Влияние физических факторов

Влияние ультразвуковых волн на микробы

Звуковые колебания с частотами выше 20 000 колебаний в секунду (20 кгц) принято называть ультразвуком (УЗ или УЗ-волн). Колебания волн такой большой частоты находятся за пределами слышимости. Ухо человека способно воспринимать звуковые волны диапазона от 16 до 20 000 колебаний в секунду (гц). Ультразвуковые волны, которые можно получать в лабораторных условиях в отличие от обычных звуковых волн, обладают большой механической энергией и могут вызывать ряд физических, химических и биологических явлений. Например, под действием УЗ-волн происходит инактивация ферментов, токсинов, вирусов, разрушаются многоклеточные и одноклеточные организмы, в том числе и микробы. УЗ-волны малой мощности, наоборот, ускоряют различные физиологические процессы.

Так, при обработке ультразвуком дрожжевых клеток ферментативная активность инвертазы, расщепляющей сахарозу, увеличивалась в несколько раз (И. Е. Эльпинер). Озвученные (в небольших дозах) микроорганизмы становятся более чувствительными к действию дезинфицирующих средств (хлор, перекись водорода и др.). Кроме того, при указанных условиях наблюдались случаи стимуляции роста микроорганизмов. Например, установлено значительное увеличение биомассы при посеве озвученных актиномицетов. Вегетативные формы бактерий более чувствительны, чем опоры. Большой устойчивостью обладают туберкулезная палочка и шарообразные формы бактерий (стафилококки, микрококки). На эффективность действия УЗ-волн влияет химический состав среды, вязкость, pH, температура и др. При повышенной температуре усиливается эффективность действия УЗ-волн. Механизм действия УЗ-волн еще мало изучен. Установлено, что на месте распространения ультразвуковой волны (200000 циклов в секунду) происходят сжатие и разрежение. На местах разрежения возникает разрыв озвучиваемой среды с образованием полого пространства. В образовавшуюся полость поступают пары окружающей жидкости и диффундируют растворенные в ней газы. Это явление получило название «кавитация» (кавитатис — углубление, полость). Проводятся исследования по применению УЗ-волн для целей стерилизации питьевой воды, молока, фруктовых соков.