Mikrobiologické procesy jsou široce využívány v různých odvětvích národního hospodářství. Mnoho procesů je založeno na metabolických reakcích, ke kterým dochází během růstu a rozmnožování určitých mikroorganismů.

Pomocí mikroorganismů se vyrábí krmné bílkoviny, enzymy, vitamíny, aminokyseliny, organické kyseliny atd.

Hlavními skupinami mikroorganismů používaných v potravinářském průmyslu jsou bakterie, kvasinky a plísně.

bakterie. Používá se jako původce kyseliny mléčné, kyseliny octové, máselné, aceton-butylové fermentace.

Kulturní bakterie mléčného kvašení se používají při výrobě kyseliny mléčné, při pečení a někdy i při výrobě alkoholu. Podle rovnice přeměňují cukr na kyselinu mléčnou

C6H12O6 ® 2CH3 – CH – COOH + 75 kJ

Na výrobě žitného chleba se podílejí pravé (homofermentativní) a nepravé (heterofermentativní) bakterie mléčného kvašení. Homofermentativní se podílejí pouze na tvorbě kyselin, zatímco heterofermentativní tvoří spolu s kyselinou mléčnou těkavé kyseliny (hlavně octové), alkohol a oxid uhličitý.

V alkoholovém průmyslu se k okyselení kvasnicové mladiny používá mléčné kvašení. Divoké bakterie mléčného kvašení nepříznivě ovlivňují technologické procesy fermentačních zařízení, zhoršují kvalitu hotových výrobků. Výsledná kyselina mléčná inhibuje životně důležitou aktivitu cizích mikroorganismů.

K výrobě kyseliny máselné, jejíž estery se používají jako aromáty, se používá máselná fermentace, kterou způsobují máselné bakterie.

Bakterie kyseliny máselné přeměňují cukr na kyselinu máselnou podle rovnice

C6H12O6® CH3CH2CH2COOH + 2CO2 + H2 + Q

Bakterie kyseliny octové se používají k výrobě octa (roztok kyseliny octové), protože. jsou schopny oxidovat ethylalkohol na kyselinu octovou podle rovnice

C2H5OH + O2 ® CH3COOH + H2O +487 kJ

Fermentace kyselinou octovou je škodlivá pro výrobu alkoholu, protože. vede ke snížení výtěžnosti alkoholu a při vaření způsobuje kažení piva.

Droždí. Používají se jako fermentační činidla při výrobě alkoholu a piva, ve vinařství, při výrobě chlebového kvasu, při pečení.

Pro výrobu potravin jsou důležité kvasinky - sacharomycety, které tvoří spory, a nedokonalé kvasinky - nesacharomycety (kvasinkové houby), které spory netvoří. Čeleď Saccharomyces je rozdělena do několika rodů. Nejvýznamnější je rod Saccharomyces (saccharomycetes). Rod se dělí na druhy a jednotlivé variety druhu se nazývají rasy. V každém odvětví se používají samostatné rasy kvasinek. Rozlišujte droždí na prášek a vločky. V prachovitých buňkách jsou od sebe izolovány, zatímco ve vločkovitých se slepují, tvoří vločky a rychle se usazují.

Kulturní kvasinky patří do čeledi S. cerevisiae Saccharomycetes. Teplotní optimum pro množení kvasinek je 25-30 0С a minimální teplota je asi 2-3 0С. Při 40 0C se zastaví růst, kvasinky odumírají a při nízkých teplotách se zastaví rozmnožování.

Existují kvasnice svrchního a spodního kvašení.

Z kulturních kvasinek patří mezi kvasinky spodního kvašení většina vinných a pivních kvasinek a kvasnice svrchního kvašení lihové, pekařské a některé druhy pivovarských kvasnic.

Jak je známo, v procesu alkoholové fermentace z glukózy vznikají dva hlavní produkty - ethanol a oxid uhličitý, jakož i meziprodukty sekundárních produktů: glycerin, kyselina jantarová, kyselina octová a kyselina pyrohroznová, acetaldehyd, 2,3-butylenglykol, acetoin estery a přibudové oleje (isoamyl, isopropyl, butyl a další alkoholy).

Fermentace jednotlivých cukrů probíhá v určitém sledu, vzhledem k rychlosti jejich difúze do kvasinkové buňky. Glukóza a fruktóza nejrychleji fermentují kvasinky. Sacharóza jako taková mizí (invertuje) v médiu na začátku fermentace působením kvasinkového enzymu b - fruktofuranosidázy za vzniku glukózy a fruktózy, které buňka snadno využije. Když v médiu nezůstane žádná glukóza a fruktóza, kvasinky spotřebují maltózu.

Kvasinky mají schopnost zkvasit velmi vysoké koncentrace cukru - až 60%, snášejí i vysoké koncentrace alkoholu - až 14-16 obj. %.

V přítomnosti kyslíku se zastaví alkoholové kvašení a kvasinky získávají energii z dýchání kyslíku:

C6H12O6 + 6O2 ® 6CO2 + 6H2O + 2824 kJ

Protože proces je energeticky bohatší než proces fermentace (118 kJ), kvasinky utrácejí cukr mnohem ekonomičtěji. Ukončení fermentace působením vzdušného kyslíku se nazývá Pasteurův efekt.

Při výrobě alkoholu se používají špičkové kvasinky druhu S. cerevisiae, které mají nejvyšší fermentační energii, tvoří maximum alkoholu a fermentují mono- a disacharidy a také část dextrinů.

U pekařského droždí se cení rychle rostoucí rasy s dobrou zvedací silou a stabilitou při skladování.

V pivovarnictví se používají kvasnice spodního kvašení, přizpůsobené relativně nízkým teplotám. Musí být mikrobiologicky čisté, mít schopnost vločkovat, rychle se usazovat na dně fermentoru. Teplota fermentace 6-8 0С.

Ve vinařství jsou ceněny kvasinky, které se rychle množí, mají schopnost potlačovat jiné druhy kvasinek a mikroorganismů a dodávají vínu patřičný buket. Kvasinky používané při výrobě vína jsou S. vini a intenzivně fermentují glukózu, fruktózu, sacharózu a maltózu. Ve vinařství se z mladých vín v různých oblastech izolují téměř všechny produkční kultury kvasinek.

Zygomycetes- plísňové houby, hrají důležitou roli jako producenti enzymů. Houby rodu Aspergillus produkují amylolytické, pektolytické a další enzymy, které se používají v lihovém průmyslu místo sladu pro cukernatění škrobu, v pivovarnictví při částečném nahrazování sladu nesladovými surovinami atd.

Při výrobě kyseliny citronové je A. niger původcem citrátové fermentace, přeměňuje cukr na kyselinu citrónovou.

Mikroorganismy hrají v potravinářském průmyslu dvojí roli. Jednak se jedná o kulturní mikroorganismy, jednak se do výroby potravin dostává infekce, tzn. cizí (divoké) mikroorganismy. Volně žijící mikroorganismy jsou běžné v přírodě (na bobulích, ovoci, ve vzduchu, vodě, půdě) a z prostředí se dostávají do produkce.

Dezinfekce je účinný způsob ničení a potlačení rozvoje cizorodých mikroorganismů za účelem dodržení správného hygienického a hygienického režimu v potravinářských podnicích.

