Контрольная работа по "Биологии"

Содержание 
 
 

1. Термофильные  микроорганизмы, условия их развития, значение в природе и практике………………………………………………

 
 
 
 

2. Разложение  пектиновых веществ микроорганизмами. Химизм, возбудители, значение при хранении и переработке плодоовощного  сырья…………………………………………….

 
 

3. Список  литературы……………………………………………….

 
 
 
 
 
 
 
 
 

    \ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.Термофильные микроорганизмы, условия их развития, значение в природе и практике.

Термофильные  микробы — Низшие организмы, как и все живые существа вообще, могут жить лишь при точно определенных внешних условиях их существования, т. е. условий среды, в которой они живут, причем для каждого внешнего фактора, для температуры, давления, влажности и пр. наблюдаются определенные maximum и minimum, в пределах между которыми только и возможно существование данного организма. Вне этих пределов жизнедеятельность макро- и микроорганизмов прекращается, они или сразу погибают, или сохраняют еще некоторое время свою жизнеспособность — ведут, по удачному выражению Клода Бернара, "скрытую (latente) жизнь". Среди внешних факторов видное место занимает температура. Для каждого организма можно установить температурные maximum и minimum, при которых возможно его существование вообще, но, кроме того, можно указать и те температурные пределы, в которых его развитие совершается нормально, т. е. температурный optimum. Для большинства живых существ optimum температуры лежит между 0° и 45°С. Микробы чаще всего нормально развиваются при 0° — 50°С. Это — их optimum. Понижение за 0°С и повышение температуры выше 50°С ведут у них к различным патологическим явлениям и к гибели. Но существует целый ряд низших организмов, микробов в широком смысле этого слова, температурный optimum развития которых значительно выше, чем у других организмов.

Среди термофильных микробов мы встречаем  не только бактерий, но и другие организмы, грибы и водоросли 

Термофильные  бактерии используют для получения  микробной биомассы, очистки сточных  вод. Ценными являются продукты обмена веществ термофилов, выделяющиеся в  окружающую среду. Эти микроорганизмы продуцируют такие физиологически активные вещества, как антибиотики, витамины, ферменты. 

 Обычно  для получения микробной биомассы  используют термотолерантные дрожжи. Их выращивают на средах, содержащих углеводы (сусловые среды), некоторые спирты или углеводороды нормального строения (н-алканы). В последнее время для этих целей применяют и термофильные бактерии. 

 Выросшая  микробная биомасса вполне полноценна  в пищевом отношении: содержит 40— 60% белка, незаменимые аминокислоты, разнообразные витамины. Высушенная  биомасса (в виде муки) — белково-витаминный концентрат (БВК) — в небольшом количестве добавляется к пищевому рациону животных. 

 Продукты  обмена веществ термофильных  бактерий нашли широкое применение  в промышленности. Так, молочнокислые  бактерии Bact. delbriickii используются как активные кислотообразователи. Еще в 1923 г. В. М. Шапошникову и А. Я. Мантейфель удалось наладить производство молочной кислоты с помощью термофильных бактерий. Ряд термофильных молочнокислых бактерий применяется в молочной промышленности для получения высококачественного творога. 

 Из  различных физиологически активных  веществ, продуцируемых термофильными  микроорганизмами и используемых  в практике, огромное значение  имеют ферменты.

  Список ферментов, продуцируемых термофильными микроорганизмами и применяемых в промышленности, очень обширен. 

 Чешские  ученые используют термофильные  грибы и актиномицеты, которые  продуцируют разлагающие целлюлозу  ферменты, для воздействия на  различные субстраты.

 Термофильные микроорганизмы играют существенную роль в круговороте веществ в природе: в разрушении нефтей и озокеритов, превращениях серы и других процессах.

