Обща микробиология. Микробиология Какво изучава науката микробиология?

И още 26 файла(а).
Показване на всички свързани файлове

1. 
   Микробиологията като наука. Цели и методи на изследване в микробиологията.

Предмет микробиология – микроорганизми, тяхната морфология, физиология, генетика, таксономия, екология и взаимоотношения с други форми на живот. За медицинската микробиология – патогенни и условно патогенни микроорганизми.

Микроорганизми - най-древната форма на организация на живота на Земята, те се появяват много преди появата на растенията и животните - преди приблизително 3-4 милиарда години.

Цели на микробиологията:

Цели на медицинската микробиология:

1. Изследване на биологията на патогенни (болестотворни) и нормални микроби за човека.

2. Изследване на ролята на микробите във възникването и развитието на инфекциозни (заразни) заболявания и формирането на имунния отговор на макроорганизма („гостоприемника“).

3. Разработване на методи за микробиологична диагностика, специфично лечение и профилактика на инфекциозни заболявания при човека.

Методи за изследване в микробиологията:

1. 
   Микроскопичен- изследване на морфологията на микробите в оцветено и неоцветено състояние с помощта на различни видове микроскопи.
2. 
   Микробиологичен(бактериологични, микологични, вирусологични). Методът се основава на изолирането на чиста култура на патогена и последващото му идентифициране.
3. 
   химически
4. 
   Експериментален (биологичен)- заразяване на лабораторни животни с микроби.
5. 
   Имунологични(в диагностиката на инфекции) - изследване на специфични реакции на макроорганизма към контакт с микроби.

1. 
   Основни периоди в развитието на микробиологията и имунологията.

1. 
   Начален период

1. 
   Период на Пастьор

• 
  ферментация
• 
  ролята на микробите в кръговрата на веществата в природата и самозараждането.

До името Пастьоримето дойде Робърт Кох,изключителен майстор на приложните изследвания, той откри причинителя на антракс, холера, туберкулоза и други микроорганизми.

1. 
   Трети период

1. 
   Модерен период.

3. Основатели на микробиологията.

Л. Пастьор

1. 
   изследване на микробиологичните основи на процесите на ферментация и гниене,
2. 
   развитие на индустриалната микробиология,
3. 
   изясняване на ролята на микроорганизмите в кръговрата на веществата в природата,
4. 
   откриване на анаеробни микроорганизми,
5. 
   развитие на принципите на асептиката,
6. 
   разработване на методи за стерилизация,
7. 
   отслабване (отслабване) на вирулентността. Степента на патогенност е вирулентност. Така, ако отслабите вирулентността, можете да получите ваксина.
8. 
   получаващи ваксини (ваксинни щамове) – холера и бяс.
9. 
   На Пастьор се пада честта да открие стафилококите и стрептококите

Р. Кох - немски натуралист, ученик на Пастьор.

4. Ролята на местните учени в развитието на микробиологията.

1. 
   Ценковски Л.С.. организира производството на ваксина срещу антракс и през 1883 г. успешно я използва за ваксиниране на добитък.
2. 
   Минх.Той доказа, че спирохетата на рецидивиращата треска е причинителят на заболяването.
3. 
   Мочутковскисе самозарази с тиф (инжектира кръвта на пациента), доказвайки, че патогенът присъства в кръвта на пациента.
4. 
   Леша Ф.А.Доказано е, че дизентерията може да бъде причинена от протозои, принадлежащи към амебите.
5. 
   Изигра голяма роля в микробиологията И.И. Мечников.Той е създател на фагоцитната теория за имунитета. Тогава той публикува работата си „Имунитет към инфекциозни болести“.
6. 
   През 1886 г. в Одеса е открита първата бактериологична станция, ръководена от Мечников и неговите помощници Гамел Н.Ф. и Барла Л.В.
7. 
   След това беше открита станция в Харков. Беше отговорен Виноградски.Работил е в областта на общата микробиология. Той открива серни и железни бактерии, нитрифициращи бактерии - причинители на нитрификация в почвата.
8. 
   DI. Ивановски(открива вируса на тютюневата мозайка, смятан за основател на вирусологията).
9. 
   Цинковски (участвал в разработването на методи за ваксинация срещу антракс).
10. 
    Амилянски– написва първия учебник „Основи на микробиологията“, открива причинителя на целулозната ферментация, изучава азотфиксиращите бактерии.
11. 
    Михин- полага основите на ветеринарната микробиология, открива причинителя на лептоспирозата.
12. 
    Шапошников– основател на техническата микробиология.
13. 
    Войткевич– работил с ацидофилус бацил, смятан за основоположник на лечебното и диетичното хранене на животните.

