ЭКОЛОГИЯ - НАУКА О МЕСТЕ ОБИТАНИЯ
ЖИВЫХ СУЩЕСТВ И ИХ ВЗАИМООТНОШЕНИЯХ
С ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДОЙ
ЭКОЛОГИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ ИЗУЧАЕТ
МЕСТО ОБИТАНИЯ МИКРОБОВ И ИХ
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ СВЯЗИ
ОСНОВНЫМ ПОЛОЖЕНИЕМ ЭКОЛОГИИ
МИКРООРГАНИЗМОВ ЯВЛЯЕТСЯ
КОНЦЕПЦИЯ О ДОМИНИРОВАНИИ МИКРОБОВ В
СОЗДАНИИ БИОСФЕРЫ ЗЕМЛИ И
ПОСЛЕДУЮЩЕМ ПОДДЕРЖАНИИ ЕЕ
ЭКОЛОГИЧЕСКОГО БАЛАНСА

КОНЦЕПЦИЯ МИКРОБНОЙ ДОМИНАНТЫ
МИКРООРГАНИЗМЫ - ЕДИНСТВЕННЫЕ ЖИВЫЕ
ОБИТАТЕЛИ ЗЕМЛИ В ПЕРИОД МЕЖДУ
4 – 5 МЛРД. ЛЕТ НАЗАД
МИКРОБЫ ПОВСЕМЕСТНО РАСПРОСТРАНЕНЫ
В БИОСФЕРЕ
БИОМАССА МИКРОБОВ ПРЕОБЛАДАЕТ НАД
БИОМАССОЙ ЖИВОТНЫХ И РАСТЕНИЙ

МИКРОБЫ СПОСОБНЫ ТРАНСФОРМИРОВАТЬ
ЛЮБЫЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ И НЕОРГАНИЧЕСКИЕ
ВЕЩЕСТВА И ВКЛЮЧАТЬ ХИМИЧЕСКИЕ
ЭЛЕМЕНТЫ И ЭНЕРГИЮ В ЦИКЛЫ
КРУГОВОРОТА ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ
МИКРООРГАНИЗМЫ СПОСОБНЫ
САМОСТОЯТЕЛЬНО НАКАПЛИВАТЬ НОВУЮ
БИОМАССУ И ОСУЩЕСТВЛЯТЬ
ПОЛНЫЙ ЦИКЛ КРУГОВОРОТА АЗОТА,
УГЛЕРОДА И НЕКОТОРЫХ ДР. ЭЛЕМЕНТОВ,
ПОДДЕРЖИВАТЬ
РАДИАЦИОННЫЙ (ТЕПЛОВОЙ) БАЛАНС ЗЕМЛИ

ЗАДАЧИ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ МИКРОБИОЛОГИИ
1. ЗАЩИТА МИКРОБНЫХ ПОПУЛЯЦИЙ И
БИОЦЕНОЗОВ,
ПРИНИМАЮЩИХ УЧАСТИЕ В ПОДДЕРЖАНИИ
ЭКОЛОГИЧЕСКОГО БАЛАНСА
(АЗОТФИКСИРУЮЩИХ, АММОНИФИЦИРУЮЩИХ,
НИТРИФИЦИРУЮЩИХ И ДР.),
ОТ НЕБЛАГОПРИЯТНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА
2. ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ МИКРОБНОЙ ДЕГРАДАЦИИ
ЖИВОЙ И НЕЖИВОЙ ПРИРОДЫ И
РАЗЛИЧНЫХ АНТРОПОГЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ
(НАПРИМЕР, ПРОФИЛАКТИКА БОЛЕЗНЕЙ ЛЮДЕЙ,
ЖИВОТНЫХ, РАСТЕНИЙ, СОХРАНЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВЕННЫХ ТОВАРОВ,
ПРОМЫШЛЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ И ДР.)

3. МИКРОБНЫЙ СИНТЕЗ НЕОБХОДИМЫХ
ЧЕЛОВЕЧЕСКОМУ
ОБЩЕСТВУ МАТЕРИАЛОВ И ВЕЩЕСТВ
(НАПРИМЕР, СИНТЕЗ МИКРОБНОГО БЕЛКА)
4. ЗАЩИТА БИОСФЕРЫ ЗЕМЛИ ОТ ИСКУССТВЕННЫХ
МУТАНТОВ И ЗАНОСА ЖИЗНИ ИЗ КОСМОСА И
ВЫНОСА ЖИЗНИ С ЗЕМЛИ В КОСМОС
5. КОЛЛЕКЦИОНИРОВАНИЕ КУЛЬТУР
МИКРООРГАНИЗМОВ
В ЦЕЛЯХ СОХРАНЕНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКОГО ФОНДА

ОТРАСЛИ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ МИКРОБИОЛОГИИ
АЭРОМИКРОБИОЛОГИЯ
ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОБНОГО
СОСТАВА АЭРОЗОЛЕЙ,
МИКРОБНОГО ДВИЖЕНИЯ В
АЭРОЗОЛЯХ
АГРОМИКРОБИОЛОГИЯ
БИОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ,
ФИКСАЦИЯ АЗОТА, ЦИКЛ АЗОТА
БИОГЕОХИМИЯ
УГЛЕРОДНЫЕ И МИНЕРАЛЬНЫЕ
ЦИКЛЫ, КОНТРОЛЬ ПОТЕРИ И
ФИКСАЦИИ АЗОТА
БИОРЕМЕДИАЦИЯ
ДЕГРАДАЦИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ
КОНТАМИНАНТОВ,
ИММОБИЛИЗАЦИЯ И УДАЛЕНИЕ
НЕОРГАНИЧЕСКИХ
КОНТАМИНАНТОВ ВОДЫ И ПОЧВЫ

БИОТЕХНОЛОГИЯ
КАЧЕСТВО
ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ
СИНТЕЗ
ВОССТАНОВЛЕНИЕ
РЕСУРСОВ
КАЧЕСТВО ВОДЫ
ОБНАРУЖЕНИЕ ПАТОГЕНОВ И
ДР.МИКРОБОВ В ОКРУЖАЮЩЕЙ
СРЕДЕ, ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИКРОБНОЙ
АКТИВНОСТИ В ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ,
ГЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ и др.
ОБНАРУЖЕНИЕ ПАТОГЕНОВ В
ПРОДУКТАХ ПИТАНИЯ И ИХ
ЭЛИМИНАЦИЯ
СИНТЕЗ СПИРТОВ,
ПРОТЕИНОВ И ДРУГИХ
ПРОДУКТОВ
ВОССТАНОВЛЕНИЕ МАСЕЛ,
МЕТАЛЛОВ, БИОДЕГРАДАЦИЯ
ОТХОДОВ, РЕДУКЦИЯ ПАТОГЕНОВ
ДЕТЕКЦИЯ ПАТОГЕНОВ И ДР.ВИДОВ
МИКРОБОВ, ЭЛИМИНАЦИЯ
ПАТОГЕНОВ

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ МИКРОБИОЛОГИИ
ПОПУЛЯЦИИ МИКРООРГАНИЗМОВ –
СОВОКУПНОСТЬ ОСОБЕЙ ОДНОГО ВИДА,
ОТНОСИТЕЛЬНО ДЛИТЕЛЬНО
ОБИТАЮЩИХ НА ОПРЕДЕЛЕННОЙ
ТЕРРИТОРИИ (В БИОТОПЕ).
БИОТОП - МЕСТО ОБИТАНИЯ ПОПУЛЯЦИИ,
ХАРАКТЕРИЗУЮЩЕЕСЯ ОТНОСИТЕЛЬНО
ОДНОРОДНЫМИ УСЛОВИЯМИ.