Přečtěte si také:

II. POŽADAVKY NA OCHRANU PRÁCE PŘI ORGANIZACI PRACÍ (VÝROBNÍCH PROCESŮ) PŘI VÝROBĚ A ZPRACOVÁNÍ RYB A MOŘSKÝCH PLODŮ
Téma: Informační technologie (informační technologie)
V. Konkurence mezi dovozem a domácí produkcí
Automatizovaná výroba.
Aktivní část dlouhodobého výrobního majetku
Analýza využití výrobního zařízení.
Analýza využití výrobních kapacit.
Analýza hlavních ekonomických ukazatelů výrobních sektorů
ANALÝZA VÝROBNÍ A EKONOMICKÉ ČINNOSTI ZEMĚDĚLSKÉ ORGANIZACE
Analýza inventářů Kursk as "Pribor"

Přečtěte si také:

Význam bakterií v našem životě. Objev penicilinu a rozvoj medicíny. Výsledky používání antibiotik v rostlinném a živočišném světě. Co jsou probiotika, princip jejich působení na organismus lidí a zvířat, rostliny, výhody užívání.

Studenti, postgraduální studenti, mladí vědci, kteří využívají znalostní základnu ve svém studiu a práci, vám budou velmi vděční.

Využití mikroorganismů v lékařství, zemědělství; výhody probiotik

Rodníková Inna

ÚVOD

Lidé se po tisíce let chovali jako biotechnologové: pekli chléb, vařili pivo, vyráběli sýry a další mléčné výrobky za použití různých mikroorganismů a ani nevěděli o jejich existenci.

Samotný pojem „biotechnologie“ se totiž v našem jazyce objevil teprve nedávno, místo něj se používala slova „průmyslová mikrobiologie“, „technická biochemie“ atd. Zřejmě nejstarším biotechnologickým procesem byla fermentace. Svědčí o tom popis procesu výroby piva, objevený v roce 1981.

při vykopávkách Babylonu na desce, která se datuje zhruba do 6. tisíciletí před naším letopočtem. E. Ve 3. tisíciletí př. Kr. E. Sumerové vyráběli až dvě desítky druhů piva. Neméně starými biotechnologickými procesy jsou výroba vína, pečení a získávání produktů kyseliny mléčné.

Z výše uvedeného vidíme, že lidský život je již dlouhou dobu neoddělitelně spjat s živými mikroorganismy. A pokud po tolik let lidé úspěšně, byť nevědomě, „kolaborovali“ s bakteriemi, bylo by logické položit si otázku – proč vlastně potřebujete rozšiřovat své znalosti v této oblasti?

Ostatně vše se zdá být i tak v pořádku, umíme péct chleba a vařit pivo, vyrábět víno a kefír, co ještě potřebujete? Proč potřebujeme biotechnologie? Některé odpovědi lze nalézt v tomto abstraktu.

LÉKAŘSTVÍ A BAKTERIE

V celé historii lidstva (až do začátku dvacátého století) měly rodiny mnoho dětí, protože.

velmi často se děti nedožily dospělosti, umíraly na mnoho nemocí, dokonce i na zápal plic, který je v naší době snadno léčitelný, nemluvě o tak vážných nemocech, jako je cholera, gangréna a mor. Všechny tyto nemoci jsou způsobeny patogeny a byly považovány za nevyléčitelné, ale nakonec si lékařští vědci uvědomili, že jiné bakterie nebo extrakt z jejich enzymů mohou „zlé“ bakterie překonat.

Toho si poprvé všiml Alexander Fleming na příkladu elementární plísně.

Ukázalo se, že některé druhy bakterií se s plísní snášejí dobře, ale streptokoky a stafylokoky se v přítomnosti plísní nevyvinuly.

Četné předchozí experimenty s množením škodlivých bakterií ukázaly, že některé z nich jsou schopny ničit jiné a neumožňují jejich rozvoj v obecném prostředí. Tento jev se nazýval „antibióza“ z řeckého „anti“ – proti a „bios“ – život. Fleming si toho byl dobře vědom, když pracoval na nalezení účinného antimikrobiálního činidla. Nepochyboval, že na šálku s tajemnou plísní se setkal s fenoménem antibiózy. Začal pečlivě zkoumat formu.

Po nějaké době se mu dokonce podařilo z plísně izolovat antimikrobiální látku. Jelikož plíseň, se kterou se zabýval, měla specifický latinský název Penicilium notatum, pojmenoval výslednou látku penicilin.

Tak v roce 1929 v laboratoři londýnské nemocnice St. Mary se narodila jako známý penicilin.

Předběžné testy látky na pokusných zvířatech ukázaly, že ani při vstříknutí do krve neškodí a zároveň ve slabých roztocích dokonale potlačuje streptokoky a stafylokoky.

Úloha mikroorganismů v technologii výroby potravin

Flemingův asistent doktor Stuart Greddock, který onemocněl hnisavým zánětem tzv. čelistní dutiny, byl prvním člověkem, který se rozhodl užít extrakt z penicilinu.

Do dutiny mu bylo vstříknuto malé množství extraktu z plísně a po třech hodinách bylo vidět, že se jeho zdravotní stav výrazně zlepšil.

Začala tak éra antibiotik, která zachránila miliony životů jak v době míru, tak v době války, kdy ranění neumírali na závažnost zranění, ale na infekce s nimi spojené. V budoucnu byla vyvinuta nová antibiotika založená na penicilinu, způsoby jejich výroby pro široké použití.

BIOTECHNOLOGIE A ZEMĚDĚLSTVÍ

Výsledkem průlomu v medicíně byl rychlý demografický vzestup.

Populace se dramaticky zvýšila, což znamená, že bylo potřeba více potravin, a kvůli zhoršování životního prostředí kvůli jaderným zkouškám, rozvoji průmyslu, úbytku humusu obdělávané půdy se objevilo mnoho chorob rostlin a hospodářských zvířat.

Zpočátku lidé léčili zvířata a rostliny antibiotiky a to přineslo výsledky.

Pojďme se na tyto výsledky podívat. Ano, pokud se zelenina, ovoce, bylinky atd. během vegetačního období ošetří silnými fungicidy, pomůže to potlačit vývoj některých patogenů (ne všech a ne úplně), ale za prvé to vede k hromadění jedů a toxiny v ovoci, což znamená, že se snižují prospěšné vlastnosti plodu, a za druhé, škodlivé mikroby si rychle vyvinou imunitu vůči látkám, které je otráví, a následná léčba by měla být prováděna stále silnějšími antibiotiky.

Stejný jev je pozorován ve světě zvířat a bohužel i u lidí.

Navíc antibiotika způsobují v těle teplokrevných živočichů řadu negativních důsledků, jako je dysbakterióza, deformace plodu u těhotných žen atd.

Jak být? Na tuto otázku odpovídá sama příroda! A tou odpovědí jsou PROBIOTIKA!

Přední ústavy biotechnologie a genetického inženýrství se dlouhodobě zabývají vývojem nových a selekcí známých mikroorganismů, které mají úžasnou životaschopnost a schopnost „vítězit“ v boji proti jiným mikrobům.

Tyto elitní kmeny jako "bacillus subtilis" a "Licheniformis" jsou široce používány k léčbě lidí, zvířat, rostlin neuvěřitelně účinně a zcela bezpečně.

Jak je tohle možné? A takto: v těle lidí a zvířat nutně obsahuje spoustu potřebných bakterií. Podílejí se na procesech trávení, tvorbě enzymů a tvoří téměř 70 % lidského imunitního systému. Pokud je z jakéhokoli důvodu (užívání antibiotik, podvýživa) narušena bakteriální rovnováha člověka, pak je nechráněný před novými škodlivými mikroby a v 95 % případů znovu onemocní.

Totéž platí pro zvířata. A elitní kmeny, které se dostanou do těla, se začnou aktivně množit a ničit patogenní flóru, protože. již výše uvedené, mají větší životaschopnost. S pomocí kmenů elitních mikroorganismů je tedy možné udržet makroorganismus ve zdraví bez antibiotik a v souladu s přírodou, protože samy o sobě tyto kmeny v těle přinášejí pouze užitek a žádné škody.

