Осеменение яичных продуктов

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Пензенский Государственный  Технологический Университет»

ФАКУЛЬТЕТ БИОМЕДИЦИНСКИХ И ПИЩЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И СИСТЕМ

КАФЕДРА «БИОЛОГИИ, БИОХИМИИ и ЭКОЛОГИИ»

 

 

 

 

Индивидуальная  работа по дисциплине «Микробиология»

 

                     

 

 

                                                                       

 

 

                                                                          Выполнил: студентка  гр.10ТП1

                                                                                                    Чуйкина Т.Г.

                                                                   Проверил:  к.б.н., доцент Малышева  Е.А.

 

                                                                                         

 

 

Пенза 2013

Оглавление

1. Роль микроорганизмов в круговороте веществ в природе 4

1.1 Участие  микроорганизмов  в формировании  плодородия почв 5

1.2 Участие  микроорганизмов в круговороте  азота, углерода, фосфора, серы, железа 7

2. Правила  отбора проб при пищевых отравлениях 13

2.1 Подготовка  проб к исследованию 15

2.2 Методика  обнаружения возбудителей и токсинов  ботулизма, условно-патогенных  микроорганизмов,  эшерихий, протеев 17

3. Микрофлора  яйца 27

3.1 Осеменение  яиц при хранении 29

Список литературы 33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При самом активном, широком участии микроорганизмов  в природе, главным образом в  почве и гидросфере, постоянно  осуществляется два противоположных  процесса: синтез из минеральных веществ  сложных органических соединений и, наоборот, разложение органических веществ  до минеральных. Единство этих противоположных  процессов лежит в основе биологической  роли микроорганизмов в круговороте  веществ в природе. Среди различных  процессов превращения веществ  в природе, в которых микроорганизмы принимают активное участие, важнейшее  значение для осуществления жизни  растений, животных и человека на Земле  имеют круговорот азота, углерода, фосфора, серы, железа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Роль микроорганизмов в круговороте веществ в природе

 

На Земле с момента  ее возникновения совершается процесс  превращения и перемещения веществ, происходит взаимодействие живых существ  с неживой природой, а также  зеленых растений с животным миром. Роль зеленых растений в том, что  они путем фотосинтеза строят органические соединения из минеральных  веществ. Кроме того, разлагая диоксид  углерода, они выделяют в окружающую среду свободный кислород. Животные и бесхлорофильные растения, лишенные способности строить белок из неорганических соединений, нуждаются  в готовых органических веществах  и питаются растениями или другими  животными. Они постепенно разлагают  органические вещества, на­копленные зелеными растениями, до более простых  соединений с освобождением большого количества энергии. При этом они  используют кислород, который выделяют зеленые растения.

 

Эта простая и стройная схема взаимоотношений зеленых  растений, животных и неживой природы  не может объяснить равновесия между  живой и неживой природой. Остается неясной причина минерализации  органических веществ с образованием таких окисленных неорганических соединений, как вода, углекислота, минеральные соли, вполне пригодные для питания растений. В организме животных и растений не все органические вещества окисляются до этих продуктов. С мочой и испражнениями животных, с остатками растений и трупами животных в почву попадает огромное количество органических веществ, непригодных для питания растений. Эти органические остатки завалили бы Землю и сделали бы невозможной дальнейшую жизнь на ней, если бы они не разрушались и не вступали вновь в круговорот веществ в природе. Этот важнейший процесс минерализации органических соединений осуществляют микробы. Они постепенно разлагают сложные органические соединения на простые, доступные для питания растений, и таким образом обеспечивают завершение круговорота углерода, азота, фосфора, серы и других элементов. Первым, кто указал на роль микробов как необходимых посредников между живой и неживой природой, был Пастер. Большую роль в изучении участия микробов в круговороте веществ сыграли работы Сергея Николаевича Виноградского и Мартинуса Виллема Бейеринка.

1.1 Участие микроорганизмов   в формировании плодородия почв

 

Почва - это природное  образование, состоящее из генетически  связанных горизонтов, формирующихся  в результате преобразования поверхностных  слоёв литосферы под воздействием воды, воздуха и живых организмов. Почва состоит из твёрдой, газообразной и живой (фауна и флора) частей. Она обладает плодородием.

 

«Почва - это те верхние  или близкие к ним горизонты  горных пород, которые были более  или менее естественно изменены взаимным влиянием воды, воздуха и  различного рода организмов - живых  и мёртвых, что и сказывается  известным образом на составе, структуре  и цвете таких образований» - такое  первое научное определение дал  отец науки о почве В. В. Докучаев. Создатель теории микробиологической природы процессов почвообразования академик П. А. Костычев уделяет главное  внимание роли организмов, обитающих  в верхнем слое почвы: «Мы, прежде всего, выделяем верхний слой земли  до той глубины, до которой доходит  главная масса корней, и называем этот слой почвой». Особое значение такому качеству почвы, как плодородие, придавал крупный учёный-почвовед академик В. Р. Вильямс. Он писал: «Когда мы говорим  о почве, мы разумеем рыхлый поверхностный  горизонт суши земного шара, способный  производить урожай растений».

