Шпаргалка по "Микробиологии"

Аммиак окисляют в нитриты бактерии Nitrosomonas, а нитриты — в нитраты бактерии Nitrobacter.

Денитрификации - это процесс, обратный нитрификации. Денитрифицирующие бактерии восстанавливают нитраты до молекулярного азота. (главным образом Pseudomonas fluorescens, тhiobacillus denitrificans, Ps. Stiitzeri, Paracoccus denitrificans).

Различают прямую и косвенную денитрификацию. Прямая денитрификация вызывается бактериями.

Косвенная денитрификация осуществляется чисто химическим путем при взаимодействии азотистой кислоты с аминными соединениями.  Роль микробов в этих процессах косвенная и сводится  к  образованию нитритов,  главным образом  из нитратов.

 

КРУГОВОРОТ УГЛЕРОДА. Углерод (С02) входит в состав органических соединений, которые являются продуктами фотосинтеза. В воздухе его содержится немногим более 0,03 % (по объему). В состав клетчатки (целлюлозы) входит более 50 % всего органического углерода биосферы. Клетчатка — наиболее распространенный полисахарид растительного мира; высшие растения на 15—50 % состоят из целлюлозы. После гибели растений она подвергается разложению, в результате чего освобождается углерод. Разложение клетчатки происходит в аэробных и анаэробных условиях.

Аэробное разложение (брожение) клетчатки наиболее интенсивно происходит под влиянием следующих трех широко распространенных в природе родов микроорганизмов: Cytophaga; Cefacicula; Ceivirio. Кроме того, в аэробных условиях клетчатку разлагают актиномицеты и грибы родов Aspergillus и Peniculum.

Анаэробное брожение клетчатки происходит в два этапа. 1-й - клетчатка осахаривается, 2-й - сахар разлагается в зависимости от типа брожения на спирты, молочную, масляную кислоты, углекислоту, водород, метан и др. В природе имеется два типа анаэробного брожения клетчатки — водородное и метановое, которые осуществляются двумя анаэробными бактериями-целлюлозоразрушителями.

Спиртовое брожение. При спиртовом брожении микроорганизмы превращают углеводы (сахара) с образованием этилового спирта как основного продукта и углекислоты: некоторые дрожжи, главным образом из рода Saccharomyces (S. cerevisiae, S. globosus, S. vim и др.). В промышленности используются культуральныс дрожжи.

 Значение спиртового брожения  очень велико. Этот процесс лежит  в основе виноделия, пивоварения, производства спирта, хлебопечения. Дрожжи используют и для приготовления кормового белка.

Молочнокислое брожение. При молочнокислом брожении происходит распад углеводов, а также многоатомных спиртов и белков до молочной кислоты. В зависимости от того, какие продукты образуются при сбраживании глюкозы — только молочная кислота или также другие органические продукты и С02 — молочнокислые бактерии принято подразделять на гомоферментативные и гетероферментативные. Это деление отражает различия в путях катаболизма углеводов.

Пропионово-кислое брожение. Пропионово-кислое брожение осуществляется бактериями рода Propionibacterium, которые способны сбраживать молочную кислоту, образовавшуюся в результате брожения, вызванного молочнокислыми бактериями. Конечные продукты пропионово-кислого брожения — пропионовая и уксусная кислоты, С02 и вода. Пропионово-кислые бактерии используют для получения витамина В 12, который они образуют в значительных количествах.

Маслянокислое брожение. Маслянокислое брожение обусловливают некоторые бактерии из рода Clostridium. Типичный представитель С1. butyricum. Маслянокислое брожение начинается с разложения сахаров в пировиноградную кислоту. Конечные продукты из пировиноградной кислоты образуются в результате цепи реакций, катализируемых несколькими ферментными системами.

Маслянокислое брожение часто является причиной прогоркания растительных масел и жиров животного происхождения, а также семян сои и подсолнечника.

Уксуснокислое окисление. Уксуснокислое окисление — микробиологический процесс, при котором этиловый спирт окисляется до уксусной кислоты под влиянием уксуснокислых бактерий (25 видов уксусных бактерий объединены в род Acetobacter). Уксуснокислые бактерии используют для производства пищевого уксуса из вина и спирта в промышленных условиях. Уксуснокислое брожение имеет важное значение при силосовании кормов.

 

ПРЕВРАЩЕНИЕ МИКРООРГАНИЗМАМИ ФОСФОРА, ЖЕЛЕЗА И СЕРЫ

Фосфор. Без него не могут синтезироваться белки, входит в состав ядерного вещества и многих ферментов. В почве содержится в основном в органической, не усвояемой растением форме и в виде трудноусвояемых минеральных соединений. Роль микробов в превращении фосфора сводится к двум процессам: минерализации фосфора, входящего в состав органических веществ, и превращению фосфорнокислых солей из слаборастворимых в хорошо растворимые, доступные для растений (бактерии родов Pseudomonas, Bacillus, грибами из родов Penicillium, Aspergillus, Rhizopus и др).

