Микрофлора органов дыхания

Верхние отделы дыхательных путей несут высокую микробную нагрузку – они анатомически приспособлены для осаждения бактерий из выдыхаемого воздуха. Помимо обычных негемолитических и зеленящих стрептококков, непатогенных нейссерий, стафилококков и энтеробактерий, в носоглотке можно обнаружить менингококки, пиогенные стрептококки и пневмококки. Верхние отделы дыхательных путей у новорожденных обычно стерильны и колонизируются в течении 2-3 суток.  Исследования последних лет показали, что наиболее часто из дыхательных путей клинически здоровых животных выделяется сапрофитная микрофлора: S. saprophiticus, бактерии родов Micrococcus, Bacillus, коринеформные бактерии, негемолитические стрептококки, грамотрицательные кокки.  Кроме того, выделены патогенные и условно-патогенные микроорганизмы: альфа- и бета – гемолитические стрептококки, стафилококки (S. aureus, S. hycus), энтеробактерии (эшерихии, сальмонеллы, протей и др.), пастереллы, Ps. aeruginosa, и в единичных случаях, грибы рода Candida.  Сапрофитные микроорганизмы чаще выделялись из дыхательных путей нормально развитых животных, чем слабо развитых. В носовой полости обнаруживается наибольшее число сапрофитов и условно-патогенных микроорганизмов. Они представлены стрептококками, стафилококками, сарцинами, пастереллами, энтеробактериями, коринеформеными бактериями, грибами рода Candida, Ps. aeruginosa и бацилами. Трахея и бронхи заселены аналогичными группами микроорганизмов. В легких обнаружены отдельные группы кокков (бета- гамолитическими, S. aureus), микрококки, пастереллы, E. coli. При снижении иммунитета у животных (особенно молодняка) микрофлора органов дыхания проявляет бактеритворные свойства.

26. Качественный состав микрофлоры различных отделов пищеварительного тракта. Микрофлора рубца.

В рубце жвачных животных находятся сотни миллионов микроорганизмов в 1 г содержимого. Основную микрофлору составляют возбудители различных брожений, под действием которых происходит переработка кормов. Микроорганизмы рубца участвуют в разложении клетчатки, расщеплении белков, мочевины и др. веществ. Эти же микробы синтезируют витамины и другие соединения, полезные для организма животных. Микроорганизмы рубца передвигаются в нижележащие отделы желудочно-кишечного тракта, перевариваются и существенно пополняют белковый баланс животных.

На слизистой оболочке ротовой полости постоянно обнаруживают следующие микроорганизмы: кокки (диплококки, стафилококки, сарцины, микрококки, часто образующие слизистые скопления —зооглеи), палочковидные, нитчатые — Leptothrix buccalis, дифтероиды, L. acidophilum, веретенообразные — Bact. fusiforme, крупные палочки с одним острым и другим тупым концом — Вас. maximum buccale, извитые формы (вибрионы — аэробы и анаэробы); в небольшом количестве встречаются спирохеты Spirochaeta buccalis, Sp. dentium, Sp. dentium вместе с другими микроорганизмами участвует в кариозе зубов. Особенно много разнообразных микробов находится между зубов, в мешочках десен, где долго сохраняются остатки корма. Многочисленные микроорганизмы обнаруживаются на поверхности языка главным образом у его корня. Среди них преобладают гнилостные бактерии, плесени, дрожжи.

Количественный и качественный состав микрофлоры полости рта зависит от вида животного, его возраста, кормления. Так, количество микробов в полости рта возрастает в 10 раз, если травоядные животные вместо ceна, соломы получают сочные корма. Полость рта свиней изобилует разнообразной микрофлорой. У подсвинков в ротовой полости очень редко обнаруживают спирохетов, тогда как у старых свиней они являются постоянными обитателями.

В желудке содержится мало бактерий. Это объясняется бактерицидным действием желудочного сока. В основном выживают кислотоустойчивые (микобактерия туберкулеза), споровые бактерии Вас. subtilis, Вас. anth-racis, Вас. mesentericus, Sarcina ventriculi и актиномицеты. При заболевании желудка и понижении кислотности в нем обнаруживают большое количество разнообразных микроорганизмов (гнилостные, типа сенной палочки, плесневые грибы, дрожжи).

Основная микрофлора желудка свиньи представлена молочнокислыми бактериями, а также кокками, сбраживающими углеводы.

