Controllo della crescita mediante l'uso di agenti chimici

In casa, negli ambienti di lavoro e in laboratorio, usiamo una varietà di prodotti chimici mirati, in qualche modo, a limitare la crescita microbica. Un agente microbico è un composto chimico, naturale o di sintesi, che uccide i microrganismi o ne inibisce la crescita. Gli agenti che uccidono i microrganismi sono indicati con un termine che ha come suffisso -cida e preceduto dal nome del tipo di microrganismo che ne subisce l'azione; quindi abbiamo agenti battericidi, fungicidi e virocidi che uccidono, rispettivamente, batteri, funghi e virus. Gli agenti chimici che non uccidono, ma inibiscono soltanto la crescita di un dato microrganismo, vengono indicati invece con il nome del tipo di microrganismo seguito dal suffisso -statico: in questo caso parliamo di agenti batteriostatici, fungistatici e virostatici.
Spesso gli agenti batteriostatici sono inibitori della sintesi proteica e agiscono legandosi ai ribosomi. Si tratta, comunque, di legami piuttosto lassi, e quando la concentrazione dell'agente batteriostatico diminuisce, i ribosomi si liberano dell'inibitore e la crescita può riprendere. Molti antibiotici funzionano con questo meccanismo. Gli agenti battericidi si legano in maniera irreversibile ai loro bersagli cellulari e non vengono rimossi per diluizione, provocando la morte della cellula senza causarne la lisi e il rilascio dell suo contenuto. Al contrario, gli agenti batteriolitici determinano la morte della cellula provocando la lisi, effetto che si riflette con una diminuzione del numero di cellule dunque della torbidità del composto. L'attività antimicrobica si misura determinando la concentrazione più bassa del composto in esame necessaria per inibire la crescita di un dato organismo (chiamato organismo test); questo valore viene detto minima concentrazione inibente (MIC). Per determinare la MIC di un dato agente, viene allestita una serie di provette, ciascuna contenente un terreno di coltura con una diversa concentrazione dell'agente antimicrobico da saggiare. Tutte le provette vengono inoculate e, dopo l'incubazione, vengono controllate per la presenza di una crescita visibile (torbidità).
La MIC viene quindi definita come la concentrazione più bassa che inibisce completamente la crescita di un dato organismo. Un'altra procedura comunemente usata per studiare l'attività antimicrobica di un composto è il metodo della diffusione in agar. In questo caso viene allestita una piastra di Petri contenente terreno agarizzato in cui è stato inoculato in modo uniforme il microrganismo test. Quantità note dell'agente antimicrobico sono adsorbite su dischetti di carta da filtro che vengono poi depositate sulla superficie del terreno agarizzato. Durante l'incubazione, il composto diffonde dal filtro nell'agar creando un gradiente di concentrazione: quanto più ci si allontana dal dischetto, tanto minore sarà la sua concentrazione; ad una certa distanza dal filtro si raggiungerà la MIC. Al di là di questo punto si avrà crescita confluente, mentre nella zona più vicina al dischetto la crescita sarà assente. La zona in cui non si è avuta crescita viene chiamata alone di inibizione.