Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Аммонификация белков, мочевины.Среди органических соединений, составляющих клетку, первое место по количеству занимают белки — на их долю приходится не менее 50% сухой массы клетки. Значительная часть белков попадает в почву с остатками отмерших растений, животных и микроорганизмов.чПри разложении белков микроорганизмами азот. Аммонификация мочевины происходит под действием особых бактерий, открытых Пастёром в 1862 г. и объединенных г» группу уробактерий. Они относятся к аэробным бактериям и хорошо развиваются только в среде с резко щелочной средой. Источниками углеродного питания служат соли различных органических кислот, моно – и дисахариды, декстрин и крахмал. В качестве источника азота они используют аммиачные соли или свободный аммиак. Дезаминирование мочевины происходит под влиянием фермента уреазы. Белки могут разлагаться аэробными и анаэробными бактериями, актиномицетами, грибами. В состав белков обычно входит 20 а-аминокислот. Аминокислоты в полимерной цепи белка располагаются таким образом, что конец одной аминокислоты связан с началом другой пептидной связью. Такие полимерные молекулы, называемые полипептидными цепями, могут содержать сотни аминокислотных звеньев, а белковая молекула состоит либо из одной, либо из нескольких полипеп тидных цепей. По составу белки подразделяются на простые и сложные. Простые белки при гидролизе дают только аминокислоты, а сложные — также и другие органические и неорганические продукты. Небелковую часть (не состоящую из аминокислот) молекулы сложного белка называют его простетической группой.Мочевина (карбамид) - СО(NH[2])[2]. Получают синтезом из аммиака и диоксида углерода при высоких давлениях и температуре. Белый микрокристаллический продукт, хорошо растворимый в воде. Гигроскопичность при температуре 20 -0С сравнительно небольшая. При хороших условиях хранения слеживается мало, сохраняет удовлетворительную рассеиваемость. Очень хорошими физическим свойствами обладает гранулированная мочевина. Гранулы диаметром 0,2-0,25 мм покрывают жировой оболочкой. В процессе грануляции образуется биурет.Содержание биурета более 3% угнетает рост растений, поэтому мочевину лучше вносить за 10-15 дней до посева, чтобы биурет разложился. Мочевина непригодна для азотистого питания растений, и только после разложения ее уробактериями она становится усвояемой.Уробактерии (ureae — моча) были открыты в 1862 г. Л. Пастером. Среди них встречаются как палочковидные, так и шаровидные формы микробов. Обитают в почве, навозе, сточных водах. Представители: (Bacillus pasteurii, Sporosarcina ureae и др.) Наиболее энергичные возбудители разложения мочевины — Вас. probatus и Вас. pasteuri, у которых жгутики расположены по всей поверхности тела. Такие микробы разлагают в 1 л. раствора до 140 г мочевины. Из шаровидных микробов наиболее энергичное действие на мочевину оказывает Sporosarcina ureae. В 1 л раствора она разлагает до 30 г мочевины. Характерный признак этой сарцины — наличие у нее жгутиков. Уробактерии аэробы и хорошо развиваются только в резкощелочной среде. В качестве азота они используют аммиачные соли или свободный аммиак, образующийся при гидролизе мочевины. Углерод из мочевины уробактерии использовать не могут, так как он находится в сильно окисленной форме и при гидролизе не выделяется в виде углерода диоксида. Углерод уробактерии используют из различных органических соединений (соли лимонной, янтарной, яблочной, уксусной и других кислот, а также моносахариды, сахариды и крахмал).Разложение мочевины происходит под влиянием уреазы уробактерий, мочевина при этом превращается в аммиак и углекислоту. Для накопления данной группы бактерий пользуются средами, содержащими мочевину, которые разливают в колбы. Под ватную пробку подвешивают влажную красную лакмусовую бумажку для обнаружения аммиака.
Антигены и антитела.Антигенами называются структурно чужеродные для данного конкретного организма вещества (высокомолекулярные соединения - белки и полисахариды), способные вызвать иммунный ответ .Носителями таких чужеродных веществ будут бактерии, вирусы, грибки, трансплантаты, опухолевые клетки. В иммунологии термин "антиген" несет двойную смысловую нагрузку: как индуктор иммунного ответа и как биологический маркер. В определении антигена как индуктора иммунного ответа скрыты две его основные характеристики: антигенная специфичность (антигенность) , определяемая его структурными особенностями, и иммуногенность - способность инициировать иммунную систему к формированию эффекторов, нейтрализующих антигенную чужеродность. Антигены состоят из крупной неспецифической молекулы - переносчика (полисахарида, белка или липида с молекулярным весом более 10 000) и расположенных на поверхности этой молекулы детерминантных групп ( антигенных детерминант ), обусловливающих серологическую специфичность антигена. Детерминантные группы, отделенные от макромолекулы - переносчика, называются гаптенами . Гаптены приобретают иммуногенность лишь после соединения с высокомолекулярным белком-носителем. Гаптены не могут стимулировать выработку антител, но могут связываться с ними. Следует подчеркнуть, что иммуногенность - комплексная характеристика, которая зависит от свойств самого антигена, пути его введения и способа иммунизации. Они реагируют с соответствующими (гомологичными) антителами, но не запускают синтез новых антител. Антителами называют особые специфические глобулины, которые образуются в организме под влиянием антигена. Основным свойством антител является способность специфически соединяться с антигеном, который вызвал их образование, и защищать организм от действия инфекционных агентов. Антитела либо нейтрализуют, обезвреживают возбудителей инфекционных заболеваний, либо делают их чувствительными к действию других факторов, например фагоцитов или комплемента. Различают полные, или преципитирующие, антитела, которые при взаимодействии с антигеном дают видимые иммунологические реакции (агглютинации, преципитации и др.), и неполные, непреципитирующие, или блокирующие антитела, не дающие видимых реакций при соединении с антигеном. По характеру действия на микроорганизмы антитела могут быть антимикробные, антитоксические, антиклеточные. Антимикробные антитела могут склеивать микробы — агглютинины, осаждать белковые молекулы или частички микробов — преципитины, растворять бактерии — лизины, убивать бактерии без заметного изменения их формы — бактерицидные антитела. Антитела, усиливающие фагоцитоз, называют опсонинами, или бактериотропинами. Существуют также вирус- нейтрализующие антитела и иммобилизующие антитела, обездвиживающие спирохет. Антитоксические антитела обезвреживают экзотоксины бактерий.
Антогонизм микробов и его практическое значение.Антагонизм микробов, антибиоз, подавление одних видов микроорганизмов другими. Впервые отмечен Л. Пастером (1877). Распространён в природе. В одних случаях под влиянием антагонистов микробы перестают расти и размножаться, в других — клетки их лизируются, растворяются, в третьих — тормозятся или останавливаются биохимические процессы внутри клеток, например дыхание, синтез аминокислот. Наиболее резко А. проявляется у актиномицетов, бактерий и грибов. Синегнойная палочка активно подавляет чумную палочку; актиномицет, выделяющий нистатин, угнетает рост дрожжевых организмов. А. наблюдается также среди водорослей и простейших. Механизм А. различен и во многих случаях не ясен. Специфический характер антагонистической активности узкого спектра связан со способностью бактерий продуцировать белковоподобные вещества, способные подавлять рост микробов (см. Бактериоциногения).Неспецифический А. м. определяется различной интенсивностью роста бактерий в ассоциациях, особенно при условии одинаковых потребностей в источниках питания. В искусственных условиях могут быть воспроизведены явления «насильственного антагонизма», при к-ром одни микробы вынуждены питаться за счет других вследствие отсутствия иных источников питания.А. м. постоянно проявляется в ассоциациях бактерий, формирующихся естественным путем в нестерильных полостях организма людей и животных, причем наиболее полно в условиях, оптимальных для физиологического развития микробов-антагонистов. В итогеизучения антагонистических взаимоотношений между микроорганизмами различных и весьма отдаленных систематических групп особое значение приобрела специальная область микробиологии – учение об антибиотиках .
Аскомицеты морфология, размножение. Аскомицеты (от греч.ἀσκός — сумка), или сумчатые грибы (лат. Ascomycota) — отдел в царствегрибов, объединяющий организмы с септированным (разделённым на части) мицелием и специфическими органами полового спороношения — сумками (асками),содержащими чаще всего по 8 аскоспор. Имеют и бесполое спороношение, причём во многих случаях половой процесс утрачивается и такие виды грибов относят к несовершенным грибам (Deuteromycota).К аскомицетам относят до 2000 родов и 30 000 видов. Среди них — дрожжи (класс Saccharomycetes) — вторично одноклеточные организмы. Из других известных представителей аскомицетов можно назвать сморчки, пармелию, строчки и трюфели. Морфология Мицелий разделён поперечными перегородками (септирован), что позволяет гифе в случае повреждения терять меньше клеточного содержимого и обуславливает большую выживаемость аскомицетов по сравнению с ценоцитными зигомицетами. Так, наименьший жизнеспособный фрагмент мицелия, способный дать начало новому организму, для зигомицета составляет около 100 мкм, а для аскомицета — 15—20 мкм (1—3 целых клетки). В середине септы имеется простая пора, через которую возможен обмен цитоплазмой, органеллами и даже ядрами. Чаще всего у аскомицетов одно гаплоидное ядро в клетке. Размножение и цикл развитияУ аскомицетов выражены две стадии развития: анаморфа, в которой организм размножается бесполым путём, и телеоморфа, в которой он формирует половые структуры. Вместе обе стадии носят название голоморфа. Анаморфа и телиоморфа не схожи, в зависимости от условий организм может переходить в телеоморфу, а может и нет, в результате чего часто один и тот же аскомицет описывался как два разных вида. Например, название Aspergillus fisheri дано анаморфе, телеоморфа которой описана как Neosartoria fisheri, аналогичная ситуация с Amorphotheca resinae и Hormoconis resinae и многими другими. В наши дни молекулярные методы позволяют обнаружить описанные дважды виды. Бесполое размножениеБесполое размножение аскомицетов осуществляется практически всегда конидиями. Морфология конидий очень разнообразна. Они могут быть одноклеточными, с разным числом поперечных перегородок, с продольными и поперечными перегородками (муральными). Чаще всего конидии эллипсоидные, могут быть округлыми. Особенно сложное строение имеют конидии некоторых водных грибов, обитающих, в частности, на погружённых в воду разлагающихся листьях листопадных пород деревьев и кустарников. Половое размножение .Половое размножение аскомицетов проходит в форме гаметангиогамии, без образования дифферинцированных гамет. Для этого на разных гифах образуются половые органы: мужские — антеридии и женские — архикарпы, представляющие собой видоизменённые оогонии.
Бешенство.Бе́шенство (другие названия: рабиес (лат. rabies), устаревшее — гидрофобия, водобоязнь) — инфекционное заболевание, вызываемое вирусом бешенства Rabies virus, включённого в род Lyssavirus семейства Rhabdoviridae.Вирус бешенства вызывает специфический энцефалит (воспаление головного мозга) у животных и человека. Передаётся со слюной при укусе больным животным. Затем, распространяясь по нервным путям, вирус достигает слюнных желёз и нервных клеток коры головного мозга, гиппокампа, бульбарных центров, и, поражая их, вызывает тяжёлые необратимые нарушенияБешенство встречается на всех континентах, кроме Австралии и Антарктиды. Бешенство не регистрируется в островных государствах: в Японии, в Новой Зеландии, на Кипре, на Мальте. Это заболевание до сих пор не регистрировалось также в Норвегии, Швеции, Финляндии, Испании и Португалии. В начале XXI века эпидемия болезни, которая предположительно является разновидностью бешенства, грозит полным исчезновением южноамериканскому народу варао.Различают природный тип бешенства, очаги которого формируются дикими животными (волк, лисица, енотовидная собака, шакал, песец, скунс, мангуст, летучие мыши) и городской тип бешенства (собаки, кошки, сельскохозяйственные животные). В Индии одним из основных переносчиков бешенства являются летучие мыши (3/4 случаев заражения людей от общей статистики заболеваемости бешенством).Случаи заболевания мелких грызунов бешенством и передачи вируса от них человеку практически неизвестны. Существует, однако, гипотеза, что естественным резервуаром вируса являются грызуны, которые способны длительно носить инфекцию, не погибая в течение нескольких дней после заражения.Возможны случаи, когда возбудитель бешенства передаётся через укус от человека человеку. Хотя вероятность такого случая чрезвычайно мала, её в прошлом боялись больше всего, и чтобы не допустить подобного, совершали чудовищные жестокости. Так, во Франции людей, больных бешенством, душили между двумя матрасами или умерщвляли, перерезая им вены на руках и ногах; этот ужасный обычай сохранялся до начала XIX века, и только император Наполеон I запретил его[источник не указан 63 дня].У людей появление симптомов бешенства неизбежно приводит к смертельному исходу. Случаи выздоровления после появления симптомов бешенства не доказаны: к 2011 году известны лишь девять случаев выздоровления людей от бешенства, которые не были подтверждены лабораторно; предположительно, у так называемых «выздоровевших» было не бешенство как таковое, а истероидная реакция[источник не указан 64 дня]. В июне 2011 года сообщалось, будто бы врачи Детской больницы Калифорнийского университета смогли вылечить от бешенства 8-летнюю Пришос Рейнолд. Таким образом, бешенство является одним из наиболее опасных инфекционных заболеваний (наряду с ВИЧ, столбняком и некоторыми другими болезнями). Однако симптомы бешенства могут и не проявиться, если количество попавших в организм вирусов мало или человек невосприимчив к заболеванию.Срочная вакцинация после заражения вирусом обычно позволяет предотвратить развитие симптомов и вылечить человека. Людям, укушенным бешеными или неизвестными животными, проводят вакцинацию от бешенства. Последняя сочетается с введением антирабической сыворотки или антирабического иммуноглобулина в глубь раны и в мягкие ткани вокруг неё.По данным на 2009 год, ежегодно в мире 55 000 человек умирают от заболевания бешенством, переданным им от животных. При этом в развитых и некоторых других странах заболеваемость человека существенно (на несколько порядков) ниже, поскольку там организована своевременная антирабическая помощь.
Биологический азот в земледелии, его источники, значение.Важнейшая особенность экологического земледелия состоит в активизации природных азотфиксирующих систем, благодаря которым обеспечивается питание возделываемых культур преимущественно за счет биологического азота. Для получения максимального количества продукции с 1 га земли необходимо не только увеличивать поставки азотных удобрений, но и всемерно интенсифицировать биологическое азотонакопление.Преимущество биологического азота не только в его безвредности. Для его накопления требуются относительно небольшие затраты энергии на активацию азотофиксирующих микроорганизмов. При биологической фиксации источником энергии, как правило, является солнце, фиксированный азот усваивается растениями практически полностью. Недостатком биологической азотфиксации как способа обеспечения растений азотом можно считать лишь то, что человечество еще не научилось достаточно эффективно управлять ею. В обогащении почв азотом за счет усвоения его из атмосферы наибольшее практическое значение имеют такие группы почвенных микроорганизмов: клубеньковые бактерии, фиксирующие молекулярный азот в симбиозе с бобовыми растениями; широко распространенные в почвах многочисленные и разнообразные свободнодвижущие азотфиксирующие бактерии; микроорганизмы, способные усваивать молекулярный азот в ассоциациях с корневой системой не бобовых растений. Бобовые культуры играют важную роль в мобилизации биологического азота, значение которого в общем балансе азота в земледелии, а следовательно, в повышении содержания в нем растительного белка, весьма существенно. Как известно, положительная роль бобовых культур в сельском хозяйстве тесно связана с жизнедеятельностью клубеньковых бактерий, с которыми бобовые растения находятся в тесных симбиотических отношениях. Продуктивность бобовых культур, их урожай, накопление ими биологического азота и растительного белка в значительной степени зависят от характера взаимоотношений макро- и микросимбионтов в каждом отдельном случае. Наиболее значимым приемом повышения эффективности симбиотической азотфиксации является внесение в почву препарата клубеньковых бактерий - ризобофита. Способность бобовых растений в симбиозе с клубеньковыми бактериями усваивать атмосферный азот обеспечивает им экологические преимущества в условиях дефицита азота. Использование этого свойства в сельскохозяйственной практике позволяет значительно уменьшить или полностью исключить применение минеральных удобрений без существенного снижения урожайности бобовых культур, сохраняя плодородие почвы. Использование ризобофита под бобовые культуры практически исключает необходимость внесения минерального азота, повышает урожайность, улучшает качество продукции.
Бруцеллез.Бруцеллёз (лат. brucellosis) — зоонозная инфекция, передающаяся от больных животных человеку, характеризующаяся множественным поражением органов и систем организма человека. Микробов — виновников этой болезни — впер¬вые в 1886 году обнаружил английский ученый Брюс. В его честь их и назвали бруцеллами, а вызываемое ими заболевание бруцеллёзом.возбудитель заболевания — группа микроорганизмов рода бруцелл. Патогенными для человека являются три: возбудитель бруцеллёза мелкого рогатого скота (Brucella melitensis), возбудитель бруцеллёза крупного рогатого скота (Brucella abortus), возбудитель бруцеллёза свиней (Brucella suis)[2] Источником опасных для человека бруцелл являются главным образом козы, овцы (B. melitensis), коровы (B. abortus) и свиньи (B. suis), выделяющие возбудителя с молоком, мочой, околоплодными водами. Заражение человека происходит при непосредственном контакте с животными-носителями или при употреблении в пищу заражённых продуктов — сырого молока, сыра, изготовленного из непастеризованного молока.Инкубационный период составляет 1—2 недели. Заболевание развивается, как правило, постепенно и не имеет специфических черт. Но больные обычно предъявляют четыре основные жалобы:перемежающаяся боль в суставах, преимущественно в нижних конечностях, иногда весьма сильная и мучительная.повышение температуры тела в виде длительного субфебрилитета (до 38 °C) или волнообразного типа с резкими подъёмами и падениями.усиленная потливость, испарина, иногда ночная потливость.резкая слабость и упадок сил.Системные поражения многообразны и затрагивают практически все органы. Встречаются:Опорно-двигательный аппарат, Сердце, Дыхательная система, Пищеварительная система, Мочеполовая система, Центральная нервная система, Лимфатические узлы, селезёнка,Глаза.
В почве есть и полезные, и вредные для растений микроорганизмы, т.е. фитопатогены, вызывающие болезни растений. С помощью микробиологических тестов можно определить запас инфекционного начала в почве. Для этого фильтровальную бумагу или ткань помещают в верхний слой почвы на три месяца. Затем очищают от почвы и по характеру колоний микроорганизмов, разрушающих клетчатку, т.е. тех, что выросли на ткани или фильтровальной бумаге, определяют степень загрязнения почвы фитопатогенами. Как правило, фитопатогенные грибы образуют колонии черной, серой, фиолетово-малиновой окраски и распространяются по поверхности бумаги или ткани. Если на бумаге появились черные, сажистые колонии грибка стахиботрис, который поражает все луковые, чеснок, кукурузу, соломинку злаковых, значит, на участке следует сменить севооборот. Этот грибок образует супермикотоксин, который в очень малой дозе, равной одной миллионной доле миллиграмма на килограмм массы, вызывает отравление - стахиботриотоксикоз у лошадей, крупного рогатого скота и человека, что проявляется в отечности нижней части головы, появлении трещин на губах и тягучего слюнотечения. Для сравнения, даже самые опасные пестициды, вызывающие летальный исход, токсичны в концентрации 5-40 мг/кг веса.Луковицы, пораженные этим грибком, имеют, как правило, толстую шейку, которая при прикосновении пылит вследствие высвобождения огромного количества спор грибка. У таких луковиц перед употреблением необходимо удалять не только верхние чешуйки, но и 2-3 слоя нижних белых чешуи, где может накопиться микотоксин гриба и вызвать отравление при употреблении лука. Следует помнить, что токсин этого гриба не разрушается при высокой температуре, химической и механической обработке.Развитие на поверхности фильтровальной бумаги или ткани фиолетово-малиновых колоний свидетельствует о заражении грибком фузариум. Токсическое действие на человека микотоксинов этого гриба было известно еще в 1943 г. При использовании зараженного этим грибком зерна злаков, хранившегося при низких температурах, возникал эффект «пьяного хлеба». Действие токсинов этого гриба сходно с действием алкоголя. Гриб фузариум вызывает корневые гнили многих культурных растений, опадание и усыхание листьев у плодовых. Фузариотоксикозы многих сельскохозяйственных животных вызываются растительными кормами, пораженными токсичными грибами из рода фузариум. Серые, круглые колонии на поверхности ткани или бумаги принадлежат грибку альтернария. Он образует коричневые пятна на поверхности плодов, чем снижает товарный вид продукции.Только не следует думать, что все микроскопические грибы вредные. Они встречаются повсеместно. Общее число видов микроскопических грибов в почвах от 160 до 300, из них токсигенных около 50%.Наиболее часто образуют токсины грибы из родов аспергиллюс, альтернария, фузариум, пенициллиум, мукор, ризопус. Известно 47 высокотоксичных микотоксинов, 15 из них обладают канцерогенными свойствами.
Весной большую опасность представляют растения из семейства лютиковых, зонтичных, орхидных и осенниковых, а летом, во время засухи, - молочайниковых, ласточниковых, кутровых и др.Для отравления характерны: внезапность заболевания после смены пастбищ или корма, массовость заболеваний животных при одинаковых клинических признаках и патологоана-томических изменениях. Заболевание прекратится, если сменить пастбище или исключить из рациона подозрительный корм.Большую опасность для здоровья животных представляют минеральные удобрения, а также различные химикаты, применяемые в сельском хозяйстве для борьбы с грибковыми и другими заболеваниями растений, для уничтожения сорняков, вредных насекомых, грызунов и др.Отравления вызывают поедание кормов, содержащих примеси различных химикатов. Они могут быть связаны сдачей животным (по недосмотру) протравленного для посева зерна, убранных после аэроопыления кормовых трав и др.Минеральные удобрения - калийные или натриевые селитры, сульфат аммония, суперфосфат, хлористый калий и микроудобрения (молибден, медь, бор и др.) при поедании также могут вызвать отравление животных.Отравления химикатами большей частью протекают остро и сопровождаются потерей аппетита, слюнотечением, рвотой или позывом к ней, коликами, поносами, шаткой походкой, судорогами, параличами и общей слабостью; животные не могут стоять, стонут и часто быстро погибают.Корма при известных условиях (дождливая погода, неправильное хранение и пр.) довольно часто поражаются грибками, которые выделяют токсические вещества. Грибная микрофлора может поражать как живые растения (на корню), так и заготовленные запасы кормов во время их хранения.
Виды генетической рекомбинации у микробов, сущность, практическое значение.Под рекомбинационной изменчивостью понимают изменчивость, происходящую в результате включения в ДНК реципиентной клетки участка ДНК донорской клетки. У бактерий насчитывают пять видов генетических рекомбинаций (т.е. пять видов рекомбинационной изменчивости): трансформация, трансдукция, конъюгация, лизогенизация, фаговая конверсия.А. Трансформация – непосредственная передача генетического материала от донорской к реципиентной клетке. В бактериальной популяции в результате аутолиза клеток всегда присутствует внеклеточная ДНК. Некоторые клетки обладают соответствующими рецепторами для ее адсорбции и ферментами для ее транспорта внутрь своей клетки и последующей рекомбинации экзогенной ДНК с ДНК бактериальной хромосомы. Такие клетки называются компетентными.Б. Трансдукция – передача генетического материала отдонорской к реципиентной клетке с помощью дефектных бактериофагов. При неспецифической (общей) трансдукции может передаваться любой, случайный признак, который присутствует у всего клона, образованного рекомбинантной клеткой.При абортивной трансдукции также передается любой, случайный признак, но он скоро теряется, так как при каждом делении клеток экзогенная ДНК не рекомбинирует с бактериальной хромосомой, как в случае с общей трансдукцией, а остается в цитоплазме и переходит только в одну из двух разделившихся клеток.При специфической трансдукции каждый бактериофаг передает только ему присущий признак, который, как и в случае с общей трансдукцией, присутствует у всего клона, образованного рекомбинантной клеткой.В. Конъюгация – передача генетического материала от донорской к реципиентной клетке с помощью конъюгационных пилей. Если конъюгация обусловлена плазмидой, находящейся в автономном состоянии, то донорской клетке передается сама эта плазмида, в том числе несущая в своем составе или другую, неконъюгационную, плазмиду или участок бактериальной хромосомы. Если конъюгация обусловлена плазмидой, находящейся в интегрированном состоянии, то донорской клетке передается не эта плазмида, а участок бактериальной хромосомы.Г. Лизогенизация по определению является видом рекомбинационной изменчивости у бактерий, так как при ней в геном реципиентной клетки внедряется экзогенный генетический материал – геном умеренного фага . Изменения генома при этом виде рекомбинационной изменчивости не сопровождаются фенотипическими изменениями.Д. Фаговая конверсия – отличается от лизогенизации лишь тем, что фенотип донорской клетки изменяется .
Виды иммунитета.Иммунитет — свойство живых организмов предотвращать проникновение чужеродных молекул в клетки организмов, узнавать их, разрушать и выводить из организма Иммунитет - это способность организма поддерживать норму состояний обмена согласно законов самоорганизации. Нормативная психология. Иммунитет - это способность организма обеспечивать уничтожение стареющих тканей и восстановление тканей. Приобретенный вид иммунитета- который, в свою очередь, может быть активным и пассивным. Активный иммунитет возникает либо в результате перенесенной болезни которой вы долго болели (постинфекционный), либо после вакцинации в проведенной в специальных учреждениях (поствакцинальный). В обоих случаях иммунитет формируется в течение определенного периода (8—14 дней) как результат взаимодействия антигена и организма, который реагирует образованием антител.Поствакцинальный иммунитет может сохраняться в течение 3—4 месяцев, в некоторых случаях даже год: постинфекционный сохраняется дольше (1—3 года) или даже пожизненно (люди и овцы, переболевшие оспой, остаются иммунными в течение всей жизни). Данные виды иммунитета представляют собой специфическую невосприимчивость, которую организм приобретает благодаря поступлению антител или от матери (в этом случае он называется колостральным), или искусственным путем, т. е. путем введения лечебной сыворотки, и тогда речь идет об искусственном пассивном иммунитете. Пассивынй вид иммунитета Пассивный иммунитет возникает немедленно, но сохраняется в течение короткого времени, как правило, 2—3 недели. Данный иммунитет может быть трансплацентарным у тех видов, у которых антитела могут проникать через плаценту, и молозивным, когда антитела поступают в организм новорожденного с первой порцией молозива. У птиц существует желточный иммунитет благодаря присутствию антител в желтке яйца, которые обеспечивают известную невосприимчивость эмбриону и птенцу к определенным животным паразитам. Искусственным путем иммунитет создается с помощью вакцинации (активный иммунитет) или введения сыворотки (пассивный иммунитет).Виды иммунитета различаются по своему происхождению и времени воздействия. Укрепить действие иммунитета могут антигены - всякие чужеродные для организма вещества со сложным химическим составом, преимущественно белковой природы. Выраженным антигенным действием обладают некоторые бактерии, животные паразиты, вирусы, простейшие грибы или их токсины, но антигенами являются и другие чуждые организму вещества которые укрепляют иммунитет. Чаще всего они содержатся в специальных витаминах. Поэтому принятие витаминов является важным фактором повышения вашего иммунитета.
Виды мутаций микроорганизмов и их сущность.Мутации свойственны всем живым существам, в том числе и микроорганизмам. Они появляются в результате изменения последовательности оснований ДНК, а также нуклеотидов в гене и передаются по наследству. Такой ген кодирует белок, отличающийся от исходного по свойствам и функциям. Спонтанные мутации (без направленного воздействия) очень редки, примерно одна на сто тысяч. Они характеризуются изменением какого-нибудь одного признака и обычно стабильны. Индуцированные, или мутагенные, мутации возникают вследствие воздействия факторов среды. Они встречаются сравнительно часто. Мутагены подразделяются на физические, химические и биологические. К физическим относят различного рода излучения: ультрафиолетовые, рентгеновские, радиоактивные. Они вызывают повреждение генетического аппарата, изменение признаков, свойств микробов; к химическим – сильнодействующие вещества: отравляющие (иприт), лекарственные (йод, перекись водорода), кислоты (азотистая) и др. Примером биологических мутаций может быть ДНК. Так, при введении в клетки эмбриона дрозофилы некоторых видов онковирусов, взрослые особи приобретают новые признаки: на голове возникают необычные выросты или углубления, иногда исчезают глаза. Отрезок вирусной ДНК, который встраивается в одну из хромосом дрозофилы, вызывает дифференцировку клеток, и, как результат, появляются морфологические и другие изменения. Доказано мутагенное действие вирусов и живых вирусных вакцин на млекопитающих. Они повреждают наследственный аппарат не только соматических, но и половых клеток. Мутагенное действие вирусов особенно активно проявляется во время эпизоотий и эпидемий. Численность мутаций возрастает также при нарушении метаболизма и старении организма. Для получения полезных признаков у микроорганизмов применяют самые различные мутагены. Таким образом, выделены высокоактивные штаммы продуцентов антибиотиков и других веществ. Так, после облучения продуцента пенициллина получены штаммы, которые по своей активности в десятки – сотни раз превосходят исходные, а в сочетании с другими факторами и про создании оптимальных условий роста биосинтез продуцентов повысился: пенициллина – в 10 тыс. раз, витамина В2 (рибофлавина) – в 20 тыс. раз, витамина В12 (кобаламина) – в 50 тыс. раз (А.Демейн, Н.Соломон, 1984). Необходимо отметить, что после мутагенеза появляются не только полезные, но и вредные признаки. Микробов с полезными признаками бывает очень мало, а самое главное – для их определения приходится проделывать огромную работу: не только выделять тысячи штаммов в чистую культуру, но и изучать их свойства. Так, длительным и кропотливым трудом удалось во много раз повысить выход незаменимых аминокислот (лизин, глутаминовая). Действие радиоактивных веществ вызывает глубокие изменения в генетическом аппарате, но среди микробов появляются расы, устойчивые к ним.
Вирусы их строение значение размножение.Вирусы – доклеточные формы жизни, которые являются облигатными внутриклеточными паразитами, т. е. могут существовать и размножаться только внутри организма хозяина.Многие вирусы являются возбудителями заболеваний, таких как СПИД, коревая краснуха, эпидемический паротит (свинка), ветряная и натуральная оспа.Вирусы имеют микроскопические размеры, многие из них способны проходить через любые фильтры. В отличие от бактерий, вирусы нельзя выращивать на питательных средах, так как вне организма они не проявляют свойств живого. Вне живого организма (хозяина) вирусы представляют собой кристаллы веществ, не имеющих никаких свойств живых систем.Строение вирусов Зрелые вирусные частицы называются вирионами. Фактически они представляют собой геном, покрытый сверху белковой оболочкой. Эта оболочка – капсид. Она построена из белковых молекул, защищающих генетический материал вируса от воздействия нуклеаз – ферментов, разрушающих нуклеиновые кислоты.У некоторых вирусов поверх капсида располагается суперкапсидная оболочка, также построенная из белка. Генетический материал представлен нуклеиновой кислотой. У одних вирусов это ДНК (так называемые ДНК-овые вирусы), у других – РНК (РНК-овые вирусы).Размножение вирусов При внедрении вируса внутрь клетки-хозяина происходит освобождение молекулы нуклеиновой кислоты от белка, поэтому в клетку попадает только чистый и незащищенный генетический материал. Если вирус ДНК, то молекула ДНК встраивается в молекулу ДНК хозяина и воспроизводится вместе с ней. Так появляются новые вирусные ДНК. Все процессы, протекающие в клетке, замедляются, клетка начинает работать на воспроизводство вируса. Так как вирус является облигатным паразитом, то для его жизни необходима клетка-хозяин, поэтому она не погибает в процессе размножения вируса. Гибель клетки происходит только после выхода из нее вирусных частиц.Ретровирус, обеспечивающие обратную транскрипцию: на матрице РНК строится одноцепочечная молекула ДНК. Из свободных нуклеотидов достраивается комплементарная цепь, которая и встраивается в геном клетки-хозяина. С полученной ДНК информация переписывается на молекулу и-РНК, на матрице которой затем синтезируются белки ретровируса.Бактериофаги-Это вирусы, паразитирующие на бактериях. Они играют большую роль в медицине и широко применяются при лечении гнойных заболеваний, вызванных стафилококками и др. Генетический материал нахо-дитсяв головке бактериофага, которая сверху покрыта белковой оболочкой (капсидом). Их функция – узнавать свой вид бактерий, осуществлять прикрепление фага к клетке. После прикрепления ДНК выдавливается в бактериальную клетку, а оболочки остаются снаружи.
Влияние минеральных удобрений .МИНЕРАЛЬНЫЕ УДОБРЕНИЯ - это пища не только для растений, но и для микроорганизмов. Однако вносимые удобрения могут оказывать и негативное влияние:вызывать подкисление или подщелачивание почвы;ухудшать агрохимические и физические свойства почвы;способствовать обменному поглощению ионов или вытеснять их в почвенный раствор;способствовать минерализации органического вещества почв;приводить к загрязнению получаемой продукции.Систематическое применение физиологически кислых удобрений повышает кислотность почв и ускоряет вымывание из пахотного слоя кальция и магния, что снижает почвенное плодородие. Использование высоких доз фосфорных удобрений снижает содержание подвижного цинка в почве, что вызывает цинковое голодание растений, но увеличивает подвижность марганца, свинца, мышьяка, приводя к накоплению этих вредных металлов в растениях. Применение больших доз азотных удобрений повышает кислотность почв, что увеличивает подвижность алюминия, кадмия, меди, свинца и приводит к накоплению в почве токсичных элементов для растений и микроорганизмов, в частности фтора. Калийные удобрения обогащают почву хлором.