Jsou lepší než antibiotika také proto, že:

Odpověď mikrokosmu na zavedení superantibiotik do podnikové praxe je zřejmá a vyplývá z experimentálního materiálu, který již vědci mají k dispozici – zrození supermikroba.

Mikrobi jsou překvapivě dokonalé samy se vyvíjející a samoučící se biologické stroje, schopné si do své genetické paměti zapamatovat mechanismy ochrany, které si vytvořili před škodlivými účinky antibiotik a předávat informace svým potomkům.

Bakterie jsou jakýmsi „bioreaktorem“, ve kterém vznikají enzymy, aminokyseliny, vitamíny a bakteriociny, které stejně jako antibiotika neutralizují patogeny.

Není na nich však závislost, ani vedlejší účinky typické pro užívání chemických antibiotik. Naopak dokážou vyčistit střevní stěny, zvýšit jejich propustnost pro základní živiny, obnovit biologickou rovnováhu střevní mikroflóry a stimulovat celý imunitní systém.

Vědci využili přirozeného způsobu, jakým příroda udržuje zdraví makroorganismu, konkrétně z přirozeného prostředí izolovali bakterie - saprofyty, které mají schopnost potlačit růst a vývoj patogenní mikroflóry, včetně gastrointestinálního traktu. teplokrevných živočichů.

Miliony let evoluce živých tvorů na planetě vytvořily tak úžasné a dokonalé mechanismy pro potlačení patogenní mikroflóry nepatogenními, že není důvod pochybovat o úspěchu tohoto přístupu.

Nepatogenní mikroflóra v konkurenčním boji vítězí v nesporné většině případů, a kdyby tomu tak nebylo, nebyli bychom dnes na naší planetě.

Na základě výše uvedeného se vědci vyrábějící hnojiva a fungicidy pro zemědělské použití také pokusili přejít od chemického k biologickému pohledu.

A výsledky se projevily pomalu! Ukázalo se, že stejný bacil subtilis úspěšně bojuje až se sedmdesáti odrůdami patogenních zástupců, kteří způsobují taková onemocnění zahradních plodin, jako je bakteriální rakovina, vadnutí fuzárií, hniloba kořenů a kořenů atd., které byly dříve považovány za nevyléčitelné choroby rostlin, se kterými nemohl nezvládněte ANI JEDINÝ FUNGICID!

Kromě toho mají tyto bakterie jednoznačně pozitivní vliv na vegetaci rostliny: zkracuje se doba plnění a zrání plodů, zvyšují se užitečné vlastnosti ovoce, snižuje se obsah dusičnanů v nich atd.

toxických látek, a hlavně – výrazně se snižuje potřeba minerálních hnojiv!

Přípravky obsahující kmeny elitních bakterií již obsazují první místa na ruských i mezinárodních výstavách, získávají medaile za účinnost a šetrnost k životnímu prostředí. Malí i velcí zemědělskí výrobci již začali s jejich aktivním používáním a fungicidy a antibiotika se postupně stávají minulostí.

Produkty společnosti Bio-Ban jsou Flora-S a Fitop-Flora-S, které nabízejí suchá rašelino-huminová hnojiva obsahující koncentrované huminové kyseliny (a nasycený humus je klíčem k vynikající sklizni) a bakteriální kmen "bacillus subtilis" na choroby. řízení. Díky těmto přípravkům je možné v krátké době obnovit vyčerpanou půdu, zvýšit produktivitu půdy, ochránit vaši úrodu před chorobami a hlavně je možné získat vynikající výnosy v rizikových zemědělských oblastech!

Myslím, že výše uvedené argumenty jsou dostatečné k tomu, abychom ocenili výhody probiotik a pochopili, proč vědci říkají, že dvacáté století je stoletím antibiotik a dvacáté první stoletím probiotik!

Podobné dokumenty

Selekce mikroorganismů

Pojem a význam šlechtění jako vědy o vytváření nových a zdokonalování stávajících plemen zvířat, odrůd rostlin, kmenů mikroorganismů.

Posouzení úlohy a významu mikroorganismů v biosféře a rysy jejich využití. Formy bakterií mléčného kvašení.

prezentace, přidáno 17.03.2015

biologie zvířat

Hodnota pavoukovců a hmyzu v lékařství a zemědělství, hubení škůdců. Kritéria pro dělení obratlovců na amnii a amnioty. Životní cyklus malarického plasmodia.

kontrolní práce, přidáno 5.12.2009

Geneticky modifikované organismy. Zásady získávání, aplikace

Základní metody získávání geneticky modifikovaných rostlin a živočichů. Transgenní mikroorganismy v lékařství, chemickém průmyslu, zemědělství.

Nežádoucí účinky geneticky upravených organismů: toxicita, alergie, onkologie.

semestrální práce, přidáno 11.11.2014

Metody selekce zvířat a mikroorganismů

Rozdíly mezi zvířaty a rostlinami.

Vlastnosti výběru zvířat pro chov. Co je hybridizace, její klasifikace. Moderní odrůdy chovu zvířat. Oblasti využití mikroorganismů, jejich užitné vlastnosti, způsoby a vlastnosti selekce.

prezentace, přidáno 26.05.2010

Klasifikace mikroorganismů. Základy morfologie bakterií

Studium předmětu, hlavní úkoly a historie vývoje lékařské mikrobiologie.

Systematika a klasifikace mikroorganismů. Základy morfologie bakterií. Studium strukturních znaků bakteriální buňky. Význam mikroorganismů v životě člověka.

přednáška, přidáno 12.10.2013

Charakteristika kyseliny mléčné, bifidobakterií a bakterií kyseliny propionové používaných při výrobě biozmrzlin

Probiotika jako nepatogenní bakterie pro člověka s antagonistickou aktivitou proti patogenním mikroorganismům.

Seznámení s vlastnostmi probiotických laktobacilů. Analýza kysaných mléčných výrobků s probiotickými vlastnostmi.

abstrakt, přidáno 17.04.2017

Moderní nauka o původu mikroorganismů

Hypotézy o původu života na Zemi.

Studium biochemické aktivity mikroorganismů, jejich role v přírodě, životě člověka a zvířat v dílech L. Pasteura. Genetické studie bakterií a virů, jejich fenotypová a genotypová variabilita.

abstrakt, přidáno 26.12.2013

Zlepšení spotřebitelských vlastností probiotických přípravků

Vliv probiotik na lidské zdraví.

Imunostimulační, antimutagenní vlastnosti bakterií kyseliny propionové. Vliv jódu na biochemické vlastnosti probiotických bakterií. Kvalitativní charakteristiky jodovaných léčiv, biochemické parametry.

článek, přidáno 24.08.2013

Bioinženýrství - využití mikroorganismů, virů, transgenních rostlin a živočichů v průmyslové syntéze

Výroba produktů mikrobiální syntézy první a druhé fáze, aminokyselin, organických kyselin, vitamínů.

Velkosériová výroba antibiotik. Výroba alkoholů a polyolů. Hlavní typy bioprocesů. Metabolické inženýrství rostlin.

semestrální práce, přidáno 22.12.2013

Využití prospěšných mikroorganismů

Úloha mikroorganismů v přírodě a zemědělství.

test, přidáno 27.09.2009

MIKROBIOLOGICKÝ PRŮMYSL, výroba produktu pomocí mikroorganismů. Proces prováděný mikroorganismy se nazývá fermentace; nádoba, ve které proudí, se nazývá fermentor (nebo bioreaktor).

Procesy zahrnující bakterie, kvasinky a plísňové houby používaly lidé stovky let k výrobě potravin a nápojů, ke zpracování textilu a kůže, ale účast mikroorganismů na těchto procesech byla jasně prokázána až v polovině 19. století.