От средата на 20 век микробиологията като дисциплина е включена в бакалавърската учебна програма.

5. Основи на таксономията и номенклатурата на микроорганизмите.

Според съвременната таксономия микроорганизмите принадлежат към 3 царства:

азПрокариоти:
* Еубактерии
1. Gracilicutes (тънка клетъчна стена)
2. Firmicutes (дебела клетъчна стена)
3. Tenericutes (без клетъчна стена)
Спирохети, рикетсии, хламидии, микоплазми, актиномицети.
* Архебактерии
4. Мендокути
II. Еукариоти: Животни растения гъби Протозои
III. Неклетъчни форми на живот: Вируси Приони Плазмиди

Вид – Род – Семейство – Разред – Клас – Отдел – Царство.

Обозначението на микроорганизмите включва името на рода и вида.Род с главна буква, вид с малка буква. Родово име по фамилията на автора или бактериална морфология.Име на вида – по клинични признаци, морфология на колонията, местообитание.

Понастоящем се използват редица таксономични системи за таксономията на микроорганизмите.

1. Числова таксономия . Признава еквивалентността на всички характеристики. За да го използвате, трябва да имате информация за много десетки знаци. Видовата принадлежност се определя от броя на съвпадащите характеристики.

2. Серотаксономия. Изследва бактериални антигени, като използва реакции с имунни серуми. Най-често се използва в медицинската бактериология. Недостатък: бактериите не винаги съдържат видово-специфичен антиген.

3. Хемотаксономия. Физикохимичните методи се използват за изследване на липидния и аминокиселинния състав на микробната клетка и някои нейни компоненти.

4. Генна систематика. Базира се на способността на бактерии с хомоложна ДНК да трансформират, трансдуцират и конюгират, на анализ на екстрахромозомни фактори на наследствеността - плазмиди, транспозони, фаги.Географско местоположение на откриване.

Специализирани термини:

Преглед - еволюционно установен набор от индивиди, имащи един генотип, проявяващ се с подобни фенотипни характеристики.

опция - индивиди от един и същи вид, различаващи се по различни характеристики (серовари, хемовари, култивари, морфовари, фаговари).

Население – съвкупност от индивиди от един и същи вид, които живеят на определена територия относително дълго време.

култура – съвкупност от бактерии от един вид (чисти) или няколко вида (смесени), отглеждани върху хранителна среда (течна или твърда).

Прецедете – чиста култура от един вид бактерии, изолирани в определено време от един източник.

Колонията - видимо натрупване на бактерии от същия вид на повърхността или в дълбините на плътна хранителна среда.

клонинг – клетъчна култура, отгледана от един микроорганизъм чрез клониране.

Микробиологията изучава устройството, жизнената дейност, условията на живот и развитието на най-малките организми, наречени микроби или микроорганизми.

„Невидими, те постоянно придружават човек, нахлувайки в живота му или като приятели, или като врагове“, каза академик В. Л. Омелянски. Наистина, микробите са навсякъде: във въздуха, във водата и в почвата, в тялото на хората и животните. Те могат да бъдат полезни и се използват в много хранителни продукти. Те могат да бъдат вредни, да причинят заболяване на хората, разваляне на храна и др.

Микробите са открити от холандеца А. Льовенхук (1632-1723) в края на 17 век, когато той прави първите лещи, които осигуряват увеличение от 200 пъти или повече. Микрокосмосът, който видял, го удивил; Льовенхук описал и скицирал микроорганизмите, които открил върху различни предмети. Той постави основите на описателния характер на новата наука. Откритията на Луи Пастьор (1822-1895) доказват, че микроорганизмите се различават не само по форма и структура, но и по своите жизнени функции. Пастьор установи, че дрождите причиняват алкохолна ферментация, а някои микроби могат да причинят инфекциозни заболявания при хора и животни. Пастьор влезе в историята като изобретател на метода за ваксиниране срещу бяс и антракс. Световноизвестният принос в микробиологията е Р. Кох (1843-1910) - открива причинителите на туберкулозата и холерата, И. И. Мечникова (1845-1916) - развива фагоцитната теория за имунитета, основателят на вирусологията Д. И. Ивановски (1864- 1920), Н. Ф. Гамалея (1859-1940) и много други учени.