Влияние физических факторов на жизнеспособность микроорганизмов.К числу физических факторов, оказывающих воздействие на микроорганизмы, относятся температура, влажность среды, концентрация растворенных веществ в среде, свет, электромаг¬нитные волны и ультразвук. Температура - это один из важнейших факторов внешней среды. Все микроорганизмы могут развиваться только в опре¬деленных пределах температуры. Наиболее благоприятная для микроорганизмов температура называется оптимальной. Для большинства сапрофитов температурный оптимум составляет около 30°С, температурный минимум 10°С, макси¬мум 55°С. Следовательно, при охлаждении среды до температуры ниже 10°С или при нагревании ее свыше 55°С развитие сап¬рофитных микроорганизмов прекращается. Этим объясняется, что сапрофиты вызывают быструю порчу пищевых продуктов в теплое время года или в теплом помещении. Падение температуры ниже минимума обычно не приводит микробную клетку к гибели, а замедляет или приостанавливает ее развитие. Клетка переходит в состояние анабиоза, т. е. скры¬той жизнедеятельности. После повышения температуры до уровня, близкого к оптимальному, микроорганизмы вновь возвращаются к нормальной жизнедеятельности. Некоторые плесневые грибы и дрожжи сохраняют жизне¬способность после продолжительного воздействия температуры - 190°С. Споры некоторых бактерий выдерживают охлаждение до - 252°С. Замороженные продукты сохраняются более продолжитель¬ное время, поскольку развитие на них микроорганизмов исклю¬чено. Однако после оттаивания такие продукты могут быстро испортиться вследствие интенсивного размножения сохранив¬ших жизнеспособность микроорганизмов. Причиной гибели микроорганизмов при нагревании являет¬ся, главным образом, свертывание белковых веществ клетки и разрушение ферментов.Губительное действие высоких температур используется при консервировании продуктов путем пастеризации и стерилизации.Пастеризация представляет собой нагревание продукта при температуре от 63 до 75°С в продолжение 30-10 минут (дли¬тельная пастеризация) или от 75 до 93°С в течение нескольких секунд (короткая пастеризация). В результате пастеризации уничтожается большинство вегетативных клеток микробов, а споры остаются живыми. Поэтому пастеризованные продукты надо хранить на холоде, чтобы предотвратить прорастание спор. Пастеризации подвергают молоко, вино, фруктовые, овощ¬ные соки и другие продукты.Стерилизация означает нагревание продукта при тем¬пературе 120°С в течение 10-30 минут. Во время стерилизации, которая проводится в специальных автоклавах, погибают все микроорганизмы и их споры. Вследствие этого стерилизованные продукты в герметической таре могут сохраняться годами. Влажность среды:она играет важную роль в жизнедеятель¬ности микроорганизмов. В клетках микроорганизмов содер¬жится до 85% воды. Все процессы обмена веществ протекают в водной среде, поэтому развитие и размножение микроорганиз¬мов возможно только в среде, содержащей достаточное количе¬ство влаги. Уменьшение влажности среды приводит сначала к замедле¬нию размножения микробов, а затем к его полному прекраще¬нию.Развитие бактерий останавливается при влажности среды, равной примерно 25%, а плесеней – около 15%.В высушенном состоянии микроорганизмы могут сохранять жизнеспособность в течение длительного времени. Особенно устойчивы к высушиванию споры, которые сохраняются в вы¬сушенном состоянии многие годы.На высушенных средах микроорганизмы не проявляют своей жизнедеятельности. На этом основано консервирование пище¬вых продуктов методом высушивания. Сушке подвергают пло¬ды, овощи, грибы, молоко, хлеб, мучные кондитерские изделия и т. д.При увлажнении высушенных продуктов они подвергаются быстрой порче вследствие бурного развития на них сохранив¬ших жизнеспособность микроорганизмов. Сушеные продукты обладают способностью воспринимать влагу из окружающего воздуха, поэтому при их хранении надо следить, чтобы относи-тельная влажность воздуха не превышала определенной вели¬чины.Под относительной влажностью воздуха понимается выра¬женное в процентах отношение фактического количества влаги в воздухе к тому количеству, которое полностью насыщает воз¬дух при данной температуре. Развитие плесневых грибов на сушеных продуктах становится возможным, если относительная влажность воздуха превышает 75-80%.Концентрация растворенных веществ в среде:жизнедеятель¬ность микроорганизмов протекает в средах, представляющих собой более или менее концентрированные растворы веществ. Одни из микроорганизмов обитают в пресной воде, где концен¬трация растворенных веществ незначительна и, следовательно, невелико осмотическое давление (обычно десятые доли атмо¬сферы). Другие же микробы, наоборот, живут в условиях высо¬ких концентраций веществ и значительного осмотического давления, достигающего иногда десятков и сотен атмосфер.Большинство микроорганизмов может существовать в сре¬дах со сравнительно небольшой концентрацией растворенных веществ и обладает значительной чувствительностью к ее ко¬лебаниям.Повышение концентрации веществ в среде и связанного с ней осмотического давления приводит к плазмолизу клетки, на¬рушению обмена веществ между нею и средой и затем к гибели клетки. Однако некоторые микроорганизмы способны сохранять жизнеспособность в условиях повышенной концентрации про-должительное время.Плесневые грибы переносят повышенные концентрации ве¬ществ (как и другие неблагоприятные факторы) легче, чем бактерии.На губительном действии высоких концентраций веществ на микроорганизмы основано консервирование пищевых продуктов поваренной солью и сахаром.Содержание в среде поваренной соли до 3% замедляет раз¬множение многих микроорганизмов. Особенно чувствительны к действию поваренной соли гнилостные и молочнокислые бакте¬рии. При содержании в продукте около 10% соли жизнедея¬тельность этих бактерий подавляется полностью.Малоустойчивы к действию поваренной соли многие возбу¬дители пищевых отравлений, например, паратифозные бактерии и бацилла ботулизма; их развитие приостанавливается при кон¬центрации соли около 9%.Поваренную соль используют для консервирования рыбы, мяса, овощей и других продуктов.Микроорганизмы погибают также в растворах, содержащих 60-70% сахара. С помощью сахара консервируют ягоды, фрукты, молоко и др.Некоторые микроорганизмы, живущие обычно в условиях невысокого осмотического давления, сравнительно хорошо раз¬виваются и на засоленных или засахаренных продуктах. Встре¬чаются и такие микробы, которые способны развиваться нор¬мально только в условиях высокой концентрации поваренной соли (например, в тузлуке). Такие микробы называются галофилами. Нередко галофилы вызывают порчу соленых продо¬вольственных товаров. Консервирующее действие сахара значительно слабее, чем поваренной соли, поэтому в практике консервирования сахаром продукты подвергают еще нагреванию в герметически закупо¬ренной таре.Свет: необходим для жизни только тем микробам, ко¬торые используют световую энергию для обмена веществ.Многим плесневым грибкам также требуется свет, поскольку при его постоянном отсутствии не происходит образования спор, хотя мицелий развивается нормально.Прямой солнечный свет губителен для микроорганизмов, а рассеянный свет подавляет их развитие.Сапрофитные бактерии менее чувствительны к действию света, чем бактерии-паразиты (болезнетворные); туберкулез¬ная, брюшнотифозная, сибиреязвенная бактерии в лучах сол¬нечного света погибают быстро. В связи с этим существенное санитарное значение приобретает систематическое облучение солнечным светом жилых и общественных помещений.Бактерицидное (убивающее бактерии) действие солнечного света обусловлено прежде всего наличием в нем ультрафиоле¬товых лучей. Эти лучи обладают большой химической и биоло¬гической активностью. Они вызывают разложение и синтез некоторых органических соединений, свертывают белки, разру¬шают ферменты, губительно действуют на клетки микроорга¬низмов, растений и животных.Созданы специальные устройства для искусственного полу¬чения ультрафиолетовых лучей. С помощью этих лучей обезза¬раживают питьевую воду, воздух лечебных и производственных помещений, холодильных камер и т. д.Недостатком ультрафиолетовых лучей является малая про-никающая способность, вследствие чего их можно применять только для облучения поверхности предметов.Электромагнитные волны:имеют различную длину и частоту колебаний. Чем короче электромаг¬нитная волна, тем выше частота ее колебаний. Считается, что электромагнитные волны больших длин (свыше 50 м) на мик-роорганизмы никакого действия не оказывают. Короткие (от 10 до 50 м) и особенно ультракороткие (менее 10 м) электромаг¬нитные волны влияют на микроорганизмы губительно.При прохождении через какую-либо среду эти волны обра¬зуют в ней переменные токи высокой (ВЧ) и ультравысокой (УВЧ) частот, которые нагревают эту среду, причем быстро и равномерно во всей ее массе. Вода в стакане под действием таких токов нагревается до кипения за 2-3 секунды.Токами ультравысокой частоты пользуются для стерилиза¬ции продуктов при их консервировании. Такой метод консервирования имеет важные преимущества, так как не влияет на качество готового продукта.Действием токов ультравысокой частоты можно пользо¬ваться и для вытапливания жира из тканей.Ультразвук:звуковые колебания, частота которых состав¬ляет более 20000 в секунду, называют ультразвуком. Ультра¬звуковые колебания человеческое ухо не улавливает.Ультразвуковые волны, распространяясь в среде, несут боль¬шую механическую энергию, могут вызвать свертывание белков, ускорить химические реакции и произвести другие действия.Мощные ультразвуковые колебания способны вызвать мгно¬венное механическое разрушение клеток.К воздействию ультразвуковых волн особенно чувствитель¬ны бактерии, споры же их более выносливы.Эффективность ультразвука зависит от продолжительности его воздействия, химического состава, вязкости и реакции среды, а также от температуры среды.
Влияние физических факторов, практическое использование.Температура: Пастеризация представляет собой нагревание продукта при температуре от 63 до 75°С в продолжение 30-10 минут (дли¬тельная пастеризация) или от 75 до 93°С в течение нескольких секунд (короткая пастеризация). В результате пастеризации уничтожается большинство вегетативных клеток микробов, а споры остаются живыми. Поэтому пастеризованные продукты надо хранить на холоде, чтобы предотвратить прорастание спор. Пастеризации подвергают молоко, вино, фруктовые, овощ¬ные соки и другие продукты.Стерилизация означает нагревание продукта при тем¬пературе 120°С в течение 10-30 минут. Во время стерилизации, которая проводится в специальных автоклавах, погибают все микроорганизмы и их споры. Вследствие этого стерилизованные продукты в герметической таре могут сохраняться годами. Влажность среды: На высушенных средах микроорганизмы не проявляют своей жизнедеятельности. На этом основано консервирование пище¬вых продуктов методом высушивания. Сушке подвергают пло¬ды, овощи, грибы, молоко, хлеб, мучные кондитерские изделия и т. д.При увлажнении высушенных продуктов они подвергаются быстрой порче вследствие бурного развития на них сохранив¬ших жизнеспособность микроорганизмов. Сушеные продукты обладают способностью воспринимать влагу из окружающего воздуха, поэтому при их хранении надо следить, чтобы относи¬тельная влажность воздуха не превышала определенной вели¬чины.Под относительной влажностью воздуха понимается выра¬женное в процентах отношение фактического количества влаги в воздухе к тому количеству, которое полностью насыщает воз¬дух при данной температуре. Развитие плесневых грибов на сушеных продуктах становится возможным, если относительная влажность воздуха превышает 75-80%. Концентрация растворенных веществ в среде: На губительном действии высоких концентраций веществ на микроорганизмы основано консервирование пищевых продуктов поваренной солью и сахаром.Содержание в среде поваренной соли до 3% замедляет раз¬множение многих микроорганизмов. Особенно чувствительны к действию поваренной соли гнилостные и молочнокислые бакте¬рии. При содержании в продукте около 10% соли жизнедея-тельность этих бактерий подавляется полностью.Малоустойчивы к действию поваренной соли многие возбу¬дители пищевых отравлений, например, паратифозные бактерии и бацилла ботулизма; их развитие приостанавливается при кон¬центрации соли около 9%.Поваренную соль используют для консервирования рыбы, мяса, овощей и других продуктов.Микроорганизмы погибают также в растворах, содержащих 60-70% сахара. С помощью сахара консервируют ягоды, фрукты, молоко и др.Некоторые микроорганизмы, живущие обычно в условиях невысокого осмотического давления, сравнительно хорошо раз¬виваются и на засоленных или засахаренных продуктах. Встре¬чаются и такие микробы, которые способны развиваться нор¬мально только в условиях высокой концентрации поваренной соли (например, в тузлуке). Такие микробы называются галофилами. Нередко галофилы вызывают порчу соленых продо-вольственных товаров. Консервирующее действие сахара значительно слабее, чем поваренной соли, поэтому в практике консервирования сахаром продукты подвергают еще нагреванию в герметически закупо¬ренной таре. Электромагнитные волны: Токами ультравысокой частоты пользуются для стерилиза¬ции продуктов при их консервировании. Такой метод консервирования имеет важные преимущества, так как не влияет на качество готового продукта.Действием токов ультравысокой частоты можно пользо¬ваться и для вытапливания жира из тканей.
Влияние химических факторов на жизнеспособность микроорганизмов.Влияние химических веществ на микроорганизмы различно. Оно зависит от химического соединения, его концентрации, продолжительности воздействия.В малых концентрациях химическое вещество может являться питанием для бактерий, а в больших — оказывать на них губительное действие. Например, соль NaCl в малых количествах добавляют в питательные среды. Так же существуют галофильные микроорганизмы, которые предпочитают соленую среду. В больших концентрациях NaCl задерживает размножение микроорганизмов.Способность ряда химических веществ подавлять жизнедеятельность микроорганизмов зависит от концентрации химических веществ и времени контакта с микробом. Дезинфектанты и антисептики дают неспецифический микробицидный эффект. Бактерицидным действием обладают химические вещества различных групп: кислоты, щелочи, спирты, поверхностно-активные вещества, фенолы и их производные, соли тяжелых металлов, окислители, группа формальдегида, газообразные вещества и др. Большое разнообразие природы и химической структуры указанных веществ обусловливает и различные механизмы их бактерицидного действия на микробную клетку.Бактерицидное действие кислот зависит от их электролитической диссоциации, то есть концентрации Н-ионов в растворах и их окисляющего действия. Чувствительность к кислотам различна у разных микроорганизмов. Так, показано, что если оптимальная концентрация Н-ионов для CI. botulinum соответствует 7,6, то при доведении рН до 4,6 наступает гибель этих бактерий. Самое низкое значение рН, при которой еще наблюдался рост, — это 4,8; при рН 4,7 могут прорастать только споры, а при рН 4,6 наступает прекращение роста вообще.Бактерицидная активность едких щелочей зависит от степени диссоциации и концентрации ОН-ионов. Наибольшей бактерицидной силой обладает КОН, затем следуют NaOH и другие щелочи. Так же как и в отношении кислот, бактерии обладают определенной щелочной устойчивостью.Дезинфектанты — химические средства неспецифического действии, применяемые для обработки помещений, оборудования и различных предметов. Антисептики — вещества, используемые для обработки живых тканей. Дезинфицирующие средства оказывают в рабочих концентрациях бактерицидное действие, а антисептики (в зависимости от концентрации)— бактериостатическое или бактерицидное.Антисептики и дезинфектанты обычно легко растворимы в воде и действуют быстро; они дёшевы и при правильном применении не оказывают вредного воздействия на организм человека. Дезинфекция позволяет уменьшить число патогенных микроорганизмов на объектах внешней среды. Дезинфекцию проводят с определённой периодичностью (профилактическая дезинфекция), либо при возникновении инфекционного заболевания или подозрении на него (очаговая дезинфекция). Как антисептики применяют йодсодержащие препараты — спиртовой раствор йода (5% в этаноле); йодинол (1% водный раствор содержит 0,1% йода, 0,3% калия йодида и 0,9% поливинилового спирта, замедляющего выделение йода); йодонат (водный раствор комплекса поверхностно-активного вещества с йодом); повидон-йод (комплекс йода с поли-винилпирролидоном) и раствор Люгбля применяют для обработки слизистых оболочек. Как дезинфектанты применяют хлорсодержащие препараты — газообразный хлор (взаимодействуя с водой, образует хлорноватистую кислоту; в присутствии органических веществ противомикробное действие уменьшается); хлорную известь (5,25% NaCIO, также образующую при растворении хлорноватистую кислоту); хлорамин Б (содержит 25-29% активного хлора; для обеззараживания питьевой воды применяют в виде таблеток, содержащих 3 мг активного хлора); хлоргексидина биглюконат (гибитан). Альдегиды алкилируют сульфгидрильные, карбоксильные и аминогруппы белков и других органических соединений, вызывая гибель микроорганизмов. Альдегиды широко применяют как консерванты. Наиболее известные — формальдегид (8%) и глутаральдегид (2-2,5%) — проявляют раздражающее действие (особенно пары), ограничивающее их широкое применение. Раствор формальдегида обладает дезинфицирующим и дезодорирующим эффектами. Применяют для мытья рук, дезинфекции инструментов, обработки кожи ног при повышенной потливости. Входит в состав препаратов (формидрон, мазь формалиновая). Мыльный раствор формальдегида (лизоформ) применяют для спринцеваний в гинекологической практике, для дезинфекции рук и помещений. Уротропин (гексаметилентетрамин) в кислой среде организма расщепляется с выделением формальдегида; последний, выделяясь с мочой, оказывает антисептическое действие. Применяют при инфекционных процессах мочевыводящих и желчевыводящих путей, кожных заболеваниях. Входит в состав комбинированных препаратов (кальцекс, уробесал). Циминаль, цимизоль и цидипол — антисептики, действующие за счёт образования формальдегида путём их гидролиза; применяют для индивидуальной профилактики венерических заболеваний у мужчин после случайных половых связей. Кислоты и щёлочи применяют как антисептики. Среди кислот наиболее известны борная, бензойная, уксусная и салициловая. Применяют для лечения поражений, вызванных патогенными грибами и бактериями. Наиболее распространена салициловая кислота, применяемая в спиртовых растворах (1-2%), присыпках, мазях, пастах (например, для лечения дерматоми-козов в областях, подверженных трению); оказывает также в зависимости от концентрации отвлекающее, раздражающее и кератолитическое действие. Из щелочей наиболее распространён раствор аммиака (нашатырный спирт содержит 9,5-10,5% аммиака), применяемый для обработки рук хирурга (0,5% раствор).СпиртыПри разведении спирт приобретает бактерицидные свойства, причем наибольшей бактерицидностью обладает 70 %-ный спирт. Более высокие концентрации свертывают белок, который выпадает на поверхности бактерий и уменьшает проникновение спирта в глубь клетки. Бактерицидность спиртов увеличивается с возрастанием молекулярной массы в ряду: метиловый — этиловый — пропиловый — бутиловый — амиловый и т.д.Гибель микроорганизмов достигается при высоких концентрациях спирта, где-то свыше 70%. Но, некоторые бактерии могут погибать и при значительно менее низких концентрациях. Дрожжевые грибки производящие этанол гибнут при 7-8% концентрации этанола. Кроме того, помимо этанола обеззараживающее действие могут оказывать и другие вещества содержащиеся в алкогольных напитках, в частности уксус. При этом, главный вопрос в концентрации этих веществ.Поверхностно-активные вещества — это жирные кислоты, мыла, детергенты. Все они изменяют энергетические соотношения на поверхности раздела, устремляются к поверхности раздела клетки и повреждают клеточную оболочку, не затрагивая внутренних структур клетки.Горение чистого спирта в сосуде из льда (т.е. на поверхности воды). Фото: Robert BieberКрасителиК красителям с бактерицидными свойствами относят бриллиантовый зеленый, этакридин, флавакридин и др. В основе их действия лежит выраженное сродство с фосфорнокислыми группами нуклеопротеидов.Фенолы и их производные первоначально повреждают клеточную стенку, а затем и белки бактериальной клетки.Соли тяжелых металлов (свинец, медь, цинк, серебро, ртуть) и их соли оказывают коагулирующее влияние на цитоплазму либо на ферментные системы, связывая их сульфгидрильные группы.Окислители — хлор, йод, марганцовокислый калий, перекись водорода и др., окисляют существенные компоненты цитоплазмы (сульфгидрильные группы активных белков, фенольные, тиоэтильные, индольные, аминные).Формальдегид также денатурирует белки, он убивает как вегетативные формы, так и споры. Его применяют для обезвреживания дифтерийного и столбнячного токсинов, благодаря чему они превращаются в анатоксины.Химические вещества (хлор, формальдегид, щелочи, кислоты, фенол и др.) используются в практике в качестве дезинфицирующих веществ. Дезинфекция заключается в уничтожении патогенных микробов. К ней обычно прибегают для обеззараживания помещений, скотных дворов, территорииХимиотерапевтические средства проявляют избирательное противомикробное действие.По механизму действия противомикробные вещества разделяются на:а) деполимеризующие пептидогликан клеточной стенки,б) повышающие проницаемость клеточной мембраны,в) блокирующие те или иные биохимические реакции,г) денатурирующие ферменты,д) окисляющие метаболиты и ферменты микроорганизмов,е) растворяющие липопротеиновые структуры,ж) повреждающие генетический аппарат или блокирующие его функции.У микроорганизмов химической деструкции, прежде всего, подвергаются белки и липиды цитоплазматической мембраны, белковые молекулы жгутиков, фимбрий, секс-пили, порины клеточной стенки грамположительных бактерий, связывающие белки периплазмы, протеиновые капсулы, экзотоксины, ферменты-токсины и ферменты питания. Деструкция гетерогенных полимеров (белки, полиэфиры и др.) происходит как при действии окислителей, так и при действии гидролизующих и детергентных антисептиков (кислоты, щелочи, соли двух- и поливалентных металлов и др.).
воздух как путь передачи патогенной микрофлоры растении. Состав микрофлоры воздуха разнообразен и значительно изменяется в зависимости от условий. Микроорганизмы в воздухе могут находиться только временно, так как в нем отсутствует необходимая питательная среда. Загрязнение воздуха микробами происходит из почвы, от животных, людей и растений. В воздухе могут находиться споры бактерий, грибов, дрожжи, различные микрококки и др. Воздух верхних слоев атмосферы, а также горный и морской воздух содержит очень мало микроорганизмов. В населенных местах их значительно больше, особенно в летнее время.Количество микроорганизмов в жилых помещениях зависит от их санитарно-гигиенического состояния, воздух считается чистым при содержании в 1 м3 не более 1500 бактерий и 16 стрептококков. Наиболее загрязняется воздух в помещениях при скоплении людей и плохой работе вентиляции.Воздух может служить фактором передачи респираторных вирусных заболеваний (ОРВИ), гриппа, туберкулеза, дифтерии, стафилококковой инфекции и др. Патогенные микроорганизмы выделяются больными людьми или бактерионосителями при кашле, чихании и т. п.В воздухе цехов предприятий питания патогенные микроорганизмы должны отсутствовать, общее количество микробов в 1 м3 не должно превышать 100-500 бактерий. Микробная обсемененность воздуха значительно снижается при хорошей работе вентиляции, наличии бактерицидных фильтров для подаваемого воздуха, регулярной влажной уборке помещений. В холодных и кондитерских цехах рекомендуется использование бактерицидных ламп.
гетеротрофные микроорганизмы и их образ жизни.гетротрофы (от греч. heteros - другой и trophe - пища), живые организмы, использующие для питания готовые сложные органические соединения. Гетеротрофные организмы являются биотическими компонентамибиосферы наряду с автотрофными организмами. Гетеротрофные организмы полностью зависят от автотрофов, т. к. богатые энергией сложные органические соединения, потребляемые гетеротрофными организмами, синтезируются автотрофами из простых неорганических соединений. К гетеротрофным организмам относятся все животные, грибы, большинство микроорганизмов (исключение составляют фотосинтезирующие бактерии,содержащие бактериохлорофилл).Способы добывания и поглощения пищи у гетеротрофных организмов достаточно разнообразны, но путь превращения сложных веществ в усвояемую форму весьма сходен и укладывается в схему из двух этапов: первый - переваривание, или расщепление сложных молекулярных соединений на более простые и растворимые, второй - всасывание растворимых молекул и доставка их к тканям организма. Такой тип питания называют гетеротрофным.Известны четыре способа гетеротрофного питания: голозойный, сапрофитный, симбиотический и паразитический. Организмы, питающиеся голозойнът способом, обладают специальным пищеварительным трактом - пища захватывается внутрь и там подвергается перевариванию и всасыванию, у таких организмов есть и органы экскреции для удаления непереваренных остатков пищи. Гетеротрофные организмы, питающиеся голозойно - это животные и насекомоядные растения. Сапрофитные гетеротрофные организмы выделяют ферменты на пищевой субстрат, переводя последний в усвояемую, растворимую форму, позволяющую им всасывать и ассимилировать пищу. К сапрофитам относят большинство бактерий и грибы. Симбиотическое(симбиотрофное) питание предполагает объединение организмов в целях получения пищи. При этом один гетеротрофный организм может объединяться с другими: например, жгутиковые простейшие животные, переваривающие целлюлозу сапрофитным способом, обитают в кишечнике термитов, часть переваренной ими пищи используется в собственных целях, а другая часть достается термитам, которые сами переработать целлюлозу не могут. Сами термиты питаются голозойно. Существуют примеры взаимовыгодного сочетания гетеротрофных организмов с автотрофным: лишайники - симбиотрофное питание гриба и водоросли. Паразитический способ питания подразумевает использование одного организма другого в качестве живого пищевого субстрата: иксодовые клещи, питающиеся кровью позвоночных животных; цепни, паразитирующие в кишечнике млекопитающих; галловые растительноядные клещи, использующие листовую паренхиму растения, и т. д. Среди грибов встречаются виды (напр., опенок осенний), которые сначала ведут паразитический образ жизни, а после гибели хозяина питаются сапрофитно на его мертвых остатках. Некоторые зеленые растения (напр. омела белая - паразит древесных растений) являются полупаразитами: они фотосинтезируют как автотрофы, но элементы минерального питания извлекают из тканей хозяина. В связи с паразитическим питанием у соответствующих гетеротрофных организмов существуют различные морфологические (напр. специализированный ротовой аппарат у насекомых-кровососов для питания жидкой пищей), физиологические (напр. образование антиферментов у кишечных паразитов, препятствующих их перевариванию в кишечнике хозяина) и репродуктивные (напр. гермафродитизм у ленточных червей, обеспечивающий им самооплодотворение в организме хозяина) приспособления.В природе существуют организмы, которые нельзя строго отнести к гетеротрофам или автотрофам. Так, группа растительных жгутиконосцев (эвглена зеленая, вольвокс, пандорина и т. д.), относимых к простейшим животным типа саркомастигофоры, благодаря наличию хлорофилла в клетке способна к фотосинтезу, но при отсутствии света, если имеется источник органического углерода (растворенные в воде органические вещества, органические остатки), питается сапрофитно, как настоящие гетеротрофные организмы. Присущий растительным жгутиконосцам способ питания называется миксотрофным.Роль гетеротрофных организмов в природных экологических системах огромна: в процессе дыхания гетеротрофные организмы высвобождают диоксид углерода, необходимый фотоавтотрофам для фотосинтеза; продукты жизнедеятельности и мертвые остатки гетеротрофных организмов после биологического разложения поступают в природные круговороты биогенных веществ. В трофической сети любой экосистемы гетеротрофные организмы являются либо консументами (использующими для питания готовое органическое вещество), либо редуцентами (превращающими органические остатки в неорганические вещества).В природе существуют гетеротрофные экосистемы, в которых присутствует только один биотический компонент - гетеротрофные организмы. Это экосистемы подводных глубоководий: солнечный свет сюда не проникает, в качестве пищи используют т. н. «питательный дождь» - организмы и их остатки, падающие из верхней, освещенной солнцем толщи воды. Гетеротрофными являются и экосистемы снежных высокогорий
группы низших грибов и их особенностиМного полезных грибов, но немало среди них опасных. Они являются причиной многочисленных заболеваний человека и животных, поражая кожные и волосяные покровы, дыхательные пути и глаза. Среди болезнетворных грибов выделяются возбудители гайморита и стригущего лишая, дерматитов и пищевых отравлений. Гриб фузариум вызывает септическую ангину и нарушения нервной деятельности. Большую опасность для здоровья человека представляет спорынья. Поражая злаки, этот гриб выделяет эрготин, эрготоксин и другие яды, которые, попадая в организм, вызывают серьезные заболевания. В 1922 г. во Франции и Испании от эрготизма погибло около 40 тыс. людей. Около 200 видов грибов портят книги, и нередко эти "любители" клея, ниток и красок уничтожают бесценные произведения искусства; повреждают деревянные строения и шпалы на железных дорогах, оптические изделия и даже вызывают коррозию металлов. Особое место занимают грибы-фитопатогены. Поражая низшие и высшие растения, они приносят немало бед земледельцу. Около 80% болезней у зеленых кормильцев вызывают эти патогенные микроорганизмы. Чтобы ясно представить себе многообразие этих патогенов, обратимся к их систематике.
Объединяются грибы в тот или иной класс, семейство или род, по внешнему сходству или отличию биологии вида и особенности клеточного строения, физиологическим и биологическим свойствам. Немаловажную роль в классификации играет тип полового спороношения. Низшие грибы, вегетативное тело которых образовано мицелием клеточного строения, объединены в три класса: хитридиомицеты, оомицеты и зигомицеты. Среди каждого из этих классов встречаются опасные возбудители болезней растений. К хитридиомицетам (от греч. chytridion - капелька) относятся наиболее простые по строению микроорганизмы, развитие которых обязательно связано с водой. У некоторых грибов вегетативное тело представляет собой цитоплазматическую массу (амебоид), у других мицелий, состоящий из тонких гиф. Цитоплазматическая масса образует зооспорангий с зооспорами. Зооспора при помощи жгутика передвигается и поражает растение. Это бесполое размножение.При половом размножении в результате слияния ядер клеток образуются покоящиеся мелкие споры (цисты). После периода покоя споры делятся и из проросшей зиготы образуются зооспоры. Таким образом бесполое размножение сменяется половым. Хитридиомицеты поражают молодые ткани и органы, вызывая разрастание (гипертрофию) и образование наростов на клубнях и корнях зеленых кормильцев. Наиболее опасны среди них синхитриум эндобиотикум - возбудитель рака картофеля и плазмодиофора брассика - возбудитель килы капусты. Оомицеты, в отличие от хитридиомицетов, имеют хорошо развитый мицелий и половой процесс оогамный. На мицелии образуются женские половые клетки - оогонии и мужские - антеридии. При оплодотворении цитоплазма антеридия сливается с плазмой оогония и происходит слияние ядер. Образовавшаяся ооспора сохраняется в растительных тканях до наступления весны, а затем прорастает в мицелий. У некоторых видов ооспора образуется без оплодотворения. К оомицетам относятся сапролегниевые и пероноспоровые грибы. Много опасных недугов вызывают представители этого класса. Среди них - корнеед сахарной свеклы и фитофтороз картофеля, склероспороз многих злаков, например кукурузы, риса и проса. Одним из опаснейших врагов винограда является завезенный из Америки в Европу гриб-патоген плазмопара витикола. Вызывая мильдью винограда, этот паразит наносит огромный вред виноградарству. К оомицетам относятся также возбудители ложной мучнистой росы огурцов и салата, пероноспороза сахарной и столовой свеклы, махорки и табака и белой ржавчины крестоцветных.Около 400 видов включает третий класс низших грибов - зигомицетов. Как правило, это обитатели суши и лишь некоторые из них встречаются в воде. Этот класс грибов-сапрофитов (рис.1) отличается от оомицетов отсутствием зооспор, наличием развитого многоядерного мицелия и характерного полового размножения, при котором две гаметы ("+" и "-") сливаются на концах гиф - зигогамия. При этом могут соединиться половые клетки одного или двух различных мицелиев. При слиянии мужских и женских клеток важную роль играют специальные химические вещества, например сложный эфир бензойной кислоты C20H25O5. Эти "молекулы любви" притягивают разнополые органы друг к другу и способствуют образованию зиготы. Среди зигомицетов встречаются энтомофторовые грибы - паразиты насекомых, например, кузнечиков и саранчи, а также враги растений. Некоторые виды паразитируют на высших грибах, низших беспозвоночных животных или повреждают хранящиеся фрукты и овощи. Мягкая гниль картофеля и хорошо известная хлебная плесень - лишь некоторые из инфекционных болезней, вызываемых этими фитопатогенами. Грибы этого класса паразитируют на клубнике и землянике, а также поражают корнеплоды свеклы,корзинки подсолнечника, и нередко их можно обнаружить на виноградниках и инжире.
Для оценки санитарно-бактериологического состояния воды используют следующие показатели:определение общего микробного числа (ОМЧ);определение бактерий семейства Enterobacteriaceae и термотолерантных колиформных бактерий;определение спор сульфитредуцирующих клостридий;определение колифагов;определение патогенных бактерий кишечной группы.
значение работ Левенгука,Тереховского,Пастера,Мечникова,Худякова в развитии микробиологии. Мир микроорганизмов открыл ^ А. Левенгук (1632-1723) (рис. 1). Он родился и жил в Дельфте (Голландия). По профессии Левенгук был торговцем сукном, занимал должность городского казначея, а с 1679 г. был ещё и виноделом. Впервые о нём узнали в 1673 г. из философских трудов Лондонского Королевского общества, которое было учреждено в 1622 г Королевской хартией, данной «обществу экспериментальных философов для совершенствования естественных наук». С 1703 по 1723 г Президентом Лондонского королевского общества был И. Ньютон. Левенгук сам шлифовал простые линзы, которые оптически были настолько совершенны, что давали возможность увидеть мельчайшие существа- микроорганизмы (линейное увеличение в 160 раз).Он проявил необыкновенную наблюдательность и поразительную по своему времени точность описаний. Первой им была описана плесень, выросшая на мясе, позже он описывает «живых зверьков» в дождевой и колодезной воде, различных настоях, в испражнениях, в зубном налёте. А. Левенгук проводил все исследования один, не доверяя никому. Он ясно понимал разницу между наблюдениями и их интерпретацией. Любознательность А. Левенгука была безграничной. Он направил несколько десятков писем в Лондонское королевское общество.В 1698 г А. Левенгук пригласил к себе русского царя Петра Великого, который был в то время в Голландии. Царь был в восхищении от увиденного в микроскоп. А. Левенгук подарил Петру два микроскопа. Они и послужили началом исследования микроорганизмов в России.В 1675 г А. ван Левенгук ввёл в науку термины: микроб, бактерии, простейшие. Открытие А. Левенгуком мира микроорганизмов дало мощный импульс изучению этих таинственных существ. Целое столетие открывали и описывали всё новые и новые микроорганизмы. «Сколько чудес таят в себе эти крохотные создания» — писал А. ван Левенгук.Основателем научной микробиологии считается французский исследователь ^ Луи Пастер (1822-1895) (рис. 2). К началу деятельности Л. Пастера ещё не существовало микробиологии как самостоятельной науки. В первый период деятельности Л. Пастера «надо было исследовать предметы, прежде чем можно приступить к исследованию процессов. Надо сначала знать, что такое данный предмет, чтобы можно было заняться теми изменениями, которые с ними происходят».(10) Луи Пастер почти двадцать лет фактически работал в полном «научном одиночестве», имея всего лишь четырёх препараторов. В это время он провёл исследования проблем брожения, самопроизвольного зарождения и болезней шелковичных червей. Именно в это время началась великая пастеровская эпопея, героическая эра борьбы нищеты и величия. (10). Оказалось, что каждая ветвь микробиологии как теоретическая, так и практическая обязана своим зарождением какой-либо фазе работы Л. Пастера или его учеников (11). А. Львов (12) так охарактеризовал значение работ Л. Пастера и его личность: «...Пастер ответственен за события огромной важности: сознательно — за создание микробиологии и экспериментальной медицины и невольно, как следствие этого — за изменение мышления человека XIX в» (13, 14).Л. Пастер впервые показал, что микробы отличаются друг от друга не только внешним видом, но и строго определёнными особенностями своего обмена. Он впервые указал на огромную роль микробов, как возбудителей химических превращений на земной поверхности, как возбудителей инфекционных заболеваний, как возбудителей брожений. Он показал, что ослабленные культуры патогенных микробов могут служить в качестве средства исцеления (вакцины). Он открыл у микроорганизмов анаэробный (без кислорода) образ жизни. Изучив «болезни» пива и вина, Пастер предложил способ их обработки повышенной температурой. Этот способ позднее получил название «пастеризация» и в настоящее время очень широко используется в пищевой промышленности всего мира. Первый автоклав для стерилизации сред, на которых выращиваются микроорганизмы, тоже изобретён впервые Пасте -ром. Без автоклава немыслима работа микробиологических лабораторий.
