Opća mikrobiologija. Mikrobiologija Šta proučava nauka o mikrobiologiji?

I još 26 fajl(ova).
Prikaži sve povezane fajlove

1. 
   Mikrobiologija kao nauka. Ciljevi i metode istraživanja u mikrobiologiji.

Predmet mikrobiologije – mikroorganizmi, njihova morfologija, fiziologija, genetika, taksonomija, ekologija i odnosi sa drugim oblicima života. Za medicinsku mikrobiologiju – patogeni i oportunistički mikroorganizmi.

Mikroorganizmi - najstariji oblik organizacije života na Zemlji, pojavili su se mnogo prije pojave biljaka i životinja - prije otprilike 3-4 milijarde godina.

Ciljevi mikrobiologije:

Ciljevi medicinske mikrobiologije:

1. Proučavanje biologije patogenih (uzročnika bolesti) i normalnih mikroba za ljude.

2. Proučavanje uloge mikroba u nastanku i razvoju zaraznih (zaraznih) bolesti i formiranju imunološkog odgovora makroorganizma („domaćina“).

3. Razvoj metoda za mikrobiološku dijagnostiku, specifično liječenje i prevenciju zaraznih bolesti ljudi.

Metode istraživanja u mikrobiologiji:

1. 
   Mikroskopski- proučavanje morfologije mikroba u obojenom i neobojenom stanju uz pomoć različitih vrsta mikroskopa.
2. 
   Mikrobiološka(bakteriološki, mikološki, virološki). Metoda se zasniva na izolaciji čiste kulture patogena i njegovoj naknadnoj identifikaciji.
3. 
   Hemijski
4. 
   Eksperimentalni (biološki)- kontaminacija laboratorijskih životinja mikrobima.
5. 
   Imunološki(u dijagnostici infekcija) - proučavanje specifičnih odgovora makroorganizma na kontakt s mikrobima.

1. 
   Glavni periodi u razvoju mikrobiologije i imunologije.

1. 
   Početni period

1. 
   Pasteurov period

• 
  fermentacija
• 
  uloga mikroba u kruženju supstanci u prirodi i spontanom nastanku.

Pored imena Pasteur ime se pojavilo Robert Koch, izvanredan majstor primijenjenih istraživanja, otkrio je uzročnika antraksa, kolere, tuberkuloze i drugih mikroorganizama.

1. 
   Treći period

1. 
   Moderni period.

3. Osnivači mikrobiologije.

L. Pasteur

1. 
   proučavanje mikrobioloških osnova procesa fermentacije i propadanja,
2. 
   razvoj industrijske mikrobiologije,
3. 
   rasvjetljavanje uloge mikroorganizama u kruženju tvari u prirodi,
4. 
   otkrivanje anaerobnih mikroorganizama,
5. 
   razvoj principa asepse,
6. 
   razvoj metoda sterilizacije,
7. 
   slabljenje (slabljenje) virulencije. Stepen patogenosti je virulencija. Dakle, ako oslabite virulenciju, možete dobiti vakcinu.
8. 
   primanje vakcina (vakcinalnih sojeva) – kolera i bjesnilo.
9. 
   Pasteur ima čast otkriti stafilokoke i streptokoke

