c_16po_70

Почвенные микроорганизмы осуществляют процесс минерализации органических отходов с образованием гумуса, обеспечивающего плодородие почвы.

Болезнетворные микроорганизмы попадают в почву с выделениями больных людей и животных, с отбросами, с трупами крыс и других животных. Возбудители кишечных инфекций могут находиться в почве от нескольких дней до месяца, иногда дольше. Споры сибирской язвы, ботулизма, столбняка и газовой гангрены могут сохраняться в почве десятки лет. Загрязнение продуктов болезнетворными микробами из почвы представляет большую опасность заболевания людей.

62. Микробиология молочных продуктов. Продукты молочного и смешенного брожения.

продукты молочнокислого брожения

бактерии расщепляют молочный сахар с образованием молочной кислоты, под действием которой казеин молока коагулирует (выпадает в виде хлопьев), в результате чего усваиваемость, по сравнению с молоком, значительно повышается

продукты смешанного брожения, молочнокислого и спиртового

В продуктах смешанного брожения наряду с молочной кислотой из молочного сахара образуются спирт, углекислый газ, летучие кислоты, также повышающие усваиваемость продукта. По содержанию белков и жира кисломолочные продукты почти не отличаются от цельного молока

63. Хемосинтез у бактерий Хемосинтез — способ автотрофного питания, при котором источником энергии для синтеза органических веществ из CO2 служат реакции окисления неорганических соединений. Подобный вариант получения энергии используется только бактериями. Явление хемосинтеза было открыто в 1887 году русским учѐным С. Н. Виноградским.

Необходимо отметить, что выделяющаяся в реакциях окисления неогранических соединений энергия не может быть непосредственно использована в процессах ассимилияции. Сначала эта энергия переводится в энергию макроэнергетических связей АТФ и только затем тратится на синтез органических соединений.

64. Культивирование микроорганизмов в лабораторных условиях

1. Питательные среды в микробиологии

микроорганизм анаэробный культивирование микробиология

Для культивирования микроорганизмов используются различные по составу питательные среды, в которых должны содержаться все вещества, необходимые для роста. Потребности микроорганизмов в питательных веществах чрезвычайно разнообразны и определяются особенностями их метаболизма. Поэтому универсальных сред, одинаково пригодных для роста всех микроорганизмов, не существует.

В широком смысле слова питательная среда должна соответствовать следующим требованиям:

1)включать доступный для клетки источник энергии. Для одних организмов (фототрофов) таким источником служит свет, для других - органический (хемоорганотрофы) или неорганический (хемолитотрофы) субстрат.

2)содержать все необходимые компоненты для реализации конструктивных процессов в клетке. Причем синтетические способности микроорганизмов могут варьировать от использования углекислого газа в качестве единственного источника углерода (автотрофы) до потребности в более восстановленных соединениях углерода - кислотах, спиртах, углеводах и др. (гетеротрофы).

В узком смысле слова любая искусственная питательная среда должна соответствовать следующим требованиям: содержать все необходимые для роста питательные вещества в легко усвояемой форме; иметь оптимальную влажность, оптимальную вязкость, оптимальную рН, (оптимальные - для конкретного микроорганизма), быть изотоничной, сбалансированной с высокой буферной емкостью и, по возможности, прозрачной.

Питательной средой в микробиологии называют среды, содержащие различные соединения сложного или простого состава, которые применяются для размножения микроорганизмов, их культивирования и сохранения в лабораторных или промышленных условиях.

Выбор состава питательной среды зависит в значительной степени от целей эксперимента либо промышленного процесса.

Существует следующая классификация питательных сред:

· По составу питательные среды делятся на натуральные, синтетические и полусинтетические. Также они могут классифицироваться как среды определенного и неопределенного состава. Натуральными называют среды, которые состоят из продуктов растительного или животного происхождения, имеющих неопределенный химический состав. Примерами питательных сред такого типа являются среды, представляющие собой смесь продуктов распада белков (казеина, мышц млекопитающих), образующихся при их гидролизе. К питательным средам неопределенного состава можно отнести и среды, полученные на основе растительного сырья: картофельный агар, томатный агар, отвары злаков, дрожжей, пивное сусло, настои сена и соломы и др. Основное назначение таких питательных сред - выделение, культивирование, получение биомассы и поддержание культур микроорганизмов.