Микрофлора желудка лошади более многочисленна и разнообразна. В нем в большом количестве содержатся молочнокислые бактерии, постоянно обнаруживаются представители почвенной и эпифитной микрофлоры, микрококки, различные анаэробы (целлюлозные, масляно-кислые, гнилостные), актиномицеты, дрожжи, плесневые грибы.

В различных участках желудка микрофлора распределена неравномерно. Так, ближе к привратнику микробов мало, в преддверии желудка микроорганизмы встречаются в большем количестве, на дне желудка находят много молочнокислых бактерий и незначительное количество гнилостных.

Микроорганизмы, находящиеся в желудке, интенсивно сбраживают углеводы и в меньшей степени целлюлозу, частично расщепляют белок.

Микрофлора рубца жвачных. В отличие от животных, имеющих однокамерный желудок, у жвачных (крупный и мелкий рогатый скот) основная переработка поступающего корма происходит в преджелудках, главным образом в рубце, благодаря жизнедеятельности большой группы микроорганизмов. В 1 г содержимого рубца обнаруживают миллиарды микробов. С кормом в преджелудки животного попадает огромное количество разнообразных видов почвенных и эпифитных микроорганизмов: Вас. mesentericus, Вас. mycoides, Вас. violaceum, Bact. vulgare, Bact. helvolum, Ps. fluorescens, бактерии группы кишечных палочек, микрококки, сарцины, плесневые грибы, дрожжи. Однако в рубце интенсивно размножаются в основном молочнокислые бактерии L. acidophillum, L. plantarum, L. casei и другие, сбраживающие углеводы с образованием молочной кислоты; Str. bovis, Str. faecium; микробы-целлюлозоразрушители Ruminococcus ilavefaciens, R. albus, Cl. cellobioparum, Cl. cellulolyticum, Bacteroides succinogenes, Aspergillus cellulosae. Помимо бактерий в рубце содержится большое количество дрожжей, актиномицетов, простейших, которые также участвуют в расщеплении кормовых веществ и синтезе органических соединений, необходимых для организма животного. Они способны разлагать мочевину (карбамид) до аммиака (мочевину добавляют в корм жвачным животным). Аммиак усваивается микроорганизмами рубца, которые синтезируют из него аминокислоты и белок. В рубце жвачных интенсивно протекают биохимические процессы, связанные с жизнедеятельностью микроорганизмов. Здесь ферментируется до 90% переваримого корма. В рубце синтезируется ряд витаминов: В₁, В₁₂, В₆, К; образуются никотиновая, фолиевая, пантотеновая кислоты и другие органические соединения.

Микрофлора двенадцатиперстной кишки. Она наиболее бедна по своему составу, что объясняется бактерицидным действием желчи. Здесь обнаруживают Е. coli и ее разновидности, реже энтерококков и спорообразующих бактерий Cl. perfringens и др.

Микрофлора тонкого отдела кишечника. Микрофлора этого отдела кишечника представлена Е. coli, энтерококками, споровыми почвенными бациллами. В 1 г содержимого тонкого отдела кишечника находится до 36 тыс. микробов.

Микрофлора толстого отдела кишечника и прямой кишки. Этот участок пищеварительного тракта наиболее богат микроорганизмами. В 1 г содержимого толстого отдела кишечника обнаруживают от 1 до 3 млрд. микроорганизмов. Из них постоянными обитателями являются бактерии группы кишечных палочек, энтерококки, лактобактерии, спорообразующие анаэробы (главным образом Cl. perfringens), в небольшом количестве встречаются бактерии рода Proteus, целлюлозо-разрушители, гнилостные (сенная, картофельная, капустная и др. бактерии), дрожжи, актиномицеты.

В толстом отделе кишечника протекают сложные микробиологические процессы, связанные с расщеплением питательных субстратов. Кишечник жвачных животных лишен фермента целлюлазы и микробы-целлюлозоразрушители способствуют сбраживанию клетчатки, которая до 75,% усваивается макроорганизмом.

На качественный и количественный состав микрофлоры кишечника определенное влияние оказывают возраст животного, состав корма, время года.

В кишечнике телят в первые дни жизни постоянно обнаруживают молочнокислые бактерии L. acidophilum, L. bifidum, которые составляют 85—90% всей микрофлоры. Некоторые молочнокислые бактерии, в частности ацидофильная палочка, остаются симбионтами на весь молочный период. При переходе телят на пастбищный период меняется состав микрофлоры кишечника. Рационы с высоким содержанием грубых кормов вызывают интенсивное размножение целлюлозных бактерий, а при скармливании сочных кормов увеличивается количество молочнокислых (с 2,5 до 11 млн. в 1 г содержимого кишечника). С сочным кормом вводится большое количество углеводов, способствующих развитию молочнокислых бактерий.