Класификация и морфология на микроорганизмите

микроби -Това са малки, предимно едноклетъчни живи организми, видими само през микроскоп. Размерът на микроорганизмите се измерва в микрометри - микрони (1/1000 mm) и нанометри - nm (1/1000 микрона).

Микробите се характеризират с огромно разнообразие от видове, които се различават по структура, свойства и способност да съществуват в различни условия на околната среда. Те могат да бъдат едноклетъчен, многоклетъченИ неклетъчен.

Микробите се делят на бактерии, вируси и фаги, гъбички и дрожди. Отделно има разновидности на бактериите - рикетсия, микоплазма, а специална група се състои от протозои (протозои).

Бактерии

Бактерии- предимно едноклетъчни микроорганизми с размери от десети от микрометъра, например микоплазма, до няколко микрометра, а в спирохетите - до 500 микрона.

Различават се три основни форми на бактериите: сферични (коки), пръчковидни (бацил и др.), извити (вибриони, спирохети, спирила) (фиг. 1).

Кълбовидни бактерии (коки)Обикновено имат сферична форма, но могат да бъдат леко овални или бобовидни. Коките могат да бъдат разположени единично (микрококи); по двойки (диплококи); под формата на вериги (стрептококи) или гроздови чепки (стафилококи), в опаковка (сарцини). Стрептококите могат да причинят тонзилит и еризипел, а стафилококите - различни възпалителни и гнойни процеси.

Ориз. 1. Форми на бактерии: 1 - микрококи; 2 - стрептококи; 3 - сардини; 4 — пръчици без спори; 5 — пръчици със спори (бацили); 6 - вибриони; 7- спирохети; 8 - спирала (с камшичета); стафилококи

Пръчковидни бактериинай-често. Пръчиците могат да бъдат единични, свързани по двойки (диплобактерии) или във вериги (стрептобактерии). Пръчковидните бактерии включват ешерихия коли, причинители на салмонелоза, дизентерия, коремен тиф, туберкулоза и др. Някои пръчковидни бактерии имат способността да образуват спорове.Спорообразуващите пръчици се наричат бацили.Вретеновидни бацили се наричат клостридии.

Спорообразуването е сложен процес. Спорите се различават значително от обикновената бактериална клетка. Те имат плътна черупка и много малко количество вода, не се нуждаят от хранителни вещества и възпроизвеждането напълно спира. Спорите са в състояние да издържат на изсушаване, високи и ниски температури за дълго време и могат да останат в жизнеспособно състояние в продължение на десетки и стотици години (спори на антракс, ботулизъм, тетанус и др.). Веднъж попаднали в благоприятна среда, спорите покълват, тоест се превръщат в обичайната вегетативна форма за размножаване.

Усукани бактерииможе да бъде под формата на запетая - вибриони, с няколко къдрици - спирила, под формата на тънка усукана пръчка - спирохети. Вибрионите включват причинителя на холерата, а причинителят на сифилиса е спирохета.

бактериална клеткаима клетъчна стена (обвивка), често покрита със слуз. Често слузта образува капсула. Съдържанието на клетката (цитоплазмата) е отделено от мембраната от клетъчната мембрана. Цитоплазмата е прозрачна протеинова маса в колоидно състояние. Цитоплазмата съдържа рибозоми, ядрен апарат с ДНК молекули и различни включвания на резервни хранителни вещества (гликоген, мазнини и др.).

микоплазма -бактерии без клетъчна стена и изискващи растежни фактори, съдържащи се в дрождите за тяхното развитие.

Някои бактерии могат да се движат. Движението се извършва с помощта на флагели - тънки нишки с различна дължина, които извършват ротационни движения. Камшичетата могат да бъдат под формата на единична дълга нишка или под формата на сноп и могат да бъдат разположени по цялата повърхност на бактерията. Много пръчковидни бактерии и почти всички извити бактерии имат флагели. Сферичните бактерии, като правило, нямат флагели и са неподвижни.

