Вантажознавство (продовольчі вантажі – біологічні процеси і впливи). Навчальний посібник

90

Горіхова вогнівка – космополіт, пошкоджує горіхи, сушені фрукти й інші продукти в опалювальних сховищах.

Рисова вогнівка – в Україну попадає із продуктами з південних країн, зустрічається в продовольчих складах. Гусениці пошкоджують сушені фрукти і ягоди, рис, зерно кукурудзи, сої, різні насіння й продукти.

Тепер розглянемо сімейство вузько-крилі вогнівки.

Ріжкова вогнівка – пошкоджує сушені фрукти, в основному завезені з півдня, насіння бобових, горіхи й інші рослинні продукти.

Мірошницька вогнівка (рис. 10,а) – космополіт, пошкоджує всі види рослинних продуктів на складах: зерно, крупу, борошно, макарони, сухофрукти, сушені овочі, гриби, різні насіння, кондитерські вироби.

Рисунок 10 – Вогнівки: а – мірошницька, імаго й гусениця; б – сухофруктова; в – південна;

Метелик у розмаху крил 18 – 27 мм; передні крила темноабо попелясто-сірі із двома світлими (білими) поперечними зиґзаґоподібними смужками, з темною облямівкою із зовнішньої сторони, між ними дві чорних плями. Задні крила білуваті з темним краєм і більше темними жилками. Протягом 5 – 15 днів після спарювання самки відкладають по 50 – 550 яєць, поодинці або невеликими купками в щілини й тріщини стін, на тару, дерев'яні частини будов й інші місця. Яйце 0,35 – 0,55 мм, кремове. Гусениця жовта або рожева, з коричневими головою й потиличним щитком; на спинній стороні 6 поздовжніх рядів буруватих щитків, що несуть по одному короткому волоску; довжина до 20 – 25 мм. Гусениці харчуються на поверхні продуктів, у насип зерна проникають на глибину 10 – 15 см. Віддають перевагу більш вологим субстратам. Виділяють велику кількість павутини, сплітаючи нею зерно в грудки. Забруднюють продукти павутиною, екскрементами, шкурками від линок. З борошна, яке обплетено павутинкою, виходять великі грудки.

Какаова вогнівка – пошкоджує борошно, крупу, бакалійні й кондитерські вироби, сухофрукти, різне насіння, сушені лікарські й ароматичні трави, зерно, засмічують продукти павутиною й екскрементами.

Коркова вогнівка – гусениці живуть у пробці, горіхах, сухофруктах.

91

Мінлива вогнівка – гусениці живуть на сухофруктах у приміщеннях. Продуктова вогнівка – гусениці живуть в складах і будинках на продуктах рос-

линного походження.

Сухофруктова вогнівка (рис. 10,б) – пошкоджує сухофрукти, борошно, кондитерські вироби, горіхи, зерно кукурудзи, часник.

Південна комірна вогнівка (рис. 10,в) – пошкоджує зерно, борошно, крупу, сушені овочі й фрукти, бакалійні й кондитерські вироби, пряності, лікарську сировину. Метелик у розмаху крил 13 – 20 мм, основа переднього крила сіро-жовта, інша частина вохриста із двома темно-бурими (чорно-коричневими) свинцево-блискучеми перев'язами й одним-двома темними плямами між ними. Задні крила сірувато-білі з темним краєм. Самка відкладає до 400 яєць, розміщаючи їх невеликими купками або поодинці на харчовий субстрат. Яйце розміром 0,4 – 0,6 мм, овальне, жовто-біле.

Гусениця довжиною 10 – 18 мм, жовтувато-біла, голова й щиток темнокоричневі. Гусениці живуть із зовнішньої частини продуктів, поступово заглиблюючись у них. Перебувають звичайно в павутинних трубках, але іноді трубок у ходах не роблять. Харчуючись, вигризають широкі ходи в продуктах, у зерні виїдають зародки. Перед утворенням лялечки, заповзають у щілині стін, тари, мішки й прядуть кокони, у яких линяють останній раз і утворюють лялечки. Частина гусениць утворює лялечку без коконів, у харчовому субстраті або поза ним.