БИОЦЕНОЗ - СОВОКУПНОСТЬ ПОПУЛЯЦИЙ,
ОБИТАЮЩИХ В ТОМ ИЛИ ИНОМ БИОТОПЕ.
ЭКОСИСТЕМА - БИОГЕОЦЕНОЗ –
БИОЦЕНОЗ, ОБИТАЮЩИЙ В ТОМ ИЛИ ИНОМ
БИОТОПЕ.
БИОСФЕРА - СОВОКУПНОСТЬ ВСЕХ ЭКОСИСТЕМ.
МИКРОБИОЦЕНОЗ
МИКРОБНОЕ СООБЩЕСТВО, АССОЦИАЦИЯ) –
СОВОКУПНОСТЬ ПОПУЛЯЦИЙ
РАЗНЫХ ВИДОВ МИКРООРГАНИЗМОВ,
ОБИТАЮЩИХ В ОПРЕДЕЛЕННОМ БИОТОПЕ
(НАПРИМЕР, В ВОДОЕМЕ).

ВАЖНЫЙ РАЗДЕЛ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ
МИКРОБИОЛОГИИ – ИЗУЧЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ
СВЯЗЕЙ
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ СВЯЗИ - СВЯЗИ,
ВЗАИМООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ
БИОГЕННЫМИ И АБИОГЕННЫМИ ФАКТОРАМИ,
ВХОДЯЩИМИ В СОСТАВ ЭКОСИСТЕМЫ
ИЛИ БИОСФЕРЫ
ВНУТРИВИДОВЫЕ
МЕЖВИДОВЫЕ
СВЯЗИ МЕЖДУ
ПОПУЛЯЦИЯМИ И
ФИЗИЧЕСКИМИ И
ХИМИЧЕСКИМИ
ФАКТОРАМИ

СИМБИОЗ
ПОЛЬЗА
ПОПУЛЯЦИЯ 1
ПОПУЛЯЦИЯ 2
ПОЛЬЗА
ПОПУЛЯЦИЯ 1
ПОПУЛЯЦИЯ 2

МУТУАЛИЗМ
ПОЛЬЗА
ПОПУЛЯЦИЯ 1
ПОПУЛЯЦИЯ 2
ПОЛЬЗА
ПОПУЛЯЦИЯ 1
ПОПУЛЯЦИЯ 2

АНТАГОНИЗМ
УГНЕТЕНИЕ
ПОПУЛЯЦИЯ 1
ПОПУЛЯЦИЯ 2
УГНЕТЕНИЕ
ПОПУЛЯЦИЯ 1
ПОПУЛЯЦИЯ 2

КОММЕНСАЛИЗМ
ПОЛЬЗА
ПОПУЛЯЦИЯ 1
ПОПУЛЯЦИЯ 1
ПОПУЛЯЦИЯ 2
ПОПУЛЯЦИЯ 2

НЕЙТРАЛИЗМ
ПОПУЛЯЦИЯ 1
ПОПУЛЯЦИЯ 1
ПОПУЛЯЦИЯ 2
ПОПУЛЯЦИЯ 2

ПАРАЗИТИЗМ
ОРГАНИЗМ - ХОЗЯИН
ПАРАЗИТ

АБИОГЕННЫЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ
НА ЖИЗНЕСПОСОБНОСТЬ МИКРООРГАНИЗМОВ
ОТНОСИТЕЛЬНАЯ
ВЛАЖНОСТЬ
КИСЛОРОД
ИОНИЗИРУЮЩЕЕ
ИЗЛУЧЕНИЕ
ТЕМПЕРАТУРА
рН СРЕДЫ

МЕЗОФИЛЬНЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ –
ТЕМПЕРАТУРНЫЙ ОПТИМУМ В
ПРЕДЕЛАХ ОТ 30 ДО 40°С
МАКСИМАЛЬНАЯ ТЕМПЕРАТУРА
45-50 С
МИНИМАЛЬНАЯ ТЕМПЕРАТУРА
5 - 10 С

ПСИХРОФИЛЬНЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ,
РАСТУТ ПРИ ТЕМПЕРАТУРАХ НИЖЕ 20 С
ОПТИМУМ - НИЖЕ 15 С,
МИНИМУМ - В ОБЛАСТИ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ
ЗНАЧЕНИЙ ТЕМПЕРАТУР
МОЖНО ВЫДЕЛИТЬ В ЧИСТУЮ
КУЛЬТУРУ ИЗ ОКЕАНИЧЕСКИХ ВОД
ПРЕДСТАВИТЕЛИ РОДОВ PSEUDOMONAS,
FLAVOBACTERIUM, ACHROMOBACTER,
ALCALIGENES

ТЕРМОФИЛЬНЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ –
ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ 50 С И ВЫШЕ
ОБЫЧНЫЕ ТЕРМОФИЛЫ
ОПТИМУМ РОСТА
55 ДО 65 С,
АКТИВНО РАЗВИВАЮТСЯ В КОМПОСТЕ, В
САМОРАЗОГРЕВАЮЩИХСЯ СКОПЛЕНИЯХ
ТОРФА И УГЛЯ, В СИСТЕМАХ
ВОДОСНАБЖЕНИЯ ГОРЯЧЕЙ ВОДОЙ

ЭКСТРЕМАЛЬНЫЕ ТЕРМОФИЛЫ
ОКОЛО 90°С И ДАЖЕ ВЫШЕ,
И НЕ РАСТУЩИЕ ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ НИЖЕ
60-65 С
ГИПЕРТЕРМОФИЛЫТЕМПЕРАТУРНЫЙ МАКСИМУМ ВЫШЕ
100 С
НЕКОТОРЫЕ ИЗ НИХ СПОСОБНЫ РАСТИ
ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ 115-120 С
ОБИТАЮТ В НАЗЕМНЫХ И МОРСКИХ
ГОРЯЧИХ ИСТОЧНИКАХ И В
ГЛУБОКОВОДНЫХ МОРСКИХ
ГИДРОТЕРМАХ

Thermus aquaticus Обитает в горячих источниках Йеллоустонского национального парка (США) и других подобных регионах, гейзерах при температурах вы

THERMUS AQUATICUS
ОБИТАЕТ В ГОРЯЧИХ ИСТОЧНИКАХ
ЙЕЛЛОУСТОНСКОГО НАЦИОНАЛЬНОГО ПАРКА (США)
И ДРУГИХ ПОДОБНЫХ РЕГИОНАХ, ГЕЙЗЕРАХ ПРИ
ТЕМПЕРАТУРАХ ВЫШЕ 55 °C.
ПРОДУЦЕНТ ТАГ ДНК-ПОЛИМЕРАЗЫ
ТЕМПЕРАТУРНЫЙ ОПТИМУМ РОСТА – 70-72 С
ТЕМПЕРАТУРНЫЙ МИНИМУМ - 40 С
ТЕМПЕРАТУРНЫЙ МАКСИМУМ - 79 С

Отношение микроорганизмов к солености воды

– ПРЕСНОВОДНЫЕ (НЕГАЛОФИЛЬНЫЕ) РАСТУТ НА СРЕДАХ С СОДЕРЖАНИЕМ
СОЛЕЙ МЕНЕЕ 0.01%, ИХ РОСТ
ТОРМОЗИТСЯ ПРИ КОНЦЕНТРАЦИИ NACL
– 3%
– УМЕРЕННЫЕ ГАЛОФИЛЫ РАСТУТ В
ДИАПАЗОНЕ СОЛЕНОСТИ ОТ 3 ДО 15%
(ОПТИМУМ ОКОЛО 10%)
– ЭКСТЕРМАЛЬНЫЕ ГАЛОФИЛЫ
РАЗВИВАЮТСЯ ПРИ КОНЦЕНТРАЦИИ
NACL ОТ 12-15% ВПЛОТЬ ДО
НАСЫЩЕННЫХ РАСТВОРОВ СОЛИ –
30%, ОПТИМУМ РОСТА – 10-20% NACL

Микрофлора почвы. Микрофлора почвы.
Представления о численности и биомассе микроорганизмов в почве (микробном пуле),
сильно менялось по мере совершенствования методов исследования.
Использование
прямых
микроскопических
методов,
особенно
метода
люминисцентной микроскопии, позволило с большой полнотой произвести учет
численности основных групп микроорганизмов.