R. Koch - Nemački prirodnjak, Pasteurov učenik.

4. Uloga domaćih naučnika u razvoju mikrobiologije.

1. 
   Tsenkovsky L.S.. organizovao proizvodnju vakcine protiv antraksa, a 1883. godine uspešno je koristio za vakcinaciju stoke.
2. 
   Minh. On je dokazao da je spiroheta povratne groznice uzročnik bolesti.
3. 
   Mochutkovsky se samoinficirao tifusom (ubrizgao krv pacijenta), dokazujući da je patogen bio prisutan u krvi pacijenta.
4. 
   Lesha F.A. Dokazano je da dizenteriju mogu izazvati protozoe koje pripadaju amebama.
5. 
   Igrao je veliku ulogu u mikrobiologiji I.I. Mechnikov. Bio je tvorac fagocitne teorije imuniteta. Zatim objavljuje rad “Imunitet na zarazne bolesti”.
6. 
   Godine 1886. otvorena je prva bakteriološka stanica u Odesi, na čijem je čelu bio Mečnikov i njegovi pomoćnici. Gamel N.F. i Barlah L.V.
7. 
   Zatim je otvorena stanica u Harkovu. Bio je glavni Vinogradsky. Radio je u oblasti opšte mikrobiologije. Otkrio je bakterije sumpora i željeza, nitrifikacijske bakterije - uzročnike nitrifikacije u tlu.
8. 
   DI. Ivanovski(otkrio virus mozaika duhana, koji se smatra osnivačem virologije).
9. 
   Tsinkovsky (učestvovao u razvoju metoda vakcinacije protiv antraksa).
10. 
    Amilyansky- napisao prvi udžbenik “Osnove mikrobiologije”, otkrio uzročnika fermentacije celuloze, proučavao bakterije koje fiksiraju dušik.
11. 
    Mikhin- postavio temelje za veterinarsku mikrobiologiju, otkrio uzročnika leptospiroze.
12. 
    Shaposhnikov– osnivač tehničke mikrobiologije.
13. 
    Voitkevich– radio sa acidofilnim bacilom, koji se smatra osnivačem terapijske i dijetetske ishrane životinja.

Od sredine 20. stoljeća mikrobiologija kao disciplina je uključena u nastavni plan i program osnovnih studija.

5. Osnove taksonomije i nomenklature mikroorganizama.

Prema modernoj taksonomiji, mikroorganizmi pripadaju 3 carstva:

I. prokarioti:
* Eubakterije
1. Gracilikuti (tanki ćelijski zid)
2. Firmicutes (debeli ćelijski zid)
3. Tenerikuti (bez ćelijskog zida)
Spirohete, rikecije, klamidija, mikoplazme, aktinomicete.
* Arhebakterije
4. Mendocutes
II. eukarioti: Životinje Biljke Pečurke Protozoa
III. Nećelijski oblici života: Virusi Prioni Plazmidi

Vrsta – Rod – Porodica – Red – Klasa – Podjela – Kraljevstvo.

Oznaka mikroorganizama uključuje naziv roda i vrste. Rod sa velikim slovom, tip sa malim slovom. Generičko ime prezimenom autora ili bakterijskom morfologijom. Ime vrste – prema kliničkim znakovima, morfologiji kolonije, staništu.

Trenutno se za taksonomiju mikroorganizama koristi niz taksonomskih sistema.

1. Numerička taksonomija . Prepoznaje ekvivalenciju svih karakteristika. Da biste ga koristili, morate imati informacije o mnogim desetinama znakova. Pripadnost vrsti određena je brojem odgovarajućih karakteristika.

2. Serotaksonomija. Proučava bakterijske antigene koristeći reakcije sa imunološkim serumima. Najčešće se koristi u medicinskoj bakteriologiji. Nedostatak: bakterije ne sadrže uvijek antigen specifičan za vrstu.

3. Hemotaksonomija. Fizičko-hemijske metode se koriste za proučavanje sastava lipida i aminokiselina mikrobne ćelije i pojedinih njenih komponenti.

4. Sistematika gena. Bazira se na sposobnosti bakterija sa homolognom DNK da se transformišu, transduciraju i konjugiraju, na analizi ekstrahromozomskih faktora nasljeđa - plazmida, transpozona, faga.Geografska lokacija detekcije.

Specijalizovani termini:

Pogledaj - evolucijski uspostavljen skup jedinki koje imaju jedan genotip, koji se manifestuje sličnim fenotipskim karakteristikama.

Opcija - jedinke iste vrste, koje se razlikuju po različitim karakteristikama (serovari, hemovari, sorte, morfovari, fagovari).

Stanovništvo – skup jedinki iste vrste koje žive na određenoj teritoriji relativno dugo.

kultura – zbirka bakterija jedne vrste (čiste) ili više vrsta (mješovite), uzgojene na hranjivom mediju (tečnom ili čvrstom).

Procijedite – čista kultura jedne vrste bakterija, izolirana u određeno vrijeme iz jednog izvora.

Kolonija - vidljivo nakupljanje bakterija iste vrste na površini ili u dubini gustog hranjivog medija.

klon – ćelijska kultura uzgojena iz jednog mikroorganizma kloniranjem.

Mikrobiologija proučava strukturu, vitalnu aktivnost, uslove života i razvoj najmanjih organizama koji se nazivaju mikrobi ili mikroorganizmi.