Л. Пастер был творцом и вдохновителем всей современной микробиологии, с поразительной быстротой разросшейся в огромную науку с бесчисленными приложениями в практической жизни, в том числе и в пищевой микробиологии. И. И. Мечников (1845 — 1916) (рис.5) — русский микробиолог с мировой известностью. Родился И.И.Мечников под Харьковом, умер и похоронен в Париже. В Одессе он изучал зоологию и медицину, которые продолжал изучать во многих университетах Западной Европы. В студенческие годы им опубликованы исследования о строении полипов, радиолярий, нематод, планарий, моллюсков. Его интересовали вопросы морфологии и физиологии, а также возраста животных и человека. Детально изучая холеру и кишечную флору животных и человека, он пришёл к выводу, что человек страдает хроническим отравлением бактериями кишечника. Он предлагал регулярно пить кислое молоко (простоквашу), которое подавляет гнилостную флору кишечника.(2). Многие годы И.И.Мечников работал в качестве профессора в Одесском университете и Петербурге. В 1888 г И.И.Мечников стал директором Пастеровского института в Париже после смерти Л.Пастера. Франция стала для Мечникова второй Родиной, урна с его прахом замурована в стене библиотеки Пастеровского института. И.И.Мечников был членом академий наук почти всех стран мира. В лаборатории И.И.Мечникова в Париже учились многие русские микробиологи, среди них: Д.К.Заболотный, Л.А.Тарасевич, И.Т.Савченко, Н.Ф.Гамалея, Н.Я.Чистович, Т.Н.Габричевский, П.В.Циклинская, Н.А.Михин и др. И.И.Мечников писал тогда: «Моя лаборатория открыта для всех русских учёных, желающих работать и способных работать. Здесь они у себя дома.»В развитии микробиологии заслуга И.И.Мечникова очень велика. Он создал фагоцитарную теорию иммунитета, в основу которой положена способность клеток организма противостоять инородным телам, в том числе и микроорганизмам. В 1908 г за фагоцитарную теорию иммунитета И.И.Мечников получил Нобелевскую премию по медицине. В. Л. Омелянский (1867-1928) (рис.4) был одним из первых русских микробиологов. Он родился в Полтаве на Украине, закончил гуманитарную гимназию, а затем изучал химию в Санкт - Петербурге; два года работал в промышленности, а в 1895г приглашён С.Н. Виноградским в свою микробиологическую лабораторию в институте экспериментальной медицины в Санкт - Петербурге в отдел общей микробиологии, где он и проработал до своей кончины в 1928 году. В.Л. Омелянский в течение нескольких лет был ассистентом С.Н. Виноградского. Вместе они изучали фиксацию азота бактериями, брожение целлюлозы. Одновременно В.Л. Омелянский занимался организацией производства лимонной кислоты, кефира, кумыса и др. Но основная, наиболее значимая заслуга В.Л. Омелянского, состояла в том, что он одним из первых микробиологов написал учебник по микробиологии на русском языке. Первое издание, которого вышло в 1909 г (17), а потом переиздавались ещё 9 раз. Всего учебник переиздавался 10 раз, 4 последние издания были осуществлены его учениками посмертно. В 1922 г им было издано «Практическое руководство по микробиологии» (18), которое было написано на основе собственных разносторонних исследований, которые тоже подготовлены и изданы его учениками в 1953 г (19). На этих работах В.Л.Омелянского училось не одно поколение советских микробиологов. С.Н.Виноградский (1856-1953) (рис.7) под влиянием открытий Л.Пастера, А. де Бари, М.С.Воронина, Р.Коха и др. микробиологов решил посвятить себя микробиологии и уехал в 1885 г в Страсбург к А. де Бари. После смерти А. де Бари в 1888 г С.Н.Виноградский продолжал свои исследования в институте гигиены университета Цюриха. В 1889 г он вернулся в Санкт - Петербург, где начал работать во вновь организованном институте экспериментальной медицины, где в 1902 г он получил докторскую степень. В этом институте ассистентом у С.Н.Виноградского работал В.Л.Омелянский. В 1922 г С.Н.Виноградский принял предложение Эмиля Ру, директора института Пастера в Париже, создать отдел сельскохозяйственной бактериологии. С этого момента С.Н.Виноградский занялся исследованием микроорганизмов почвы. В 1949 г вышла из печати его монография «Микробиология почвы. Проблемы и методы» (20).
С.Н.Виноградский — основоположник почвенной микробиологии. Он исследовал серобактерии, железобактерии, нитрифицирующие бактерии, установив при этом явление хемосинтеза. Это одно из крупных открытий в области физиологии микроорганизмов. Нитрифицирующие бактерии окисляют аммиак до азотной кислоты, добывают углерод из углекислого газа воздуха, используя для этого процесса энергию, образуемую в результате химических реакций. Кроме того, С.Н.Виноградский предложил элективные (селективные, избирательные ) среды для культивирования микроорганизмов отдельных групп, создавая им наиболее благоприятные условия для развития. Метод элективных культур получил широкое использование в микробиологии.
Из токсических грибов, паразитирующих на растениях в период их вегетации, можно назвать ржавчинные и головневые грибы, спорынью и некоторые другие.Фузариотоксикоз - отравление животных кормом, пораженным грибами из рода Fusarium. Эти грибы поражают рожь, пшеницу и другие злаки как в период их вегетации, так и при хранении. Особенно широко распространен фузариоз хлебов в сырые, дождливые годы. Пораженные зерна бывают мелкими, щуплыми, без блеска, а на поверхности их образуются розоватые или буроватые налеты мицелия грибов. Токсичность фу-зариозного зерна относят к гликозидам и аминам, действующим началом считают холины и алкалоиды.Клиническая картина характеризуется расстройством функций желудочно-кишечного тракта и нервной системы. Отмечают резкое возбуждение, нарушение координации и затрудненное движение, расстройство зрения. Возбуждение сменяется угнетением, общей слабостью и дрожью. Помимо указанных явлений наблюдаются жажда, позыв к рвоте и поносы.Часто на кормах прорастают плесневые грибы, образуя нитевидные, паутинообразные, ватообразные, слизистые (белого, серого, черного, розового, зеленого и других цветов) налеты. Пораженный плесенями корм отличается более темным цветом, неприятным запахом, наличием склеившихся пучков или комков. Вместе с плесенью на корме обычно размножаются кислотоустойчивые бактерии и кокки, вызывающие разложение корма.Некоторые плесени выделяют в корм ядовитые продукты своей жизнедеятельности (гликозиды, алкалоидоподобные вещества, афлактоксины и пр.). В настоящее время известно до 300 видов токсических грибов. Плесневые грибы приобретают токсические свойства главным образом в период плодоношения или в стадии спорообразования, так как в это время в мицелии грибов образуются токсические вещества.При отравлениях наблюдается расстройство пищеварения (потеря аппетита, слюнотечение, затрудненное глотание, колики, тимпания, запоры или поносы, испражнения со слизью, иногда кровянистые), нарушение функции печени, поражение центральной нервной системы (дрожание, угнетение, шаткая походка, паралич языка и глотки, зрительного нерва, конечностей и общий паралич), сильное потение и лимфоцитоз, у беременных животных - аборты. Температура нормальная или повышенная. Течение заболеваний может быть острым и хроническим.Из микроорганизмов на кормах часто развиваются Вас. botulinus - ботулизм. Возбудитель ботулизма широко распространен в природе. Спорообразующий почвенный анаэроб развивается в загрязненных землей, птичьим пометом или испорченных кормах и выделяет весьма сильные и стойкие токсины. Особенно благоприятные субстраты для этого микроба - полова или мякина и влажное зерно, а также подвергающиеся самосогреванию, неправильно заскирдованные солома и сено, а также силос, загрязненный частицами земли и трупами грызунов.Токсины ботулизма поражают прежде всего центральную нервную систему. У отравленных животных наблюдают расширение зрачков, паралич языка, нижней челюсти, глотки и кишечника, запоры, колики, редкое мочеотделение, температура нормальная и ниже нормы, слабый и учащенный пульс, затрудненное дыхание, шаткость и неуверенную походку и т.д. Летальный исход в 90-95% случаев.Профилактика ботулизма состоит в скармливании животным доброкачественного корма, а при заготовке кормов (силос, сено, фураж) не допускать попадания в них земли, трупов грызунов, птичьего помета.
иммунопрофилактика,имунотерапия Иммунотерапия (ИТ) - это любое воздействие на систему иммунитета с целью прекращения патологического процесса. Иммунопрофилактика (ИП) - воздействие биологическими, химическими агентами и физическими факторами на систему иммунитета с целью предупреждения патологического процесса. По характеру действия на систему иммунитета различают следующие виды ИТ и ИП:Стимулирующие - используются для активации реакций иммунитета в здоровом организме для предупреждения инфекционных заболеваний и при иммунодефицитах.Подавляющие - применяются для угнетения иммунных реакций при аллергии и аутоиммунных заболеваниях.Специфические - используются препараты антигенов или антител специфических по отношению к возбудителю или аллергену.Неспецифические - включают воздействия на систему иммунитета химических, физических факторов и антигенов, неспецифичных по отношению к возникшему патологическому процессу.По механизму действия различают активную ИТ и ИП, когда система иммунитета активно отвечает на введенный препарат (обычно на антигены, вакцины) и пассивную ИТ и ИП, когда в организм вводят готовые защитные факторы - антитела в виде антисывороток или иммуноглобулинов. Лимфоциты применяют редко из-за несовместимости по HLA-антигенам.Для ИТ и ИП используют три группы иммунотерапевтических средств (ИТС)Биологические - вакцины, анатоксины, антисыворотки, иммуноглобулины. Эти препараты обычно используются для специфической ИТ и ИП.Химические природные или синтетические вещества.обладающие свойствами иммуномодуляторов, в том числе лекарственные препараты. Используются для неспецифической стимуляции иммунитета.Физические факторы, неспецифически стимулирующие или подавляющие иммунную систему (различные виды лучевой и волновой энергии).Все средства иммунотерапии и иммунопрофилактики являются иммуномодуляторами - они изменяют и модифицируют иммунный ответ, стимулируют одни его показатели и нередко угнетают другие. Обычно следствием такой модуляции является коррекция иммунитета, поэтому лечение нередко обозначается как иммунокоррекция.
Инфекция и пути ее передачи.Инфекция (позднелатинское infektio - заражение, от латинского inficio - вношу что-либо вредное, заражаю) - состояние зараженности организма; эволюционно сложившийся комплекс биологических реакций, возникающих при взаимодействии организма животного и возбудителя инфекции. Динамика этого взаимодействия называется инфекционным процессом.Инфекционный процесс - это комплекс взаимных приспособительных реакций на внедрение и размножение патогенного микроорганизма в макроорганизме, направленный на восстановление нарушенного гомеостаза и биологического равновесия с окружающей средой.Современное определение инфекционного процесса включает взаимодействие трех основных факторов – возбудителя, макроорганизма и окружающей среды, каждый из которых может оказывать существенное влияние на его результат.Различают несколько форм инфекции. Выраженной формой инфекции является инфекционная болезнь с определенной клинической картиной (явная инфекция). При отсутствии клинических проявлений инфекции ее называют скрытой (безсимптомной, латентной, инапарантной).Своеобразная форма инфекции - несвязанное с предшествующим переболеванием микробоносительство. Возникновение и развитие инфекции зависит от наличия специфического возбудителя (патогенного организма), возможности его проникновения в организм восприимчивого животного, условий внутренней и внешней среды, определяющих характер взаимодействия микро - и макроорганизма.Каждый вид патогенных микробов вызывает определенную инфекцию (специфичность действия). Проявление инфекции зависит от степени патогенности конкретного штамма возбудителя инфекции, т.е. от его вирулентности, которая выражается токсигенностью и инвазивностью. В зависимости от характера возбудителя различают бактериальную, вирусную, грибковую и другие инфекции. Путь внедрения патогенного микроба в организм животного называют воротами инфекции. Ими могут быть кожа, конъюнктива, слизистые оболочки пищеварительного тракта, дыхательных путей, мочеполового аппарата. Некоторые микробы проявляют патогенное действие лишь при проникновении через строго определенные ворота инфекции. Например, вирус бешенства вызывает болезнь лишь при внедрении через повреждения кожи и слизистых оболочек. Многие микробы приспособились к разнообразным путям внедрения в организм. В зависимости от механизма передачи возбудителя различают алиментарные (кормовые), респираторные (аэрогенные, в т.ч. пылевые и воздушно-капельные), раневые, трансмиссивные и контактные инфекции.При распространении микробов в организме развивается генерализованная инфекция. Состояние, при котором микробы из первичного очага проникают в кровяное русло, но не размножаются в крови, а лишь транспортируются в различные органы, называется бактериемией. При ряде болезней (сибирская язва, пастереллезы и др.) развивается септицемия: микробы размножаются в крови и проникают во все органы и ткани, вызывая там воспалительные и дистрофические процессы. Инфекция может быть спонтанной (естественной) и экспериментальной (искусственной). Спонтанная инфекция возникает в естественных условиях при реализации механизма передачи, свойственного данному патогенному микробу, или при активизации условно патогенных микроорганизмов, обитавших в организме животного (эндогенная инфекция или аутоинфекция). Если специфический возбудитель проникает в организм из окружающей среды, говорят об экзогенной инфекции. Инфекция, вызванная одним видом возбудителя, называется простой (моно инфекцией), а обусловленная ассоциацией микробов, внедрившихся в организм, - ассоциативной инфекцией. При одновременном течении двух разных болезней (например, туберкулеза и бруцеллеза) инфекция называется смешанной. Бели после перенесения инфекции и освобождения организма животного от ее возбудителя происходит повторное заболевание вследствие заражения тем же патогенным микробом, говорят о реинфекции. Отмечают и суперинфекцию-следствие нового (повторного) заражения, наступившего на фоне уже развивавшейся болезни, вызванной тем же патогенным микробом. Возврат болезни, повторное появление ее симптомов после наступившего клинического выздоровления называется рецидивом. Он наступает при ослаблении сопротивляемости животного и активизации сохранившихся в организме возбудителей перенесенной болезни.Рецидивы свойственны болезням, при которых формируется недостаточно прочный иммунитет (например, инфекционная анемия лошадей).Полноценное кормление животных, оптимальные условия их содержания и эксплуатации являются факторами, препятствующими возникновению инфекции. Факторы, ослабляющие организм, действуют прямо противоположно.Пути передачи инфекций.Один и тот же микроорганизм может попадать в макроорганизм различными путями, вызывая разные клинические формы заболеванияВыделение того или иного пути передачи инфекционных заболеваний достаточно условно, но тем не менее среди них выделяют следующие:1. Воздушно-капельный - он характерен для ветряной оспы, туберкулеза, коклюша, гриппа; 2. Фекально-оральный, в котором иногда выделяют водный - характерный, например, для холеры, и алиментарный - характерный, например, для дизентерии; 3. Трансмиссивный путь* - связан с передачей возбудителя через укусы кровососущих насекомых (клещевой энцефалит) (парентеральные и особенно внутривенные инъекции, например использование одного шприца разными лицами употребляющими наркотические вещества),; 4. Контактный путь, который, в свою очередь делится на: - Прямой контакт - (от источника к хозяину) - в том числе заболевания, передающиеся половым путем, включая ВИЧ-инфекцию; - Косвенный контакт в т. ч. контактно-бытовой путь передачи - (через промежуточный объект) - это могут быть руки (при раневой инфекции, кишечных инфекциях) или различные предметы, в том числе и медицинского назначения (при гнойно-воспалительных заболеваниях и парентеральных гепатитах). 5. В последнее время, как отдельный, очень часто выделяется искусственный (артифициальный) путь распространения инфекционных заболеваний, связанный, в первую очередь, с врачебными манипуляциями. При этом он может быть как *трансмиссивным (парентеральные манипуляции, трансфузии (переливание крови и компонентов)), так и контактным путем передачи (различного рода лабораторные обследования с использованием приборов медицинского назначения - бронхоскопов, цистоскопов и т. д.).
Классы ферментов и их свойства В нвстоящее время известно более 2000 ферментов. Все ферменты объединены в 6 классов:оксидоредуктазы,трансферазы,гидролазы,лиазы,изомеразы,лигазы или синтетазы.Оксидоредуктазы, катализирующие окисление или восстановление. Пример: каталаза, алкогольдегидрогеназа. отдельный класс ферментов, катализирующих лежащие в основе биологического окисления реакции, сопровождающиеся переносом электронов с одной молекулы (восстановителя — акцептора протонов или донора электронов) на другую (окислитель — донора протонов или акцептора электронов).Трансферазы, катализирующие перенос химических групп с одной молекулы субстрата на другую. Среди трансфераз особо выделяют киназы, переносящие фосфатную группу, как правило, с молекулы АТФ. отдельный класс ферментов, катализирующих перенос функциональных групп и молекулярных остатков от одной молекулы к другой. Широко распространены в растительных и животных организмах, участвуют в превращениях углеводов, липидов, нуклеиновых и аминокислот. Гидролазы, катализирующие гидролиз химических связей. Пример: эстеразы, пепсин, трипсин, амилаза, липопротеинлипаза.Лиазы, катализирующие разрыв химических связей без гидролиза с образованием двойной связи в одном из продуктов.отдельный класс ферментов, катализирующих реакции негидролитического и неокислительного разрыва различных химических связей (C—C, C—O, C—N, C—S и других) субстрата, обратимые реакции образования и разрыва двойных связей, сопровождающиеся отщеплением или присоединением групп атомов по её месту, а также образованием циклических структур. Изомеразы, катализирующие структурные или геометрические изменения в молекуле субстрата. Лигазы, катализирующие образование химических связей между субстратами за счёт гидролиза АТФ. Пример: ДНК-полимераза. фермент, катализирующий соединение двух молекул с образованием новой химической связи (лигирование[1][2]). При этом обычно происходит отщепление (гидролиз) небольшой химической группы от одной из молекул.
Колибактериоз.Колибактериоз — острая болезнь, проявляющаяся профузным поносом, интоксикацией и обезвоживанием организма.Возбудитель — патогенные типы кишечной палочки, относящиеся к роду эшерихия. Эти микробы в больших количествах находятся в толстом отделе кишечника здоровых животных. Спор они не образуют, хорошо растут в аэробных и анаэробных условиях. Различают подвижные и неподвижные формы возбудителя.В фекалиях и слизи эшерихии сохраняются до 30 дней, в воде и почве — несколько месяцев, при 60 °С погибают за 16 мин.Эпизоотологические данные. К колибактериозу восприимчив молодняк всех видов сельскохозяйственных животных и птиц. Источником возбудителя инфекции служат больной и переболевший молодняк, а также взрослые животные, выделяющие возбудителя во внешнюю среду с фекалиями. Молодняк заражается при приеме инфицированного корма и воды, облизывании загрязненных предметов.В возникновении колибактериоза исключительно большую роль играют нарушения ветеринарно-санитарных и зоогигиенических правил кормления и содержания беременных животных, а также новорожденного молодняка.Патогенез. Характер развития болезни зависит от вирулентности возбудителя и иммунобиологического состояния животного.Эшерихии, размножаясь в желудочно-кишечном тракте, выделяют токсины, обусловливающие возникновение воспаления слизистого и мышечного слоев кишечника. Токсины и возбудитель могут также проникать в кровеносную систему и вызывать токсемию и септицемию организма.Симптомы. Инкубационный период болезни длится от нескольких часов до 2 суток. Различают сверхострое, острое и подострое течение колибактериоза.У телят заболевание проявляется в септической, энтеротоксемической и энтеритной формах.Септическая форма (возбудитель размножается в крови и органах) сопровождается кратковременной лихорадкой, угнетением, потерей аппетита, поносом (не всегда). В течение нескольких часов или суток больные телята погибают.При энтеротоксемической форме (бактерийные яды всасываются из кишечника в кровь) вначале также отмечаются кратковременная лихорадка, угнетение, затем появляется изнуряющий понос, вызывающий обезвоживание организма, развиваются судороги и животные погибают.В случае возникновения энтеритной (кишечная) формы болезни поражается желудочно-кишечный тракт. При этом вслед за угнетением появляется понос. Фекалии становятся пенистыми, бело-серого цвета с примесью слизи и крови, иногда со сгустками непереваренного молозива. Вскоре наступает обезвоживание организма, истощение и через несколько дней многие телята погибают.Молодняк, переболевший колибактериозом, становится невосприимчивым к возбудителю данного заболевания.Меры борьбы. При установлении колибактериоза ферму объявляют неблагополучной и накладывают на нее ограничения. Больных и подозреваемых в заболевании телят оставляют в секциях профилактория, поросят и ягнят изолируют вместе с матками и лечат сывороткой против колибактериоза в сочетании с антибиотиками или нитрофурановыми препаратами. При необходимости назначают средства симптоматической терапии.Молодняку, подозреваемому в заражении, а также родившемуся в первые 2—4 ч жизни вводят сыворотку с профилактической целью. Беременных животных вакцинируют.Помещения подвергают механической очистке. Навоз складируют для биотермического обеззараживания. Дезинфекцию объектов проводят 2%-м раствором формальдегида, 4%-м раствором натрия гидроокиси и т. п.Профилактика. Предупреждение возникновения колибактериоза молодняка состоит из комплекса организационно-хозяйственных, зоотехнических, ветерииарно санитарных и специфических мероприятий, направленных на повышение резистентности организма матерей и их потомства.Рационы для беременных маток балансируют в соответствии с зоотехническими нормами. При этом особое внимание обращают на качество кормов. В помещениях поддерживают нормальный микроклимат. Регулярно предоставляют животным моцион.В качестве специфической профилактики болезни проводят вакцинацию молодняка и беременных животных.
Количество липидов может колебаться от 3,8 до 40 % (дифтерийная бактерия содержит 3,8 %, туберкулезная - 40 %). Липиды поддерживают определенную структуру цитоплазмы, входят в состав цитоплазматических мембран. В микробной клетке липиды распределены неравномерно, их больше содержится в поверхностных слоях и оболочке клетки. Липиды и липоиды повышают устойчивость микробов к кислотам и другим веществам. Несмотря на отсутствие спор и капсул, возбудители туберкулеза и рожи свиней могут сохраняться длительное время в неблагоприятных условиях среды.Минеральные вещества разнообразны как по составу, так и по количеству. Они представляют золу после сжигания вегетативных форм микробов и составляют от 2 до 14 % сухого вещества клеток. В большем количестве встречаются фосфор, калий, натрий, сера, кальций, магний, железо, хлор, а также микроэлементы (цинк, медь, кобальт, барий, марганец и др.). По данным Куррана, Брун-стетера, Майерса (1943), в золе микробов содержится (в %): фосфора 9,6-55,23, натрия 11,6-33,79, калия 7,7-25,59, кальция 7,16-12,6, магния 0,12-9,81, серы 0,54-4,2, железа 0,1, хлора 1,25. Микроэлементы обнаруживаются в золе в очень малых количествах, они входят в состав ферментов, витаминов и других компонентов микробной клетки.
кормовые отравления микробного происхождения В результате скармливания кормов, содержащих механические примеси, ядовитые вещества, пестициды, токсические грибы, микроорганизмы и пр., могут возникать незаразные болезни овец икоз.
Круговорот Азота, значение (нитрификация).Азот — одно из самых распространенных веществ в биосфере, узкой оболочке Земли, где поддерживается жизнь. Так, почти 80% воздуха, которым мы дышим, состоит из этого элемента. Круговорот азота представляет собой ряд замкнутых взаимосвязанных путей, по которым азот циркулирует в земной биосфере. Он складывается из трех основных процессов: 1) фиксации азота атмосферы; 2) окисления азота — нитрификации; 3) восстановления азота, включающего процессы аммонификации, или гниения, и де- нитрификации. Каждый из этих процессов осуществляется определенной группой бактерий.Фиксация азота атмосферы, который находится в свободном состоянии, возможна только с помощью двух групп азотфиксирующих микроорганизмов. Это свобод- ноживущие азотфиксирующие бактерии и микробы-симбионты— клубеньковые бактерии (схема 2, I).Они имеют ферменты, обладающие способностью связывать свободный азот с другими химическими элементами. Фиксируя азот атмосферы, эти микроорганизмы синтезируют сложные органические соединения. Значение азотфиксирующих микроорганизмов велико. Они обогащают почву связанным азотом и способствуют ее плодородию.Аммонификация, или гниение, — процесс разложения белков на менее сложные соединения: пептоны, пептиды, аминокислоты. Последние в свою очередь могут разрушаться до конечных продуктов — аммиака (схема 2, II).В процессах расщепления белка активное участие принимают аэробные микроорганизмы: В. subtilis, В. mycoides, В. mesentericus и пигментообразующие бактерии: В. pseudomonas fluorescens. В анаэробных условиях процессы разложения белка могут осуществлять протей, кишечная палочка, а также актиномицеты и плесневые грибы. В этих случаях, помимо аммиака и углекислого газа, образуются продукты промежуточного обмена: органические кислоты, спирты, амины и др. Существуют бактерии, расщепляющие мочевину до аммиака. Частично он улетучивается в атмосферу, но в основном подвергается дальнейшим превращениям в почве при так называемых процессах нитрификации.Процессы нитрификации, или окисления, аммиака в нитриты, а затем в нитраты осуществляют почвенные бактерии (схема 2, III). В результате этого процесса растения получают питательные вещества, необходимые для жизнедеятельности. На первом этапе нитрификации нитрозные бактерии (нитрозомонас, нитрозоцистис, нитрозоспира) окисляют аммиак в азотистую кислоту, получая при этом энергию, необходимую для своей жизни (схема 2, ІІІа). На втором этапе нитратные бактерии (нитробактер) окисляют азотистую кислоту в азотную (схема 2,III б). Азотная кислота, растворяя, например, фосфат кальция, приводит к образованию фосфатов, которые легко усваиваются растениями.Процессы денитрификации возможны в природных условиях при наличии в почве микробов-денитрификаторов, которые восстанавливают нитраты до молекулярного азота (схема 2, IV). Эти процессы протекают на глубине 10—15 см в почве в анаэробных условиях и ведут к понижению плодородия почвы, уменьшая в ней запасы нитратов. Образовавшийся азот улетучивается в атмосферу.
Маслянокислое брожение— это сложный биохимический процесс превращения сахара масляно-кислыми бактериями в анаэробных условиях с образованием масляной кислоты, диоксида углерода и водорода.Субстратами данного типа брожения являются в основном углеводы. Полисахариды расщепляются до моносахаридов, которые изомеризуются в глюкозу и подвергаются гликолитическому расщеплению до пирувата. Окислительное декарбоксилирование пирувата приводит к образованию ацетил-СоА с последующим образованием масляной кислоты.Глюкоза→масляная кислота + СО2 + Н2 + 63 кДж/моль.Масляная кислота является летучей жидкостью с очень неприятным запахом. Возбудители масляно-кислого брожения широко распространены в природе и относятся к роду Clostridium ,семейству Bacillaceace. Клетки грамположительные, палочковидные, форма клетки может изменяться в зависимости от условий среды. В молодом возрасте подвижны, имеют перитрихиальное жгутикование. Образует споры, диаметр которых бывает больше толщины клетки. Масляно-кислые бактерии являются облигатными анаэробами, однако существуют все переходные формы: от строгих анаэробов до почти аэротолерантных. Оптимальная температура роста 30…40 °C, но есть термофильные виды с оптимальной температурой 60…75 °C . Клостридии растут при нейтральной или щелочной реакции среды, поэтому нежелательный рост маслянокислых бактерий, например, в квашеной капусте, силосе, фруктовых консервах, сырых колбасах, можно полностью подавить, если продукт подкислить. Клетки клостридий образуют специфическое запасное вещество — гранулезу (крахмалоподобный полисахарид, окрашиваемый йодом в синеватый или коричневато-фиолетовый цвет) в виде гранул.Прототипом брожения, осуществляемого клостридиями, можно считать сбраживание глюкозы c образованием масляной и уксусной кислот, бутанола, этанола, ацетона, СО2 и Н2. Выход продуктов варьируется в зависимости от условий брожения.Для получения масляной кислоты в промышленном масштабе используют крахмалосодержащее сырье: картофель, зерновые и др. Крахмал гидролизуется 0,4…0,5 %-ной серной кислотой. После нейтрализации среды известью и добавления азотсодержащих веществ в питательную среду вносят маслянокислые бактерии.Масляная кислота представляет собой бесцветную жидкость с неприятным запахом, слабые растворы этой кислоты обладают специфическим сырным запахом. Эфиры масляной кислоты обладают приятными ароматами: метиловый имеет яблочный аромат, этиловый — грушевый, амиловый — ананасовый. Эфиры масляной кислоты как ароматические вещества используют в кондитерской и парфюмерной промышленности, при изготовлении фруктовых напитков.В зависимости от химического состава пищевых продуктов бактерии рода клостридиум в процессе маслянокислого брожения способны приводить к их порче.Маслянокислое брожение впервые изучил Л. Пастер, вызывается оно маслянокислыми микробами, разлагающими углеводы с образованием масляной кислоты, по следующему суммарному уравнению:Маслянокислые микробы в большинстве анаэробы, они широко распространены в природе, их обнаруживают в почве, воде, воздухе, на растениях, продуктах питания и кормах. Одновременно с углеводами они разлагают жиры и белки, при этом вначале образуются промежуточные продукты — пировиноградная кислота, уксусный альдегид, затем масляная кислота и побочные продукты — ацетон, бутиловый спирт, углекислота, водород. Маслянокислое брожение вызывает около 25 видов микроорганизмов.Основные из них: Cl. pasteurianum, Cl. pectinovorum, Cl. felsineum. Это подвижные крупные палочки с закругленными концами, образуют споры, приобретая характерную веретенообразную форму. В цитоплазме этих микробов содержится гликоген и гранулеза, поэтому они хорошо окрашиваются раствором йода в синий и бурый цвет. Споры микробов весьма устойчивы к теплу и могут переносить стерилизацию при температуре 120 oС, оставаясь живыми, например, в мясных и рыбных консервах. Размножаясь в консервах, они образуют газы, вызывающие вздутие банок (бомбаж). Одновременно в этих продуктах накапливаются и ядовитые вещества. Поэтому консервы с бомбажем в пищу непригодны.Маслянокислое брожение нередко является причиной прогоркания семян подсолнечника, сои, прогоркание растительных масел и жиров животного происхождения. При накапливании в силосе масляной кислоты в количестве 0,3—0,4 % он плохо поедается животными. Маслянокислые микробы участвуют в самосогревании влажного зерна, сена.
методы окраски микроорганизмовОКРАСКА МИКРООРГАНИЗМОВ - комплекс методов и приемов, применяемый для изучения морфологических свойств микроорганизмов. В нативном (естественном) состоянии бактерии имеют такой же коэффициент преломления, как и стекло, поэтому они невидимы под микроскопом. Благодаря О. м. можно изучать их морфол. особенности, что необходимо при проведении бактериологического исследования. Окрашивание бактерий производится как для обнаружения их в исследуемом материале при бактериоскопической диагностике, так и для их идентификации после выделения чистой культуры из исследуемого материала при бактериол. исследовании. Приготовление окрашенного препарата состоит из следующих этапов: приготовление мазка, его высушивание, фиксация и окраска. Для приготовления мазка на середину чистого предметного стекла наносят небольшую каплю воды и с помощью бактериальной петли помещают в нее исследуемый материал. Материал равномерно распределяют на стекле таким образом, чтобы образовался тонкий мазок круглой или овальной формы размером 1-2 см2. Затем препарат высушивают либо при комнатной температуре на воздухе, либо в струе теплого воздуха высоко над пламенем горелки. Высушенный мазок подвергают фиксации, вследствие чего он прикрепляется к стеклу (фиксируется), микробы инактивируются и становятся безопасными, возрастает их восприимчивость к окраске. Применяют различные способы фиксации. Наиболее простым и самым распространенным способом является фиксация жаром - нагреванием на пламени горелки (препарат несколько раз проводят через наиболее горячую часть пламени горелки). В нек-рых случаях прибегают к фиксации препарата этиловым или метиловым спиртом, ацетоном, смесью равных объемов этилового спирта и эфира (по Никифорову). После фиксации производят окраску мазка. Наиболее пригодными для окраски микробов являются основные и нейтральные анилиновые красители. Окрашенный препарат промывают водой и высушивают. На высушенный мазок наносят каплю иммерсионного масла и микроскопируют, пользуясь иммерсионной системой микроскопа. Существуют простые и сложные способы окрашивания микробов. При простой окраске, к-рая позволяет быстро изучить морфол. особенности микробов, обычно используют только один краситель, чаще всего красного цвета - фуксин (окраска производится в течение 1-2 мин) или синего цвета - метиленовый синий (время обработки мазка краской 3-5 мин). При сложных методах окраски применяют два или более контрастных красителя, протравы, дифференцирующие вещества и др. Среди сложных методов окраски различают дифференциальные методы и методы, предназначенные для выявления отдельных структур клетки. К дифференциальным методам относятся методы Грама и Циля-Нельсена, позволяющие различать по цвету микроорганизмы, сходные по морфол. свойствам. Метод окраски по Граму - наиболее распространенный сложный способ окраски. Бактерии в зависимости от того, подвергаются они окраске по этому методу или нет, разделяют на две группы: грамположительные (красящиеся по Граму) и грамотрицательные (не красящиеся) Различие в окраске обусловлено разным строением клеточной стенки грамположительных и грамотрицательных бактерий. Методика окраски по Граму заключается в последовательной обработке фиксированного мазка: окраске генцианвиолетом через фильтровальную бумагу (1-2 мин), обработке р-ром Люголя (1 мин), обесцвечивании спиртом (1/2-1 мин - до отхождения фиолетовых струек краски), промывании водой, окрашивании фуксином (1-2 мин). Сущность метода состоит в том, что грамположительные бактерии удерживают комплекс краситель - йод и не обесцвечиваются спиртом, грамотрицательные не обладают этим свойством, т. е. обесцвечиваются спиртом (дифференцирующим веществом) и докрашиваются фуксином. В результате грамположительные бактерии приобретают фиолетовый цвет, грамотрицательные - красный. Метод Циля-Нельсена предназначен для дифференциации кислотоустойчивых бактерий (возбудителей туберкулеза и лепры) от некислотоустойчивых. При окраске по этому методу используют карболовый фуксин Циля, серную к-ту (дифференцирующее вещество) и метиленовый синий.Кислотоустойчивые бактерии окрашиваются в красный цвет карболовым фуксином Циля и не обесцвечиваются к-той, некислотоустойчивые теряют красную окраску при обработке к-той и докрашиваются метиленовым синим. При изучении структуры микробной клетки используют целый ряд сложных методов. Так, для выявления капсулы у бактерий применяют метод Гинса, для обнаружения спор бактерий - метод Ауески, зерна волютина можно окрасить с помощью метода Нейссера. Для выявления жгутиков используют методы "сверхокраски", при к-рых клетки и отдельные их структуры увеличиваются в размерах и становятся видимыми под световым микроскопом. К методам "сверхокраски" относится, в частности, метод серебрения по Морозову. Он также может быть использован для окрашивания спирохет и даже наиболее крупных вирусов - вирусов оспы. Универсальным методом О. м. является окраска по Романовскому-Гимзе (смесью азура, эозина и метиленового синего). При окрашивании простейших их цитоплазма приобретает голубой цвет, а ядра - красно-фиолетовый. Этот метод используют также при исследовании риккетсий, хламидий, спирохет, форменных элементов крови.