Микрофлора почвы.

Почва
содержит
огромные
запасы
микробной биомассы, свыше 90% ее
приходится на споры и мицелии грибов.
Максимальной
концентрацией
бактериальных клеток и наибольшей длиной
мицелия
грибов
отличаются
лесные
подстилки и верхние гумусированные
горизонты почв.
В 1 г. почвы количество бактерий составляет
от 1 до 10 млд, иногда даже несколько
десяткой млд клеток, а общая длина
грибных гиф равняется сотням и тысячам
метров.
Общий вес сырой массы микроорганизмов
может составлять в верхнем 25 см слое
почвы до 10 т/га.
Вниз по профилю количество бактерий и
длина мицелия грибов убывают.
Основные запасы микробной биомассы
сосредоточены в минеральных горизонтах
почв.
Чем выше плодородие почвы, тем богаче и
разнообразнее ее микробиоценоз.

Микроорганизмы почвы весьма разнообразны:
Бактерии
Бациллы
Спирохеты
Цитофаги
Актиномицеты
Микоплазмы
Архебактерии
Вирусы и фаги
Грибы
Водоросли
Почвенные простейшие

Микроорганизмы осуществляют глубокое преобразование
органической и минеральной массы почвы (а так же минерального
вещества горных пород).

Экология почвенных микроорганизмов.

Микроорганизмы играют важную роль в поддержании стабильности
наземных экосистем и биосферы Земли в целом.

Экология почвенной микрофлоры

Микробное
сообщество
почвы
состоит
из
большого
числа
специализированных популяций, находящихся в динамическом равновесии.
Разные группы микроорганизмов предъявляют неодинаковые требования к
условиям среды (содержание и состав органического вещества, тепло и
влага, окислительно-восстновительные условия, реакция среды,
концентрация солей).
Изменение внешних условий в годовом цикле и межпопуляционные
взаимодействия приводят к колебаниям численности, биомассы и
таксономического состава микробных комплексов (сукцессии микробных
сообществ).
Кроме того, к
распределению
микробиоценозов
применим закон
географической
зональности.

Геохимическая роль почвенных микроорганизмов.

Последствия жизнедеятельности микроорганизмов выходят далеко за
пределы обитаемых ими почв и определяют во многом свойства
осадочных пород, состав атмосферы и природных вод, геохимическую
природу таких элементов, как углерод, азот, сера, фосфор, кислород,
водород, кальций, калий, железо.

Роль почвенных микроорганизмов

Микроорганизмы по свойствам полифункциональны в биологическом
отношении и способны осуществлять с биосфере и почвах такие процессы,
которые недоступны растениям и животным, но которые являются
существенной частью биологического круговорота энергии и веществ.
Таковы процесс фиксации азота, окисление аммиака и сероводорода,
осаждение из раствора соединений железа и марганца.
Сюда же относятся микробный синтез в почве многих витаминов, энзим,
аминокислот и других физиологически активных элементов.

Роль почвенных микроорганизмов.

Бактерии, подобно растениям, могут синтезировать органическое
вещество, но не используют при этом энергию Солнца.
Первичный почвообразовательный процесс на Земле осуществлялся
(и осуществляется ныне) микроорганизмами за долго до появления
высших растений.
Бактерии и грибы являются весьма сильными разрушителями
первичных минералов и горных пород – агентами биологического
выветривания.

Роль микроорганизмов.

Уникальной особенностью микроорганизмов является способность
доводить процессы разложения органического вещества до полной
минерализации. В этом заключается глубокая принципиальная разница
между ролью в биосфере микроорганизмов и ролью растений и
животных.
Синтез физиологически активных соединений, гумусообразование и
полная минерализация органических остатков – главная функция
микроорганизмов в почвенных процессах и биологическом
круговороте.

Микробы осуществляют очистку почв от некоторых органических и
неорганических загрязнений, таким образом способствуют
оздоровлению почв и экосистемы в целом. Микроорганизм разлагают
углеводороды (нефть, мазут, бензин, керосин, смазочные масла),
пестицид, полимерные материалы, излишки соединений азота
(особенно нитраты), окисление угарного газа.

Чувствительность микроорганизмов.
Микроорганизмы – чуткие индикаторы, резко реагирующие на различные
изменения в среде. Это позволяет использовать их в целях диагностики
состояния почв и экологического мониторинга.
Антропогенное вмешательство значительно сказывается на численности и
биомассе микроорганизмов и их распределению по профилю.
Микроорганизмы могут быть индикаторами загрязнения почв посторонними
веществами (тяжелыми металлами, нефтепродуктами и др.)

Почвенные микроорганизмы и здоровье человека.

Почвенные микроорганизмы и здоровье человека.
Актиномицеты известны как продуценты антибиотиков. Первые антибиотики были
получены из почвенных актиномицетов.
Почва является средой обитания для ряда патогенных для человека
микроорганизмов.
Почва - постоянной средой обитания возбудителей ботулизма, и некоторых
микроорганизмов (грибы, бактерии, актиномицеты), образующих сильные
токсины, смертельно опасные для человека.
Кишечные бактерии (кишечная палочка,
возбудитель
брюшного
тифа,
сальмонеллезов,
дизентирии)
могут
попадать в почву с фекалиями. Обнаружение
этих
микроорганизмов
в
почве
свидетельствует о ее загрязнение и
санитарно-эпидиологическом
неблагополучии.
Отличают
также
микроорганизмы,
длительно сохраняющиеся в почве, для
которых
она
является
вторичным
резервуаром.
Так бациллы и клостридии способны долго сохраняться в почве, образуя споры
(Сибирская язва). Опасны возбудители столбняка и газовой гангрены, обитающие в
анаэробных условиях; лямблии и другие простейшие, вызывающие заражение
организма.

Вода как среда обитания микроорганизмов.

Во всех водах пресных и соленых так же, как и на суше, встречаются представители
разных групп микроорганизмов, которые принимают участие в круговороте азота,
углерода, фосфора, железа, марганца, калия и других элементов.
Обычная нормальная микрофлора воды – это сапрофиты, представленные
микрококками, серо- и железобактериями, мицелиальными и дрожжеподобными
грибами, микроскопическими водорослями, простейшими, зоопланктоном, фагами,
актиномицетами и другими микроорганизмами.

Роль микроорганизмов в водоемах.

Важная роль микроорганизмов в процессах биологической продуктивности
водоемов определяется тем, что микроорганизмы разлагают мертвое
органическое вещество и минерализуют продукты его распада. Кроме того,
сами микроорганизмы служат пищей для водных животных.
Микробное население воды отражает состав микрофлоры почвы, с которой
вода имеет непосредственный контакт. Микроорганизмы, обитающие в воде,
являются распространенными обитателями почвы. В воду микробы попадают
не только из почвы, но и вместе с выделениями человека, животных,
бытовыми отбросами, сточными водами и пр.

Факторы, влияющие на микроорганизмы водоемов.

Интенсивность обсеменения воды микроорганизмами и состав микрофлоры
зависит от многих факторов – от гидрохимических показателей, сезона года,
уровня эвтрофности водоема, температуры воды, от степени загрязнения
водоема сточными, хозяйственными и промышленными водами, от степени
загрязнения органическими и неорганическими химическими соединениями и
пр.
Вблизи населенных мест количество микроорганизмов в воде особенно велико и
видовой состав микробов более разнообразен.
На количественный и качественный
состав
микрофлоры
открытых
водоемов деятельность человека
оказывает большое влияние. Реки и
другие
открытые
водоемы,
расположенные в черте любого
населенного пункта, подвергаются
систематическому
загрязнению
стоками
хозяйственных
вод
и
фекальных нечистот
Микроорганизмы являются индикаторами гидрологических явлений в моря,
океанах, пресных и других водоемах.

