Opća mikrobiologija. Mikrobiologija Što proučava mikrobiologija?

I još 26 datoteka.
Prikaži sve povezane datoteke

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

Predmet mikrobiologija – mikroorganizmi, njihova morfologija, fiziologija, genetika, taksonomija, ekologija i odnosi s 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 mikrobiološke dijagnostike, specifičnog liječenja i prevencije zaraznih bolesti ljudi.

Metode istraživanja u mikrobiologiji:

1. 
   Mikroskopski- proučavanje morfologije mikroba u obojenom i neobojenom stanju različitim vrstama mikroskopa.
2. 
   Mikrobiološki(bakteriološki, mikološki, virološki). Metoda se temelji na izolaciji čiste kulture patogena i njegovoj naknadnoj identifikaciji.
3. 
   Kemijski
4. 
   Eksperimentalni (biološki)- kontaminacija laboratorijskih životinja mikrobima.
5. 
   Imunološki(u dijagnostici infekcija) - proučavanje specifičnih odgovora makroorganizama na kontakt s mikrobima.

1. 
   Glavna razdoblja u razvoju mikrobiologije i imunologije.

1. 
   Početno razdoblje

1. 
   Pasteurovo razdoblje

• 
  vrenje
• 
  uloga mikroba u kruženju tvari u prirodi i spontani nastanak.

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

1. 
   Treće razdoblje

1. 
   Moderno razdoblje.

3. Utemeljitelji mikrobiologije.

L. Pasteur

1. 
   proučavanje mikrobioloških osnova procesa fermentacije i truljenja,
2. 
   razvoj industrijske mikrobiologije,
3. 
   rasvjetljavanje uloge mikroorganizama u kruženju tvari u prirodi,
4. 
   otkriće anaerobnih mikroorganizama,
5. 
   razvoj načela asepse,
6. 
   razvoj metoda sterilizacije,
7. 
   slabljenje (slabljenje) virulencije. Stupanj patogenosti je virulentnost. Dakle, ako oslabite virulentnost, možete dobiti cjepivo.
8. 
   primanje cjepiva (cijepni sojevi) – kolera i bjesnoća.
9. 
   Pasteuru pripada čast otkrića stafilokoka i streptokoka

R. Koch - njemački prirodoslovac, Pasteurov učenik.

4. Uloga domaćih znanstvenika u razvoju mikrobiologije.

1. 
   Tsenkovsky L.S.. organizirao proizvodnju cjepiva protiv antraksa, a 1883. ga uspješno upotrijebio za cijepljenje stoke.
2. 
   Minh. Dokazao je da je spiroheta povratne groznice uzročnik bolesti.
3. 
   Mochutkovsky samozarazio se tifusom (ubrizgao bolesnikovu krv), čime je dokazao da je uzročnik prisutan u bolesnikovoj krvi.
4. 
   Lesha F.A. Dokazano je da dizenteriju mogu uzrokovati protozoe koje pripadaju amebama.
5. 
   Igrao je veliku ulogu u mikrobiologiji I.I. Mečnikov. Bio je tvorac fagocitne teorije imuniteta. Zatim objavljuje djelo “Imunitet na zarazne bolesti”.
6. 
   Godine 1886. u Odesi je otvorena prva bakteriološka stanica na čelu s Mečnikovim i njegovim pomoćnicima. Gamel N.F. i Barlah L.V.
7. 
   Zatim je otvorena stanica u Harkovu. Bio je glavni Vinogradskog. Radio je na području opće mikrobiologije. Otkrio je sumporne i željezne bakterije, nitrifikacijske bakterije - uzročnike nitrifikacije u tlu.
8. 
   DI. Ivanovski(otkrio virus mozaika duhana, smatra se utemeljiteljem virologije).
9. 
   Tsinkovsky (sudjelovao u razvoju metoda cijepljenja protiv antraksa).
10. 
    Amiljanski– napisao prvi udžbenik “Osnove mikrobiologije”, otkrio uzročnika fermentacije celuloze, proučavao bakterije koje vežu dušik.
11. 
    Mikhin- postavio temelje veterinarskoj mikrobiologiji, otkrio uzročnika leptospiroze.
12. 
    Šapošnjikova– utemeljitelj tehničke mikrobiologije.
13. 
    Vojtkevič– radio s acidofilnim bacilom, koji se smatra utemeljiteljem terapijske i dijetetske prehrane životinja.

