c_16po_70

- технологией заготовки и хранении.

После высушивания в сене сохраняются в анабиотическом состоянии, большое количество эпифитов, которые находятся в анабиотическом состоянии, поскольку в такой среде нет условий для их размножения. При попадании воды внутрь скирды или стога деятельность микроорганизмов начинает усиливаться. Процесс характеризуется повышением температуры до 40-50 ºС и выше. Происходит гибель мезофилов и активация деятельности термофилов. Через 4-5 дней температура повышается до 70-80ºС, наблюдается обугливание, растения вначале становятся бурыми, а затем черными. При 90ºС микроорганизмы прекращают свою деятельность, в дальнейшем процессы протекают химическим путем. Образуются горючие газы метан и водород, которые концентрируются на пористой поверхности обугливающихся растений.

45.Фенотипические и генетические изменения микроорганизмов.

Из м е н е н и я

	ФЕНОТИПИЧЕСКИЕ			ГЕНОТИПИЧЕСКИЕ
Адаптация			Мутации		Комбинативные
	модификация
	Спонтанные		Конъюгация		Трансформация
	Индуцированные
				Трансдукция

Фенотипические изменения.

К фенотипическим изменениям относят адаптацию и модификацию. Адаптация - приспособление микроорганизмов к условиям среды. В настоящее время это явление объясняется не изменением микробной клетки, а развитие ранее измененных особей и гибелью неприспособленных, что установлено при действии на микробы антибиотиков. Приспособленные клетки размножаются, а остальные погибают, т.е. происходит естественный отбор.

Модификация- изменение микроорганизмов под влиянием условий среды. Изменяются только фенотипические (внешние) признаки (форма, размер, цвет колонии).

Генотипические изменения. Генединица наследственности, которая представляет собой участок молекулы, геномной нуклеиновой кислоты.

Геномная (содержит полный набор генов). Нуклеиновая кислота, способна не только хранить, но и передавать генетическую информацию.

Мутациисвойственны всем живым существам, в том числе и микроорганизмам. Они появляются в результате нарушения последовательности оснований ДНК, а также нуклеотидов в гене и передаются по наследству.

-Спонтанные мутации- они характеризуются изменением какого-нибудь одного признака и обычно стабильны.

-Индуцированные или мутагенные мутации возникают вследствие воздействия факторов среды.

Комбинативные изменения.

Появляются в результате трансформации и конъюгации. Трансформация - это процесс переноса участка генетического материала ДНК, содержащего одну пару нуклеотидов, от клетки-донора к клеткерецептору.

Впроцессе трансформации различают 5 стадий:

6)Адсорбция трансформирующей ДНК на поверхности микробной клетки;

7)Проникновение ДНК в клетку-реципиент;

8)Спаривание внедрившейся ДНК с хромосомными структурами клетки;

9)Включение участка ДНК клетки-донора в хромосомные структуры клетки-реципиента;

10)Дальнейшее изменение нуклеотида в ходе последующих делений. Оптимальная температура трансформации 29-32 ͦС.

Трансдукция- это изменение, при котором генетический материал от клетки-донора к клетке-реципиенту переносит трансдуцирующий (умеренный) фаг, т.е. фаг, не вызывающий ее разрушения.

Различают три типа трансдукции:

4)Общая (неспецифическая), может происходить перенос различных или нескольких признаков одновременно.

5)Специфическая, характеризуется переносом только определѐнного признака.

6)Абортивная, участок ДНК клетки-донора, перенесенный фагом в

клетку-реципиента, не включается в ее геном.

Конъюгация - форма полового процесса, при котором происходит соединение мужской и женской микробных клеток и обмен между ними ядерным веществом.

При этом генетический материал клетки-донора переходит в клеткуреципиент. После рекомбинации и деления клетки образуются формы с признаками конъюгирующих клеток.

Таким образом, все три формы комбинативной изменчивости (трансформация, трансдукция, конъюгация) различны по форме, но одинаковы по существу. При трансформации участок ДНК клетки-донора входит в клетку-реципиент, при трансдукции эту роль выполняет фаг, а при конъюгации перенос генетической информации осуществляется через цитоплазматический мостик (пили).

46. Силос. Способы силосования. Микрофлора силоса. Динамика процесса силосования.