Железо. Железо бывает в форме нерастворимого окисного Fe + и растворимого закисного Fe . Перевод органического железа из окисного в закисное, и наоборот, осуществляется в основном микроорганизмами, получившими название железобактерий (Leptothix, Crenothrix, Gallionella и др.).

Сера. Входит в состав серосодержащих аминокислот (цистеин, цистин, метионин), витаминов группы В (биотин, тиамин), много ее в волосах и перьях. При разложении в почве органических серосодержащих веществ, а также при восстановлени солей серной, сернистой и серноватистой кислот образуется сероводород, ядовитый для растений и животных. Сероводород окисляется серобактериями в безвредные, доступные для растений соединения. Серобактерии представлены несколькими различными группами: нитчатые, тионовые и фотосинтезирующие пурпурные и зеленые серобактерии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11. Санитарное значение коли-титра  и его определение.

 Коли-титр воды это наименьший объем воды, в котором обнаруживается кишечная палочка. Коли-индскс — количество кишечных палочек, найденное в 1 л воды. Наличие кишечной палочки в воде указывает на загрязнение ее содержимым желудочно-кишечного тракта. В отличие от других микроорганизмов, кишечная палочка может размножаться при температуре 43 °С, легко сбраживает углеводы с образованием кислоты и газа. Это свойство микроба положено в основу определения коли-титра. Существует несколько методов его определения.

Метод мембранных фильтров. Сущность этого метода заключается в коицептрировании микробов из определенного объема воды па мембранных фильтрах с последующим выращиванием их на фильтрах на среде Эндо и дифференцированием выросших колоний.

Мембранные фильтры № 3 кипятят в дистиллированной воде, кладут на асбестовый фильтр Зейтца и фильтруют через него определенное количество воды (например, питьевой воды - 333 мл, воду открытых источников — в нескольких объемах: 100 мл, 10 мл, 1 мл, 0,1 мл).   После окончания фильтрации фильтр захватывают обожженным пинцетом и кладут на поверхность среды Эндо в чашках Петри. Инкубируют в термостате 18—24 ч. При обнаружении на фильтpe колонии, характерных для кишечных палочек (темно-красных с металлическим блеском или без него), из них готовят мазки, окрашивают по Граму, а также ставят оксидазную пробу. Оксидазной пробой дифференцируют кишечную палочку от других грамотрицательных водных сапрофитов, которые в отличие от кишечной палочки обладают ферментом оксидазой.

Подсчитывают лактозоположительнью оксидазоотрицательпые колонии грамотрицательных микробов, что характерно для кишечной палочки, и вычисляют коли-индекс. Например, профильтровано три объема воды по 100 мл. На первом фильтре выросло 3 колонии кишечной палочки, на втором — 5 колонии, на третьем — 4 колонии. Среднее арифметическое (3-5+4) : 3=4 колонии при посеве 100 мл воды, соответственно в 1000 мл — 40 кишечных палочек. Значит, коли-индекс равен 40, коли-титр равен 25 (1000 : 40).

Бродильный метод. Сущность этого метода заключается в посеве определенных объемов воды в дифференциально-диагностические среды. При наличии изменений сред, характерных для роста кишечной палочки, пересевают культуру на среду Эндо и проводят идентификацию кишечной палочки.

В зависимости от водоисточника высевают различные объемы воды. Например, при исследовании воды открытых водоемов высевают 100, 10, 1, 0,1 мл. Объемы 100 мл и 10 мл сеют в колбы или флаконы, 1 мл и 0,1 мл — в пробирки.

Для посевов воды бродильным методом используют дифференциально-диагностические среды КОДА (с лактозой и индикатором бромкрезоловым пурпуровым), Эйкмана (с глюкозой и поплавком), Кесслера (с лактозой и генцианом фиолетовым), Булира (с маннитом и нейтральным красным с поплавком). Посевы выращивают в термостате при 37 С или при 43 °С в течение суток. Из пробирок и флаконов, в которых отмечено помутнение среды, образование кислоты или газа при расщеплении углевода, производят высев на среду Эндо бактериологической петлей густым штрихом для получения изолированных колоний. При обнаружении темно-красных колоний с металлическим блеском или без него проводят микроскопию с окраской по Граму и дальнейшую идентификацию кишечной палочки по общепринятой методике.

