Влияние факторов внешней среды на микроорганизмы. Химические факторы: реакция среды(pH), окислительно-восстановительные условия среды, хим

Комменсализм - такой вид  сожительства организмов когда взаимная польза не выражена отчетливо, но сожительство не приносит вреда (микрофлора на поверхности тела человека).

Метабиоз - такой вид взаимоотношений, когда один вид организма в  процессе жизнедеятельности создает  благоприятные условия для развития другого (аммонифицирущие и нитрифицирующие бактерии) аммонифицирующие бактерии расщепляют белки на более простые соединения - аммиак, эти соединения подвергаются воздействию нитрифицирующих бактерий не могут сами расщеплять белки. Совместным действием различных микроорганизмов при таком типе взаимоотношений осуществляется круговорот веществ в природе, и различные превращения азотистых веществ. Например, дрожжи превращает сахар в спирт, в среде содержащей спирт могут развиваться уксуснокислые бактерии, окисляющие спирт в уксусную кислоту, а кислота, в свою очередь, используется плесенями, которые превращают ее в СО₂ и Н₂ О. 
Паразитизм - это такая форма взаимоотношений, когда один вид организма развивается за счет другого. Паразитами являются все возбудители заболеваний человека, животных и растений. Примером паразитизма могут служить взаимоотношения между бактериофагами и бактериями. 
Антагонизм - это такой тип взаимоотношений, когда один вид организма подавляет развитие другого. При этом типе сожительства происходит борьба между организмами за питательные вещества, место обитания, за кислород и т.д. 
Механизм подавления сожительствующих микроорганизмов бывает различным: быстрое потребление кислорода или питательных веществ из субстрата одним из видов; выделение в субстрат различных продуктов жизнедеятельности, затрудняющих или подавляющих рост и развитие прочих микроорганизмов. Молочнокислые бактерии, например, являются антагонистами гнилостных бактерий, так как продукт жизнедеятельности первых молочная кислота, тормозит развитие вторых. 
Антагонистические взаимоотношения в мире микробов являются одним из важных факторов, определяющих состав микрофлоры природных субстратов 
В природных средах обитания иной тип сожительства организмов устанавливается не изолированно от других типов, а во взаимосвязи с ними, образуя сложные системы влияний и взаимозависимостей. 
Во многих случаях губительное действие микробов антагонистов связано с выделением ими в окружающую среду специфических биологически активных веществ антибиотиков (анти-против, биос-жизнь). 
Выделено и изучено большое количество антибиотиков. Они довольно разнообразны по своему химическому строению и характеру действия.

По характеру действия все антибиотики делятся на:

1.бактериостатические, фунгистатические 

2.Бактериоцидные, фунгицидные. 

Механизм действия разнообразен и до конца не изучен. Установленно, что под влиянием антибиотиков может нарушиться обмен веществ, синтез белков нуклеиновых кислот, ферментов, тормозится процесс дыхания и т.д. 
Все антибиотики по происхождению делятся на 5 групп:

1. Грибкового происхождения.  Пеницилин - вырабатывается грибами Pen. crustosum обладает сильными бактерицидным действием на многие бактерии, преимущественно на грамположительные кокки. Стрептомицин - вырабатывается грибком Actinomyces streptomyceni действует на грамотрицательные бактерии.

2. Бактериального происхождения. Граммицидин С - вырабатывается спорообразующей почвенной бактерий Bac.brevis для наружного применения токсичен для человека.

3. Растительного происхождения.  Антибиотические вещества растительного  происхождения было открыто Б.П.Токиным 1928 г. и названы фитонцидами ( лук, чеснок, хрен, перец), эфирное масло, глицерин, дубильные вещества. лука - аллицин, редьки-репин, томат-томатин.

4. Животного происхождения.  Эритрин из эритроцитов. Экмолин из тканей рыб. Лизоцим.