„Nevidljivi, oni stalno prate osobu, upadaju u njen život ili kao prijatelji ili kao neprijatelji“, rekao je akademik V. L. Omelyansky. Zaista, mikrobi su posvuda: u zraku, u vodi i u tlu, u tijelu ljudi i životinja. Mogu biti korisni i koriste se u mnogim prehrambenim proizvodima. Mogu biti štetne, uzrokovati bolest kod ljudi, kvarenje hrane itd.

Mikrobe je otkrio Holanđanin A. Leeuwenhoek (1632-1723) krajem 17. veka, kada je napravio prva sočiva koja su davala uvećanje od 200 puta ili više. Mikrokosmos koji je ugledao ga je zadivio; Leeuwenhoek je opisao i skicirao mikroorganizme koje je otkrio na raznim objektima. On je postavio temelje za deskriptivnu prirodu nove nauke. Otkrića Louisa Pasteura (1822-1895) dokazala su da se mikroorganizmi razlikuju ne samo po obliku i strukturi, već i po svojim vitalnim funkcijama. Pasteur je ustanovio da kvasac izaziva alkoholno vrenje, a neki mikrobi mogu uzrokovati zarazne bolesti ljudi i životinja. Pasteur je ušao u istoriju kao izumitelj metode vakcinacije protiv bjesnila i antraksa. Svjetski poznati doprinos mikrobiologiji je R. Koch (1843-1910) - otkrio je uzročnike tuberkuloze i kolere, I. I. Mechnikova (1845-1916) - razvio fagocitnu teoriju imuniteta, osnivač virologije D. I. Ivanovsky (18 1920), N F. Gamaleya (1859-1940) i mnogi drugi naučnici.

Klasifikacija i morfologija mikroorganizama

mikrobi - To su sićušni, uglavnom jednoćelijski živi organizmi, vidljivi samo kroz mikroskop. Veličina mikroorganizama se mjeri u mikrometrima - mikronima (1/1000 mm) i nanometrima - nm (1/1000 mikrona).

Mikrobe karakterizira ogromna raznolikost vrsta, koje se razlikuju po strukturi, svojstvima i sposobnosti postojanja u različitim uvjetima okoline. Mogu biti jednoćelijski, višećelijski I nećelijski.

Mikrobi se dijele na bakterije, viruse i fage, gljive i kvasce. Odvojeno, postoje sorte bakterija - rikecije, mikoplazme, a posebnu grupu čine protozoe (protozoe).

Bakterije

Bakterije- pretežno jednoćelijski mikroorganizmi veličine od desetinki mikrometra, na primjer mikoplazma, do nekoliko mikrometara, au spirohetama - do 500 mikrona.

Postoje tri glavna oblika bakterija: sferični (koki), štapićasti (bacili itd.), zavijeni (vibrio, spirohete, spirila) (slika 1).

Globularne bakterije (koke) Obično su sfernog oblika, ali mogu biti blago ovalni ili u obliku graha. Koke mogu biti locirane pojedinačno (mikrokoke); u paru (diplokoki); u obliku lanaca (streptokoki) ili grozdova (stafilokoki), u pakovanju (sarcini). Streptokoki mogu uzrokovati upale krajnika i erizipele, dok stafilokoki mogu uzrokovati razne upalne i gnojne procese.

Rice. 1. Oblici bakterija: 1 - mikrokoki; 2 - streptokoki; 3 - sardine; 4 — štapići bez spora; 5 — štapići sa sporama (bacili); 6 - vibrio; 7- spirohete; 8 - spirila (sa flagelama); stafilokoke

Bakterije u obliku štapa najčešći. Štapići mogu biti pojedinačni, povezani u paru (diplobakterije) ili u lancima (streptobakterije). Bakterije u obliku štapića uključuju Escherichia coli, uzročnike salmoneloze, dizenterije, trbušnog tifusa, tuberkuloze, itd. Neke bakterije u obliku štapića imaju sposobnost stvaranja sporova. Zovu se štapići koji stvaraju spore bacili. Bacili u obliku vretena se nazivaju klostridija.