Бактериите се размножават чрез разделяне на две части. Скоростта на делене може да бъде много висока (на всеки 15-20 минути), а броят на бактериите нараства бързо. Това бързо разделяне се случва върху храни и други богати на хранителни вещества субстрати.

Вируси

Вируси- специална група микроорганизми, които нямат клетъчна структура. Размерите на вирусите се измерват в нанометри (8-150 nm), така че могат да се видят само с помощта на електронен микроскоп. Някои вируси се състоят само от протеин и една нуклеинова киселина (ДНК или РНК).

Вирусите причиняват такива често срещани човешки заболявания като грип, вирусен хепатит, морбили, както и болести по животните - шап, чума по животните и много други.

Бактериалните вируси се наричат бактериофаги, гъбични вируси - микофагии др. Бактериофагите се срещат навсякъде, където има микроорганизми. Фагите причиняват смъртта на микробните клетки и могат да се използват за лечение и профилактика на някои инфекциозни заболявания.

гъбиса специални растителни организми, които нямат хлорофил и не синтезират органични вещества, а изискват готови органични вещества. Следователно гъбичките се развиват върху различни субстрати, съдържащи хранителни вещества. Някои гъби могат да причинят заболявания на растенията (рак и късна болест на картофите и др.), Насекоми, животни и хора.

Гъбичните клетки се различават от бактериалните по наличието на ядра и вакуоли и са подобни на растителните клетки. Най-често те са под формата на дълги и разклонени или преплитащи се нишки - хифи.Образува се от хифи мицел,или мицел. Мицелът може да се състои от клетки с едно или няколко ядра или да бъде неклетъчен, представляващ една гигантска многоядрена клетка. Върху мицела се развиват плодни тела. Тялото на някои гъби може да се състои от единични клетки, без образуване на мицел (дрожди и др.).

Гъбите могат да се размножават по различни начини, включително вегетативно в резултат на хифно делене. Повечето гъби се размножават безполово и по полов път чрез образуването на специални репродуктивни клетки - спор.Спорите, като правило, могат да се задържат дълго време във външната среда. Зрелите спори могат да се транспортират на значителни разстояния. Попадайки в хранителната среда, спорите бързо се развиват в хифи.

Голяма група гъби са представени от плесените (фиг. 2). Широко разпространени в природата, те могат да растат върху хранителни продукти, образувайки ясно видими плаки с различни цветове. Развалянето на храната често се причинява от гъбички мукор, които образуват пухкава бяла или сива маса. Мукоровата гъба Rhizopus причинява „меко гниене“ на зеленчуци и горски плодове, а гъбата botrytis покрива и омекотява ябълки, круши и горски плодове. Причинителите на формоването на продуктите могат да бъдат гъбички от рода Peniillium.

Някои видове гъби могат не само да доведат до разваляне на храната, но и да произвеждат токсични за хората вещества - микотоксини. Те включват някои видове гъби от род Aspergillus, род Fusarium и др.

Полезните свойства на някои видове гъби се използват в хранително-вкусовата и фармацевтичната промишленост и други отрасли. Например, гъбите от рода Peniiillium се използват за получаване на антибиотика пеницилин и при производството на сирена (Рокфор и Камамбер), гъбите от рода Aspergillus се използват за производството на лимонена киселина и много ензимни препарати.

Актиномицети- микроорганизми, които имат характеристики както на бактерии, така и на гъбички. По структура и биохимични свойства актиномицетите са подобни на бактериите, а по отношение на естеството на възпроизвеждане и способността да образуват хифи и мицел те са подобни на гъбите.

Ориз. 2. Видове плесенни гъбички: 1 - пенилиум; 2- аспергилус; 3 - мукор.

мая

мая- едноклетъчни неподвижни микроорганизми с размер не повече от 10-15 микрона. Формата на дрождената клетка често е кръгла или овална, по-рядко пръчковидна, сърповидна или лимоновидна. Клетките на дрождите са подобни по структура на гъбите, те също имат ядро ​​и вакуоли. Дрождите се възпроизвеждат чрез пъпкуване, делене или спори.

Дрождите са широко разпространени в природата, могат да бъдат намерени в почвата и върху растенията, върху хранителни продукти и различни промишлени отпадъци, съдържащи захари. Развитието на дрожди в хранителните продукти може да доведе до разваляне, причинявайки ферментация или вкисване. Някои видове дрожди имат способността да превръщат захарта в етилов алкохол и въглероден диоксид. Този процес се нарича алкохолна ферментация и се използва широко в хранително-вкусовата и винарската промишленост.

