Контрольная работа по микробиологии

Очевидно, некоторые актиномицеты распространены чрезвычайно широко (группы albus, griseus, globisporus, violaceus и аспорогенные формы albus). Однако группы violaceus и аспорогенные albus

богаче представлены в южных почвах. Некоторые группы актиномицетов (fradis, flavus, chromogenes, rubroaurantiacus) в заметных количествах обнаружены в серых лесных почвах. К югу их численность также возрастает. Создается впечатление, что группа verticillatus и аспорогенные формы flavus и chromogenes также тяготеют к наиболее южным почвам.

Смена состава актиномицетов в разных почвах хорошо выявляется на примере пигментированных культур. Они гораздо больше

распространены в почвах, формирующихся в условиях теплого кли-

мата. Установлено, что и виды рода Actinomadura широко распространены повсеместно, но их видовое разнообразие значительно бога-

че в южных почвах.

Целлюлозоразрушающие микроорганизмы. Процесс распада целлюлозы, вызываемый как бактериями, так и грибами, представляет существенный интерес для познания почвообразования.

Большая часть растительных остатков состоит из целлюлозы. Изучение микроорганизмов, разрушающих ее, показало, что их состав существенно меняется в разных почвах. В северных почвах (тундра)

этот процесс связан с деятельностью некоторых медленно растущих

грибов, относящихся главным образом к родам Dematium и Penicillium.

В зоне тайги в составе данной группы появляются микобактерии и виды рода Cellvibrio. В южных почвах грибы в значительной степени вытесняются как уже указанными видами бактерий,

так и представителями родов Cytophaga и др. В заметных количествах здесь появляются грибы рода Chaetomium. Биоценоз описанного состава в отличие от северного разрушает целлюлозу быстро. Изучение особенностей физиологии разных групп целлюлозоразлагающих микроорганизмов позволило объяснить их своеобразную экологию. Особенности выражаются главным образом в требовательности к источникам азотного питания. Микроорганизмы се-

верных почв (в основном грибы), хотя и медленно, растут и на бедных азотными соединениями средах. Микроорганизмы южных почв, разрушающие целлюлозу, нуждаются в высоком уровне азотного питания. На юге процесс минерализации азота протекает значительно энергичнее, что благоприятствует развитию микроорганизмов, более требовательных к условиям среды.

Олиготрофные микроорганизмы. Олиготрофы составляютбольшую группу почвенного микронаселения. Многие представители группы не растут на обычных питательных средах, так как не выносят высокой концентрации органических веществ и предпочитают ассимилировать питательные вещества из растворов с низкой

концентрацией как азотсодержащих (олигонитрофилы), так и органических углеродсодержащих (олигокарбофилы) соединений.

Олиготрофы завершают минерализацию органических соединений, т. е. представляют собой группировку, метаболически связанную с типичными представителями зимогенной микрофлоры. Олиготрофы относят к группировке, названной Г. А. Заварзиным ≪микрофлора рассеяния≫. Эта группировка очень разнообразна. В нее входят многие типичные сапротрофы, способные развиваться на бедных субстратах, а также ряд весьма специфичных видов (см. ни-

же). Олиготрофы могут быть учтены посевом почвенных суспензий на бедные питательные среды. Убедиться в существовании значительной группы олиготрофов, особенно в почве, удобряемой органическими веществами, можно на

основании многолетнего опыта, проведенного в МСХА. В почве, длительное время (более 50 лет) находившейся под паром, встречается очень мало олиготрофов. В почве, занятой бессменной рожью,

т. е. ежегодно обогащаемой пожнивными остатками, численность как зимогенной, так и олиготрофной группировки намного выше.

В почве, обогащенной органикой, олиготрофы получали хороший запас питательных веществ после разрушения пожнивных остатков зимогенными микроорганизмами.

Установлено, что относительная численность олиготрофов в северных почвах намного ниже, чем в южных. Это может быть объяснено тем, что в холодном климате минерализация органических

соединений проходит медленно. В условиях юга при достаточном увлажнении жизнедеятельность микроорганизмов более энергична,

органические остатки быстро разрушаются и олиготрофы размножаются более активно.

 

 

 
Нормальная микрофлора растений представлена ризосферными и эпифитными микробами. Зона почвы, находящаяся в контакте с корневой системой растений, носит название ризосферы , а микроорганизмы, развивающиеся в данной зоне, называются ризосферными. Условно различают два типа ризосферы: ближнюю и отдаленную. 
Ближняя располагается непосредственно на поверхности корней и извлекается вместе с ними, отдаленная начинается на расстоянии нескольких миллиметров от корней и распространяется в радиусе 50 см от них. Количество микроорганизмов в ближней и отдаленной ризосфере различно: на поверхности корней их от 50 млн до 10 млрд, на расстоянии 15 см от корней до 5 млн в 1 г. почвы. Число микроорганизмов в ризосфере в 100 раз больше, чем в почве, где растения не произрастают, что связано с выделением корнями растений различных питательных веществ. В свою очередь, почвенные микробы могут оказывать благоприятное воздействие на жизнь растений, что обусловлено:

• минерализацией органических веществ и растительных остатков;
• образованием витаминов, аминокислот, ферментов и других факторов роста, усиливающих ферментативные процессы в растениях и способствующих усилению корневого питания и более энергичному обмену веществ растений;
• антагонистической ролью в отношении фитопатогенных микроорганизмов.