механизмы поступления питательных веществ в бактериальную клетку.Поступление веществ в клетку и выделение продуктов обмена в окружающую среду происходит у микроорганизмов через всю поверхность тела путем осмоса или адсорбции. На интенсивность этих процессов оказывают различные факторы: разность концентрации питательных веществ в клетке и за ее пределами, а также проницаемость для них плоуменной оболочки.Осмос представляет собой диффузию веществ в растворах через полупроницаемую мембрану. Для того чтобы питательные вещества могли подвергнуться соответствующим превращениям в клетке, они прежде всего должны в неё проникнуть. Но большинство бактерий обитает в условиях, мало пригодных для поддержания строгих соотношений воды, неорганических и органических веществ, без которых их жизнь просто невозможна. Клеточная стенка бактерий не.является существенным барьером для небольших молекул и ионов, но задерживает макромолекулы. Истинный барьер, обеспечивающий избирательное поступление веществ в клетку, — ЦПМ. Она проницаема для одних веществ и непроницаема для других. Потоки веществ движутся в обоих направлениях (внутрь и наружу). Эти перемещения обеспечивают разнообразные транспортные системы, необходимые для выполнения двух важнейших задач. 1. Обеспечение адекватных концентраций веществ, участвующих в основных биохимических реакциях, в том числе и обеспечение, при необходимости, их быстрого поступления внутрь клетки, невзирая на концентрацию этих веществ в окружающей среде. 2. Поддержание осмотического давления, оптимального для протекания биохимических реакций. Поступление различных веществ внутрь бактериальной клетки реализуют три механизма: пассивный перенос, активный перенос и транспортlПассивный перенос веществ в бактериальную клетку Многие вещества способны неспецифически проникать в бактериальную клетку за счёт различия их концентраций по обе стороны ЦПМ. При этом они поступают в клетку только до выравнивания градиента концентрации с внешним раствором. Такое поступление веществ происходит пассивно, без прямых энергетических затрат. Существует два вида пассивной диффузии: простая и облегчённая. Простая диффузия.Проникновение веществ носит неспецифический характер и целиком зависит от размеров молекул и их липофильности. Скорость подобного переноса незначительна. Облегчённая диффузия. Механизм транспорта носит аналогичный характер, но проникновение облегчают помощники — специфические мембранные белки-пермеазы, способствующие прохождению различных молекул через ЦПМ. Транспорт сопровождается образованием комплекса «вещество-пермеаза». После преодоления ЦПМ комплекс диссоциирует, а перме-аза используется для последующего «проведения» других молекул. Подобный тип транспорта реализуется по градиенту концентрации и характерен для эукариотов при поглощении Сахаров. У прокариотов единственный пример облегчённой диффузии — проникновение глицерина в клетки бактерий кишечной группы. При этом концентрация проникшего глицерина практически равна его концентрации в окружающей среде. В последующем (в результате реакций фосфорилирования) глицерин трансформируется в глицерин-3-фосфат.
Микробиологические процессы при сенажировании кормов.Сенажирование – это способ консервирования провяленных растений, главным образом бобовых, убранных в начале стадии бутонизации. Сначала растительная масса 1-2 суток лежит в валках, а затем ее подбирают, измельчают, загружают в траншеи или башни, , уплотняют и изолируют от воздуха. Влажность сенажа (сено-силоса) составляет 40-60 %. Сохраняется под влиянием «физиологической сухости» и биохимических процессов, вызываемых микроорганизмами. При подсушивании растений повышается осмотическое давление их клеток и водоудерживающая сила растений может превышать сосущую силу микробов. У гнилостных и маслянокислых бактерий осмотическое давление меньше, чем у молочнокислых, поэтому при подсушивании растительной массы гнилостные и маслянокислые бактерии не развиваются, но действуют молочнокислые бактерии, которые вызывают молочнокислое брожение. Однако микробиологические процессы при сенажировании протекают медленно. Сенаж содержит в 2,4 раза меньше молочной кислоты, чем силос, нет масляной кислоты, рН сенажа составляет 4,7-5,0. Микрофлора сенажа такая же, как у силоса, но количественно микробов меньшее. Теоретическое обоснование процесса сенажирования дано в 1937 г. А.М.Михиным. По его данным, основной фактор сохранения провяленной массы – «физиологическая сухость» субстрата, то есть превышение водоудерживающей силы растений над сосущей силой микробов. Снижение влажности растений ведет к увеличению водоудерживающей силы их клеток, а если она будет превышать «сосущую силу» микробов, развитие последних приостанавливается.
Микробиологические соединения фосфора и железа в природе,возбудители,химизм.Процессы восстановления серы происходят несколькими путями (схема 3, 1а, б, в). Под влиянием гнилостных бактерий — клостридий, протея — в анаэробных условиях при гниении белков, содержащих серу, происходит образование сероводорода и, реже, меркаптана. Большие количества сероводорода накапливаются также в результате жизнедеятельности сульфатвосстанавливающих бактерий. Они восстанавливают сульфаты почвы, ила и воды. Сероводород, образовавшийся в процессе восстановления, частично улетучивается в атмосферу, а частично накапливается в почве и воде. В дальнейшем он окисляется.Процессы окисления, которым подвергается образовавшийся сероводород, совершаются при участии серобактерий и тиобацилл (схема З, II). Серобактерии используют сероводород в биоэнергетических процессах окисления, обеспечивая себя энергией (ІІа). В результате этих реакций сероводород окисляется до серы, которая накапливается в цитоплазме бактерий. После того как запасы сероводорода во внешней среде исчерпаны, сера окисляется до серной кислоты ( II 6) и сульфатов ( II в), используемых растениями. Тиобациллы окисляют серу, сероводород, гипосульфит. Они накапливают серу внутри клетки и вне ее, иногда окисляют серу до сульфатов. Среди тиобацилл встречаются аутотрофы и гетеротрофы.Круговорот фосфора несколько отличается от круговорота остальных элементов. Освобождение фосфора из органических соединений происходит в результате процессов гниения. Однако до сих пор не обнаружены микроорганизмы, которые могли бы осуществлять процессы окисления и восстановления фосфора. Фосфорные бактерии, находящиеся в почве и воде, используют для своей жизнедеятельности нерастворимые соединения фосфора, переводя их в растворимые. Эти соединения затем могут быть использованы растениями. Переходу нерастворимых соединений фосфора в растворимые способствуют также нитрифицирующие и серные бактерии, образующие кислоты при процессах брожения.Круговорот железа в природе происходит за счет жизнедеятельности железобактерий. Они широко распространены в водоемах, содержащих закись железа. Аутотрофные железобактерии используют растворимые закисные соли железа как источник получения энергии для биосинтетических процессов в клетке. Они переводят закисное железо в окисное. Образующийся гидрат окиси железа откладывается в виде чехла в их слизистой оболочке. После отмирания железобактерий образуются болотные или озерные руды. Иногда большое количество железобактерий, находящихся в просветах водопроводных труб, может сужать их. Накапливаясь в водоемах, железобактерии могут вызвать гибель молодняка рыб. Среди железобактерий имеются и гетеротрофные микроорганизмы.
Микрофлора зерна, ее состав, методы определения при хранении урожая.На поверхности зерна обитает разнообразная микрофлора. Часть микроорганизмов попадает из ризосферы, часть заносится с пылью и насекомыми. Однако на зерне, как и на всей поверхности растений, развиваются лишь некоторые микроорганизмы так называемые эпифиты. Эпифитные микроорганизмы, размножающиеся на поверхности стеблей, листьев и семян растений, получили название микроорганизмов филлосферы. Эпифиты питаются продуктами экзосмоса растений. Условия жизни эпифитных бактерий своеобразны. Они довольствуются небольшими запасами питательных веществ на поверхности растений, устойчивы к высоким концентрациям фитонцидов, выдерживают периодические колебания влажности. Поэтому численность их невелика и видовой состав довольно постоянный. Более 90% эпифитных микроорганизмов составляют гнилостные бактерии. В основном эпифитная микрофлора представлена неспороносными бактериями. Большую часть бактериального населения зерна составляют неспороносные палочки рода Pseudomonas. активно развивающиеся на поверхности растений. Особенно часто встречается Pseudomonas herbicola (Erwinia herbicola), образующая на плотных средах золотисто-желтые колонии. Встречаются также Pseudo¬monas fluorescens, микрококки, молочнокислые бактерии, дрожжи. Бациллы и микроскопические грибы составляют небольшой процент. В определенных условиях эпифитные микроорганизмы могут быть полезны для растений, так как препятствуют проникновению паразитов в ткани растения. При хранении зерна эпифитные микроорганизмы могут играть отрицательную роль. В зрелом зерне вода находится в связанном состоянии и недоступна микроорганизмам. На таком зерне они находятся в состоянии анабиоза (покоя). На развитие микроорганизмов на зерне, а следовательно, на сохранность последнего решающее влияние оказывают: влажность, температура, степень аэрации, целостность зерна и состояние его покровных тканей. На зерне с повышенной влажностью микроорганизмы размножаются тем быстрее, чем выше температура. Развитие микробиологических процессов в хранящемся зерне с повышенной влажностью приводит к заметному, а иногда и к очень значительному повышению температуры. Это явление получило название термогенеза.
Микрофлора зоны корня, ее роль, значение в жизни животных. Зоны, непосредственно примыкающие к корням живых растений, являются областями активного развития микроорганизмов. Это связано прежде всего с выделениями из корней (экзосмосом) органических веществ, синтезированных растениями. Совокупность микроорганизмов, содержащихся в большом количестве в узкой зоне вокруг корней, называют ризосферной микрофлорой, а саму зону —ризосферой. Кроме того, существует представление о ризоплане — непосредственной поверхности корня, заселенной микробами. Ясно, что метаболизм (обмен веществ) корней оказывает большое влияние на почвенную среду, прилегающую к корням. Считают, например, что корни увеличивают кислотность примыкающих к ним микрослоев почвы за счет выделения углекислоты и Н+ ионов. Такие изменения возможны в пределах нескольких миллиметров вокруг корня. Важным источником стимуляции почвенного микронаселения является выделение корнями питательных веществ. Патогенные и симбиотические микроорганизмы привязаны к ним либо способны растворять стенку клеток корня и проникать внутрь цитоплазмы. Экзосмос органических веществ из корней растений обусловлен активными процессами, пассивной диффузией или выделениями из отмирающих клеток. Мероприятия, проводимые человеком, оказывают огромное воздействие на микробные ассоциации. Среди них наиболее существенно применение химических средств борьбы с сорняками (гербициды), всевозможных протравителей семян, минеральных удобрений. Все это в сочетании с разными типами обработки почв (вспашка, орошение, мелиорация) изменяет микробные ценозы, часто стойко и не всегда в благожелательном для хозяйства направлении. В этом плане во всем мире ведется большая исследовательская работа. Широко распространенное, даже среди некоторой части специалистов, мнение о почве как о подобии питательной среды, которую можно заселить любыми микроорганизмами, глубоко неверно. Колонизация микробами отдельных участков (как было показано, часто очень мелких) может иметь место в течение непродолжительного времени. Затем вступают в действие те или иные регуляторные механизмы, и нопуляции «пришельцев» оказываются сведенными к минимуму. Настойчивые попытки на протяжении многих лет применить бактеризацию (внесение) почвы микроорганизмами с полезными для растений свойствами (фиксаторов азота, активных минерализаторов фосфорсодержащих веществ) оказались неуспешными.
Молочнокислое брожение, типы, возбудители, экология, значение.Молочнокислое брожение — процесс анаэробного окисления углеводов, конечным продуктом при котором выступает молочная кислота. Название получило по характерному продукту — молочной кислоте. Для молочнокислых бактерий является основным путем катаболизма углеводов и основным источником энергии в виде АТФ. Также молочнокислое брожение происходит в тканях животных в отсутствие кислорода при больших нагрузках. Различают т. н. гомоферментативное и гетероферментативное молочнокислое брожение, в зависимости от выделяющихся продуктов помимо молочной кислоты и их процентного соотношения. Отличие также заключается и в разных путях получения пирувата при деградации углеводов гомо- и гетероферментативными молочнокислыми бактериями. Гомоферментативное молочнокислое брожение: При гомоферментативном молочнокислом брожении углевод сначала окисляется до пирувата по гликолитическому пути, затем пируват восстанавливается до молочной кислотыНАДН+Н (образовавшегося на стадии гликолиза при дегидрировании глицеральдегид-3-фосфата) при помощи лактатдегидрогеназы. От стереоспецифичности лактатдегидрогеназы и наличия лактатрацемазы зависит, какой энантиомер молочной кислоты будет превалировать в продуктах- L-, D- молочная кислота или же DL-рацемат. Продуктом гомоферментативного молочнокислого брожения является молочная кислота, которая составляет не менее 90 % всех продуктов брожения. Примеры гомоферментативных молочнокислых бактерий:Lactobacillus casei , L. acidophilus , Streptococcus lactis.Гетероферментативное молочнокислое брожение: В отличие от гомоферментативного брожения, деградация глюкозы идет по пентозофосфатному пути, образующийся из ксилулозо-5-фосфата глицеральдегид-3-фосфат окисляется до молочной кислоты, а ацетилфосфат восстанавливается до этанола (некоторые гетероферментативные молочнокислые бактерии окисляют полученный этанол частично или полностью доацетата). Таким образом, при гетероферментативном молочнокислом брожении образуется больше продуктов: молочная кислота, уксусная кислота, этанол, двуокись углерода.примеры гетероферментативных молочнокислых бактерий: L. fermentum, L. brevis, Leuconostoc mesenteroides, Oenococcus oeni . Молочнокислое брожение используется для консервации продуктов питания (за счет ингибирования роста микроорганизмов молочной кислотой и понижения рН) с целью длительного сохранения (пример- квашение овощей, сырокопчение), приготовлении кисломолочных продуктов (кефира, ряженки, йогурта, сметаны), силосовании растительной массы, а также биотехнологического способа производства молочной кислоты.
Обитатели экосистемы. Согласно концепции, выдвинутой Виноград-ским в 1925 г., микроорганизмы, встречающиеся в экосистеме, можно подразделить на две категории-автохтонные и аллохтонные. Автохтонные микроорганизмы являются типичными обитателями данной экосистемы (например, почвы, кишечника) и присутствуют там всегда. Их неизменно можно найти, скажем, в почве независимо от того, вносятся туда извне определенные питательные вещества или нет. Наличие таких видов обусловлено более или менее постоянным присутствием питательных веществ, характерных для данной экосистемы. Под аллохтонными (или зимогенными) микроорганизмами понимают такие, наличие которых зависит от случайного повышения концентрации питательных веществ или от добавления определенных веществ. Такие виды в известной мере чужды данной экосистеме, присутствуют в ней временно или пребывают в состоянии покоя.К автохтонным обитателям экосистем относятся обычно высокоспециализированные организмы, такие как нитрифицирующие бактерии, обитатели горячих источников и других экстремальных экосистем. К зимогенным представителям принадлежат многие вездесущие почвенные и водные бактерии (убиквисты).Численность и разнообразие микроорганизмов в экосистемах. В нормальных условиях в почве или в воде развивается большое число видов. «Нормальными» условиями мы считаем нейтральное значение рН, обилие питательных веществ и высокое содержание воды. Чем больше условия в экосистеме отклоняются от нормальных, т.е. чем более экстремальными будут химические и физические характеристики среды, тем меньше будет разнообразие видов, но зато выше численность особей, относящихся к одному и тому же виду. Такие взаимоотношения между числом видов и числом особей, с одной стороны, и степенью экстремальности условий-с другой, наблюдаются во многих экосистемах, например в горячих источниках, соленых озерах, кислых шахтных водах, в кишечнике и в сухих почвах. В экстремальных экосистемах преобладают те организмы, которые полностью приспособились к своему местообитанию и не растут, если соответствующий экстремальный фактор проявляется в меньшей степени. Это относится к термофильным, психрофильным, галофильным, алкалифильным, осмофиль-ным и другим «экстремофильным» микроорганизмам.
облигатные анаэробы – способны расти только в среде, лишенной О2 (для них О2 токсичен). Для них как тип окислительно-восстановительных процессов характерна ферментация, при которой происходит перенос протонов и электронов от субстрата – донора к субстрату – акцептору (возбудители столбняка, газовой гангрены, ботулизма).Факультативные анаэробы – способны расти как при наличии О2, так и в отсутствии его. Среди них различают: аэротолерантные – могут расти в присутствии атмосферного О2, но не способны его использовать, так как получают энергию исключительно с помощью брожения (молочно-кислые бактерии)факультативно-анаэробные – которые в отсутствии О2 способны перестраиваться на брожение (энтеробактерии).Различают микроаэрофилы – нуждаются в малых количествах кислорода (лептоспиры, бруцеллы) и капнофилы – нуждаются в повышенном содержании СО2 (менингококки, гонококки)
Огранические удобрения. Навоз содержит все необходимые элементы питания, кроме того навоз обогащает почву органическим веществом, улучшает его физические свойства и структуру. Свежий навоз применяют больше для мульчирования. При внесении свежего навоза количество минерального азота в почве временно уменьшается. Удобрительное действие навоза сохраняется несколько лет, причем дольше на более тяжелых почвах, на супесчаных он быстро разлагается. Перегной. Это очень ценное удобрение, особенно когда перегной свежий. В результате полного разложения навоза получается навозный перегной, а при разложении листьев, ботвы и других растительных остатков — растительный. Наиболее питательный навозный перегной. Торф. Содержит много азота, но мало фосфора и калия. Однако азот в торфе находиться в малодоступной для растения форме. В зависимости от залегания различают низинный торф, верховой и переходный. Низинный торф содержит больше азота, извести и золы, а потому менее кислый.Верховой торф самый кислый (РН 2,8-3,5). Для повышения качества торфа его нужно обязательно компостировать. Сапропель (озерный или прудовый ил). Многие садоводы не знают, что это ценное удобрение. В нем содержится не только органическое удобрение, известь, азот, фосфор, калий, но и микроэлементы. Заготовленный ил перед использование проветривают (перелопачивают) для снижения влажности и удаления вредных для растения соединений.После этого его вносят из расчета 3-4 кг.на 1 кв. метр. Хорош он и для приготовления компоста. Компост. Компостировать — значить смешивать. В зависимости от смешиваемых материалов компосты бывают торфонавозными, сборными.Сборный компост на садовых участках имеет наибольшее значение, так как позволяет полностью использовать все имеющиеся отбросы -ботву, растительные остатки, сухие листья, очистки, сорные растения, опилки, золу, прочие отходы. Компостируемый материал кладут плотными слоями в 20-30 см. и увлажняют водой, раствором коровяка, куриного помета, желательно добавить небольшое количество и минеральных удобрений, особенно если нет коровяка и птичьего помета. Компост должен быть все время влажным. Компост готов, когда он превращается в однородную темную рассыпчатую массу. Древесные опилки. Хорошо использовать для приготовления компоста. Они полезны и в том случае, если перед внесением в почву их хорошо увлажнить раствором минеральных удобрений. Для этого в 10 литрах воды растворить 220 г. мочевины. Ведро такого раствора достаточно для увлажнения 3-х ведер опилок. Вносить в почву опилки, не обработанные минеральными удобрениями, не следует, так как бактерии, разлагающие их, разрушают азот, доступный растениям, что снижает плодородие почвы. Их вносят на тяжелых почвах для улучшения их физических свойств. Используют опилки и для мульчирования посадок. Некорневые подкормки проводят для введения в растения азота и микроэлементов непосредственно, минуя почву, через листья, путем опрыскивания. Для некорневой азотной подкормки используют мочевину, весной из расчета 30 г. на 10 л. воды, летом — 40-50 г. Готовят раствор в день использования, опрыскивают рано утром или вечером, днем только в пасмурные (но без дождя) дни. Некорневую подкормку особенно полезно применять для ослабевших после подмерзания деревьев, а также в годы обильного урожая как дополнительную к основной почвенной.
Основные формы бактерий .Они бывают различной формы - шаровидной, палочковидной и извитой.
Особо опасные инфекциИ - группа острых заразных заболеваний человека, к-рые: 1) способны к внезапному появлению, быстрому распространению и массовому охвату населения; 2) характеризуются тяжелым течением и высокой летальностью. В группу ООИ включают а) чуму, холеру, оспу, желтую лихорадку, (это т.н. конвенционные болезни, подпадающие под действие Международных санитарных правил, прежнее название - карантинные); б) сыпной и возвратный тифы, грипп, полиомиелит, малярию (болезни, подлежащие международному надзору), в) СПИД, сибирскую язву, сап, мелиоидоз, туляремию, бруцеллез, риккетсиоз, орнитоз, арбовирусные инфекции, ботулизм, гистоплазмоз, бластомикозы (болезни, подлежащие регионарному или национальному надзору). Микробиол. исследование при большинстве ООИ играет особо важную роль, поскольку от правильности и быстроты установления этиол. д-за в высокой степени зависят своевременность, адекватность и, следовательно, эффективность противоэпидемических и лечебных мероприятий. В связи с этим в д-ке ООИ широко используют ускоренные и экспресс-методы. В ходе исследования необходимо также исключить возможность выноса инфекции из лаборатории любыми путями и предупредить возникновение лабораторного заражения. Для обеспечения этих требований имеются инструкции о режиме работы лабораторий, к-рым разрешено проводить исследования по д-ке отдельных ООИ. Инструкциями предусмотрены методы, правила отбора и доставки проб в лабораторию, планировка, оборудование и режим работы таких лабораторий.Чума — острое инфекционное заболевание, относящееся к группе зоонозов. Источником инфекции являются грызуны (крысы, суслики, песчанки и др.) и больной человек. Заболевание протекает в формах бубонной, септической (редко) и легочной. Наиболее опасна легочная форма чумы. Возбудитель инфекции — чумная палочка, устойчивая во внешней среде, хорошо переносящая низкие температуры.Различают два типа природных очагов чумы: очаги «дикой», или степной, чумы и очаги крысиной, городской или портовой, чумы.Пути передачи чумы связаны с наличием насекомых (блох и др.) - трансмиссивный. При легочной форме чумы инфекция передается воздушно-капельным путем (при вдыхании капелек мокроты больного человека, содержащей возбудителя чумы).Симптомы заболевания проявляются внезапно через три дня после заражения, при этом наблюдается сильная интоксикация всего организма. На фоне сильного озноба быстро повышается температура до 38—39 "С, появляется сильная головная боль, гиперемия лица, язык покрывается белым налетом. В более тяжелых случаях развиваются бред галлюцинаторного порядка, синюшность и заостренность черт лица с появлением на нем выражения страдания, иногда ужаса. Довольно часто при любой форме чумы наблюдаются многообразные кожные явления: геморрагическое высыпание, пустулезная сыпь и др.При бубонной форме чумы, возникающей, как правило, при укусе зараженных блох, кардинальным симптомом является бубон, представляющий собой воспаление лимфатических узлов.Развитие вторичной септической формы чумы у больного с бубонной формой также может сопровождаться многочисленными осложнениями неспецифического характера.Первичная легочная форма представляет наиболее опасную в эпидемическом отношении и очень тяжелую клиническую форму болезни. Начало ее внезапное: быстро повышается температура тела, появляются кашель и обильное выделение мокроты, которая затем становится кровавой. В разгар болезни характерными симптомами являются общее угнетение, а затем возбужденно-бредовое состояние, высокая температура, наличие признаков пневмонии, рвота с примесью крови, синюшность, одышка. Пульс учащается и становится нитевидным. Общее состояние резко ухудшается, силы больного угасают. Болезнь продолжается 3—5 дней и без лечения заканчивается смертью.Лечение. Лечение всех форм чумы производится с применением антибиотиков. Назначаются стрептомицин, террамицин и другие антибиотики в отдельности или в сочетании с сульфаниламидами.Профилактика. В природных очагах проводятся наблюдения за численностью грызунов и переносчиков, обследование их, дератизация в наиболее угрожаемых районах, обследование и вакцинация здорового населения.Особая роль в борьбе с чумой отводится своевременному выявлению первых случаев заболевания, немедленной изоляции и госпитализации больных. Все лица, соприкасавшиеся с больным, зараженными вещами и трупом человека, умершего от чумы, также изолируются на шесть суток. Проводится экстренная профилактика антибиотиками всех соприкасавшихся с больным. На населенный пункт, в котором выявлен больной, накладывается карантин. Запрещается выезд населения.Вакцинация осуществляется сухой живой вакциной подкожно или накожно. Развитие иммунитета начинается с 5—7-го дня после однократного введения вакцины.Холера — острая кишечная инфекция, отличающаяся тяжестью клинического течения, высокой летальностью и способностью в короткие сроки принести большое количество жертв. Возбудитель холеры — холерный вибрион, имеющий изогнутую форму в виде запятой и обладающий большой подвижностью. Последние случаи вспышки холеры связаны с новым типом возбудителя — вибрионом Эль-Тор.Самым опасным путем распространения холеры является водный путь. Это связано с тем, что холерный вибрион может сохраняться в воде на протяжении нескольких месяцев. Холере также свойствен и фекально-оральный механизм передачи.Инкубационный период холеры составляет от нескольких часов до пяти дней. Она может протекать бессимптомно. Возможны случаи, когда в результате тяжелейших форм заболевания холерой люди умирают в первые дни и даже часы болезни. Диагноз ставится с применением лабораторных методов.Основные симптомы холеры: внезапный водянистый профузный понос с плавающими хлопьями, напоминающий рисовый отвар, переходящий со временем в кашицеобразный, а затем и в жидкий стул, обильная рвота, уменьшение мочеотделения вследствие потери жидкости, приводящие к состоянию, при котором падает артериальное давление, пульс становится слабым, появляется сильнейшая одышка, синюшность кожных покровов, тонические судороги мышц конечностей. Черты лица больного заостряются, глаза и щеки запавшие, язык и слизистая оболочка рта сухие, голос сиплый, температура тела снижена, кожа холодная на ощупь.Лечение: массивное внутривенное введение специальных солевых растворов для восполнения потери солей и жидкости у больных. Назначают прием антибиотиков (тетрациклина).Меры борьбы и профилактика. Для ликвидации очагов заболевания проводится комплекс противоэпидемических мероприятий: путем так называемых «подворных обходов» выявляются больные, производится изоляция лиц, находившихся в контакте с ними; осуществляются провизорная госпитализация всех больных кишечными инфекциями, дезинфекция очагов, контроль за доброкачественностью воды, пищевых продуктов и их обезвреживание и др. При возникновении реальной опасности распространения холеры как крайнюю меру применяют карантин.При угрозе заболевания, а также на территориях, где отмечены случаи холеры, проводят иммунизацию населения убитой холерной вакциной подкожно. Иммунитет к холере непродолжителен и недостаточно высокой напряженности, в связи с этим через шесть месяцев проводят ревакцинацию путем однократного введения вакцины в дозе 1 мл.Сибирская язва — типичная зоонозная инфекция. Возбудитель заболевания — толстая неподвижная палочка (бацилла) — имеет капсулу и спору. Споры сибирской язвы сохраняются в почве до 50 лет.Источник инфекции — домашние животные, крупный рогатый скот, овцы, лошади. Больные животные выделяют возбудителя с мочой и испражнениями.Пути распространения сибирской язвы разнообразны: контактный, пищевой, трансмиссивный (через укусы кровососущих насекомых — слепня и мухи-жигалки).Инкубационный период заболевания короткий (2—3 дня). По клиническим формам различают кожную, желудочно-кишечную и легочную сибирскую язву.При кожной форме сибирской язвы сначала образуется пятно, затем папула, везикула, пустула и язва. Болезнь протекает тяжело и в отдельных случаях заканчивается смертельным исходом.При желудочно-кишечной форме преобладающими симптомами являются внезапное начало, быстрый подъем температуры тела до 39—40 °С, острые, режущие боли в животе, кровавая рвота с желчью, кровавый понос Обычно болезнь продолжается 3—4 дня и чаще всего заканчивается смертью.Легочная форма имеет еще более тяжелое течение. Для нее характерны высокая температура тела, нарушения деятельности сердечно-сосудистой системы, сильный кашель с выделением кровавой мокроты. Через 2—3 дня больные погибают.Лечение. Наиболее успешным является раннее применение специфической противосибиреязвенной сыворотки в сочетании с антибиотиками. При уходе за больными необходимо соблюдать меры личной предосторожности — работать в резиновых перчатках.Профилактика заболевания включает в себя выявление больных животных с назначением карантина, дезинфекцию меховой одежды при подозрении на заражение, проведение иммунизации по эпидемическим показателям.Натуральная оспа. Это инфекционное заболевание с воздушно-капельным механизмом передачи заразного начала. Возбудитель оспы — вирус «телец Пашена — Морозова», обладающий относительно большой стойкостью во внешней среде. Источник инфекции — больной человек в течение всего периода болезни. Больной является заразным в течение 30—40 дней, до полного отпадения оспенных корочек. Заражение возможно через одежду и предметы обихода, с которыми соприкасался больной.Клиническое течение оспы начинается с инкубационного периода, длящегося 12—15 днейВозможны три формы натуральной оспы: легкая форма — вариолоид или оспа без сыпи; натуральная оспа обычного типа и сливная оспа, тяжелая геморрагическая форма, протекающая при явлениях кровоизлияний в элементы сыпи, вследствие чего последние становятся багрово-синими («черная оспа»).Легкая форма оспы характеризуется отсутствием сыпи. Общие поражения выражены слабо.Натуральная оспа обычного типа начинается внезапно с резкого озноба, подъема температуры тела до 39—40 °С, головной боли и резких болей в области крестца и поясницы. Иногда это сопровождается появлением на коже сыпи в виде красных или красно-багровых пятен, узелков. Сыпь локализирована в области внутренней поверхности бедер и нижней части живота, а также в области грудных мышц и верхней внутренней части плеча. Сыпь пропадает через 2—3 дня. В этот же период снижается температура, самочувствие больного улучшается. После чего появляется оспенная сыпь, которая покрывает все тело и слизистую оболочку носоглотки. В первый момент сыпь имеет характер бледно-розовых плотных пятен, на вершине которых образуется пузырек (пустула). Содержимое пузырька постепенно мутнеет и нагнаивается. В период нагноения больной ощущает подъем температуры и острую боль.Геморрагическая форма оспы (пурпура) протекает тяжело и часто заканчивается смертью через 3—4 дня после начала заболевания.Лечение основывается на применении специфического гамма-глобулина. Лечение всех форм оспы начинается с немедленной изоляции больного в боксе или отдельной палате.Профилактика оспы заключается в поголовной вакцинации детей начиная со второго года жизни и последующих ревакцинациях. В результате этого случаи заболевания оспы практически не встречаются.При возникновении заболеваний натуральной оспой проводят ревакцинацию населения. Лиц, находившихся в контакте с больным, изолируют на 14 суток в больницу или в развертываемый для этого временный стационар.
Пастереллез.Пастереллез (лат., англ. — Pasteurellosis; геморрагическая септицемия) — контагиозная инфекционная болезнь животных многих видов, характеризующаяся при остром течении септическими явлениями, крупозным воспалением легких, плевритом, отеками в различных областях тела, а при подостром и хроническом течениях гнойно-некротизирующей пневмонией, поражением глаз, суставов, молочной железы и геморрагическим энтеритом.Возбудителем пастереллёза является грамоотрицательная, неподвижная овоидная палочка Pasteurella multocida. Этот микроорганизм очень хорошо растёт и размножается на обычных питательных средах. У Pasteurella multocida при окраске по Романовскому — Гимзе отмечается биполярность. Достаточно неустойчив в окружающей среде, при нагревании и дезинфекции погибает. В земле может находится порядка 3—4 дней. Выделяют 4 серовара пастереллы А, В, D и Е. Также микроб способен вырабатывать экзотоксин[1].Воротами инфекции, как правило, является кожа на месте укуса животного. Возможно гематогенное распространение Pasteurella multocida с развитием очагов в различных органах.ЭпидемиологияДанное заболевание регистрируется редко. До середины XX века было описано менее ста случаев инфекции у людей. Затем заболевание стало регистрироваться всего по максимум 5 раз в год. Источником инфекции служат многие виды животных. Чаще всего пастереллёз развивается в результате укусов кошек и собак. Возможно также проникновение заболевания через слизистые оболочки. От человека к человеку случаев заражения не наблюдалось[2].ДиагностикаПри диагностике пастереллёза следует учитывать эпидемиологический фактор. Наиболее информативным симптомом заболевания является появление выраженных воспалительных патологий, однако для стопроцентного подтверждения диагноза нужно исследовать возбудитель, выделяемого из крови, гноя абсцессов, цереброспинальной жидкости[1].К пастереллезу восприимчивы все виды домашних млекопитающих и птицы. Наиболее чувствительны буйволы, крупный рогатый скот, кролики и куры. Относительно высокую устойчивость к пастереллезу имеют лошади и плотоядные. Проявляется пастереллез в виде спорадических случаев, но при условиях, способствующих его распространению, может приобретать характер эпизоотии.Основным источником возбудителя инфекции служат больные и переболевшие животные, а также клинически здоровые животные, бывшие в тесном контакте с больными пастереллезом. Большое значение в эпизоотологии болезни имеет пастереллоносительство, которое в неблагополучных хозяйствах среди крупного рогатого скота достигает 70 %, овец — 50, свиней — 45, кроликов — более 50 и среди кур — от 35 до 50 %.К факторам, способствующим эпизоотическому распространению пастереллеза, следует отнести массовые передвижения животных без должного учета степени благополучия хозяйств по пастереллезу, отсутствие надлежащей организации хозяйственных и ветеринарно-санитарных мероприятий в животноводческих и птицеводческих хозяйствах, широкое использование в качестве кормов недостаточно обезвреженных боенских отходов.Пути выделения возбудителей из зараженного организма различны: с калом, мочой, особенно с истечениями из носа при кашле, фырканье, с кровью при кровотечениях. Больные коровы могут выделять пастереллы также и с молокомПередача возбудителя осуществляется при прямом контакте (совместном содержании здоровых и больных животных), а также через инфицированные корма, воду, почву, предметы ухода, молоко, отходы мясоперерабатывающей промышленности, мышевидных грызунов, насекомых, дикую птицу и человека.Заражение животных возможно через органы дыхания (аэрогенный путь), травмированную кожу и слизистые оболочки.Заболеваемость и летальность при пастереллезе могут сильно варьироваться в зависимости от вирулентности возбудителя, иммунологической структуры стада, условий содержания и кормления, наличия сопутствующих инфекций и своевременности проведения оздоровительных мероприятий. В современных условиях содержания животных пастереллез может протекать одновременно с другими болезнями: парагриппом, инфекционным ринотрахеитом, аденовирусной инфекцией, сальмонеллезом, стрептококкозом, диплококкозом; у свиней — с рожей, чумой, сальмо-неллезом; у кур — с колибактериозом и стафшилококкозом. Смешанные инфекции протекают обычно более продолжительно и злокачественно.Пастереллез животных наблюдается в любое время года, у свиней чаще в марте — апреле и сентябре — ноябре, у крупного рогатого скота в июле — августе и сентябре — ноябре.Профилактика Для предупреждения заболевания руководители и специалисты хозяйств, владельцы животных должны обеспечить выполнение следующих мероприятий: всех поступающих в хозяйство животных выдерживать в карантине 30 дней под ветеринарным контролем и при наличии показаний проводить вакцинацию против пастереллеза; комплектовать стада животными только из хозяйств, благополучных по пастереллезу; не допускать контактов животных хозяйств с животными, находящимися в личном пользовании; на фермах иметь санпропускники и обеспечить обслуживающий персонал сменной одеждой и обувью; оберегать животных от различных стрессовых воздействий; в неблагополучных по пастереллезу зонах проводить систематическую вакцинацию животных; хозяйства, в которых был зарегистрирован пастереллез, в течение года комплектовать только вакцинированным поголовьем.
