redox poten ci l m r sen alapul gyors mikrobiol giai m dszer n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
REDOX-POTEN CIÁL M ÉRÉSEN ALAPULÓ GYORS MIKROBIOLÓGIAI MÓDSZER PowerPoint Presentation
Download Presentation
REDOX-POTEN CIÁL M ÉRÉSEN ALAPULÓ GYORS MIKROBIOLÓGIAI MÓDSZER

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 68

REDOX-POTEN CIÁL M ÉRÉSEN ALAPULÓ GYORS MIKROBIOLÓGIAI MÓDSZER - PowerPoint PPT Presentation


  • 91 Views
  • Uploaded on

REDOX-POTEN CIÁL M ÉRÉSEN ALAPULÓ GYORS MIKROBIOLÓGIAI MÓDSZER. Reichart Olivér Szakmár Katalin. Mikrobiológiai minőség-ellenőrzés problémái 1. Klasszikus (tenyésztéses) módszerek Hosszú inkubációs idő (1-4 nap ) A módszerek alkalmazhatósága, megbíz-hatósága és költsége tartományfüggő

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'REDOX-POTEN CIÁL M ÉRÉSEN ALAPULÓ GYORS MIKROBIOLÓGIAI MÓDSZER' - mliss


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
redox poten ci l m r sen alapul gyors mikrobiol giai m dszer

REDOX-POTENCIÁL MÉRÉSEN ALAPULÓ GYORS MIKROBIOLÓGIAI MÓDSZER

Reichart Olivér

Szakmár Katalin

mikrobiol giai min s g ellen rz s probl m i 1
Mikrobiológiai minőség-ellenőrzés problémái 1.

Klasszikus (tenyésztéses) módszerek

  • Hosszú inkubációs idő (1-4 nap)
  • A módszerek alkalmazhatósága, megbíz-hatósága és költsége tartományfüggő

Nagy koncentrációknál:

Hígítás és telepszámlálás a

30-300 cfu/ml tartományban

Alacsony koncentrációknál:

MPN módszerMembrán szűrés

mikrobiol giai min s g ellen rz s probl m i 2
Mikrobiológiai minőség-ellenőrzés problémái 2.

Gyors mérési módszerek 1.

(sejtszámlálás alapján)

  • Direkt számlálás
      • Számlálókamra
      • Flow cytometer

Csak tiszta folyadékban alkalmazható

  • Turbiditásmérés

Csak tiszta folyadékban alkalmazható

mikrobiol giai min s g ellen rz s probl m i 21
Mikrobiológiai minőség-ellenőrzés problémái 2

Gyors mérési módszerek 2.

(Anyagcseretermék detektálása alapján)

  • ATP mérés

Csak 105 sejt felett alkalmazható

  • Impedancia mérésen alapuló módszerek
      • Malthus
      • Rabit
      • Bactrac
mikrobiol giai min s g ellen rz s probl m i 3
Mikrobiológiai minőség-ellenőrzés problémái 3.

Impedimetriás gyors módszerek

  • Nagy pontosságú termosztát-igény miatt nagyon drága berendezés.
  • Speciális, kis vezetőképességű szubsztrátot igényel.
  • Probléma a szelektív szubsztrátokkal.
  • A mérő cellák geometriája és térfogata adott.
  • Kis koncentrációknál megbízhatatlan.
redoxpotenci l m r sen alapul m dszer elvi alapjai
Redoxpotenciál mérésen alapuló módszer elvi alapjai

Kémiai reakció általános formában:

a A + b B c C + d D

[C]c [D]d

Q = ------------

[A]a [B]b

szabad energia s elektromos munka
Szabad energia és elektromos munka

DG = DG° + R T ln Q

DG = - n FDE.

-n FDE = - n FDE° + R T ln Q

elektromotoros er
Elektromotoros erő

R T [C]c [D]d

DE = DE° - ------- ln ---------

n F [A]a [B]b

biol giai rendszerekben
Biológiai rendszerekben
  • Energiaforrás a biológiai oxidáció, ami a környezetben redukciót eredményez.
  • A környezet redukciójának okai lehetnek:

Oxigén elfogyasztása

Redukált komponensek feldúsulása

  • Tipikus oxidációs-redukciós reakciók biológiai rendszerekben:

[Oxidant] + [H+] + n e- [Reductant]

slide10
Nernst egyenlet:

RT [reductant]

Eh = E0- ---- ln -------------------

nF [oxidant] [H+]

RT [oxidant] [H+]

Eh = E0 +----- ln -------------------

nF [reductant]

Eh: a normál hidrogén elektródra vonatkoztatott redoxpotenciál (V)

E0: A rendszer normál redoxpotenciálja (V)

R: Gáz-állandó R = 8.314 J/mol K

F: Faraday állandó F = 9.648˙104 C/mol (J/V mol)

n: elektronok száma a redox-reakcióban (n=1)

detekt ci s krit riumok
Detektációs kritériumok

Impedimetriás módszerek

RABIT: admittancia változás > 5 S/6min

BACTRAC: impedancia változás > 5%

Redox-potenciál mérés:

|E/ t|>1mV/min

Detektációs idő (TTD):

A detektációs kritérium eléréséhez

szükséges idő

12 c satorn s m r rendszer
12 csatornás mérő-rendszer
  • Vízfürdő
  • Mérőcellák
  • Adatgyűjtő
  • Computer
  • Monitor
  • Software for Windows
a m dszer valid ci s jellemz i 1
A módszer validációs jellemzői 1.
  • Szelektivitás

A szelektív médium által adott.

  • Linearitás

1-től 107cfu/mérőcella.

a m dszer valid ci s jellemz i 2
A módszer validációs jellemzői 2.
  • Érzékenység
  • Kimutatási határ (Detectation limit)

1 cell/test flask.