К числу сред неопределенного состава относят и среды полусинтетические. В такую среду вносят известные соединения как явно необходимые; а также добавляют небольшое количество дрожжевого или кукурузного экстракта (или любого другого природного продукта) для обеспечения неизвестных потребностей роста. Такие среды часто используются в случае промышленного культивирования биологических объектов для получения продуктов метаболизма, например, для получения аминокислот, антибиотиков, витаминов и т.д.

Синтетические среды - это среды определенного состава, представленные чистыми химическими соединениями, взятыми в точно указанных концентрациях и соотношениях отдельных элементов. Обязательными компонентами таких сред являются неорганические соединения (соли) и углерод- и азотсодержащие вещества (типичными представителями являются глюкоза и (NH4)2SO4. Часто к таким средам добавляют буферные растворы и хелатирующие соединения. Основное назначение таких питательных сред - изучение особенностей физиологии и метаболизма микроорганизмов, выделение генетических рекомбинантов и т.д.

65. Сенажирование

Сенажирование кормов. Это процесс консервирования зеленой массы из подвяленных трав (сенаж). Траву подвяливают в естественных условиях до влажности 50%, а затем закладывают силос по обычной технологии.

Ценность данного способа консервирования заключается в том, что можно консервировать трудносилосуемые растения, содержащие мало сахара и много белка, например люцерну. Сенаж хорошо хранится, его рН — 4,8—5,1.

Молочнокислые бактерии обладают высокой осмотической устойчивостью, значительно превосходящей осмотическую устойчивость гнилостных бактерий. Они развиваются при концентрации глюкозы до 80% и выдерживают концентрацию NaCl до 8—10%. Молочнокислые бактерии, обитающие в сенаже, более устойчивы к NaCl и более кислотоустойчивы, чем те, которые встречаются в силосе.

Высокое осмотическое давление клеточного сока подвяленных растений обеспечивает развитие молочнокислых бактерий, которые образуют молочную кислоту, подкисляющую силос. Гнилостные бактерии в сенаже практически не развиваются (высокое осмотическое давление, кислая среда). Кроме того, молочнокислые бактерии сенажа обладают ярко выраженной антибиотической активностью по отношению к гнилостным бактериям. Эти факторы обусловливают сохранность сенажа и при правильной технологии приготовления — его хорошее качество.

66. Возбудители бактериальных инфекций. К кишечным бактериальным

инфекциям относятся эшерихиозы, брюшной тиф, паратифы, сальмонеллезы, дизентерия и холера. Брюшнотифозные и дизентерийные бактерии вызывают заболевание только у человека (антропонозные инфекции), другие представители

— только у животных (зоонозные инфекции). В семейство входят большая группа пол и патогенных видов, т. е. вызывающих заболевания как у человека, так и у животных, и непатогенные виды, значительная часть которыхсоставляет нормальную микрофлору организма человека и животных. Общие свойства представителей семейства: локализация бактерий в кишечнике человека и животных; выделение во внешнюю среду с фекалиями; фекально-оральный механизм передачи возбудителей. Морфологические свойства: палочки длиной 0,5—2 мкм, грамотрицательные, некоторые виды имеют капсулы, не образуют спор, подвижны — являются перитрихами (за исключением шигелл). Многие штаммы энтеропатогенных эшерихий, шигеллы и сальмонеллы обладают ресничками (common pili), которые, по-видимому сообщают бактериям селективные преимущества в естественных условиях обитания. Культуральные

свойства характеризуются тем, что бактерии растут на простых питательных средах.

67. Факторы, определяющие возникновение и развитие инфекции.

Источники инфекции – больной человек или животное, а также бактерио-, бацилло- и вируносители – люди и животные, невосприимчивые к данному заболеванию, а также перенесшие это заболевание.

Пути передачи инфекции:

1.Прямой контакт (от больного человека к здоровому).

2.Косвенные пути (фекально-оральный – через воздух, воду, почву, пи-щевые продукты, загрязненные руки, предметы обихода; воздушно-капельный, трансмисионный – переносчиками являются насекомые, грызуны).