Някои видове кандида дрожди причиняват човешко заболяване, наречено кандидоза.

Микробиологията е наука, чийто предмет на изследване са микроскопичните същества, наречени микроорганизми, техните биологични характеристики, таксономия, екология и взаимоотношения с други организми.

Микроорганизмите са най-древната форма на организация на живота на Земята. В количествено отношение те представляват най-значимата и най-разнообразна част от организмите, обитаващи биосферата.

Микроорганизмите включват:

1) бактерии;

2) вируси;

4) протозои;

5) микроводорасли.

Обща характеристика на микроорганизмите е микроскопичният размер; Те се различават по структура, произход и физиология.

Бактериите са едноклетъчни микроорганизми от растителен произход, лишени от хлорофил и ядро.

Гъбите са едноклетъчни и многоклетъчни микроорганизми от растителен произход, лишени от хлорофил, но притежаващи характеристиките на животинска клетка, еукариот.

Вирусите са уникални микроорганизми, които нямат клетъчна структурна организация.

Основни раздели на микробиологията: обща, техническа, селскостопанска, ветеринарна, медицинска, санитарна.

Общата микробиология изучава най-общите закономерности, присъщи на всяка група изброени микроорганизми: структура, метаболизъм, генетика, екология и др.

Основната задача на техническата микробиология е развитието на биотехнологиите за синтез от микроорганизми на биологично активни вещества: протеини, ензими, витамини, алкохоли, органични вещества, антибиотици и др.

Селскостопанската микробиология се занимава с изучаването на микроорганизми, които участват в кръговрата на веществата, използват се за приготвяне на торове, причиняват болести по растенията и др.

Ветеринарната микробиология изучава патогени на болести по животните, разработва методи за тяхната биологична диагностика, специфична профилактика и етиотропно лечение, насочени към унищожаване на патогенни микроби в тялото на болно животно.

Предмет на изучаване на медицинската микробиология са патогенни (патогенни) и условно патогенни микроорганизми за човека, както и разработването на методи за микробиологична диагностика, специфична профилактика и етиотропно лечение на инфекциозни заболявания, причинени от тях.

Клон на медицинската микробиология е имунологията, която изучава специфичните механизми за защита на човешкия и животинския организъм от патогени.

Предметът на изучаване на санитарната микробиология е санитарното и микробиологичното състояние на обектите на околната среда и хранителните продукти, разработването на санитарни стандарти.

Основната таксономична единица на бактериалната таксономия е видът.

Видът е еволюционно установена съвкупност от индивиди, които имат един генотип, който при стандартни условия се проявява със сходни морфологични, физиологични, биохимични и други характеристики.

Видът не е крайната таксономична единица. В рамките на един вид се разграничават варианти на микроорганизми, които се различават по индивидуални характеристики. И така, те разграничават:

1) серовари (по антигенна структура);

2) хемовари (според чувствителността към химикали);

3) фагови продукти (въз основа на чувствителността към фаги);

4) ферментатори;

5) бактериоциновари;

6) бактериоциногеновари.

Бактериоцините са вещества, произведени от бактерии и имат вредно въздействие върху други бактерии. Бактериоциновари се разграничават според вида на произведения бактериоцин, а бактерициногеновари се разграничават според чувствителността.

За видовата идентификация на бактериите е необходимо да се познават следните им свойства:

1) морфологични (форма и структура на бактериалната клетка);

2) тинкториал (способността да се оцветява с различни багрила);

3) културен (естество на растеж върху хранителна среда);

4) биохимични (способността да се използват различни субстрати);

5) антигенни.

Видовете, свързани чрез генетично родство, се обединяват в родове, родовете в семейства, а семействата в разреди. По-високите таксономични категории са класове, подразделения, подцарства и царства.

Според съвременната таксономия патогенните микроорганизми принадлежат към царството на прокариотите, патогенните протозои и гъбите - към царството на еукариотите, вирусите са обединени в отделно царство - Vira.

Всички прокариоти, които имат един тип клетъчна организация, са обединени в един отдел - бактерии. Отделните им групи обаче се различават по структурни и физиологични характеристики. На тази основа се разграничават:

1) самите бактерии;

2) актиномицети;

3) спирохети;

4) рикетсия;

5) хламидия;

6) микоплазма.