Ve 20. stol průmysl využil všechny úžasné biosyntetické schopnosti mikroorganismů a nyní je fermentace ústředním bodem biotechnologie. S jeho pomocí se získávají různé vysoce čisté chemikálie a léky, vyrábí se pivo, víno a fermentované potraviny.

Ve všech případech je proces fermentace rozdělen do šesti hlavních fází.

Vytváření prostředí. V první řadě je nutné zvolit vhodné kultivační médium. Mikroorganismy potřebují pro svůj růst organické zdroje uhlíku, vhodný zdroj dusíku a různé minerály. Při výrobě alkoholických nápojů musí médium obsahovat sladový ječmen, výlisky z ovoce nebo bobulovin.

Například pivo se obvykle vyrábí ze sladového moštu, zatímco víno z hroznové šťávy. Kromě vody a případně některých přísad tvoří tyto extrakty růstové médium.

Prostředí pro získávání chemikálií a léků je mnohem složitější. Nejčastěji se jako zdroj uhlíku používají cukry a další sacharidy, ale často oleje a tuky a někdy i uhlovodíky.

Zdrojem dusíku bývá amoniak a amonné soli, dále různé produkty rostlinného nebo živočišného původu: sójová mouka, sójové boby, moučka z bavlníkových semen, arašídová moučka, vedlejší produkty kukuřičného škrobu, jateční odpad, rybí moučka, kvasnicový extrakt. Kompilace a optimalizace růstového média je vysoce komplexní proces a receptury průmyslových médií jsou přísně střeženým tajemstvím.

Sterilizace. Médium musí být sterilizováno, aby se zabily všechny kontaminující mikroorganismy. Vlastní fermentor a pomocná zařízení jsou také sterilizovány. Existují dva způsoby sterilizace: přímé vstřikování přehřáté páry a ohřev pomocí výměníku tepla.

Požadovaný stupeň sterility závisí na povaze fermentačního procesu.

Hlavní skupiny mikroorganismů používané v potravinářském průmyslu

Při příjmu léků a chemikálií by to mělo být maximum. Požadavky na sterilitu při výrobě alkoholických nápojů jsou méně přísné.

Takové fermentační procesy jsou prý „chráněné“, protože podmínky, které se v prostředí vytvářejí, jsou takové, že v nich mohou růst jen určité mikroorganismy. Například při výrobě piva se růstové médium jednoduše vaří spíše než sterilizuje; fermentor se také používá čistý, ale ne sterilní.

Získání kultury. Před zahájením fermentačního procesu je nutné získat čistou, vysoce produktivní kulturu. Čisté kultury mikroorganismů jsou skladovány ve velmi malých objemech a za podmínek, které zajišťují jejich životaschopnost a produktivitu; toho se obvykle dosahuje skladováním při nízké teplotě.

Fermentor pojme několik set tisíc litrů kultivačního média a proces se zahajuje vnesením kultury (inokulum) do něj, tvořícího 1-10 % objemu, ve kterém bude probíhat fermentace. Počáteční kultura by tedy měla být pěstována krok za krokem (se subkultivací), dokud se nedosáhne úrovně mikrobiální biomasy dostatečné k tomu, aby mikrobiologický proces mohl pokračovat s požadovanou produktivitou.

Po celou dobu je bezpodmínečně nutné udržovat kulturu čistou, zamezit její kontaminaci cizími mikroorganismy.

Zachování aseptických podmínek je možné pouze při pečlivé mikrobiologické a chemicko-technologické kontrole.

Růst v průmyslovém fermentoru (bioreaktoru). Průmyslové mikroorganismy musí růst ve fermentoru za optimálních podmínek, aby vytvořily požadovaný produkt.

Tyto podmínky jsou přísně kontrolovány, aby byl zajištěn mikrobiální růst a syntéza produktu. Konstrukce fermentoru by měla umožňovat kontrolu podmínek růstu - konstantní teplotu, pH (kyselost nebo zásaditost) a koncentraci kyslíku rozpuštěného v médiu.

Klasický fermentor je uzavřená válcová nádrž, ve které se mechanicky mísí médium a mikroorganismy.

Vzduch, někdy nasycený kyslíkem, je čerpán skrz médium. Teplota je řízena vodou nebo párou procházející trubkami výměníku tepla. Takový míchaný fermentor se používá v případech, kdy proces fermentace vyžaduje hodně kyslíku. Některé produkty naopak vznikají za anoxických podmínek a v těchto případech se používají fermentory jiné konstrukce. Pivo se tedy vaří při velmi nízkých koncentracích rozpuštěného kyslíku a obsah bioreaktoru se neprovzdušňuje ani nemíchá.

Někteří pivovarníci stále tradičně používají otevřené nádoby, ale ve většině případů proces probíhá v uzavřených neprovzdušněných válcových nádobách, zužujících se směrem dolů, což přispívá k sedimentaci kvasinek.

Výroba octa je založena na oxidaci alkoholu na kyselinu octovou působením bakterií.

Acetobacter. Fermentační proces probíhá v nádobách zvaných acetátery, s intenzivním provzdušňováním. Vzduch a médium jsou nasávány rotačním míchadlem a vstupují do stěn fermentoru.

Izolace a čištění produktů. Na konci fermentace obsahuje bujón mikroorganismy, nevyužité složky živin média, různé odpadní produkty mikroorganismů a produkt, který chtěli získat v průmyslovém měřítku. Proto se tento produkt čistí od ostatních složek vývaru.

Při příjmu alkoholických nápojů (víno a pivo) stačí kvasinky jednoduše oddělit filtrací a filtrát uvést na standard. Jednotlivé chemikálie získané fermentací se však extrahují z komplexního bujónu.

Přestože jsou průmyslové mikroorganismy specificky vybírány pro své genetické vlastnosti tak, aby byl maximalizován výtěžek požadovaného produktu jejich metabolismu (v biologickém smyslu), jeho koncentrace je stále malá ve srovnání s produkcí založenou na chemické syntéze.

Proto je nutné sáhnout po komplexních izolačních metodách – extrakci rozpouštědlem, chromatografii a ultrafiltraci. Zpracování a likvidace fermentačního odpadu. V jakýchkoli průmyslových mikrobiologických procesech vzniká odpad: bujón (kapalina zbylá po extrakci produktu výroby); buňky použitých mikroorganismů; špinavá voda, která myla instalaci; voda používaná k chlazení; voda obsahující stopová množství organických rozpouštědel, kyselin a zásad.

Kapalný odpad obsahuje mnoho organických sloučenin; pokud jsou vypouštěny do řek, budou stimulovat intenzivní růst přirozené mikrobiální flóry, což povede k vyčerpání kyslíku v říčních vodách a vytvoření anaerobních podmínek. Odpad je proto před likvidací podroben biologické úpravě, aby se snížil obsah organického uhlíku. Průmyslové mikrobiologické procesy lze rozdělit do 5 hlavních skupin: 1) kultivace mikrobiální biomasy; 2) získávání metabolických produktů mikroorganismů; 3) získání enzymů mikrobiálního původu; 4) získání rekombinantních produktů; 5) biotransformace látek.

mikrobiální biomasa. Samotné mikrobiální buňky mohou sloužit jako konečný produkt výrobního procesu. V průmyslovém měřítku se vyrábějí dva hlavní typy mikroorganismů: kvasinky, které jsou nezbytné pro pečení, a jednobuněčné mikroorganismy, používané jako zdroj bílkovin, které lze přidávat do potravin pro lidi a zvířata.

Pekařské droždí se ve velkém pěstuje od počátku 20. století. a byl používán jako potravinářský výrobek v Německu během první světové války.