Силосование- это сложный биохимический процесс превращение свежей растительной массы в заквашенный корм. Силосуемую массу закладывают в траншеи, ямы, башни, уплотняют и изолируют от воздуха. В таком состоянии корм хорошо сохраняется благодаря происходящим в нем микробиологическим процессам. Силосование имеет ряд положительных сторон.

Во-первых, силосовать сочную растительную массу можно в любую погоду. При этом потери составных частей корма, в том числе и витаминов, значительно ниже, чем, например, при заготовке сена.

Во-вторых, силосовать можно такие корма, которые часто не используются в хозяйствах. Засилосованный корм можно хранить длительное время, иногда десятилетиями.

В-третьих, правильно приготовленный силос, имеет хорошие вкусовые качества. Существует два способа силосования кормов, холодный и горячий

-Холодный способ силосованияпроходит при сравнительно не высокой температуре (25-35º С). Такая температура достигается в результате плотной укладки силосуемой массы и хорошей изоляции ее от воздуха. В таких условиях развития аммонификаторов не только сдерживаются, но и подавляются. Уменьшаются распад веществ и образование энергии. Холодный способ силосования в нашей стране распространен повсеместно.

-Горячий способ силосования применяется сравнительно редко: при квашении грубостебельных малоценных кормов. Чтобы температуру повыть до 50º С, корм укладывают рыхло и постепенно, что создает условия для более бурного развития микробиологических процессов. При такой технологии происходит потеря больших количеств питательных веществ.

Силосуемость растений. Микроорганизмы способны превращать сахар в молочную, уксусную, пропионовую и другие кислоты. Молочная кислотаглавное консервирующие средство. От нее зависит в какой-то степени качество силоса. Летучие кислоты (уксусные, пропионовые) придают корму

острый специфический запах. Кроме сахаров в растениях содержатся протеины, аминокислоты, минеральные соли, которые нейтрализуют, связывают образовавшиеся кислоты и выполняют роль буферных веществ. Силосуемость растений определяетсясахарным минимумом.

Сахарный минимум- это процент сахара в растениях, необходимый для накопления молочной кислоты в количестве, обеспечивающем смещение рН силоса до 4,2 при данной буферности исходного сырья.

При содержании в растениях большого количества сахаров и недостатке протеина силос получается перекисленным и животные его плохо поедают. При наблюдении правил силосования наряду с ферментативными начинают развиваться микробиологические процессы. Это ведет к повышению температуры, протеины вступают во взаимодействие с сахарами. Образуется пахучие вещества.

Главная роль в процессе силосования принадлежит микробам. На поверхности растений находится самые различные физиологические группы микроорганизмов. Больше всего среди них гнилостных, для развития, которых требуются определѐнные условия среды: питательные вещества, кислород воздуха и рН не менее 4,5-4,7.

Микрофлора силоса.

Молочнокислые бактерии в силосуемой массе представлены кокковыми и палочковидными формами. Все они факультативные анаэробы. Кокковые формы развиваются при более низкой температуре (25—35 °С), палочковидные — при более высокой (40—45 °С), они термофилы. Возбудителей молочнокислого брожения делят на две группы: 1) гомоферментативные, образующие из сахаров в основном молочную кислоту; 2) гетероферментативные, которые кроме молочной образуют уксусную кислоту, диоксид углерода, иногда этиловый спирт.

Эшерихии (бактерии группы кишечной палочки). В растительной массе

МОГУТ находиться эшерихии. Они участвуют в гетероферментативном молочнокислом брожении и образуют большое количество газов. Под их действием протеины подвергаются гнилостному распаду. Процесс проходит в аэробных и анаэробных условиях. При типичном (гомоферментативном) молочнокислом брожении корма имеют приятный запах и вкус. Молочнокислые бактерии используют простые сахара, причем их количество определяет степень силосуемости кормов.

Аммонификаторы (гнилостные микробы). Они всегда имеются на поверхности растений. Среди них встречаются аэробы, анаэробы и факультативные анаэробы. Основные представители этой группы — сенная, картофельная,

Дрожжи и плесневые грибы. Они всегда могут быть в растительной массе. Содержание дрожжей даже в хороших силосах до некоторой степени

желательно. Они сбраживают сахара до спирта, придают корму приятный запах и вкус, что возбуждает у животных аппетит. Дрожжи продуцируют витамины и другие биологически активные вещества и тем самым способствуют развитию микроорганизмов.

