- •Влияние физических, химических и биологических факторов на микроорганизмы
- •Влияние физических, химических и биологических факторов на микроорганизмы Содержание
- •Литература
- •Введение
- •1. Физические факторы, влияющие на микроорганизмы
- •Оптимальная температура роста и размножения психрофилов
- •Оптимальная температура роста и размножения мезофилов
- •Оптимальная температура роста и размножения термофилов
- •Температурные диапазоны гибели микроорганизмов
- •Замороженные бактерии (I этап лиофильного высушивания)
- •Лиофильно высушенные диплококки
- •Бактерицидные лампы
- •Ультразвуковой дезинтегратор
- •2. Химические факторы
- •3. Биологические факторы
- •Bdellovibrio bacteriovorus проникает в сальмонеллу
- •Механизм действия антибиотиков на бактерии Классификация антибиотиков
- •«Феномен жемчужного ожерелья» у возбудителя сибирской язвы при выращивании его на питательной среде с пенициллином
- •Воздействие пенициллина на кишечную палочку
- •Зоны ингибирования роста бактерий антибиотиками
- •Пробиотические препараты, выпускаемые в странах – членах ес и используемые в них виды микроорганизмов
- •Морфология бактериофагов
- •Бактерии с адсорбированными на их поверхности фагами
- •Разрушенная фагами бактерия
- •Захват макрофагом бактерий
- •Комплекс «антиген-антитело»
- •4. Стерилизация
- •Классификация мембранных методов стерилизации в зависимости от размеров фильтруемых частиц и размеров пор в мембранах
- •5. Приспособляемость микроорганизмов к неблагоприятным факторам окружающей среды
- •Заключение
- •Вопросы для самоконтроля
«Феномен жемчужного ожерелья» у возбудителя сибирской язвы при выращивании его на питательной среде с пенициллином
В результате действия на B.аnthracis пени-циллина, у возбудителя разрушается клеточная стенка, образуются шаровидные протопласты, соединенные между собой в виде нитки бус.
Пенициллин способен вызвать разрушение клеточной стенки у многих видов бактерий. До недавнего времени к нему были особенно чувствительны стафилококки и стрептококки.
У большинства грамотрицательных бактерий к пенициллину выработалась устойчивость, связанная с их способностью синтезировать фермент пенициллиназу, разрушающий пенициллин.
Воздействие пенициллина на кишечную палочку
(не полное разрушение клеточной стенки с последующим
ее восстановлением)
Зоны ингибирования роста бактерий антибиотиками
(метод стандартных бумажных дисков)
Наряду с антибиотиками на микроорганизмы негативно влияют бактерии-антагонисты, на основе которых созданы биопрепараты, называемые пробиотиками.
Пробиотики – это биопрепараты, которые содержат живые, антагонистически активные в отношении патогенных и условно-патогенных микроорганизмов «полезные» бактерии (лактобациллы, бифидобактерии и др.), применяемые для профилактики и лечения инфекционных (в основном, желудочно-кишечных) болезней человека и животных.
Пробиотики широко используются в медицине и ветеринарии для профилактики дисбактериоза, восстановления кишечного биоценоза при стрессах и антибиотикотерапии.
Эффективность применения различных пробиотиков зависит от видового состава входящих в них микроорганизмов.
Возможные механизмы действия пробиотиков:
1. Подавление живых патогенных и условно-патогенных микроорганизмов.
а) продукция антибактериальных веществ - бактериоцинов;
б) конкуренция за источники питания;
в) конкуренция за рецепторы адгезии.
2. Влияние на микробный антагонизм.
а) уменьшение ферментативной активности;
б) увеличение ферментативной активности.
3. Стимуляция иммунитета.
а) увеличение уровня антител;
б) увеличение активности макрофагов.
Пробиотические препараты, выпускаемые в странах – членах ес и используемые в них виды микроорганизмов
Препарат |
Вид микроорганизмов |
Жидкое ацидофильное молоко, продукты класса йогуртов (повсеместно) |
L.acidophilus, B.bifidum, B.longum |
Биоград, Бифийогурт Йога-Лайн, Лактоприв, Эугалин, Витацидофилюс, Омнифлора Мутафлор, Коливит, Симбиофлор, Лактана-Б (Германия) |
L.acidophilus, S.thermophilus, B.longum, B.bifidum, E.coli |
Гефилак, Бактолак (Финляндия) |
L.rhamnosum, L.casei, S.faecium |
Йокульт, Бифидер, Тойоцерин, Лакрис, Грауген, Кальспорин, Миаризан, Королак, Биофермин, Балантол, Лактофед (Япония) |
L.rhamnosum, L.casei, E.coli, B.cereus, L.sporo-genes, B.subtilis, B.thermophilus, C.butyricum, B.pseudolongum, S.faecalis, L.acidophilus, B.toyo |
Биокос (Чехия) |
B.bifidum, L.acidophilus, P.acidilactis |
Синелак, Ортобактер, Бифидиген, Лиобифидус, Пробиомин, Нормофлор, Биолакталь (Франция) |
L.bulgaricus, L.acidophilus, B.longum E.coli, S.thermophilus, B.bifidum |
Инфлоран (Швейцария) |
S.thermophilus, L.bulgaricus, L. acidophilus |
Пионер (Испания) |
Комплекс кишечной микрофлоры |
Вентракс оцидо (Швеция) |
L.acidophilus, S.faecium, S.thermophilus |
Гастрофарм, Нормофлор (Болгария) |
L.acidophilus, L.bulgaricus |
Био-Плюс2 (Германия, Дания) |
B.subtilis, B.licheniformis |
Протексин, Припалак (Голландия) |
L.acidophilus |
Бактисубтил (Югославия) |
B.subtilis |
Эсид-Пак-4-Уэй, Лакто-Сак (США) |
S.thermophilus, L.acidophilus |
Кроме перечисленных видов бактерий, в ряде стран в составе пробиотиков для животных используют Saccaharomyces cerevisiae, Candida pintolopesii, Aspergillus niger и Aspergillus orysae.
