Ультразвук

Поскольку бактерии обладают относительно малой массой и жесткой оболочкой, низкочастотные колебания (зона звуковых колебаний 100 – 10000 Гц) действует на них в очень слабой степени. Если же бактерии погрузить в жидкость, в которой распространяются высокочастотные колебания (т.е. ультразвук), то бактерии разрушаются и погибают. Ультразвуковые колебания обычно создают в жидкостях при помощи вибрирующих никелевых или кварцевых дисков. Существует мнение, что в большинстве случаев разрушение клеток при ультразвуковом воздействии, по-видимому, обусловлено образованием внутри клетки пены, состоящей из мельчайших пузырьков газа, находящегося обычно в растворенном состоянии в протоплазме или в жидкости на поверхности бактериальной клетки.
Бактерицидный эффект ультразвука уменьшается, если подавляется кавитация (разрыв жидкости), что происходит при дегазации, погружения объекта в гель или другую вязкую среду. Бактерицидный эффект ультразвука, напротив, усиливается при насыщении озвучиваемой эмульсии углекислотой, азотом, кислородом, воздухом, так, как это усиливает кавитацию.
Действие ультразвуковых волн не сводится только к механическим повреждениям клеток. В результате ультразвукового воздействия наблюдаются биохимические и функциональные изменения, не приводящие к гибели организма. Так, под воздействием УЗ могут высвобождаться в клетке биологически активные вещества (витамины, ферменты,и пр.), а также появляться нехарактерные микроорганизму ферменты: у Saccharomyces globosus после 30 мин воздействия УЗ частотой в 740 кГц появляется инвертаза, отсутствующая у неозвученных клеток, изменяется чувствительность к антибиотикам – у S. haemoliticus, подвергнутого воздействию ультразвука частотой в 800 кГц в течении 10 мин, чувствительность к пенициллину возрастает в 2 – 5 раз.
Ультразвук используют для получения отдельных клеточных компонентов, для изучения их структуры и функций, для стерилизации субстратов, повреждающихся при тепловой обработке.
К УЗ чувствительны все микроорганизмы, в том числе и споровые. Но по степени чувствительности к этому фактору они значительно отличаются. Так, УЗ легко разрушаются Salmonella typhimurium, Lactobacterium casei, Proteus vulgaris, Pseudomonas fluorescens, S. aureus, Bacillus anthracis. Несколько более устойчивы Sarcina urea, Saccharomyces cerevisiae, Acetobacter suboxydans. Среди патогенных форм наибольшую устойчивость к УЗ выявили Mycobacterium tuberculosis.