Понастоящем се използват редица таксономични системи за таксономията на микроорганизмите.

1. Числова таксономия. Признава еквивалентността на всички характеристики. За да го използвате, трябва да имате информация за много десетки знаци. Видовата принадлежност се определя от броя на съвпадащите характеристики.

2. Серотаксономия. Изследва бактериални антигени, като използва реакции с имунни серуми. Най-често се използва в медицинската бактериология. Недостатък: бактериите не винаги съдържат видово специфичен антиген.

3. Хемотаксономия. Физикохимичните методи се използват за изследване на липидния и аминокиселинния състав на микробната клетка и някои нейни компоненти.

4. Генна систематика. Основава се на способността на бактериите с хомоложна ДНК да трансформират, трансдуцират и конюгират и на анализа на екстрахромозомни фактори на наследствеността - плазмиди, транспозони, фаги.

Наборът от основни биологични свойства на бактериите може да се определи само в чиста култура - това са бактерии от същия вид, отглеждани върху хранителна среда.

За култивиране на бактерии се използват хранителни среди, които имат редица изисквания.

1. Хранителна стойност. Бактериите трябва да съдържат всички необходими хранителни вещества.

2. Изотоничност. Бактериите трябва да съдържат набор от соли за поддържане на осмотичното налягане, определена концентрация на натриев хлорид.

3. Оптимално pH (киселинност) на средата. Киселинността на средата осигурява функционирането на бактериалните ензими; за повечето бактерии е 7,2–7,6.

4. Оптимален електронен потенциал, показващ съдържанието на разтворен кислород в средата. Тя трябва да бъде висока за аероби и ниска за анаероби.

5. Прозрачност (така че бактериалният растеж да е видим, особено за течни среди).

6. Стерилност (за да няма други бактерии).

Класификация на културните среди

1. По произход:

1) натурални (мляко, желатин, картофи и др.);

2) изкуствени - среди, приготвени от специално приготвени естествени компоненти (пептон, аминопептид, екстракт от дрожди и др.);

3) синтетични - среди с известен състав, приготвени от химически чисти неорганични и органични съединения (соли, аминокиселини, въглехидрати и др.).

2. По състав:

1) прости - агар с месен екстракт, бульон с месен екстракт, агар на Hottinger и др.;

2) сложни - това са прости с добавяне на допълнителен хранителен компонент (кръв, шоколадов агар): захарен бульон, жлъчен бульон, суроватъчен агар, жълтъчно-солев агар, среда Kitt-Tarozzi, среда Wilson-Blair и др.

3. По консистенция:

1) твърди (съдържат 3–5% агар-агар);

2) полутечен (0,15-0,7% агар-агар);

3) течни (не съдържат агар-агар).

4. По предназначение:

1) общо предназначение - за култивиране на повечето бактерии (месен агар, месен агар, кръвен агар);

2) специално предназначение:

а) селективни - среди, върху които растат бактерии само от един вид (род), а родът на други се потиска (алкален бульон, 1% пептонна вода, жълтъчно-солев агар, казеин-въглен агар и др.);

б) диференциална диагностика - среда, върху която растежът на някои видове бактерии се различава от растежа на други видове в определени свойства, често биохимични (Endo, Levin, Gis, Ploskirev и др.);

в) среди за обогатяване - среди, в които се извършва възпроизвеждането и натрупването на патогенни бактерии от всякакъв вид или тип, т.е. обогатяване на изследвания материал с тях (селенитен бульон).

За да се получи чиста култура, е необходимо да се овладеят методите за изолиране на чисти култури.

Методи за изолиране на чисти култури.

1. Механично разделяне на повърхността на твърда хранителна среда (метод на удар чрез изпичане на бримка, метод на разреждания в агар, разпределение по повърхността на твърда хранителна среда с шпатула, метод на Дригалски).

2. Използване на елективни хранителни среди.

3. Създаване на условия, благоприятни за развитието на един вид (род) бактерии (обогатителна среда).

Получава се чиста култура под формата на колонии - това е изолирано натрупване на бактерии, видими с невъоръжено око върху твърда хранителна среда, която обикновено е потомството на една клетка.