Плесневые грибы в силосной массе сохраняются недолго. Они хорошо переносят кислую среду, но являются аэробами. При доступе воздуха плесневые грибы энергично размножаются и используют молочную и другие органические кислоты. Это ведет к повышению pH.

Уксуснокислые и целлюлозоразлагающие микробы. Уксуснокислые бактерии — аэробы, и в хорошо засилосованном корме нет условий для их развития. Уксусная кислота может образовываться и другими микробами (некоторыми из молочнокислых), поэтому она всегда присутствует в силосе.

Динамика процесса силосования.

Силосование — динамический процесс, в котором выделяют три фазы: Первая фаза — развитие смешанной микрофлоры. После скашивания

растений изменяется их физиологическое состояние. Нарушается целостность клеток, состояние тургора сменяется состоянием расслабления. Первая фаза сравнительно быстро проходит при холодном способе силосования и имеет затяжное течение при горячем способе.

Вторая фаза — основное брожение, в котором преобладают молочнокислые бактерии. Они продолжают подкислять корм. Происходят гибель и задержка роста некоторых неспорообразующих микробов, сохраняются бациллы. Молочнокислые кокки, которые интенсивно размножаются в начале фазы, заменяются молочнокислыми палочками. Наступают неблагоприятные условия для развития микроорганизмов, поэтому их количество постепенно уменьшается.

Третья фаза- характеризуется накоплением большого количества молочной кислоты и постепенным отмиранием кокковых и палочковидных форм микробов. Этой фазой заканчиваются микробиологические процессы в силосуемой массе.

47.Классификация грибов. Характеристика высших и низших грибов. Фитопатогенные представители низших грибов.

48.Ферменты и их роль в превращении веществ микроорганизмами.

В каждом организме (животном, растительном или микробной клетке) все время происходят сложные процессы превращения веществ. Велика роль в этих процессах ферментов (энзимов).

Ферменты микробов делятся на эндо- и экзоферменты.

Эндоферменты прочно связаны с цитоплазмой, осуществляют дальнейшее расщепление поступающих питательных веществ и превращение их в составные части клетки.

Экзоферменты выделяются в окружающую среду, где производят превращение питательных веществ в более простые соединения, которые проходят через оболочку микробной клетки и служат пластическим материалом.

Вещество	Фермент
Крахмал	Амилаза
Жиры	Липаза
Белки	Протеиназа
Желудочный сок	Пепсин
слюны	Птиалином
Поджелудочной	Трипсином

49. Возбудители бациллярных инфекций.

Название	Возбудитель
	сибирской
	язвы.
Морфология
Культивирование
Патогенность
Устойчивость
Микробиологичес-
кий диапазон
Антигенная
структура
Предохранительные
прививки
Вакцинация
Лечение
Токсинообразование

46.Химический состав микробной клетки. химический состав микроорганизмов весьма сложный. Кроме того, в связи с видовыми, возрастными и иными особенностями отличается большим разнообразием. В состав любой микробной клетки входят так называемые органогены, иными словами, химические элементы, из которых образуются все органические вещества, - это углерод (С) , водород (H), кислород (О) и азот (N). Кроме того, в микробных клетках содержатся элементы - сера, фосфор, железо, калий, кальций, магний, натрий, хлор; следы цинка, кадмия, леди, кобальта и других микроэлементом, играющих важную роль в процессах роста, размножении и активации микробных ферментов.

Постоянной составной частью микробной клетки является вода. Тело микроба содержит от 75 до 85%, споры - до 40%. Вода находится как в свободном, так ив связанном состоянии. Свободная вода является дисперсной средой для коллоидов и растворителем для кристаллических веществ, источником водородных и гидроксильных ионов. Она принимает участие в различных химических, реакциях. Сухое вещество в количестве от 15 до 25% веса микробной клетчатки включает: белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, липоиды, витамины, ферменты, антибиотики и другие вещества. Основная масса сухого вещества микробной клетки (50%) представлена белками, среди которых, имеются сложные и простые. Для жизнедеятельности микроба наиболее важное значение имеют сложные белки - нуклеопротеиды, липоиды, глюкопротеиды, хромопротоиды и т. д.

47.Фенотипические и генетические изменения микроорганизмов.

Изменчивость микроорганизмов (рис.10.1) подразделяется на наследственную, обусловленную генотипическими изменениями, и ненаследственную (фенотипическую).