Качественный и количественный состав микрофлоры ризосферы специфичен для каждого вида растений. Основная масса прикорневой микрофлоры представлена неспороносными грамотрицательными бактериями рода Pseudomonas , микобактериями и грибами, главным образом, базидиомицетами, реже фикомицетами, аскомицетами. Указанные грибы образуют симбиоз с корнями растений, в том числе и лекарственных, называемый микоризой. В зависимости от морфологических особенностей сожительства грибов с растениями различают эктотрофные и эндотрофные микоризы. Эктотрофные - ассоциации, при которых гриб не проникает внутрь корней, а поселяется на их поверхности, образуя своего рода чехол из мицелия. При эндотрофных микоризах мицелий гриба располагается в клетках коры корней растений, где образует скопления в виде клубков. 
Микориза рассматривается как симбиотическое сожительство далеких организмов. Особенно это сожительство благоприятно для развития растений:

• увеличивает поглощающую поверхность корней за счет разветвлений гиф гриба;
• грибы своими ферментами разлагают богатые азотом органические соединения, обеспечивая растения аминокислотами, минеральными веществами и водой;
• микоризные грибы снабжают растения ростовыми веществами.

Растения в свою очередь выделяют ряд ростовых веществ, стимулирующих развитие гриба. Кроме этого, грибы получают от растений углеводы, служащие источником энергии. 
Эпифитная микрофлора . Эпифитной называется микрофлора, находящаяся на поверхности надземных частей растений. По качественному составу она довольно однообразна и типичными ее представителями являются Pseudomonas furbicola aurum - грамотрицательные короткие подвижные палочки, образующие колонии золотистого цвета на МПА; Pseudomonas fluorescens - полиморфные грамотрицательные палочки с полярными жгутиками, дающие флуоресценцию на МПА и МПБ. Реже встречаются споровые бактерии Bacillus mesentericus , Bacillus vulgatus , бесспоровые молочнокислые бактерии E . coli , грибы плесневые и дрожжевые. 
Эпифитные микроорганизмы являются антагонистами фитопатогенных бактерий, тем самым, предохраняя растения от заболеваний.

Фитопатогенные микроорганизмы

Инфекционные болезни растений вызываются фитопатогенными бактериями. Заражение растений происходит через инфицированные семена, почву, грунтовые и дождевые воды, насекомых. Главным источником инфекции является почва, так как в ней могут содержаться остатки неперегнивших полностью больных растений.  
Фитопатогенные микроорганизмы сравнительно легко могут проникать в растения через естественные образования (чечевички, нектарники, желёзки, корневые волоски) и искусственные повреждения, даже ничтожные царапины. Некоторые микроорганизмы, способны вырабатывать ферменты, гидролизирующие кутикулу растений и облегчающие внедрение возбудителя.  
Попав в растение и достигнув критической концентрации в количественном отношении, микроорганизмы вызывают заболевания, называемые бактериозами. Различают общие бактериозы - поражение всего растения вследствие распространения возбудителя в сосудистой системе; и местные или очаговые - поражения на листьях, стволах, ветвях, корнях и корневищах, возникающие при интрацеллюлярном распространении микроба.  
От начала заражения до момента проявления у растения симптомов болезни проходит инкубационный период, длительность которого различна и зависит от многих факторов: температуры, влажности, света, питания и др.  
По совокупности анатомических и физиологических изменений определяют тип болезни растений:

• Камедетечения, смолотечения, слизетечения. Чаще всего вызываются бактериями рода Erwinia и грибами (класс Ascomycetes ), в большинстве наблюдаются у лиственных и хвойных деревьев.
• Сухая и мокрая гниль. При этом размягчаются и разрушаются отдельные участи тканей и органов растения за счет жизнедеятельности бактерий (род Pectobacterium ) и грибов (класс Ascomycetes и Fungi imperfecti ).
• Мучнистая роса. На листьях и побегах возникает белый налет, который является следствием размножения грибов (класс Ascomycetes ).
• Пожелтение, увядание, засыхание. Это заболевание чаще всего вызывается грибами ( Fungi imperfecti ), реже бактериями (род Corynebacterium ), в ряде случаев заболевание носит неинфекционный характер.
• Чернь. На листьях и побегах появляется черная пленка вследствие развития сумчатых и несовершенных грибов или бактерий рода Erwinia .
• Ожог. Листья, молодые побеги, цветы, плоды буреют, чернеют. Возбудителями ожога являются бактерии рода Erwinia .
• Пятнистость. Некоторые бактерии (род Pseudomonas ), грибы (класс Ascomycetes и Fungi imperfecti ), вызывают образование пятен разного цвета, формы, размеров на листьях, семенах и плодах.
• Опухоли. Местное увеличение объема стволов, ветвей, корней, корневищ в виде наростов, вздутий, утолщений за счет гиперплазии клеток. Эти заболевания вызываются бактериями (род Agrobacterium ), грибами и механическими повреждениями.
• Язвы. Проявляются в виде углублений, часто окруженных наплывом. Вызываются бактериями (род Erwinia ), грибами, механическими повреждениями, низкой температурой.
• Мозаика листьев. На листьях появляются бледно окрашенные пятна, чередующиеся с нормально окрашенными участками. Вызываются вирусами.
• Ведьмины метлы. Образование побегов из спящих почек в результате развития бактерий (род Rhisobium ), грибов (класс Ascomycetes ) и вирусов.
• Деформация. Проявляется в изменении формы органов растения (искривление побегов, курчавость листьев, карликовость) вследствие поражения грибами (класс Ascomycetes и Fungi imperfecti ), вирусами (семейство Reoviridae ).