питание микроорганизмов Для роста микроорганизмов необходима вода. Питательные вещества-это растворенные в воде соединения, из которых микроорганизмы строят свои клетки и получают энергию. Требования, предъявляемые различными микроорганизмами в отношении состава питательной среды и прочих условий, весьма разнообразны. В связи с этим было предложено очень много рекомендаций по составлению питательных сред для различных микроорганизмов. В принципе питательные среды должны отвечать следующим минимальным требованиям: в них должны присутствовать все элементы, из которых строится клетка, в такой форме, в которой микроорганизмы способны их усваивать.Потребность в химических элементах. По количественному вкладу в построение клетки различают макро- и микроэлементы. К первым относятся десять элементов, содержащихся во всех организмах: углерод, кислород, водород, азот, сера, фосфор, калий, кальций, магний и железо (С, О, Н, N, S, Р, К, Са, Mg, Fe). Микроэлементы, или следовые элементы,-это марганец, молибден, цинк, медь, кобальт, никель, ванадий, бор, хлор, натрий, селен, кремний, вольфрам и другие, в которых нуждаются не все организмы. Большинство из этих микроэлементов, необходимых лишь в следовых количествах, содержатся в качестве примесей в солях макроэлементов, а также попадают в питательную среду из стекла лабораторной посуды и с пылью. Поэтому для выявления потребности в некоторых микроэлементах нужны особые методы.Источники углерода и энергии. Организмы, получающие энергию с помощью фотосинтеза или путем окисления неорганических соединений, способны в большинстве своем использовать С02в качестве главного источника углерода. Эти С-автотрофные организмы восстанавливают С02. Все остальные организмы получают клеточный углерод главным образом из органических веществ. Последние, как правило, служат источниками как энергии, так и углерода; частично они ассимилируются для построения клеток, частично окисляются для получения энергии. Из природных органических соединений на Земле количественно преобладают полисахариды-целлюлоза и крахмал.Структурные элементы этих полимерных соединений-молекулы глюкозы - могут использоваться очень многими микроорганизмами. Микроорганизмы, однако, способны использовать и все другие органические соединения, образующиеся естественным путем.Добавочные вещества. Помимо элементов минерального питания и источников углерода и энергии многие организмы нуждаются еще в некоторых дополнительных веществах, называемых факторами роста. Эти вещества входят в основной состав клетки, но некоторые организмы не способны их синтезировать сами. Такие факторы роста относятся к трем группам соединений-к аминокислотам, пуринам и пири-мидинам, а также к витаминам. Аминокислоты, пурины и пирими-дины- составные части белков и нуклеиновых кислот, поэтому клетка нуждается в достаточных количествах этих соединений. Витамины же входят в состав коферментов или простетических групп и, таким образом, участвуют в каталитических функциях; поэтому они необходимы только в очень малых количествах (табл. 6.2). Организмы, нуждающиеся в факторах роста, называют ауксотрофными и противопоставляют прототрофным организмам, которым такие факторы не нужны.Сера и азот. Оба элемента содержатся в клетке главным образом в восстановленной форме-в виде сульфгидрильных групп или соответственно аминогрупп. Большинство микроорганизмов способно поглощать эти элементы в их окисленной форме, в виде сульфата и нитрата, которые они могут восстанавливать. Наиболее обычный источник азота для микроорганизмов-соли ^аммония. Некоторые прокариоты способны восстанавливать молекулярный азот (N2); другие в качестве источника азота нуждаются в аминокислотах, в которых азот содержится уже в связанном виде. Не все микроорганизмы могут также восстанавливать сульфат; некоторым в качестве источника серы нужен сероводород или гщстеин.Кислород. Кислород входит в состав воды и вместе с ней поступает в распоряжение клеток. Кроме того, он содержится в С02 и многих органических соединениях. Многим организмам помимо этого необходим молекулярный кислород (02). Главная функция 02 состоит в том, что он служит конечным акцептором электронов при аэробном дыхании; 02 при этом восстанавливается до воды. В вещество клетки атомы кислорода, происходящие из 02, включаются только в том случае, если источниками углерода служат метан, углеводороды с длинной цепью или ароматические углеводороды.По отношению к молекулярному кислороду можно выделить по меньшей мере три группы организмов. Облигатные аэробы способны получать энергию только путем дыхания и поэтому нуждаются в 02. Облигатные анаэробы могут расти только в среде, лишенной кислорода; 02для них токсичен (см. в конце раздела 7.4). Факультативные анаэробы растут как в присутствии, так и в отсутствие 02. Среди них следует различать два типа: аэротолераитныемолочнокислые бактерии могут расти в присутствии атмосферного кислорода, но не способны его использовать-они получают энергию исключительно с помощью брожения; другие факультативно-анаэробные бактерии (Enterobacteriaceae) и многие дрожжи могут переключаться с дыхания (в присутствии 02) на брожение (в отсутствие 02).
Питательные среды для выращивания микроорганизмов.Выращивание (культивирование) микроорганизмов используется в лабораторных и производственных условиях для выделения, накопления и сохранения микроорганизмов. Для культивирования микроорганизмов используют специальные питательные среды, которые должны содержать необходимые питательные вещества и являться оптимальной средой обитания микроорганизмов. В состав питательной среды обязательно входят 5 основных элементов ( С, Н2, О2, N) и зольные элементы, микроэлементы, количество воды не менее 60%. Универсальных сред, пригодных в равной степени для всех микроорганизмов, не существует. В закономерности от особенностей обменных процессов (фотосинтез, способы получения энергии) отдельным видам микроорганизмам требуются различные составы питательных веществ.По составу питательные среды подразделяются на 2 группы:- естественные- искусственные. Естественными называются среды, которые состоят из натуральных пищевых продуктов (молоко, яйца, мясо). Большинство из них применяют в виде экстрактов или настоев. Эти среды имеют сложный, непостоянный химический состав и мало пригодны для изучения физиологии обмена веществ микроорганизмов. Они используются главным образом для поддержания культур микроорганизмов, накопления их биомассы и диагностических целей. Примерами служат мясопептонный бульон, почвенная вытяжка, картофельная среда. Искусственные среды (синтетические среды) - это среды, в состав которых входят только определенные, химически чистые соединения, взятые в точно указанных концентрациях. Синтетические среды удобны для использования обмена веществ микроорганизмов. Зная точный состав и количество входящих в среду компонентов, можно изучить их потребление и превращение.Для разработки синтетических сред необходимо знать потребности микроорганизмов в источниках питания и основные особенности их обмена веществ.В большинстве случаев синтетические среды готовят на водопроводной воде и микроэлементы не добавляют.К ним можно отнести: гидролизат козеина, дрожжевой автолизат, кукурузный экстракт.По назначению различают элективные и дифференциально-диагностические среды. Элективные среды обеспечивают развитие одного вида или группы микроорганизмов и непригодны для развития других. Элективные среды применяют главным образом для выделения микроорганизмов из мест их естественного местообитания или для получения накопительных культур.Дифференциально-диагностические (индикаторные) среды позволяют достаточно быстро отличить одни виды микроорганизмов от других. Состав этих сред подбирают с таким расчетом, чтобы позволить четко выявить наиболее характерные свойства определенного вида.Индикаторные среды применяются в клинической бактериологии, при генетических исследованиях. По физическому состоянию различают: жидкие, плотные, сыпучие среды. Жидкие среды широко применяют для выяснения физиолого-биохимических особенностей микроорганизмов, для накопления биомассы. Плотные среды используют для выделения чистых культур (получение изолированных колоний) для хранения культур, количественного учета микроорганизмов.Сыпучие среды применяют в промышленной микробиологии. К ним относятся: отруби, кварцевый песок, разваренное пшено.Для уплотнения сред применяют агар-агар, желатину и кремнекислый гель.
Под дыханием понимают совокупность биохимических процессов, в результате которых освобождается энергия, необходимая для жизнедеятельности микроорганизмов.По источникам энергии микроорганизмы делят на:фототрофы – используют энергию солнечногосвета благодаря пигментам, близким к хлорофиллу (пурпурные серобактерии)хемотрофы – получают энергию за счет окисления неорганических и органических соединений (чаще глюкозу – нитрифицирующие бактерии)Органеллы дыхания у бактерий мезосомы, содержащие специальные дыхательные ферменты типа цитохромоксидаз.По типу дыхания микроорганизмы делят на:облигатные аэробы – они способны получать энергию только путем дыхания и нуждаются в О2 как акцепторе протонов и электронов в окислительно-восстановительных процессах (микобактерии туберкулеза, возбудитель холеры)
Получение микробного белка.Микроорганизмы чрезвычайно богаты белком, он составляет 70-80% их веса. Скорость его синтеза огромна. Микроорганизмы в 10-100 тысяч раз быстрее синтезируют белок, чем животные. Способ получения микробного белка - индустриальный, не зависит ни от климата, ни от сезона. Важно и то, что бактерии, дрожжи, применяемые в биотехнологии, отличаются очень высокой продуктивностью. Идея получить микробный белок, который по своему аминокислотному составу, пищевым качествам приближался бы к естественному продукту, а то и превосходил его, родилась около 30 лет назад. Представлялись два направления получения белка: для пищи человека и для кормления животных. На специальных предприятиях с помощью микроорганизмов можно получить кормовой белок и другие продукты с целью ликвидации острого белкового дефицита в кормах сельскохозяйственных животных. Оказалось, что микробный белок богат незаменимыми аминокислотами (лизин, треонин, триптофан, метионин, изолейцин, фенилаланин, тирозин). Небольшая добавка его резко улучшает корм.Для предотвращения перерасхода кормов необходимо контролировать, с одной стороны, сбалансированность белков корма по содержание незаменимых аминокислот, а с другой стороны, количество белка в корме. Для оценки аминокислотного состава белков определяют показатели, характеризующие их биологическую питательную ценность. Кормовые и пищевые белки, имеющие оптимальное содержание незаменимых аминокислот, называют биологически полноценными белками. Для правильного кормления сельскохозяйственных животных необходимо, чтобы в их кормовом рационе в расчете на каждую кормовую единицу содержалось 100-120 г хорошо перевариваемого и полноценного белка.
Превращение соединений серы.Сера содержится в организме животных и растений, входит в состав серосодержащих аминокислот (цистеин, цистин, метионин), витаминов группы B (биотин, тиамин), много ее в волосах и перьях. Органические соединения серы в почве представлены остатками животных и растений. Минерализация серы осуществляется микроорганизмами, которые в аэробных условиях доводят ее до сульфатов, а в анаэробных – восстанавливают серосодержащие белки до сероводорода и частично до меркаптанов.Восстановленные соединения серы окисляют автотрофные (фотолитотрофы, хемолитотрофы) микробы. Среди них различают нитчатые, тионовые и фотосинтезирующие. Нитчатые хемолитотрофные серобактерии – аэробы и относятся к родам Beggiatoa, Theatric, Thioploca и другим. Beggiatoa по форме представляет длинные нити, которые состоят из множества клеток, окисляют сульфиды до сульфатов. Промежуточным продуктом является элементарная сера, которая в виде шариков накапливается в клетках. Процесс происходит в два этапа по следующей схеме:2H2S + O2 ® 2H2O + 2S + 532,1 кДж;2S + 3O2 + 2H2O ® 2H2SO4 + 1231,9кДж.Виды рода Beggiatoa различают по толщине нитей. Они растут в тех водоемах, где происходит разложение органического вещества с выделением водорода.Тионовые хемолитотрофные бактерии представляют собой грамотрицательные, неспорообразующие, подвижные палочки и относятся к роду Thiobaccilus. Они окисляют серу и ее соединения (сероводород, сульфиды и др.), которые накапливаются вне клетки.
Предмет и задачи микробиологии. Микробиология (от греч. mikros – малый, bios – жизнь, logos - учение) изучает строение, жизнедеятельность, закономерности и условия развития мельчайших орг-ов, использование их полезных св-в и устранение вредных. Различают: общую (изучает основные закономерности развития и жизнедеятельности м/о и их роль в природе;является основой для других направлений), медицинскую (изучает патогенные для человека м/о, разрабатывает методы профилактики, диагностики и лечения болезней), ветеринарную, сельскохозяйственную (изучает роль м/о в почвообразовательных процессах, увеличение плодородия почвы и т.д.), техническую (изучает научные основы использования д-ия м/о в пром-ти с целью создания полезных продуктов, разрабатывание методов предохранения разл. сырья от порчи), водную (изучает микрофлору разл. водоемов, питьевой воды, роль м/о при очистке сточных вод), экологическую и др. микробиологии. Объектами исследования являются бактерии (бактериология), вирусы (вирусология), грибы (микология), водоросли (альгология) и т. д. Задачи: 1) получение высокоактивных штаммов; 2) изучение закономерностей смешанного культивирования (Z.B. получение биотоплива, очистка сточных вод, получение антибиотиков и витаминов); 3) защита высокоактивных штаммов от бактериофагов; 4) разработка методов сохранения высокопродукт. штаммов м/о (морозильная (-270о), сушка, пересев).
Приготовление зеленого и бурого сена,роль микрофлоры .При заготовке обыкновенного зеленого сена обращают особенное внимание, чтобы скошенная трава вполне высохла, что достигается надлежащей просушкой ее на самом сенокосе, с последовательным переворачиванием — сеноворошением (см. Сено) и постепенным сгребанием сначала в малые кучи — копны, копицы, копёнки, а потом в большие — стога. При трудности сушки сена, в особенности если во время его уборки бывает ненастная сырая погода, чтобы "не сгноить" собранного сена, складывая его в стога не вполне высушенным, прибегают к заготовке вместо зеленого Б. сена. С этой целью, дав скошенной траве провянуть при хорошей погоде день-два, складывают ее полупросушенной в широкие стога с диаметром основания не менее трех сажен. Укладка производится тонкими слоями, толщиной в четверть аршина, причем каждый слой утаптывается ногами как можно сильнее и равномернее. Сложивши стог высотой 2—3 сажени, прикрывают его от вершины до основания соломой. По прошествии 9—10 часов после складки, сено внутри стога, вследствие происходящего там брожения, начинает мало-помалу согреваться и через несколько дней это самосогревание доходит до того, что из стога начинают выделяться пары и нет возможности вложить в него руку, причем на далекое расстояние распространяется характерный запах, похожий на запах свежеиспеченного хлеба или печеного яблока. Вскоре за тем брожение и теплота начинают постепенно уменьшаться, а через 6—8 недель совершенно прекращаются и трава, высохнув от согревания, превращается в сено бурого цвета. Умело приготовленное описанным способом Б. сено представляет твердую, очень плотную массу, которую при выдаче в корм приходится разрезать на части острой лопатой, косой или особо изготовленными для этого сенными ножами. Оно имеет приятный запах, легко сохраняется довольно продолжительное время, не подвергаясь порче, и охотно съедается животными, особенно коровами и овцами. Таким образом, при приготовлении бурого сена вся задача заключается в том: а) чтобы трава была сложена в стог в надлежащее время, не слишком сырой и не вполне сухой; б) чтобы она была хорошо, возможно плотнее, утоптана, и в) чтобы ни в основании стога, ни между слоями травы не было положено ничего рыхлого, как, например, солома. При несоблюдении этих условий вместо Б. сена получится заплесневевшее, или обуглившееся, обыкновенное сено, непригодное для Эпифитная микрофлора -микрофлора, находящаяся на поверхности растений - травяная палочка, молочнокислые стрептококки и палочки, сенная и картофельная бациллы, актиномицеты, плесени, дрожжи и др. Микрофлора представлена безвредными сапрофитами, однако при скашивании растений они могут интенсивно размножаться, вызывая гнилостные и бродильные процессы, приводящие к порче и разложению корма. Для предотвращения этих процессов растительные корма консервируют. Наиболее эффективным способом консервирования скошенной травы, зерна и др кормов - сушкакорма скота. Сено сушат в прокосах, копнах, на вешалах с помощью принудительной вентиляции атмосферным или подогретым воздухом. При увлажнении высушенного корма в нем вновь возникают микробиологические процессы, приводящие к повышению температуры, т.е. происходит термогенез (самонагревание) за счет деятельности мезофильной, а затем термофильной микрофлоры. Явление микробного термогенеза в районах с влажным климатом используют для приготовления бурого сена. Силосование кормов . Это лучший способ консервирования зеленого корма, при котором растительную массу укладывают в силосные ямы, траншеи и другие сооружения. Существует два способа силосования: холодный и горячий. При холодном способе, имеющем наибольшее распространение, в созревающем силосе происходит умеренное повышение температуры - до 25- 30 °С. Растительная масса в этом случае укладывается в траншею одномоментно, утрамбовывается и изолируется слоем земли.
приготовление и фиксация мазковПриготовление окрашенного препарата включает ряд этапов: 1) приготовление мазка; 2) высушивание мазка; 3) фиксацию мазка; 4) окраску; 5) высушивание.Мазок готовят на чистых предметных стеклах, на середину которых наносят небольшую каплю воды и в нее с помощью бактериологической петли помещают исследуемый материал. Материал распределяют на стекле равномерным тонким слоем, размер мазка —1—2 см2.Препарат обычно высушивают при комнатной температуре на воздухе. Для ускорения высушивания допускается подогревание мазка в струе теплого воздуха высоко над пламенем горелки.Высушенный мазок подвергается фиксации, при которой мазок прикрепляется к стеклу (фиксируется), а микробы становятся более восприимчивыми к окраске. Способов фиксации много. Наиболее простой и распространенный — фиксация жаром — нагревание на пламени горелки (препарат проводят несколько раз через наиболее горячую часть пламени горелки). В ряде случаев прибегают к фиксации жидкостями (этиловый или метиловый спирт, ацетон, смесь равных объемов спирта иэфира — по Никифорову). После фиксации мазок окрашивают. Количество краски, наносимое на препарат, должно быть таким, чтобы покрыть всю поверхность мазка. По истечении срока окрашивания (2—5 мин.) краску сливают и препарат промывают водой.
принципы классификации бактерий по БергиОпределитель Берджи систематизирует все известные бактерии по нашедшим в практической бактериологии наибольшее распространение принципам идентификации бактерий, основанным на различиях в строении клеточной стенки и отношении к окраске по Граму. Определи -тель выделяет четыре основных категории бактерий — Gracillicutes [от лат. gracilis, изящный, тонкий, + cutis, кожа] — виды с тонкой клеточной стенкой, окрашивающиеся грамотрицательно; firmicutes [от лат. flrmus, крепкий, + cutis, кожа] — бактерии с толстой клеточной стенкой, окрашивающиеся грамположительно; Tenericutes [от лат. tener, нежный, + cutis, кожа] — бактерии, лишённые клеточной стенки (микоплазмы и прочие представители класса Mollicutes) и Mendosicutes [от лат. mendosus, неправильный, + cutis, кожа] — архебакте-рии (метан- и сульфатредуцирующие, галофильные, термофильные и архебактерии, лишённые клеточной стенки). Описание бактерий даётся по группам (секциям), в состав которых включены семейства, роды и виды; в некоторых случаях в состав групп входят классы и порядки. Патогенные для человека бактерии входят в небольшое число групп. Группа 1 определителя Берджи. Спирохеты. Включает свободноживущие и паразитические виды; для человека патогенны представители родов Treponema, Borrelia и Leptospira. Группа 2 определителя Берджи. Аэробные и микроаэрофильные подвижные извитые и изогнутые грамотрицательные бактерии. Патогенные для человека виды входят в роды Campylobacter, Helicobacters Spirillum. Группа 3 определителя Берджи. Неподвижные (редко подвижные) грамотрицательные бактерии. Не содержит патогенные виды. Группа 4 определителя Берджи. Грамотрицательные аэробные и микроаэрофильные палочки и кокки. Патогенные для человека виды включены в состав семейств Legionellaceae, Neisseriaceae и Pseudomonada-сеае, в группу входят также патогенные и условно-патогенные бактерии родов Acinetobacter, Afipia, Alcaligenes, Bordetella, Brucella, Flavobacterium, Francisella, Kingella и Moraxella. Группа 5 определителя Берджи. Факультативно анаэробные грамотрицательные палочки. Группа образована тремя семействами — Enterobacteriaceae, Vibrionaceae и Pasteurellaceae, каждое из которых включает патогенные виды, а также патогенные и условно-патогенные бактерии родов Calymmobaterium, Cardiobacterium, Eikenetta, Gardnerella и Streptobacillus. Группа 6 определителя Берджи. Грамотрицательные анаэробные прямые, изогнутые и спиральные бактерии. Патогенные и условно-патогенные виды входят в состав родов Bacteroides, Fusobacterium, Porphoromonas и Prevotelta.Группа 7 определителя Берджи. Бактерии, осуществляющие диссимиляционное восстановление сульфата или серы Не включает патогенные виды. Группа 8 определителя Берджи. Анаэробные грамотрицательные кокки. Включает условно-патогенные бактерии poда Veillonella. Группа 9 определителя Берджи. Риккетсии и хламидии. Три семейства — Rickettsiaceae, Bartonellaceae и Chlamydiaсеае, каждое из которых содержит патогенные для человека виды. Группы 10 и 11 определителя Берджи включают анокси- и оксигенные фототрофные бактерии, не патогенные для человека. Группа 12 определителя Берджи. Аэробные хемолитотрофные бактерии и родственные организмы. Объединяет серо- железо- и марганецокисляющие и нитрифицирующие бактерии, не вызывающие поражения у человека. Группы 13 и 14 определителя Берджи включают почкующиеся и/или обладающие выростами бактерии и бактерии образующие футляры. Представлены свободноживущими видами, не патогенными для человек; Группы 15 и 16 определителя Берджи объединяют скользящие бактерии, не образующие плодовые тела и образующие их. Группы не включают виды, патогенные для человека. Группа 17 определителя Берджи. Грамположительные кокки. Включает условно-патогенные виды родов Enterococcus Leuconostoc, Peptococcus, Peptostreptococcus, Sarcina, Staphylococcus, Stomatococcus, Streptococcus. Группа 18 определителя Берджи.Спорообразующие грамположительные палочки и кокки. Включает патогенные, условно-патогенные палочки родов Clostridium и Bacillus. Группа 19 определителя Берджи. Споронеобразующие грамположительные палочки правильной формы. Включая условно-патогенные виды родов Erysipelothrix и Listeria. Группа 20 определителя Берджи. Споронеобразующие грамположительные палочки неправильной формы. В состав группы входят патогенные и условно-патогенные виды родов Actinomyces, Corynebacterium Gardnerella, Mobiluncus и др. Группа 21 определителя Берджи. Микобактерии. Включает единственный род Mycobacterium, объединяющий патогенные и условно-патогенные виды. Группы 22-29. Актиномицеты. Среди многочисленных видов лишь нокардиоформные актиномицеты (группа 22) родов Gordona, Nocardia, Rhodococcus, Tsukamurella, Jonesia, Oerskovi и Terrabacter способны вызывать поражения у человека. Группа 30 определителя Берджи. Микоплазмы. Патогенны для человека виды, включённые в состав рода Acholeplasma, Mycoplasma и Ureaplasma. Остальные группы определителя Берджи — метаногенные бактерии (31), сульфатредуцируюшие бактерии (32 экстремально галофильные аэробные архебактерии (33), архебактерии, лишённые клеточно стенки (34), экстремальные термофилы и гипертермофилы, метаболизируюшие серу (35) — не содержат патогенные для человека виды.
принципы классификации растений,отличие от микробов.Классификация растений. Разобраться во всем многообразии царства растений позволяет особая область биологии — систематика. Ученые-систематики распределяют растения по группам, т. е. систематизируют (классифицируют) их, дают названия, производят описание их свойств, устанавливают сходство и родственные связи между разными растениями. На этом основании их объединяют в разные группы: царства, отделы, классы, порядки, семейства, роды и виды. На рисунке 88 представлена классификация групп растений от царства до вида. Царство — самая большая группа растений, заключающая в себя все растения, существующие на Земле. Основной единицей системы растений является вид.К одному виду относят родственные между собой растения, близкие по строению и жизнедеятельности, способные скрещиваться между собой и давать жизнеспособное потомство, похожее на родителей.Растения одного вида произрастают в определенных экологических условиях и занимают свою территорию на Земле — ареал (от лат. ареа - "площадь", "пространство"). Они не скрещиваются с растениями, принадлежащими к другим видам.Сходные между собой виды объединяются в роды, роды — в семейства, семейства — в порядки, а затем следуют классы и отделы.
Причинами отравлений могут служить ядовитые вещества, образующиеся при определенных условиях из содержащихся в некоторых доброкачественных кормах неядовитых веществ или при неправильном использовании отдельных кормов.Такие ценные корма, как льняной жмых, сорго, суданка, черное просо, заволжское степное лиманное сено, вика и клевер (особенно дикий) содержат цианогенный гликозид, который под воздействием ферментов, кислот или в процессе брожения в водной среде гидролизуется с образованием синильной кислоты. Свободная синильная кислота (HCN) в этих растениях появляется в период их увядания, вымачивания, мацерации и брожения. Льняной жмых, мякина льна содержат гликозид линамарин (от 140 до 340 мг/кг), который в присутствии воды и имеющегося в жмыхах и мякине фермента линазы образует синильную кислоту. Отравления животных могут возникать при скармливании льняного жмыха с теплой водой. Значительное количество синильной кислоты может быть в молодых всходах сорго, в его отаве.При отравлении у животных проявляются общая слабость, беспокойство, шаткая походка, конвульсивные судороги, одышка и ослабление деятельности сердца.Хлопчатниковые жмыхи и шроты часто содержат гликозид госсипол, который находится в свободном и в связанном состоянии. Ядовитое действие принадлежит свободному госсиполу, наибольшее количество которого содержится в жмыхах, полученных прессовым способом. В настоящее время при извлечении жира экстракционным методом в обезжиренном шроте остается малая доля свободного госсипола или он полностью инактивируется термической обработкой. Шроты считают пригодными для скармливания животным, если в них содержание свободного госсипола не превышает 0,01%. Отравлению хлопчатниковым шротом подвергаются все животные.Обычно отравления возникают при длительном кормлении жмыхами (10-30 дней и больше), содержащими госсипол. Это связано с тем, что госсипол медленно выделяется из организма, постепенно накапливается в нем. Клинически острые отравления сопровождаются потерей аппетита, коликами, тимпанней, запором или поносом, учащением пульса (до 80-100 ударов в минуту) и дыхания, желтухой, отеками шеи и груди, гематурией, а также расстройством нервно-мышечного аппарата (фибрилярное подергивание мышц, возбуждение, клонические судороги, нарушение координации движений). В тяжелых случаях смерть наступает через 2-3 дня. При хронических отравлениях наблюдаются продолжительные поносы, прогрессирующее исхудание и пр.В ботве, кожуре картофеля и особенно в его ростках содержится гликозид-алкалоид - соланин. Много соланина в зеленой ботве картофеля до цветения (от 0,855 до 0,144%), в клубнях при их прорастании (до 4,76%), а также в незрелых клубнях.Сахарная свекла содержит много легкопереваримых углеводов (до 20% сахара), необходимых для нормальной деятельности микрофлоры рубца жвачных. Особое значение сахарная свекла имеет при кормлении животных силосованными кормами, она повышает использование органических кислот и предупреждает явления ацидоза. Установлено, что умеренное скармливание свеклы в сбалансированных рационах обеспечивает нормальное использование всех других кормов и способствует повышению продуктивности животных.Однако при скармливании большого количества свеклы у овец могут быть отравления. При этом отмечают жажду, отсутствие аппетита, атонию преджелудков, понос, нарушения дыхания и сердечной деятельности, судороги. Неблагоприятное действие на организм жвачных больших количеств сахарной свеклы объясняют тем, что при перекорме нарушаются бродильные процессы в рубце, что выражается в изменении его микрофлоры и рН, а также в избыточном накоплении молочной кислоты, которая, всасываясь в кровь в больших количествах, может вызвать ацидоз и тяжелое отравление.Для восполнения дефицита протеина в кормлении жвачных животных часто используют карбамид (синтетическую мочевину). В рубце под влиянием выделяемого микроорганизмами фермента уреазы карбамид разлагается на аммиак и углекислый газ. Образующийся аммиак вместе с некоторыми другими питательными веществами корма усваивается микроорганизмами рубца, которые синтезируют из них белок. Микроорганизмы вместе с кормом поступают из рубца в сычуг и кишечник, перевариваются, и их белок усваивается животным. Мочевина безвредна при определенных условиях скармливания. Ее дают животным только при недостатке переваримого протеина и обеспеченности рациона лег-копереваримыми углеводами.Мочевину следует тщательно перемешивать с кормом. В сухих кормах мочевины должно быть не более 4%. В силос добавляют (опрыскивают) слабый раствор мочевины. Мочевиной можно заменить до 20% протеина рациона, особенно при силосном типе кормления. Наиболее безопасные способы использования карбамида - внесение его в силосуемую массу при закладке силоса или в комбикорм на заводах. Отравление мочевиной происходит обычно при скармливании ее животным выше предельных норм. В результате образуется большое количество аммиака, который не может полностью использоваться микрофлорой рубца. Избыточный аммиак всасывается в кровь, что приводит к отравлению. Признаки отравления проявляются через 30-60 минут. При этом животное отказывается от корма, у него появляются пенистые выделения изо рта, фибриллярная мышечная дрожь, понижается температура тела, дыхание становится поверхностным, учащается пульс до 100-150 ударов в минуту. У отдельных животных отмечается атония и тимпания рубца. Затем наступают судороги мускулатуры всего тела. Прикосновения к коже и шум усиливают судороги. В острых случаях смерть наступает через 2-3 часа в результате паралича сосудистого центра и общего венозного застоя.Известно 273 вида вредных и ядовитых растений, которые встречаются в травостое пастбищ, в сене (они не теряют своей ядовитости при высушивании). Чаще всего ядовитые растения растут на кислых почвах, сырых, заболоченных лугах и пастбищах. Отравление вызывает и зернофураж, засоренный семенами ядовитых растений.
Пуллороз птиц.Пуллороз (Pullorosis) —это инфекционнаяболезнь птиц отряда куриных, характеризующаяся поражением кишечника, паренхиматозных органов и септицемией у цыплят, перерождением фолликуловяичника у взрослой птицы. Массовые случаи пуллорозавпервые описал Клейн в Англии в 1889 г. под названием «птичий сальмонеллез». В европейскихстранах болезнь чаще наблюдали у взрослых кур, в США — у выведенных цыплят.Поэтому в первом случае болезнь описывали под названием тиф кур, а во втором —«белый понос цыплят». Это разделение в литературе сохранялось длительное время.В настоящее время установлено, что возбудитель пуллороза и тифа кур один и тотже, и болезнь принято называть пуллорозом. Пуллороз встречается вовсех странах. В СССР впервые болезнь зарегистрировал в 1924 г. А. А. Ушаков.Возбудитель — Salmonella pullorum-gallinarum — относится ксальмонеллезной группе, представляет собой палочку с закругленными концамидлиной 1—2,5 мкм, шириной 0,3—0,5 мкм. В мазках-отпечатках можно обнаружитьтакже грамотрицательные кокковидной или нитевидной формы бактерии. Возбудитель неподвижный, спор и капсул не образует, хорошо растет на обычноммясо-пептонном агаре и в бульоне, в качестве элективных сред накопленияиспользуют бактоагар «Ж» и среду Эндо. Бактерии способны вызывать гибель 3 —12-дневных эмбрионов. Из лабораторных животных восприимчивы мыши, крысы,кролики. Наряду с высоковирулентными для дыплят штаммами в лабораториях частовыделяют слабовирулентные штаммы сальмонелл. Нередко, кроме S. pullorum-gallinarum,от погибших птиц удается выделить S. typhi muriurn,S. dublin и др.Устойчивость во внешнейсреде значительная. При температуре 18 — 20 °С возбудитель высушенной культурысохраняется около 7 лет, в почве — 14 мес, в помете до 3 мес. В глубокойнесменяемой подстилке возбудитель погибает через 10 дней.Водные растворыкальцинированной соды (15—20 %-ный), нафтализола (5—6 %-ный), щелочи (3 — 5%-ный), формальдегида (1 %-нПатогенез Возбудитель пуллороза, попадая в организм, продуцирует эндо- и экзотоксины, которые вызывают интоксикацию эмбрионов и выведенных цыплят. Характер поражений зависит от возраста молодняка и тяжести заболевания. У цыплят, павших в течение первых нескольких дней после вывода, не всегда можно наблюдать макроскопические изменения в тканях. В случае, если заболевание протекает медленно и в более позднем возрасте, вследствие интоксикации отмечают многочисленные некротические поражения во внутренних органах и тканяхДиагностика. В лабораторию посылают 5—10 трупов цыплят, от которых делают посевы на элективные среды. Выделенную культуру исследуют РА с типоспсцифическими сыворотками. Прижизненно пуллороз диагностируют методами кровекапельной реакции агглютинации (КК.РА) или классической пробирочной, а также реакции ККРНГА.Профилактика и меры борьбы. В благополучных по пуллорозу хозяйствахкур-несушек регулярно (по достижении 40—45% яйцекладки) исследуют на пуллорозпо ККРА или ККРНГА, ремонтный молодняк в возрасте 50 — 55 дней. Яйца разрешается инкубировать только от благополучных по пуллорозу кур.Инкубационные яйца и инкубаторы регулярно дезинфицируют. Для дезинфекции яиц впериод инкубации и при выводе цыплят можно применять аэрозоли гексахлорафена. Препарат растворяют втриэтиленгликоле (50 ггексахлорафена на 1 лрастворителя) и распыляют внутри инкубатора из расчета 15 мг/м3 воздуха,экспозиция 30 мин. Каждый инкубатор перед началом и после инкубации тщательноочищают и дезинфицируют формальдегидом (15 мл 40 %-ого формалина, 30 мг калияперманганата на 1 м3воздуха). Через 6 ч после вывода молодняк должен быть направлен на птицеферму.Длительная задержка цыплят в инкубатории и транспортировка снижает ихустойчивость к пуллорозу. Отбирают на выращивание крепких, здоровых цыплят схорошей опушенностью, массой не менее 37 г. В профилактике пуллороза особенно важное значение имеют качество корма и соблюдение режима кормления.Цыплятам нужно скармливать препараты АБК, ПАБК, творог, свежую простоквашу,ацидофильный сухой препарат. В первые дни цыплята немогут самостоятельно регулировать температуру тела, поэтому перегревание иохлаждение в этот период очень опасны. В первый день жизни температура возлеобогревателя на уровне спинки цыпленка должна быть 28 — 29 °С. В следующие дниее можно понижать каждую неделю на 2 °С, доводя к концу выращивания до 18 °С. В неблагополучных популлорозу хозяйствах взрослую птицу регулярно через 20—25 дней исследуют поККРА до получения двух отрицательных результатов.Реагирующую на пуллороз птицуубивают на мясо; больных цыплят, индюшат уничтожают. Запрещается вывозитьинкубационные яйца, молодняк и взрослую птицу из неблагополучных хозяйств.После исследования на пуллороз курам вводят в рацион антибиотики, проводятдезинфекцию в присутствии птицы.