У світовій фауні відомо близько 30 тисяч видів совок або нічниць, з них у СНД більше 2900, у тому числі в Україні близько 600 видів. Шкідниками с/г і лісових культур на Україні є 148 видів.

При зберіганні шкоду приносить тільки звичайна зернова совка. Її метелик у розмаху крил 32 – 42 мм, кремезний; тіло сіре, передні крила сіро-коричневі із чорною поздовжньою лінією в основі, сірою бахромою й тонкими переривчастими темними перев'язами; задні крила майже такого ж фарбування або світліше. Самки відкладають яйця в колосся й на нижню сторону листів злаків. Яйце висотою 0,35 – 0,37 мм, діаметром 0,48 – 0,52 мм, з 34 – 36 плоскими радіальними невеликими ребрами, ясно-жовте. Гусениця довжиною до 36 мм, сіро-коричнева з ясно-жовтою спинною смугою й білуватими менш вираженими смугами нижче. Разом із зерном гусениці попадають у зерносховища, де продовжують харчуватися й розвиватися. У сухому зерні гусениці насамперед виїдають зародок. Перед утворенням лялечки гусениці йдуть із зерносховища й зимують у ґрунті.

3.3.5 Інші комахи

До інших комах-шкідникам відносяться мухи, таргани й інші комахи, які представлені невеликою кількістю видів.

У світовій фауні відомо близько 100000 видів двокрилих (Diptera), з них у європейській частині СНД понад 8300. Розміри їх тіла варіюють від 0,3 до 50 мм. Характерною ознакою представників ряду двокрилих є наявність однієї пари перетинчастих крил, розташування жилок (рос. жилкование) яких дуже різноманітно й служить важливим критерієм у систематиці. У деяких паразитичних сімейств крила частково

92

або повністю редуковані. Голова куляста або півкуляста, іноді плоска або кутаста, несе два складних фасеточних (від франц. facette – грань) ока, 2 – 3 простих вічка. Ротовий апарат колючого, колюче-ріжучого або типу, що лиже, іноді зовсім редукований (відсутній). Личинки червоподібні, безногі, подовжені, у деяких є добре розвинена головна капсула (від лат. capsula – шухлядка, футлярчик), іноді голова повністю редукована, але є своєрідний ротовий апарат. Лялечка вільна, без додаткових покривів або укладена в затверділу оболонку для лялечки – так званий хибно-кокон, або пупарій.

Ряд (рос. отряд) двокрилих ділиться на три підряди:

–довговусі – число члеників вусиків більше трьох;

–коротковусі – вусики 3-членикові, всі членики різної форми, іноді третій може бути вдруге сегментований;

–кругло-шовні – які характеризуються тим, що пупарій при виході з нього дорослої комахи відкривається по круговому шву.

У вільної лялечки перших двох підрядів оболонка при виході комахи розривається прямо або хрестоподібно. Більшість двокрилих у дорослій стадії харчуються нектаром і пилком рослин, сприяючи їх запиленню. Багато видів кровососи, а характер харчування личинок надзвичайно різноманітний. Серед двокрилих є багато небезпечних шкідників рослин, а також переносників захворювань людини й тварин.

Двокрилі, які відкладають яйця, у своєму розвитку проходять 4 фази: яйця, личинки, лялечки, імаго, а живородні починають розвиток з личинки.

Практичний інтерес при зберіганні й перевезенні із двокрилих представляють мухи, з яких найпоширенішими є:

–зелена або синя м'ясна муха;

–кімнатна муха (рис 11,а), що має найбільшу чисельність;

–мала кімнатна муха;

–будинкова муха;

–синя весняна муха;

–сіра м'ясна муха (рис.11,б) й ін.

