Der zellhülle.
Peptidoglycan ist die Grundeinheit der Zellwand in Bakterien, die der Zelle mechanische Steifigkeit verleiht, die Zytoplasmamembran schützt und die Zellform bestimmt. Bei grampositiven Bakterien bildet eine dicke Schicht Peptidoglycan in Kombination mit Teichsäure die Grundstruktur der Zellwand. Andererseits besitzen gramnegative Bakterien eine komplexere Struktur mit einer viel dünneren Peptidoglycanschicht, die näher an der Zytoplasmamembran liegt., Darüber hinaus befindet sich der periplasmatische Raum äußerlich und wird äußerlich durch eine asymmetrische äußere Membran begrenzt, wobei die äußere Oberfläche im Wesentlichen aus Lipopolysaccharid (LPS) besteht. Die resultierende Schicht bildet eine gewaltige Barriere, die die Aufnahme von Bioziden einschränken kann (Russell, 2001b). Dies gilt insbesondere für Organismen wie Pseudomonas aeruginosa, wo der hohe Mg2+ – Gehalt der äußeren Membran bei der Herstellung starker LPS-LPS-Verbindungen hilft. Andererseits in Proteus spp.,, das Vorhandensein eines weniger sauren Lipopolysaccharidtyps trägt zu seiner Resistenz gegen Chlorhexidin und andere kationische Biozide bei (Russell und Chopra, 1996). Darüber hinaus wirkt die äußere Membran gramnegativer Bakterien als Permeabilitätsbarriere, da die engen Porenkanäle das Eindringen hydrophiler Moleküle begrenzen und die geringe Fließfähigkeit der LPS-Packungsbeilage die innere Diffusion lipophiler Verbindungen verlangsamt (Beumer et al., 2000).,
Daher sind gramnegative Bakterien im Allgemeinen resistenter gegen Desinfektion als grampositive Bakterien (Russell, 1998, 1999b). Dennoch sind grampositive Bakterien resistenter gegen Chlor (Trueman, 1971; Mir et al., 1997). In einer pilot-Studie zur Untersuchung bakteriologische Bevölkerung ändert sich durch trinkbares Wasser Behandlung, Norton und LeChevallier (2000) zeigen die Wirkung der Desinfektion mit Chlor auf die Reduktion der gesamten lebensfähigen Grafen und Auswahl von Gram-positive Bakterien., Tatsächlich wird die Chlorierung zu einem limitierenden Faktor für die mikrobielle Vielfalt in Trinkwassersystemen (Maki et al., 1986). In diesen Fällen waren die grampositiven Bakterienspiegel dreimal höher als die in Rohwasser, und die kompakte und dicke Zellwand wurde als einer der möglichen Mechanismen zugeschrieben, die eine große Desinfektionsbeständigkeit durch Chlor verleihen (LeChevallier et al., 1980).
Abgesehen von der üblichen Zellwandstruktur müssen andere Zellwandkonfigurationen berücksichtigt werden, wie die in Mykobakterien vorhandene., Mykobakterielle Zellwände sind lipidreiche und komplexe Strukturen, die aus Peptidoglycan, einem Mykolat von Arabinogalactan, verschiedenen Lipiden und Peptiden bestehen. In dieser Gruppe unterscheidet sich die Peptidoglycanschicht von der klassischen Form in ihren verbundenen Polysaccharid-Seitenketten, die an ihren distalen Enden mit Mykolsäuren verestert sind. Das Vorhandensein von Mykolsäuren an der Zellwand ist kein ausschließliches Merkmal von Mykobakterien, da sie (wenn auch etwas anders) in anderen Gattungen wie Corynebacterium, Nocardia und Rhodococcus (Brennan und Nikaido, 1995) vorhanden sein können.,
Seine spezielle Zusammensetzung konfiguriert eine ausgezeichnete Barriere mit einem extrem niedrigen Permeabilitätskoeffizienten (Jarlier und Nikaido, 1994) und einer sehr hydrophoben Struktur, die eine signifikante Einschränkung der Diffusion hydrophiler Biozide bestimmt. Das Vorhandensein und die Persistenz von Mykobakterien in Trinkwassersystemen legt nahe, dass diese Behandlung nur geringe Auswirkungen auf sie haben könnte (Collins et al., 1984). Zusätzlich zu ihrer Beständigkeit gegen chemische Desinfektion zeigen einige Mykobakterien eine gewisse reduzierte Wärmeanfälligkeit., Schulze-Röbbecke und Buchholtz (1992) zeigen, dass thermische Maßnahmen zur Bekämpfung von Legionella pneumophila möglicherweise nicht ausreichen, um mehrere Mykobakterienarten in kontaminierten Wassersystemen zu kontrollieren. In Anbetracht ihrer Anfälligkeit für Desinfektion zeigen Mykobakterien eine Zwischenposition zwischen Bakterien und Resistenzformen wie Bakteriensporen oder Protozoenzysten und Oozysten.
Darüber hinaus besitzen Bakterien Effluxpumpen mit geringer Spezifität, die durch Abpumpen meist lipophiler oder amphipathischer Moleküle extrudieren können., Diese chromosomal codierten Multidrug Resistance (MDRs) – Pumpen sind weit verbreitet (Lewis, 1994) und werden zunehmend als Widerstandsmechanismus in Verbindung gebracht (Levy, 2002). Sie sind sehr wichtig bei der Definition der Anfälligkeit für Biozide und Antibiotika, insbesondere für gramnegative Bakterien, spielen aber auch eine Rolle bei der Entwicklung von Multiresistenzen. Ihre Anwesenheit in Krankheitserregern wie S. aureus und Pseudomonas aeruginosa stellt eine ernsthafte Bedrohung für die öffentliche Gesundheit dar (Littlejohn et al., 1991)., Zum Beispiel die Smr (***Staphylo-Kokken-Multidrug-Resistenz), die membrandurchlässige Kationen wie Ethidiumbromid und Tetraphenilphosponium extrudiert, die QacA-Pumpe von S. aureus, die an der Extrusion quartärer Ammoniumverbindungen beteiligt ist, und die MexEF in P. aeruginosa und die AcrAB in E. coli (Lewis, 1994; Nikaido, 1994).
Tatsächlich deuten aktuelle Daten darauf hin, dass Effluxpumpen Teil der natürlichen Abwehrmechanismen gegen toxische Verbindungen in der Umwelt sind., Obwohl gramnegative Bakterien sich gegen große hydrophile Moleküle verteidigen, indem sie die schmalen Porenkanäle in der äußeren Membran nutzen, ermöglicht die lipopolysaccharidhaltige Doppelschicht immer noch eine langsame Diffusion von lipophilen Wirkstoffen. So wurde angenommen, dass Effluxpumpen ursprünglich entwickelt wurden, um Bakterienpopulationen zu ermöglichen, auf Veränderungen in ihrer Umgebung zu reagieren, aber heutzutage, angesichts der zunehmenden Bedrohung durch Biozide, mutierte Stämme, in denen Effluxsysteme konstitutiv exprimiert werden, sind der stabile Zustand (Beumer et al., 2000).