Заражение вод.

В воду могут попадать, сохраняться и даже размножаться возбудители
инфекционных болезней.
Воды открытых водоемов загрязняются патогенными микробами в
результате попадания в них неочищенных сточных вод инфекционных и
ветеринарных лечебниц, ферм, коровников, канализационных вод.
В воде размножаются возбудители холеры и длительное время в воде могут
сохраняться возбудители дизентерии, брюшного тифа, энтеровирусы,
лептоспиры и др.

Микроорганизмы морей и океанов.

Вода морей и океанов тоже богата микроорганизмами, но там их значительно
меньше, чем в пресноводных открытых водоемах.
Основная масса микробного населения морей и океанов сосредоточена в
прибрежных зонах, где располагаются населенные пункты, а также в районах
регулярного присутствия морских судов.
Характерный солевой состав, низкая температура, высокое давление, малые
концентрации органических веществ, разреженность флоры и фауны составляют
главные экологические особенности открытых областей морей и океанов для
жизнедеятельности микроорганизмов.

Биохимическая активность микроорганизмов морей и океанов.
Подавляющее большинство микроорганизмов, обитающих в морях и океанах,
обладают значительной биохимической активностью.
Благодаря активности ферментов микробов, происходит превращение
углеводистых веществ. Многие микроорганизмы используют связанный
кислород нитратов, усваивают газообразные формы азота. Наличие
бактерий, разрушающих органические вещества, в том числе и хитин, до
простых соединений, обуславливает возможность освобождающимся азоту и
углероду вновь вступать в цикл круговорота веществ. Под влиянием
жизнедеятельности десульфурирующих бактерий сульфаты морской воды
превращаются в сероводород.

Презентация на тему: «Бактерии и микроорганизмы» Крушельницкой Аллы Группа О - 31 Содержание Бактерии. Вид Классификация микроорганизмов Принципы подразделения бактерий на группы. Структура бактериальной клетки. В основном бактерии относятся к прокариотам. Это самые простые, наиболее мелкие и широко распространенные организмы. Вместе с тем имеющие способность постоянно развиваться. Бактерии настолько отличаются от других живых организмов, что их выделяют в особое царство. Вид В современном представлении вид в микробиологии - совокупность микроорганизмов, имеющих общее эволюционное происхождение, близкий генотип и максимально близкие фенотипические характеристики. При изучении, идентификации и классификации микроорганизмов чаще всего изучают следующие (гено- и фенотипические) характеристики: 1. Морфологические- форма, величина, особенности взаиморасположения, структура. 2. Тинкториальные- отношение к различным красителям (характер окрашивания), прежде всего к окраске по Граму. По этому признаку все микроорганизмы делят на грамположительные и грамотрицательные. 3.Культуральные- характер роста микроорганизма на питательных средах. 4.Биохимические- способность ферментировать различные субстраты (углеводы, белки и аминокислоты и др.), образовывать в процессе жизнедеятельности различные биохимические продукты за счет активности различных ферментных систем и особенностей обмена веществ. 5.Антигенные- зависят преимущественно от химического состава и строения клеточной стенки, наличия жгутиков, капсулы, распознаются по способности макроорганизма (хозяина) вырабатывать антитела и другие формы иммунного ответа, выявляются в иммунологических реакциях. 6.Физиологические- способы углеводного (аутотрофы, гетеротрофы), азотного (аминоавтотрофы, аминогетеротрофы) и других видов питания, тип дыхания (аэробы, микроаэрофилы, факультативные анаэробы, строгие анаэробы). 7.Подвижность и типы движения. 8.Способность к спорообразованию, характер спор. 9.Чувствительность к бактериофагам, фаготипирование. 10.Химический состав клеточных стенок- основные сахара и аминокислоты, липидный и жирнокислотный состав. 11.Белковый спектр (полипептидный профиль). 12.Чувствительность к антибиотикам и другим лекарственным препаратам. 13.Генотипические (использование методов геносистематики). В микробиологии часто используется ряд других терминов для характеристики микроорганизмов. Штамм- любой конкретный образец (изолят) данного вида. Штаммы одного вида, различающиеся по антигенным характеристикам, называют серотипами (серовариантамисокращенно сероварами), по чувствительности к специфическим фагам- фаготипами, биохимическим свойствам- хемоварами, по биологическим свойствамбиоварами и т.д. Колония- видимая изолированная структура при размножении бактерий на плотных питательных средах, может развиваться из одной или нескольких родительских клеток. Если колония развилась из одной родительской клетки, то потомство называется клон. Культура- вся совокупность микроорганизмов одного вида, выросших на плотной или жидкой питательной среде. Основной принцип бактериологической работы - выделение и изучение свойств только чистых (однородных, без примеси посторонней микрофлоры) культур. По форме выделяют следующие основные группы микроорганизмов. Шаровидные или кокки. Палочковидные. Извитые. Нитевидные. Кокковидные бактерии (кокки) по характеру взаиморасположения после деления подразделяются на: 1.Микрококки. Клетки расположены в одиночку. Входят в состав нормальной микрофлоры, находятся во внешней среде. Заболеваний у людей не вызывают. 2.Диплококки. Деление этих микроорганизмов происходит в одной плоскости, образуются пары клеток. Среди диплококков много патогенных микроорганизмов- гонококк, менингококк, пневмококк. 3.Стрептококки. Деление осуществляется в одной плоскости, размножающиеся клетки сохраняют связь (не расходятся), образуя цепочки. Много патогенных микроорганизмов- возбудители ангин, скарлатины, гнойных воспалительных процессов. 4.Тетракокки. Деление в двух взаимоперпендикулярных плоскостях с образованием тетрад (т.е. по четыре клетки). Медицинского значения не имеют. 5.Сарцины. Деление в трех взаимоперпендикулярных плоскостях, образуя тюки (пакеты) из 8, 16 и большего количества клеток. Часто обнаруживают в воздухе. 6.Стафилококки (от лат.- гроздь винограда). Делятся беспорядочно в различных плоскостях, образуя скопления, напоминающие грозди винограда. Вызывают многочисленные болезни, прежде всего гнойновоспалительные. Палочковидные формы микроорганизмов. 1.Бактерии- палочки, не образующие спор. 2.Бациллы- аэробные спорообразующие микробы. Диаметр споры обычно не превышает размера (“ширины”) клетки (эндоспоры). 3.Клостридии- анаэробные спорообразующие микробы. Диаметр споры больше поперечника (диаметра) вегетативной клетки, в связи с чем клетка напоминает веретено или теннисную ракетку. Извитые формы микроорганизмов. 1. Вибрионы и кампилобактерии- имеют один изгиб, могут быть в форме запятой, короткого завитка. 2. Спириллы- имеют 2- 3 завитка. 3. Спирохеты- имеют различное число завитков, аксостиль- совокупность фибрилл, специфический для различных представителей характер движения и особенности строения (особенно концевых участков). Из большого числа спирохет наибольшее медицинское значение имеют представители трех родов- Borrelia, Treponema, Leptospira. Классификация микроорганизмов Берджи по Роль микроорганизмов в этиопатогенезе заболеваний, характеризующихся наибольшей летальностью Ведущие причины смерти, 2004 г. Определенно играют роль в патогенезе Ассоциированы с развитием указанных патологий* 1. Заболевания сердца Chlamydia pneumoniae, вирус простого Helicobacter pylori; Mycobacterium 2. Злокачественные новообразования Вирусы гепатита В и С (печеночноклеточная карцинома); папилломавирусы (рак шейки матки); вирус Эпштейна-Барр (нозофарингеальная карцинома, лимфомы); вирус герпеса 8-го типа и ВИЧ (саркома Капоши); HTLV (лейкемии, лимфомы); H. pylori (рак желудка и 12-перстной кишки); Schistosoma haematonium (рак мочевого пузыря); Schistosoma japonicum (рак печени и прямой кишки); цитомегаловирус (посредством иммуносупрессии) Вирус гепатита С (неходжкинские лимфомы, рак щитовидной железы); Папилломавирусы (ано-генитальный рак и рак мочевого пузыря); Вирус герпеса 2-го типа (рак мочевого пузыря); Salmonella typhi (гепатобилиарный рак); Chlamydia pneumonia (рак легкого); Chlamydia trachomatis (сквамозноклеточная карцинома шейки матки); Chlamydia psittaci и C.jejuni (лимфомы); Mycoplasma sp. (опухоли различной локализации); Propionibacterium acnes (рак простаты) герпеса, цитомегаловирус, вирус гепатита С, инфекции периодонта и др. tuberculosis, энтеровирусы Echo и Coxsackie В, вирусы гепатитов А, гриппа и эпидемического паротита, Nanobacterium sanguineum, ряд неохарактеризованных вирусов Схематичное изображение различных бактерий. 1. 2. 3. 4. 5. 6. Стафилококки Диплококки Стрептококки Бактерии Вибрионы Спирохеты Строение бактериальной клетки. Обязательными органоидами являются: ядерный аппарат, цитоплазма, цитоплазматическая мембрана. 1.В центре бактериальной клетки находится нуклеоид- ядерное образование, представленное чаще всего одной хромосомой кольцевидной формы. Состоит из двухцепочечной нити ДНК. Нуклеоид не отделен от цитоплазмы ядерной мембраной. 2.Цитоплазма- сложная коллоидная система, содержащая различные включения метаболического происхождения (зерна волютина, гликогена, гранулезы и др.), рибосомы и другие элементы белоксинтезирующей системы, плазмиды (вненуклеоидное ДНК), мезосомы (образуются в результате инвагинации цитоплазматической мембраны в цитоплазму, участвуют в энергетическом обмене, спорообразовании, формировании межклеточной перегородки при делении). 3.Цитоплазматическая мембрана ограничивает с наружной стороны цитоплазму, имеет трехслойное строение и выполняет ряд важнейших функций- барьерную (создает и поддерживает осмотическое давление), энергетическую (содержит многие ферментные системы- дыхательные, окислительно- восстановительные, осуществляет перенос электронов), транспортную (перенос различных веществ в клетку и из клетки). 4.Клеточная стенка- присуща большинству бактерий (кроме микоплазм, ахолеплазм и некоторых других не имеющих истинной клеточной стенки микроорганизмов). Она обладает рядом функций, прежде всего обеспечивает механическую защиту и постоянную форму клеток, с ее наличием в значительной степени связаны антигенные свойства бактерий. В составе – два основных слоя, из которых наружный- более пластичный, внутреннийригидный. К поверхностным структурам бактерий (необязательным, как и клеточная стенка), относятся капсула, жгутики, микроворсинки. Капсула или слизистый слой окружает оболочку ряда бактерий. Выделяют микрокапсулу, выявляемую при электронной микроскопии в виде слоя микрофибрилл, и макрокапсулу, обнаруживаемую при световой микроскопии. Капсула является защитной структурой. Жгутики. Подвижные бактерии могут быть скользящие (передвигаются по твердой поверхности в результате волнообразных сокращений) или плавающие, передвигающиеся за счет нитевидных спирально изогнутых белковых (флагеллиновых по химическому составу) образований- жгутиков. По расположению и количеству жгутиков выделяют ряд форм бактерий. А.Монотрихи- имеют один полярный жгутик. В.Лофотрихи- имеют полярно расположенный пучок жгутиков. С.Амфитрихи- имеют жгутики по диаметрально противоположным полюсам. D.Перитрихи- имеют жгутики по всему периметру бактериальной клетки. Фимбрии или реснички – короткие нити, в большом количестве окружающую бактериальную клетку, с помощью которых бактерии прокрепляются к субстратам (например, к поверхности слизистых оболочек). F- пили (фактор фертильности) – аппарат конъюгации бактерий, встречаются в небольшом количестве в виде тонких белковых ворсинок. При неблагоприятных условиях, например, при недостатке воды, многие бактерии переходят в состояние покоя. Клетка теряет воду, несколько сморщивается и остается в состоянии покоя до тех пор, пока снова не появится вода. Некоторые виды переживают периоды засухи, жары или холода в форме спор. Образование спор у бактерий - это не способ размножения, так как каждая клетка дает всего одну спору и общее количество особей при этом не возрастает. Эндоспоры и спорообразование. Спорообразование- способ сохранения определенных видов бактерий в неблагоприятных условиях среды. Эндоспоры образуются в цитоплазме, представляют собой клетки с низкой метаболической активностью и высокой устойчивостью (резистентностью) к высушиванию, действию химических факторов, высокой температуры и других неблагоприятных факторов окружающей среды. Бактерии образуют только одну спору Грибы и простейшие имеют четко ограниченное ядро и относятся к эукариотам. Более подробно мы рассмотрим их строение в последующих разделах.