Резкое изменение видового состава микрофлоры кишечника (дисбактериоз) наступает при различных заболеваниях животных, а также при длительном и неправильном применении антибиотиков, сульфаниламидных препаратов. При этом совершенно исчезают картофельная, капустная, сенная, кишечная палочки или утрачивается антагонистическая деятельность этой микрофлоры. Уменьшается количество молочнокислых бактерий, увеличивается содержание кокковой микрофлоры, появляются бактерии рода Proteus. Кишечная палочка приобретает патогенные свойства и может быть причиной заболевания молодняка сельскохозяйственных животных колибактериозом. При дисбактериозе создаются условия для размножения грибов, вызывающих заболевание молодняка сельскохозяйственных животных, детей и взрослого человека, — кандидомикоз. Дрожжевые грибы вызывают пневмонии, ларинготрахеиты, в отдельных случаях заканчивающиеся гибелью животного.

У здоровых животных в пищеварительном тракте могут находиться и патогенные микробы, например, Bact. necrophorum в содержимом рубца у оленей, С1. septicum в кишечнике у овец. При ослаблении резистентности организма животного эти микроорганизмы обусловливают патологические процессы.

27. Дисбактериоз и принципы его коррекции.

Нарушение норм. Сост. Микрофлоры (колич. И качеств. Изм.)

Эубиотики-препар. Для коррекции.

Пробиотики-живые организмы

Пребиотики-биологич.активные добавки.

28. Влияние физических факторов на микроорганизмы.

К числу основных физических факторов, воздействующих на микроорганизмы как в естественной среде обитания, так и в условиях лаборатории, относят температуру, свет, электричество, высушивание, различные виды излучения, осмотическое давление и др.

Температура. О влиянии температуры на микроорганизмы судят по их способности  расти и размножаться в определенных температурных границах. Для каждого вида микроорганизмов определена оптимальная температура развития. В зависимости от пределов этой температуры бактерии разделены на три физиологические группы:

Психрофильные микроорганизмы (психрофилы) – способны расти и размножаться от 0⁰С до 30…35⁰С, а температурный оптимум составляет 15…20⁰С. Среди представителей этой группы обитатели северных морей, почвы, сточных вод.

Мезофильные бактерии – способны расти и размножаться при температуре от 10⁰С до 40…45⁰С, температурный оптимум – 30…37⁰С. Наиболее обширная группа микроорганизмов, в нее включают большинство сапрофитов и  все патогенные микроорганизмы.

Термофильные бактерии – способны расти и размножаться в температурных границах от 35⁰С до 70…75⁰С, температурный оптимум – 50…60⁰С. Микроорганизмы этой группы довольно часто встречаются в природе: почве, воде, теплых минеральных источниках, пищеварительном тракте животных и человека

Экстремально-термофильные бактерии – способны существовать при температурах от 40 до 93⁰С и выше. Возможность существования при высоких температурах обусловлена особым составом липидных компонентов клеточных мембран, высокой термостабильностью белков, ферментов и клеточных структур.

Высокие и низкие температуры по-разному влияют на микроорганизмы. При низких температурах клетка переходит в состояние анабиоза, в котором она может существовать длительное время. Так, эшерихии сохраняют жизнеспособность при -190⁰С до 4 месяцев, возбудитель листериоза при -10⁰С до 3 лет. Низкие температуры приостанавливают гнилостные и бродильные процессы. На этом принципе основано сохранение продуктов в холодильниках.

Высокая температура губительно действует на микробы. Чем выше температура, тем меньшее время необходимо для инактивации микроорганизмов. В основе бактерицидного действия высоких температур лежит разрушение ферментов за счет денатурации белков и нарушения осмотического барьера.

Разные виды микроорганизмов обладают различной устойчивостью к высоким температурам, значительно отличается устойчивость спор и вегетативных клеток. Так большинство вегетативных форм патогенных микроорганизмов гибнут при температуре 80…100⁰С в течение 1 минуты, а споры возбудителя сибирской язвы выдерживают кипячение более 1 часа.

Действие видимого излучения (света).

Видимый (рассеянный свет), имеющий длину волны 300…1000 нм, обладает способность угнетать рост и жизнедеятельность большинства микроорганизмов. В связи с этим культивирование микроорганизмов осуществляют в темноте. Видимый свет положительно влияет только на бактерии, которые используют свет для фотосинтеза.