разлагать различные растительные ткани, считая их типичным "ферментом целлюлозы". Но так как его работы произведены не с чистыми культурами этого фермента и, кроме того, материал, взятый для брожения, отличался большим химическим разнообразием, то в настоящее время трудно даже приблизительно сказать, с каким из организмов маслянокислого брожения производил свои опыты Ван-Тигем. Последующая работа Попова касается тех продуктов, которые образуются при брожении целлюлозы. Из опытов Попова вытекает, что разложение шведской бумаги сопровождается образованием газов, состоящих из смеси СО 2, СН 4, и Н 2. Характерным для типичного Ц. брожения Попов считает выделение СО 2 и СН 4, выделение же Н 2 считается им за побочный процесс (маслянокислое брожение). В восьмидесятых годах Таппейнер нашел, что разложение целлюлозы сопровождается образованием кислот (уксусной и изомасляной) и выделением водорода и метана (СН 4) вместе или порознь. В 1886 г. было произведено исследование Гоппе-Зейлера, который нашел, что при брожении шведской бумаги образуется только углекислота и метан и никаких других продуктов разложения. По Гоппе-Зейлеру, разложение клетчатки идет по следующим уравнениям:C6H10 О 5 + Η 2 Ο = C6H12 О 6,C6H12 О 6 = 3CH4 + 3CO2.Организм, вызывающий это разложение целлюлозы, по Гоппе-Зейлеру, совершенно тождествен с описанным Ван-Тигемом Amylobacter. В 1890 г. Ван-Сенус сделал попытку получить возбудителя брожения в чистых культурах. Начиная с 1894 г. Ц. брожение было подвергнуто обстоятельному изучению русским бактериологом В. Омелянским, и в настоящее время является полная возможность составить об этом брожении более ясное представление. Омелянский изучал процесс брожения целлюлозы над шведской фильтровальной бумагой, которая была помещена в питательный раствор из следующих солей:Фосфорно-калиевой — 1 гр.Серно-магниевой — 0,5 гр.Серно-аммонийной — 1 гр.Хлористого натрия — следыДистиллиров. воды — 1000 куб. см.Этот раствор, нейтрализованный мелом и зараженный небольшим количеством невского ила, помещался при 30—35° Ц.Обыкновенно брожение наступало очень скоро, полоски бумаги постепенно утончались и даже совершенно исчезали. Микроорганизм, вызывающий это брожение, назван был Омелянским Bacillus fermentationis cellulosae. Этот бацилл имеет вид необычайно тонких, обыкновенно прямых палочек толщиной от 0,3 до 0,5 μ и длиной от 4 до 8 μ. По мере развития палочки удлиняются и могут достигнуть 10—15 μ. На одном из концов палочки появляется вздутие, которое удлиняется и принимает затем круглую форму; в этом вздутии образуется совершенно круглая спора, достигающая 1,5 μ. После разрушения вегетативного тела микроба — спора освобождается. Таким образом, по исследованиям Омелянского, оказалось, что этот возбудитель брожения не имеет почти ничего общего с В. amylobacter Ван-Тигема. После целого ряда пересевов Омелянскому, наконец, удалось получить В. fermentationis cellulosae в чистой культуре. Изучая далее газообразные продукты этого брожения, названному исследователю пришлось подметить, что брожение идет с выделением водорода и углекислоты, примесь же метана наблюдается только в первых пересевах, так что образование метана, казалось, можно было отнести на счет деятельности какого-то микроба, исчезнувшего впоследствии из культур при дальнейших пересевах. Высказав такой взгляд в 1899 г., Омелянский в новом своем исследовании блестяще подтвердил его и тем разъяснил те противоречия, которые существовали во взглядах на брожение клетчатки. Оказалось, что существуют собственно два брожения целлюлозы — водородное и метановое. Каждое из них является следствием деятельности особых специфических микроорганизмов. Оба эти микроорганизма морфологически весьма близки друг к другу, причем возбудитель метанового брожения отличается лишь более тонкими палочками и спорами меньшего размера (в 1 μ), так что можно даже предположить, что оба организма отличаются друг от друга лишь физиологически — способностью производить водород или метан. Разделить каждый вид Омелянскому удалось благодаря различной быстроте прорастания их спор: так как бацилл метанового брожения прорастает скорее, то, нагревая такую культуру, в которой споры бацилла метанового брожения уже проросли, до 75° в течение 15 минут, можно получить только споры бацилла водородного брожения. Производя же посевы в то время, когда споры бацилла водородного брожения еще не проросли, а метановое брожение уже шло, можно было легко получить возбудителя метанового брожения в чистой культуре. Продуктами метанового брожения оказались: метан, углекислота и жирные кислоты (уксусная и масляная), а водородного — водород, углекислота и те же жирные кислоты. Производят ли исключительно названные два вида микроорганизмов и в естественных условиях разложение целлюлозы, сказать, конечно, трудно, но несомненно, что на их долю приходится разложение целлюлозы, оставшейся нерастворенной после ряда предыдущих процессов. Брожение целлюлозы имеет также большое значение и в физиологии питания животных; так, Гаубнер показал, что не вся целлюлоза, принятая с пищей, выделяется с испражнениями; исследование Талпейнера выяснило даже, что эта не выделенная клетчатка в организме животных подвергается не пищеварению, но метановому брожению. Этот же процесс брожения целлюлозы играет роль при приготовлении так называемого бурого сена, сладких силосов (Sweet Ensilage) и кислого силосованного корма. Выделением бактериями метана и водорода объясняется также появление этих газов на сахарных заводах в диффузорах, иногда в столь значительном количестве, что если к диффузору поднести неожиданно огонь, можно вызвать сильный взрыв.
Размножение грибов. Грибы размножаются вегетативным, бесполым и половым путем.При вегетативном размножении от мицелия отделяются неспециализированные его части, например обрывки гиф, и дают начало новому мицелию.Бесполое размножение происходит при помощи специализированных клеток или многоклеточных структур — спор, которые прорастают в мицелий. Такие споры образуются на мицелии эндогенно, внутри особых вместилищ — спорангиев, или экзогенно, на поверхности специализированных веточек мицелия — конидиеносцах.Эндогенные споры грибов могут быть двух типов. Зооспоры — голые подвижные клетки, снабженные жгутиками. Они формируются внутри зооспорангиев. Спорангиоспоры — неподвижные споры, одетые оболочкой.Экзогенные споры всегда неподвижны, покрыты оболочкой. Их называют конидиями.Половое размножение происходит у всех групп грибов, кроме дейтеромицетов, называемых поэтому также несовершенными грибами (Deuteromycetes, или Fungi imperfecti). Формы полового процесса у грибов очень разнообразны. Их можно разделить на три большие группы: гаметогамия, соматогамия и гаметангиогамия.Гаметогамия — слияние специальных половых клеток (гамет), образующихся в гаметангиях.Основные типы гаметогамии — изогамия (слияние не различающихся по размерам и морфологии гамет), гетерогамия (слияние подвижных гамет, различающихся по размерам), оогамия (слияние крупной неподвижной яйцеклетки с мелким подвижным сперматозоидом или антеридием — мужским половым органом, не дифференцированным на гаметы).Соматогамия — это слияние обычных вегетативных клеток мицелия. Она встречается у многих грибов, например у базидиомицетов, и некоторых других. Простейший случай соматогамии — хологамия (слияние двух одноклеточных организмов), встречающаяся у некоторых дрожжеподобных грибов.Гаметангиогамия — слияние двух специализированных половых структур (гаметангиев), не дифференцированных на гаметы. Этот тип полового процесса распространен у зигомицетов и аскомицетов.После оплодотворения образуется зигота, прорастающая либо после некоторого периода покоя, либо непосредственно после образования. У аскомицетов и базидиомицетов при образовании зиготы сливается только цитоплазма клеток, а их ядра располагаются попарно, образуя так называемые дикарионы (дикариотический мицелий — у базидиомицетов или аскогенные гифы — уаскомицетов).
На развивающихся из зиготы гифах образуются органы полового размножения: сумки (аски) у аскомицетов и базидии — убазидиомицетов. Сумки и базидии — микроскопически мелкие структуры, размеры которых не превышают нескольких микрон и могут быть видимы только с помощью микроскопа.Сумки (аски) представляют собой округлые, булавовидные или цилиндрические клетки, внутри которых образуются споры, называемые аскоспорами.Базидиями называются клетки цилиндрической или булавовидной формы или структуры, состоящие из двух-четырех клеток. На их поверхности на тонких ножках, называемых стеригмами, экзогенно образуются споры (базидиоспоры).Сумки и базидии часто образуются не на мицелии, а на специальных плодовых телах разнообразного строения.
Рост и размножение бактерии.Рост и размножение бактерий находятся в тесной связи и взаимно обусловлены. Размножению обычно предшествуют рост и изменения внутреннего содержимого клетки - перегруппировка ядерного вещества, цитоплазмы, включений и вакуолей. В результате индивидуального роста бактериальная клетка увеличивается в размере, а затем, достигнув зрелости и свойственной данному виду величины, она начинает размножаться. Если размножение происходит простым делением, то в середине материнской бактерии, на стенке клетки появляется перегородка, врастающая с периферии к центру или наоборот. Постепенное смыкание перегородки обусловливает продольное или поперечное разъединение сформировавшихся двух равноценных дочерних клеток. Расположение перегородок делящихся клеток говорит о характере дальнейшей связи молодых особей между собой, что учитывают при определении видовой принадлежности кокковых бактерий. Перегородки у цилиндрических бактерий часто располагаются перпендикулярно продольной оси материнской клетки, в результате деления образуются цепочки клеток, составляющие стрептобактерии или стрептобациллы. Размножение бактерий возможно и путем отпочкования от материнской клетки дочерних особей.Характер роста и размножения микробов зависит от условий их существовании. При благоприятных условиях размножение происходит чрезвычайно быстро, примерно через каждые 20-30 минут наступает новое деление клеток.На жидких питательных средах бактерии могут расти в виде пленки па поверхности, равномерной взвеси с помутнением среды и выпадением на дно пробирки крошковатого осадка. На мясопептонном бульоне (МПБ) палочки рожи свиней растут в виде длинных нитей и вызывают легкое помутнение среды. Выпадающий осадок при встряхивании пропадает и поднимается в виде облачка. Сибиреязвенные споры сначала прорастают, затем вырастают it переплетающиеся между собой нити, которые оседают на дно пробирки в виде хлопьев или комочков ваты. Па плотных питательных средах (МПА и МПЖ) бактерии растут в виде скоплений или колоний. Отдельная полония рассматривается как результат размножения одной микробной клетки. Колонии хорошо заметны невооруженным глазом; их величина колеблется в пределах от 0,1 до 5 мм. Самые мелкие колонии образуют стрептококки, самые крупные - бактерии протеус. Они имеют вид налетов серовато-белого, желтоватого, красного или другого диета. Края колонии могут быть ровные или неровные, поверхность - гладкая, шероховатая, складчатая. Колонии различных бактерий неодинаковы. По величине, форме, цвету и другим особенностям можно судить о виде микробов, а по числу выросших колоний примерно определять первоначальное количество микробов, попавших на питательную среду. Этим пользуются для подсчета микробов и воде, воздухе, молоке и других средах.
Сальмонеллёз.Сальмонеллез - кишечное заболевание, вызываемый многочисленными возбудителями из рода сальмонелл.Основными источниками инфекции являются животные, изредка люди. Бессимптомное течение заболевания установлено у многих видов сельскохозяйственных животных, кошек, собак, грызунов, птиц. Источниками "госпитальных" штаммов являются люди - медперсонал и пациенты, находящиеся в стационарах.Основной путь заражения - пищевой, при этом факторами передачи инфекции могут быть различные пищевые продукты - мясо млекопитающих, птиц, рыба, яйца и яичные продукты, молоко и молочные продукты и др. Второй путь передачи инфекции - водный, где фактором передачи является вода открытых водоемов или водопроводная вода в условиях аварийных ситуаций.Сальмонеллы, преодолевшие барьер желудка, быстро внедряются в слизистую оболочку тонкой кишки. Жизнедеятельность сальмонелл в слизистой оболочке кишки сопровождается продукцией токсинов, и их разрушение - выделением токсинов, которые и обусловливают развитие поноса, интоксикации, болей.Инкубационный период колеблется от 6 часов до 2-3 суток, составляя в среднем 12-24 часа.Заболевание начинается остро: озноб, повышение температуры до 38-39(С, головная боль, слабость, недомогание, схваткообразные боли в животе, тошнота и рвота. Стул жидкий, водянистый, пенистый, зловонный, зеленоватого цвета от 5 до 10 раз в сутки.На 2-3-й день болезни в стуле обнаруживается примесь слизи и (редко) крови.Продолжительность заболевания в большинстве случаев от 2 до 10 суток.К осложнениями перитонит, токсическое расширение кишки, полиартрит, инфекционно-токсический и дегидратационный шоки.Профилактика. Меры по предупреждению сальмонеллеза включают санитарно-ветеринарный надзор за убоем скота, тщательный санитарный надзор на бойнях, правильное хранение и транспортировку мяса с целью предупреждения его загрязнения; уничтожение грызунов; хранение пищевых продуктов при низкой температуре, их надежная термическая обработка, недопущение совместной обработки сырых и вареных продуктов; своевременное выявление и изоляция больных и носителей сальмонелл, соблюдение правил личной гигиены.Большое значение имеет недопущение забоя больного скота совместно со здоровым, а также осмотр и выдержка здорового скота перед забоем после перевозки, перегона и т. д. Мясо от вынужденно забитого скота необходимо использовать в централизованном порядке, где его подвергают продолжительной термической обработке. Специфическая профилактика отсутствует.
Сибирская язва.Сибирская язва (синонимы: злокачественный карбункул; anthrax - англ.; Milzbrand - нем.; charbon, anthraxcarbon - франц.) - острая инфекционная болезнь, протекающая преимущественно в виде кожной формы, реже наблюдается легочная и кишечная формы. Относится к зоонозам.Этиология. Возбудитель - Bacillusanthracis представляет собой довольно крупную палочку длиной 6-10 мкм и шириной 1-2 мкм. Она неподвижная, окрашивается по Граму, образует споры и капсулу. Хорошо растет на различных питательных средах. Вегетативные формы быстро погибают без доступа воздуха, при прогревании, под воздействием различных дезинфицирующих средств. Споры сибирской язвы весьма устойчивы во внешней среде, они могут сохраняться в почве до 10 лет и более. Споры образуются вне организма при доступе свободного кислорода. Вирулентность возбудителя обусловлена наличием капсулы и экзотоксина. Помимо пенициллина возбудитель сибирской язвы чувствителен также к антибиотикам тетрациклиновой группы, левомицетину, стрептомицину, неомицину.Эпидемиология.Источник инфекции - домашние животные (крупный рогатый скот, овцы, козы, верблюды, свиньи). Заражение может наступать при уходе за больными животными, убое скота, обработке мяса, а также при контакте с продуктами животноводства (шкуры, кожи, меховые изделия, шерсть, щетина), обсемененными спорами сибиреязвенного микроба. Заражение имеет преимущественно профессиональный характер. Заражение может наступать через почву, в которой споры сибиреязвенного возбудителя сохраняются в течение многих лет. Споры попадают в кожу через микротравмы; при алиментарном инфицировании (употребление зараженных продуктов) возникает кишечная форма. Передача возбудителя может осуществляться аэрогенным путем (вдыхание инфицированной пыли, костной муки). В этих случаях возникают легочные и генерализованные формы сибирской язвы. В странах Африки допускается возможность передачи инфекции посредством укусов кровососущих насекомых. Заражения человека от человека обычно не наблюдается. Сибирская язва широко распространена во многих странах Азии, Африки и Южной Америки. В США и странах Европы наблюдаются единичные случаи заболеваний сибирской язвой.Патогенез. Воротами инфекции чаще служит кожа. Обычно возбудитель внедряется в кожные покровы верхних конечностей (около половины всех случаев) и головы (20-30%), реже туловища (3-8%) и ног (1-2%).В основном поражаются открытые участки кожи. Уже через несколько часов после заражения начинается размножение возбудителя в месте ворот инфекции (в коже). При этом возбудители образуют капсулы и выделяют экзотоксин, который вызывает плотный отек и некроз. Из мест первичного размножения возбудители по лимфатическим сосудам достигают регионарных лимфатических узлов, а в дальнейшем возможно гематогенное распространение микробов по различным органам. При кожной форме в месте первичного воспалительно-некротического очага вторичная бактериальная инфекция особой роли не играет.При аэрогенном заражении споры фагоцитируются альвеолярными макрофагами, затем они попадают в медиастенальные лимфатические узлы, где происходит размножение и накопление возбудителя, некротизируются и лимфатические узлы средостения, что приводит к геморрагическомумедиастениту и бактериемии. В результате бактериемии возникает вторичная геморрагическая сибиреязвенная пневмония.При употреблении инфицированного (и недостаточно прогретого) мяса споры проникают в подслизистую оболочку и регионарные лимфатические узлы. Развивается кишечная форма сибирской язвы, при которой возбудители также проникают в кровь и заболевание переходит в септическую форму. Таким образом, септическое течение может возникнуть при любой форме сибирской язвы. В патогенезе сибирской язвы большое значение имеет воздействие токсинов, образуемых возбудителем. Перенесенное заболевание оставляет после себя стойкий иммунитет, хотя и имеются описания повторных заболеваний через 10-20 лет после первого заболевания.Симптомы и течение. Инкубационный период колеблется от нескольких часов до 8 дней (чаще 2-3 дня). Различают кожную, легочную (ингаляционную) и кишечную формы сибирской язвы, последние две формы характеризуются гематогенной диссеминацией микроорганизмов и объединяются иногда под названием генерализованной (септической) формы, хотя по изменениям в области ворот инфекции эти две формы различаются между собой. Чаще всего наблюдается кожная форма (у 95%), редко легочная и очень редко (менее 1%) кишечная.
силосуемость растений,способы силосования.Силосование — простой и надежный способ консервирования сочных кормов. Оно нашло широкое практическое применение. При строгом соблюдении переработки урожая кормовых культур на силос получают силос высокого качества. Длительное время повышение качества кормов связывали в основном с селекцией кормовых культур и совершенствованием агротехники их возделывания. Безусловно, это важно. Однако в получении высококачественного корма большое значение имеют технология уборки кормовых культур, подготовки их к закладке, консервирование силосной массы, укрытие ее и хранение, наконец, правильное использование.Силосование кормов. В основе силосования растений лежит молочнокислое брожение. Молочнокислые бактерии, обитающие на растениях, сбраживают сахара в молочную кислоту, которая, препятствуя развитию гнилостных бактерий, обеспечивает консервирующий эффект. Силосуемую массу закладывают в траншеи, ямы, уплотняют и изолируют от воздуха. При правильном силосовании потери питательных веществ составляют 10—15%, что значительно ниже, чем при заготовке сена. Силосовать можно также ботву картофеля, свеклы, которую не часто используют для этих целей. Силос хранится длительное время, его хорошо поедают животные.При выращивании растений, получающих высокие дозы азотных удобрений, в растительной массе накапливается много нитратов, токсичных для животных. В процессе силосования нитраты разлагаются микроорганизмами.Силосовать корма можно как холодным, так и горячим способом. Холодное силосование проходит при 25—35 °С. Растительную массу для лучшего уплотнения и быстрого выделения клеточного сока измельчают, плотно утрамбовывают и изолируют от воздуха полимерной пленкой.Горячее силосование применяют при квашении грубостебельных малоценных кормов. Корм укладывают рыхло и постепенно, температура закладываемой массы поднимается до 50 °С, что способствует бурному развитию микробиологических процессов. При такой технологии силосования теряется много питательных веществ.Силосуемость растений. Молочная кислота - основное консервирующее вещество, определяющее качество силоса. Кроме сахаров в растениях содержатся белки, аминокислоты, минеральные соли, которые нейтрализуют, связывают органические кислоты, образуют в силосе запас связанных кислот. Чем больше в растениях буферных веществ, тем больше требуется молочной кислоты, чтобы снизить рН, и больше сахара для ее образования. Силосуемость растений определяется сахарным минимумом и влажностью растительной массы. Сахарный минимум — это минимальное количество сахара в растениях, необходимое для накопления такого количества молочной кислоты, чтобы снизить рН силоса до 4,2.Используемые на силос растения делят на три группы: легкосилосующиеся, трудносилосующиеся, несилосующиеся. У легкосилосующихся растений (кукуруза, подсолнечник и др.) сахарный минимум низкий, при их силосовании образуется 60—70% молочной кислоты. В трудносилосующихся растениях (клевер, вика и др.) мало сахара и много буферных веществ и белка, для нейтрализации которых требуется большое количество молочной кислоты. Если фактическое содержание сахара в растениях меньше сахарного минимума растения не силосуются.Большое значение при силосовании имеет влажность растительной массы. При избыточном содержании влаги усиливаются ферментативные процессы, силос получается низкого качества. Для снижения влажности и повышения качества силоса к силосуемым растениям добавляют солому злаковых или бобовых культур.
синтез микроорганизмами биологически активных веществАнтибиотики - один из первых продуктов М. с., которые широко производят для медицины и сельского хозяйства. Большинство антибиотиков накапливается вне клеток микроорганизма-продуцента, которыми в основном являются актиномицеты, некоторые грибы и бактерии, главным образом их мутантные формы. Антибиотические препараты, употребляемые преимущественно в медицине, отличаются высокой степенью чистоты. На корм животным чаще идёт концентрат среды после выращивания в ней продуцента, иногда вместе с биомассой, содержащий значительное количество др. продуктов обмена веществ продуцента, в том числе витамины, аминокислоты, нуклеотиды и т.п. Некоторые антибиотики (фитобактериомицин, трихотецин, полимиксин) используются как средства защиты растений от фитопатогенных микроорганизмов.
Систематика вирусов,грибов,микроорганизмов.Вирусы.Группа м/о, не имеющих клет. структуры, отсутствуют ядро, цитоплазма и оболочка; открыты в 1892 г. Д. И. Ивановским.Размерыочень маленькие, проходили в бактериальные фильтры, видно только в электронный микроскоп, размер между мелкой бактерией и крупной белковой молекулой. Признаки: 1) аблигатные паразиты (не могут расти на искусственной среде), 2) не имеют клет. строения (внеклет. форма жизни), 3) отсутствие собственного обмена в-в (нет собственных ферментов), 4) мельчайшие размеры (20-300 нм). Мельчайшая частица вируса наз. вируоном, в виде них вирусы переносятся в орг-мы. Хим. состав – нуклеопротеид (ДНК или РНК, окруженная белковой оболочкой). Размножение включает: 1) прикрепление вирусных частиц к клетке хозяина, 2) проникновение вируса внутрь клетки, 3) внутриклет. размножение вируса, 4) выход частиц вируса из клетки. Форма: сферическая, кубическая, палочковидная. 1) in vivo, 2) метод культивирования в курином бульоне (с 30-х гг.), 3) культивирование в клетках (in vitro) – клетки берут из эмбриональных тканей, 4) культивирование из опухолевых клеток (самый передовой метод) Þ создание противовирусных вакцин.Грибы. Fungi (лат.); Mices(греч.)Распространение; повсеместно, споры грибов встречаются в любых экосистемах. Почвенные, водные, паразиты животных, человека, растений. Наибольшее кол-во грибов встречается в почве. Способны разлагать биополимеры, питаются продуктами их гидролиза, поэтому выполняют очень большую работу в биохим. цикле, особенно С, по минерализации орг. в-в. Цитология: эукариоты, имеют общие черты и с растениями и с животными (есть вакуоли, не способны к движению, но явл. гетеротрофами, т. к. нет хлорофилла). Состав клет. стенки: хитин, целлюлоза. Морфология форма клеток - нитевидная (гифы, в совокупности образуют мицелий). Гифы бывают вегетативные и плодоносящие. Мицелий может быть как с перегородками, так и без них (одноклеточный и многоклеточный). Толщина 5-50 мкм. Размножение: 1) вегетативное (верхушечный рост или обрывками мицелия); 2) бесполое (Споры образуются на плодоносящих гифах (конидиеносцах). Спороношение – важный таксономический признак. Споры могут быть эндоспорами (у более примитивных) и экзоспорами). 3) Половое (спорообразованию предшествует половой процесс, в кач-ве органа размножения у многоклеточных образуются базидии со спорами или сумки со спорами; у одноклеточных – зигота (зигоспора)) Классификация грибов, значение.1) Архимицеты – наиболее примитивные, микроскопических размеров; зачаточный мицелий или нет мицелия; тело представляет собой голый комочек протоплазмы, который покрывается оболочкой в процессе превращения в спорангий; размножаются бесполым путем посредством подвижных спор – зооспор, развивающихся в спорангие. Явл. внутриклеточными паразитами низших и высших растений. Z.B. Ольпидиум Olpidium brassicae; Синхитриум Synchytrium endobioticum.2) Фикомицеты – хорошо развитый одноклеточный, многоядерный мицелий; бесполое размножение происходит при помощи неподвижных спорангиеспор или подвижных зооспор, при половом процессе образуется зигота. Z.B. Фитофтора Phytophthora infenstans; Мукор Mucor;РизопусRhizopus/3) Аскомицеты – сумчатые грибы, мицелий многоклеточный, состоит из многоядерных клеток. Бесполым путем размножаются при помощи конидий; при половом процессе образуются аскоспоры в сумках (асках). Голосумчатые – не образуют плодовые тела Z.B. эндомицес Enlomyces. Плодосумчатые - образуют плодовые тела Z.B. пенициллиум Penicillium; аспергилловые Aspergillus niger, awamori.4) Базидиомицеты – бесполое размножение редко; основными органами размножения являются базидии с базидиоспорами. а) Одноклеточные базидии: базидии развиваются слоями на плодовых телах Z.B. шляпочные, трутовики, домовые грибы. б) Многоклеточные базидии – большинство не имеет плодовых тел; Z.B. головневые грибы; ржавчинные грибы. Явл. основной массой съедобных грибов р. Boletus, Вешенки, шампиньоны – немикаридные, не нуждаются в симбиозе с высшими растениями, могут выращиваться на экстрактах.5) Несовершенные грибы – многоклет. грибы, половое размножение не обнаружено; боль-во размножается конидиями, некоторые образуют оидии, другие способны к почкованию или не имеют спец. органов размножения. Z.B. фузариум, ботритис, оидиум и др.Микроорганизмы - это организмы, невидимые невооруженным глазом из-за их незначительных размеров. Этот критерий - единственный, который их объединяет. В остальном мир микроорганизмов еще более разнообразен, чем мир макроорганизмов.Согласно современной систематике, микроорганизмы относятся к трем царствам:Vira - к ним относятся вирусы; Eucariotae - к ним относятся простейшие и грибы; Procariotae - к ним относятся истинные бактерии, риккетсии, хламидии, микоплазмы, спирохеты, актиномицеты. Основные отличия прокариот от эукариот состоят в том, что прокариоты не имеют:морфологически оформленного ядра (нет ядерной мембраны и отсутствует ядрышко), его эквивалентом является нуклеоид, или генофор, представляющий собой замкнутую кольцевую двунитевую молекулу ДНК, прикрепленную в одной точке к цитоплазматической мембране; по аналогии с эукариотами эту молекулу называют хромосомной бактерией; сетчатого аппарата Гольджи; эндоплазматической сети; митохондрий. Имеется также ряд признаков или органелл, характерных для многих, но не для всех прокариот, которые позволяют отличать их от эукариотов:многочисленные инвагинации цитоплазматической мембраны, которые называются мезосомы, они связаны с нуклеоидом и участвуют в делении клетки, спорообразовании, и дыхании бактериальной клетки; специфический компонент клеточной стенки - муреин, по химической структуре - это пептидогликан (диаминопиеминовая кислота); плазмиды - автономно реплицирующиеся кольцевидные молекулы двунитевой ДНК с меньшей, чем хромосома бактерий молекулярной массой. Они находятся наряду с нуклеоидом в цитоплазме, хотя могут быть и интегрированы в него, и несут наследственную информацию, не являющуюся жизненно необходимой для микробной клетки, но обеспечивающую ей те или иные селективные преимущества в окружающей среде. Наиболее известны плазмиды: (F-плазмиды), обеспечивающие конъюгационный перенос между бактериями; (R-плазмиды) - плазмиды лекарственной устойчивости, обеспечивающие циркуляцию среди бактерий генов, детерминирующих устойчивость к используемым для лечения различных заболеваний химиотерапевтическим средствам. Также как для растений и животных, для названия микроорганизмов применяется бинарная номенклатура, - то есть родовое и видовое название, но если видовую принадлежность исследователям определить не удается и определена только принадлежность к роду, то употребляется термин "species". Чаще всего это имеет место при идентификации микроорганизмов имеющих нетрадиционные пищевые потребности или условия существования.Название рода обычно или основано на морфологическом признаке соответствующего микроорганизма (например, Staphylococcus, Vibrio, Mycobacterium) либо являются производными от фамилии автора, который открыл или изучил данный возбудитель (например, Neisseria, Shigella, Escherichia, Rickettsia, Gardnerella).Видовое название часто связано с наименованием основного вызываемого этим микроорганизмом заболевания (например, Vibrio cholerae - холеры, Shigella dysenteriae - дизентерии, Mycobacterium tuberculosis - туберкулеза) или с основным местом обитания (например, Escherihia coli - кишечная палочка).Кроме того, в русскоязычной медицинской литературе возможно использование соответствующего русифицированного названия бактерий (например, вместо Staphylococcus epidermidis - эпидермальный стафилококк; Staphylococcus aureus - золотистый стафилококк и т. д.).Царство прокариот включает в себя отдел цианобактерий и отдел эубактерий, который, в свою очередь, подразделяется на порядки:собственно бактерии (отделы Gracilicutes, Firmicutes, Tenericutes, Mendosicutes);актиномицетов;спирохет;риккетсий;хламидий.Бактерии - это прокариотические, преимущественно одноклеточные микроорганизмы, которые могут также образовывать ассоциации (группы) сходных клеток, характеризующиеся клеточными, но не организменными сходствами.Порядки подразделяются на группы. Основными таксономическими критериями, позволяющими отнести штаммы бактерий к той или иной группе, являются:морфология микробных клеток (кокки, палочки, извитые);отношение к окраске по Граму - тинкториальные свойства (грамположительные и грамотрицательные);тип биологического окисления - аэробы, факультативные анаэробы, облигатные анаэробы;способность к спорообразованию.Дальнейшая дифференциация групп на семейства, рода и виды, которые являются основной таксономической категорией, проводится на основании изучения биохимических свойств. Этот принцип положен в основу классификации бактерий, приведенной в специальных руководствах - определителях бактерий.Вид является эволюционно сложившейся совокупностью особей, имеющих единый генотип, который в стандартных условиях проявляется сходными морфологическими, физиологическими, биохимическими признаками. Для патогенных бактерий определение "вид" дополняется способностью вызывать определенные нозологические формы заболеваний.
Систематика вирусов.Вирусы отнесены к царству Vira. В основу их классификации положен тип нуклеиново кислоты, образующей геном. Соответственно выделяют рибовирусы (РНК-вирусы) и дезоксирибовирусы (ДНК-вирусы). Для вирусов предложены следующие таксономические категории (по восходящей): Вид (Species) —> Род (Genus) —> Подсемейство (Subfamilia) —> Семейство (Familia). Но категории подсемейств и родов разработаны не для всех вирусов. Видовые названия вирусов обычно связывают с вызываемыми ими заболеваниями (например, вирус бешенства) либо по названию места, где они были впервые выделены (например, вирусы Коксаки, вирус Эбола). Если семейство включает большое количество видов, то видовые названия дают в соответствии с антигенной структурой и разделяют их на типы (например, аденовирус 32 типа или вирус герпеса 1 типа). Реже используют фамилии учёных, впервые их выделивших (например, вирус Эпстайна-Барр или вирус саркомы Рауса). Иногда используют устаревшие названия групп вирусов, отражающих их уникальные эпидемиологические характеристики (например, арбовирусы). К вирусам отнесены вироиды [от virus и греч. eidos, сходство] — мелкие кольцевые однонитевые суперспирализованные молекулы РНК (аналогичную организацию имеет геном вируса гепатита D). Поскольку у вироидов нет белковой оболочки, они не проявляют выраженных иммуногенных свойств, и поэтому их нельзя идентифицировать серологическими методами. Вироиды вызывают заболевания у растений. В качестве безымянного таксона в царство Vira также включены и прионы. При систематизировании вирусов выделяют следующие основные критерии: сходство нуклеиновых кислот, размеры, наличие или отсутствие суперкапсида, тип симметрии нуклеокапсида, характеристика нуклеиновых кислот (молекулярная масса, тип кислоты (ДНК или РНК), полярность [плюс или минус], количество нитей в молекуле либо наличие сегментов, наличие ферментов), чувствительность к химическим агентам (особенно к эфиру), антигенная структура и иммуногенность, тропизм к тканям и клеткам, способность образовывать тельца включений. Дополнительный критерий — симптоматология поражений: способность вызывать генерализованные поражения либо инфекции с первичным поражением определённых органов (нейроинфекции, респираторные инфекции и др.)
