ГЛАВА 4. МЕТОДЫ СТЕРИЛИЗАЦИИ
4.1. Общие представления о стерилизации
Стерилизация, или обеспложивание (от лат. «sterilis» - бесплодный) означает полное уничтожение зародышей микроорганизмов в питательных средах, посуде и т.д. Стерилизация очень важна в фикологических (альго- логических) исследованиях, особенно при поддержании живых организмов в качестве изолированных штаммов в культуре. Использование методов стерилизации в комбинации со стерильным оборудованием и материалами позволяет проводить более точные эксперименты, свободные от влияния последствий нежелательных организмов. Стерилизация является простой процедурой, однако требует тщательного соблюдения правил стерильно- сти при работе. Следует отметить, что и после стерилизации оборудование может быстро загрязниться при взаимодействии с воздухом, который со- держит пыль и споры микроорганизмов.
Термин «дезинфекция» иногда путают со стерилизацией. Дезинфек- цию обычно определяют как операцию, которая полностью уничтожает или уменьшает число патогенных микроорганизмов в окружающей среде или на поверхности. Например, обработка рук и поверхностей детергентом или 70% этанолом перед обработкой культур или стерилизацией оборудо- вания является дезинфицирующей процедурой, которая является частью стерильной методики. Ниже приводится описание различных методов сте- рилизации, включая и дезинфекцию, которые обычно используются в аль- гологических исследованиях.
Существует множество методов стерилизации, которые условно можно разделить на четыре категории: стерилизацию путем нагревания, стерилизацию при помощи электромагнитного излучения, стерилизацию при помощи фильтрации и химическую стерилизацию (см. табл. 1). Стери- лизация с помощью нагревания является обычным способом стерилизации и, как правило, требует высоких температур (?100 ?C) при условии, что стерилизуемые материалы устойчивы к высоким температурам (например, стекло, металлические инструменты, алюминиевая фольга). Жидкости сте- рилизуются методом фильтрации, когда они содержат нестойкие компо- ненты, разрушающиеся при высокой температуре.
43
Таблица 1
Использование и ограничение использования различных методов стерилизации (Kawachi, Noel, 2005)
Катего- рия
Метод Сущность
метода
Использование Ограничение
Высокая темпера- тура
Пламя Непосредственное
нагревание огнем (горелка Бунзена, спиртовка)
Поверхностная стерилизация (гор- лышки пробирок, микробиологиче- ские петли, стек- лянные пипетки)
Не стойкие к нагре- ванию материалы (например, боль- шинство пластмасс)
Автоклавиро- вание
2атм (давление ав- токлава), 121 ?С, время зависит от объема жидкости (10, 20мин для ма- леньких объемов, 1ч – для больших)
Наиболее распро- страненный метод, используемый для стерилизации жид- костей, агара, стек- лянной и металли- ческой посуды, оборудования
Не стойкие к нагре- ванию материалы, изменение рН рас- творов
Сухой жар 250 ?С, 3-5ч Стеклянная и ме- таллическая посуда и оборудование
Не стойкие к нагре- ванию материалы, жидкости Пастеризация 66-80 ?С в течение не менее 30минут, с последующим бы- стрым охлаждени- ем (4-10 ?С)
Жидкости с не ус- тойчивыми к на- греванию компо- нентами
Неполная стерили- зация (не уничто- жающая все споры)
Тиндаллиза- ция
60-80 ?С, 30мин, с последующим бы- стрым охлаждени- ем, цикл повторяет- ся 3 раза в течение 3 дней
Жидкости с не ус- тойчивыми к на- греванию компо- нентами
Требует длительного времени
Фильтра- ция
Фильтрация Фильтр с размером
пор ?0,2мкм
Жидкости с неус- тойчивыми к на- греванию компо- нентами
Небольшие объемы, вязкие жидкости, не удаляются жидкости
Электро- магнит- ное излу- чение
Микроволно- вая печь
10мин при 700Вт; 5мин с интервалами при 600Вт. Для су- хих материалов: 20мин при 600Вт с водой, 45мин без воды
Жидкости: не- большие объемы среды, сухие мате- риалы, стеклянная посуда
Небольшие объемы жидкости; сухие ма- териалы с водой требуют предвари- тельного удаления воды
Ультрафиоле- товое излуче- ние
260нм, 5-10мин Поверхность мате- риалов, рабочие поверхности
Не устойчивые к из- лучению пластики
44
1-5мл Химиче-
Отбеливатель
на 1л, не- ские
(гипохлорит
сколько часов вещества
натрия)
Цисты могут выжи- вать; требуется по- следующая нейтра- лизация (например, тиосульфат натрия, 250г/л маточного раствора, 1мл на 4мл отбеливателя)
Этанол 50-70% раствор Очень распростра- ненный метод об- щей дезинфекции
Некоторые устойчи- вые микроорганиз- мы Оксид этилена Герметичная ком- ната или сосуд с высоким давлением
Пластиковые или каучуковые про- дукты, не стойкие к нагреванию про- дукты
Взрывчатые вещест- ва, химические ос- татки проблематич- ны или токсичны
Хлорид ртути
(HgCl
2
0,1%; добавить не- большое количест- во NaCl и разбавить дистиллированной водой
Антисептик и средство дезин- фекции
Яд; не для материа- )
лов, контактирую- щих с живыми клет- ками
Фенол (кар- боловая ки- слота)
3% раствор Антисептик и средство дезин- фекции
Яд; не для материа- лов, контактирую- щих с живыми клет- ками Раствор кре- зола
3-5% раствор Антисептик и средство дезин- фекции
Яд; не для материа- лов, контактирую- щих с живыми клет- ками Формальдегид (формалин)
2-5% раствор Антисептик и средство дезин- фекции
Яд; не для материа- лов, контактирую- щих с живыми клет- ками
Электромагнитные волны (например, ультрафиолетовое излучение, ?-излучение, x-излучение и микроволновое излучение) используются как альтернативные способы стерилизации для материалов, которые не вы- держивают высокой температуры (например, изделия из пластика или жидкости с неустойчивыми компонентами). В настоящее время одноразо- вая пластиковая посуда стерилизуется при помощи ?-излучения. Наконец, для стерилизации могут быть использованы различные химикаты, однако следы химических веществ могут сохраняться после обработки, и могут быть вредными для водорослей и исследователей. Поэтому способы хими- ческой стерилизации в настоящее время редко используются в лаборато- риях (Kawachi, Noel, 2005).
Большой объем воды для аквакуль- туры