Рисунок 11 – Мухи: а – кімнатна; б – сіра м'ясна, імаго й личинка; в – сирна, імаго й личинка

Ці мухи не в змозі переварити тверду їжу, тому харчується в основному рідкою

93

їжею. Але в мух є маленькі зубки, які розташовані на хоботку. Ними муха відокремлює тверді часточки їжі, які розм'якшуються під дією рідини, що відригається через хоботок. Всі види мух дуже плідні. Наприклад, самка кімнатної мухи за один раз у середньому відкладає близько 100 – 150 яєць. При достатньому харчуванні яйцекладки повторюються з інтервалом в 2 – 4 дні. Яйця кімнатної мухи завершують розвиток (лупляться личинки) за 8 – 24 год., личинки за 3 – 7 доби, лялечки за 4 – 7, а імаго, які знову вилупилися, стають здатні відкладати яйця через 6 – 8 діб.

Більшість мух є переносниками бактеріальних, паразитарних і вірусних захворювань. Віддаючи перевагу продовольчим вантажам, муха не гидує й покидьками, тому на її ніжках і хоботку можна знайти більше 1 млн. небезпечних бактерій. У слідах мухи були виявлені 63 види мікроорганізмів, з них близько 30 були збудниками різних захворювань. Наприклад, мухи переносять черевний тиф, холеру, дизентерію, туляремію, сап, бруцельоз, сибірську виразку, поліомієліт, віспу овець, паратифи А і Б, хворобу Боткіна, туберкульоз й інші небезпечні хвороби. Крім мікробів муха переносить на собі яйця аскарид, гостриць, волосоголовців й інших паразитичних хробаків, а також цисти паразитичних амеб, лямблій й інших найпростіших.

Під час перевезення й зберіганні, найнебезпечнішим шкідником є сирна муха (рис. 10,в) підряду коротковусі двокрилі комахи. Сирна муха – невелика комаха, яка зовні нагадує дрібного крилатого мураху. Синантропний вид, тіло гладке, чорного цвіту, блискуче; частина голови й ніг жовтого кольору. Довжина тіла – 3,5 – 5 мм. Очі голі, сажки короткі, щетинка гола, хоботок роздутий у основі, із широкими губами; черевце подовжене, груди слабко-опуклі; крила довгі, прозорі, з дуже ніжними жилками, добре розвинені. Як і у всіх двокрилих, для польоту використовується лише передня пара крил, тоді як задні редуковані в розмірах і видозмінені в пристрої для дзинчання (рос. жужжальца), які служать для підтримки рівноваги в повітрі.

Самка сирної мухи за один раз відкладає на поверхню свіжої, солоної або копченої риби (під зяброві крильця), ікру, шинку, сир, свиняче сало й інші продукти 40 – 120 яєць. Яйце довге, злегка вигнуте, білого кольору. Личинка молочно-біла, блискуча, червоподібна, без голови. Дорослі личинки, називані сирними хробаками (сирними кліщами, стрибунами), довгі (7 – 10 мм), циліндричної форми (ширина 1 – 1,3 мм). Личинка сирної мухи має винятково товсту кутикулу, що дозволяє їй жити й рости в практично насиченому розчині солі.

Крім звичайного способу пересування, личинки сирної мухи мають здатність стрибати. Личинка вигинається дугою, захоплює нижній кінець тіла й швидко розпрямляється. У випадку небезпеки личинка здатна робити стрибки на значну відстань – до 15 см, а по деяких джерелах – до 30 – 50 см. Таким способом личинки звичайно вистрибують із бочок з продуктами, за що й одержали назву «стрибунів». Вибравшись із вологого середовища, у якому харчувалися, личинки шукають більш сухі місця для утворення лялечок. Лялечка (пупарій), як і у всіх мух, являє собою кутикулу личинки третього віку яка відстала й затверділа. Цвіт темний. На відміну від личинки, лялечка сирної мухи гине в розчині повареної солі. Лялечки, як правило, розташовуються в ґрунті, у залишках заражених сирними мухами продуктів, а також

94

усередині щілин підлоги, тари (наприклад, бочок, ящиків) й ін. Сирна муха й молоді личинки не виносять низьких температур, у той час як доросла личинка переносить температуру до –3 °С. Муха гине при температурі нижче 5 °С.