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд

Описание слайда:

Микробиология распространение микробов в природе Преподователь:Егорова.М.А Подготовила:Морозова.К.А

2 слайд

Описание слайда:

Микробы, и в первую очередь бактерии, распространены в природе гораздо шире, чем другие живые существа. Благодаря исключительному разнообразию усвоения питательных веществ, малым размерам и легкой приспособляемости к различным внешним условиям бактерии могут быть обнаружены там, где отсутствуют другие формы жизни.

3 слайд

Описание слайда:

Микрофлора почвы Количество микробов в почве огромно: сотни миллионов и миллиардов особей в 1 г почвы. Почва гораздо богаче микробами, чем вода и воздух. Почва - главный резервуар, откуда микробы поступают в воду и воздух. Микробами наиболее населены возделываемые и удобряемые почвы, их здесь по нескольку миллиардов в 1 г. Почвы лесов, болот сравнительно бедны бактериями, в них довольно много грибных форм. По последним данным, даже в почвах песчаных пустынь имеются сотни миллионов бактерий в 1 г. Поверхностный слой почвы относительно беден микробами, так как в нем микробы не защищены от действия прямых солнечных лучей и высушивания. Главная масса микробного населения находится на глубине 15-20 см. Но с увеличением глубины количество их уменьшается, однако и на глубине нескольких метров встречается некоторое число бактерий. Почва адсорбирует микробные клетки и не пропускает их в глубину. Слои грунта, как естественный фильтр, защищают от микробного загрязнения подземные воды. В почве имеются самые разнообразные физиологические группы микробов: аэробы, анаэробы, гнилостные, нитрифицирующие, азотфиксирующие, клетчаткоразлагающие, серобактерии, споровые и не споровые и др. Микробы являются одним из основных факторов образования почвы.

4 слайд

Описание слайда:

В почве широко распространены антагонистические отношения между микробами. Именно из почвенных микробов были выделены наиболее активные антибиотики - пенициллин, стрептомицин и др. Микробиологическое исследование почвы имеет важное значение при строительстве домов, помещений для животных, водохранилищ и пр.

5 слайд

Описание слайда:

Микрофлора воды Вода, как и почва, является естественной средой обитания многих микробов. Основная масса микробов поступает из почвы, почему микрофлора воды в значительной мере и отражает микрофлору соприкасающейся с водой почвы. Количество микробов в 1 мл воды зависит от наличия в ней питательных веществ. Чем вода загрязненнее органическими остатками, тем больше в ней микробов. Наиболее чистыми являются воды глубоких артезианских скважин, а также родниковые воды. Обычно они не содержат микробов. Особенно богаты микробами открытые водоемы и реки. Наибольшее количество микробов в них находится в поверхностных слоях (в слое 10 см от поверхности воды) прибрежных зон. С удалением от берега и увеличением глубины количество микробов уменьшается. В чистой воде находится 100-200 микробных клеток в 1 мл, а в загрязненной - 100-300 тыс. и больше.