Пищевые инфекции – такие инфекционные заболевания, при которых пищевые продукты являются только передатчиками токсигенных микроорга-низмов. Таким образом, в пищевых продуктах патогенные микроорганизмы не размножаются, но могут длительное время сохранять свою жизнеспособность и вирулентность.

Пищевые инфекции делятся на кишечные инфекции и зооантропонозы.

Кишечные инфекции

Холера – особо опасная кишечная инфекция, возбудителем которой явля-ется холерный вибрион (Vibrio cholerae), подвижный, не образующий спор и капсул, грамположительный. Холерный вибрион – факультатив-ный анаэроб, растет только в щелочной или нейтральной среде при 14-420С (оптимум 25-370С). Погибает при нагревании до 800С через 5 мин, при 1000С – мгновенно. Возбудитель чувствителен к действию ультра-фиолетовых лучей, кислот, к высушиванию. Хорошо сохраняется при низких температурах. На пищевых продуктах остается жизнеспособным до 10-15 суток, в почве – до 2 месяцев, в воде

– несколько суток. Проду-цирует экзотоксин (холероген), эндотоксин и множество ферментов пато-генности. Инкубационный период от нескольких часов до 2-3 суток. Сте-пень тяжести заболевания различна; бывают тяжелые формы инфекции с высокой летальностью.

68. Практическое значение изменчивости микроорганизмов

Наследственность и изменчивость – это неразделимо связанные катего-рии биологических явлений, определяющих направление эволюционного раз-вития живых организмов на любом уровне биологической организации.

Вследствие этого учение о наследственности и изменчивости микроорга-низмов является научной основой систематики микроорганизмов и их иденти-фикации.

Знания закономерностей модификационной и мутационной изменчивости позволяют проводить целенаправленную селекцию (отбор) из популяций микроорганизмов особей с нужными человеку свойствами. Таким путем получены высокоактивные штаммы многих продуцентов различных органических соединений.

Селекцию микроорганизмов для выделения полезных мутантов осущест-вляют несколькими путями:

•благодаря поиску и отбору полезных форм микроорганизмов из природ-ных источников;

•в результате адаптации микроорганизмов путем выращивания при по-стоянно изменяющихся условиях культивирования;

•благодаря повторному выделению чистых культур из производственных штаммов;

•путем отбора индуцированных штаммов;

•путем использования явлений трансформации, трансдукции и конъюга-ции для получения штаммов с новыми свойствами.

В настоящее время получило развитие новое направление молекулярной биологии

– генная инженерия. Генная инженерия занимается конструи-рованием, выделением и пересадкой определенных генов из одних клеток в другие. В результате клетки приобретают новые свойства.

69. Классификация микроорганизмов по отношению к температурному фактору

Группа		Т(°С)	Т(°С)	Т(°С)	Отдельные
микроорганизмов		миним.	максим.	оптим.	представители
1.	Психрофилы	(+10)-	Около	10-15	Бактерии, обитающие в
(холодолюбивые)		(-2)	+30		холодильниках, морские
					бактерии
2.	Мезофилы	5-10	45-50	25-40	Большинство грибов,
					дрожжей, бактерий
3.	Термофилы	около 30	70-80	50-60	Бактерии, обитающие в
(теплолюбвые)					горячих источниках.
					Большинство образуют
					устойчивые споры

70 История развития науки микробиологии

Морфологический период развития микробиологии связан с именем голландского ученого Антония ван Левенгука (1632-1723), который в конце XVII века с помощью изготовленного им самим микроскопа, дающего увеличе-ние в 300 раз, открыл мир микробов. Этот ученый издал первый научный трак-тат по микробиологии (1695) «Тайны природы, открытые Антони ван Левенгу-ком». К настоящему времени собрано 20 объемных томов рукописей Левенгу-ка, в которых он описывает палочковидные, шаровидные, извитые и другие формы микроорганизмов, обнаруженных в различных объектах.

Открытия Левенгука вызвали интерес ученых. Однако, слабое развитие в промышленности, господствующее в науке схоластическое направление препятствовали развитию естественных наук, в том числе зарождающейся микробиологии. Долгое время наука о микробах носила лишь описательный харак-тер – шел так называемый морфологический период ее развития.