Sporulacija je složen proces. Spore se značajno razlikuju od obične bakterijske ćelije. Imaju gustu ljusku i vrlo malu količinu vode, ne zahtijevaju hranjive tvari, a reprodukcija se potpuno zaustavlja. Spore su sposobne da izdrže sušenje, visoke i niske temperature dugo vremena i mogu ostati u održivom stanju desetinama i stotinama godina (spore antraksa, botulizma, tetanusa itd.). Jednom u povoljnom okruženju, spore klijaju, odnosno pretvaraju se u uobičajeni vegetativni oblik razmnožavanja.

Uvrnute bakterije može biti u obliku zareza - vibrio, sa nekoliko kovrča - spirila, u obliku tankog uvijenog štapića - spirohete. Vibrioni uključuju uzročnik kolere, a uzročnik sifilisa je spiroheta.

bakterijska ćelija ima ćelijski zid (oplatu), često prekriven sluzi. Često sluz formira kapsulu. Sadržaj ćelije (citoplazma) odvojen je od membrane ćelijskom membranom. Citoplazma je prozirna proteinska masa u koloidnom stanju. Citoplazma sadrži ribozome, nuklearni aparat sa molekulama DNK i razne inkluzije rezervnih nutrijenata (glikogen, mast, itd.).

mikoplazma - bakterije koje nemaju stanični zid i za svoj razvoj trebaju faktore rasta sadržane u kvascu.

Neke bakterije mogu da se kreću. Kretanje se izvodi uz pomoć flagella - tankih niti različitih dužina koje izvode rotacijske pokrete. Flagele mogu biti u obliku jedne dugačke niti ili u obliku snopa, a mogu se nalaziti na cijeloj površini bakterije. Mnoge bakterije u obliku štapa i gotovo sve zakrivljene bakterije imaju flagele. Sferne bakterije, u pravilu, nemaju flagele i nepokretne su.

Bakterije se razmnožavaju dijeljenjem na dva dijela. Brzina podjele može biti vrlo visoka (svakih 15-20 minuta), a broj bakterija se brzo povećava. Ova brza podjela se događa na hrani i drugim supstratima bogatim hranjivim tvarima.

Virusi

Virusi- posebna grupa mikroorganizama koji nemaju ćelijsku strukturu. Veličine virusa mjere se u nanometrima (8-150 nm), tako da se mogu vidjeti samo pomoću elektronskog mikroskopa. Neki virusi se sastoje samo od proteina i jedne nukleinske kiseline (DNK ili RNK).

Virusi izazivaju uobičajene ljudske bolesti kao što su gripa, virusni hepatitis, boginje, kao i bolesti životinja - slinavka i šap, životinjska kuga i mnoge druge.

Bakterijski virusi se nazivaju bakteriofagi, virusi gljivica - mikofagi itd. Bakteriofagi se nalaze svuda gde ima mikroorganizama. Fagi uzrokuju smrt mikrobnih stanica i mogu se koristiti za liječenje i prevenciju određenih zaraznih bolesti.

Pečurke su posebni biljni organizmi koji nemaju hlorofil i ne sintetiziraju organske tvari, ali zahtijevaju gotove organske tvari. Stoga se gljive razvijaju na različitim supstratima koji sadrže hranjive tvari. Pojedine gljive mogu uzrokovati bolesti biljaka (rak i kasnu paležu krompira, itd.), insekata, životinja i ljudi.

Gljivične ćelije se razlikuju od bakterijskih po prisutnosti jezgara i vakuola i slične su biljnim stanicama. Najčešće imaju oblik dugih i razgranatih ili isprepletenih niti - hife. Formirana od hifa micelijum, ili micelijum. Micelij se može sastojati od ćelija sa jednim ili više jezgara ili biti nećelijski, predstavljajući jednu džinovsku multinuklearnu ćeliju. Na miceliju se razvijaju plodna tijela. Tijelo nekih gljiva može se sastojati od pojedinačnih ćelija, bez stvaranja micelija (kvasac, itd.).

Gljive se mogu razmnožavati na različite načine, uključujući i vegetativno kao rezultat hifne diobe. Većina gljivica se razmnožava aseksualno i spolno stvaranjem posebnih ćelija za reprodukciju - spor. Spore, u pravilu, mogu dugo opstati u vanjskom okruženju. Zrele spore se mogu prenositi na značajne udaljenosti. Jednom u hranljivom mediju, spore se brzo razvijaju u hife.