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

5. Osnove taksonomije i nomenklature mikroorganizama.

Prema modernoj taksonomiji, mikroorganizmi pripadaju 3 carstva:

ja prokarioti:
* Eubakterije
1. Gracilicutes (tanka stanična stijenka)
2. Firmicutes (debela stanična stijenka)
3. Tenericutes (bez stanične stijenke)
Spirohete, rikecije, klamidije, mikoplazme, aktinomicete.
* Arhebakterije
4. Mendocutes
II. Eukarioti: Životinje Bilje gljive Protozoa
III. Nestanični oblici života: Virusi Prioni Plazmidi

Vrsta – Rod – Obitelj – Red – Razred – Odjel – Kraljevstvo.

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

Trenutno se za taksonomiju mikroorganizama koristi niz taksonomskih sustava.

1. Numerička taksonomija . Prepoznaje istovjetnost svih karakteristika. Da biste ga koristili, morate imati informacije o mnogim desecima znakova. Pripadnost vrsti određuje se brojem podudarnih obilježja.

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

3. Kemotaksonomija. Fizikalno-kemijskim metodama proučava se sastav lipida i aminokiselina mikrobne stanice i pojedinih njezinih sastavnica.

4. Sistematika gena. Temelji se na sposobnosti bakterija s homolognom DNA za transformaciju, transdukciju i konjugaciju, na analizi izvankromosomskih čimbenika nasljeđa - plazmida, transpozona, faga.Geografsko mjesto detekcije.

Specijalizirani pojmovi:

Pogled - evolucijski uspostavljen skup jedinki s jednim genotipom, koji se očituje sličnim fenotipskim karakteristikama.

opcija - jedinke iste vrste, koje se razlikuju po različitim svojstvima (serovari, kemovari, kultivari, morfovari, fagovari).

Populacija - skup jedinki iste vrste koje žive na određenom teritoriju relativno dugo.

Kultura - zbirka bakterija jedne vrste (čiste) ili više vrsta (mješovite), uzgojene na hranjivoj podlozi (tekućoj ili krutoj).

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

Kolonija - vidljiva nakupina bakterija iste vrste na površini ili u dubini gustog hranjivog medija.

klon – stanična kultura uzgojena iz jednog mikroorganizma kloniranjem.

Mikrobiologija proučava građu, životnu aktivnost, životne uvjete i razvoj najmanjih organizama koji se nazivaju mikrobi, odnosno mikroorganizmi.

"Nevidljivi, oni stalno prate osobu, napadajući njegov život bilo kao prijatelji ili kao neprijatelji", rekao je akademik V. L. Omelyansky. Doista, mikrobi su posvuda: u zraku, vodi i tlu, u tijelu ljudi i životinja. Mogu biti korisni i koriste se u mnogim prehrambenim proizvodima. Mogu biti štetni, uzrokovati bolesti ljudi, kvariti hranu i sl.

Mikrobe je krajem 17. stoljeća otkrio Nizozemac A. Leeuwenhoek (1632.-1723.) kada je izradio prve leće koje su davale povećanje od 200 i više puta. Mikrokozmos koji je vidio zadivio ga je; Leeuwenhoek je opisao i skicirao mikroorganizme koje je otkrio na raznim predmetima. Postavio je temelje za deskriptivnu prirodu nove znanosti. Otkrića Louisa Pasteura (1822.-1895.) dokazala su da se mikroorganizmi razlikuju ne samo po obliku i građi, već i po životnim funkcijama. Pasteur je utvrdio da kvasci izazivaju alkoholno vrenje, a neki mikrobi mogu uzrokovati zarazne bolesti kod ljudi i životinja. Pasteur je ušao u povijest kao izumitelj metode cijepljenja protiv bjesnoće i antraksa. Svjetski poznati doprinos mikrobiologiji je R. Koch (1843-1910) - otkrio je uzročnike tuberkuloze i kolere, I. I. Mečnikova (1845-1916) - razvio fagocitnu teoriju imuniteta, utemeljitelj virologije D. I. Ivanovski (1864- 1920), N F. Gamaleya (1859-1940) i mnogi drugi znanstvenici.

Klasifikacija i morfologija mikroorganizama

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

Mikrobe karakterizira velika raznolikost vrsta, koje se razlikuju u strukturi, svojstvima i sposobnosti postojanja u različitim uvjetima okoliša. Oni mogu biti jednoćelijski, višećelijski I nestanični.

Mikrobi se dijele na bakterije, viruse i fage, gljivice i kvasce. Zasebno postoje sorte bakterija - rickettsia, mycoplasma, a posebnu skupinu čine protozoe (protozoe).