Накопление данных о микроорганизмах привело к необходимости их систематизации. Первая научная попытка систематики микроорганизмов принадлежит датскому ученому О. Мюллеру (1785).

Первым исследователем микроорганизмов в России был врач-микробиолог М.М. Тереховский (1740-1796). В своей работе «О наливочном хаосе Линнея» он экспериментально отверг теорию о самопроизвольном зарождении жизни.

Со второй половины ХIХ века началось бурное развитие микробиологии – физиологический период, связанный с именем величайшего французского ученого, химика по образованию, Луи Пастера (1822-1895). В истории мировой науки трудно найти другого исследователя, чьи работы имели бы такое теоре-тическое значение и вместе с тем дали бы такой большой практический эффект. К.А. Тимирязев считал, что «Пастер оказал такое влияние на практические сто-роны человеческой деятельности, какое не оказывал ни один человек за всю ис-торию цивилизации» [1].

Основной заслугой Пастера является то, что он впервые связал микроорга-низмы с процессами, ими вызываемыми. Исследования Пастера завершили многовековой спор о возможности самопроизвольного зарождения жизни. Он экспериментально доказал, что в питательных средах, в которых убиты микро-организмы, жизнь не зарождается даже при соприкосновении с воздухом, если в последнем они отсутствуют.

Открытия Пастера:

1.Установил, что процессы брожения имеют микробиологическую при-роду, и каждый вид брожения обусловлен своим специфическим возбудителем.

2.Исследуя болезни пива и вина, он открыл, что эти пороки обусловлены развитием посторонних микроорганизмов. Он предложил метод борьбы с посторонней микрофлорой – пастеризацию.

3.Объяснил, что инфекционные болезни имеют микробиологическую природу и возникают в результате попадания в организм болезнетворных микроорганизмов. Л. Пастер предложил метод борьбы с инфекционными заболеваниями при помощи прививок, для которых применяются культуры микроорганизмов с ослабленным болезнетворным действием (вакцины).

4.Доказал, что некоторые микроорганизмы могут существовать без дос-тупа кислорода, т.е. открыл явление анаэробиоза. Изучая маслянокислые бакте-рии, он показал, что воздух вреден для них. Эти результаты вызвали бурю про-теста, так как было признано, что без молекулярного кислорода жизнь невоз-можна.

Таким образом, Луи Пастер является основоположником всех основных направлений современной микробиологии.

Свои выдающиеся исследования Пастер выполнял в небольшой лабора-тории, в которой, по его словам, «недоставало света, воздуха и места». В 1988 г. в Париже, на средства, собранные по подписке, был открыт Пастеровский ин-ститут, в строительство которого большой вклад внесло русское правительство. В этом

институте работали многие известные микробиологи, в том числе и рус-ские. Историограф Пастеровского института А. Делане в шутливой форме го-ворил, что не знает, являлся ли в конце XIX века институт Пастера француз-ским или русскофранцузским учреждением.

В XIX веке интенсивная работа по медицинской микробиологии начала проводиться во многих странах. Так, в развитие микробиологии большой вклад внес немецкий врач Роберт Кох (1843-1910), которым была разработана мето-дика получения чистых культур микроорганизмов в виде отдельных колоний на плотных питательных средах, что позволило выделить и изучить ряд микроорганизмов. Р. Кохом разработаны также методы окрашивания микроорганизмов, микрофотографии, дезинфекции; введено в лабораторную практику заражение подопытных животных для выделения чистых культур патогенных микробов. Р. Кох обнаружил и изучил возбудителя туберкулеза человека и крупного рога-того скота (палочку Коха). Таким образом, Р. Кох заложил основы современной методики микробиологических исследований, за что в 1905 г. Шведская акаде-мия наук присудила ему Нобелевскую премию.

50.Микробиология кожевенно-мехового сырья.

51.Денитрификация. Виды денитрификации.

52.Образование лимонной, щавельной и других кислот грибами.

53.Дрожжевание кормов.

54.Микробиология мяса. Факторы, влияющие на развитие микробов при созревании мяса.

55.Классификация микроорганизмов по отношению к кислотности среды.

56.Окрас по Грамму. Грамотрицательные т грамположительные микроорганизмы.

57.Микробиология масла. Пороки масла микробного происхождения.