Із ряду тарганові в Україні шкодять види, які пристосувалися до синантропного способу життя. Тіло тарганів сплюснете в дорсовентральному (від лат. dorsum – спина, хребет і venter – живіт, черево) напрямку, більш-менш овальної форми, голова рухливе зчленована із грудьми, плоска, підігнута долілиць, рот спрямований долілиць і назад. Ротові органи гризучого типу. Вусики довгі, щетинисті, фасеточні очі добре розвинені, є й прості вічка. Надкрила й крила можуть бути вкорочені або повністю відсутні.

Таргани ненажерливі, всеїдні, харчуються їжею рослинного й тваринного походження: зеленими рослинами, картоплею, морквою, буряком, хлібом й ін. борошняними виробами, зерном, трупами тварин, шкірою, взуттям, шкіряними плетінням, ватою, шовком, папером, клеєм, жирами, екскрементами й іншими речовинами органічного походження. Вони забруднюють своїми екскрементами навколишнє середовище. Перебігаючи з нечистот, покидьків їжі, фекалій, мокротиння, брудної білизни й іншого на продукти харчування, таргани переносять на ногах, ротових частинах і в кишечнику збудників небезпечних хвороб, у тому числі: черевного тифу, дизентерії, паратифу, поліомієліту, сибірської виразки, холери, туберкульозу, яйця паразитичних хробаків й інше, викликають алергію.

Тарган американський – космополіт, живе в опалювальних приміщеннях. Частіше зустрічається в південних, особливо портових містах. Пошкоджує молоді рослини в оранжереях і теплицях, печериці, продукти харчування. Довжина самця 27– 34, самки 28 – 34 мм. Фарбування рудувате-буре. Голова подовжена, простір між очами чорно-бурий. Передньоспинка округло-подовжена, палеве-жовта, із двома дуже великими каштаново-бурими плямами, які часто зливаються посередині. Надкрила й крила у самців довгі, які заходять за вершину черевця, у самок – менш подовжені, сягаючі вершини черевця або ледве довші. Личинки майже однокольорові палевебурі, темні мітки дуже слабко виражені.

Тарган чорний (рис. 12,а) – космополіт, всеїдний, шкодить запасам продуктів у приміщеннях. Цвіт смолянеабо чорнувате-бурий. Довжина самця 20 – 25, самки 18

– 30 мм. Надкрила самки одноколірні, маленькі, не довше заднєспинки, крила практично відсутні. Надкрила самців не досягають вершини черевця, накладаються одне на одне, досить широкі. Крила буруваті, рівні по довжині надкрилам. Тарган має своєрідний неприємний запах. Самка відкладає до 128 яєць. В оотеке (капсулі з яйцями) звичайно буває від 15 до 40 яєць. Личинка імаго-образна, має 6 віків, які різняться розмірами тіла, будовою сегментів черевця й наявністю зачатків крил.

Тарган рудий (рис. 12,б) або прусак, Космополіт, в Україні – один з найбільш масових видів. Цвіт бурувате-рудий, передньоспинка із двома чорними поздовжніми смужками. Довжина самців 10,5 – 13, самок 11 – 13,3 мм. Надкрила й крила довші черевця. Самка відкладає до 4 коконів. Розміри яйцевого кокона 9 3 мм. Число яєць у коконі коливається від 28 до 56. Він теплолюбний і не виносить знижених темпера-

95

тур. При температурі нижче –5 °С тарган гине за 30 хв., а при –7 °С – через 1 хв.