  • Meghatározási határ (Quantitation limit)

Elméleti meghatározási határ 10 sejt/inoculum

(1 log egység), ami megegyezik a kapott kalibrációs görbékkel.

a m dszer valid ci s jellemz i 3
A módszer validációs jellemzői 3.
  • Tartomány

A kalibrációs görbék alpján 1-7 nagyságrend. 10 sejt alatt a Poisson eloszlás okoz problémát, 107sejt felett a TTD túl rövid a tranziens folyamatokhoz képest (hőmérséklet-, redox-egyensúly, lag-periódus).

  • Ismételhetőség

A kalibrációs görbékből számítva:

SDlgN = 0.092

SDN = 100.092 = 1.24 = 24%

a m dszer valid ci s jellemz i 4
A módszer validációs jellemzői 4.
  • Zavartűrés (Robustness)

Legfontosabb paraméter a hőmérséklet, amely két módon befolyásolja az eredményeket:

  • szaporodási sebesség hőmérséklet-függése
  • redox-potenciál hőmérséklet-függése

A mikroba szaporodási optimumán mérve, a szaporodási sebesség ±0.5 °C intervallumon belül nem változik.

A hőmérséklet-ingadozás redoxpotenciálra kifejtett hatása kísérleti eredményeink szerint elhanyagolható.

a h m rs klet hat sa a m r si m dszerekre
A hőmérséklet hatása a mérési módszerekre
  • Impedimetriás módszerek:
    • A mért impedancia erősen hőmérséklet-függő.
    • A detektációs kritériumok (5µS RABIT-nál, vagy 5% növekedés BACTRAC esetében) már 0.025°C hőmérséklet-változással elérhetőek (RABIT Manual).
    • Ez az oka a szigorú hőmérséklet-szabályozási követelménynek (T=±0.002°C).
  • Redox-potenciál mérés:
    • A mért redox-potenciált döntően csak a mikroba-szaporodás határozza meg.
    • A hőmérséklet-ingadozás hatása elhanyagolható.
impedimetri s s redox m r si m dszerek h m rs klet rz kenys ge
Impedimetriás és redox mérési módszerek hőmérséklet-érzékenysége
a redox m dszer alkalmaz sa
A redox-módszer alkalmazása
  • Víz mikrobiológiai ellenőrzése
    • Össz-mikrobaszám
    • Coliform, E. coli
    • Pseudomonas aeruginosa
    • Enterococcus faecalis
  • Nyers tej mikrobiológiai minősítése
    • Össz-mikrobaszám
    • Enterobacteriaceae
  • Hús mikrobiológiai ellenőrzése
    • Össz-mikrobaszám
    • Enterobacteriaceae
  • Felületek mikrobiológiai ellenőrzése
    • Össz-mikrobaszám
    • Enterobacteriaceae
  • Penész- és élesztőgombák számának meghatározása
ipari valid l si eredm nyek 1
Ipari validálási eredmények 1.

72 palack vizsgálata Coliform mikrobákra

Laboratóriumi vizsgálati módszer

  • Membrán szűrés: 3x250 ml ásványvíz 1 szűrőlapra. Tenyésztés Tergitol agaron(37 °C, 48 h). 1 Petri csészén 3 palack egyesített eredménye. Eredmény: 48 óra.

Redox-potenciálmérési módszer

  • Membrán szűrés: 3x250 ml ásványvíz 1 szűrőlapra.

4 membrán behelyezve 1 mérőcellába, BBL levesbe. Mérés: 37 °C. 1 cella 12 palack egyesített eredményét tartalmazza. Eredmény: 12 óra

  • Kontroll: 1 ml Citrobacter freundii szuszpensio

(lgN = 3.66)

ipari m r sek eredm nye 11
Ipari mérések eredménye 1.

72 palack vizsgálata coliform mikrobákra

ipari valid l si eredm nyek 2
Ipari validálási eredmények 2.

66palack vizsgálata Coliform mikrobákra

Laboratóriumi vizsgálati módszer

  • Membrán szűrés: 3x250 ml ásványvíz 1 szűrőlapra. Tenyésztés Tergitol agaron(37 °C, 48 h). 1 Petri csészén 3 palack egyesített eredménye. Eredmény: 48 óra

Redox-potenciálmérési módszer

  • Membran szűrés: 3x250 ml ásványvíz 1 szűrőlapra.

3 membran behelyezve 1 mérőcellába, BBL levesbe. Mérés: 37 °C. 1 cella 9 palack egyesített eredményét tartalmazza. Eredmény: 12 óra.

  • Kontroll:1 ml Citrobacter freundii szuszpenzió

(lgN= 6.66)

ipari m r sek eredm nye 21
Ipari mérések eredménye 2.

66 palack vizsgálata coliform mikrobákra

a redox m r si m dszer el nyei 1
A redox mérési módszer előnyei 1.
  • Egyszerű mérési technika.
  • Nem igényel szigorú hőmérséklet-szabályozást.
  • Gyors módszer, különösen nagy mikroba-számú fertőzések esetében.
  • Bármely tápleves alkalmazható (impedimetriásmérések kis vezetőképességű, speciális tápleveseket igényelnek).
  • Különösen alkalmas membrán-szűréses módszer kiértékelésére.
a redox m r si m dszer el nyei 2
A redox mérési módszer előnyei 2.
  • Gazdaságos, hatékony és egyszerű módszer pusztulás-kinetikai mérések kiértékelésére.
  • Nagyon hatékony módszer táptalaj-optimalizálási kísérletekhez.
  • A vizsgálatok költsége kisebb a klasszikus módszerekhez viszonyítva, különösen null-toleráns mikrobák (coliforms, Enterococcus, Pseudomonas, etc.) meghatározásánál