18. Влияние химических факторов окружающей внешней среды на жизнедеятельность микроорганизмов.

Реакция среды:

Реакция среды (рН) оказывает большое влияние на жизнедеятельность микроорганизмов. Для каждого микроорганизма существует своя оптимальная зона рН, в пределах которой он может развиваться. Большинство микроорганизмов развивается в нейтральной среде, т.е. при рН около 7, и испытывает угнетение в более кислой или более щелочной среде.

Однако в зависимости от места обитания могут быть щелочнолюбивые и кислотолюбивые микроорганизмы.

Микроорганизмы, живущие в широком диапазоне рН, обычно довольно значительно изменяют свой обмен веществ в более кислых или более щелочных условиях. В более кислых условиях обмен веществ осуществляется таким образом, что в среду продуцируются щелочные вещества, нейтрализующие кислотность. В более щелочных условиях многие микроорганизмы усиленно продуцируют кислоты, уменьшающие щелочность среды.

У многих микроорганизмов имеется способность в известных пределах регулировать рН среды.

Зная отношение микроорганизмов к реакции среды и регулируя рН, можно подавлять или стимулировать их развитие.

Окислительно-восстановительные условия среды:

Кислород, являясь одним из важнейших факторов внешней среды, необходим микроорганизмам (за исключением анаэробов) для осуществления окислительных процессов, которые дают энергию для жизни.

Сознательно регулируя окислительно-восстановительные условия среды, можно затормозить или активизировать рост тех или иных микроорганизмов. Создавая анаэробные условия хранения пищевых продуктов, можно задержать развитие микроорганизмов, вызывающих их порчу.

Для облигатных аэробов нижним пределом жизнедеятельности является гН2 = 10 (рис. 3.8), а при гН2= 30 и выше условия жизнедеятельности являются неблагоприятными.

Факультативно аэробные и анаэробные микроорганизмы живут в широком диапазоне гН2 — от 0 до 30. Низкие значения гН не оказывают вреда, а высокие неблагоприятны.

Химические вещества, губительно действующие на микроорганизмы (антисептики):

Ряд химических веществ замедляет или полностью тормозит рост микроорганизмов.

Механизм действия антисептиков сводится к следующим явлениям: повреждению поверхностных структур клетки и ферментов, нарушению метаболизма микроорганизмов и синтеза клеточных компонентов.

Губительно действуют на микроорганизмы спирты, органические кислоты.

Бактерицидное действие проявляют многие окислители (хлор, йод, перекись водорода, перманганат калия) и минеральные кислоты.

Губительное действие на микроорганизмы оказывают ионы тяжелых металлов (золота, меди, особенно серебра).

19. Биологические факторы, влияющие на жизнедеятельность микроорганизмов.

Формы взаимоотношения:

Взаимоотношения определяются физиолого-биохимическими особенностями организмов и соответствующими экологическими факторами (состояния среды, природы, концентрации и доступности субстрата — питательных веществ, определенных видов микроорганизмов).

Большое значение имеют те взаимоотношения между организмами, которые складываются в местах их естественного обитания. Они включают в себя широкий диапазон разнообразных форм: от мирного сожительства до явного антагонизма.

Метабиоз. В природе это явление широко распространено. При метабиозе продукты жизнедеятельности одного микроорганизма, содержащие в себе еще значительное количество энергии, потребляются другими микроорганизмами в качестве питательного материала.

Симбиоз. Симбиотические взаимоотношения микроорганизмов характеризуются тем, что два вида микробов или более при совместном развитии создают для себя взаимовыгодные условия.

Комменсализм. При комменсализме взаимная польза от совместного сожительства микроорганизмов отчетливо не выражена, но и вреда не приносит.

Паразитизм. Паразитизм характеризует такую форму взаимоотношений, при которой развитие некоторых микробов происходит за счет веществ тела (клетки) других организмов.

Антагонизм. В естественных условиях развития микробов довольно часто наблюдаются явления не только взаимно благоприятные, но и такие, при которых один вид микроорганизмов тем или иным способом угнетает или полностью подавляет рост и развитие других видов.

Антибиотики:

Явление антагонизма послужило основанием для возникновения науки об антибиотиках — химических веществах, синтезируемых микроорганизмами, которые задерживают рост других микроорганизмов или вызывают их гибель.

Действие антибиотиков основано на подавлении ими синтеза белков и нуклеиновых кислот. Такие антибиотики, как стрептомицин и неомицин, тормозят процесс связывания аминокислот между собой.

Антибиотики являются незаменимыми лечебными препаратами и используются для лечения большого числа инфекционных заболеваний как людей, так и животных.

При широком применении антибиотиков в качестве лечебных препаратов происходит быстрое накопление резистентных (устойчивых) к этим соединениям форм микроорганизмов.

Эритрин — антибиотик, получаемый из красных кровяных шариков (эритроцитов) животных. Эритрин активен против стафилококков и стрептококков.

Экмолин — антибиотик, получаемый из тканей рыб. Экмолин активен против бактерий, вызывающих кишечные заболевания.

Фитонциды:

Фитонциды — летучие вещества, выделяемые некоторыми растениями, а также тканевые соки, которые вызывают гибель инфузорий, бактерий, дрожжей, плесневых грибов.

Наибольшими антибиотическими свойствами обладают фитонциды лука, чеснока и некоторых других растений.

Аллицин — фитонцид чеснока. Аллицин подавляет развитие грамположительных и грамотрицательных микробов и развитие туберкулезной палочки.

Рафинин содержится в семенах редиса. подавляет развитие грамотрицательных и грамположительных бактерий при относительно высокой концентрации — 40...200 мкг/мл.