Veliku grupu gljiva predstavljaju plijesni (slika 2). Široko rasprostranjeni u prirodi, mogu rasti na prehrambenim proizvodima, formirajući jasno vidljive plakove različitih boja. Kvarenje hrane često uzrokuju mucor gljive, koje formiraju pahuljastu bijelu ili sivu masu. Mucor gljiva Rhizopus uzrokuje „meku trulež“ povrća i bobičastog voća, a gljiva botrytis oblaže i omekšava jabuke, kruške i bobičasto voće. Uzročnici oblikovanja proizvoda mogu biti gljive iz roda Peniillium.

Određene vrste gljiva ne samo da mogu dovesti do kvarenja hrane, već i proizvode tvari otrovne za ljude - mikotoksine. To uključuje neke vrste gljiva iz roda Aspergillus, roda Fusarium itd.

Korisna svojstva određenih vrsta gljiva koriste se u prehrambenoj i farmaceutskoj industriji i drugim industrijama. Na primjer, pečurke iz roda Peniiillium koriste se za dobijanje antibiotika penicilina i u proizvodnji sireva (Roquefort i Camembert), gljive iz roda Aspergillus koriste se u proizvodnji limunske kiseline i mnogih enzimskih preparata.

Actinomycetes- mikroorganizmi koji imaju karakteristike i bakterija i gljivica. Po strukturi i biohemijskim svojstvima aktinomiceti su slični bakterijama, a po prirodi razmnožavanja i sposobnosti formiranja hifa i micelija slični su gljivama.

Rice. 2. Vrste plesni: 1 - peniiillium; 2- aspergillus; 3 - mukor.

Kvasac

Kvasac- jednoćelijski nepokretni mikroorganizmi veličine ne veće od 10-15 mikrona. Oblik ćelije kvasca je često okrugao ili ovalan, rjeđe u obliku štapa, srpa ili limuna. Ćelije kvasca po strukturi su slične gljivama; također imaju jezgro i vakuole. Kvasac se razmnožava pupanjem, fisijom ili sporama.

Kvasci su rasprostranjeni u prirodi, mogu se naći u tlu i biljkama, na prehrambenim proizvodima i raznim industrijskim otpadima koji sadrže šećere. Razvoj kvasca u prehrambenim proizvodima može dovesti do kvarenja, uzrokujući fermentaciju ili kiseljenje. Neke vrste kvasca imaju sposobnost pretvaranja šećera u etilni alkohol i ugljični dioksid. Ovaj proces se naziva alkoholna fermentacija i široko se koristi u prehrambenoj i vinskoj industriji.

Neke vrste kvasca kandide uzrokuju ljudsko oboljenje koje se zove kandidijaza.

Mikrobiologija je nauka čiji su predmet proučavanja mikroskopska bića koja se nazivaju mikroorganizmi, njihove biološke karakteristike, taksonomija, ekologija i odnosi sa drugim organizmima.

Mikroorganizmi su najstariji oblik organizacije života na Zemlji. Količinski predstavljaju najznačajniji i najraznovrsniji dio organizama koji naseljavaju biosferu.

Mikroorganizmi uključuju:

1) bakterije;

2) virusi;

4) protozoa;

5) mikroalge.

Zajednička karakteristika mikroorganizama je mikroskopska veličina; Razlikuju se po strukturi, porijeklu i fiziologiji.

Bakterije su jednoćelijski mikroorganizmi biljnog porijekla, bez hlorofila i bez jezgra.

Gljive su jednoćelijski i višećelijski mikroorganizmi biljnog porijekla, bez hlorofila, ali imaju karakteristike životinjske ćelije, eukariota.

Virusi su jedinstveni mikroorganizmi koji nemaju ćelijsku strukturnu organizaciju.

Glavni dijelovi mikrobiologije: opći, tehnički, poljoprivredni, veterinarski, medicinski, sanitarni.

Opća mikrobiologija proučava najopćenitije obrasce svojstvene svakoj grupi navedenih mikroorganizama: strukturu, metabolizam, genetiku, ekologiju itd.

Osnovni zadatak tehničke mikrobiologije je razvoj biotehnologije za sintezu od strane mikroorganizama biološki aktivnih supstanci: proteina, enzima, vitamina, alkohola, organskih supstanci, antibiotika itd.

