Логарифмическое снижение численности микроорганизмов

Что такое логарифмическое снижение

Логарифмическое снижение LR равно десятичному логарифму отношения N₀ к N, где N₀ — число колониеобразующих единиц до обработки, а N — после неё. Единица измерения — один порядок, то есть снижение в десять раз. Три порядка отвечают снижению в тысячу раз, шесть — в миллион.

Такая шкала удобна, потому что рост и гибель микроорганизмов в первом приближении идут по экспоненте. Поэтому эффект последовательных обработок складывается: если первая стадия даёт 2 log, а вторая — 1,5 log, суммарно получается 3,5 log при независимости стадий.

Связь с процентом снижения

Доля погибших микроорганизмов равна 1 − 10^(−LR). Один порядок соответствует 90 %, два — 99 %, три — 99,9 %, четыре — 99,99 %. Поэтому разница между «99 %» и «99,99 %» — это два порядка, или стократное различие в числе выживших клеток.

Проценты скрывают масштаб: от 99,9 до 99,99 % кажется маленькой добавкой, тогда как это десятикратное снижение остаточной численности. Для оценки качества обработки логарифмы информативнее процентов.

Числовые примеры

Если из 1 000 000 КОЕ/мл после обработки осталось 1000 КОЕ/мл, то N₀ / N = 1000 и LR = 3. Снижение в 100 000 раз даёт 5 log, в миллиард раз — 9 log. Уменьшение вдвое соответствует log₁₀(2) ≈ 0,301, то есть примерно 0,3 log.

Когда численность выросла вдвое, отношение равно 0,5 и результат отрицателен: −0,301. Если численность не изменилась, отношение равно 1 и снижение нулевое. Нецелое значение, например 1,5 log, отвечает уменьшению примерно в 31,6 раза.

Нулевые посевы и предел обнаружения

Логарифм нуля не определён, поэтому если после обработки на чашках не выросло ни одной колонии, конечное N нельзя взять равным нулю. Принято подставлять предел обнаружения метода и сообщать результат как «не менее» полученного значения.

Предел обнаружения зависит от объёма пробы и разведения. Для малых чисел колоний сказывается и случайная ошибка подсчёта по распределению Пуассона: одна и та же средняя численность даёт разные числа колоний на параллельных чашках.

Границы применимости

Калькулятор не выбирает метод посева, не исправляет влияние неравномерности обработки и не оценивает, достаточно ли снижения для вашей цели. Требования к допустимой остаточной численности устанавливаются отдельными документами, и их нужно брать из действующих нормативных источников.

Для кривых гибели с «хвостом» и для микроорганизмов с различной устойчивостью логарифм отношения описывает только конкретное измерение. Не следует переносить его на иные условия, дозы или штаммы без отдельного подтверждения.

Формула расчёта

Проверенные примеры

Как пользоваться онлайн-калькулятором

1. Определите начальное число КОЕ (N₀) и число КОЕ после обработки (N) в одних и тех же единицах объёма.
2. Разделите N₀ на N и введите результат.
3. Нажмите «Рассчитать» — получите снижение в log₁₀.
4. Чтобы перейти к проценту, вычислите (1 − 10^(−L)) · 100.