40. Влияние биологических факторов на микроорганизмы. Взаимоотношения бактерий с другими организмами. Симбиоз. Виды и примеры симбиоза.

Биологическое воздействие, которое оказывают микроорганизмы и другие организмы друг на друга, подразделяются на симбиоз и антибиоз.

I. Антибиоз:

1. Антагонизм – это такой вид взаимоотношений, когда один вид организма угнетает или прекращает развитие другого, вызывая его гибель.

2. Паразитизм – форма взаимоотношений, когда совместная жизнь приносит выгоду одному организму, а другому наносит вред. Паразитами являются все возбудители инфекционных заболеваний человека, животных и растений, а также вирусы и бактериофаги, разрушающие клетки живых бактерий.

II. Симбиоз - сожительство организмов разных видов, обычно приносящее им взаимную пользу; они совместно развиваются лучше, чем каждый из них в отдельности

1. Комменсализм (метабиоз) – вид сожительства - один симбионт живет за счет продуктов метаболизма

другого, не причиняя ему вреда. Один организм продолжает процесс, вызванный другим, освобождая его от продуктов метаболизма и создает условия для его дальнейшего развития.

2. Мутуализм – вид сожительства обе стороны получают пользу от совместного существования (аэробные и анаэробные бактерии; сожительство клубеньковых бактерий с бобовыми растениями; закваски из молочнокислых бактерий и дрожжей)

3. Сателлизм - один из сожителей (благоприятствующий) стимулирует рост другого сочлена

4. Синергизм – усиление физиологических функций у членов ассоциации

5. Вирогения – совместное сосуществование некоторых бактерий, дрожжей и простейших с вирусами

41. Принципы консервирования пищевых продуктов, основанные на методах воздействия на бактерии различных факторов внешней среды. Влияние антибиотиков.

Консервирование пищевых продуктов, особенно продуктов водного происхождения, которые в силу своих природных свойств наиболее подвержены действию микроорганизмов, особенно важная задача в настоящее время

Методы и способы обработки рыбы подчинены принципам консервирования, классифицированным Я.Я. Никитинским на четыре основные группы:

1. Биоз – метод хранения, направленный на поддержание жизненных процессов

а) эубиоз – полное сохранение жизненных процессов с созданием соответствующих условий;

б) гемибиоз – принцип частичного биоза, при котором для сохранения сырья используют природные иммунные и защитные свойства организма.

2. Анабиоз – – методы хранения, направленные на подавление и приостановку жизнедеятельности м/о

а) термоанабиоз – использование как низких температур – охлаждение, замораживание, так и высоких – бланширование, обжаривание, кипячение, пастеризация;

б) ксероанабиоз – удаление воды из продукта ниже допустимого предела, необходимого для нормальной жизнедеятельности бактерий – вяление, сушка, холодное копчение;

в) осмоанабиоз - подавление повышением концентрации соли или сахара в растворе. Рост гнилостных бактерий прекращается в растворе 10 % соли. Происходит нарушение осмотического давления, высаливание белка, плазмолиз, нарушение клеточной стенки;

г) ацидоанабиоз основан на губительном действии рН на микробную клетку, при котором для консервирования применяют органические кислоты – маринование, квашение

д) наркоанабиоз – применение анестезирующих веществ

3. Абиоз – методы хранения основаны на уничтожении бактерий в продуктах

а) термоабиоз – воздействие высоких температур – стерилизация сухим жаром, паром под давлением (производство консервов);

б) химабиоз – воздействие химическими веществами, ядовитыми для микроорганизмов, но не приносящими вреда человеку при использовании их в малых концентрациях, а также воздействие различными формами лучистой энергии, электричеством, ультразвуком.

4. Ценоанабиоз – Метод направлен на использование антагонистических взаимоотношений между микроорганизмами, входящими в состав микрофлоры продуктов молочнокислые бактерии и дрожжи

а) ацидоценоанабиоз – принцип, на котором основано производство пресервов. Добавляя сахар при посоле рыбы, овощей, активизируют жизнедеятельность молочнокислых бактерий, в процессе брожения выделяется молочная кислота, которая подавляет рост гнилостных бактерий.

б) алкоголеценоанабиоз – принцип консервирования с применением спирта. Дрожжи, сбраживая сахар, образуют этиловый спирт, также неблагоприятно влияющий на развитие гнилостных бактерий.

По характеру и силе действия на микроорганизмы антибиотики разделяются на группы:

1. Бактериостатические и фунгистатические, задерживающие рост чувствительных к ним микроорганизмов (бактерий и грибов)

2. Бактерицидные, фунгицидные, гельминтоцидные, протозооцидные и др., вызывающие гибель микроскопических форм и паразитических червей

3. Некоторые антибиотики обладают еще и бактериолитическим действием, обусловливая лизис клеток.

Характер действия антибиотиков в большой мере зависит от их концентрации и времени контакта с микроорганизмами. Под влиянием антибиотиков происходит изменение ядерного аппарата, цитоплазматической мембраны и других структур клетки. Ряд антибиотиков нарушает деятельность ферментов и ферментных систем, ответственных за процессы белкового синтеза, дыхания, размножения. Микроорганизмы способны быстро адаптироваться к действию антибиотиков, в результате чего появляются нечувствительные, резистентные к антибиотикам формы микроорганизмов, возникают даже зависимые штаммы, не развивающиеся без наличия в среде соответствующего антибиотика.

*Антибиотики растений

Лишайники продуцируют многие антибиотические вещества, существенно отличающиеся от известных растительных антибиотиков.

С 1946 года известны лишайниковые кислоты, обладающие антибактериальными свойствами.

Наиболее сильные антибиотические свойства проявляет усниновая кислота и ее натриевая соль, образуемая многими видами лишайников, подавляет грамположительные бактерии, анаэробы, особо чувствительны к ней Corinebacterium diphtheria.

Антибиотические вещества растений получили название фитонциды. Наиболее изучены фитонциды лука и чеснока интенсивно действующие на плесневые грибы, патогенные кокки тифозные и дифтерийные бактерии.

Аллицин – фитонцид чеснока, подавляющий широкий спектр бактерий. Однако выделенное вещество нестойкое. Стойкость проявляется только в составе чеснока. Летальная доза для человека составляет 60 мкг/1 кг веса человека.

Лютиковые растения выделяют берберин, который хорошо подавляет стрепто- и стафилококки, нейссерии, сальмонеллы.

Фитоалексины образуются растениями (метаоксибензолин – кукуруза, пизалин – горох) при повреждении коры и проникновении инфекции, они подавляют рост фитопатогенных инфекционных возбудителей.

*Антибиотики животных

Лизоцим – один из самых мощных антибиотических веществ.

Дефензим и азуроцидин – вырабатываются полиморфонуклеарными лейкоцитами животных и человека. Это белковые соединения с небольшой молекулярной массой, обладающие широким антимикробным спектром действия, высокой активностью и способность проникать через бактериальную клеточную стенку. На коже человека в ответ на появление патогенных бактерий или дрожжей образуется β-дефензин-2, активно воздействующий на возбудителей кожных инфекций. Аналогичные вещества имеются в гортани и в легких.

Скваламин – выделен из катрановых акул, активен против грибов, бактерий и простейших. По строению родственен холестерину.

Экмолин – выделен из рыб, применялся вместе с пенициллином, усиливая его бактерицидный эффект против бактерий.

Педерин – выделен из жучка Pederus, проявляет высокую цитотоксическую активность, применяется в дерматологии, подавляет синтез белка и ДНК бактерий, но не оказывает влияния на синтез РНК.

Интерферон – белок крови противовирусного действия.