5. Синтетические и полусинтетические.  Метациклин. ампицилин. вибромицин. 
Антибиотики широко используются в медицинской и ветеринарной практике. В последние годы антибиотики используются для борьбы с возбудителями заболеваний сельскохозяйственных растений. 
Проводится исследование по выяснению возможностей применения антибиотиков для предотвращения микробной порчи продуктов. Однако, возможности их применения для этого очень ограничены (отриц. действие на организм человека) могут появиться устойчивые формы микроорганизмов человека и т.д. 

Для консервации продуктов  целесообразно применять антибиотики не применяемые в медицине. Например, антибиотик-низин вырабатываемый молочнокислыми бактериями. Он используется для снижения стойкости бактериальных спор в стерилизуемых продуктах, а также при изготовлении сгущенного молока, плавленных сыров. 

2.Классификация бактерий.

     Бактерии –  мельчайшие прокариотические организмы, имеющие клеточное строение. Размеры колеблются от 0,1мкм до 10-13 мкм. Встречаются везде и всюду. В воздухе были обнаружены на высоте до 40 км и в почве на глубине до 7 км, в воде распространены повсеместно, обитают в живых организмах.            Условия обитания. 
    А) наличие питательного субстрата; 
   Б) температура окружающей среды +15, +45 0С тепла; 
  В) наличие повышенной влажности; 
  Г) отсутствие прямых солнечных лучей (УФ); 
  Д) определенное рН среды; 
Е) наличие или отсутствие кислорода, в зависимости от вида бактерий; 
При отсутствии хотя бы одного любого условия бактерии образуют споры или погибают. 
  Распространение бактерий. 
В почве на 1 г гумуса приходится до 19 млрд бактерий. 
Если вода дистиллированная, то в ней практически нет бактерий, они попадают туда из воздуха. 
В артезианской воде в 1 мл не более 10 микробных клеток. 
Воды рек на 1 мл содержат около 40 тыс бактерий. 
В воздухе в теплом помещении на 1м3 – 20 тыс бактерий, на улице около 5 тыс., в городском парке около 200. 
В морском воздухе на 1м3 – 1-2 бактерии, расстоянии 60 км от берега ни одной. 
В Арктике от 0 до 1 бактерии на 1м3. 
На грязном домашнем животном 1-2 млрд. 
У человека содержатся только устойчивые к действию ферментов бактерии. В желудочно-кишечном тракте человека около 3,5 млрд. 
    По форме бактерии бывают: 
1. Шаровидные. 
А) кокки (микрококки); 
Б) стрептококки; 
В) диплококки и тетрококки; 
Г) стафилококки; 
Е) сарцилы; 
2. Палочковидные. 
А) бациллы; 
Б) диплобациллы; 
В) стрептобациллы; 
Г) коккобактерии – очень мелкие палочки, почти неотличимые от вытянутых кокков; 
3. Извитые. 
А) вибрионы; 
Б) спириллы (до 5 завитков); 
4. Спиралевидные (спирохеты) (больше 5 завитков) – это длинные и тонкие извитые формы с многочисленными завитками. 
5. Нитчатые формы.                                                                                                        По типу расположения и числу жгутиков. 
1). Монотрихи – имеют 1 жгутик на полюсе клетки; 
2). Лофотрихи – имеют пучок жгутиков на полюсе клетки; 
3). Амфитрихи – имеют 2 пучка жгутиков на полюсах; 
4). Перитрихи – со множеством жгутиков вокруг бактерии.

Жгутикование характерно, например, для кишечных бактерий, столбняка и ботулизма (перитрихи), холерного вибриона (монотрихи), возбудителя содоку (болезнь крысиного укуса) (амфитрихи), щелочеобразователя (лофотрихи). 
По окраске клеточной стенки:

Количественное содержание пептидогликана определяет характер окраски бактерий и других прокариот по Грамму. Те из них, которые содержат в клеточной стенке большое количество (до 90%) пептидогликана окрашивается по

грамму в сине-фиолетовый цвет, и их называют грамм - положительными. Все другие, содержащие в оболочке 5 - 20% пептидогликана, окрашиваются в розовый цвет и называются грамм - отрицательными. Толщина слоя пептидогликана у граммположительных в несколько раз больше, чем у грамм отрицательных.

