จุลินทรีย์ในอากาศbiology.crru.ac.th/biology/images/PDF/MicroEco/MicroEco... ·...
Transcript of จุลินทรีย์ในอากาศbiology.crru.ac.th/biology/images/PDF/MicroEco/MicroEco... ·...
3/23/2018
1
จลนทรยในอากาศ
จลนทรยทพบเปนแบคทเรยและเชอราเปนสวนใหญ อากาศบนบกแบคทเรยทพบเปนกลมแกรมบวก ทอน สรางสปอร หรอไมกเปนพวกรปรางกลม ขณะทอากาศเหนอทะเลแบคทเรยทพบเปนกลมแกรมลบเปนสวนใหญ
อากาศในตวอาคาร (Indoor) สถานทมการปนเปอนของ จลนทรยสง
Microorganisms of the air
Important Facts:
▪ Air has no indigenous flora
▪ Organisms are found temporarily
suspended in air or carried on dust
particles or droplets
▪ Air is not sterile
▪ Air does not support the growth of organisms
3/23/2018
2
อากาศ เปนของผสมประกอบดวยกาซชนดตางๆ ไอน า ฝ นละออง ซงในอากาศประกอบดวยกาซไนโตรเจน 78% ออกซเจน21% กาชอนๆ 1%
สวนประกอบ(1) Water vapor(2) dust : เปนทยดเกาะ
dusty air microorganisms(3) gases
- Natural gas : ธรรมชาตมาก N2, O2, CO2, H2 นอย Ar, Ne, He
- Greenhouse gases : Greenhouse effectกบดกความรอน Temp. เพมสงขน
- Air pollutants : สขภาพ
3/23/2018
3
3/23/2018
4
การแพรกระจายของจลนทรยในอากาศ พบวาบรเวณทมฝ นเปนจ านวนมากจะสามารถพบจลนทรยไดเปนจ านวนมาก เชนแบคทเรย และรา และสวนนอย เชน สาหรายและโพรโทซว
Type of organism Percentage
BacteriaGrem-positive pleomorphic rodsGrem-negative rodsEndrospore formersGram-positive cocci
2053540
Type of organism Percentage
FungiCladosporiumAlternariaPenicilliumOther (e.g.,Aspergillus, Chaetomium, Dematium, Fumago, Fusarium, Helminthosporium, Sclerotinia, Stachybotrvs, Trichoderma Verticillum)
805213
3/23/2018
5
3/23/2018
6
แหลงทมาของจลนทรยในอากาศ1. พนผวดน – แหลงส าคญทสด2. รางกายของคนและสตว – การหายใจ / ไอ / จาม / พดคย3. ผวน า – microlayer (1/10 มม.)4. การกระท าของคน เชน การรดน าโดยใช sprinkler, การ
ปดกวาด, การใชพดลม
3/23/2018
7
โรงพยาบาล โรงภาพยนต โรงเรยน จะพบแบคทเรยทมาจากระบบทางเดนหายใจมาก เชน Steptococus, Pseumococcus, Staphylococcus, Mycobacterium tuberculosis ซงมหลายวธการทออกสอากาศ เชน การไอ การจาม การพด หวเราะ เชอเหลานมลกษณะเปนอนภาคขนาดเลก 2-5 ไมโครมเตอร เรยก Droplet nuclei
จลนทรยทปะปนมากบน าลาย และเมอกมชวตอยไดนาน และเนองจากขนาดเลกมากท าใหเมอกทหมไวแหงเสยกอนทจะตกลงสพนจงเบาและลอยอยไดนาน มสภาพเปนเกราะปองกนเซลลทอยภายในไดเปนอยางด
3/23/2018
8
ระยะเวลาการอยในอากาศ1. ขนาดของฝ นละอองทจลนทรยเกาะตด
เลกและเบา – อยนานและไปไดไกล2. สภาพของดนฟาอากาศ
UV จลนทรยฝน จลนทรย แสงแดด Temp จลนทรย
3. ชนดของจลนทรยพวกทสราง endospore, conidia – ทนทาน
3/23/2018
9
บทบาท/ความส าคญ1. เกด contamination – อาหาร, เครองใช, เครองแกว2. เกดโรคทางเดนหายใจ – วณโรค, ปอดบวม, หวด3. ผลดในการผลตอาหารบางชนด – ผกดอง, หมกเนอ (กลน, รส)
