Mikrobiologie 2 at Hochschule Coburg

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Reinigung 

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Anforderungen an Reinigungsmittel 

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Desinfektion 

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Bestrahlung von Lebensmitteln 

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Filtersterilisation 

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Antimikrobielle Agenzien 


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Was sind die Targets bei chemotherapeutischen Agenzien? 

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Synthetische Agenzien - Chinolone (Gyrasehemmer) 

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Was ist der Unterschied zwischen Dekontamination, Desinfektion & Sterilisation? 

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Antibiotika 

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Mikrobielle Synthese von Antibiotika 

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Wie ist die Kontrolle des mikrobiellen Wachstums definiert? 

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Mikrobiologie 2

Reinigung 

  • Ablösen des Schmutzes von den Oberflächen 
  • Aufnahme des Schmutzes in die Reinigungslösung 
  • Verhinderung der Ablagerungen von Schmutz-Reinigungsbestandteilen 

Mikrobiologie 2

Anforderungen an Reinigungsmittel 

  • Unlösliche Salze in lösliche überführen 
  • Peptisation von Eiweißen infolge von pH-Verschiebung -> Denaturierung 
  • Emulgierung und Verseifung von Fetten, Zuckerverbindungen 
  • Herabsetzen der Oberflächenspannung 

Mikrobiologie 2

Desinfektion 

Gezielte Reduktion der Anzahl pathogener Mikroorganismen durch physikalische oder chemische Inaktivierung 


Chemische Inaktivierung

  • Denaturierung 
  • Hemmung 


Physikalische Inaktivierung

  • Ad- bzw. Absorption 
  • Penetrationsfähigkeit 


Desinfektionsmittel basieren auf...

  • Alkohol 
  • Halogene und ihre Derivate (Chlor, Iod, Natriumhypochlorit) 
  • Quartäre Ammoniumverbindungen 
  • Per-Verbindungen (Wasserstoffperoxid, Peressigsäure) 

Mikrobiologie 2

Bestrahlung von Lebensmitteln 

Konservierung und Haltbarmachung


  • Limit 10.000 Gy 
  • Obst, Gemüse, Getreide, Fleisch, Fisch: längere Lagerung, verzögerte Keimung, verlangsamte Reifung, Abtöten von unerwünschten Organsimen (Insekten, Maden) 
  • Deutschland: Bestrahlung von Gewürzen und getrockneten Kräutern  
  • Kennzeichnungspflicht: "bestrahlt", "mit ionisierten Strahlen behandelt" 

Mikrobiologie 2

Filtersterilisation 

hitzeempfindliche Flüssigkeiten 


Tiefenfilter (porös, fasrige Schichten aus Papier-, Glasfasern): Einsatz als Vorfilter, Filtration von Flüssigkeiten mit einem hohen Anteil an Schwebeteilchen 


Membranfilter: vielfältige Anwendungen im Labor und Industrie benutzt, Vielzahl von Größen und Porenweiten, gute Zugfestigkeit 


Nucleoporen- oder Nucleationsspurfilter: Isolation von Proben für die Rasterelektronenmikroskopie, filtriert Material in einer einzelnen Schicht auf der Filteroberfläche, gute Zugfestigkeit, ca. 10 µm dick 

Mikrobiologie 2

Antimikrobielle Agenzien 


Messung der antimikrobiellen Aktivität 


  • minimale Hemmkonzentration (MHK): kleinste Menge an Agens für Wachstumsinhibition 
  • Bestimmung der MHK im Röhrchenverdünnungstest: Reihe an Wachstumsröhrchen mit unterschiedlichen Agenskonzentrationen -> kein Wachstum (fehlende Trübung) 


abhängig von Beimpfungsmenge, Kulturmedium, Inkubationszeit, bedingungen (Temperatur, pH, Belüftung) -> nur bei konstanten Bedingungen vergleichbar 

Mikrobiologie 2

Was sind die Targets bei chemotherapeutischen Agenzien? 

DNA, RNA, Zellwand, Stoffwechsel, Cytoplasmamembran 

Mikrobiologie 2

Synthetische Agenzien - Chinolone (Gyrasehemmer) 

  • Interaktion mit bakterieller DNA-Gyrase (Topoisomerase II) -> Inhibierung der "Entwindung" (negatives Supercoiling) der DNA bei Replikation 
  • gegen Grampositive und Gramnegative 
  • Bsp. Nalidixinsäure (Harnwegsinfektion) 
  • Bsp. Ciprofloxacin (fluoriertes Derivat der Nalidixinsäure, besser löslich, -> Harnwegsinfektionen, Milzbrand: Bacillus anthracis

Mikrobiologie 2

Was ist der Unterschied zwischen Dekontamination, Desinfektion & Sterilisation? 

Dekontamination: man weiß, was man abtöten will => gezielt 


Sterilisation: vollständige Beseitigung der Keime 


Desinfektion: nicht gezielt, man weiß nicht, was alles abgetötet wird 

Mikrobiologie 2

Antibiotika 

  • Sekundärmetabolite
  • Produktion durch Mikroorgansimen (Actinomyceten, Streptomyceten ["fädige Bakterien"], Hyphen-Pilze) 
  • Naturprodukte 
  • 8000 bekannte Antibiotika (ca. 200 in industrieller Produktion) 
  • für Therapie, Tiermast, Tier- und Pflanzenschutz 
  • Umsatz > 30 Mrd. € und > 50000 t pro Jahr ((D: 300 t) 
  • Anwendung von halbsynthetischen Antibiotika zur Erhöhung der Wirksamkeit: chemische Modifikationen, gentechnische Veränderungen der Produzentenstämme -> Verbesserung der Effizienz, bereiteres Wirkungsspektrum, Verringerung der Nebenwirkungen 

Mikrobiologie 2

Mikrobielle Synthese von Antibiotika 

  1. Ribosomale Biosynthese von AB (Lantibiotika) 
  2. Kondensation von Aminosäuren zu Oligopeptiden
    -> Polypeptidderivate durch nicht-ribosomale Peptid-Synthetasen 
  3. Kondensation von Kohlenhydrateinheiten (häufig Aminozucker)
    -> Bildung von Pseudosacchariden durch Oligomerisation 
  4. AB-Synthese durch Modifikation von Primärmetaboliten
  5. Polymerisationsreaktion: kleine Einheiten werden zu größeren Einheiten verknüpft
    => Polyketid-Ketten druch Polyketid-Syntheasen (PKSs)
    - Typ I PKSs: Ein einziges multifunktionales Enzym mit unterschiedlichen Coenzymen
    - Typ II PKSs: monofunktionale Multienzymkomplex mit festgelegtem Syntheseweg
    - Typ III PKSs: mehrere Enzyme mit mono- und multifunktionalen Enzymfunktionen zumeist mit Kondensationsreaktionen 

Mikrobiologie 2

Wie ist die Kontrolle des mikrobiellen Wachstums definiert? 

  • Einschränkung des Wachstums durch bakteriostatische Substanzen 
  • Abtöten von Mikroorganismen durch bakterizide Substanzen 
  • Kontrollmaßnahmen:
    - Dekontamination -> spezifisch
    - Desinfektion -> unspezifisch
    - Sterilisation 


=> Verringerung der mikrobiellen Belastung durch Reduktion der Zahl der lebensfähigen Mikroorganismen mittels geeigneter Methoden und Agenzien.

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