Poljoprivredna mikrobiologija se bavi proučavanjem mikroorganizama koji učestvuju u kruženju supstanci, koriste se za pripremu đubriva, izazivaju bolesti biljaka itd.

Veterinarska mikrobiologija proučava uzročnike bolesti životinja, razvija metode za njihovu biološku dijagnostiku, specifičnu prevenciju i etiotropno liječenje u cilju uništavanja patogenih mikroba u tijelu bolesne životinje.

Predmet izučavanja medicinske mikrobiologije su patogeni (patogeni) i uslovno patogeni mikroorganizmi za čoveka, kao i razvoj metoda mikrobiološke dijagnostike, specifične prevencije i etiotropnog lečenja zaraznih bolesti izazvanih njima.

Grana medicinske mikrobiologije je imunologija, koja proučava specifične mehanizme zaštite ljudskih i životinjskih organizama od patogena.

Predmet proučavanja sanitarne mikrobiologije je sanitarno i mikrobiološko stanje objekata životne sredine i prehrambenih proizvoda, izrada sanitarnih standarda.

Osnovna taksonomska jedinica taksonomije bakterija je vrsta.

Vrsta je evolucijski uspostavljen skup jedinki koje imaju jedan genotip, koji se u standardnim uslovima manifestuje sličnim morfološkim, fiziološkim, biohemijskim i drugim karakteristikama.

Vrsta nije konačna jedinica taksonomije. Unutar vrste razlikuju se varijante mikroorganizama koje se razlikuju po individualnim karakteristikama. Dakle, razlikuju:

1) serovare (po antigenskoj strukturi);

2) hemovari (prema osetljivosti na hemikalije);

3) proizvodi faga (na osnovu osetljivosti na fage);

4) fermentori;

5) bakteriocinovari;

6) bakteriocinogenovari.

Bakteriocini su tvari koje proizvode bakterije i imaju štetan učinak na druge bakterije. Bakteriocinovari se razlikuju prema vrsti proizvedenog bakteriocina, a baktericinogenovari prema osjetljivosti.

Za identifikaciju vrsta bakterija potrebno je poznavati njihova sljedeća svojstva:

1) morfološki (oblik i struktura bakterijske ćelije);

2) tinktorijalni (sposobnost bojenja raznim bojama);

3) kulturni (priroda rasta na hranljivoj podlozi);

4) biohemijski (sposobnost korišćenja različitih supstrata);

5) antigenski.

Vrste povezane genetskim srodstvom su ujedinjene u rodove, rodovi u porodice, a porodice u redove. Više taksonomske kategorije su klase, divizije, potkraljevstva i kraljevstva.

Prema modernoj taksonomiji, patogeni mikroorganizmi pripadaju carstvu prokariota, patogenih protozoa i gljiva - carstvu eukariota, virusi su ujedinjeni u posebno kraljevstvo - Vira.

Svi prokarioti, koji imaju jednu vrstu ćelijske organizacije, kombinovani su u jedan odjel - Bakterije. Međutim, njihove pojedinačne grupe razlikuju se po strukturnim i fiziološkim karakteristikama. Na osnovu toga razlikuju se sljedeće:

1) same bakterije;

2) aktinomicete;

3) spirohete;

4) rikecije;

5) klamidija;

6) mikoplazma.

Trenutno se za taksonomiju mikroorganizama koristi niz taksonomskih sistema.

1. Numerička taksonomija. Prepoznaje ekvivalenciju svih karakteristika. Da biste ga koristili, morate imati informacije o mnogim desetinama znakova. Pripadnost vrsti određena je brojem odgovarajućih karakteristika.

2. Serotaksonomija. Proučava bakterijske antigene koristeći reakcije sa imunološkim serumima. Najčešće se koristi u medicinskoj bakteriologiji. Nedostatak: bakterije ne sadrže uvijek antigen specifičan za vrstu.

3. Hemotaksonomija. Fizičko-hemijske metode se koriste za proučavanje sastava lipida i aminokiselina mikrobne ćelije i pojedinih njenih komponenti.

4. Sistematika gena. Zasniva se na sposobnosti bakterija sa homolognom DNK da se transformišu, transduciraju i konjugiraju, te na analizi ekstrahromozomskih faktora naslijeđa - plazmida, transpozona, faga.