Рисунок 12 – Комахи-шкідники: таргани: а – чорний, б – рудий; в – книжкова воша

Ряд сіноїди – дрібні (1 – 10 мм) комахи, із двома парами перетинчастих крил, іноді без них. Зовнішні покриви ніжні, часто м'які. Ротові органи гризучого типу. Деякі види космополіти, зустрічаються в будинках, пошкоджують ентомологічні й зоологічні колекції, гербарії, плетіння в книгах, крупу, хлібні вироби й ін. В Україні поширена воша книжкова й курна.

Книжкова (курна) воша (рис. 12,в) – невелика, дуже рухлива комаха, розміром 1 – 2 мм, яку часто плутають із малорухомими хлібними кліщами. Віддає перевагу сирим пліснявим ділянкам з великою кількістю зернового пилу.

Ряд (рос. отряд) прямокрилі великі або середнього, рідше невеликого розміру комахи. Тіло подовжене, не плоске. Голова з прямовисним або навіть скошеним чолом. Ротові органи гризучого типу. Передньоспинка велика, задні ноги призначені для стрибання. Передні крила шкірясті, задні складаються віяло-образна. Іноді крила й надкрила вкорочені або відсутні. Більшість прямокрилих рослиноїдні (наприклад, саранові, частина кобилок і цвіркунів); є також багатоїдні види, які харчуються як рослинами, так і тваринами.

Домовий цвіркун сімейства цвіркунів живе на зернопереробних підприємствах, на кондитерських і макаронних фабриках, у складах готової продукції, продовольчих магазинах і в будинках. Харчується продуктами рослинного походження.

Лускатниця (рос. чешуйница) звичайна відноситься до ряду щетино-хвости підкласу безкрилі комахи. Космополіт, тіло вузьке, довжиною до 10 мм, покрито сріблистими блискучими лусочками з 3 хвостовими нитками такого ж кольору. Харчується продуктами рослинного походження, пошкоджує книги, картини, кондитерські вироби й інші продукти. Також засмічує продукти екскрементами й шкурками від линьки. Комаха нічна, гніздиться в затемнених сирих (зволожених) місцях. Самка протягом життя відкладає до 10 яєць.

3.4Мікроорганізми

3.4.1.Особливості мікроорганізмів

Джерел можливого зараження вантажів мікроорганізмами чимало. Основне з них – зовнішнє середовище: ґрунт, повітря, вода. Мікрофлора навколишнього середовища у великій мірі залежить від антропогенних (від грець. anthropos – людина)

96

факторів. Зараження мікроорганізмами вантажів, які перевозяться морем відбувається звичайно в бактеріальних осередках, якими є:

–біотопи (наприклад, вода, відходи, живі організми й ін.), у яких мікроорганізми живуть і розмножуються;

–місця скупчення (наприклад, транспортні засоби, вантажні приміщення, устаткування, тара, пакувальні матеріали й ін.), у яких мікроорганізми зберігаються тривалий час у пасивному (від лат. passivus – недіяльний) стані;

–носії (наприклад, одяг, руки робітників, посуд, товари й ін.), на яких мікроорганізми можуть існувати короткий час.

Треба враховувати також те, що окремі партії вантажів можуть бути заражені мікроорганізмами самі, ще до пред'явлення їх до перевезення, тому й вони можуть послужити джерелом зараження інших вантажів – бути бактеріальним осередком.

Вантажі заражаються як при безпосередньому контакті з бактеріальним осередком, так і шляхом переносу зародків мікроорганізмів, наприклад, повітряними потоками разом з пилом або із брудом. В атмосферне повітря мікроорганізми попадають із ґрунту, з рослин, тіла людини й тварин. Попадають вони й з пилом, що піднімається з різних об'єктів. Повітря є несприятливим середовищем для розвитку багатьох видів мікроорганізмів через відсутність у ньому краплинне-рідкої вологи, живильних речовин і бактеріцидної дії сонячних променів. Вегетативні форми мікроорганізмів у повітрі залишаються життєздатними протягом нетривалого часу, тоді як спори зберігаються живими дуже довго.