Фенотипические изменения

При фенотипической изменчивости микробы, образовавшиеся из одной материнской клетки, могут различаться между собой по ферментативной активности, морфологическим признакам, потребности в источниках питания.

К фенотипической изменчивости относятся:

Адаптация – приспособление микроорганизмов к новым условиям среды. В настоящее время это явление объясняется не изменением в микробной клетке, а развитием ранее измененных особей и гибелью неприспособленных. Таким образом, происходит естественный отбор.

Диссоциация – культурная изменчивость, когда, например, из засеянной на плотную среду чистой культуры вырастают резко отличающиеся по морфологической структуре колонии (тип S – гладкие, тип R – шероховатые, тип M – слизистые).

Модификация – изменение микроорганизмов под влиянием условий среды. Изменяются только фенотипические (внешние) признаки (форма, размеры, цвет

колоний). Модификация наблюдается в нормальных условиях жизни, это реакция на внешние раздражения, не связанные с нарушением физиологических процессов в организме. Модификационные изменения легко исчезают при устранении условий, их вызвавших.

Генотипические изменения. Изменчивость признаков микроорганизмов, обусловленная перестройкой генетического аппарата, проявляется в виде мутаций

и генетических рекомбинации (комбинативные изменения).

Мутации – внезапные, скачкообразные изменения генов. Процесс мутирования генов приводит к таким изменениям, которые передаются по наследству и сохраняются даже тогда, когда вызвавший их фактор перестает действовать.

Спонтанные мутации (без направленного воздействия) очень редки: примерно одна на 100 тыс. Они характеризуются изменением какого-нибудь одного признака и обычно стабильны.

Индуцированные или мутагенные мутации возникают вследствие воздействия факторов среды. Они встречаются сравнительно часто. Мутагенным действием обладают ультрафиолетовые, рентгеновские и радиоактивные излучения, которые вызывают повреждение генетического аппарата клетки. К химическим мутагенам относятся сильнодействующие вещества: отравляющие (иприт), лекарственные (йод, перекись водорода), кислоты и др. Примером биологических мутагенов может быть ДНК.

Бактериальные клетки, в которых произошла мутация, называют мутантами. Генетические рекомбинации заключаются в объединении и обычно немедленной перетасовке генов, принадлежащих близкородственным, но генотипически различным организмам.

Генетические рекомбинации у эукариот – это образование индивидумов с новым сочетанием продуктов в результате полового процесса.

У прокариот комбинативные изменения проявляются в результате

трансформации, трансдукции, конъюгации.

Трансформация – перенос генетической информации от бактерии донора (в форме отдельных фрагментов ее ДНК) в клетку реципиента. Наиболее эффективно трансформация происходит у бактерий одного и того же вида или близкородственных видов. При этом в хромосому реципиента включается только одна нить ДНК донора с образованием молекулярной гетерозиготы.

Обычно бактериальная клетка в результате трансформации приобретает одно свойство. С помощью трансформирующей ДНК передаются такие признаки, как капсулообразование, ферментативная активность, устойчивость к ядам, антибиотикам и т.д.

Трансдукция – перенос генов (фрагментов ДНК) от донорской клетки бактерии к реципиентной посредством умеренного фага.

При трансдукции возможен перенос генов, контролирующих особенности питания бактерий, двигательный аппарат (жгутики) и другие свойства.

Конъюгация – форма полового процесса, при котором происходят соединение мужской и женской микробных клеток и обмен между ними ядерным веществом через цитоплазматический мостик, образующийся между клетками. При этом генетический материал клетки-донора переходит в клетку-реципиент. После

рекомбинации и деления клетки образуются формы с признаками конъюгирующих клеток.

Таким образом, все три формы комбинативной изменчивости одинаковы по существу. При трансформации участок ДНК клетки-донора входит в клетку-реципиент; при трансдукции эту роль выполняет фаг, а при конъюгации перенос генетической информации осуществляется через цитоплазмитический мостик (пили).

Вследствие генетических рекомбинаций образуются новые бактериальные клетки – рекомбинанты, у которых имеются наследственные признаки обоих «родителей».

48. Силос. Способы силосования. Микрофлора силоса. Динамика процесса силосования способы силосования: Силосование – динамичный процесс, в нем выделяют три фазы.