Skup osnovnih bioloških svojstava bakterija može se odrediti samo u čistoj kulturi - to su bakterije iste vrste uzgojene na hranjivom mediju.

Za uzgoj bakterija koriste se hranjive podloge koje imaju niz zahtjeva.

1. Nutritivna vrijednost. Bakterije moraju sadržavati sve potrebne hranjive tvari.

2. Izotoničnost. Bakterije moraju sadržavati skup soli za održavanje osmotskog tlaka, određene koncentracije natrijevog klorida.

3. Optimalni pH (kiselost) okoline. Kiselost okoline osigurava funkcionisanje bakterijskih enzima; za većinu bakterija je 7,2–7,6.

4. Optimalni elektronski potencijal, koji pokazuje sadržaj rastvorenog kiseonika u medijumu. Trebao bi biti visok za aerobe i nizak za anaerobe.

5. Transparentnost (tako da je vidljiv rast bakterija, posebno za tečne medije).

6. Sterilnost (da nema drugih bakterija).

Klasifikacija medija kulture

1. Po poreklu:

1) prirodni (mleko, želatin, krompir i dr.);

2) veštačke - podloge pripremljene od posebno pripremljenih prirodnih komponenti (pepton, aminopeptid, ekstrakt kvasca i dr.);

3) sintetički - mediji poznatog sastava, pripremljeni od hemijski čistih neorganskih i organskih jedinjenja (soli, aminokiseline, ugljeni hidrati i dr.).

2. Po sastavu:

1) jednostavni - agar sa ekstraktom mesa, bujon sa ekstraktom mesa, Hottinger agar itd.;

2) složeni - to su jednostavni sa dodatkom dodatne hranjive komponente (krv, čokoladni agar): šećerna juha, žučna juha, whey agar, agar od žumanca, Kitt-Tarozzi medij, Wilson-Blair medij itd.

3. Po konzistentnosti:

1) čvrsti (sadrže 3–5% agar-agara);

2) polutečni (0,15-0,7% agar-agar);

3) tečni (ne sadrže agar-agar).

4. Po namjeni:

1) opšte namene – za uzgoj većine bakterija (mesni agar, mesni agar, krvni agar);

2) posebne namjene:

a) selektivni - podloge na kojima rastu bakterije samo jedne vrste (roda), a suzbijaju se rodovi drugih (alkalna juha, 1% peptonska voda, agar od žumanca, kazein-ugljen agar itd.);

b) diferencijalno dijagnostičke - podloge na kojima se rast nekih vrsta bakterija razlikuje od rasta drugih vrsta po određenim svojstvima, često biohemijskim (Endo, Levin, Gis, Ploskirev, itd.);

c) okruženja za obogaćivanje - sredine u kojima dolazi do razmnožavanja i nagomilavanja patogenih bakterija bilo koje vrste ili vrste, odnosno obogaćivanje materijala koji se proučava njima (selenitna juha).

Da bi se dobila čista kultura, potrebno je savladati metode izolacije čistih kultura.

Metode za izolaciju čistih kultura.

1. Mehaničko odvajanje na površini čvrste hranljive podloge (metoda udarca pečenjem petlje, metoda razblaživanja u agaru, raspodela po površini čvrstog hranljivog medijuma lopaticom, metoda Drigalskog).

2. Upotreba elektivnih hranljivih podloga.

3. Stvaranje uslova povoljnih za razvoj jedne vrste (roda) bakterija (sredina za obogaćivanje).

Čista kultura se dobiva u obliku kolonija - to je izolirana nakupina bakterija vidljiva golim okom na čvrstom hranjivom mediju, koji je obično potomak jedne ćelije.

Mikrobiološki procesi se široko koriste u različitim sektorima nacionalne privrede. Zasnivaju se na upotrebi u industriji bioloških sistema i procesa uzrokovanih njima. Mnoge industrije se zasnivaju na metaboličkim reakcijama koje se javljaju tokom rasta i razmnožavanja određenih mikroorganizama.

Trenutno se uz pomoć mikroorganizama proizvode krmni proteini, enzimi, vitamini, aminokiseline i antibiotici, organske kiseline, lipidi, hormoni, preparati za poljoprivredu itd.