 

Формирование урожая происходит в системе «почва - растение» при  непосредственном участии климатических  факторов. Влияние человеческого  фактора на формирование сельскохозяйственной продукции происходит в основном путём регулирования почвенных  условий. Основными элементами плодородия почвы является вода и питательные  вещества. Важным показателем плодородия является наличие в почве органических веществ. Большая часть растительных, животных и микробных остатков минерализуется почвенными микроорганизмами.

Разложение органических остатков и синтез новых соединений, входящих в состав почвы, протекают  при воздействии ферментов, выделяемых разными ассоциациями микроорганизмов. Ни минералы, ни органика сами по себе не переходят в усвояемую форму  для растений. Эту функцию выполняют  обитатели почв, и в первую очередь - микроорганизмы. Микробные ассоциации не только разлагают органические остатки  на более простые органические и  минеральные соединения, но и активно  участвуют в синтезе высокомолекулярных соединений - перегнойных кислот, которые  образуют запас питательных веществ  в почве.

Ведущим признаком почвообразовательного  процесса считается образование  гумуса. Гумус представляет собой  группу высокомолекулярных соединений, химическая природа которых ещё  точно не установлена. Выделяют четыре группы соединений: гуминовые кислоты, гумины, фульвокислоты и гиматомелановые  кислоты. Важную роль в образовании  гумуса играют почвенные микроорганизмы. С одной стороны микроорганизмы разлагают различные остатки, в  первую очередь растительного происхождения, формируя структурные компоненты гумусовых  веществ. Кроме того, они сами в  процессе своей жизнедеятельности  выделяют вещества, которые являются структурными компонентами гумуса. Отмирая, микроорганизмы поставляют в почву  большое количество органики, которая  вносит существенный вклад в гумусообразование.

 

Всех живых обитателей почвы можно отнести к трём надцарствам (безъядерные - Acaryotae; предъядерные - Procaryotae; ядерные - Eucaryotae) и пяти царствам: вирусы, бактерии, грибы, растения и  животные.

 

Почвенные бактерии образуют три основных класса (А. Н. Красильников): Actinomycetae, Eubacteriae и Myxobacteriae, которые включают в себя различные по форме и  функциям микроорганизмы.

 

Микроскопические организмы  почвы выполняют множество различных  функций. Например, они в анаеробных условиях активно ферментируют комплексные  органические соединения, преобразуя их в простые молекулярные соединения, которые легко усваиваются растениями. Важное значение в повышении урожайности  растений и улучшении плодородия почвы имеют микробы-антагонисты. Это особая группа бактерий, грибов, дрожжей и других микроорганизмов, которая вырабатывает различные  биологически активные вещества (БАВ), в первую очередь антибиотические  вещества, подавляющие рост и развитие патогенной микрофлоры.

 

1.2 Участие микроорганизмов в  круговороте азота, углерода, фосфора,  серы, железа

 

Круговорот  азота 

С остатками растений, с трупами животных в почву попадают сложные азотсодержащие соединения, главным образом, белки. Эти вещества подвергаются гниению (аммонификации) с участием гнилостных микроорганизмов. Аэробные гнилостные бактерии (В. subtilis, В. niesentericus, Proteus vulgaris) осуществляют гидролиз белков до аминокислот, затем до конечных продуктов: сероводорода, аммиака и др. При действии анаэробных гнилостных микробов преобладают восстановительные процессы, и распад белков идет не до конечных продуктов. Разложение мочевины осуществляют уробактерии, с образованием аммиака и углекислоты. Аммонийные соли подвергаются дальнейшему окислению нитрифицирующими бактериями. Этот процесс идет в два этапа (Рис.1): 1) одни бактерии окисляют аммонийные соли до нитритов; 2) другие бактерии окисляют нитриты до нитратов. Две фазы нитрификации - это пример метабиоза: один микроб живет, используя продукты жизнедеятельности другого микроба. Азотнокислые соли наилучшим образом усваиваются растениями, поэтому образование нитратов повышает плодородие почвы.

 

Рис.1 Круговорот азота

 

В почве происходит обратный процесс денитрификации - разложение нитритов и нитратов денитрифицирующими бактериями с выделением свободного азота, что приводит к снижению плодородия почвы.