Bakterije

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

Postoje tri glavna oblika bakterija - sferične (koke), štapićaste (bacile, itd.), uvijene (vibriosi, spirohete, spirile) (slika 1).

Globularne bakterije (koke) Obično su sfernog oblika, ali mogu biti blago ovalni ili u obliku graha. Koki se mogu nalaziti pojedinačno (mikrokoke); u parovima (diplococci); u obliku lanaca (streptokoki) ili grozdova (stafilokoki), u paketu (sarcini). Streptokoki mogu uzrokovati upalu krajnika i erizipel, a stafilokoki razne upalne i gnojne procese.

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

Štapićaste bakterije najčešći. Štapići mogu biti pojedinačni, povezani u parove (diplobakterije) ili u lance (streptobakterije). U štapićaste bakterije spadaju Escherichia coli, uzročnici salmoneloze, dizenterije, trbušnog tifusa, tuberkuloze itd. Neke štapićaste bakterije imaju sposobnost stvaranja sporovi.Šipke koje tvore spore nazivaju se bacili. Vretenasti bacili nazivaju se klostridije.

Sporulacija je složen proces. Spore se bitno razlikuju od obične bakterijske stanice. Imaju gustu ljusku i vrlo malu količinu vode, ne zahtijevaju hranjive tvari, a razmnožavanje potpuno prestaje. Spore mogu dugo izdržati sušenje, visoke i niske temperature i mogu ostati u održivom stanju desecima i stotinama godina (spore antraksa, botulizma, tetanusa itd.). Kad se nađu u povoljnom okruženju, spore klijaju, odnosno prelaze u uobičajeni vegetativni oblik za razmnožavanje.

Uvrnute bakterije mogu biti u obliku zareza - vibrioni, s nekoliko uvojaka - spirila, u obliku tankog uvijenog štapića - spirohete. Vibrionima pripada uzročnik kolere, a uzročnik sifilisa je spiroheta.

bakterijska stanica ima staničnu stijenku (omot), često prekrivenu sluzi. Često sluz tvori kapsulu. Sadržaj stanice (citoplazma) odvojen je od membrane staničnom membranom. Citoplazma je prozirna proteinska masa u koloidnom stanju. Citoplazma sadrži ribosome, nuklearni aparat s molekulama DNA i razne uključke rezervnih hranjivih tvari (glikogen, mast, itd.).

mikoplazma - bakterije koje nemaju staničnu stijenku i za svoj razvoj zahtijevaju čimbenike rasta sadržane u kvascima.

Neke bakterije se mogu kretati. Kretanje se provodi uz pomoć flagella - tankih niti različitih duljina koje izvode rotacijske pokrete. Flagele mogu biti u obliku jedne dugačke niti ili u obliku snopa, a mogu biti smještene po cijeloj površini bakterije. Mnoge štapićaste bakterije i gotovo sve zakrivljene bakterije imaju bičeve. Sferne bakterije, u pravilu, nemaju flagele i nepokretne su.

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

Virusi

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

Virusi uzrokuju uobičajene ljudske bolesti kao što su gripa, virusni hepatitis, ospice, kao i bolesti životinja - slinavku i šap, životinjsku kugu i mnoge druge.

Bakterijski virusi nazivaju se bakteriofaga, gljivični virusi - mikofagi itd. Bakteriofagi se nalaze posvuda gdje ima mikroorganizama. Fagi uzrokuju smrt mikrobnih stanica i mogu se koristiti za liječenje i prevenciju određenih zaraznih bolesti.

gljive su posebni biljni organizmi koji nemaju klorofil i ne sintetiziraju organske tvari, već zahtijevaju gotove organske tvari. Stoga se gljive razvijaju na različitim podlogama koje sadrže hranjive tvari. Neke gljive mogu uzrokovati bolesti biljaka (rak i plamenjaču krumpira itd.), kukaca, životinja i ljudi.

Gljivične stanice razlikuju se od bakterijskih po prisutnosti jezgre i vakuola te su slične biljnim stanicama. Najčešće imaju oblik dugih i razgranatih ili isprepletenih niti - hife. Nastaju od hifa micelij, odnosno micelija. Micelij se može sastojati od stanica s jednom ili više jezgri ili biti nestanični, predstavljajući jednu ogromnu stanicu s više jezgri. Na miceliju se razvijaju plodna tijela. Tijelo nekih gljiva može se sastojati od pojedinačnih stanica, bez stvaranja micelija (kvasci i dr.).