Technologie výroby mikrobiální biomasy jako zdroje potravinových bílkovin však byla vyvinuta až na počátku 60. let 20. století. Řada evropských společností upozornila na možnost pěstování mikrobů na takovém substrátu, jako jsou uhlovodíky, aby se získaly tzv.

protein jednobuněčných organismů (BOO). Technologickým triumfem byl vývoj produktu přidávaného do krmiva pro hospodářská zvířata, sestávajícího ze sušené mikrobiální biomasy pěstované na metanolu.

Proces byl prováděn v kontinuálním režimu ve fermentoru o pracovním objemu 1,5 milionu litrů

Vzhledem k růstu cen ropy a produktů jejího zpracování se však tento projekt stal ekonomicky nerentabilním a ustoupil produkci sóji a rybí moučky. Koncem 80. let byly závody BOO rozebrány, čímž bylo ukončeno bouřlivé, ale krátké období rozvoje tohoto odvětví mikrobiologického průmyslu. Jako slibnější se ukázal další proces – získávání houbové biomasy a houbového mykoproteinového proteinu pomocí sacharidů jako substrátu.

metabolické produkty. Po zavedení kultury do živného média je pozorována lag fáze, kdy nedochází k viditelnému růstu mikroorganismů; toto období lze považovat za dobu adaptace. Pak se rychlost růstu postupně zvyšuje a dosahuje konstantní, maximální hodnoty pro dané podmínky; takové období maximálního růstu se nazývá exponenciální neboli logaritmická fáze.

Postupně se růst zpomaluje a dochází k tzv. stacionární fáze. Dále se počet životaschopných buněk snižuje a růst se zastaví.

Podle výše popsané kinetiky je možné sledovat tvorbu metabolitů v různých fázích.

V logaritmické fázi se tvoří produkty životně důležité pro růst mikroorganismů: aminokyseliny, nukleotidy, proteiny, nukleové kyseliny, sacharidy atd. Říká se jim primární metabolity.

Mnoho primárních metabolitů má významnou hodnotu. Kyselina glutamová (přesněji její sodná sůl) je tedy součástí mnoha potravin; lysin se používá jako potravinářská přísada; fenylalanin je prekurzorem náhražky cukru aspartamu.

Primární metabolity jsou syntetizovány přírodními mikroorganismy v množstvích nezbytných pouze k uspokojení jejich potřeb. Úkolem průmyslových mikrobiologů je proto vytvářet mutantní formy mikroorganismů – superproducenty odpovídajících látek.

V této oblasti došlo k výraznému pokroku: podařilo se například získat mikroorganismy, které syntetizují aminokyseliny až do koncentrace 100 g/l (pro srovnání divoké organismy akumulují aminokyseliny v miligramovém množství).

Ve fázi zpomalení růstu a ve fázi stacionární některé mikroorganismy syntetizují látky, které se netvoří v logaritmické fázi a nehrají jasnou roli v metabolismu. Tyto látky se nazývají sekundární metabolity. Syntetizují je ne všechny mikroorganismy, ale především vláknité bakterie, houby a sporotvorné bakterie. Producenti primárních a sekundárních metabolitů tedy patří do různých taxonomických skupin. Pokud byla otázka fyziologické úlohy sekundárních metabolitů v produkčních buňkách předmětem vážných diskusí, pak je jejich průmyslová výroba nepochybně zajímavá, protože tyto metabolity jsou biologicky aktivní látky: některé z nich mají antimikrobiální aktivitu, jiné jsou specifickými inhibitory enzymů a další jsou růstové faktory. Mnohé z nich mají farmakologickou aktivitu.

Získávání takových látek posloužilo jako základ pro vznik řady odvětví mikrobiologického průmyslu. První v této sérii byla výroba penicilinu; Mikrobiologická metoda výroby penicilinu byla vyvinuta ve 40. letech 20. století a položila základy moderní průmyslové biotechnologie.

Farmaceutický průmysl vyvinul vysoce komplexní metody pro screening (masové testování) mikroorganismů na schopnost produkovat cenné sekundární metabolity.

Zpočátku bylo účelem screeningu získat nová antibiotika, ale brzy se zjistilo, že mikroorganismy syntetizují i ​​další farmakologicky účinné látky.

Během 80. let 20. století byla založena produkce čtyř velmi důležitých sekundárních metabolitů. Jednalo se o: cyklosporin, imunosupresivní lék používaný jako prostředek k prevenci odmítnutí implantovaných orgánů; imipenem (jedna z modifikací karbapenemu) - látka s nejširším spektrem antimikrobiální aktivity ze všech známých antibiotik; lovastatin - lék, který snižuje hladinu cholesterolu v krvi; Ivermectin je anthelmintikum používané v lékařství k léčbě onchocerciázy neboli „říční slepoty“ a také ve veterinární medicíně.

Enzymy mikrobiálního původu. V průmyslovém měřítku se enzymy získávají z rostlin, zvířat a mikroorganismů. Použití posledně jmenovaného má tu výhodu, že umožňuje produkci enzymů ve velkých množstvích za použití standardních fermentačních technik.

Navíc je nesrovnatelně snazší zvýšit produktivitu mikroorganismů než rostlin nebo zvířat a použití technologie rekombinantní DNA umožňuje syntetizovat živočišné enzymy v buňkách mikroorganismů.

Enzymy získané tímto způsobem nacházejí uplatnění především v potravinářském průmyslu a příbuzných oborech. Syntéza enzymů v buňkách je geneticky řízena, a proto byly dostupné průmyslové mikroorganismy-producenti získány jako výsledek řízené změny v genetice divokých mikroorganismů.

rekombinantní produkty. Technologie rekombinantní DNA, lépe známá jako „genetické inženýrství“, umožňuje zabudování genů vyšších organismů do bakteriálního genomu. Výsledkem je, že bakterie získávají schopnost syntetizovat "cizí" (rekombinantní) produkty - sloučeniny, které dříve mohly být syntetizovány pouze vyššími organismy.

Na tomto základě bylo vytvořeno mnoho nových biotechnologických procesů pro výrobu lidských nebo živočišných bílkovin, které dříve nebyly dostupné nebo používané s velkými zdravotními riziky.

Samotný termín „biotechnologie“ se stal populárním v 70. letech 20. století v souvislosti s rozvojem metod výroby rekombinantních produktů. Tento pojem je však mnohem širší a zahrnuje jakoukoli průmyslovou metodu založenou na využití živých organismů a biologických procesů.

Prvním rekombinantním proteinem produkovaným v průmyslovém měřítku byl lidský růstový hormon. Pro léčbu hemofilie jeden z proteinů systému srážení krve, a to faktor

VIII. Než byly vyvinuty metody k získání tohoto proteinu pomocí genetického inženýrství, byl izolován z lidské krve; užívání takového léku bylo spojeno s rizikem infekce virem lidské imunodeficience (HIV).

Diabetes mellitus se dlouhodobě úspěšně léčí zvířecím inzulínem. Vědci se však domnívali, že rekombinantní produkt by způsobil méně imunologických problémů, pokud by jej bylo možné získat v čisté formě, bez nečistot z jiných peptidů produkovaných slinivkou.

Kromě toho se očekávalo, že počet pacientů s diabetem v průběhu času vzroste v důsledku faktorů, jako jsou změny stravovacích návyků, zlepšení péče o těhotné ženy s diabetem (a v důsledku toho zvýšení frekvence genetické predispozice k diabetu), a konečně očekávané prodloužení délky života diabetických pacientů.

První rekombinantní inzulín šel na trh v roce 1982 a do konce 80. let prakticky nahradil zvířecí inzulín.

Mnoho dalších proteinů je syntetizováno v lidském těle ve velmi malých množstvích a jediným způsobem, jak je získat v měřítku dostatečném pro klinické použití, je technologie rekombinantní DNA. Tyto proteiny zahrnují interferon a erytropoetin.