จลนทรยในอากาศไมสามารถเพมจ านวนได แตจะอาศยอากาศเปนตวกลางในการแพรกระจายอนภาคจากทหนงไปอกทหนงเทานน ชนดของชวอนภาคมลสารแบงออกไดเปน 2 ประเภท ไดแก1. Droplet nuclei คอ ชวอนภาคมลสารของละอองเสมหะทเกดจากการจาม ไอ หรอ การพดคยของมนษย เชอโรคใน droplet nucleiสามารถลองลอยอยในอากาศและมชวตอยในระยะเวลาหนงจากการหอหมของละอองเสมหะ2. Dust particle คอ ชวอนภาคมลสารของฝ นละอองทเกดจากแรงลมหรอแรงกระท าของมนษยกอใหเกดการฟงกระจายของฝ นละอองจากแหลงตางๆ
3/23/2018
10
แหลงก าเนดของชวอนภาคมลสาร
1. แหลงก าเนดจากสงแวดลอมภายในอาคาร (Indoor Environment)- การจาม ไอ และพดคย การจามอาจกอใหเกด 106 droplet
nuclei ในขณะทการพดคยและการไออาจกอ ใหเกด 104 droplet nuclei - วสดกอสรางและเฟอรนเจอรตางๆ ไดแก ผนงหรอ เพดานหอง
ทงทเปนวอลลเปเปอรหรอทาส พรมและพนทผววสดตางๆในหอง เครองปรบอากาศ เปนตน
- กจกรรมตางๆ ภายในอาคาร เชนการท าความสะอาดอาคาร การเดน การวง และการผลตสนคาของโรงงานอตสาหกรรม เปนตน
2. แหลงก าเนดจากสงแวดลอมภายนอกอาคาร (Outdoor Environment)- การเกษตรกรรม เชน กจกรรมการเกบเกยวผลผลตทางการเกษตร
การเพาะเลยงสตวการหมกปย เปนตน- ระบบบ าบดของเสย เชน ถงเตมอากาศของระบบบ าบดน าเสยทม
การเตมอากาศทผวน าบอหมกตะกอน ถงเตมอากาศของระโปรยกอง(Tricking Filter) ลานตากตะกอน บอฝงกลบขยะมลฝอยและการน าน าทงกลบมาใช เปนตน
- จากธรรมชาต ซงมกเกดจากการกระท าของลมเหนอพนผวดน น าหรอทะเล
3/23/2018
11
สารพษในอากาศ (Airborne Toxin)สารพษในอากาศแมจะมปรมาณนอยในอากาศแตกกอใหเกดพษตอ
มนษยได เนองจาก lethal dose ของสารพษทออกฤทธรายแรงตอมนษยนนมกมปรมาณตอเพยงหนวยนาโนหรอไมโครกรม ตวอยางของสารพษจากจลนทรยทพบในอากาศไดแก1. Botulinal A Toxinเปนสารพษทสรางขนจากเชอ Clostridium botulinum สารพษนออกฤทธตอระบบประสาท (Neurotoxin) โดยขดขวางการหลงของ acetylcholine ซงเปนสารสอประสาทเขาทบรเวณปลายประสาท lethal dose มคาเทากบ 0.3 ไมโครกรม มผลท าใหมองเหนภาพซอน กลามเนอตาเปนอมพาต แขนขาไมมแรงและตายไดจากการหดเกรงตวของกลามเนอทางเดนหายใจภายหลงสดดม 12 ชวโมง
Clostridium botulinum
3/23/2018
12
2. Staphylococcal enterotoxinเปนสารพษทสรางขนจากเชอ Staphylococcus aureus ม lethal dose เทากบ 25 ไมโครกรม อาการทพบไดแก ตะครว คลนไส อาเจยน ทองเสย หลงสดดม 1 ชวโมง
3. Lipopolysaccharideเปนสวนของผนงเซลลของแบคทเรยแกรมลบ ซงออกฤทธเปนแอนตเจน ตอระบบภมตานทานของมนษย มกกอใหเกดอาการแนนหนาอก ไอ เปนไข หายใจเสยงดงแหลงทกอใหเกดการรบสารพษไดแก โรงปนฝาย กองหญาแหง โรงบ าบดน าเสย ฟารมและคอกปศสตว
3/23/2018
13
ผลกระทบของชวอนภาคมลสารชวอนภาคมลสารสงผลกระทบในดานลบตอสขภาพมนษยและสงแวดลอมดง
สรปในตาราง
จลนทรยทเปนสาเหต ผลกระทบตอสขภาพมนษย ผลกระทบตอสงแวดลอม
สาหราย อาการผนคน ปญหาเรองกลน
แบคทเรย อาการภมแพ การตดเชอของระบบทางเดนหายใจ, ไข, ปวดกลามเนอ,อาเจยนและระคายเคองเยอบผว
ท าลายพนผววสด, ท าความเสยหายตอผลตผลทางการเกษตร, ปญหาเรองกลน
เชอรา อาการภมแพ ผนคน หอบหด การตดเชอ ผลกระทบตอระบบประสาท (จากพษของ myco toxin) ระคายเคองเยอบ
ท าลายพนผววสด, ท าความเสยหายตอผลผลตทางการเกษตร, ปญหาเรองกลน