Сложные методы окраски микробов.При сложных методах окраски мазков применяют два–три различных по цвету красителя, что позволяет дифференцировать микробы и выявить некоторые нюансы в деталях их строения. К таким методам относят окраску по Граму, Цилю–Нельсену, Нейссеру, Бурри–Гинсу, Романовскому–Гимзе и некоторые другие.При окраске по НЕЙССЕРУ гранулы ВОЛЮТИНА у дифтерийных коринебактерий окрашиваются в сине–черный, а бактерия – в желтый цвет. Мазок окрашивают: 1) 1 мин уксуснокислым метиленовым синим (метиленовый синий – 0,1 г, спирт – 2 мл, ледяная уксусная кислота – 5 мл, дистиллированная вода – 100 мл); 2) сливают краситель и мазок промывают водой; 3) на 20– 30 с наносят раствор Люголя; 4) 1 –3 мин окрашивают везувином (прокипяченная и отфильтрованная взвесь 2 г везувина в смеси 60 мл спирта и 40 мл дистиллированной воды).Количественное содержание ПЕПТИДОГЛИКАНА, содержащегося в # стенке, определяет характер окраски бактерий и других прокариот по ГРАМУ. Те из них, которые содержат в клеточной стенке большое его количество (около 90 % пептидогликана), окрашиваются по Граму в сине–фиолетовый цвет и их называют грамположительными, все другие, содержащие в оболочке 5–20 % пептидогликана, – в розовый цвет и их называют грамотрицательными. Толщина слоя пептидогликана в клеточной стенке грамположительных бактерий в несколько раз больше, чем у грамотрицательных. Техника окраски по Граму: 1. Фиксированный мазок 1–2 мин окрашивают раствором генцианвиолета (генцианвиолет – 1 г, этанол 96 % – 10 мл, фенол кристаллический – 2 г, вода дистиллированная – 100 мл; по методу Синева его покрывают пропитанной тем же красителем полоской фильтровальной бумаги, которую смачивают 2–3 каплями воды). 2. Слив генцианвиолет (сняв полоску бумаги Синева), мазок 1 мин обрабатывают раствором Люголя и, не промывая водой, сливают его. 3. Обесцвечивают спиртом в течение 0,5 мин, промывают водой. 4. Окрашивают 1–2 мин фуксином Пфейффера. 5. Мазок ополаскивают водой и высушивают.Для выявления грамположительных КИСЛОТО– И СПИРТОУСТОЙЧИВЫХ микобактерий туберкулеза и лепры, которые из–за большого количества в клеточных оболочках жировосковых веществ, миколовой кислоты и других оксикислот непроницаемы для разведенных растворов красителей, используют окраску по методу ЦИЛЯ – НИЛЬСЕНА. Окрашивание их по этому способу достигается при помощи концентрированного фенолового фуксина Циля с подогреванием над пламенем горелки до закипания и отхождения паров. Окрашенные с применением термокислотной обработки микобактерии не обесцвечиваются слабыми растворами минеральных кислот и этилового спирта. Техника окраски. 1. Фиксированный мазок покрывают полоской фильтровальной бумаги, на которую наносят фуксин Циля, и несколько раз подогревают над пламенем горелки до появления паров, подливая краситель, далее бумагу снимают и промывают водой. 2. Препарат обрабатывают (обесцвечивают) 5 % раствором серной кислоты и промывают водой. 3. На мазок наливают водно–спиртовой раствор метиленового синего, спустя 3–5 мин промывают водой и высушивают. Кислотоустойчивые бактерии окрашиваются в интенсивно красный цвет, остальные виды микробов, обесцвечивающиеся в процессе обработки препарата кислотой, – в светло–синий.При необходимости дифференциации возбудителей лепры от микобактерии туберкулеза используют окраску мазков по методу Семеновича–Марциновского – микобактерии лепры окрашиваются в красный цвет, а микобактерии туберкулеза остаются неокрашенными.Для обнаружения КАПСУЛ бактерий, плохо воспринимающих красители, используют метод БУРРИ–ГИНСА: в каплю туши, разведенной в 10 раз водой, вносят исследуемые бактерии и равномерно распределяют их петлей по предметному стеклу; мазок высушивают, фиксируют (наносят 2–3 капли спирта и сжигают его на стекле), окрашивают в течение 3–5 мин фуксином Пфейффера, промывают водой, высушивают; на темном фоне препарата капсулы видны в виде светлых ореолов вокруг красных бактерий.О наличии ЖГУТИКОВ чаще всего судят по направленному характеру движения бактерий в раздавленной и висячей каплях. Но можно использовать и некоторые методы окраски, например по МОРОЗОВУ: 1) обработка препарата кислотой, при этом оболочки и жгутики разрыхляются; 2) закрепление разрыхленных структур танином; 3) обработка азотнокислым серебром, оно окутывает каждый жгутик и саму # толстым слоем, давая различные оттенки от жёлтого до тёмно-коричневого.СПОРЫ. Эндоспоры бактерий выдерживают длительное кипячение, действие горячего воздуха (140–150°С) и химических дезинфицирующих веществ, многие годы сохраняются в почве, на растительности и предметах. Попадая в организм человека и животных, споры патогенных бактерий прорастают в материнские клетки за несколько часов.Водным фуксином, водно–спиртовым метиленовым синим и по Граму эндоспоры не окрашиваются, так как их плотная многослойная оболочка непроницаема для обычных красителей. В мазках из патологических материалов, культур бацилл и клостридии, окрашенных простыми красителями, споры выглядят в виде бесцветных телец внутри окрашенных в соответствующий цвет вегетативных клеток или вне их. Окрашивать их можно по методу Циля–Нельсена, используя для обесцвечивания мазков после обработки их фуксином Циля не 5%, а 1% серную кислоту. При этом эндоспоры, так же как микобактерии туберкулеза, красятся в розовый цвет и будут хорошо видны на синем фоне бактерий. Для окрашивания спор можно использовать метод по ОЖЕШКО: 1) протравка оболочки споры горячей кислотой; 2) окраска по Цилю–Нильсену.При исследовании морфологии паразитов крови (спирохеты – бледная трепонема, простейшие – малярийный плазмодий), а т/же ФЭ, используют окраску по РОМАНОВСКОМУ–ГИМЗА. Краска состоит из смеси азура, эозина и метиленовой сини. Окрашивает ЦИТОПЛАЦМУ в голубой, а ЯДРА в красно–фиолетовый цвет. Этот метод позволяет обнаружить различные цитологические детали.Мазок для люминесцентной микроскопии готовят обычным образом, фиксируют в ацетоне и наносят на него флюорохром на 20–30 мин. Сделанный препарат промывают проточной водой, покрывают покровным стеклом и микроскопируют.
спиртовое брожение,возбудители их характеристика,экология,химизм процесса.Спиртовое брожение. Спиртовым брожением называется превращение микроорганизмами углеводов в этиловый спирт и углекислоту. Химическая схема спиртового брожения без учета промежуточных этапов выражается уравнением С6Н12О6=2СН3СН2ОН+2С02+27 ккал. Это брожение вызывается дрожжами, а также мукоровыми грибами. Впервые дрожжи наблюдал еще А. Левенгук в 1680 г. Но истинную роль дрожжей в спиртовом брожении установил Луи Пастер в 1857 г.Дрожжи, возбудители этого брожения, - факультативные анаэробы. Как источник азота они используют аминокислоты, пептон, а также аммонийные соли. При развитии в бескислородной среде они получают энергию за счет спиртового брожения, а в аэробных условиях - частично за счет окисления питательных веществ до углекислоты и воды. Это говорит о том, что дрожжевые клетки содержат очень сложный комплекс ферментов. При широком доступе кислорода у дрожжей помимо дыхания параллельно идет и процесс брожения - настолько ферменты дрожжей специализированы в направлении брожения.Дрожжи широко распространены в природе. Они всегда встречаются на поверхности фруктов и ягод, на листьях. С опадающими фруктами и ягодами дрожжи попадают в почву, где перезимовывают, а затем опять попадают на растения вместе с пылью, а также заносятся насекомыми, птицами. Это гак называемые дикие дрожжи.Спиртовое брожение широко используется в промышленности: в виноделии, пивоварении, винокурении и хлебопечении. В этих производствах употребляют культурные дрожжи, отличающиеся от диких дрожжей высокой производительностью.В винокурении и хлебопечении применяются верховые дрожжи Saccharomyces cerevisiae, вызывающие бурное брожение с энергичным газообразованием, образованием поверхностной пены, выделением тепла. Они развиваются при температуре 18-30°. В пивоварении применяются дрожжи низового брожения, которое протекает гораздо спокойнее при более низкой температуре (4-10°), дрожжевые клетки размножаются в нижних слоях и оседают на дно.Когда в процессе брожения в среде накапливается спирта до 15% и более, брожение прекращается, так как спирт, как отход их жизнедеятельности, является для них вредным продуктом.При спиртовом брожении кроме спирта и СО2 образуются еще в незначительном количестве сивушные масла и глицерин. Сивушные масла (амиловый и другие спирты) образуются при разложении дрожжами аминокислот и связаны, таким образом, с азотистым питанием дрожжей. При прибавлении к питательной среде сульфитов Na2SО3, СаSО3 увеличивается количество глицерина. В результате из сахара получают 22% спирта и 20% глицерина.
Способы размножения высших грибов.Размножение грибов осуществляется половым, бесполым и вегетативным способами. Практикам хорошо известно, что небольшими участками грибницы можно разводить такие грибы, как шампиньоны; кусочками грибницы пользуются при пересеве чистых культур. Подобных примеров вегетативного размножения грибов можно привести много.Но оно может осуществляться не только частицами мицелия грибов , но даже отдельными клетками, на которые в известных условиях распадаются гифы, и каждая такая клетка способна развиваться в новую грибницу.У многих, и съедобных и ядовитых грибов при наступлении различных неблагоприятных условий нити грибницы начинают распадаться на отдельные маленькие, округлые, четкообразно расположенные членики, называемые хламидоспорами. Перед распадением гиф в них наблюдается в определенных местах сгущение протоплазмы. Сгустившиеся массы принимают округлую форму и отделяются поперечными перегородками. Они способны сохранять жизнедеятельность в течение длительного промежутка времени. так как выделяют на поверхность очень плотную, обычно окрашенную оболочку, как, например, у головневых грибов.К хламидоспорам по способу происхождения весьма близко стоят оидии, которые также, в неподходящих для роста условиях, получаются путем распадения гиф, начиная от их конечных разветвлений, на отдельные участки, большей частью овальной формы, но в отличие от хламидоспор они сохраняют обычно свою оболочку. Существуют даже такие грибы, как дрожжевые, которые при любых условиях окружающей среды образуют только почкующиеся, свободно живущие клетки.Типичный половой процесс, в результате которого получаются половые споры (ооспоры и зигоспоры), выявлен как у низших грибов, так и у высших; у многих этот процесс редуцирован и сводится к слиянию ядер двух клеток и последующему повторному редукционному делению копуляционного ядра.При бесполом размножении грибов споры образуются или эндогенно, внутри особых клеток - спорангиев, или экзогенно, на поверхности особых выростов мицелия - конидиеносцев, а сами споры в последнем случае называются конидиями.Наиболее примитивным считается образование спор в спорангиях, которое преобладает у низших грибов, живущих исключительно во влажных условиях, тогда как конидиальный способ образования спор, приспособленный к наземному образу жизни организмов, более свойственен высшим грибам: здесь он получил широкое распространение и является единственным способом бесполого размножения.Обычно спорангий представляет собой шаровидное вместилище, сидящее на особой гифе (спорангиеносце), внутри которого возникают споры. Вначале оно заполнено протоплазмой с большим числом ядер. Затем протоплазма распадается на многочисленные участки, которые округляются, окружаются оболочкой и превращаются в одноклеточные споры, причем все содержимое спорангия идет на их образование. Споры из спорангия освобождаются после того, как оболочка разорвется или ослизнится от соприкосновения с водой.У грибов, приспособленных к водной жизни, имеются спорангии, содержимое которых целиком идет на образование спор. Последние не облекаются оболочкой, а в виде отдельных комочков протоплазмы выходят наружу через образовавшееся на оболочке спорангия отверстие. Они имеют круглую или яйцевидную форму и снабжены двумя или одним нитевидным жгутиком, при помощи которого быстро движутся в воде. Такие споры получили название подвижных спор, или зооспор, само же вместилище, из которого они вышли, называется зооспорангием. После некоторого движения зооспоры теряют свои жгутики, окружаются тонкой оболочкой й прорастают, как обыкновенные споры.
Способы размножения дрожжей и грибов.Наиболее характерным и широко распространенным у дрожжей вегетативным способом размножения является почкование, лишь немногие дрожжи размножаются делением. У дрожжей известны следующие типы почкования: мультилатеральное, биополярное, униполярное и равномерное. Процесс почкования заключается в том, что на клетке появляется бугорок (иногда их несколько), который постепенно увеличивается. Этот бугорок называют почкой. Почкованию предшествует разделение ядра на две части, и оно вместе с частью цитоплазмы и другими клеточными элементами переходит в формирующуюся молодую клетку. По мере роста почки в месте соединения ее с материнской клеткой образуется перетяжка, отграничивающая молодую дочернюю клетку, которая затем либо отшнуровывается (отделяется) от материнской клетки, либо остается при ней. В месте отделения дочерней клетки остается рубец. При благоприятных условиях этот процесс длится около 2 ч. Почкующиеся клетки обычно образуют не одну, а несколько почек. Вместе с этим может начаться почкование и молодых клеток. Так постепенно образуются скопления из многих объединенных между собой клеток, называемые сростками почкования. В некоторых случаях, особенно на поверхности жидких сред, такие сростки почкования образуют тонкую пленку, легко разрушающуюся при взбалтывании жидкости. Существуют дрожжи, которые образуют более или менее толстые морщинистые пленки, прочно удерживающиеся при взбалтывании. Такие пленчатые дрожжи нередко вызывают порчу соленых и квашеных овощей, вина, пива. Помимо почкования, многие дрожжи размножаются с помощью спор. Споры у дрожжей могут образовываться бесполым и половым путями. В первом случае ядро клетки делится на столько частей, сколько образуется спор у данного вида дрожжей, после чего постепенно в клетке (как в сумке) образуются аскоспоры. Образованию спор половым путем предшествует слияние (ко¬пуляция) клеток. У некоторых дрожжей копулируют прорастающие споры. Число спор в клетке разных видов дрожжей различно. Их может быть две, четыре, а иногда восемь и даже двенадцать.Споры большинства дрожжей округлые или овальные, но у некоторых игловидные, шляповидные. На поверхности многих спор имеются различные образования типа выростов, бородавок, ободков. Споры дрожжей более устойчивы к неблагоприятным воздействиям, чем вегетативные клетки, но менее стойки, чем бактериальные споры. В благоприятных условиях споры прорастают в клетки. У многих так называемых культурных дрожжей, т. е. культивируемых человеком для производственно-хозяйственных целей, способность к спорообразованию в значительной степени ослаблена, а иногда полностью утрачена.У грибов различают бесполое и половое размножение, последнее присуще только высшим грибам. При бесполом размножении возможны процессы почкования (характерны для дрожжеподобных грибов) и спорообразования. Дочерние клетки образующиеся при почковании дрожжей, называют бластоспорами. Среди спор бесполого размножения различают экзо- и эндоспоры. Экзоспоры (конидии) образуются на терминальных нитевидных отростках специализированных гиф - конидиеносцев, например, у плесневых грибов. По размерам различают микро- и макроконидии. Среди конидий особо выделяют алейрии, при их формировании мицелий становится нежизнеспособным, так как вся протоплазма клеток уходит на формирование спор. Эндоспоры бесполого размножения образуются внутри клетки гриба. Их разновидности достаточно многочисленны. Так, к эндоспорам относят: артроспоры, хламидоспоры, спорангиоспоры, ондии и другие. Артроспоры образуются при фрагментации концов гиф многоклеточного гриба, хламидоспоры могут образовывать и дрожи, и многоклеточные грибы. Эти споры характеризуются образованием утолщенных оболочек. Спорангиоспоры созревают в особых образованиях - спорангиях. Спорангии представляют собой колбовидные или шаровидные вздутия специализированных гиф многоклеточного гриба, называемых спорангионосцами. Ондии - очень мелкие зерна-споры, образующиеся при фрагментации любой гифы многоклеточного гриба. У высших многоклеточных грибов различают мужские и женские гифы, обозначаемые как F+ и F. Наряду с бесполым размножением, для них характерно половое размножение. В этом случае процесс спорообразования идет после слияния мужской и женской гифы. Среди спор полового размножения грибов различают: зигоспоры, ооспоры, аскоспоры, базидиоспоры. Зигоспоры образуются в результате мейоза внешне одинаковых гиф, а ооспоры - после слияния внешне различных гиф. Аскоспоры присущи только одному классу высших грибов - аскомицетам. Для них характерно образование спор после слияния половых гиф и процесса мейоза в особых вместилищах - сумках (асках). Базидиоспоры присущи высшим грибам из класса базидиомицетов, особенность их образования заключается в том, что процессы слияния половых гиф, мейоз и последующее созревание идут только в основании мицелия.
Строение грибов,размножение и их окраска. Грибы — обширная группа организмов, включающая около 100 тысяч видов (по мнению некоторых микологов, например Хоксворта, истинное число видов грибов составляет не менее 1,5 млн.). Они широко распространены по всему земному шару и встречаются на суше, в воде, внутри многих растений и животных и т. п. При традиционном делении всех живых организмов на две большие группы — царство растений и царство животных — грибы рассматриваются как один из отделов (Mycota, или Fungi) растительного царства. Однако сейчас считается более правильным выделять грибы в качестве самостоятельного царства живой природы (Mycetalia, или Fungi), отличающегося как от растений, так и от животных.По способу питания все грибы являются гетеротрофными организмами. Они не способны самостоятельно образовывать органические вещества из неорганических путем фотосинтеза или хемосинтеза и нуждаются для своего развития в готовом органическом веществе. В природе они получают его в виде разнообразных остатков растительного или животного происхождения (на которых они развиваются как сапротрофы) или используют живые ткани и содержимое клеток живых организмов (то есть развиваются как биотрофы — грибы-паразиты или грибы-симбионты).Характерные особенности грибов — наличие обычно хорошо выраженной плотной клеточной стенки, способность их вегетативного тела к неограниченному росту, неподвижность в вегетативном состоянии, размножение при помощи спор.ГРИБЫ— талломные. или слоевищные, организмы. Их вегетативное тело состоит из тонких, не более нескольких микрон толщиной, нитевидных образований, называемых гифами, обильно разветвленная система которых формирует грибницу, или мицелий. Мицелий пронизывает субстрат и всей своей поверхностью поглощает из него питательные вещества. У разных, часто далеких по происхождению, групп грибов мицелий выполняет одинаковые функции и морфологически мало различается. Он может быть неклеточным, лишенным поперечных перегородок, или клеточным, разделенным поперечными перегородками (септами) на отдельные клетки. Некоторые наиболее примитивные грибы имеют одноклеточный таллом, иногда лишенный клеточной стенки. Мицелий грибов при рассматривании его невооруженным глазом или при помощи лупы имеет вид белой или окрашенной рыхлой сеточки, пушистого, иногда ватообразного налета или пленочек. У грибов-паразитов он распространяется внутри тканей пораженных организмов или на их поверхности.При развитии плодовых тел и некоторых вегетативных структур гифы грибов плотно переплетаются и образуют ложную ткань. От настоящей ткани она отличается по происхождению, так как состоит изгиф, а не возникает в результате деления клеток в трех направлениях. Иногда грибы образуют мицелиальные тяжи и ризоморфы. состоящие из параллельно расположенных и соединенных между собой гиф. Они выполняют проводящие функции. Ризоморфы хорошо развиты, например, у осеннего опенка (Armillaria mellea), у которого они достигают в длину нескольких метров и имеют вид темноокрашенных шнуров, пронизывающих древесину и располагающихся под корой. Гифы их наружных слоев имеют утолщенные, часто темноокрашенные стенки и выполняют защитные функции, а внутренние тонкостенные гифы — проводящие.тип видоизменений мицелия — распространенные у многих групп грибов склероции. Это плотные переплетения мицелия, помогающие грибу переносить неблагоприятные условия.мицелии развиваются органы размножения грибов. В отличие от мицелия они крайне разнообразны по морфологии. Их строение служит основой современной систематики грибов.Грибы размножаются вегетативным, бесполым и половым путем. При вегетативном размножении от мицелия отделяются неспециализированные его части, например обрывки гиф, и дают начало новому мицелию. Бесполое размножение происходит при помощи специализированных клеток или многоклеточных структур — спор, которые прорастают в мицелий. Такие споры образуются на мицелии эндогенно, внутри особых вместилищ — спорангиев, или экзогенно, на поверхности специализированных веточек мицелия — конидиеносцах. Эндогенные споры грибов могут быть двух типов. Зооспоры — голые подвижные клетки, снабженные жгутиками. Они формируются внутри зооспорангиев. Спорангиоспоры — неподвижные споры, одетые оболочкой. Экзогенные споры всегда неподвижны, покрыты оболочкой. Их называют конидиями.Половое размножение происходит у всех групп грибов, кроме дейтеромицетов, называемых поэтому также несовершенными грибами (Deuteromycetes, илиFungi imperfecti). Формы полового процесса у грибов очень разнообразны. Их можно разделить на три большие группы: гаметогамия, гаметангиогамия и соматогамия.ГАМЕТОГАМИИ— слияние специальных половых клеток (гамет), образующихся в гаметангиях. Основные типы гаметогамии — изогамия (слияние не различающихся по размерам и морфологии гамет), гетерогамия (слияние подвижных гамет, различающихся по размерам), оогамия (слияние крупной неподвижной яйцеклетки с мелким подвижным сперматозоидом или антеридием — мужским половым органом, не дифференцированным на гаметы).Соматогамия — это слияние обычных вегетативных клеток мицелия. Она встречается у многих грибов, например у базидиомицетов, и некоторых других. Простейший случай соматогамии — хологамия (слияние двух одноклеточных организмов), встречающаяся у некоторых дрожжеподобных грибов. Гаметангиогамия— слияние двух специализированных половых структур (гаметангиев), не дифференцированных на гаметы. Этот тип полового процесса распространен у зигомицетов и аскомицетов.После оплодотворения образуется зигота, прорастающая либо после некоторого периода покоя, либо непосредственно после образования. У аскомицетов и базидиомицетов при образовании зиготы сливается только цитоплазма клеток, а их ядра располагаются попарно, образуя так называемые дикарионы(дикариотический мицелий — у базидиомицетов или аскогенные гифы — у аскомицетов). На развивающихся из зиготы гифах образуются органы полового размножения: сумки (аски) У аскомицетов и базидии — у базидиомицетов. Сумки и базидии — микроскопически мелкие структуры, размеры которых не превышают нескольких микрон и могут быть видимы только с помощью микроскопа. Сумки (аски) представляют собой округлые, булавовидные или цилиндрические клетки, внутри которых образуются споры, называемые аскоспорами. Базидиями называются клетки цилиндрической или булавовидной формы или структуры, состоящие из двух—четырех клеток. На их поверхности на тонких ножках, называемых стеригмами, экзогенно образуются споры (базидиоспоры). Сумки и базидии часто образуются не на мицелии, а на специальных плодовых телах разнообразного строения.На основании типов полового процесса, характера жгутикования у подвижных стадий (зооспор и гамет), развития спор полового размножения и других признаков грибы подразделяют на основные классы.Хитридиомицеты (Chytridiomycetes). Мицелий этих грибов развит слабо или отсутствует. Зооспоры и гаметы с одним задним бичевидным жгутиком.Гифохитриомицеты (Hyphochytriomycetes). Мицелий развит слабо или отсутствует. Зооспоры и гаметы с одним передним перистым жгутиком.Оомииеты (Oomycetes). Мицелий хорошо развит. Неклеточный. Зооспоры с двумя неодинаковыми жгутиками — перистым и бичевидным. Половой процесс — оогамия.Зигомицеты (Zygomycetes). Мицелий хорошо развит, за немногими исключениями неклеточный. Подвижные стадии отсутствуют. Бесполое размножение у большинства видов с помощью неподвижных спорангиеспор, образуемых внутри спорангиев. Реже — с образованием конидий. Половой процесс — зигогамия (слияние двух гаметангиев, по строению хорошо отличимых от вегетативных гиф, на которых они образуются).Аскомипеты (Ascomycetes). Мицелий хорошо развит, клеточный. Подвижных стадий нет. Бесполое размножение с помощью конидий. Половой процесс — гаметангиогамия. Споры полового размножения образуются эндогенно, в сумках.Базидиомицеты (Basidiomycetes). Мицелий хорошо развит, клеточный (обычно дикарионтичный). Подвижных стадий нет. Бесполое размножение с помощью конидий. Половой процесс — соматогамия. Споры полового размножения образуются экзогенно, на базидиях.Дейтеромицеты. несовершенные грибы (Deuteromycetes, Fungi imperfecti). Мицелий хорошо развит, клеточный. Размножение только вегетативным и бесполым путем, в последнем случае с помощью конидий. Половой процесс отсутствует. Группа находится в стадии становления, связана по происхождению преимущественно с двумя предыдущими классами.Большинство грибов имеет микроскопические размеры. В природе на естественных субстратах — в воде, в почве, на растительных остатках, на живых растениях и животных и т.д. — такие грибы часто нельзя обнаружить невооруженным глазом или же мы видим их как мелкие дернинки, пятна или налеты различной окраски. Зато мы часто встречаем результаты их деятельности, например патологические изменения у растений или животных, повреждение или разрушение различных материалов и изделий и т.п. Такие грибы, имеющие микроскопически малые размеры, называют микромицетами.У многих грибов, различных по морфологии и систематическому положению, образуются структуры достаточно крупных размеров, хорошо видимые невооруженным глазом. Это плодовые тела и массивные сплетения мицелия — стромы и маты. Плодовые тела состоят из сплетения гиф — плектенхимы, на них или внутри них развиваются споры полового размножения, а на стромах образуются конидиальные спороношения или мелкие плодовые тела. На мицелиальных матах могут развиваться плодовые тела. Группу грибов с крупными плодовыми телами часто называют макромицетами. Конечно, деление грибов на макромицеты и микромицеты очень условно, так как основную часть тела тех и других составляет микроскопический мицелий (грибница), обычно не видимый визуально. Большинство макромицетов относится к классу базидиомицетов (группы порядков гименомицеты и гастеромицеты, подкласс гетеробазидиомицеты). Из класса аскомицетов к макромицетам относятся многие представители порядков пецицевых (Peviflles), гелоциевых (Helotiales), трюфелевых (Tuberаles), а также некоторые грибы с крупными стромами из порядков гипокрейных (Hypocreales) и сферейных (Sphaeriales).
Строение микроорганизмов.Бактериальная клетка обычно на 70-80% состоит из воды. В сухом остатке на долю белка приходится 50%, компонентов клеточной стенки 10-20%, РНК 10-20%, ДНК 3-4% и липидов 10%. При этом в среднем количество углерода со-ставляет 50%, кислорода 20%, азота 14%, водорода 8%, фосфора 3%, серы и калия по 1%, кальция и магния по 0,5% и железа 0,2%. За немногими исключениями (микоплазмы) клетки бактерий окружены клеточной стенкой, которая определяет форму бактерий и выполняет механические и важные физиологические функции. Основным её компонентом является сложный биополимер муреин (пептидогликан). В зависимости от особенностей состава и строения клеточной стенки бактерии по-разному ведут себя при окрашивании по методу X. К. Грама (датского учёного, предложившего способ окраски), что послужило основанием для деления бактерий на грамположительные, грамотрицательные и на лишённые клеточной стенки (например, микоплазмы). Первые отличаются большим (до 40 раз) содержанием муреина и толстой стенкой; у грамотрицательных она существенно тоньше и покрыта снаружи внешней мембраной, состоящей из белков, фосфолипидов и липополисахаридов и, по-видимому, участвующей в транспорте веществ. У многих бактерий на поверхности имеются ворсинки (фимбрии, пили) и жгутики, обеспечивающие их движение. Часто клеточные стенки бактерий окружены слизистыми капсулами различной толщины, образованными главным образом полисахаридами (иногда гликопротеинами или поли-пептидами). У ряда бактерий обнаружены также т.н. S-слои (от английского surface - поверхность) , выстилающие наружную поверхность клеточной оболочки равномерно упакованными белковыми структурами правильной формы. Цитоплазматическая мембрана, отделяющая цитоплазму от клеточной стенки, служит осмотическим барьером клетки, регулирует транспорт веществ. В ней осуществляются процессы дыхания, азот-фиксации, хемосинтез и др. Нередко она образует впячивания - мезосомы. С цитоплазматической мембраной и её производными связан также биосинтез клеточной стенки, спорообразование и т. д. К ней прикреплены жгутики, геномная ДНК. Бактериальная клетка организована довольно просто. В цитоплазме многих бактерий имеются включения, представленные различного рода пузырьками (везикулами), образованными в результате впячивания цитоплазматической мембраны. Для фототрофных, нитрифицирующих и метан-окисляющих бактерий характерна развитая сеть цитоплазматических мембран в виде неразделённых пузырьков, напоминающих граны хлоропластов эукариот. В клетках некоторых обитающих в воде бактерий имеются газовые вакуоли (аэросомы), выполняющие роль регуляторов плотности. У многих бактерий обнаружены включения запасных веществ - полисахаридов, поли-р-гидроксибутирата, полифосфатов, серы и др. В цитоплазме присутствуют также рибосомы (от 5 до 50 тыс.). У некоторых бактерий (например, у многих цианобактерий) имеются карбоксисомы - тельца, в которые заключён фермент, участвующий в фиксации СО2. В т.н. параспоральных тельцах некоторых спорообразующих бактерий содержится токсин, убивающий личинок насекомых.
Таким образом, чтобы не допустить ухудшения свойств почв и снижения ее плодородия, для получения высоких урожаев хорошего качества необходимо правильно выбирать дозы минеральных удобрений.Микробиологические методы определения потребности почвы в удобренияхКак правило, для определения содержания в почве доступных форм минерального питания растений и необходимых доз внесения удобрений используют агрохимические методы анализа. Но они достаточно трудоемки и требуют применение химических реактивов, которые загрязняют окружающую среду, в том числе и почву.Определение фитопатогенов в почве
Типы дыхания. Дыхание – биологический процесс окисления различных органических веществ, при котором происходит перенос протонов и электронов от субстрата (донора) к кислороду (акцептору) и образование молекул АТФ.
типы жгутикования у микробов.По характеру движения подвижные бактерии разделяют на плавающие и скользящие(ползающие). Орган движения плавающих бактерий — жгутики; подвижность скользящих бактерий обеспечивают волнообразные сокращения тела. Расположение жгутиков — характерный признак, имеющий таксономическое значение. Варианты расположения жгутиков приведены на рис. 4-1. У некоторых бактерий жгутики расположены по всей поверхности клеточной стенки (например, у бактерий рода Proteus), такие бактерии известны как перитрихи [от греч. peri-, вокруг, + trichos, волос]. Некоторые бактерии снабжены только одним толстым жгутиком (например, представители рода Vibrio), они известны как монотрихи. Политрихи — бактерии, имеющие одиночный по виду жгутик, образованный пучком из 2-50 жгутиков. Полярные жгутики прикреплены к одному или обоим концам бактерии.Монополярно-политрихиальное расположение жгутиков имеют лофотрихи [от греч. lophos, пучок, + trichos, волос], к ним, например, относят представителей рода Pseudomonas. Биполярно-политрихиальное жгутикование имеют амфитрихи [от греч. amphi-, двусторонний, + trichos, волос] (например, бактерии рода Spirillum).
Токсины грибов негативно влияют на культурные растения, повышают кислотность зерна, нарушают окраску, ухудшают вкусовые качества, снижают содержание жира.Если поверхность ткани или бумаги желтая, зеленая или розовая, то это свидетельствует о хорошем развитии микобактерий и о здоровом состоянии почв.
Токсические грибы,возбудители вызываемые отравления.Токсические грибы – сапрофиты широко распространены в природе. На развитие и видовой состав грибов влияют питательный субстрат и почвенно-климатические условия. Токсичность грибов зависит от образования и присутствия алкалоидов которые образуются в мицелии, спороносных органах, самих спорах, а также накапливаются в субстрате, на котором развивается гриб. Микотоксикозы – пищевые и кормовые отравления, вызываемые токсическими веществами, выделяемые некоторыми видами микроскопических грибов при их размножении в пищевых продуктах. Эти токсические вещества получили название микотоксинов. Известно более 200 видов грибов, выделенных из различных пищевых продуктов и кормов для животных, идентифицировано несколько десятков микотоксинов, изучены их химические свойства и биологическое действие. Почти все растительные продукты могут служить субстратом для роста грибов и, следовательно, продукции микотоксинов. Микотоксины обнаруживаются и в продуктах животного происхождения, – так как при скармливании животным и птицам кормов, содержащих микотоксины, они могут накапливаться в мясе и яйцах и выделяться с молоком. Размножение грибов на растениях, в основном на злаках, кукурузе, земляных орехах, приводит к изменению их внешнего вида, что помогает установить их недоброкачественность. Для размножения грибов и выделения ими токсинов нужна определенная температура и влажность. Они могут расти в широких температурных границах: от 10 до 600С, но оптимумом является 25-280С. Известно несколько видов микотоксикозов людей и животных, вызванных микотоксинами различных грибов.Грибы, вызывающие микотоксикозы, подразделяют на две группы: грибы-паразиты, поражающие живые растения (ржавчинные и головневые грибы, спорынья и др.) в период вегетации (характеристика их дана в главе 7), и грибы – сапрофиты, развивающиеся на мертвых растениях, кормах и продуктах питания. Грибы-сапрофиты поражают различные виды кормов: сено, солому, зерно, комбикорм, отруби и др. Споры грибов очень широко распространены в природе (почве, воде, воздухе) и в благоприятных для них условиях (при температуре 5-300С и влажности 20-30%) они прорастают в кормах, образуя нитевидные, паутинавидные, ватообразные, слизистые (белого, серого, черного, розового, зеленого и других цветов) налеты. В процессе их развития в кормах происходит накопление токсических продуктов (токсины грибов, продукты распада питательных веществ корма и др.). Интенсивность развития грибов и образования токсических веществ в кормах зависят от температуры и влажности корма. Не поражаются грибами сено с влажностью до 16% и солома – до 15%.Интенсивное размножение токсических грибов в кормах происходит при повышении их влажности до 25-35% и температуры в процессе самосогревания до 35-500С. Отравления животных возникают в результате поедания кормов, содержащих токсины грибов. Токсические грибы, вызывающие микотоксикозы, не способны паразитировать в тканях и органах животных. Микотоксикозы и токсины, вызывающие их, получили название в зависимости от вида грибов: аспергиллотоксикоз (вызывают афлатоксины), стахиботриотоксикоз (стахиботриотоксины), фузариотоксикоз (фузариотоксины) и др.