Микробиологичните процеси се използват широко в различни сектори на националната икономика. Те се основават на използването в промишлеността на биологични системи и процесите, причинени от тях. Много индустрии се основават на метаболитни реакции, които възникват по време на растежа и размножаването на определени микроорганизми.

В момента с помощта на микроорганизми се произвеждат фуражни протеини, ензими, витамини, аминокиселини и антибиотици, органични киселини, липиди, хормони, препарати за селското стопанство и др.

В хранително-вкусовата промишленост микроорганизмите се използват за производството на редица продукти. По този начин алкохолните напитки - вино, бира, коняк, спиртни напитки - и други продукти се произвеждат с помощта на дрожди. Пекарската промишленост използва дрожди и бактерии, млечната промишленост използва млечнокисели бактерии и т.н.

Сред многообразието от процеси, предизвикани от микроорганизми, един от най-важните е ферментацията.

Ферментацията се отнася до превръщането на въглехидрати и някои други органични съединения в нови вещества под въздействието на ензими, произведени от микроорганизми. Известни са различни видове ферментация. Те обикновено се наричат ​​на крайните продукти, образувани по време на процеса на ферментация, например алкохол, млечна киселина, оцетна киселина и др.

В промишлеността се използват много видове ферментация - алкохолна, млечнокисела, ацетонбутилова, оцетнокисела, лимоненокисела и други, причинени от различни микроорганизми. Например дрождите се използват при производството на етилов алкохол, хляб и бира; в производството на лимонена киселина - плесени; при производството на оцетна и млечна киселина, ацетон¾ бактерии. Основната цел на тези отрасли е превръщането на субстрата (хранителна среда) под въздействието на ензимите на микроорганизма в необходимите продукти. В други отрасли, например при производството на хлебна мая, основната задача е да се натрупа максимално количество култивирана мая.

Основните групи микроорганизми, използвани в хранително-вкусовата промишленост са бактерии, дрожди и плесени.

Бактерии.Те използват млечна киселина, оцетна киселина, маслена киселина като патогени. ацетон-бутилова ферментация. Култивираните млечнокисели бактерии се използват в производството на млечна киселина, в печенето и понякога в производството на алкохол. Те превръщат захарта в млечна киселина.

Млечнокисели бактерии играят важна роля в производството на ръжен хляб. В процеса на производство на ръжен хляб участват истински (хомоферментативни) и неистински (хетероферментативни) млечнокисели бактерии. Хетероферментативните млечнокисели бактерии, заедно с млечната киселина, произвеждат летливи киселини (главно оцетна киселина), алкохол и въглероден диоксид. Истинските бактерии в ръженото тесто участват само в образуването на киселина, докато неистинските бактерии, заедно с образуването на киселина, имат значителен ефект върху разхлабването на тестото, тъй като са енергични газообразуватели. Млечнокиселите бактерии в ръженото тесто също оказват значително влияние върху вкуса на хляба, тъй като той зависи от общото количество киселини, съдържащи се в хляба и от тяхното съотношение. В допълнение, млечната киселина влияе върху процеса на формиране и структурно-механичните свойства на ръженото тесто.

Ферментацията на маслена киселина, причинена от бактерии на маслена киселина, се използва за получаване на маслена киселина, чиито естери се използват като ароматни вещества, а за производството на алкохол тези бактерии са опасни, тъй като маслената киселина инхибира развитието на дрожди и инактивира a-амилазата.

Специални видове масленокисели бактерии включват ацетон-бутилови бактерии, които превръщат нишестето и други въглехидрати в ацетон, бутил и етилов алкохол. Тези бактерии се използват като ферментационни агенти в производството на ацетон-бутил.

Оцетнокиселите бактерии се използват за производството на оцет (разтвор на оцетна киселина), тъй като те са способни да окисляват етилов алкохол в оцетна киселина.

Трябва да се отбележи, че ферментацията с оцетна киселина е вредна за производството на алкохол. тъй като води до намаляване на добива на алкохол, а при варенето влошава качеството на бирата и причинява нейното разваляне.

- (от микро... и биология), науката за микроорганизмите. Микроорганизмите (бактериите) са наблюдавани и описани за първи път от А. Льовенхук през 1683 г., но като наука М. се формира през 2-рата половина на 19 век, гл. обр. повлиян от трудовете на Л. Пастьор. Той откри, че определени химикали. Биологичен енциклопедичен речник