โปรโตซว อาการภมแพ การตเชอเยอหมสมองอกเสบ
ท าความเสยหายตอผลตผลทางทางการเกษตร (การระบาดของโรคสตว)
ไวรส การตดเชอ ท าความเสยหายตอผลตผลทางการเกษตร
3/23/2018
14
โรคตดเชอทแพรกระจายทางอากาศ
ก. แบคทเรย 1. Streptococcal diseases เกดจากเชอพวก Streptococcus ซงม
รปรางกลม (coccus) ตดสกรมบวก เรยงตวเปนสายยาวคลายลกปด หรออยเปนค มเสนผาศนยกลาง 0.5-1 um ไมเคลอนไหว และเปน facultative anaerobe สามารถสรางเอนซยมและ toxin หลายชนด
1.1. Streptococcus pyogenes ท าใหเกดอาการเจบคอ1.2. Streptococcus pneumoniae ท าใหเกดโรคปอดบวม1.3. Streptococcus mutans พบในชองปากคนทกคนท าใหเกด
ฟนผ1.4. Streptococcus fecalis ท าใหเกดการตดเชอในทางเดน
ปสสาวะในผหญงได
2. คอตบ (Diptheria) เกดจากเชอแบคทเรย Corynebacterium dipthriae
3. วณโรค (tuberculosis) หรอทบ (T.B.) เกดจากเชอ Mycobacterium tuberulosis
4. ไอกรน (Pertussis, Whooping cough) เกดจากเชอแบคทเรย Bordetella pertussis
5. Meningococcus meningitis หรอไขกาฬหลงแอน เกดจากเชอแบคทเรย Neisseria meningitidis
6. Mycoplasma pneumonia หรอปอดบวมจากเชอ Mycoplasma pneumoniae
7. Legionnaires' disease หรอปอดบวมจากเชอ Legionella pneumophila เชอนเปนแบคทเรยกรมลบรปรางแทง
3/23/2018
15
3/23/2018
16
ข.ไวรส
1. ไขหวด (Common cold, Coryza) เกดจากเชอไวรส Rhinovirus
2. ไขหวดใหญ (Influenza, Flu) เกดจากเชอไวรสไขหวดใหญ ทเรยกวา Influenzavirus
3. คางทม (Mumps, Epidemic parotitis) เกดจากไวรสชอวา Mumps virus ท าใหตอมน าลาย parotid glands อกเสบบวม
4. หด (Measles) เกดจากเชอ Measlesvirus มกเปนในเดกเลกจะมอาการไข ไอ ตาแดง หรอเคองตา
3/23/2018
17
5. หดเยอรมน (Rubella, German measles) เกดจากเชอไวรสชอ Rubellavirus มวธตดตอทางการหายใจ ในหญงทตงครรภโดยเฉพาะในระยะ 3 เดอนแรก เชอไวรสจะรบกวนการสรางอวยวะของเดกท าใหเดกพการหรอแทงได
6. สกใส-งสวด (Chickenpox, Varicella) เกดจากเชอไวรสตวเดยวกนคอ Varicella Zoster virus
7. ฝดาษ, ไขทรพษ หรอ ไขหว (Small pox) เปนโรคตดตอรายแรงทเกดจาก poxvirus (Variolar) มลกษณะเฉพาะคอมผนขนตามตว และมอาการทวไปรนแรง
3/23/2018
18
3/23/2018
19
3/23/2018
20
Air Sampling
▪ To determine bacteria and fungi identities and concentration in biological aerosols
▪ Major methods:
▪ Impingement in liquids
▪ Impaction on solid surfaces
▪ Sedimentation (e.g., settle plates)
▪ Requires an understanding of what is being measured and a full description of the circumstances during sampling
3/23/2018
21
Compare and Contrast the Main Air Sampling Methods
Method PrincipleSuitable for
Measuring
Collection
Media or
Surface
Points to
Consider
Impingement
in liquids
Air drawn in
through small jet,
directed against
liquid surface
Viable
microorganisms,
water aerosols
Buffered gelatin,
peptone, nutrient
broth, tryptose
saline
Used for
Legionella spp.