Туберкулез.Туберкулёз (от лат. tuberculum — бугорок) — широко распространённое в мире инфекционное заболевание человека и животных, вызываемое различными видами микобактерий, как правило, Mycobacterium tuberculosis (палочка Коха). Туберкулёз обычно поражает лёгкие, реже затрагивая другие органы и системы. Mycobacterium tuberculosis передаётся воздушно-капельным путём при разговоре, кашле и чихании больного. Чаще всего после инфицирования микобактериями заболевание протекает в бессимптомной, скрытой форме (тубинфицированность), но примерно один из десяти[источник не указан 418 дней] случаев скрытой инфекции в конце концов переходит в активную форму.Классические симптомы туберкулёза лёгких — длительный кашель с мокротой, иногда с кровохарканьем, появляющимся на более поздних стадиях, лихорадка, слабость, ночная потливость и значительное похудение. Различают открытую и закрытую формы туберкулёза. При открытой форме в мокроте или в других естественных выделениях больного (моча, свищевое отделяемое, редко — кал) обнаруживаются микобактерии туберкулёза. Открытой формой считаются также те виды туберкулеза органов дыхания, при которых, даже в отсутствие бактериовыделения, имеются явные признаки сообщения очага поражения с внешней средой: каверна (распад) в лёгком, туберкулёз бронха (особенно язвенная форма), бронхиальный или торакальный свищ, туберкулёз верхних дыхательных путей. Если больной не соблюдает гигиенических мер предосторожности, он может стать заразным для окружающих. При «закрытой» форме туберкулёза микобактерии в мокроте доступными методами не обнаруживаются, больные такой формой эпидемиологически не опасны или мало опасны для окружающих Диагностика туберкулёза основана на флюорографии и рентгенографии поражённых органов и систем, микробиологическом исследовании различного биологического материала, кожной туберкулиновой пробе (реакции Манту), а также методе молекулярно-генетического анализа (метод ПЦР) и др. Лечение сложное и длительное, требующее приёма препаратов в течение минимум шести месяцев. Лиц, контактировавших с больным, обследуют флюорографически или с помощью реакции Манту, с возможностью назначения профилактического лечения противотуберкулёзными препаратами.Заметные сложности в лечении туберкулёза возникают при наличии устойчивости возбудителя к противотуберкулёзным препаратамУстаревшее название туберкулёза лёгких — чахо́тка (от слова чахнуть).Наружный туберкулёз (кожи, слизистых, лимфоузлов) назывался золотухой. До XX века туберкулёз был практически неизлечим. В настоящее время разработана комплексная программа, позволяющая выявить и вылечить заболевание на ранних стадиях его развитияВозбудителями туберкулёза являются микобактерии — кислотоустойчивые бактерии рода Mycobacterium. Всего известно 74 вида микобактерий. Они широко распространены в почве, воде, среди людей и животных. Однако туберкулёз у человека вызывает условно выделенный комплекс, включающий в себя Mycobacterium tuberculosis (человеческий вид), Mycobacterium bovis (бычий вид), Mycobacterium africanum, Mycobacterium bovis BCG (БЦЖ-штамм бычьего вида), Mycobacterium microti, Mycobacterium canettii. В последнее время к нему отнесены Mycobacterium pinnipedii, Mycobacterium caprae, филогенетически имеющие отношение к Mycobacterium microti и Mycobacterium bovis. Туберкулёз, вызванный различными видами микобактерий, достаточно сильно различается между собой. Основной видовой признак микобактерии туберкулёза (МБТ) — патогенность, которая проявляется в вирулентности. Вирулентность может существенно изменяться в зависимости от факторов внешней среды и по-разному проявляться в зависимости от состояния макроорганизма, который подвергается бактериальной агрессии.
Учение о фагоцито́з (др.-греч. φαγεῖν — пожирать и κύτος — клетка) — процесс, при котором специально предназначенные для этого клетки крови и тканей организма (фагоциты) захватывают и переваривают твёрдые частицы. Осуществляется двумя разновидностями клеток: циркулирующими в крови зернистыми лейкоцитами (гранулоцитами) и тканевыми макрофагами. Открытие фагоцитоза принадлежит И. И. Мечникову, который выявил этот процесс, проделывая опыты с морскими звёздами и дафниями, вводя в их организмы инородные тела. Например, когда Мечников поместил в тело дафнии спору грибка, то он заметил, что на неё нападают особые подвижные клетки. Когда же он ввёл слишком много спор, клетки не успели их все переварить, и животное погибло. Клетки, защищающие организм от бактерий, вирусов, спор грибов и пр., Мечников назвал фагоцитами.У человека различают два типа профессиональных фагоцитов:нейтрофилы моноциты (в ткани — макрофаги)У некоторых других животных фагоцитировать могут ооциты, плацентные клетки, клетки, выстилающие полость тела, пигментный эпителий сетчатки глаза.Основные этапы фагоцитарной реакции сходны для клеток обоих типов. Реакция фагоцитоза может быть подразделена на несколько этапов: Хемотаксис. В реакции фагоцитоза более важная роль принадлежит положительному хемотаксису. В качестве хемоаттрактантов выступают продукты выделяемые микроорганизмами и активированными клетками в очаге воспаления (цитокины, лейкотриен В4, гистамин), а также продукты расщепления компонентов комплемента (С3а, С5а), протеолитические фрагменты факторов свертывания крови и фибринолиза (тромбин, фибрин), нейропептиды, фрагменты иммуноглобулинов и др. Однако, «профессиональными» хемотаксинами служат цитокины группы хемокинов.Ранее других клеток в очаг воспаления мигрируют нейтрофилы, существенно позже поступают макрофаги. Скорость хемотаксического перемещения для нейтрофилов и макрофагов сопоставима, различия во времени поступления, вероятно, связаны с разной скоростью их активации. Адгезия фагоцитов к объекту. Обусловлена наличием на поверхности фагоцитов рецепторов для молекул, представленных на поверхности объекта (собственных или связавшихся с ним). При фагоцитозе бактерий или старых клеток организма хозяина происходит распознавание концевых сахаридных групп — глюкозы, галактозы, фукозы, маннозы и др., которые представлены на поверхности фагоцитируемых клеток. Распознавание осуществляется лектиноподобными рецепторами соответствующей специфичности, в первую очередь маннозосвязывающим белком и селектинами, присутствующими на поверхности фагоцитов.В тех случаях, когда объектами фагоцитоза являются не живые клетки, а кусочки угля, асбеста, стекла, металла и др., фагоциты предварительно делают объект поглощения приемлемым для осуществления реакции, окутывая его собственными продуктами, в том числе компонентами межклеточного матрикса, который они продуцируют.Хотя фагоциты способны поглощать и разного рода «неподготовленные» объекты, наибольшей интенсивности фагоцитарный процесс достигает при опсонизации, т. е. фиксации на поверхности объектов опсонинов к которым у фагоцитов есть специфические рецепторы - к Fc-фрагменту антител, компонентам системы комплемента, фибронектину и т. д.Активация мембраны. На этой стадии осуществляется подготовка объекта к погружению. Происходит активация протеинкиназы С, выход ионов кальция из внутриклеточных депо. Большое значение играют переходы золь-гель в системе клеточных коллоидов и актино-миозиновые перестройки. Погружение. Происходит обволакивание объекта.Образование фагосомы. Замыкание мембраны, погружение объекта с частью мембраны фагоцита внутрь клетки. Образование фаголизосомы. Слияние фагосомы с лизосомами, в результате чего образуются оптимальные условия для бактериолиза и расщепления убитой клетки. Механизмы сближения фагосомы и лизосом неясны, вероятно имеется активное перемещение лизосом к фагосомам.Киллинг и расщепление. Велика роль клеточной стенки перевариваемой клетки. Основные вещества участвующие в бактериолизе: пероксид водорода, продукты азотного метаболизма, лизоцим и др. Процесс разрушения бактериальных клеток завершается благодаря активности протеаз, нуклеаз, липаз и других ферментов, активность которых оптимальна при низких значениях pH.Выброс продуктов деградации.Фагоцитоз может быть:завершённым (киллинг и переваривание прошло успешно);незавершённым (для ряда патогенов фагоцитоз является необходимой ступенью их жизненного цикла, например, у микобактерий и гонококков).
факторы влияющие наколичественный и качественный состав и активную микрофлору почвы.Почва состоит из минеральных и органических соединений. Она – продукт жизнедеятельности микроорганизмов, осуществляюших процесс её формирования, самоочищения, круговорота азота, углерода, серы и железа в природе. Микроорганизмы почвы фиксируют азот из воздуха ( около 100 млн т ежегодно), образуют гумус почвы и высвобождают питательные вещества для растений, выполняют санитарную функцию почвы.Очаговость распространения микроорганизмов – главная особенность их экологии в почве, позволяющая сохранить виды почвенных микроорганизмов и специфичность группировок по горизонтам почвы. В верхних слоях обитают актиномицеты и аэробы. В нижних – грибы и анаэробы. Общее количество микроорганизмов уменьшается по мере углубления в почву. Независимо от глубины наиболее густо всегда заселена околокорневая (ризосферная) зона растений (от греч. rhiza – одежда). Качественный состав околокорневой микрофлоры зависит от вида растений, но во всех случаях преобладает грибная флора. Количество микроорганизмов околокорневой зоны в тысячи раз превышает микробное число не занятой растениями почвы. Этот факт используется при обезвреживании почвы, обсемененной патогенными бактериями.Микрофлора почвы включает все известные группа микроорганизмов: споровые и споронеобразующие бактерии, актиномицеты, грибы, спирохеты, архебактерии, простейшие, сине-зеленые водоросли, микоплазмы и вирусы. В 1 г почвы насчитывается до 6 млрд микробных тел. На качественный и количественный состав микрофлоры почвы влияет тип почвы, её плодородие, влажность, аэрация и физико – химические свойства. На микробиоценоз почвы существенно влияет деятельность человека: обработка почвы, внесение удобрений, мелиорация, загрязнение отходами производств.Особо опасным в санитарном отношении является загрязнение почвы необезвреженными отходами животноводства (навоз, моча, отходы боенского производства, трупы животных). Самоочищающая способность почвы ограничена, а методы обеззараживания почвы громоздки и малоэффективны (например, 5 кг хлорной извести на 1 м кв почвы). Некоторые патогенные микроорганизмы в зависимости от экологических особенностей вегетируют в почве, и почва для них является естественным местом обитания. Другая группа, в том числе и споронеобразующие, длительно сохраняются в почве определеного физико – химического состава, где при благоприятном температурно – влажностном режиме размножается. К третьей группе относятся возбудители хламидиозов, риккетсии, вирусы и особо прихотливые бактерии. Они быстро отмирают в почве.Обеззараживающая способность разных почв неодинакова и подчас почва может служить благоприятным субстратом для патогенных микроорганизмов. Почва как субстрат, состоящий из твердой фазы и воды, служит естественным местом обитания для возбудителей многих заразных болезней: клостридиозов, сибирской язвы, псевдотуберкулеза, листериоза, лептоспироза, эризипелоида, туберкулеза, мелиоидоза, синегнойной инфекции, дерматомикозов, микотоксикозов, холеры, иерсиниоза, сальмонеллеза.Санитарное состояние почвы оценивают по коли – титру, количеству анаэробов, споровых и термофилов, по наличию яиц гельминтов и специфических возбудителей инфекций. Для чистой почвы титр кишечной палочки не более 1г, умеренно загрязненной – до 50 мг, для сильно загрязненной – 1-2 мг.Обезвреживание почвы, обсемененной патогенными микроорганизмами, проводят механической обработкой и посевом растений. Применение химических веществ приводит к утрате почвой плодородия.
Ферменты- биологические катализаторы. Они катализируют тысячи химических реакций, из которых слагается метаболизм микроорганизма. В настоящее время известно около двух тысяч ферментов.Ферменты представляют собой белки с i молекулярной массой от 10000 до нескольких миллионов. Название ферменту дается по веществу, на которое он действует с изменением окончания на «аза». Например, целлюлаза катализирует гидролиз целлюлозы до целлобиозы, уреаза катализирует гидролиз мочевины (urea) до аммиака и С02 и т. п. Однако чаще фермент получает название, которое указывает на природу катализируемой, им химической реакции.Ферменты синтезируются самой микробной клеткой и имеют сложное строение. Некоторые состоят из белка – протеина, а другие представляют собой протеиды, состоящие из белка – апофермента и структуры небелковой природы – кофермента. В этом случае апофермент соединяется с активной группой изменяемого вещества, а кофермент способствует течению реакции.Согласно разработанной комиссией по ферментам Международного биохимического союза классификации, они подразделяются на шесть главных классов.Оксидоредуктазы — это ферменты, катализирующие окислительно-восстановительные реакции. Они играют большую роль в процессах биологического получения энергии. К ним относятся дегидрогеназы (НАД, НАДФ, ФАД), цитохромы (Ь, с, сь а, а), ферменты, участвующие в переносе водорода, электронов и кислорода, и др.Трансферазы катализируют перенос отдельных радикалов, частей молекул или целых атомных группировок от одних соединений к другим. Например, ацетилтрансферазы переносят остатки уксусной кислоты — СН3СО, а также молекул жирных кислот; фосфотрансферазы, или киназы, обусловливают перенос остатков фосфорной кислоты Н2Р 0 3 2 _. Известны многие другие трансферазы (аминотрансферазы, фосфорилазы и т. д.).Гидролазы катализируют реакции расщепления и синтеза таких сложных соединений, как белки, жиры и углеводы, с участием воды. К этому классу относятся протеолитические ферменты (или пептидгидролазы), действующие на белки или пептиды; гидролазы глюкозидов, осуществляющие каталитическое расщепление углеводов и глюкозидов (р-фруктофуранозидаза, а-глюкозидаза, а- и р-амилаза, р-галактозидаза и др.); эстеразы, катализирующие расщепление и синтез сложных эфиров (липазы, фосфатазы).Лиазы включают в себя ферменты, катализирующие отщепление от субстратов определенных химических групп с образованием двойных связей или присоединение отдельных групп или радикалов к двойным связям. Так, пируватдекарбоксилаза катализирует отщепление С02 от пировиноградной кислоты.К лиазам относится также фермент альдолаза, расщепляющий шестиуглеродную молекулу фруктозо-1,6-дифосфата на два трех-углеродных соединения. Альдолаза имеет большое значение в процессе обмена веществ.Изомеразы осуществляют превращение органических соединений в их изомеры. При изомеризации происходит внутримолекулярное перемещение атомов, атомных группировок, различных радикалов и т. п. Изомеризации подвергаются углеводы и их производные, органические кислоты, аминокислоты и т. д. Ферменты этой группы играют большую роль в ряде процессов метаболизма. К ним относятся триозофосфатизомераза, глюкозофосфатизомера-за и др.Лигазы катализируют синтез сложных органических соединений из простых. Например, аспарагинсинтетаза осуществляет синтез амида аспарагина из аспарагиновой кислоты и аммиака с обязательным участием аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), дающей энергию для этой реакции.К группе лигаз относятся также карбоксилазы, катализирующие присоединение С02 к различным органическим кислотам. Например, фермент пируваткарбоксилаза катализирует синтез щавелевоуксусной кислоты из пировиноградной и С02.
химический состав микробной клетки. Вода составляет основную массу микробной клетки - в капсульных бактериях ее больше, в бациллах меньше. В Aerobacter aceti воды содержится 98,3 %, в кишечной палочке - 73,3, в спорах - до 50%. Количество воды в микробных клетках в среднем колеблется от 75 до 85 %/В спорах - уплотнении цитоплазмы микробной клетки - вода находится в связанном состоянии, у вегетативных форм - в свободном. Связывание воды обусловливается более высоким содержанием в спорах кальция и магния. В такой среде белки не коагулируют, что повышает их устойчивость к высоким температурам. Больше воды содержат молодые формы и меньше - зрелые. Связанная вода входит в состав молекул белков, углеводов, жиров и других соединений. Свободная вода служит средой, в которой происходит движение ионов и электрических зарядов. С участием воды осуществляются биохимические и физиологические процессы в клетке. Уменьшение ее ведет к замедлению жизнедеятельности (анабиоз), высушивание - даже к гибели вегетативных форм. Следовательно, вода - один из главных компонентов, с которым связана жизнедеятельность микробной клетки.Сухого вещества в микробах в среднем 15-25 %, в нем содержатся органогены, входящие в состав органических веществ, и зольные элементы. Органические вещества представлены белками, нуклеиновыми кислотами, углеводами, липидами. В их состав входят: углерод (45-55 %), кислород (30-40 %), азот (8-10 %), водород (6-8 %), содержание которых достигает 90-97 сухого вещества.Белки среди органических веществ занимают первое место: в теле патогенных микробов их количество составляет более половины сухого вещества, у других достигает 80 %. Содержание белков зависит от вида микроба и состава питательной среды. Такие вещества, как антигены, токсины, ферменты, представляют собой белки, что указывает на большое значение их в жизни микробной клетки. Различают простые белки, или протеины, и сложные, или протеиды. Протеиды при гидролизе дают аминокислоты. По данным А.М. Кузина, в белках патогенных микробов содержится девять аминокислот: лизин, аргинин, гистидин, пролин, триптофан, тирозин, валин, фенилаланин и лейцин. В состав других микробов входит до 15-20 аминокислот. Протеиды - комплексы простых белков (протеинов) с небелковыми группами. При соединении протеинов с нуклеиновой кислотой образуются нуклеопротеиды, с полисахаридами - гликопротеиды, с жироподобными веществами - липопротеиды. Нуклеопротеиды составляют основную массу микробного белка, принимают активное участие в размножении клетки, передаче наследственных признаков.Велика роль в жизни микробной клетки нуклеиновых кислот. Известны две нуклеиновые кислоты: рибонуклеиновая (РНК) и дезоксирибонуклеиновая (ДНК). ДНК обычно находится в ядре клетки, РНК в цитоплазме. Различают три типа РНК: рибосомную, информационную и транспортную. У вирусов обнаружена только одна нуклеиновая кислота: ДНК или РНК. Из других протеидов следует отметить хромопротеиды, участвующие в процессе дыхания, и ферменты, роль которых неизмеримо велика как катализаторов биологических процессов.Углеводы в микробной клетке представлены полисахаридами. В цитоплазме углеводы могут встречаться в виде зерен крахмала и гликогена. Они служат главным образом энергетическим материалом, их содержание в микробной клетке от 12 до 28 %. Углеводами богаты капсульные микробы: азотобактер, лейконосток, возбудитель сибирской язвы и др. В каждом из микроорганизмов имеется определенный полисахарид, что дает возможность дифференцировать их. Образующаяся на поверхности патогенных микробов капсула, состоящая из углеводов, обусловливает их вирулентность и выполняет защитную функцию.
Целлюлозное брожение или брожение клетчатки. — Под названием "целлюлоза" понимается группа тел, составляющих клеточную оболочку растений и соответствующих углеводам СnН2mОm; наиболее типичной клетчаткой, или целлюлозой, служит клетчатка волокон хлопчатой бумаги, льна и некоторых других растений, при этом чистым препаратом клетчатки является шведская бумага. Вопрос о тех изменениях, которым подвергается целлюлоза при гниении растительных тел, был предметом изучения многих ученых; так, Митчерлих в 1850 г. наблюдал, что в воде с течением времени клеточные оболочки картофеля совершенно разрушаются, это разрушение было приписано действию вибрионов, встречающихся в изобилии вокруг гниющего картофеля. Трекюль в 1865 г. описал под названием Amylobacter особые организмы, имеющие форму бацилл, встречающиеся при мацерации растительных оболочек. Ван-Тигем (в 1877—79 гг.) изучал этих бацилл и приписал им способность разлагать различные растительные ткани, считая их типичным "ферментом целлюлозы". Но так как его работы произведены не с чистыми культурами этого фермента и, кроме того, материал, взятый для брожения, отличался большим химическим разнообразием, то в настоящее время трудно даже приблизительно сказать, с каким из организмов маслянокислого брожения производил свои опыты Ван-Тигем. Последующая работа Попова касается тех продуктов, которые образуются при брожении целлюлозы. Из опытов Попова вытекает, что разложение шведской бумаги сопровождается образованием газов, состоящих из смеси СО2, СН4, и Н2. Характерным для типичного Ц. брожения Попов считает выделение СО2 и СН4, выделение же Н2 считается им за побочный процесс (маслянокислое брожение).
целлюлозное брожение и его типыЦеллюлозное брожениeили брожeниe клетчатки. — Под названием "целлюлоза" понимается группа тел, составляющих клеточную оболочку растений и соответствующих углеводам С n Н 2m О m; наиболее типичной клетчаткой, или целлюлозой, служит клетчатка волокон хлопчатой бумаги, льна и некоторых других растений, при этом чистым препаратом клетчатки является шведская бумага. Вопрос о тех изменениях, которым подвергается целлюлоза при гниении растительных тел, был предметом изучения многих ученых; так, Митчерлих в 1850 г. наблюдал, что в воде с течением времени клеточные оболочки картофеля совершенно разрушаются, это разрушение было приписано действию вибрионов, встречающихся в изобилии вокруг гниющего картофеля. Трекюль в 1865 г. описал под названием Amylobacter особые организмы, имеющие форму бацилл, встречающиеся при мацерации растительных оболочек. Ван-Тигем (в 1877—79 гг.) изучал этих бацилл и приписал им способность
Шаровидные бактерии носят общее название - кокки. Встречаются они в виде одиночных клеток - микрококки, соединенных попарно - Диплококки, по четыре - тетракокки, в виде цепочек- стрептококки; иногда кокки составляют группировки в виде одиночных пакетов по восемь клеток или из нескольких пакетов - сардины. Они образуют также скопления, напоминающие виноградные грозди, - стафилококки.Палочковидные бактерии имеют форму одиночных, соединенных попарно или цепочкой палочек. Соотношение между длиной и толщиной палочек может быть различным.Извитые (изогнутые) бактерии различаются не только по длине и толщине, но и по степени извитости (изогнутости). Палочки, изогнутые в виде запятой, называются вибрионами; палочки с одним или несколькими завитками - спириллами; длинные палочки с множеством завитков - спирохетами.Размеры большинства бактерий колеблются в пределах 0,5-5 микронов. Микрон равен одной тысячной доле миллиметра и обозначается буквой греческого алфавита ц (ми).Основные формы бактерий. 1 — стафилококки; 2 — стрептококки: 3 — сарцины: 4 — гонококки: 5 — пневмококки; 6 — капсула пневмококков; 7 — кори небактерии дифтерии; 8 — клостридии; 9 — бациллы; 10 — вибрионы; 11 — спириллы; 12 — трспонемы; 13 — бореллии; 14 — лептоспиры; 15 — актиномицеты; 16 — расположение жгутиков: а — монотрих, б — лофотрих, в — амфитрих, г — перитрих. ных вогнутой поверхностью друг к другу.Кокковидные патогенные бактерии обычно имеют форму правильного шара диаметром 1,0—1,5 мкм; некоторые — бобовидную, ланцетовидную, эллипсоидную форму. По характеру взаиморасположения образующихся после деления клеток кокки подразделяют на следующие группы: Микрококки (греч. mikros — малый). Делятся в одной плоскости, располагаются одиночно и беспорядочно; сапрофиты; патогенных для человека нет. Диплококки (греч. diplos — двойной). Деление происходит в одной плоскости с образованием пар клеток, имеющих либо бобовидную (Neisseria gonorrhoeae), либо ланцетовидную (Streptococcuspneumoniae) форму. Стрептококки (греч. streptos — цепочка). Деление клеток происходит в одной плоскости, но размножающиеся клетки сохраняют между собой связь и образуют различной длины цепочки, напоминающие нити бус. Многие стрептококки являются патогенными для человека и вызывают различные заболевания: скарлатину, ангину, гнойные воспаления и др. Стафилококки (греч. staphyle — гроздь винограда). Деление происходит в нескольких плоскостях, а образующиеся клетки располагаются скоплениями, напоминающими гроздья винограда. Стафилококки вызывают более 100 различных заболеваний человека. Они наиболее частые возбудители гнойных воспалении. Тетракокки (греч. tetra — четыре). Деление клеток происходит в двух взаимно перпендикулярных плоскостях с образованием тетрад. Патогенные для человека виды встречаются очень редко. Сардины (лат. sarcina — связка, тюк). Деление клеток происходит в трех взаимно перпендикулярных плоскостях с образованием пакетов (тюков) из 8, 16, 32 и большего числа особей. Особенно часто встречаются в воздухе. Имеются условно-патогенные представители.
Экология микроорганизмов воды. Вода является естественной средой обитания разнообразных микроорганизмов. Микрофлора воды делится на две группы: автохтонную и аллохтонную. Автохтонная или собственная микрофлора представлена микроорганизмами, постоянно живущими и размножающимися в воде. В состав этой группы входят Micrococcus candicans , Sarcina lutea , Pseudomonas fluorescens , Bacillus cereus и др.Аллохтонная или заносная микрофлора попадает в открытые водоемы из почвы, воздуха, организмов животных и человека и резко изменяет микробный биоценоз и санитарный режим.Количественный и качественный состав микрофлоры воды зависит от состава и концентрации минеральных и органических веществ, температуры, рН, скорости движения воды, массивности поступления ливневых, фекально-бытовых и промышленных сточных вод. Количество микробов прямо пропорционально степени загрязненности водоемов. Особенно богаты микроорганизмами пруды, ручьи, озера густо населенных районов. В закрытых водоемах (озера, пруды) наблюдается определенная закономерность в распределении бактерий. Состав микроорганизмов различен на поверхности воды и на дне водоемов. Наиболее обильно заселена микроорганизмами вода на глубине 10-100 см. В более глубоких слоях их количество значительно снижается. Ключевые воды и воды артезианских колодцев наиболее чисты.Хотя вода и является неблагоприятной средой для существования условнопатогенных и патогенных микроорганизмов, отдельные их представители способны существовать в ней определенное время, а в некоторых случаях и размножаться. Многие годы в воде могут сохраняться споры возбудителя сибирской язвы, несколько месяцев - энтеровирусы, сальмонеллы, лептоспиры, несколько недель - возбудители холеры, дизентерии, бруцеллы.
Экология микроорганизмов воздуха.В окружающем нас воздухе всегда находится какое-то количество микроорганизмов. В воздушную среду они заносятся с поверхности земли и предметов вместе с пылью или мельчайшими капельками влаги, сдуваемыми с поверхностей водоемов.Ничтожный вес микроорганизмов позволяет им вместе с пылью находиться в воздухе во взвешенном состоянии.В воздухе микробы размножаться не могут, так как недостаток влаги и солнечный свет действуют на них губительно. Однако они могут временно сохранять в воздухе свою жизнеспособность.Микрофлора воздуха не является постоянной, она меняется в зависимости от микрофлоры поверхности данного участка земли, климатических условий, времени года и других факторов. Чем больше в воздух попадает с поверхности земли пыли, тем больше в нем микробов. Воздух густонаселенных местностей и особенно крупных городов обычно богат микроорганизмами, гораздо меньше загрязнен воздух сельской местности. Горный воздух, воздух над морями, над ледяными просторами Арктики и Антарктики содержит очень мало микробов.Количество микроорганизмов, находящихся в воздухе, заметно уменьшается по мере удаления от населенных мест.Зимой в воздухе микробов находится гораздо меньше, чем летом. Ветер, движение транспорта способствуют увеличению численности микробов в воздухе, а выпадающие осадки (дождь, снег) очищают воздух от микроорганизмов.Микрофлору воздуха чаще всего составляют микрококки, сардины, споры бактерий и плесневых грибов, дрожжи. В воздухе могут находиться и болезнетворные микроорганизмы, например, туберкулезные и дифтерийные палочки, гноеродные стафилококки, возбудители гриппа, сибирской язвы и другие. И хотя в воздухе микробы размножаться не могут, однако микробный состав его имеет большое значение для здоровья человека, так как вместе с воздухом микробы переносятся с места на место, попадают на пищевые продукты и предметы обихода.Воздух, содержащий патогенные микробы, опасен для здоровья, так как он может послужить источником инфекционного заболевания.В закрытых помещениях воздух всегда содержит больше микробов, чем снаружи. Поэтому систематическое проветривание помещений, устройство эффективной приточно-вытяжной вентиляции имеет большое значение для улучшения условий пребывания людей в этих помещениях.Там, где ведется работа с продовольственными товарами, а также в местах их хранения нужно соблюдать не только определенную влажность и температуру воздуха, но и его чистоту. Влажная уборка помещений, систематическая вентиляция значительно снижают запыленность воздуха и, следовательно, содержание микроорганизмов в нем.В последнее время для обеззараживания воздуха в некоторых производственных предприятиях, лечебных учреждениях и холодильных камерах успешно применяют ультрафиолетовое облучение.
Экология микроорганизмов почвы. Взаимоотношениями организмов между собой и с окружающей средой занимается экология. Экология микроорганизмов исследует лишь отдельные части целостных экологических систем. Экология - очень разносторонняя наука, и ее проблемы разрабатываются представителями ряда частных биологических дисциплин и рассматриваются в разных аспектах. В связи с этим даже в употреблении основных экологических понятий нет единства. Мы попытаемся сначала пояснить некоторые общие термины, применяемые в экологии микроорганизмов.Экосистема. Основной единицей в экологии является экосистема. В нее входят как биотические, так и абиотические компоненты. Биотические компоненты составляют сообщество организмов, или биоценоз. При этом речь идет, как правило, о популяциях микроорганизмов, причем популяция может состоять из клонов одного вида или нескольких различных видов. Под абиотическими компонентами следует понимать физические и химические условия экосистемы, в которой живут организмы. Размеры микробных экосистем очень разнообразны. Это может быть, например, пруд, озеро или корневая система дерева. Возможны и такие малые экосистемы, как ротовая полость человека, рубец жвачного животного или участок кишечника. Все жизненное пространство нашей планеты в совокупности –биосферу - можно рассматривать как гигантскую экосистему. С той или иной экосистемой часто связывают понятие «окружающая среда». Эта среда поддерживает взаимоотношения определенного организма (или популяции) с окружающими его (ее) биотическими или абиотическими компонентами экосистемы.Местообитание. В пределах экосистемы для каждого вида можно описать его местообитание. Это тот участок или жизненное пространство (местность), в котором обычно живет данный организм (индивидуум или популяция). Для каждого организма можно указать как минимум одно местообитание, в котором он обычно встречается, где он благополучно растет и развивается и где его с большой вероятностью можно встретить вновь и выделить. Местообитанием могут быть донные отложения моря, плодородная гумусная почва, носовая полость или кишечник человека. В рамках определенной экосистемы микроорганизм имеет, как правило, только одно-единственное местообитание; но вообще он может иметь и несколько таких мест, каждое в отдельной экосистеме. Например, бактерии рода Rhizobium растут как в почве, так и в растениях; определенная метанобразующая бактерия может обитать в морских отложениях, в рубце жвачных или в метантенке очистной установки. Иными словами, местообитание - это «улица» и «номер дома» данного организма; некоторые организмы могут иметь по нескольку адресов.Экологическая ниша. В отличие от термина «местообитание» понятие «экологическая ниша» отражает не место в пространстве, а функцию какого-то вида или популяции в сообществе организмов. Экологическая ниша характеризует «профессию» вида. Можно исходить из того, что каждый вид (или популяция) выполняет определенную функцию, которая обусловлена его (ее) потребностями в пище, подвижностью, способом размножения, биохимическими возможностями, структурными особенностями и пределами толерантности к условиям среды.
Эпифитная микрофлора. Эпифитной называется микрофлора, находящаяся на поверхности надземных частей растений. По качественному составу она довольно однообразна и не зависит ни от вида растений, ни от их географического произрастания. Типичными представителями эпифитной микрофлоры является Xanthomonas herbicola aureum -грамотрицательная короткая подвижная галочка и Pseudomonas fluorescens - грамотрицательная палочка, образующая на агаре флюоресцирующие колонии. Эти два вида бактерий сопутствуют растению на протяжении всей его жизни. Растение для них, особенно для первого, - основное местообитание. К эпифитной микрофлоре относятся и другие бактерии, встречающиеся на здоровых растениях, однако они не столь специфичны, как X. herbicola aureum, и могут развиваться в иных условиях. Эпифитная микрофлора сохраняется на семенах и при их прорастании переходит на поверхность растений.Большой интерес представляют взаимоотношения между эпифитной микрофлорой и растением. Имеющийся небольшой экспериментальный материал показывает, что среди эпифитных бактерий встречаются такие, которые образуют антимикробные вещества действующие отрицательно на фитопатогенные бактерии, и тем самым предохраняют растения от заболеваний. Так, X. herbicola способна подавлять рост возбудителя бактериоза фасоли X. phaseoli. Антагонистическим действием обладают и некоторые культуры Ps. fluorescens. Ho наряду с этим отмечается также способность отдельных представителей эпифитных бактерий поражать растения. Более того, высказывается предположение о происхождении фитопатогенных бактерий от эпифитных. В пользу этого предположения служат найденные промежуточные формы, занимающие положение между сапрофитными, эпифитными и паразитирующими фитопатогенными бактериями. Так, М.В. Горленко (1966) установил, что связующим звеном между эпифитной бактерией X. herbicola aureum и фитопатогенными бактериями этого рода является X. heterocea, паразитирующая на многих растениях. Продолжают паразитический ряд бактерии X. translucens, далее идут более узко специализированные виды - X. campestris на крестоцветных, X. vesicatoria на томатах и др. Вероятно, основной причиной эволюции эпифитных бактерий в направлении паразитизма явилось питание растительными тканями. Поселяясь на поврежденных растениях, бактерии вначале питались мертвыми, затем отмирающими тканями и постепенно давали начало развитию паразитирующих форм. Быстрая изменчивость и приспособляемость микроорганизмов к факторам питания обусловливает возможность эволюции сапрофитных бактерий в направлении паразитизма.
Явление термогенеза.При сушке кормов количество жизнедеятельных микроорганизмов в них постепенно уменьшается. Тем не менее на доброкачественном корме растительного происхождения всегда можно найти большее или меньшее количество микробных клеток, свойственных эпифитной микрофлоре, а также других микроорганизмов, попадающих сюда из почвы и воздуха. Они находятся в анабиотическом состоянии.При увлажнении хранящегося корма в нем бурно начинают протекать микробиологические процессы и одновременно повышается температура. Это явление, получившее название саморазогревания (термогенез), связано с жизнедеятельностью микрофлоры.Микроорганизмы используют для синтетических целей не более 5—10% энергии потребленных ими питательных веществ. Остальная энергия выделяется в окружающую среду главным образом в виде тепла. Таким образом, термогенез зависит в основном от неполной утилизации микроорганизмами энергии, выделяющейся при осуществлении ими биохимических процессов.Явление термогенеза становится осязаемым лишь в условиях затрудненной теплоотдачи. В противном случае тепло рассеивается из среды, где размножаются микроорганизмы, без заметного разогревания субстрата. Поэтому в практике отмечается разогревание лишь значительных скоплений различных материалов, то есть таких масс, в которых может происходить аккумуляция тепла.При самонагревании растительной массы наблюдается четко выраженная смена микрофлоры. Сначала в разогревающейся массе размножаются мезофильные микроорганизмы. С повышением температуры на смену им приходят термофилы, которые способствуют повышению температуры органических веществ, так как обладают исключительной скоростью размножения.Сильное разогревание достаточно сухой и пористой массы может вызвать ее обугливание и образование горючих газов — метана и водорода, которые адсорбируются на пористой поверхности обуглившихся растительных частиц, вследствие чего может произойти самовоспламенение. Весьма вероятно, что роль катализатора при воспламенении играют соединения железа. Воспламенение происходит лишь в присутствии воздуха и только если масса недостаточно уплотнена. В ветреную погоду случаи самовоспламенения учащаются.Термогенез причиняет существенный вред. Он вызывает порчу сена. Однако при умеренном развитии самонагревания термогенез может быть желательным. Например, «самопрелая» солома в результате разогревания лучше поедается скотом и т. д. Явление термогенеза используют для приготовления так называемого бурого сена. Его готовят в местностях, где вследствие климатических условий затруднена сушка сена. При этом для просушивания корма используют не солнечную энергию, а тепло, выделяющееся в результате жизнедеятельности микроорганизмов, обитающих в растительной массе.