Gljive se mogu razmnožavati na različite načine, uključujući i vegetativno kao rezultat diobe hifa. Većina gljiva razmnožava se nespolno i spolno stvaranjem posebnih stanica za razmnožavanje - spor. Spore, u pravilu, mogu dugo ostati u vanjskom okruženju. Zrele spore mogu se prenositi na znatne udaljenosti. Jednom u hranjivom mediju, spore se brzo razvijaju u hife.

Veliku skupinu gljiva predstavljaju plijesni (slika 2). Široko rasprostranjeni u prirodi, mogu rasti na prehrambenim proizvodima, tvoreći jasno vidljive plakove različitih boja. Kvarenje hrane često uzrokuju gljivice mucor, koje stvaraju pahuljastu bijelu ili sivu masu. Gljivica mucor Rhizopus uzrokuje "meku trulež" povrća i bobičastog voća, a gljiva botrytis oblaže i omekšava jabuke, kruške i bobičasto voće. Uzročnici plijesni proizvoda mogu biti gljivice roda Peniillium.

Određene vrste gljivica ne samo da mogu uzrokovati kvarenje hrane, već i proizvoditi tvari otrovne za ljude - mikotoksine. Tu spadaju neke vrste gljiva iz roda Aspergillus, roda Fusarium itd.

Korisna svojstva pojedinih vrsta gljiva koriste se u prehrambenoj i farmaceutskoj industriji te drugim industrijama. Primjerice, gljive iz roda Peniiillium koriste se za dobivanje antibiotika penicilina i u proizvodnji sireva (Roquefort i Camembert), gljive iz roda Aspergillus koriste se za proizvodnju limunske kiseline i mnogih enzimskih pripravaka.

Aktinomicete- mikroorganizmi koji imaju karakteristike i bakterija i gljivica. Po građi i biokemijskim svojstvima aktinomicete su slične bakterijama, a po naravi razmnožavanja i sposobnosti stvaranja hifa i micelija slične su gljivama.

Riža. 2. Vrste plijesni gljiva: 1 - peniillium; 2- aspergillus; 3 - mukor.

Kvasac

Kvasac- jednostanični nepokretni mikroorganizmi veličine ne veće od 10-15 mikrona. Oblik stanice kvasca je često okrugao ili ovalan, rjeđe štapićast, srpast ili limunoliki. Stanice kvasca po strukturi su slične gljivama, također imaju jezgru i vakuole. Kvasac se razmnožava pupanjem, fisijom ili sporama.

Kvasci su vrlo rasprostranjeni u prirodi, nalaze se u tlu i na 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. Taj se proces naziva alkoholna fermentacija i naširoko se koristi u prehrambenoj i vinskoj industriji.

Neke vrste kvasca kandide uzrokuju ljudsku bolest koja se zove kandidijaza.

Mikrobiologija je znanost čiji su predmet proučavanja mikroskopska bića mikroorganizmi, njihove biološke karakteristike, taksonomija, ekologija i odnosi s drugim organizmima.

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

Mikroorganizmi uključuju:

1) bakterije;

2) virusi;

4) praživotinje;

5) mikroalge.

Zajedničko obilježje mikroorganizama je mikroskopska veličina; Razlikuju se po strukturi, podrijetlu i fiziologiji.

Bakterije su jednostanični mikroorganizmi biljnog podrijetla, bez klorofila i bez jezgre.

Gljive su jednostanični i višestanični mikroorganizmi biljnog podrijetla, bez klorofila, ali imaju obilježja životinjske stanice, eukariota.

Virusi su jedinstveni mikroorganizmi koji nemaju staničnu strukturnu organizaciju.

Glavni dijelovi mikrobiologije: opća, tehnička, poljoprivredna, veterinarska, medicinska, sanitarna.

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

Glavni zadatak tehničke mikrobiologije je razvoj biotehnologije za sintezu biološki aktivnih tvari u mikroorganizmima: proteina, enzima, vitamina, alkohola, organskih tvari, antibiotika itd.

Poljoprivredna mikrobiologija bavi se proučavanjem mikroorganizama koji sudjeluju u kruženju tvari, koriste se za pripremu gnojiva, uzročnici biljnih bolesti itd.

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

Predmet proučavanja medicinske mikrobiologije su patogeni (patogeni) i uvjetno patogeni mikroorganizmi za čovjeka, te razvoj metoda za mikrobiološku dijagnostiku, specifičnu prevenciju i etiotropno liječenje zaraznih bolesti uzrokovanih njima.