sampling
Impaction on
solid surface
Air drawn into
sampler, particles
deposited on dry
surfaceViable particles,
viable
microorganisms
Dry surfaces,
coated surfaces,
agar
Used for
bacteria and
fungal agent
sampling; high
volumes can be
sampled
Sedimentation
(settle plates)
Particles and
microorganisms
settle via gravity
Nutrient agars in
plates or slides
Simple, best
suited for
qualitative
sampling; not
used for fungal
spores
การตรวจเฝาระวงการปนเปอนจากอนภาคจลนทรย1.1 การวางจานเพาะเชอ (settle plate)
วางจานเพาะเชอทบรรจอาหารเลยงเชอใหถกกบอากาศ ภายในหองตามเวลาทก าหนด ควรวางอยางนอยหองละ 2 อน ใชเวลา 30 นาท หลงจากนนน าจานเพาะเชอไป incubate ทอณหภมทเหมาะสม นบจ านวนโคโลนหาชนดของเชอ
3/23/2018
22
Agar plates exposed to Air
Actinomycetes on Agar plates
3/23/2018
23
Actinomycetes gram stained smear
Gram +ve branching rods
Yeast stained smear
3/23/2018
24
1.2 การเกบตวอยางจากอากาศ (Volumetric Air Sampling) เปนวธการทใชวดจ านวนเชอ ซงไมสามารถท าไดโดยวธวางจาน
เพาะเชอในบรเวณปราศจากเชอ เครองมอทใช ไดแก Slit-to-agar , Impact sampler , Reuter Centrifugal sampler เครองมอเหลานใชวดปรมาณอากาศทตกกระทบบนผวของอาหารเลยงเชอ หากอากาศมการปนเปอนเชอจลนทรยจะมโคโลนของเชอปรากฏอยบนพนผวของอาหารเลยงเชอดงกลาวภายหลงการ incubate ทอณหภมและเวลาทก าหนด
Slit-to-Agar
Impact sampler
3/23/2018
25
Impactor sampler
Reuter Centrifugal Sampler
3/23/2018
26
Glass impinger sampler
1.3 สวอบ (swab)เปนวธการเกบตวอยางเชอจลนทรยบนพนผวทมลกษณะโคงนน จนไมสามารถใชวธ contact plateได การสวอบท าไดโดยจมสวอบทท าใหปราศจากเชอทเหมาะสม แลวน าไปจมในอาหารเลยงเชอน าสวอบเชดบนพนทตองการทดสอบทเวลาและอณหภมทก าหนดให ปกต 37 0C, 24-48 ชม. การสวอบควร standardize วธการ เชน ควรสวอบบนพนทเทา ๆ กน (คอประมาณ 4 ตารางนว)
3/23/2018
27
1.4 จานสมผสเชอ Contact plates (Rodac plates)เปนการเตรยมจากอาหารเลยงเชอทมสวนผสมของวน (agar)ในลกษณะของอาหารเลยงเชอทนนออกมาเหนอจานเพาะเชอเมอตองการเกบตวอยางเชอจลนทรย ใหเปดฝาจานเพาะเชอซงฆาเชอแลวออก แลวกดอาหารเบา ๆ ไปบนพนผวทตองการทดสอบเชอ ปดฝาจานเพาะเชอน าไป incubate ตามเวลาและอณหภมทก าหนดให นบจ านวนเชอตอหนวยพนท
Contact plates
3/23/2018
28
General control of air borne diseases
▪ Good ventilation (dilutes organisms) ระบายอากาศ▪ Avoid overcrowding especially in closed places
▪ Isolation of patients with serious respiratory
infections
▪ Wearing masks
▪ Spacing of beds or desks
▪ Disinfect air ( HEPA Filters, UV hoods)
▪ Vaccination
