Talajsterilezés

1. Talajsterilezés Herman Edit

2. Sterilitás definíciója • Külső behatás következtében kialakuló olyan állapot, amiben a vizsgált terület teljesen mikroba-mentes.

3. Cél: • A talaj sterilizációjának tehát célja, hogy csökkentsük vagy megszüntessük a talajban élő mikrobák aktivitását.  Lehetőség a kémiai transzportfolyamatok vizsgálatára, illetve a mikrobáknak a folyamatokban való részvételének elemzésére.

4. Lehetőségek: • A sterilizációnak több módja van: • Fizikai: • Hő (nedves – gőz, vagy száraz) illetve vákuum • Sugárzás: UV vagy gamma-sugárzás • Kémiai: különböző vegyszerek használata

5. Fizikai - Sterilizálás autoklávval • A talajmintát bele kell helyezni a desztillált vízzel feltöltött autoklávba, majd (mennyiségtől függően) legalább fél órát benne kell hagyni. • Körülmények: 121 oC, 1,1 atm • Szakaszos sterilizálás: többször megismételt folyamat • a talajt két lépés között steril körülmények között kell tartani (ne fertőződjön vissza)

6. Fizikai - Sterilizálás autoklávval (2)  A nyomás és a magas hőmérséklet miatt a mikrobák elpusztulnak a talajban – ám néhány fajuknak az endospórája túlélheti • A nedves hő hatására a talaj szerkezete jelentősen roncsolódik • kémiai transzportfolyamatok gátlódnak

7. Fizikai - Sterilizáció sugárzással • A talajminta lezárt polietilén zacskóba kerül – ezt követően a zacskón keresztül éri a mintát a sugárzás (2,5 Mrad) • Alacsony hőmérsékletet igényel • Száraz jéggel biztosítható  UV vagy gamma-besugárzás hatására a talajban élő mikrobák elpusztulnak

8. Kémiai - Gázsterilezés • Deszikkátorban alkoholmentes kloroformmal (vagy etilén-oxiddal) kezelik a talajmintát • A mintát ezt követően 18-24 h időtartamra sötét, 25 oC-os helyre kell tenni • Ezt követően vákuummal le kell szivattyúzni a felhasznált vegyszert  A gáz teljes mértékben elroncsolja a talaj szerkezetét, így a transzport folyamatok a továbbiakban nem játszódnak le

9. Kémiai – Gázsterilezés (2) • Előnyei: • Alacsony T-t igényel, változó nyomáson végrehajtható • Csekély anyagkárosító hatás • Hátrányai: • Robbanásveszélyes • Hosszú behatási idő • Szerves vegyületek egy részét károsítja

10. Kémiai - Mikrobiológiai aktivitás gátlása vegyszerek segítségével • Vegyszerek: azid (1-10%), cianid(1-10%), toluol (5-10%) • Megfelelő koncentrációban gátolják a talaj mikrobiológiai aktivitását • Mindhárom vegyszerből megfelelő koncentrációjú oldatot kell előkészíteni, amit rá kell önteni a talajra, majd összerázni • Állandó T-t igénylő folyamat • A megfelelő koncentrációt a légzés (vagy egyéb biológiai paraméter) folyamatos mérésével lehet ellenőrizni

11. Kémiai - Mikrobiológiai aktivitás gátlása vegyszerek segítségével (2) • A sterilizálás elvégzése során ügyelni kell arra, hogy az azid és a cianid az emberre nézve is toxikus anyag, így az előkészítés odafigyelést igényel. • A magas azid-koncentráció kivonhatja a talaj Na+-tartalmát, amit a mérési eredményeknél figyelembe kell venni.

12. Sterilitás ellenőrzése • Műszerekkel • Fizikai-kémiai indikátorokkal: • tesztgáz bevezetése a mintába, ami adott idő után színt változtat, ha van mikrobiális aktivitás (pl.: CO2- kibocsátás) • Mikrobiológiai indikátorokkal: • tesztbaktériumok – faj függ a sterilizációs módszertől

13. Források: • SZTE Gyógszertechnológiai Intézet: Dr. Aigner Zoltán előadása www.pharm.u-szeged.hu/gytk-dokumentumtar/asszistens/tech-steril • Alef K. and Nannipieri P. (Editors): Methods in Applied Soil Microbiology and Biochemistry, Academic Press Limited, London, 1995