Основные группы дезинфицирующих и антисептических веществ, механизм их антибактериального действия

1. Спирты, или алкоголи (этанол, изопропанол и др.). Как антисептики, наиболее эффективны в виде 60-70%-ных водных растворов. Спирты денатурируют белки и растворяют липиды. Эффективны в отношении вегетативных форм большинства бактерий, однако споры бактерий и грибов, а также некоторые вирусы к ним устойчивы.

2. Галогены и галогенсодержащие препараты (препараты йода и хлора)
широко применяют как дезинфектанты и антисептики. Эти препараты
взаимодействуют с гидроксильными группами белков, нарушая их структуру.
Препараты хлора и йода являются окислителями. Взаимодействуя с водой, хлор образует хлорноватистую кислоту, которая является сильным окислителем. К хлорсодержащим средствам, используемым для дезинфекции относятся хлорная известь (NaClO), хлорамин Б, хлоргексидина биглюконат (гибитан).

3. Альдегиды алкилируют сульфгидрильные, карбоксильные и аминогруппы белков и других органических соединений, вызывая гибель микроорганизмов. Альдегиды широко применяют как консерванты. Наиболее известные - формальдегид (8%) и глутаральдегид (2-2,5%) – проявляют раздражающее действие (особенно пары), ограничивающее их широкое применение. Растворы формальдегида обладают дезинфицирующим и дезодорирующим эффектами. Их применяют для дезинфекции инструментов. Мыльный раствор формальдегида (лизоформ) применяют для спринцеваний в гинекологической практике, для дезинфекции рук и помещений.

4. Кислоты и щёлочи применяют как антисептики. Среди кислот наиболее
известны борная, бензойная, уксусная и салициловая кислоты. Применяют для
лечения поражений, вызванных патогенными грибами и бактериями. Наиболее распространена салициловая кислота, применяемая в спиртовых растворах (1-2%), присыпках, мазях, пастах (например, для лечения дерматомикозов); оказывает также в зависимости от концентрации отвлекающее, раздражающее и кератолитическое действие. Из щелочей наиболее распространён раствор аммиака (нашатырный спирт содержит 9,5-10,5% аммиака), применяемый для обработки рук в хирургической практике (0,5% раствор нашатырного спирта). Органические кислоты (бензойная, салициловая, молочная, аскорбиновая, пропионовая) широко применяются в качестве консервантов в пищевой и фармацевтической промышленности.

5. Соли тяжелых металлов связываются с белками и другими органическими соединениями. В качестве антисептиков применяют нитрат серебра (ляпис), сульфат меди (медный купорос) и хромат ртути (мербромин).

6. Фенолы и их замещенные производные денатурируют белки, повреждают клеточные мембраны и нарушают структуру клеточной стенки бактерий (гексахлорофен, резорцин,
хлорофен, тимол, салол).

7. Поверхностно-активные вещества включаютанионные (мыла) и катионные детергенты. Мыла обеспечивают механическое удаление микроорганизмов с поверхностей кожи и объектов внешней среды. Из катионных детергентов наиболее широко используются четвертично-аммониевые соединения (ЧАС), обладающие антимикробной активностью - они взаимодействуют с фосфолипидами мембран, нарушая их функции. Применяют для дезинфекции и антисептики.

8. Газы. Для уничтожения спор микроорганизмов при стерилизации
предметов из пластмасс применяют окиси этилена и пропилена под давлением при
30-60°С. Механизм действия связан со способностью окиси этилена алкилировать белки. В частности, повреждению подвергаются сульфгидрильные группы вегетативных форм бактерий и карбоксильные группы оболочек спор.

9. Красители. В качестве антисептиков давно применяют различные красители (например, бриллиантовый зелёный, метиленовый синий, риванол,
основный фуксин). Бриллиантовый зеленый и некоторые другие красители
взаимодействуют с нуклеиновыми кислотами, нарушая их функции.

10. Окислители. Механизм антимикробной активности связан с окислением метаболитов и ферментов микроорганизмов, либо денатурацией микробных белков. Наиболее распространённые окислители, применяемые как антисептики, - перекись водорода и перманганат калия.

24. Строение генома бактерий. Подвижные генетические элементы, их роль в эволюции бактерий. Понятие о генотипе и фенотипе. Виды изменчивости: фенотипическая и генотипическая.

Бактериальный геном состоит из генети­ческих элементов, способных к самостоятель­ной репликации, т. е. репликонов. Репликонами являются бактери­альная хромосома и плазмиды.

Наследственная информация хранится у бактерий в форме последовательности нуклеотидов ДНК, которые определяют после­довательность аминокислот в белке. Каждому белку соответствует свой ген, т. е. дискретный участок на ДНК, отличаю­щийся числом и специфичностью последова­тельности нуклеотидов.

Бактериальная хромосома представлена одной двухцепочечной молекулой ДНК кольцевой фор­мы. Размеры бактериальной хромосомы у различ­ных представителей царства Procaryotae варьируют. Бактериальная хромосома формиру­ет компактный нуклеоид бактериальной клетки. Бактериальная хромосома имеет гаплоидный на­бор генов. Она кодирует жизненно важные для бактериальной клетки функции.

Плазмиды бактерий представляют собой двухцепочечные молекулы ДНК. Они кодируют не основные для жизнедеятельности бактериальной клетки функции, но придающие бактерии преиму­щества при попадании в неблагоприятные условия существования.

Свойства микроор­ганизмов, как и любых других организмов, определяются их генотипом, т.е. совокупностью генов данной особи. Термин «геном» в отношении микроорганизмов — почти синоним по­нятия «генотип».

Фенотип представляет собой результат взаимодействия меж­ду генотипом и окружающей средой, т. е. проявление генотипа в конкретных условиях обитания. Фенотип микроорганизмов хотя и зависит от окружающей среды, но контролируется генотипом, так как характер и степень возможных для данной клетки сте­нотипических изменений определяются набором генов, каждый из которых представлен определенным участком молекулы ДНК.

В основе изменчивости лежит либо изменение реакции гено­типа на факторы окружающей среды, либо изменение самого генотипа в результате мутации генов или их рекомбинации. В свя­зи с этим фенотипическую изменчивость подразделяют на на­следственную и ненаследственную.

Ненаследственная (средовая, модификационная) изменчивость обусловлена влиянием внутри- и внеклеточных факторов на про­явление генотипа. При устранении фактора, вызвавшего моди­фикацию, данные изменения исчезают.

Наследственная (генотипическая) изменчивость, связанная с мутациями, — мутационная изменчивость. Основу мутации со­ставляют изменения последовательности нуклеотидов в ДНК, полная или частичная их утрата, т. е. происходит структурная пе­рестройка генов, проявляющаяся фенотипически в виде изме­ненного признака.

Наследственная изменчивость, связанная с рекомбинациями, называется рекомбинационной изменчивостью.