Причины ограничения их применения в садоводстве и пищевой промышленности

Лекция № 4

 

«Микроорганизмы и окружающая среда»

Содержание лекции:

Влияние температуры на жизнедеятельность микроорганизмов. Практическое использование этого фактора.

Влияние влажности окружающей среды, концентрации и реакции окружающего раствора на жизнедеятельность микроорганизмов. Практическое использование этого фактора.

Влияние радиации раствора на жизнедеятельность микроорганизмов. Практическое использование этого фактора.

Влияние ядовитых веществ раствора на жизнедеятельность микроорганизмов. Практическое использование этого фактора.

Формы взаимоотношений между микроорганизмами

Характеристика основных групп антибиотиков и их использование.

Причины ограничения их применения в садоводстве и пищевой промышленности.

 

 

1. Понятие о минимальной, оптимальной и максимальной температурах.

Деление микроорганизмов по отношению к температуре:1. психрофильные(облигатные и факультативные); 2. мезофильные; 3.термофильные;

4. термотолерантные

Влияние на жизнедеятельность микроорганизмов высоких и пониженных температур. Понятие денатурации белков и анабиозе.

Практическое использование пониженных температур для хранения продуктов и сырья (охлаждение и замораживание).

Практическое использование высоких температур.

Понятие о стерилизации.

Стерилизация – обеспложивание т.е. полное уничтожение микроорганизмов. Полная стерилизация- уничтожение,как вегетативных клеток микроорганизмов, так и их спор. Приемы стерилизации: сухой жар (режим и объекты стерилизации); текучий пар (режим и объекты стерилизации); насыщенный пар (режим и объекты стерилизации); лучевая стерилизация (режим и объекты стерилизации).

Частичная стерилизация: кипячение и пастеризация. Виды пастеризации- длительная,кратковременная, моментальная)

2. Отношение микроорганизмов к влажности окружающей среды.

Деление микроорганизмов по отношению к влажности окружающей среды:

1.Гидрофилы (способны размножаться только при наличии капельно-жидкой влаги

2.Мезофиты(способны размножаться при влажности 30-50%)

3.Ксерофиты (способны выносить снижение влажности до 18%)

Процесс лиофилизации.

Большое влияние оказывает концентрация растворенных в воде веществ.

По отношению к концентрации веществ в микробной клетке окружающие растворы подразделяются на

1.Гипертонические 2. Изотонические 3.Гипотонические.

Понятие осмоса. Осмос -это односторонняя диффузия растворителя через полупроницаемую мембрану в сторону большей концентрации. В результате осмоса возникает осмотическое давление.

В гипертонических растворах наблюдается экзоосмос и возникает явление плазмолиза.Микробная клетка в состоянии плазмолиза не жизнеспособна. Практическое использование этого фактора.

В гипотоническом растворе наблюдается эндоосмос и возникает явление плазмоптиза. Клеточная оболочка оболочка лопается.

Практическое использование этого фактора.

4.Активная реакция окружающей среды выражается символом рН. По отношению к рН среды микроорганизмы можно разделить на:

1. нейтрофильные,предпочитающие рН среды 6.5-7.5

2. Ацидофильные, предпочитающие рН менее 6 (молочно-кислые, нитрифицирующие и серные бактерии)

3.Алколофильные, предпочитающие рН более 8(например, холорный вибрион, гнилостные бактерии).

Практическое использование этого фактора.

3.. Влияние радиации.

Ультрафиолетовое и ионизирующее облучение

Механизм их воздействия на микробную клетку и практическое использование этого фактора.

6.Влияние ядовитых веществ. Бактерицидный и бактериостатический эффект воздействия ядовитых веществ.

Механизм воздействия ядовитых веществ: денатурация белков, снижение поверхностного натяжения жидкостей, окислители и т.д. Практическое использование этих веществ. Понятие дезинфекции.

5.Основные формы взаимоотношений микроорганизмов: нейтрализм, метабиоз, симбиоз, антагонизм.(примеры)

Формы антагонистических отношений: конкуренция, паразитизм, хищничество и антибиоз или активный антагонизм.(или выделение веществ убивающих или угнетающих другие организмы). Такие вещества называют антибиотики(в широком смысле). Растительные антибиотики -фитонциды, антибиотики животных - лизоцимы, антибиотики микроорганизмов –антибиотики.

Работы Манасеина и Полотебнова по изучению лечебного действия зеленой плесени.

6.Сообщение А.Флеминга об открытия пенициллина, подавляющего рост золотистого стафиллококка.(1928 год). Работы Чейна и Флори по получению стабильного препарата пенициллина. Получение промышленного пенициллина. Работы З. Ермольевой по получению пенициллина. Получение антибиотиков из актиномицетов(Ваксман, 1943г.)