Первая фаза – развитие смешанной микрофлоры. После скашивания растений изменяется их физиологическое состояние. Нарушается целостность клеток, состояние тургора сменяется состоянием расслабления. В окружающую среду выделяется сок, а вместе с ним и легкорастворимые сахара. Пространство между растениями заполняется соком, но в некоторых местах остается воздух, создаются условия для развития разных физиологических групп. Но с уплотнением силосной массы условия меняются, прекращается доступ кислорода воздуха, более усиленно развиваются молочнокислые бактерии, накапливаются кислоты, тормозится развитие других физиологических групп микроорганизмов. Первая фаза сравнительно быстро проходит при холодном способе силосования и имеет затяжное течение при горячем способе.

Вторая фаза – основное брожение, в котором преобладают молочнокислые бактерии. Они и дальше подкисляют корм, происходит гибель и задержка роста некоторых неспорообразующих микробов, сохраняются бациллы. Молочнокислые кокки, которые сильно размножаются в начале фазы, заменяются молочнокислыми палочками. Ко времени массового развития молочнокислых палочек питательные вещества корма ( в основном сахара) бывают в значительной степени израсходованы, наступают неблагоприятные условия для развития микроорганизмов, поэтому их количество постепенно уменьшается.

Третья фаза характеризуется накоплением большого количества молочной кислоты и постепенным отмиранием кокковых и палочковидных форм микробов. Этой фазой заканчиваются микробиологические процессы в силосуемой массе.1.

Молочнокислые бактерии, 2. Гнилостные бактерии. 3. Плесневые грибы. 4.Маслянокислые бактерии. 5. Дрожжи.

49. Классификация грибов. Характеристика высших и низших грибов.

Фитопатогенные представител. низших.грибов.

Грибы относятся к царству Mycota, которое делится на два отдела в зависимости от наличия жесткой клеточной стенки: отдел Myxomycota (слизевики) и отдел Eumycota (истинные грибы).

В пищевой промышленности встречаются главным образом представители истинных грибов, классификация которых базируется на трех признаках:

1.Строение мицелия.

2.Наличие полового способа размножения. 3.Особенности полового размножения.

1. Класс фикомицетов.

К этому классу относятся низшие грибы, имеющие несептированный многоядерный мицелий. К фикомицетам относятся мукоровые грибы, которые широко распространены в природе. Наибольшее значение имеют представители родов Mucor и Rhizopus.

Размножаются фикомицеты бесполым и половым путем. При бесполом рязмножении образуются спорангиеносцы, при половом – в результате слияния двух гиф происходит образование зиготы (зигоспоры), которая после периода покоя прорастает и образует короткую гифу со спорангием на конце. При прорастании споры происходит деление ядер.

Многоядерная цитоплазма спорангия распадается на множество спорангиеспор, которые в благоприятных условиях прорастают в мицелий.

Грибы рода Мисоr (рис.4.3, а) вызывают порчу пищевых продуктов. Отдельные представители этого рода нашли применение как продуценты ферментных препаратов, органических кислот, спиртов, каротиноидов, стероидов.

Грибы рода Rhizopus вызывают так называемую «мягкую гниль» ягод, плодов и овощей.

2. Класс аскомицетов.

Аскомицеты (сумчатые грибы) являются высшими грибами, т.е. имеют септированный мицелий. При бесполом размножении образуются конидиеносцы с экзоспорами.

При половом размножении образуется аск (сумка) со спорами. Начинается половое размножение с образования аскогонов, несущих трихогину – трубочку, по которой в аскогон попадают мужские ядра. Диплоидное ядро, как правило, претерпевает три деления, в результате образуются 8 аскоспор.

Существуют аскомицеты, у которых аски развиваются на специальных плодовых телах. Такие грибы называют плодосумчатые.

В группу плодосумчатых аскомицетов входят грибы родов Penicillium (рис.4.3, в) и Aspergillus (рис.4.3, б), которые являются возбудителями порчи различных пищевых продуктов, и в частности, плодов и овощей, особенно при хранении (различные гнили). Кроме того, некоторые аспергиллы являются патогенными для человека и животных, вызывают заболевания верхних дыхательных путей, слизистой рта, кожи (аспергиллез). Другие виды аспергиллов, а также гриб спорынья (паразит злаковых растений) выделяют ядовитые вещества, вызывающие