Grana medicinske mikrobiologije je imunologija, koja proučava specifične mehanizme zaštite ljudskog i životinjskog organizma od patogena.

Predmet izučavanja sanitarne mikrobiologije je zdravstveno i mikrobiološko stanje okolišnih objekata 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 uvjetima očituje sličnim morfološkim, fiziološkim, biokemijskim i drugim karakteristikama.

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

1) serovari (po antigenskoj strukturi);

2) kemovari (prema osjetljivosti na kemikalije);

3) produkti faga (na temelju osjetljivosti na fage);

4) fermentori;

5) bakteriocinovare;

6) bakteriocinogenovari.

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

Za identifikaciju vrsta bakterija potrebno je poznavati njihova sljedeća svojstva:

1) morfološki (oblik i građa bakterijske stanice);

2) tinktorijalni (sposobnost bojenja raznim bojama);

3) kultura (priroda rasta na hranjivom mediju);

4) biokemijski (sposobnost iskorištavanja različitih supstrata);

5) antigenski.

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

Prema modernoj taksonomiji, patogeni mikroorganizmi pripadaju carstvu prokariota, patogene protozoe i gljive - carstvu eukariota, virusi su ujedinjeni u posebno carstvo - Vira.

Svi prokarioti, koji imaju jednu vrstu stanične organizacije, kombinirani su u jedan odjel - Bakterije. Međutim, njihove pojedine skupine razlikuju se u strukturnim i fiziološkim karakteristikama. Na temelju toga razlikuju se:

1) same bakterije;

2) aktinomicete;

3) spirohete;

4) rikecija;

5) klamidija;

6) mikoplazma.

Trenutno se za taksonomiju mikroorganizama koristi niz taksonomskih sustava.

1. Numerička taksonomija. Prepoznaje istovjetnost svih karakteristika. Da biste ga koristili, morate imati informacije o mnogim desecima znakova. Pripadnost vrsti određuje se brojem podudarnih obilježja.

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

3. Kemotaksonomija. Fizikalno-kemijskim metodama proučava se sastav lipida i aminokiselina mikrobne stanice i pojedinih njezinih sastavnica.

4. Sistematika gena. Temelji se na sposobnosti bakterija s homolognom DNA za transformaciju, transdukciju i konjugaciju te na analizi izvankromosomskih čimbenika nasljeđa - plazmida, transpozona, faga.

Skup osnovnih bioloških svojstava bakterija može se utvrditi samo u čistoj kulturi - to su bakterije iste vrste uzgojene na hranjivoj podlozi.

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

1. Hranjiva vrijednost. Bakterija mora sadržavati sve potrebne hranjive tvari.

2. Izotoničnost. Bakterije moraju sadržavati skup soli za održavanje osmotskog tlaka, određenu koncentraciju natrijevog klorida.

3. Optimalni pH (kiselost) okoliša. Kiselost okoliša osigurava rad bakterijskih enzima; za većinu bakterija iznosi 7,2–7,6.

4. Optimalni elektronski potencijal, koji pokazuje sadržaj otopljenog kisika u mediju. Trebao bi biti visok za aerobe i nizak za anaerobe.

5. Prozirnost (tako da je vidljiv rast bakterija, posebno za tekuće medije).

6. Sterilnost (da nema drugih bakterija).

Klasifikacija medija kulture

1. Po porijeklu:

1) prirodni (mlijeko, želatina, krumpir, itd.);

2) umjetne - podloge pripremljene od posebno pripremljenih prirodnih komponenti (peptona, aminopeptida, ekstrakta kvasca i dr.);

3) sintetski - mediji poznatog sastava, pripremljeni od kemijski čistih anorganskih i organskih spojeva (soli, aminokiseline, ugljikohidrati i dr.).

2. Po sastavu:

1) jednostavni - agar s mesnim ekstraktom, juha s mesnim ekstraktom, Hottinger agar itd.;

2) složeni - to su jednostavni s dodatkom dodatne hranjive komponente (krv, čokoladni agar): šećerna juha, žučna juha, agar sirutke, agar žumanjak-sol, Kitt-Tarozzi medij, Wilson-Blair medij itd.

3. Po konzistenciji:

1) čvrsti (sadrže 3–5% agar-agara);

2) polutekuće (0,15-0,7% agar-agar);

3) tekući (ne sadrže agar-agar).