6 слайд

Описание слайда:

Речной ил богаче микробами, чем речная вода. В самом поверхностном слое ила бактерий так много, что образуется из них как бы пленка. В этой пленке содержится много нитчатых серобактерий, железобактерий, они окисляют сероводород до серной кислоты и этим препятствуют угнетающему действию сероводорода (предотвращается замор рыб). Так же много в ней нитрифицирующих, азотфиксирующих, клетчаткоразлагающих и других микробов. В воде больше всего неспороносных бактерий (97%), а в иле - спороносных (75%). по видовому составу у микрофлоры воды много общего с микрофлорой почвы, но имеются и приспособившиеся к постоянному обитанию в воде бактерии (Bact. fluorescens, Bact. aquatilis, Micrococcus candicans и др.). Довольно бедны микробами дождевая вода и выпавший снег. Некоторые виды вибрионов, спирилл, железо- и серобактерий обитают только в водоемах.

7 слайд

Описание слайда:

Количество микробов в морях и океанах достаточно велико, но меньше, чем в пресных водах. Больше всего микробов в прибрежных областях. Различные виды бактерий найдены в грунте океанов на глубине 10 км, где давление достигает 700-1000 атмосфер. Среди них найдены все обычные физиологические группы микробов. А. Е. Крисс нашел на всех глубинах Черного моря, Тихого океана, в арктических водах новые нитевидно-гроздевидные микроорганизмы, по своим свойствам занимающие промежуточное положение между простейшими и бактериями. Реки в районах городов часто являются естественными приемниками стоков хозяйственных и фекальных нечистот, поэтому в черте населенных пунктов резко увеличивается количество микробов. Но по мере удаления реки от города число микробов постепенно уменьшается, и через 3-4 десятка километров снова приближается к исходной величине. Это самоочищение воды зависит от ряда факторов: механическое осаждение микробных тел; уменьшение в воде питательных веществ, усвояемых микробами; действие прямых лучей солнца; пожирание бактерий простейшими и др.

8 слайд

Описание слайда:

Если считать, что бактериальная клетка имеет объем 1 мк3, то при содержании их в количестве 1000 клеток в 1 мл, получится около тонны живой бактериальной массы в кубическом километре воды. Такая масса бактерий осуществляет различные превращения в круговороте веществ в водоемах и является начальным звеном в пищевой цепи питания рыб. Патогенные микробы могут попадать в реки и водоемы со сточными водами. Бруцеллезная палочка, палочка туляремии, вирус полиомиелита, вирус ящура, а также возбудители кишечных инфекций - палочка брюшного тифа, палочка паратифа, дизентерийная палочка, холерный вибрион - могут сохраняться в воде длительное время, и вода может стать источником инфекционных заболеваний. Особенно опасно попадание болезнетворных микробов в водопроводную сеть, что случается при ее неисправности. Поэтому за состоянием водоемов и подаваемой из них водопроводной воды установлен санитарный биологический контроль.

9 слайд

Описание слайда:

Микрофлора воздуха Микрофлора воздуха зависит от микрофлоры почвы или воды, над которыми расположены слои воздуха. В почве и воде микробы могут размножаться, в воздухе же они не размножаются, а только некоторое время сохраняются. Поднятые в воздух с пылью, они или оседают с каплями обратно на поверхность земли, или погибают в воздухе от недостатка питания и от действия ультрафиолетовых лучей. Поэтому микрофлора воздуха менее обильна, чем микрофлора почвы и воды. Наибольшее количество микробов содержит воздух промышленных городов. Воздух сельских мест гораздо чище. Наиболее чист воздух над лесами, горами, снежными просторами. Верхние слои воздуха содержат меньше микробов. Над Москвой на высоте 500 м в одном литре воздуха содержатся 2-3 бактерии, на высоте 1000 м - 1 бактерия и на высоте 2000 м - 0,5. Но бактерии были найдены и на высоте 10 тыс. м. Летом воздух наиболее загрязнен микробами, зимой он наиболее чист.

10 слайд

Описание слайда:

Микрофлора воздуха отличается тем, что содержит много пигментированных, а также спороносных бактерий, как более устойчивых к ультрафиолетовым лучам (сарцины, стафилококки, розовые дрожжи, чудесная палочка, сенная палочка и др.). Весьма богат микробами воздух в закрытых помещениях, особенно в кинотеатрах, вокзалах, школах, в животноводческих помещениях и др. В них часто находят в 1 куб. м. от 5 до 300 тыс. бактерий, причем более обильная микрофлора наблюдается зимой. Вместе с безвредными сапрофитами в воздухе, особенно закрытых помещений, могут находиться и болезнетворные микробы: туберкулезная палочка, стрептококки, стафилококки, возбудители гриппа, коклюша и др. Гриппом, корью, коклюшем заражаются исключительно капельно-воздушным путем. При кашле, чихании выбрасываются в воздух мельчайшие капельки - аэрозоли, содержащие возбудителей заболеваний, которые вдыхают другие люди и, заразившись, заболевают.

Температура Наиболее благоприятная для микроорганизмов температура называется оптимальной. Она находится между крайними температурными уровнями – температурным минимумом (низшей температурой) и температурным максимумом (высшей температурой), при которых еще возможно развитие микроорганизмов. В зависимости от того, в каких пределах находится оптимальная для микробов температура, все они подразделяются на три группы: Психрофилы; Термофилы; Мезофилы.

Психрофилы (хладолюбивые микроорганизмы) хорошо развиваются при сравнительно низких температурах. Для них оптимум составляет около 10°С, минимум от - 10 до 0°С и максимум около 30°С. К психрофилам относятся некоторые гнилостные бактерии и плесени, вызывающие порчу продуктов, хранящихся в холодильниках и ледниках. Психрофильные микроорганизмы живут в почве полярных районов и водах холодных морей. Термофилы (теплолюбивые микроорганизмы) имеют температурный оптимум примерно в 50°С, минимум около 30°С и максимум в пределах 70-80°С. Такие микроорганизмы обитают в горячих водных источниках, самосогревающихся массах сена, зерна, навоза и т. д.

Мезофилы лучше всего развиваются при температуре около 30°С (оптимум). Температурный минимум для этих микроорганизмов составляет 0-10°С, а максимум доходит до 50°. Мезофилы представляют наиболее распространенную группу микроорганизмов. К этой группе относится большинство бактерий, плесневых грибов и дрожжей. Возбудители многих заболеваний также являются мезофилами.

Понижение температуры от точки оптимума на микроорганизмах сказывается значительно слабее, чем повышение ее к максимуму. Падение температуры ниже минимума обычно не приводит микробную клетку к гибели, а замедляет или приостанавливает ее развитие. Клетка переходит в состояние анабиоза, т. е. скрытой жизнедеятельности, наподобие зимней спячки многих животных организмов. После повышения температуры до уровня, близкого к оптимальному, микроорганизмы вновь возвращаются к нормальной жизнедеятельности.

Низкие температуры широко применяются в практике хранения продовольственных товаров. Продукты хранят в охлажденном (от 10 до 2°С) и замороженном (от 15 до 30°С) состоянии. Сроки хранения охлажденных продуктов не могут быть продолжительными, так как развитие на них микроорганизмов не прекращается, а только замедляется. Замороженные продукты сохраняются более продолжительное время, поскольку развитие на них микроорганизмов исключено. Однако после оттаивания такие продукты могут быстро испортиться вследствие интенсивного размножения сохранивших жизнеспособность микроорганизмов.