 В  ряде промышленных производств  термофильные бактерии могут  приносить и существенный вред: вызывают заражение сусла на  пивоваренных заводах, порчу консервов  (особенно анаэробные бактерии), сгущенного стерилизованного молока, сахарных сиропов. Поэтому необходимы  надежные методы стерилизации.

 Как для культивирования полезных форм термофильпых бактерий, так и для методов борьбы с вредными для определенных процессов видами необходимо вести глубокое изучение морфологических, физиологических и биохимических особенностей этих микроорганизмов.

    2.Разложение пектиновых веществ микроорганизмами. Химизм, возбудители, значение при хранении и переработке плодоовощного сырья. 

Пектин  — это не растворяющееся в воде межклеточное вещество, служащее для  скрепления растительных клеток и тканей. Разложение пектина имеет большое  промышленное значение, поскольку переработке  различных волокнистых растений должно предшествовать разложение первичных  и лишь после этого волокна  можно отделить одно от другого. При  кипячении в воде пектин гидролизуется с образованием пектиновой кислоты, ее кальциевой или магниевой соли и арабана (арабинозного ангидрида). Молекулы пектина построены весьма сложно, их основным компонентом является тетрагалактуроновая кислота, но, помимо этого, они содержат арабинозу, галактозу, уксусную кислоту и метиловый спирт. В природе пектины разлагаются различными анаэробными и аэробными бактериями, имеющими специфическую пектиназную ферментную систему. 

Анаэробные  пектинразлагающие бактерии утилизируют пектины с выделением обычных продуктов маслянокислого брожения: масляной и уксусной кислот, этилового спирта (в отдельных случаях бутилового), а также двуокиси углерода и водорода.

Гниение - процесс бактериального разложения белков, сопровождающийся образованием остро неприятно пахнущих и токсичных  для организма человека и животных аминов и ароматических соединений. Гниение происходит в природе  с мёртвыми телами и останками  организмов. Является необходимым условием круговорота органических веществ  в природе, поскольку в процессе гниения органические вещества превращаются в неорганические, пригодные к повторному усвоению растениями. Умеренное, контролируемое иммунитетом организма бактериальное гниение является необходимой частью пищеварения и происходит в толстом кишечнике человека и животных под влиянием бактерий -- симбиотиков. Чрезмерно интенсивное гниение в толстом кишечнике является причиной гнилостной диспепсии, диареи и дисбактериоза толстого кишечника.

Гнилостные  микроорганизмы при соответствующих  температурных и влажностных  условиях развиваются исключительно  быстро, так что действие ферментов  микроорганизмов значительно опережает  автолиз, вследствие чего продукты питания  подвергается гниению. Клетки микроорганизмов  непроницаемы для белков, так как  белки являются высокомолекулярными  коллоидными веществами, неспособными диффундировать через клеточные  оболочки. Микроорганизмы усваивают  продукты распада белков, образующихся под воздействием выделяемых ими  ферментов. Таким образом, в процессе жизнедеятельности микроорганизмов  происходит изменение белковых веществ, при глубоком распаде которых  возникают продукты гниения. В процессе гниения участвует большое число разнообразных микроорганизмов. Общий биохимический характер этих процессов довольно постоянен; детали изменяются в зависимости от вида микрофлоры, внешних условий, состава и свойств разлагающихся белков. В зависимости от состава белков продукты гниения будут различны. Легче поддаются действию микроорганизмов белки, находящиеся в растворенном состоянии, такие как желатин, белки крови, белки яиц.

Гниение может происходить при доступе (аэробное гниение) и в отсутствии кислорода (анаэробное гниение). Аэробный и анаэробный процессы развиваются  одновременно. Попадая из внешней  среды на поверхность например мяса, микробы начинают усиленно развиваться при подходящих температурных и влажностных условиях. При этом аэробы жадно поглощают кислород, способствуя тем самым развитию анаэробов.