Чисельний і видовий склад мікрофлори атмосферного повітря істотно змінюється залежно від географічних і кліматичних особливостей регіону (від лат. regionis

–область), пори року, метеорологічних (від грець. meteora – атмосферні явища) умов, санітарного (від лат. sanitas – здоров'я) стану місцевості й ряду інших факторів.

Мікрофлора повітря приміщень змінюється в широких межах залежно від сані- тарно-гігієнічного (від грець. hygieinos – здоровий) стану приміщень, періодичності їх убирання й вентилювання (від лат. ventilatio – провітрювання), а також виду продукції яку переробляють (зберігають) і характеру технологічних операцій. Мікрофлора повітря, стін, стелі камер схову змінюється залежно від температури, виду продукції й тривалості її зберігання. Чим нижче температура, тим менше мікроорганізмів; зі збільшенням строку зберігання число їх зростає, при цьому змінюється й видовий склад мікрофлори – він стає менш різноманітним.

До світу мікроорганізмів відносяться бактерії, дріжджі, цвілеві гриби, актиноміцети. Іноді до нього також відносять і віруси (лат. virus – отрута).

Бактерії – найбільше широко розповсюджена й різноманітна у видовому відношенні група мікроорганізмів.

Дріжджі – це одноклітинні організми різної форми, які крупніше бактерій. Цвілеві гриби (плісняви гриби, пліснява, грибкова цвіль, цвіль) утворюють

грибницю (міцелій) у вигляді сильно розгалуженого тіла мікроорганізму. Розмножується вони переважно спорами, створюючи з однієї грибниці сотні тисяч спор.

Актиноміцети – ряд бактерій, що утворюють розгалужені (гіллясті) (рос. ветвящиеся) клітини або гіфи. Гіфи – мікроскопічні тонкі, прості або розгалужені нитки,

97

з яких формуються вегетативне тіло (грибниця, або міцелій) і плодові тіла грибів. Актиноміцети – перехідна форма від бактерій до грибкової цвілі, вони утворюють міцелій і розмножуються спорами.

Віруси – це такі біологічні утворення мікроскопічного розміру, у яких відсутня клітинна будова й власний обмін речовин. Вони є внутрішньоклітинними паразитами й розвиваються тільки при її росту, тому на вантажі впливу не роблять.

По сучасній класифікації всі мікроорганізми за особливістю будови клітини діляться на еукаріотичні (евкаріотичні, істинно-ядерні) і прокаріотичні (доядерні). До еукаріотичних (від грець. eu – добре, повністю й karyon – ядро) мікроорганізмів відносяться водорості, гриби й найпростіші, до прокаріотичних (від лат. pro – уперед, замість) – бактерії.

Загальними властивостями мікроорганізмів є:

–малі розміри. Їхні розміри виміряються мікрометрами або нанометрами;

–висока швидкість обмінних процесів. Це пов'язане з великим відношенням поверхні обміну – всієї поверхні клітини до її об’єму. Так як клітини бактерій самі дрібні, то вони ростуть і розвиваються швидше всіх мікроорганізмів, за ними ідуть дріжджі й гриби. У свою чергу, швидкість обмінних процесів у мікроорганізмів у десятки й сотні тисяч разів вище, ніж у тварин;

–широке поширення в природі. Мікроорганізми можуть поширюватися з повітряними потоками й існують усюди;

–пластичність обміну – висока здатність до пристосування до умов існування (адаптація). Вони мають велику гнучкість обмінних процесів у порівнянні з рослинами й тваринами, що пояснюється їх здатністю синтезувати індуцибельні ферменти, які утворюються в клітині тільки при наявності в середовищі відповідних речовин;

–високий ступінь мінливості. Більш високий ступінь мінливості мікроорганізмів пов'язаний з тим, що мікроорганізми є одноклітинними організмами. На окрему клітину впливати легше, ніж на організм, який складається з безлічі клітин.