Повышение температуры от точки оптимума оказывает резкое влияние на микроорганизмы. Нагревание свыше температурного максимума приводит к быстрой гибели микробов. Большинство микроорганизмов погибает при температуре 60-70°С через минут, а при нагревании до °С - в течение от нескольких секунд до 3 минут. Споры бактерий выдерживают нагревание до 100° в течение нескольких часов. Для уничтожения спор прибегают к нагреванию до 120° в течение минут. Причиной гибели микроорганизмов при нагревании является, главным образом, свертывание белковых веществ клетки и разрушение ферментов.

Пастеризация представляет собой нагревание продукта при температуре от 63 до 75°С в продолжение минут (длительная пастеризация) или от 75 до 93°С в течение нескольких секунд (короткая пастеризация). В результате пастеризации уничтожается большинство вегетативных клеток микробов, а споры остаются живыми. Поэтому пастеризованные продукты надо хранить на холоде, чтобы предотвратить прорастание спор. Пастеризации подвергают молоко, вино, фруктовые, овощные соки и другие продукты. Стерилизация означает нагревание продукта при температуре 120°С в течение минут. Во время стерилизации, которая проводится в специальных автоклавах, погибают все микроорганизмы и их споры. Вследствие этого стерилизованные продукты в герметической таре могут сохраняться годами.

Влажность среды. Она играет важную роль в жизнедеятельности микроорганизмов. В клетках микроорганизмов содержится до 85% воды. Все процессы обмена веществ протекают в водной среде, поэтому развитие и размножение микроорганизмов возможно только в среде, содержащей достаточное количество влаги. Уменьшение влажности среды приводит сначала к замедлению размножения микробов, а затем к его полному прекращению. Развитие бактерий останавливается при влажности среды, равной примерно 25%, а плесеней – около 15%.

При увлажнении высушенных продуктов они подвергаются быстрой порче вследствие бурного развития на них сохранивших жизнеспособность микроорганизмов. Сушеные продукты обладают способностью воспринимать влагу из окружающего воздуха, поэтому при их хранении надо следить, чтобы относительная влажность воздуха не превышала определенной величины. Под относительной влажностью воздуха понимается выраженное в процентах отношение фактического количества влаги в воздухе к тому количеству, которое полностью насыщает воздух при данной температуре. Развитие плесневых грибов на сушеных продуктах становится возможным, если относительная влажность воздуха превышает 75-80%.

Концентрация растворенных веществ в среде. Жизнедеятельность микроорганизмов протекает в средах, представляющих собой более или менее концентрированные растворы веществ. Одни из микроорганизмов обитают в пресной воде, где концентрация растворенных веществ незначительна и, следовательно, невелико осмотическое давление (обычно десятые доли атмосферы). Другие же микробы, наоборот, живут в условиях высоких концентраций веществ и значительного осмотического давления, достигающего иногда десятков и сотен атмосфер. Большинство микроорганизмов может существовать в средах со сравнительно небольшой концентрацией растворенных веществ и обладает значительной чувствительностью к ее колебаниям.

На губительном действии высоких концентраций веществ на микроорганизмы основано консервирование пищевых продуктов поваренной солью и сахаром. Содержание в среде поваренной соли до 3% замедляет размножение многих микроорганизмов. Особенно чувствительны к действию поваренной соли гнилостные и молочнокислые бактерии. При содержании в продукте около 10% соли жизнедеятельность этих бактерий подавляется полностью.

Микроорганизмы погибают также в растворах, содержащих 60-70% сахара. С помощью сахара консервируют ягоды, фрукты, молоко и др. Некоторые микроорганизмы, живущие обычно в условиях невысокого осмотического давления, сравнительно хорошо развиваются и на засоленных или засахаренных продуктах. Встречаются и такие микробы, которые способны развиваться нормально только в условиях высокой концентрации поваренной соли (например, в тузлуке). Такие микробы называются галофилами. Нередко галофилы вызывают порчу соленых продовольственных товаров. Консервирующее действие сахара значительно слабее, чем поваренной соли, поэтому в практике консервирования сахаром продукты подвергают еще нагреванию в герметически закупоренной таре.

Бактерицидное (убивающее бактерии) действие солнечного света обусловлено прежде всего наличием в нем ультрафиолетовых лучей. Эти лучи обладают большой химической и биологической активностью. Они вызывают разложение и синтез некоторых органических соединений, свертывают белки, разрушают ферменты, губительно действуют на клетки микроорганизмов, растений и животных. Созданы специальные устройства для искусственного получения ультрафиолетовых лучей. С помощью этих лучей обеззараживают питьевую воду, воздух лечебных и производственных помещений, холодильных камер и т. д. Недостатком ультрафиолетовых лучей является малая проникающая способность, вследствие чего их можно применять только для облучения поверхности предметов.

2. Влияние химических факторов. Химические факторы среды во многом определяют жизнедеятельность микроорганизмов. Среди химических факторов наибольшее значение имеют реакция среды и ее химический состав. Реакция среды Степень кислотности или щелочности среды оказывает сильное воздействие на микроорганизмы. Кислотность и щелочность здесь понимаются как концентрация водородных и гидроксильных ионов.

Разные микроорганизмы приспособлены к обитанию в средах с различной реакцией. Некоторые из них лучше развиваются в кислой среде, другие - в нейтральной или слабощелочной. Для большинства плесневых грибов и дрожжей наиболее благоприятна слабокислая среда. Бактерии нуждаются в нейтральной или слабощелочной среде. Изменение реакции среды на микроорганизмы действует угнетающе. Повышение кислотности среды может вызвать гибель бактерий, особенно губительна повышенная кислотность для гнилостных бактерий. Споры бактерий более устойчивы к изменениям реакции среды, чем вегетативные клетки.

Некоторые бактерии в процессе жизнедеятельности сами вырабатывают органические кислоты. Такие бактерии (например, молочнокислые) выносливее других, однако и они после накопления в среде определенного количества кислоты постепенно погибают. Встречаются микроорганизмы, способные регулировать реакцию среды, доводя ее до нужного уровня путем выделения веществ, которые подкисляют или подщелачивают среду. К подобным микроорганизмам относятся, например, дрожжи. Для них нормальной является кислая среда, в которой и протекает спиртовое брожение. Однако, если дрожжи попадают в слабощелочную или нейтральную среду, то вместо спирта они образуют уксусную кислоту. После того как среда приобретет благоприятную для дрожжей кислую реакцию, они начинают вырабатывать этиловый спирт.

Химический состав среды. В жизнедеятельности микроорганизмов химический состав среды играет важную роль, так как среди химических веществ, образующих среду и необходимых микроорганизмам, могут оказаться и ядовитые вещества. Эти вещества, проникнув в клетку, соединяются с элементами протоплазмы, нарушают обмен веществ и губят клетку. Ядовитое действие на микроорганизмы оказывают соли тяжелых металлов (ртути, серебра и др.), ионы тяжелых металлов (серебра, меди, цинка и др.), хлор, йод, перекись водорода, марганцевокислый калий, сернистая кислота и сернистый газ, окись углерода и углекислый газ, спирты, органические кислоты и другие вещества. В практике часть этих веществ используют для борьбы с микроорганизмами. Такие вещества называются антисептиками (противогнилостными). Антисептики обладают различным по силе бактерицидным действием. Эффективность применения антисептиков в значительной мере зависит также от их концентрации и продолжительности действия, температуры и реакции среды.

Антисептические вещества находят широкое применение в медицине и ветеринарии. С их помощью обеззараживают помещения, оборудование и инструменты. Обеззараживание помещений, оборудования и инструментов с помощью антисептиков называется дезинфекцией, а антисептические вещества, применяющиеся при этом, - дезинфицирующими. В качестве дезинфицирующих веществ применяют карболовую кислоту (фенол), формалин, раствор сулемы, хлорную известь, крезол, сернистый газ и другие. Дезинфекцию жидкими антисептиками проводят путем опрыскивания или протирания, а газообразными - путем окуривания.