Erytropoetin spolu s faktorem stimulujícím myeloidní kolonie reguluje tvorbu krevních buněk u lidí. Erytropoetin se používá k léčbě anémie spojené se selháním ledvin a může být použit jako posilovač krevních destiček při chemoterapii rakoviny.

Biotransformace látek. Mikroorganismy mohou být použity k přeměně určitých sloučenin na strukturně podobné, ale cennější látky. Protože mikroorganismy mohou vyvíjet svůj katalytický účinek pouze ve vztahu k určitým specifickým látkám, procesy probíhající za jejich účasti jsou specifičtější než čistě chemické. Nejznámějším procesem biotransformace je výroba octa přeměnou etanolu na kyselinu octovou.

Ale mezi produkty vznikajícími během biotransformace jsou také tak vysoce cenné sloučeniny, jako jsou steroidní hormony, antibiotika, prostaglandiny. viz také GENETICKÉ INŽENÝRSTVÍ. Průmyslová mikrobiologie a pokroky v genetickém inženýrství(zvláštní vydání časopisu Scientific American).

M., 1984
Biotechnologie. Principy a aplikace. M., 1988

Výroba Lidské využití mikroorganismů.

Mikroorganismy jsou široce používány v potravinářském průmyslu, domácnosti, mikrobiologickém průmyslu k výrobě aminokyselin, enzymů, organických kyselin, vitamínů atd.

Klasický mikrobiologický průmysl zahrnuje výrobu vína, pivovarnictví, výrobu chleba, produkty kyseliny mléčné a potravinářský ocet. Například výroba vína, vaření piva a výroba kynutého těsta jsou nemožné bez použití kvasnic, které jsou v přírodě široce rozšířeny.

Historie průmyslové výroby kvasnic začala v Holandsku, kde v roce 1870 ᴦ. Byla založena první továrna na droždí. Hlavním produktem bylo lisované droždí s vlhkostí asi 70 %, které bylo možné skladovat pouze několik týdnů.

Dlouhodobé skladování nebylo možné, protože vylisované kvasinkové buňky zůstaly živé a zachovaly si svou aktivitu, což vedlo k jejich autolýze a smrti. Sušení se stalo jednou z metod průmyslové konzervace kvasu. V suchém droždí při nízké vlhkosti je kvasinková buňka v anabiotickém stavu a může přetrvávat po dlouhou dobu.

První suché droždí se objevilo v roce 1945. V roce 1972 ᴦ. objevila se druhá generace suchého droždí, tzv. instantní droždí.

Využití mikroorganismů v potravinářském průmyslu

Od poloviny 90. let se objevila třetí generace suchého droždí: pekařské droždí. Saccharomyces cerevisiae, které spojují přednosti instantního droždí s vysoce koncentrovaným komplexem specializovaných pekařských enzymů v jednom produktu.

Tento kvásek umožňuje nejen zlepšit kvalitu chleba, ale také aktivně odolávat procesu zatuchnutí.

pekařské droždí Saccharomyces cerevisiae se také používají při výrobě ethylalkoholu.

Při výrobě vína se používá mnoho různých kmenů kvasinek k výrobě jedinečné značky vína s jedinečnými vlastnostmi.

Bakterie mléčného kvašení se podílejí na přípravě potravin, jako je kysané zelí, nakládané okurky, nakládané olivy a mnoho dalších nakládaných potravin.

Bakterie mléčného kvašení přeměňují cukr na kyselinu mléčnou, která chrání potraviny před hnilobnými bakteriemi.

Pomocí bakterií mléčného kvašení se připravuje velký sortiment výrobků mléčného kvašení, tvaroh, sýr.

Mnoho mikroorganismů přitom hraje v lidském životě negativní roli, jsou patogeny nemocí lidí, zvířat a rostlin; mohou způsobit zkažení potravin, zničení různých materiálů atd.

Pro boj s takovými mikroorganismy byla objevena antibiotika - penicilin, streptomycin, gramicidin atd., což jsou metabolické produkty hub, bakterií a aktinomycet.

Mikroorganismy poskytují lidem potřebné enzymy.

Amyláza se tedy používá v potravinářském, textilním a papírenském průmyslu. Proteáza způsobuje degradaci proteinů v různých materiálech. Na východě se houbová proteáza používá po staletí k výrobě sójové omáčky.

Dnes se používá při výrobě pracích prostředků. Při konzervaci ovocných šťáv se používá enzym, jako je pektináza.

Mikroorganismy se používají pro čištění odpadních vod, zpracování odpadů v potravinářském průmyslu. Anaerobním rozkladem odpadních organických látek vzniká bioplyn.

V posledních letech se objevují nové inscenace.

Karotenoidy a steroidy se získávají z hub.

Bakterie syntetizují mnoho aminokyselin, nukleotidů a dalších činidel pro biochemický výzkum.

Mikrobiologie je rychle se rozvíjející věda, jejíž úspěchy jsou z velké části spojeny s rozvojem fyziky, chemie, biochemie, molekulární biologie atd.

Pro úspěšné studium mikrobiologie je nutná znalost uvedených věd.

Tento kurz je zaměřen na mikrobiologii potravin.

Mnoho mikroorganismů žije na povrchu těla, ve střevech lidí i zvířat, na rostlinách, na potravinách a na všech předmětech kolem nás. Mikroorganismy konzumují širokou škálu potravin, velmi snadno se přizpůsobují měnícím se životním podmínkám: horku, chladu, nedostatku vlhkosti atd.

n. Οʜᴎ se množí velmi rychle. Bez znalostí mikrobiologie není možné kompetentně a efektivně řídit biotechnologické procesy, udržovat vysokou kvalitu potravinářských výrobků ve všech fázích jejich výroby a předcházet spotřebě výrobků obsahujících patogeny alimentárních chorob a otrav.

Je třeba zdůraznit, že mikrobiologické studie potravinářských výrobků, a to nejen z hlediska technologických vlastností, ale také, neméně důležité, z hlediska jejich hygienické a mikrobiologické nezávadnosti, jsou nejobtížnějším objektem sanitární mikrobiologie.

To se vysvětluje nejen rozmanitostí a množstvím mikroflóry v potravinářských výrobcích, ale také použitím mikroorganismů při výrobě mnoha z nich.

V tomto ohledu je třeba při mikrobiologické analýze kvality a bezpečnosti potravin rozlišovat dvě skupiny mikroorganismů:

- specifická mikroflóra;

- nespecifická mikroflóra.

charakteristický- ϶ᴛᴏ kulturní rasy mikroorganismů, které se používají k přípravě konkrétního produktu a jsou nepostradatelným článkem v technologii jeho výroby.

Taková mikroflóra se využívá v technologii získávání vína, piva, chleba a všech fermentovaných mléčných výrobků.

Nespecifické- ϶ᴛᴏ mikroorganismy, které se dostávají do potravin z prostředí a kontaminují je.

Mezi touto skupinou mikroorganismů se rozlišují saprofytické, patogenní a podmíněně patogenní, stejně jako mikroorganismy, které způsobují kažení produktů.

Míra znečištění závisí na mnoha faktorech, mezi které patří správné obstarávání surovin, jejich skladování a zpracování, dodržování technologických a hygienických podmínek pro výrobu produktů, jejich skladování a přepravu.

Metody stanovení celkové biochemické aktivity půdní mikroflóry

Charakteristika mikrobů buněčné organizace

Úloha mikroorganismů v přírodě a zemědělství

Široké rozšíření mikroorganismů ukazuje na jejich obrovskou roli v přírodě. S jejich účastí dochází k rozkladu různých organických látek v půdách a vodních útvarech, určují oběh látek a energie v přírodě; Na jejich činnosti závisí úrodnost půdy, tvorba uhlí, ropy a mnoha dalších minerálů. Mikroorganismy se podílejí na zvětrávání hornin a dalších přírodních procesech.