В гнилостном распаде мяса могут одновременно и последовательно участвовать  различные микробы -- прежде всего те, которые способны разрушать белковую молекулу, а затем микробы, ассимилирующие продукты распада белков. В протоплазме клеток мышечной и других тканей липиды содержатся большей частью в виде липопротеидов. При гниении от липопротеидов в первую очередь отщепляется липидная часть. Составной частью лецитина, содержащегося в мясе, мозгах, яичном желтке, является холин, который в процессе гниения превращается в триметиламин, диметиламин и метиламин. При окислении триметиламина образуется окись триметиламина, имеющая рыбный запах. Из холина при гниении может образоваться также ядовитое вещество нейрин. Нуклеопротенды при гниении разлагаются на белок и нуклеиновую кислоту, которая затем распадается на составные части. Образуются гипоксантин и ксантин -- продукты разложения нуклеопротеидов. Характерными продуктами гниения мяса являются аммиак, углекислый газ, сероводород, летучие жирные кислоты (муравьиная, уксусная, масляная, валерьяновая и капроновая, а также изомеры трех последних кислот), фенол, крезол, индол, скатол, амины, триметиламин, альдегиды, спирты, пуриновые основания и т. д. Одни из этих веществ возникают в процессе гниения, другие содержатся в свежем мясе, но при гниении их количество во много раз увеличивается.

Гнилостные  микроорганизмы широко распространены в природе. Если белковые вещества хранятся незащищенными и имеются условия для размножения микроорганизмов, то гниение наступает очень быстро. Поэтому в процессе технологической переработки крови, растворов желатина, эндокринного сырья, мяса и мясопродуктов приходится пользоваться холодом или химическими консервирующими средствами.

Особенно  интенсивно происходит порча жира при  хранении жира-сырца вследствие его  гидролиза, которому способствуют липаза, вода, тепло, ферменты микроорганизмов. При этом говяжий, бараний и свиной жиры не приобретают неприятного  вкуса и запаха, а лишь повышаются их кислотные числа. В основе порчи  жиров лежат изменения, обусловленные  физическими, химическими и биологическими факторами. Различают следующие  изменения, вызывающие порчу жиров: гидролиз (повышенная кислотность, закисание); окисление с образованием перекисей, альдегидов (прогоркание -- появление специфического неприятного вкуса и запаха), альдегидокислот и дикарбоновых кислот (отвердевание), кетонов (душистое прогоркание), оксикислот (осаливание). Испорченные жиры стерильны, на них не могут развиваться микроорганизмы.

При несоблюдении правил хранения пищевых продуктов, возможно развитие пищевых заболеваний. К пищевым заболеваниям относятся  заболевания людей, возникающие  при потреблении продуктов питания  с наличием в них опасных для  человека микроорганизмов или ядовитых веществ. Заболевания, вызываемые микробиальными загрязнителями продуктов питания: бактериальные токсикозы и микротоксикозы, пищевые токсикоинфекции. Пищевые бактериальные токсикозы вызывают токсины патогенных стафилококков и клостридиум, а также некоторых микроскопических грибов (родов аспергиллюс, фузариум, пенициллиум). Пищевые токсикоинфекции -- это заболевания людей, возникающие при проникновении с пищей в организм человека некоторых видов микроорганизмов, способных вызвать пищевые отравления (сальмонеллез и т. д.). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: 

1. Жарикова Г.Г. Микробиология продовольственных товаров. Санитария  и  гигиена: Учебник для студ. Высш. Учеб. Заведений / Гаяна Григорьевна Жарикова. – М.: Издательский центр «Академия», 2005.
2. Мармузова Л.В. Основы микробиологии, санитарии и гигиены пищевой промышленности. – М.: ООО «Экспосинтез», 2004
3. Панов В.П. и др. Микробиология продуктов питания и объектов окружающей среды. – М.: Агар, 2004
4. Жарикова Г.П. и др. Микробиология, санитария и гигиена пищевых производств: Практикум. – М.: Гелан, 2007