การควบคมจลนทรยกอโรคในอากาศ
1.การใชสารเคมท าลายเชอโรคสารเคมทสามารถใชท าลายเชอโรคในอากาศมกเปนสารเคมทระเหยได
หรอใชพนเปนละอองสอากาศได เชน formaldehyde, ethylene oxide, propylene glycol, triethylene glycol เปนตน โดยสองชนดสดทายเปนสารเคมทมประสทธภาพดทสดเนองจากไมมกลน ไมมพษและไมระคายเคอง
3/23/2018
29
Propylene glycol
Triethylene glycol
2.การใชรงสรงสทสามารถท าลายอนภาคจลนทรยไดดทสดคอ รงสยว ทมความยาวคลน
260-270 นาโนเมตร โดยรงสยวมกถกน ามาใชงานในพนททมขนาดเลกไดแก ในโรงพยาบาล โรงงานผลตยาและหองปฏบตการวจย เปนตน
รงสอลตราไวโอเลตจากดวงอาทตย มความยาวคลน 2,600-2,700 A0 สามารถท าลายจลนทรยไดดทสด โดยทรงสอลตราไวโอเลตจะท าลายกรดนวคลอก ท าใหเกดการเสยหายหรอตายไป รงสอลตราไวโอเลตจะไปรบกวนขบวนการแมทาบอลซม
3/23/2018
30
3.การควบคมฝนละอองโดยใชวธการสราง เชด ถ หรอ ใชเครองดดฝ นท าความสะอาดบรเวณ
พนผววสดตางๆและพนหองและอาจมการใชน ายาฆาเชอโรคเชดตามภายหลงทไดก าจดฝ นบนพนผววสดออกไปแลว นอกจากนยงอาจใชเครองกรองอากาศทมคณสมบตดกจบฝ นละอองและจลนทรย
4.โอโซนโอโซนจดเปนตวออกซไดส (oxidizing agent) ทแรงทสดทอนญาตให
น ามาใชประโยชนในปจจบน โดยมฤทธสงกวากาชคลอรนถง 51% และมประสทธภาพในการก าจดเชอจลนทรยไดเรวกวา 3.125 เทาตว สารอนทรยทมอยในเยอเมมเบรนของแบคทเรยเมอท าปฏกรยากบโอโซนท าใหผนงเซลลออนแอและแตกออก ท าใหเซลลตาย
5. การกรองใชส าล หรอ แผนกรองอากาศ
3/23/2018
31
▪ High-efficiency particulate air filter
▪ It removes 99.97% of all particles greater than
0.3 micrometer from the air that passes
through
▪ HEPA filters are critical in the prevention of the
spread of airborne bacterial and viral
organisms and infection
▪ Medical-use HEPA filtration systems
incorporate high-energy ultra-violet light units
to kill off the live bacteria and viruses trapped
by the filter media.
HEPA Filter
HEPA Filter
▪ It is composed of a
mat of randomly
arranged fibers. The
fibers are typically
composed of
fiberglass .
▪ These particles are
trapped through a
combination of the
following three
mechanisms:
interception,
impaction, diffusion.
3/23/2018
32
7 11 148
HEPA Like Air Filters)MERV(1-20
MERV: Minimum Efficiency Reporting Value rating
These ratings are used to rate the ability of an air cleaner filter to remove
dust from the air as it passes through the filter. MERV is a standard used
to measure the overall efficiency of a filter. The MERV scale ranges from
1 to 20, and measures a filter's ability to remove particles from 10 to 0.3 micrometer in size