 

В то же время имеются  микроорганизмы, которые усваивают  атмосферный азот и синтезируют  азотсодержащие органические соединения. Это две группы микробов: свободноживущие почвенные азотфиксирующие бактерии и клубеньковые бактерии, живущие в симбиозе с бобовыми растениями, образуя клубеньки на корнях. Азотфиксирующие бактерии обогащают почву азотом, повышая ее плодородие.

 

Круговорот  углерода.

Зеленые растения и фотосинтезирующие  бактерии усваивают диоксид углерода (СО2) атмосферного воздуха, синтезируя углеводы (глюкозу, фруктозу), полимерные соединения: целлюлозу, крахмал, пектин. Образовавшиеся органические соединения используются человеком и и животными  для питания. После гибели растений и животных органические вещества попадают в почву животными для питания (Рис.2). После гибели растений и животных органические вещества попадают в почву.

 

Рис.2 Круговорот углерода

 

Возвращение диоксида углерода в атмосферу происходит в процессе окисления аэробными микроорганизмами углеводов с образованием СО₂, в процессе брожения. Микробная природа брожений была впервые установлена Пастером. В зависимости от образующихся продуктов различают следующие виды брожения: спиртовое, уксуснокислое, молочнокислое, маслянокислое, а также разложение целлюлозы (клетчатки). Микроорганизмы, вызывающие брожение, имеют промышленное значение. Спиртовое брожение - распад углеводов с образованием этилового спирта и диоксида углерода - вызывают дрожжевые грибы. Этот вид брожения известен давно и используется при изготовлении спиртных напитков. Уксуснокислые бактерии окисляют этиловый спирт в аэробных условиях до уксусной кислоты. Они используются в промышленности, но при попадании в вино или пиво могут приводить к их порче.Молочнокислое брожение вызывают лактобактерии. Конечным продуктом процесса является молочная кислота, которая губительно действует на гнилостные микробы кишечника. Молочнокислые бактерии применяют для изготовления кисломолочных продуктов: простокваши, йогурта, ацидофилина. Препарат лактобактерии, применяемый для устранения дисбактериоза, содержит культуру живых молочнокислых бактерий. Маслянокислое брожение осуществляют анаэробные бактерии. Конечным продуктом брожения является масляная кислота, образование которой вызывает порчу консервированных продуктов. Процессы разложения клетчатки, составляющей оболочку растительных клеток, и брожение пектина - межклеточного вещества растений - имеют большое значение в круговороте углерода в природе.

 

Круговорот  серы, фосфора, железа

Круговорот серы совершается  в результате жизнедеятельности  бактерий, причем одни из них окисляют серу, другие - восстанавливают.

 

Фосфор освобождается  из органических соединений в результате процессов гниения (Рис.3). Фосфорные  бактерии, находящиеся в почве  и в воде, в процессе своей жизнедеятельности переводят нерастворимые соединения фосфора в растворимые.

Рис.3 Круговорот фосфора  в природе

 

Круговорот железа осуществляют железобактерии, живущие в воде. Они используют растворимые соли железа как источник энергии, окисляя их до окисных соединений, нерастворимых в воде. Образующийся осадок откладывается в оболочке бактерий. Иногда большое количество железобактерий, накапливаясь в просветах водопроводных труб, вызывает их сужение и закупорку.

 

 

 

 

 

 

 

В настоящее время, значимость данных заболеваний возрастает. Причинами  этого являются:

• общая экологическая загрязненность внешней среды (изменение физико-химического состава почвы, воды, пищевых продуктов);
• снижение резистентности организма;
• социальные факторы (в частности рост удельного веса детей, находящихся на искусственном вскармливании);
• изменение технологии производства пищевых продуктов, в частности- многоступенчатость технологического процесса;
• развитие частного сектора пищевой промышленности и общественного питания.

 

Пищевые отравления- это  заболевания, возникновение которых  связано с употреблением в  пищу продуктов, зараженных определенными  видами микроорганизмов или содержащих вредные для здоровья химические вещества, ядовитые продукты животного  или растительного происхождения.

Основную группу составляют пищевые отравления микробной (бактериальной) природы: пищевые токсикоинфекции  и пищевые интоксикации.

Пищевые токсикоинфекции  вызываются микроорганизмами- сальмонеллами, патогенными типами кишечной палочки, протеем и др.

Заболевание наступает после  короткого инкубационного (скрытого) периода, который длится от 6 до 36 ч, и проявляется в виде повышения  температуры тела, озноба, многократного  жидкого стула, тошноты, рвоты и  болей в животе. Заболевание длится от 3 до 7 дней. Основными причинами  пищевых токсикоинфекций являются мясные и молочные блюда, загрязненные патогенными микроорганизмами.