4. Prema namjeni:

1) opće namjene – za uzgoj većine bakterija (mesni agar, mesni agar, krvni agar);

2) posebne namjene:

a) selektivne - podloge na kojima rastu bakterije samo jedne vrste (roda), a rod drugih je potisnut (alkalna juha, 1% peptonska voda, agar žumanjak-sol, agar kazein-ugljen itd.);

b) diferencijalna dijagnostika - podloge na kojima se rast nekih vrsta bakterija razlikuje od rasta drugih vrsta po određenim svojstvima, često biokemijskim (Endo, Levin, Gis, Ploskirev i dr.);

c) okruženja za obogaćivanje - okruženja u kojima dolazi do razmnožavanja i nakupljanja patogenih bakterija bilo koje vrste ili tipa, odnosno obogaćivanja materijala koji se proučava njima (selenitni bujon).

Za dobivanje čiste kulture potrebno je ovladati metodama izolacije čistih kultura.

Metode izolacije čistih kultura.

1. Mehanička separacija na površini krute hranjive podloge (metoda udarca pečenjem omče, metoda razrjeđenja u agaru, raspodjela po površini krute hranjive podloge lopaticom, Drigalsky metoda).

2. Korištenje elektivnih hranjivih podloga.

3. Stvaranje uvjeta povoljnih za razvoj jedne vrste (roda) bakterija (okruženje za obogaćivanje).

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

Mikrobiološki procesi naširoko se koriste u različitim sektorima nacionalnog gospodarstva. Temelje se na korištenju u industriji bioloških sustava i procesa uzrokovanih njima. Mnoge industrije temelje se na metaboličkim reakcijama koje se događaju tijekom rasta i razmnožavanja određenih mikroorganizama.

Danas se uz pomoć mikroorganizama proizvode bjelančevine krmiva, enzimi, vitamini, aminokiseline i antibiotici, organske kiseline, lipidi, hormoni, pripravci 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 pretvorbu ugljikohidrata i nekih drugih organskih spojeva u nove tvari pod utjecajem enzima koje proizvode mikroorganizmi. Poznate su razne vrste fermentacije. Obično se nazivaju prema krajnjim proizvodima nastalim tijekom procesa fermentacije, na primjer alkohol, mliječna kiselina, octena kiselina itd.

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

Glavne skupine mikroorganizama koji se koriste u prehrambenoj industriji su bakterije, kvasci i plijesni.

Bakterije. Kao patogene koriste mliječnu kiselinu, octenu kiselinu, maslačnu kiselinu. aceton-butilna fermentacija. Uzgojene bakterije mliječne kiseline koriste se u proizvodnji mliječne kiseline, u pekarstvu, a ponekad iu proizvodnji alkohola. Oni pretvaraju šećer u mliječnu kiselinu.

Bakterije mliječne kiseline imaju važnu ulogu u proizvodnji raženog kruha. U procesu proizvodnje raženog kruha sudjeluju prave (homofermentativne) i neprave (heterofermentativne) bakterije mliječne kiseline. Heterofermentativne bakterije mliječne kiseline, uz mliječnu kiselinu, proizvode hlapljive kiseline (uglavnom octenu), alkohol i ugljikov dioksid. Prave bakterije u raženom tijestu sudjeluju samo u stvaranju kiseline, dok neprave bakterije, uz stvaranje kiseline, značajno utječu na rahljenje tijesta, kao energetski tvorci plinova. Bakterije mliječne kiseline u raženom tijestu također imaju značajan utjecaj na okus kruha, jer on ovisi o ukupnoj količini kiselina u kruhu i njihovom omjeru. Osim toga, mliječna kiselina utječe na proces formiranja i strukturno-mehanička svojstva raženog tijesta.

Maslačno-kiselo vrenje, izazvano maslačno-kiselim bakterijama, koristi se za dobivanje maslačne kiseline, čiji se esteri koriste kao aromatske tvari, a za proizvodnju alkohola te su bakterije opasne, jer maslačna kiselina inhibira razvoj kvasca i inaktivira a-amilazu.

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

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

Treba napomenuti da je octeno-kiselo vrenje štetno za proizvodnju alkohola. jer dovodi do smanjenja prinosa alkohola, au pivarstvu pogoršava kvalitetu piva i uzrokuje njegovo kvarenje.

- (iz mikro... i biologije), znanost o mikroorganizmima. Mikroorganizme (bakterije) prvi je uočio i opisao A. Leeuwenhoek 1683., ali se kao znanost M. formirala u 2. polovici 19. st., Ch. arr. pod utjecajem djela L. Pasteura. Otkrio je da određene kemikalije. Biološki enciklopedijski rječnik