U prehrambenoj industriji mikroorganizmi se koriste za proizvodnju brojnih proizvoda. Tako se alkoholna pića - vino, pivo, konjak, žestoka pića - i drugi proizvodi proizvode pomoću kvasca. Pekarska industrija koristi kvasac i bakterije, mliječna industrija koristi bakterije mliječne kiseline itd.

Među nizom procesa uzrokovanih mikroorganizmima, jedan od najvažnijih je fermentacija.

Fermentacija se odnosi na transformaciju ugljikohidrata i nekih drugih organskih spojeva u nove tvari pod utjecajem enzima koje proizvode mikroorganizmi. Poznate su različite vrste fermentacije. Obično se nazivaju po krajnjim proizvodima nastalim tokom procesa fermentacije, na primjer alkoholu, mliječnoj kiselini, sirćetnoj kiselini itd.

U industriji se koriste mnoge vrste fermentacije - alkoholna, mliječna kiselina, aceton butilna, octena kiselina, limunska kiselina i druge, uzrokovane raznim mikroorganizmima. Na primjer, kvasac se koristi u proizvodnji etilnog alkohola, kruha i piva; u proizvodnji limunske kiseline - kalupi; u proizvodnji octene i mliječne kiseline, aceton¾ bakterije. Osnovni cilj ovih industrija je transformacija supstrata (hranjivog medija) pod uticajem enzima mikroorganizama u potrebne proizvode. U drugim industrijama, na primjer u proizvodnji pekarskog kvasca, glavni zadatak je akumulirati maksimalnu količinu uzgojenog kvasca.

Glavne grupe mikroorganizama koje se koriste u prehrambenoj industriji su bakterije, kvasac i plijesan.

Bakterije. Kao uzročnici bolesti koriste se mliječna kiselina, octena kiselina, maslačna kiselina. aceton-butil fermentacija. Kultivisane bakterije mliječne kiseline koriste se u proizvodnji mliječne kiseline, u pekarstvu, a ponekad i u proizvodnji alkohola. Oni pretvaraju šećer u mliječnu kiselinu.

Bakterije mliječne kiseline igraju važnu ulogu u proizvodnji raženog kruha. U procesu proizvodnje raženog kruha učestvuju prave (homofermentativne) i neprave (heterofermentativne) bakterije mliječne kiseline. Heterofermentativne bakterije mliječne kiseline, zajedno s mliječnom kiselinom, proizvode hlapljive kiseline (uglavnom octenu kiselinu), alkohol i ugljični dioksid. Prave bakterije u raženom tijestu sudjeluju samo u stvaranju kiseline, dok neprave bakterije, zajedno sa stvaranjem kiseline, imaju značajan utjecaj na rahljenje tijesta, budući da su energetski gasovi. Bakterije mliječne kiseline u raženom tijestu također imaju značajan utjecaj na okus kruha, jer ovisi o ukupnoj količini kiselina koje kruh sadrži i njihovom omjeru. Osim toga, mliječna kiselina utiče na proces formiranja i strukturna i mehanička svojstva raženog tijesta.

Fermentacija butirne kiseline, koju izazivaju bakterije maslačne kiseline, koristi se za proizvodnju butirne kiseline, čiji se estri koriste kao aromatične tvari, a za proizvodnju alkohola ove bakterije su opasne, jer maslačna kiselina inhibira razvoj kvasca i inaktivira a-amilazu.

Posebne vrste bakterija maslačne kiseline uključuju aceton-butil bakterije, koje pretvaraju škrob i druge ugljikohidrate u aceton, butil i etil alkohole. Ove bakterije se koriste kao sredstva za fermentaciju u proizvodnji aceton-butila.

Bakterije octene kiseline koriste se za proizvodnju octa (rastvor octene kiseline), jer su sposobne oksidirati etil alkohol u octenu kiselinu.

Treba napomenuti da je fermentacija sirćetne kiseline štetna za proizvodnju alkohola. jer dovodi do smanjenja prinosa alkohola, au varenju narušava kvalitet piva i uzrokuje njegovo kvarenje.

- (iz mikro... i biologije), nauka o mikroorganizmima. Mikroorganizme (bakterije) prvi je uočio i opisao A. Leeuwenhoek 1683. godine, ali se kao nauka M. formirao u 2. polovini 19. stoljeća, Ch. arr. pod utjecajem djela L. Pasteura. Otkrio je da određene hemikalije. Biološki enciklopedijski rječnik