Прямые солнечные лучи действуют на микроорганизмы более активно, чем рассеянный свет. Бактерицидное действие света связано с образованием гидроксильных радикалов и других высокореактивных веществ, разрушающих вещества, входящие в состав клетки. Например, происходит инактивация ферментов.

Микроорганизмы-сапрофиты более устойчивы к воздействию света, чем патогенные. Это объясняется тем, что они, чаще подвергаясь действию прямых солнечных лучей, более адаптированы к ним. В связи с этим следует отметить большую гигиеническую роль солнечного света. Именно под воздействием солнечного излучения происходит самоочищение воздуха, верхних слоев почвы и воды.

Ультрафиолетовое излучение.

Ультрафиолетовое излучение с длиной волны 295…200 нм является бактерицидно активным, то есть способным губительно действовать на микроорганизмы. Механизм действия ультрафиолетового излучения заключается в его способности частично или полностью подавлять репликацию ДНК и повреждать рибонуклеиновые кислоты (особенно мРНК).

Ультрафиолетовое излучение широко применяют для санации воздуха в животноводческих помещениях, в лабораториях, в промышленных цехах, микробиологических боксах. Для дезинфекции воздуха промышленность выпускает различные лампы. В животноводческой практике широко применяют установки ИКУФ-1, как источник ультрафиолетового и инфракрасного излучения.

Ионизирующее излучение.

Ионизирующее (рентгеновское) излучение представляет собой электромагнитное излучение с длиной волны 0,006…10нм. В зависимости от длины волны различают гамма-излучение, бета-излучение и альфа-излучение. Наиболее активным действие на биологические объекты отличается гамма-излучение, но даже его бактерицидные свойства значительно ниже, чем бактерицидные свойства ультрафиолетового излучения. Гибель бактерий наступает только при облучении их большими дозами от 45000 до 280000 рентген. Отдельные виды способны выживать в воде атомных реакторов, где величина радиоактивного облучения достигает 2…3 млн. рентген. Более того, получены данные, что воздействие небольших доз гамма-излучения на патогенные микроорганизмы, способны усилить их вирулентные свойства.

Механизм действия рентгеновского излучения заключается в поражении ядерных структур, в частности нуклеиновых кислот цитоплазмы, что приводит к гибели микробной клетки или изменению ее генетических свойств (мутации).

Электричество.

Электрический ток малой и высокой частоты уничтожает микроорганизмы. Особенно сильным бактерицидным действием обладают токи ультравысокой частоты. Они приводят в колебание молекулы всех элементов клетки, вследствие чего происходит быстрое и равномерное нагревание всей массы клетки не зависимо от температуры окружающей среды. Кроме того, установлено, что длительное воздействие токов высокой частоты приводит к электрофорезу некоторых компонентов питательной среды. Образующиеся при этом соединения инактивируют микробную клетку.

Ультразвук.

Механизм бактерицидного действия ультразвука (волны с частотой 20 000 Гц) заключается  в том, что в цитоплазме микроорганизмов, находящихся в жидкой среде, образуется кавитационная полость, которая заполняется парами жидкости, в пузырьке возникает давление, что приводит к дезинтеграции цитоплазматических структур. Ультразвук используют для стерилизации пищевых продуктов и дезинфекции предметов.

Аэроионизация.

Аэроионы, несущие положительный или отрицательный заряд, возникают в воздухе при искусственной или естественной ионизации. Наибольшее влияние на бактерии оказывают отрицательно заряженные ионы, действуя уже в средних концентрациях (5*10⁴ в 1 см³ воздуха). Положительно заряженные ионы обладают менее выраженным бактерицидным действием, они способны задерживать рост и развитие микроорганизмов только в больших концентрациях (10⁶ в 1 см³ воздуха). Сила действия аэроионов зависит от их концентрации, длительности экспозиции и расстояния от источника. Используют аэроионы для обеззараживания воздуха жилых помещений, цехов предприятий, медицинских учреждений.

Почти все факторы физического воздействия на микроорганизмы могут быть использованы с целью стерилизации. Стерилизация – уничтожение патогенных и непатогенных микроорганизмов, их вегетативных и споровых форм в каком-либо объекте. Стерилизации подвергают питательные среды, стеклянную посуду, инструменты, перевязочный материал, халаты. Стерилизации также подвергают воздух и предметы в микробиологических боксах.

Механизм действия различных методов стерилизации не одинаков, но в основе каждого лежит способность нарушать жизненные процессы микробной клетки (денатурация белков, угнетение функции ферментных систем).