   Помимо пептидогликана в клеточных стенках грамм положительных бактерий содержатся полисахариды, тейхоевые кислоты и белки. Грамм - отрицательные бактерии покрыты наружной мембраной, в состав которой входят липополисахариды и базальные белки. Окраска по Грамму легла в основу классификации прокариот на подразделы. При этом тонкостенные бактерии раздела Ciracilicutes, лишенные клеточной стенки протопласты и дефектные по клеточной стенке сферопласты окрашиваются грамм отрицательно, а толстостенные раздела Firnicutes граммположительны.

По типу дыхания:

1. Аэробные.

2. Анаэробные.

Клеткам бактерий свойственно  дыхание, т.е. окисление внутри клетки органических веществ кислородом с  выделением углекислого газа, воды и химической энергии. Такие бактерии называются аэробными, потому что им необходим свободный доступ кислорода. Живут на поверхности почвы, в  верхних слоях воды, воздухе. Но немало бактерий живет и развивается  без воздуха (актиномиусты, которые вызывают разложение веществ в условиях перегноя), и они называются анаэробными. Вместо дыхания у них происходит брожение (процесс расщепления органических веществ без участия кислорода с высвобождением энергии). При спиртовом брожении энергия равна 114кДж (27ккал). При молочнокислом брожении энергия равна 94кДж (18ккал). Дыхание у бактерий идет в лизосомах.

     3. Микробиология кулинарных изделий.

На предприятиях пищевой  промышленности и общественного  питания из различного пищевого сырья  изготавливают различные кулинарные изделия.

Качество. Состав микрофлоры готовой продукции зависит от качества и микробной обсемененности перерабатываемого сырья и вспомогательных компонентов (входящих в рецептуру блюд), от режима термической обработки , санитарного состояния используемого оборудования, инвентаря, упаковочного материала, а также от условий (продолжительности и температуры) хранения готовых изделий с момента выработки до реализации.

Некоторые подготовительные операции производства кулинарных изделий, например разделка сырья, измельчение, порционирование и особенно панирование (сухарями, жидким тестом и др.) перед обжариванием, способствует увеличению обсемененности перерабатываемого сырья. В результате термической обработки (варки, жарки, запекания) значительно (на два-три порядка) снижается число микроорганизмов в изделии. При последующих операциях - охлаждения, фасовке, укладке в тару и упаковке обсемененность готовых изделий микроорганизмами обычно повышается ввиду инфицирования извне; возможно также и размножение остаточной микрофлоры.

Вторичное инфицирование  продуктов, прошедших тепловую обработку, особенно при наличии ручных операций, представляет опасность, так как  продукт может быть инфицирован  микробами, опасными для здоровья людей. Поэтому необходимо строго соблюдать  установленные режимы и санитарно - гигиенические требования (к оборудованию, инвентарю, чистоте рук рабочих при ручной фасовке и др.) на всех стадиях изготовления, хранения и реализации кулинарных изделий.

При промышленном производстве во избежание вторичного инфицирования  и лучшего сохранения качества целесообразно (как показывают многие исследования) упаковывать готовые кулинарные изделия в полимерные пленочные  материалы непосредственно после  охлаждения на предприятии.

Список литературы:

1. Емельякенко П.А., Г.В. Дунаев, Д.Г. Кудлай /Микробиология.  2010г.
2. Земсков М.В. и др Основы общей микробиологии, вирусологии и иммунологии. Изд. 2-е, испр. и доп. М., «Колос». 2011г.
3. Клевакин В.М., Карцев В.В. Санитарная микробиология пищевых продуктов.    - Л.: Медицина,2012г .
4. Коралюк А.М. «Медицинская микробиология», 2011г.
5. Маялский А.Н. «Микробиология», 2010г.
6. Мудрецова-Висс К.А.., Кудряшова А.А., Дедюхина В.П. Микробиология, санитарная гигиена. - М.: Деловая литература, 2012г.
7. Шуб Г.М., Корженевич В.И. «Краткий курс медицинской микробиологии», 2011г.