Результат анализа выражают в виде коли-индекса. который определяют по таблицам. Так, например, при отсутствии роста кишечной палочки во всех объемах воды (100, 10. 1, 0,1 мл) коли-индекс будет менее 9, коли-титр — более 111.

    По ГОСТу коли-титр водопроводной воды в городах должен быть не менее 300 (коли-индекс не более 3), в многомиллионных городах коли-титр не менее 500 (коли-индекс не более 2). Вода открытых водоемов считается хорошей при ко-ли-титре 100, коли-индексе 10.

 

 

 

 

 

 

12. Влияние на микробов физических, химических, биологических факторов.

       Физические. Влияние температуры. Для большинства патогенных м. оптимальная Т  - 37-38оС. Многие микроорганизмы устойчивы к низким температурам, которые приостанавливают гнилостные и бродильные процессы, происходит замедление процессов обмена веществ.

       Губительное действие  на микробы оказывает влияние  чередующихся высоких и низких температур. Споры бацилл и клостридий более устойчивы, чем вегетативные формы.

       Для каждого вида бактерий имеется определенная оптимальная температура развития, и в зависимости от пределов этой температуры бактерии могут быть разделены на три физиологические группы: психрофильные (температура минимум около О °С, оптимум 15—20, максимум 30—35 °С), мезофильныс (большинство сапрофитов и все патогенные микроорганизмы. Температурный минимум 10 °С, оптимум 30—37, максимум 40—45 °С) и термофильные (в пищеварительном тракте животных и человека. Температурный минимум 35 °С, оптимум 50—60, максимум 70—75 °С).

        Способность  некоторых неспорообразующих бактерий  горячих источников существовать  при температурах от 40 до 93 °С  и выше дало основания для  выделения этих организмов в  новую группу экстремально-термофильных бактерии.

        Высокие и низкие температуры по-разному влияют на микробы. При низких температурах микробная клетка переходит в состояние анабиоза, в котором она может существовать несколько месяцев. Так, эшерихии остаются жизнеспособными при минус 190°С до 4 мес, холерный вибрион при минус 45 °С — до 2 мес, возбудитель листериоза при минус 10°С — до 3 лет.

       Действие  высушивания. Наличие воды – обязательное условие для питания. При высушивании питание прекращается. Устойчивы – спорообразующие М. При высушивании М. переходят в анабиоз не гибнут.

       Действие света. Одни бактерии (пурпурные) переносят действие света сравнительно легко, на других солнечный свет оказывает вредное влияние. Наиболее бактерицидными являются прямые солнечные лучи.

       Различные виды  излучения оказывают бактерицидное или стерилизующее действие. К ним относятся ультрафиолетовые лучи (электромагнитные лучи с длиной волны 200—300 ммк), рентгеновские лучи (электромагнитное излучение с длиной волны 0,005—2 ммк), гамма-лучи (коротковолновые рентгеновские лучи), р-частицы или катодные лучи (высокоскоростные электроны), а-частицы (высокоскоростные ядра гелия) и нейтроны.

      Ионизирующая радиация  может быть использована в  практике стерилизации пищевых продуктов. Этот метод холодной стерилизации имеет ряд преимуществ: он не изменяет качества продукта вследствие денатурации составных его частей (белки, полисахариды, витамины), которая происходит при тепловой стерилизации. Лучевая стерилизация может войти в практику обработки биологических препаратов (вакцины, сыворотки, фаги и др.).

        Влияние  электричества. Электричество малой и высокой частоты убивает микробы. Особенно сильное действие оказывают на них токи ультравысокой частоты.

        Влияние  высоких давлений и механических  сотрясений на микробы. Высокое атмосферное давление бактерии переносят легко, они не изменяются заметно от давления в 100—900 атм на глубине морей и океанов 1000—10 000 м. Дрожжи сохраняют свою жизнеспособность при давлении 500 атм. Некоторые бактерии, дрожжи, плесени выдерживают давление 3000, фито-патогенные вирусы—5000 атм. Устойчивые к высокому давлению, называют барофильными.

        Определенное  значение в обезвреживании воздуха  придается аэроионизации.  Губительное  действие оказывают на микробы  отрицательно заряженные ионы.

        ДЕЙСТВИЕ  ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ.        Химические вещества могут тормозить или полностью подавлять рост микроорганизмов. Если химическое вещество подавляет рост бактерий, но после удаления его рост вновь возобновляется, то говорят о бактериостазе (бактериостатическом действии), т. е. о задержке роста микроба, а не о его гибели.

            При бактерицидном действии химический  агент вызывает гибель клеток.

            Бактерицидные химические вещества  по действию на бактерии можно  подразделить на поверхностно-активные вещества, красители, спирты, кислоты, щелочи, фенолы и их производные, соли тяжелых металлов, окислители и группу формальдегида.