Mnoho mikroorganismů se používá v průmyslové a zemědělské výrobě. Na činnosti různých mikroorganismů je tedy založeno pečení, výroba kysaných mléčných výrobků, vinařství, výroba vitamínů, enzymů, potravinářských a krmných bílkovin, organických kyselin a mnoha látek používaných v zemědělství, průmyslu a lékařství. Zvláště důležité je využití mikroorganismů v rostlinné výrobě a chovu zvířat. Závisí na nich obohacování půdy dusíkem, hubení škůdců zemědělských plodin pomocí mikrobiálních přípravků, správná příprava a skladování krmiva, tvorba krmné bílkoviny, antibiotika a mikrobiálních látek do krmiv pro zvířata.

Mikroorganismy mají pozitivní vliv na procesy rozkladu látek nepřírodního původu - xenobiotik, uměle syntetizovaných, padajících do půd a vodních ploch a znečišťujících je.

Spolu s prospěšnými mikroorganismy existuje velká skupina tzv. choroboplodných neboli patogenních mikroorganismů, které způsobují různá onemocnění zemědělských zvířat, rostlin, hmyzu i lidí. V důsledku jejich životně důležité činnosti vznikají epidemie nakažlivých chorob lidí a zvířat, které ovlivňují rozvoj ekonomiky a výrobních sil společnosti.

Nejnovější vědecká data nejen významně rozšířila chápání půdních mikroorganismů a procesů, které způsobují v životním prostředí, ale také umožnila vytvořit nová odvětví v průmyslu a zemědělské výrobě. Například byla objevena antibiotika vylučovaná půdními mikroorganismy a byla prokázána možnost jejich použití pro léčbu lidí, zvířat a rostlin a také pro skladování zemědělských produktů. Byla objevena schopnost půdních mikroorganismů tvořit biologicky aktivní látky: vitamíny, aminokyseliny, stimulátory růstu rostlin - růstové látky atd. Byly nalezeny způsoby, jak využít protein mikroorganismů pro krmení hospodářských zvířat. Byly identifikovány mikrobiální přípravky, které zvyšují tok dusíku do půdy ze vzduchu.

Objev nových metod získávání dědičně modifikovaných forem prospěšných mikroorganismů umožnil širší využití mikroorganismů v zemědělské a průmyslové výrobě i v lékařství. Slibný je zejména rozvoj genového nebo genetického inženýrství. Jeho úspěchy zajistily rozvoj biotechnologie, vznik vysoce produktivních mikroorganismů syntetizujících proteiny, enzymy, vitamíny, antibiotika, růstové látky a další produkty nezbytné pro chov zvířat a rostlinnou výrobu.

Lidstvo bylo vždy v kontaktu s mikroorganismy, po tisíciletí, aniž by o tom vědělo. Od nepaměti lidé pozorovali kvašení těsta, připravovali alkoholické nápoje, kysali mléko, vyráběli sýry, trpěli různými nemocemi, včetně epidemických. Důkazem toho druhého v biblických knihách je označení epidemické nemoci (pravděpodobně moru) s doporučením spalovat mrtvoly a provádět omývání.

V souladu s aktuálně uznávanou klasifikací mikroorganismů se podle druhu výživy dělí do řady skupin v závislosti na zdrojích energie a spotřebě uhlíku. Existují tedy fototrofy, které využívají energii slunečního světla, a chemotrofy, jejichž energetickým materiálem jsou různé organické a anorganické látky.

Podle toho, v jaké formě získávají mikroorganismy uhlík z prostředí, se dělí na dvě skupiny: autotrofní („samoživící“) využívající jako jediný zdroj uhlíku oxid uhličitý a heterotrofní („živení se na úkor ostatních“ ), přijímající uhlík ve složení poměrně složitých redukovaných organických sloučenin.

Podle způsobu získávání energie a uhlíku lze tedy mikroorganismy rozdělit na fotoautotrofy, fotoheterotrofy, chemoautotrofy a chemoheterotrofy. V rámci skupiny, podle charakteru oxidovatelného substrátu, zvaného donor elektronů (H-donor), se zase vyskytují organotrofy, které spotřebovávají energii při rozkladu organických látek, a lithotrofy (z řeckého lithos - kámen), které přijímají energii oxidací anorganických látek . Proto v závislosti na zdroji energie a donoru elektronů používaných mikroorganismy je třeba rozlišovat mezi fotoorganotrofy, fotolithotrofy, chemoorganotrofy a chemolithotrofy. Existuje tedy osm možných druhů potravin.

Každá skupina mikroorganismů má specifický druh výživy. Níže je uveden popis nejběžnějších druhů výživy a stručný seznam mikroorganismů, které je provádějí.

Při fototrofii je zdrojem energie sluneční světlo. Fotolitoautotrofie je druh výživy charakteristický pro mikroorganismy, které využívají světelnou energii k syntéze buněčných látek z CO 2 a anorganických sloučenin (H 2 0, H 2 S, S °), tzn. provádění fotosyntézy. Do této skupiny patří sinice, fialové sirné bakterie a zelené sirné bakterie.

Sinice (řád Cyanobacteria1es), stejně jako zelené rostliny, redukují CO 2 na organickou hmotu fotochemickou cestou pomocí vodíku vody:

C02 + H20 světlo-› (CH20) * + O2

Fialové sirné bakterie (čeleď Chromatiaceae) obsahují bakteriochlorofyly a a b, které určují schopnost těchto mikroorganismů fotosyntézy, a různé karotenoidy.

K obnově CO 2 do organické hmoty využívají bakterie této skupiny vodík, který je součástí H 2 5. Zároveň se v cytoplazmě hromadí sirná granula, která se následně oxiduje na kyselinu sírovou:

C0 2 + 2H 2 S světlo-› (CH 2 O) + H 2 + 2S

3CO2 + 2S + 5H20 světlo-> 3 (CH20) + 2H2S04

Fialové sirné bakterie jsou obvykle obligátní anaeroby.

Zelené sirné bakterie (čeleď Chlorobiaceae) obsahují zelené bakteriochlorofyly a v malém množství bakteriochlorofyly a také různé karotenoidy. Stejně jako fialové sirné bakterie jsou striktní anaeroby a jsou schopny oxidovat sirovodík, sulfidy a siřičitany v procesu fotosyntézy, akumulovat síru, která je ve většině případů oxidována na 50^" 2.

Fotoorganoheterotrofie je druh výživy charakteristický pro mikroorganismy, které kromě fotosyntézy dokážou k získávání energie využívat i jednoduché organické sloučeniny. Do této skupiny patří fialové nesirné bakterie.

Fialové nesirné bakterie (čeleď Rhjdospirillaceae) obsahují bakteriochlorofyly a a b a také různé karotenoidy. Nejsou schopny oxidovat sirovodík (H 2 S), akumulovat síru a uvolňovat ji do životního prostředí.

Při chemotrofii jsou zdrojem energie anorganické a organické sloučeniny. Chemolithoautotrofie je druh výživy charakteristický pro mikroorganismy, které získávají energii oxidací anorganických sloučenin, jako jsou H 2, NH 4 +, N0 2 -, Fe 2+, H 2 S, S °, S0z 2 -, S 2 0z 2-, CO atd. Vlastní oxidační proces se nazývá chemosyntéza. Uhlík pro stavbu všech součástí chemolitoautotrofních buněk se získává z oxidu uhličitého.

Chemosyntéza v mikroorganismech (železité bakterie a nitrifikační bakterie) byla objevena v letech 1887-1890. slavný ruský mikrobiolog S.N. Vinogradského. Chemolithoautotrofii provádějí nitrifikační bakterie (oxidují čpavek nebo dusitany), sirné bakterie (oxidují sirovodík, elementární síru a některé jednoduché anorganické sloučeniny síry), bakterie, které oxidují vodík na vodu, železité bakterie, které mohou oxidovat železnaté sloučeniny atd.