Мікроорганізми, як і всі живі істоти, мають потребу в їжі (живильних речовинах), яка надходить у клітини із зовнішнього середовища. Їжею звичайно називають речовини, які, потрапивши в живий організм, служать або джерелом енергії, необхідної для процесів життєдіяльності, або матеріалом для побудови складових частин клітини. Відомі два способи харчування живих істот:

–голозойний (від грець. holos – повноцінний і zoikos – віднесений до тварин) – живий організм захоплює або заковтує щільні частки їжі, які потім переварюються в травному тракті. Цей спосіб харчування характерний для тварин;

–голофітний (від грець. phyticos – віднесений до рослин) – живі істоти використовують живильні речовини всмоктуючи їх у вигляді відносно невеликих молекул з водяного розчину. Цей спосіб харчування характерний для мікроорганізмів і рослин.

Щоб проникнути в клітину, живильні речовини повинні перебувати в розчиненому стані й мати відповідний розмір молекул. Для багатьох високомолекулярних з'єднань ЦПМ непроникна, а деякі з них не можуть проникнути навіть через клітинну оболонку. Однак це не означає, що мікроорганізми не використовують високомолекулярні з'єднання як живильні речовини, тому що мікроорганізми можуть синтезува-

98

ти позаклітинні ферменти, які виділяються в навколишнє середовище й піддають гідролізу складні органічні сполуки (позаклітинне травлення).

Крім того, еукаріотичні мікроорганізми можуть захоплювати високомолекулярні з'єднання (явища піноцитозу (від грець. pino – п'ю, усмоктую) і фагоцитозу), які в клітинах розщеплюються за допомогою гідролітичних (від грець. lithos – камінь) ферментів або використовуються як будівельні блоки в конструктивному обміні – синтезі клітинних компонентів.

Основною перешкодою для транспорту (транспортуванню) речовин у клітину є ЦПМ, що має вибірковою проникність. ЦПМ регулює не тільки надходження речовин у клітину, але й вихід з неї води, різноманітних продуктів обміну й іонів, що забезпечує нормальну життєдіяльність клітини.

Існує декілька механізмів транспорту живильних речовин у клітину: проста дифузія, полегшена дифузія й активний транспорт.

Прокаріоти й евкаріоти різняться за механізмом транспорту. У прокаріот вибіркове надходження живильних речовин здійснюється головним чином шляхом активного транспорту, а в евкаріот – полегшеної дифузії, рідше – активного транспорту. Вихід продуктів із клітини найчастіше здійснюється шляхом полегшеної дифузії.

Проста дифузія – проникнення молекул речовини в клітину без допомоги якихнебудь переносників. Її рушійною силою служить градієнт концентрації речовини, тобто розходження в його концентрації по обох сторони ЦПМ – у зовнішнім середовищі й у клітині. Молекули води, деяких газів (наприклад, молекулярного кисню, азоту, водню), деякі іони, концентрація яких у зовнішнім середовищі вище, ніж у клітині, переміщаються через ЦПМ шляхом пасивної дифузії. Пасивний перенос протікає доти, поки концентрація речовин по обох сторони ЦПМ не вирівнюється. Вода яка поступає, притискає цитоплазму й ЦПМ до клітинної стінки, і в клітині створюється внутрішній тиск на клітинну стінку, який називаний тургором. Проста дифузія відбувається без витрати енергії, а швидкість такого процесу незначна.

Полегшена дифузія відбувається по градієнту концентрації за допомогою біл- ків-переносників. Як і пасивна дифузія, вона протікає без витрати енергії. Швидкість її залежить від концентрації речовин у розчині. Шляхом полегшеної дифузії в клітину проникають моносахариди, амінокислоти.

