlænger steriliseringstiden.
(plot: y-akse log(c.f.u./mL) x-akse tid (min.))
D=log⁡(0,1)/slope

Question 31

Autoclave

Answer 31

Er en forseglet varmeanordning, der anvender damp under tryk til at dræbe mikrober, ved at denaturering af biomakromolekyler og hydrolyse af kemiske bindinger. Autoklaven hæver temperaturen til 121 grader og ved denne temperatur opnås sterilisering ved 15. min af små mængder endosporer.

Question 32

Dry heat

Answer 32

En steriliseringsmetode af redskaber der foregår i en oven ved 160 grader i mindst 2 timer.

Question 33

Pyrogen

Answer 33

Et stof der ofte er endotoksin, som er toksiske LPS, der findes i cellevæggen hos gramnegative bakterier. Frigivelsen af endotoksiner i LPS herunder lipid A som er ansvarlig for deres toksicitet, sker når bakteriecellerne nedbrydes.

Question 34

LAL-testen

Answer 34

En test der bruges til at påvise endotoksiner i farmaceutiske produkter og kliniske prøver. Endotoksiner forårsager gel-dannelse i et ekstrakt og tilstedeværelsen af dem måles derefter spektrofotometrisk og kan påvise små mængder LPS i en prøve.

Question 35

Depyrogenation

Answer 35

Processer til at fjerne pyrogener, især bakterielle endotoksiner, fra overflader eller materialer, der bruges i sterile miljøer.
* Almindelige steriliseringsmetoder (varme, stråling, filtrering, gas) er ikke stærke nok til at ødelægge pyrogener.
* Sterilisering med tør varme ved høje temperaturer: 250 °C i 45 minutter, 650 °C i 1 minut eller 180 °C i 4 timer.
Hold komponenterne fri for endoxin
* Brug pyrogenfrit vand
* Pyrogenfri glasvarer (opvarmet til høj temperatur)

Question 36

Sterile

Answer 36

Refererer til den tilstand, hvor alle mikrober er blevet dræbt eller fjernet, det resulterer i fuldstændig frihed for levedygtige organismer. Tilstanden opnås via forskellige steriliseringsprocesser.

Question 37

Z-value (grader celsius)

Answer 37

En værdi for den temperaturstigning, der skal til for at reducere en organismes D-værdi med 10 gange (plot: y-akse log(D) x-akse temperatur)

Z=log⁡(0,1)/slope

Question 38

Biological indicator

Answer 38

Et værktøj, der bruges til at validere effektiviteten af steriliseringsprocesser. Den indeholder levedygtige mikrober, der er specifikt udvalgt pga. deres høje resistens over for den pågældende steriliseringsmetode. Er en langsom proces.