Термическая стерилизация. 
Микробиология: теория и практика

Основным агентом термической стерилизации служит высокая температура. В микробиологии широко используют несколько методов термической стерилизации: прокаливание и обжигание в пламени, стерилизация «сухим жаром» и автоклавирование. Прокаливание (нагревание докрасна) в пламени применяют для стерилизации небольших металлических инструментов (петель, пинцетов, ножниц, игл) непосредственно перед их использованием. При этом погибают как вегетативные клетки, так и споры микроорганизмов. Перед прикосновением к пересеваемой культуре инструмент необходимо остудить па воздухе рядом с пламенем, либо о внутренние стенки сосуда для культивирования.

Обжигание (кратковременное внесение в пламя) можно применять для стерилизации предметных и покровных стекол, стеклянных палочек и шпателей, горлышек сосудов для выращивания и внутренних поверхностей пробок при пересевах и разливании сред. Следует помнить, что при длительном нахождении в пламени стекло может треснуть, а пробки загореться. Перед использованием обожженных предметов необходимо их остудить, так как контакт с холодными объектами приведет к растрескиванию стекла. Горячие стеклянные инструменты могут повредить поверхность твердой среды и микробные клетки.

Стерилизация «сухим жаром» (горячим воздухом) широко применяется в микробиологии для обработки пустой стеклянной лабораторной посуды и некоторых вязких жидкостей (вазелиновое масло, глицерол) и порошков (тальк, мел). Подготовленные объекты помещают на полки сухожарового (сушильного) шкафа (рис. 2.7) и после достижения температуры 160—170°С выдерживают 2 ч. Современные шкафы с электрическим нагревом имеют терморегулятор, обеспечивающий поддержание необходимого режима.

Стерилизуют только чистую, сухую посуду, завернутую в плотную бумагу. Чашки Петри заворачивают обычно в пачки по 4—5 шт. В верхние концы пипеток вставляют кусочки ваты, а затем каждую пипетку, начиная с оттянутого конца, обматывают по спирали длинными полосками бумаги. При большом объеме работы можно незавернутые пипетки с ватой в верхнем конце поместить оттянутыми концами вниз в металлические пеналы, плотно закрывающиеся крышками. Стеклянные шпатели индивидуально заворачивают в бумагу, начиная с треугольной части. Колбы, пробирки, пузырьки закрывают ватными пробками, покрытыми бумажными колпачками. Вязкие жидкости и порошки помещают в закрытый стеклянный сосуд слоем не более 1,5 см. По окончании стерилизации шкаф открывают не раньше, чем температура снизится до 80 °C, так как резкое охлаждение может привести к растрескиванию стекла и нарушению стерильности материалов.

Рис. 2.7. Сухожаровой (сушильный) шкаф

Автоклавирование — это способ стерилизации, при котором действующим агентом является насыщенный водяной пар при давлении выше атмосферного. При повышении давления температура пара возрастает и может превышать 100 °C. В микробиологии наиболее часто используют давление в 0,5 и 1,0 избыточных атмосфер (ати). Такая обработка убивает и вегетативные клетки, и споры микроорганизмов. Стерилизацию проводят в специальном металлическом сосуде, который заполняют паром под давлением выше атмосферного (рис. 2.8).

Путем автоклавирования обычно стерилизуют питательные среды и растворы в различных емкостях. Сосуды закрывают ватными пробками, прикрытыми бумажными колпачками. Среды и растворы наливают не более чем на половину высоты сосуда во избежание смачивания пробок. При выборе режима стерилизации учитывают термоустойчивость компонентов питательных сред и растворов. Для сред, содержащих термолабильные молоко, желатин, сахара, витамины, выбирают щадящий режим (0,5 ати, 111 °C 15—30 мин). МПБ и МПА можно стерилизовать при 1,0 ати (12ГС). Вязкие жидкости требуют увеличения времени обработки. Термостойкие объекты, в которых могут быть споры, выдерживают 1—2 ч при 2,5—1,0 ати. При pH среды, сильно отличающимся от нейтрального, обработка перегретым паром может приводить к химическим изменениям компонентов среды (гидролизу, выпадению в осадок, карамелизации). Чтобы этого избежать, некоторые составляющие питательных сред лучше стерилизовать отдельно в виде растворов и добавлять в среду перед посевом. Для емкостей разного объема и с различной толщиной стенок необходимо выбирать разные режимы стерилизации.

Рис. 2.8. Автоклав и его устройство:

1 — стерилизационная камера; 2 — кран для выхода воздуха; 3 — манометр; 4 — предохранительный клапан; 5 — водонаровая камера; б — воронка для заполнения автоклава водой; 7 — водомерная трубка; 8 — отверстия для поступления пара в стерилизационную камеру; 9 — защитный кожух; 10 — крышка автоклава; 11 — подставка для размещения стерилизуемых предметов.