Стадии развития микроорганизмов

Научные основы технологии бродильных производств

Лекция №1

Амебиаз

Амебиаз, или амебная дизентерия, – это хроническое протозойное заболевание, в основе которого лежит хронический рецидивирующий язвенный колит. Вызывается простейшими из класса корненожек – Entamoeba histolitica. Попадая в стенку толстой кишки, амеба и продукты ее жизнедеятельности вызывают отек и гистолиз, некроз слизистой оболочки, образование язв. Некротически-язвенные изменения наиболее часто локализуются в слепой кишке. Микроскопически участки некроза слизистой оболочки набухшие и окрашены в грязно-серый или зеленоватый цвет. Зона некроза проникает глубоко в подслизистый и мышечный слои. При образовании язвы края ее становятся подрытыми и нависают над дном. Амебы располагаются на границе между некротизированной и сохранившейся тканью. Может присоединяться вторичная инфекция – тогда возникает инфильтрат из нейтрофилов и появляется гной. Формируется флегмонозная, или гангренозная, форма колита. Глубокие язвы заживают рубцом. Лимфатические узлы увеличены, но амеб в них нет. Осложнения могут быть кишечными и внекишечными. Из кишечных наиболее опасны прободные язвы, сопровождающиеся кровотечениями, образованием стенозирующих рубцов после заживления язв, развитием воспалительных инфильтратов вокруг пораженной кишки. Из внекишечных осложнений наиболее опасен абсцесс печени.

План лекции

1. Стадии развития микроорганизмов

2. Методы культивирования микроорганизмов

3. Производственная инфекция и дезинфекция

Для использования микроорганизмов в производстве необходимо всестороннее изучение их свойств, в том числе закономерностей роста и развития.

Рост клетки - увеличение ее размеров и массы в результате биосинтетических процессов. Развитие культуры – изменение морфологических и физиологических ее свойств в процессе прохождения жизненного цикла.

Бактерии, дрожжи и микроорганизмы обычно размножаются почкованием и очень редко, при большом дефиците питательных веществ и других неблагоприятных условиях – спорообразованием. Культивирование микроорганизмов может осуществляться периодическим и непрерывным способами.

При периодическом культивировании микроорганизмы последовательно проходят 5 основных стадий (фаз) роста: лаг-фазу, экспоненциальную, или логарифмическую, замедленного роста, стационарную или отмирания. Характер этих стадий зависит от физиологического состояния клеток и различных факторов среды.

1 – лаг фаза (фаза адаптации). Внесенные в питательную среду клетки микроорганизмов приспосабливаются к условиям и составу среды, размножения практически не происходит. Продолжительность этой фазы (может длиться от нескольких часов до нескольких суток) зависит от состава питательной среды, рН, температуры, возраста и количества внесенных клеток

2– логарифмическая или экспоненциальная фаза роста. Это стадия интенсивного размножения. Скорость размножения максимальна. В этой фазе большинство клеток является биологически активными и молодыми. Если культуру в данной фазе развития перенести в другую емкость с аналогичным субстратом, то скорость роста микроорганизмов не изменится. В этом случае лаг-фаза отсутствует. Если же пересев происходит во время другой стадии, то фаза адаптации обязательно будет присутствовать.

Клетки по размеру мелкие, так как почкование опережает рост, но большая поверхность таких клеток обеспечивает высокую скорость биохимических процессов. В то же время на этой стадии культура более чувствительна к действию неблагоприятных факторов.

3 фаза - замедленного роста. Скорость размножения замедляется, так как постепенно изменяется состав среды: снижается концентрация питательных веществ, увеличивается плотность культуры в единице объема, накапливаются продукты обмена веществ клеток, которые в определенной концентрации могут угнетать нормальную жизнедеятельность культуры микроорганизмов.

4 фаза – стационарная. Наступает, когда концентрация клеток перестает увеличиваться и число их в единице объема становится максимальным. Скорость размножения равна скорости отмирания.В этот период в результате жизнедеятельности клеток в культуральной среде накапливаются продукты обмена веществ, которые имеют важное практическое значение (ферменты, антибиотики и др.).

5 фаза - отмирания. Это период, когда в результате
истощения питательной среды и максимального накопления
продуктов обмена скорость отмирания клеток намного
превышает скорость их размножения. Происходит автолиз — распад белков мертвых клеток под действием собственных ферментов.
Фаза отмирания является противоположностью логарифмической фазы роста.