 

 

Антибиотики,выделяемые грибами:

пенициллин-Penicillium notatum, Penicillium crustosum

трихотецин-Trichothecium roseus

Антибиотики, выделяемые актиномицетами:

Стрептомицин.канамицин, биомицин, террамицин, левомицетин,эритромицин и др.

Антибиотики, выделяемые бактериями:

Грамицидин, полимиксин,(в основном продуценты бактерии рода Bacillus)

Низин, бактериоцин(продуценты бактерии рода Lactobacterium)

Антибактериальный спектр действия антибиотиков: антибиотики широкого и узкого спектра действия(привести примеры).

Понятие о бактерицидном и бактериостатическом действии антибитиков.

Механизмы действия антибиотиков: 1подавление синтеза клеточной оболочки бактерий(пенициллин) 2.Подвление синтеза белков микроорганизмов(левомицетин)

1. нарушение синтеза нуклеиновых кислот(актиномицин)

2. группы антибиотиков по характеру использования:

Лечебные антибиотики(медицина, ветеринария). Проблемы приобретенной устойчивости микроорганизмов при ннеправильном применении антиб иотиков

1. Кормовые антибиотики, применяемые в животноводстве для быстрого увеличения прироста молодняка животных(биовит, кормогризин, терравит, бациллихин). Правила скармливания антибиотиков

2. Антибиотики, применяемые в пищевой промышленности (низин,бактериоцин)

В целью продления сроков хранения мяса, рыбы и при изготовлении консервов с целью сокращения времени стерилизации.

7.В 2003 году ЕС принял закон о запрете использования антибиотиков в пищевой промышленности.Причины ограничения: загрязнение продуктов питания остаточными количествами антибиотиков, появление резистентных форм микроорганизмов, приобретенные аллерические заболевания у потребителей

 

 

Рекомендуемая литература.

1.1. Емцев, В.Т. Микробиология/ В.Т Емцев, Е.Н. Мишустин - М.:

Дрофа,2006.-444с.

1.2.Конспекты лекций

2. дополнительная литература

2.1. Теппер, Е.З. Практикум по микробиологии / Е.З.Теппе, В.К. Шильникова, Г.И. Переверзева.- М.:, Дрофа, 2005.-256с.

2.2. Гусев, М.В. Микробиология / М. В. Гусев, Л.А. Минеева.- М.:

Академия, 2006-446с.

2.3. Ленгелер, И. Современная микробиология. Прокариоты. / И.Ленгелер Г. Древс, Э.Шлегеля. -М.: Мир, 2005, т. 1,2.- 1120 с.

2.4.Шлегель, Э.Г. История микробиологии / Э.Г. Шлегель. - М. УРСС, 2005. -304 с.

3 Программное обеспечение и Интернет – ресурсы:

3.1 www.microbiolody.ucor.org

3.2 www.micro-biolog.ru

3.3.www/bio-x.ru/books/practicu-po-microbiologii-tepper

3.4.www.inbi.ras.ru/pbm.html

3.5 Электронное пособие «Микробиология»» [ Электронный

ресурс] Режим доступа: \\bserver.ssaa.local\e-books\!content.

3.6 Тесты по разделам дисциплины «Микробиология» [ Электронный

ресурс ] - Режим доступа: \\bserver.ssaa.local\e-books\!content.

 

Вопросы для самоконтроля:

1.K какой группе по отношению к температуре относят микроорганизмы,имеющие оптимум 5-15 град.?

2 K какой группе по отношению к температуре относят микроорганизмы,имеющие оптимум 25-30 град.?

3. K какой группе по отношению к температуре относят микроорганизмы,имеющие оптимум 30-45 град.?

4. K какой группе по отношению к температуре относят микроорганизмы,имеющие оптимум 55-75 град.?

5.Как называется раствор с высоким осмотическим давлением?

6.Какое явление происходит с микробной клеткой в гипертоническом растворе?

7.Какое явление происходит с микробной клеткой в гипотоническом растворе? Как называются микробы живущие в среде с рН 10 и более?

8.Каков характер воздействия на микробные клетки жирных кислот и мылов?

9.Каков характер воздействия на микробные клетки солей тяжелых металлов?

10.Какие лучи обладают бактерицидным действием?

11.Кто открыл антибиотики? 2

12.Кем и в какой форме был получен стабильный препарат пенициллина?

13.Как называются антибиотики растительного происхождения, приведите примеры?

14.Какие микроорганизмы способны выделять антибиотики?

15.Назовите антибиотики, воздействующие только на грамположительные бактерии?

16.Механизм действия пенициллина на бактериальные клетки?

17.С какой целью применяются антибиотики в кормлении животных?

18.С какой целью применяются антибиотики в пищевой промышленности?

19.Какие антибиотики применяются в пищевой промышленности?

20.Причины ограничения применения антибиотиков в животноводстве?