Активний транспорт – розчинені речовини переносяться незалежно від градієнта концентрацій. Цей вид транспорту речовин має потребу у витратах енергії – АТФ. Аденозинтрифосфат (АТФ) у всіх живих організмах виконує роль універсального акумулятора (від лат. accumulator – збирач) і переносника енергії. При активному транспорті швидкість надходження речовин у клітину досягає максимуму навіть при малій концентрації його в живильному середовищі. Більшість речовин проникає в клітину мікроорганізмів у результаті активного транспорту.

Осмотичний тиск (концентрація розчинених речовин) усередині клітин мікроорганізмів трохи вище, ніж у середовищі. Це є умовою нормальної життєдіяльності мікроорганізмів. Осморегуляція – підтримка клітинами оптимального для даного мікроорганізму осмотичного тиску й її функцію здійснює механізм активного транспорту речовин. Зміна звичної концентрації середовища може призвести до порушення

99

обміну речовин у клітинах мікроорганізмів, а іноді може викликати їхню загибель. При попаданні мікроорганізму в субстрат з мізерно малою концентрацією роз-

чинених речовин (наприклад, у дистильовану воду) у клітинах спостерігається плазмоптис – надмірне насичення цитоплазми водою, що може призвести до розриву ЦПМ і загибелі мікроорганізму. А при попаданні в субстрат з концентрацією речовин вище оптимальних значень, наступає плазмоліз – зневоднювання цитоплазми. При цьому клітини впадають у стан анабіозу.

Мікроорганізми, які здатні існувати в субстратах з високим осмотичним тиском, називають осмофілами. Галофіти (від грець. hals – сіль) – мікроорганізми, здатні рости на середовищах з високим вмістом повареної солі. Помірні галофіли (галофіти) розвиваються при концентрації солі 1 – 2 %, добре ростуть при 10 % й можуть виносити її вміст у 20 %. Крайні галофіти не розвиваються при вмісті солі нижче 15 % і можуть добре рости при її концентрації в середовищі 30 % (насичений розчин).

Потреба мікроорганізмів у живильних речовинах різноманітні, але незалежно від них, у живильному середовищі повинні утримуватися (знаходитися) всі необхідні елементи (від лат. elementum – стихія, первісна речовина), які є в клітинах мікроорганізмів, причому співвідношення органогенних елементів повинне приблизно відповідати цьому співвідношенню в клітині.

Джерелами водню й О2 є вода, молекулярний водень і кисень, а також хімічні речовини, які містять ці елементи. Джерелами макроелементів є мінеральні солі. Джерелами вуглецю й азоту можуть бути як органічні, так і неорганічні з'єднання.

Відповідно до прийнятої класифікації мікроорганізмів за типом харчування їх розділяють на групи в залежності від джерела вуглецю, енергії й електронів (природи субстрату, що окисляється).

Залежно від джерела вуглецю мікроорганізми діляться на автотрофи й гетеротрофи (від лат. heteros – інший).

Автотрофи використовують у якості єдиного або головного джерела вуглецю для синтезу органічних речовин СО2. Біосинтез органічних речовин із СО2 протікає зі споживанням енергії. Одні автотрофи в цих цілях використовують світлову енергію, інші – енергію хімічних реакцій окислювання неорганічних з'єднань.

Гетеротрофи як джерело вуглецю використовують в основному органічні сполуки. Необхідну енергію вони одержують шляхом окислювання органічних сполук. Для гетеротрофів характерною рисою є те, що для енергетичного й конструктивного обміну часто використовується те саме з'єднання, тоді як для інших груп організмів існує розходження між джерелом енергії й вуглецю.

Залежно від джерела енергії, яку використовують мікроорганізми, розрізняють:

–фототрофи – сонячне світло;

–хемотрофи – різноманітні органічні й неорганічні речовини.

Залежно від джерела електронів (природи субстрату, що окислюється,) мікроорганізми діляться на:

–літотрофи – неорганічні речовини;

–органотрофи – органічні речовини.

Серед мікроорганізмів найчастіше зустрічаються мікроорганізми, що мають