Змістовий модуль 3. Екологія мікроорганізмів

Тема 5. Основні екологічні ніші мікроорганізмів

Біосфера та поширення мікроорганізмів. Роль мікроорганізмів у кругообігу речовин у природі. Мікрофлора повітря виробничих приміщень та шляхи її зменшення. Мікрофлора консервної продукціх. Оцінка якості продуктів харчування.

Лабораторна робота 5

Вплив факторів середовища на мікроорганізми.

Дія фізичних чинників на мікроорганізми (температура, вологість, осмотичний тиск, променева та звукова енергії). Значення хімічних чинників (реакція рН та окисно-відновний потенціал середовища, антисептики) у мікробіології. Механізм дії біологічних чинників та специфічність дії антибіотиків.

Самостійна 5. Мікроценози як складова біогеоценозів.

Екологія мікроорганізмів.

Методи визначення санітарно-показових бактерій довкілля.

Вплив чинників середовища на мікроорганізми.

Мікроорганізми повсюдно поширені у навколишньому середовищі. Вони є в грунті, воді, повітрі, на рослинах, харчових продуктах, предметах, в організмі людини і тварин. На відміну від рослин і тварин, мікроорганізми можуть використовувати в процесах метаболізму метан, водень, молекулярний азот, окис вуглецю і перетворювати їх у сполуки, що засвоюються рослинами і тваринами. Так, наприклад, гнильні мікроорганізми, розщеплюючи загиблі рослини і трупи тварин, повертають в атмосферу 90 % вуглекислого газу, який поглинається рослинами.

У кругообігу азоту беруть участь азотфіксуючі бактерії родів Phizobium, Azotobacter, деякі актиноміцети, синьо-зелені водорості та ін. У грунті відбуваються процеси амоніфікації (гниття білків з утворенням аміаку) і нітрифікації (окислення солей амонію в азотнокислі сполуки, що забезпечує рослини легко засвоюваними сполуками азоту); під впливом денітрифікуючих бактерій (Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas stutzeri, Pseudomonas aeruginosa та ін.) здійснюється денітрифікація - розкладання азотно- й азотистокислих солей з виділенням вільного азоту, в результаті чого збе­рігається рівновага між вмістом молекулярного азоту в атмосфері і зв'язаним азотом грунту, рослин і тварин.

Процеси розпаду безазотистих речовин називаються бродінням. Розрізняють бродіння спиртове (Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces el lipsoides та ін.), маслянокисле (Clostridium butyricum.Clostridium lactis та ін.), молочнокисле (Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus lactis та ін.) і бродіння пептинових речовин (Flavobacterium pectinovorum та ін.). Названі реакції беруть участь у кругообігу вуглецю.

Кругообіг сірки, фосфору і заліза здійснюється сіркобактеріями, залізобактеріями та іншими видами мікроорганізмів.

Ферментативна активність мікроорганізмів забезпечує звільнення поверхні Землі від загиблих рослин і тварин, а також від екскрементів тварин і людини; вони мінералізуються з утворенням вуглекислого газу, аміаку, води, азотистої, азотної, сірчаної і фосфорної кислот, що використовуються в природі для синтезу складних органічних сполук.

Як показник загального рівня бактеріального обсіменіння грунту, води, повітря, харчових продуктів, оточуючих предметів використовують мікробне число (загальна кількість мікроорганізмів в 1 мл досліджуваної рідини, 1 г твердої речовини, 1 м³ повітря, на 1 м² поверхні площі досліджуваного об'єкта або субстрату), яке визначають методом прямого підрахунку під мікроскопом або за допомогою мембранних.

Загальний рівень бактеріального забруднення і кількість санітарно-показових мікроорганізмів (бактерії групи кишкових паличок, ентерококи, стафілококи, стрептококи, термофіли) є непрямими показниками ймовірності потрапляння у навколишнє середовище патогенних видів.

Мікрофлору навколишнього середовища вивчає санітарна мікробіологія, завданнями якої є: розробка методів мікробіологічних і вірусологічних досліджень грунту, води, повітря, предметів побуту, харчових продуктів та ін.; вивчення джерел забруднення навколишнього середовища мікрофлорою, що становить небезпеку для людини; дослідження життєдіяльності мікроорганізмів у навколишньому середовищі, особливо в умовах його хімічного і біологічного забруднення; визначення нормативів для гігієнічної оцінки об'єктів навколишнього середовища, в тому числі харчових продуктів (за мікробіологічними показниками); обгрунтування заходів для оздоровлення об'єктів навколишнього середовища і контроль за ефективністю їх виконання (якість водопостачання, робота підприємств харчової промисловості і громадського харчування, знезаражування стічних вод, покидьків та ін.)

Складні взаємозв'язки мікроорганізмів із середовищем, які зумовлюють їх розмноження, розвиток і виживання, вивчає спеціальна біологічна наука екологія. Розрізняють екологію популяцій і екологію угруповань. Вивчення екології мікроорганізмів є основою для розуміння явищ паразитизму, механізму виникнення зоонозних захворювань, особливо тих, що характеризуються природною вогнищевістю, а також для розробки практичних заходів у боротьбі з різними інфекційними захворюваннями