Существенно важным является, то обстоятельство, что в больных растениях заметно отклоняются от нормы обменные процессы вплоть до качественных изменений клеточных структур, что приводит к нарушению химического состава тканей и снижению содержания действующих начал в лекарственных растениях, и использование их в качестве сырья в аптечных и заводских условиях становится невозможным.  
Растительный организм обладает защитными механизмами, противодействующими внедрению и размножению фитопатогенных бактерий. К ним можно отнести особенности покровных тканей, высокую кислотность клеточного сока, образование биологически активных веществ - фитонцидов, подавляющих развитие микробов.  
Меры профилактики. Заключаются в дезинфекции семян и посадочного материала, дезинфекции почвы, опрыскивании растений химическими веществами, уничтожении растительных остатков, переносчиков возбудителей, удалении больных растений и изоляции здоровых.  
Существующая классификация фитопатогенных бактерий несовершенна, не всегда определена их родовая и видовая принадлежность.  
Фитопатогенные бактерии относятся к родам: Erwinia , Pseudomonas , Xanthomonas , Corynebacterium , Pectobacterium , Rhisobium (табл. 5).  
Известно, что вирусы вызывают более 20% болезней растений. Большинство вирусов относится к семейству Reoviridae , родам Phytoreovirus , Fijvirus .  
Из фитопатогенных грибов следует отметить два класса - аскомицеты ( Ascomycetes ), и несовершенные грибы ( Fungi imperfecti ).

 

 

 

 

 

Микрофлора кисломолочных продуктов

Кисло-молочными называют продукты, которые вырабатывают из пастеризованного молока или сливок путем сквашивания их заквасками, приготовленными на чистых культурах молочно-кислых бактерий с добавлением или без добавления культур молочных дрожжей.

В производстве молочно-кислых продуктов применяют различные виды молочно-кислых бактерий и дрожжей: молочно-кислые стрептококки, болгарскую палочку, ацидофильную палочку, ароматообразующие бактерии, молочные дрожжи. Каждый продукт изготовляют с помощью определенных культур микроорганизмов. Причем некоторые молочно-кислые бактерии выделяют ферменты, которые частично расщепляют белки на простые соединения, что способствует лучшему усвоению продуктов. В большей степени это происходит в кефире и кумысе, в меньшей - в простокваше. А некоторые ароматообразующие бактерии разлагают лактозу с образованием ароматических веществ (диацетила и др.), обуславливающих аромат кисло-молочных продуктов. В результате жизнедеятельности ряда микроорганизмов в кисло-молочных продуктах происходит синтез витаминов В1, В2, В12 и С, что повышает их диетические свойства.

Часть молочно-кислых бактерий выделяют антибиотики (низин, стрептомицин и др.), которые подавляют возбудителей тифа, туберкулеза и других болезней. Поэтому кисло-молочные продукты могут быть использованы при лечении туберкулеза, заболеваний желудочно-кишечного тракта, малокровия и других болезней.

Издавна считалось, что кисло-молочные продукты оздоровляют организм поэтому различные виды кислого молока широко употреблялись в пишу Только значительно позже были научно обоснованы диетические и лечебные свойства этих продуктов. Впервые это было сделано русским физиологом и микробиологом И. И. Мечниковым.

Все кисло-молочные продукты делят на две группы: продукты, получаемые в результате молочно-кислого брожения (простокваша, ацидофильное молоко и др.), и продукты, получаемые в результате смешанного (молочно-кислого и спиртового) брожения (кефир, кумыс и др.). В некоторых продуктах спиртовое брожение проявляется слабо, в них накапливаются лишь следы спирта (ацидофилин).

 

Характеристика молочнокислых бактерий и бифидобактерий.

а) Бифидобактерии.

Бифидобактерии составляют основу микрофлоры желудочно-кишечного тракта человека. В настоящее время род Bifidobacterium включает 32 вида. В табл.1 приведены виды бифидобактерий, наиболее часто обнаруживаемые в пищеварительном тракте.

 

Виды бифидобактерий, наиболее часто обнаруживаемые

           в желудочно-кишечном тракте человека.   

Bifidobacterium bifidum B.adolescentis B.animalis B.boum B.breve B.choerinum B.dentium

Bifidobacterium ericsonii B.globosum B.infantis B.longum B.pseudolongum B.suis B.thermophilum