3. Влияние биологических факторов. В природе разные представители мира микроорганизмов обитают совместно. Между ними устанавливаются определенные взаимоотношения. В одних случаях эти взаимоотношения идут на пользу друг другу. Такое взаимополезное сожительство называется симбиозом. Симбиоз бывает между разными видами микроорганизмов, между микроорганизмами и растениями, между микроорганизмами и животными. Симбионтами, т. е. взаимополезно сожительствующими организмами, являются клубеньковые бактерии и бобовые культуры. Бактерии получают от бобовых углеродистые вещества, а сами обеспечивают растения соединениями азота.

Среди микроорганизмов широко распространен антагонизм, при котором один вид микробов подавляет развитие других или вызывает их гибель. Явление антагонизма имеет место, например, во взаимоотношениях между молочнокислыми и гнилостными бактериями. Молочнокислые бактерии выделяют молочную кислоту, которая угнетает гнилостные бактерии. Антагонизм между молочнокислыми и гнилостными бактериями используется при изготовлении квашеных овощей, кисломолочных продуктов и др.

Нередко микробы выделяют в окружающую среду особые вещества, подавляющие или губительно действующие на другие микроорганизмы. Такие вещества называются антибиотиками (от греческого: анти - против, биос - жизнь). Антибиотики выделяются многими актиномицетами, бактериями и грибами. Вокруг таких микроорганизмов-антагонистов создается на субстрате стерильная зона, свободная от других микроорганизмов, так как последние погибают под действием антибиотиков. Свойство микроорганизмов выделять антибиотики находит широкое практическое использование в медицине. В настоящее время известно большое количество антибиотиков: пенициллин, стрептомицин, биомицин, террамицин и целый ряд других.

Микрофлора почвы. Почва является главным источником распространения микроорганизмов, т. к в почве: много питательных веществ (органические, минеральные), достаточное количество влаги, которое защищает от воздействия прямых солнечных лучей и от резких перепадов температуры. Больше всего микробов содержится на глубине от 1 до 30 см. В песчаной почве их меньше, чем в черноземной. Микроорганизмы почвы представлены бактериями, микроскопическими грибами и дрожжами. Микроорганизмы играют большую роль в процессах образования и обогащения почв, влияют на их плодородие. Наибольшее количество микробов встречается в почвах, где содержится много органических остатков (в пахотных, удобряемых перегноем и влажных почвах).

В почве встречаются и болезнетворные микроорганизмы, которые попадают с трупами животных, отбросами. Они являются возбудителями ботулизма, столбняка, газовой гангрены и других заболеваний. С целью предотвращения тяжелых заболеваний, работники пищевой промышленности не должны допускать загрязнения почвой сырья, полуфабрикатов и готовой продукции. Почва является основным резервуаром, из которого микробы попадают в воду и воздух.

Микрофлора воды. Вода является благоприятной средой для жизнедеятельности микроорганизмов. Загрязнённость воды может составлять до миллиона микробов в 1 мл. Микроорганизмы попадают в водоемы с различными стоками с поверхности почвы, из воздуха и т. д. Количество микроорганизмов в воде зависит от ее происхождения. В открытых водоёмах (реках, озёрах, прудах) больше всего микроорганизмов; в артезианской воде – меньше, т.к. проходя через слои почвы она задерживается. Вода является очень опасным источником распространения патогенных микроорганизмов, особенно во время эпидемий холеры, брюшного тифа, дизентерии и других кишечных инфекций. Они способны сохраняться в воде до нескольких месяцев.

Главным источником бактериального загрязнения водоемов являются сточные воды населенных пунктов и промышленных предприятий, (стоки содержат химические вещества – аммиак, сероводород, соли азотной кислоты, хлориды, соли фосфорной кислоты) загрязненные бытовыми и производственными отходами, а также дождевые воды, уносящие из воздуха и с поверхности почвы большое количество микроорганизмов. Питьевую воду и очищенные сточные воды можно обеззараживать путем хлорирования газообразным хлором, хлорной известью или другими хлорсодержащими соединениями, озонирования, облучения ультрафиолетовыми лучами. Воду отстаивают, фильтруют. Вода, используемая для технологических целей в хлебопечении и производстве мучных кондитерских изделий, должна отвечать требованиям ГОСТ Общее количество клеток бактерий не более 100 в 1 мл, бактерий группы кишечной палочки не более 3 в 1 л.

Микрофлора воздуха. Воздух является неблагоприятной средой для микроорганизмов, так как в нем нет питательных веществ и влажность его ниже необходимой для их развития. Микроорганизмы попадают в воздух с пылью. В воздухе они или погибают, или вновь оседают в виде спор на поверхности земли и различных предметов. Содержание микроорганизмов в воздухе зависит от различных факторов: чем выше от поверхности земли, тем меньше в воздухе микроорганизмов. Почти нет микроорганизмов в воздухе над поверхностью океанов, морей, над снежными равнинами, лесами и горными вершинами. Но больше над сушей. количество микроорганизмов в воздухе зависит от близости к населенному пункту. В воздухе крупных городов микробов больше, чем в небольших населенных пунктах. в теплое время года микроорганизмов в воздухе больше, чем в холодное. больше обсеменены микробами нижние слои воздуха (1 м 3 воздуха содержит десятки тысяч микроорганизмов).

Состав микрофлоры воздуха различен. Наиболее распространены в нем споры бактерий и грибов, а также патогенные микроорганизмы и вирусы. Через воздух передаются возбудители различных заболеваний инфекции дыхательных путей, гриппа, туберкулеза, менингита и др., а также микробы, вызывающие заражение технологического сырья и готовой продукции (плесневение муки и хлеба). Чистота воздуха в производственных помещениях достигается с помощью микробиологических анализов проб воздуха. Очищают вентиляцией, влажной уборкой, бактерицидными лампами, дезинфицирующими средствами.

Микрофлора тела человека. На коже человека и во внутренних органах постоянно обитают микробы. В результате общения с природой и с людьми у человека происходит «обменивание» микрофлорой. В организм человека микробы поступают с пищей, водой, из воздуха. Очень многообразна микрофлора полости рта. Температура, влажность, щелочная реакция слюны, остатки пищи все это благоприятствует развитию различных микроорганизмов. Во рту много микрококков, стрептококков, стафилококков, вибрионов, спирохет, палочек, дрожжей и др. Обильно обсеменены микробами зубной налет, зубы, пораженные кариесом, миндалины.

Ежедневная чистка зубов на ночь и утром, полоскание рта после приема пищи, здоровые зубы все это убережет человека от многих заболеваний. Органы дыхания постоянной микрофлоры не имеют и полностью зависят от содержания микробов во вдыхаемом воздухе. Микрофлора желудочно-кишечного тракта обильна и многообразна. В кишечнике постоянно обитают кишечная палочка, некоторые кокки. Поэтому все работники общественного питания систематически подвергаются обследованию на бактерионосительство.

Руки человека загрязняются микробами из окружающей среды (воздух, предметы). На руках обнаруживаются различные микробы опасные для здоровья человека, вызывающие дизентерию, брюшной тиф, гепатит, сальмонеллез и др. Наличие на руках кишечной палочки свидетельствует о низкой санитарной культуре человека, не соблюдающего санитарные правила личной гигиены (не моет руки перед едой, перед приготовлением пищи, после туалета), о неудовлетворительных санитарно-гигиенических условиях труда и быта. Поддержание нормального состояния здоровья, чистота рук, всего тела, ротовой полости необходимы для всех людей, особенно работников общественного питания.

---