К молочнокислым бактериям, широко используемым для производства пробиотиков, относятся молочнокислые стрептококки (S.lactis и S.cremoris) и лактобактерии (L.acidophilum, L.casei, L.plantarum, L.bulgaricum).
Метаболиты молочнокислых бактерий и их регуляторные функции
Механизм действия |
Биологический эффект |
Молочная кислота |
|
Синергизм сочетания с уксусной, пропионовой, масляной кислотами. Синтез внутри- и внеклеточного лактоферрина. |
Ингибиция роста патогенных микроорганизмов. Снижение синтеза токсинов у плесневых грибов корма. |
Углекислый газ |
|
Поддержание анаэробных условий и высокого парциального давления. |
Снижение дыхательного потенциала у аэробных кишечных бактерий. |
Перекись водорода |
|
Образование гипотиоцината в бактериях. Истощение ферментной системы у каталазозависящих микроорганизмов. Инактивация клеточных энзимов. |
Токсическое действие на каталазоположительную микрофлору. Снижение синтеза белков, ограничение передачи генетической информации, снижение факторов адгезии у грамотрицательных бактерий. |
Лизоцим |
|
Связывание антилизоцимного фактора у энтеропатогенных бактерий. Лизис клеточных стенок бактерий. |
Повышение фагоцитарной активности макрофагов. Снижение колонизационной активности у грамотрицательных бактерий. Неспецифическая стимуляция макрофагов. |
Бактериоцины |
|
Ограничение синтеза белков. Нарушение процессов транспорта через клеточную мембрану, снижение синтеза ДНК, уплотнение ядерного материала, изменение рибосом и лизосом. |
Бактерицидное и бактериостатическое действие. Сдерживание процессов деления бактерий, нарушение передачи наследственной информации. Деструкция рецепторных связей. |
В России чистые культуры молочнокислых бактерий стали применять с 1890 года. Большой вклад в разработку способов приготовления чистых культур, сохранения их в сухом виде и использования в производстве кисломолочных продуктов внёсли С.А. Северин и И.И. Мечников.
Бактериофаги - это вирусы, обладающие способностью проникать в бактериальные клетки, репродуктироваться в них и вызывать их лизис.
Бактериофаги широко распространены в природе - в воде, почве, сточных водах, в кишечнике животных, человека, птиц, в раковых опухолях растений, молоке, овощах.
Источником бактериофагов патогенных микроорганизмов являются больные люди и животные и бактерионосители. Бактериофаги выделяются с содержимым кишечника, мочой, его обнаруживали в мокроте, слюне, гное, носовом секрете. Особенно большое количество бактериофагов выделяется в период выздоровления.
По своему строению бактериофаги подразделяются на 5 групп.
Схематическое изображение представителей различных групп бактериофагов
Группа бактериофагов |
||||
I |
II |
III |
IV |
V |
Нитевидные |
Сферические в форме икосаэдра |
С коротким хвостовым отростком |
Булавовидной формы с длинным несокращающимся отростком |
Булавовидной формы с отростком сложного строения |
Однонитиевая ДНК |
однонитевая ДНК или РНК |
Двухнитевая ДНК |
Двухнитевая ДНК |
Двухнитевая ДНК |
|
|
|
|
|
1. Нитевидные бактериофаги представляют собой длинные гибкие палочки длинной 700-850 нм., и состоят из трубкообразного капсида, построенного по спиральному типу симметрии из отдельных белковых капсомеров, в котором заключена однонитевая ДНК.
2. Мелкие сферические бактериофаги, имеющие форму икосаэдра, без дифференцированного отростка или его аналогов на вершинах икосаэдра. Фаги этой группы могут содержать однонитевую ДНК или РНК. На бактериальных газонах такие фаги образуют крупные (8-10 мм.) негативные колонии.
3. Бактериофаги, обладающие четко выраженным хвостовым отростком небольшого размера. В головке такого фага находится базальная пластинка.
4. Бактериофаги булавовидной формы с длинным несокращающимся отростком. Это наиболее распространенные фаги, поражающие различные виды кишечной палочки, возбудителя рожи свиней и сибирской язвы. Размеры головок у таких фагов варьируют от 50 до 100 нм и представляют собой удлиненные многогранники, содержащие двухнитевую ДНК.
5. ДНК содержащие фаги булавовидной формы имеют мощный отросток сложного строения. Он состоит из наружного сокращающегося чехла, внутреннего жесткого полого стержня и хорошо выраженной базальной пластинки, которая имеет разное количество выростов, шипов и нитей. При сокращении чехол укорачивается, обнажая конец внутреннего стержня, который способен проникать через бактериальную стенку.