Představu o množství energie získané během procesů chemolitoautotrofie způsobené těmito bakteriemi poskytují následující reakce:

NH3 + 11/2 0 2 - HN0 2 + H 2 0 + 2,8 10 5 J

HN0 2 + 1/2 0 2 - HN0 3 + 0,7 105 J

H 2 S + 1/2 0 2 - S + H 2 0 + 1,7 10 5 J

S + 11/2 0 2 - H 2 S0 4 + 5,0 10 5 J

H 2 + 1/ 2 0 2 - H 2 0 + 2,3 10 5 J

2FeС0 3 + 1/2 0 2 + ZN 2 0 - 2Fe (OH) 3 + 2С0 2 + 1,7 10 5 J

Chemoorganoheterotrofie je typ výživy charakteristický pro mikroorganismy, které získávají potřebnou energii a uhlík z organických sloučenin. Mezi těmito mikroorganismy je mnoho aerobních a anaerobních druhů, které žijí v půdách a jiných substrátech.

Bakteriální infekce jsou považovány za jednu z nejnebezpečnějších - lidstvo bojuje s patogenními mikroorganismy již více než jedno století. Ne všechny bakterie jsou však pro člověka jednoznačnými nepřáteli. Mnoho druhů je vitálních – zajišťují správné trávení a dokonce pomáhají imunitnímu systému bránit se proti jiným mikroorganismům. MedAboutMe vám řekne, jak rozlišit mezi špatnými a dobrými bakteriemi, co dělat, pokud jsou v analýze nalezeny, a jak správně léčit nemoci, které způsobují.

Bakterie a člověk

Předpokládá se, že bakterie se na Zemi objevily před více než 3,5 miliardami let. Právě oni se stali aktivními účastníky vytváření vhodných podmínek pro život na planetě a po celou dobu své existence se aktivně zapojují do důležitých procesů. Například právě díky bakteriím dochází k rozkladu organických zbytků zvířat a rostlin. Vytvořili také úrodnou půdu na Zemi.

A jelikož bakterie žijí doslova všude, ani lidské tělo není výjimkou. Na kůži, sliznicích, v gastrointestinálním traktu, nosohltanu, urogenitálním traktu existuje mnoho mikroorganismů, které různými způsoby interagují s člověkem.

V děloze placenta chrání plod před pronikáním bakterií, k osídlení těla dochází v prvních dnech života:

• První bakterie, kterou dítě přijímá, procházející porodními cestami matky.
• Mikroorganismy se dostávají do trávicího traktu kojením. Zde mezi více než 700 druhy převažují laktobacily a bifidobakterie (výhody jsou popsány v tabulce bakterií na konci článku).
• Dutinu ústní obývají stafylokoky, streptokoky a další mikroby, které dítě přijímá i s potravou a při kontaktu s předměty.
• Na kůži se mikroflóra tvoří z bakterií, které převládají u lidí kolem dítěte.

Role bakterií pro člověka je neocenitelná, pokud se již v prvních měsících mikroflóra nevytváří normálně, dítě bude zaostávat ve vývoji a často onemocní. Bez symbiózy s bakteriemi totiž tělo nemůže fungovat.

Prospěšné a škodlivé bakterie

Každý dobře zná pojem dysbakterióza – stav, kdy je narušena přirozená mikroflóra v lidském těle. Dysbakterióza je závažným faktorem při snižování imunitní obrany, vzniku různých zánětů, narušení trávicího traktu a dalších věcech. Absence prospěšných bakterií přispívá k reprodukci patogenních organismů a houbové infekce se často vyvíjejí na pozadí dysbakteriózy.

V prostředí přitom žije mnoho patogenních mikrobů, které mohou způsobit vážná onemocnění. Nejnebezpečnější jsou ty druhy bakterií, které jsou v procesu života schopny produkovat toxiny (exotoxiny). Právě tyto látky jsou dnes považovány za jeden z nejsilnějších jedů. Takové mikroorganismy způsobují nebezpečné infekce:

• Botulismus.
• Plynová gangréna.
• záškrt.
• Tetanus.

Onemocnění navíc mohou vyprovokovat i bakterie, které za normálních podmínek žijí v lidském těle a při oslabení imunitního systému začnou být aktivnější. Nejoblíbenějšími patogeny tohoto druhu jsou stafylokoky a streptokoky.

Život bakterií

Bakterie jsou plnohodnotné živé organismy o velikosti 0,5-5 mikronů, které jsou schopny se ve vhodném prostředí aktivně množit. Některé z nich potřebují kyslík, jiné ne. Existují pohyblivé a nepohyblivé druhy bakterií.

Bakteriální buňka

Většina bakterií žijících na Zemi jsou jednobuněčné organismy. Povinné složky každého mikroba:

• Nukleoid (oblast podobná jádru obsahující DNA).
• Ribozomy (provádějí syntézu bílkovin).
• Cytoplazmatická membrána (odděluje buňku od vnějšího prostředí, udržuje homeostázu).

Některé bakteriální buňky mají také silnou buněčnou stěnu, která je navíc chrání před poškozením. Takové organismy jsou odolnější vůči lékům a antigenům, které produkuje lidský imunitní systém.

Existují bakterie s bičíky (mototrichia, lophotrichia, peritrichia), díky nimž se mohou mikroorganismy pohybovat. Vědci však zaznamenali i jiný typ pohybu charakteristický pro mikroby – klouzání bakterií. Nedávné studie navíc ukazují, že je vlastní těm druhům, které byly dříve považovány za imobilní. Vědci z University of Nottingham a Sheffield například prokázali, že meticilin-rezistentní Staphylococcus aureus (jeden z hlavních zástupců třídy superbakterií) se dokáže pohybovat bez pomoci bičíků a klků. A to zase výrazně ovlivňuje pochopení mechanismů šíření nebezpečné infekce.

Bakteriální buňky mohou mít následující formy:

• Kulaté (koky, z jiného řeckého κόκκος - "zrno").
• Tyčinkovité (bacily, klostridie).
• Sinus (spirochety, spirilla, vibrios).

Mnoho mikroorganismů se dokáže držet pohromadě v koloniích, takže vědci a lékaři častěji izolují bakterie ne podle struktury prvku, ale podle typu sloučenin:

• Diplokoky jsou koky spojené do párů.
• Streptokoky jsou koky, které tvoří řetězce.
• Stafylokoky jsou koky, které tvoří shluky.
• Streptobakterie jsou tyčinkovité mikroorganismy spojené do řetězce.

Rozmnožování bakterií

Naprostá většina bakterií se rozmnožuje dělením. Rychlost šíření kolonie závisí na vnějších podmínkách a typu samotného mikroorganismu. V průměru je tedy jedna bakterie schopna se rozdělit každých 20 minut – za den vytvoří 72 generací potomků. Po dobu 1-3 dnů může počet potomků jednoho mikroorganismu dosáhnout několika milionů. V tomto případě nemusí být množení bakterií tak rychlé. Například proces dělení Mycobacterium tuberculosis trvá 14 hodin.

Pokud se bakterie dostanou do příznivého prostředí a nemají konkurenty, populace roste velmi rychle. Jinak je jeho počet regulován jinými mikroorganismy. Proto je lidská mikroflóra nezbytným faktorem její ochrany před různými infekcemi.

bakteriální spory

Jedním z rysů tyčinkovitých bakterií je jejich schopnost sporulovat. Tyto mikroorganismy se nazývají bacily a zahrnují takové patogenní bakterie:

• Rod Clostridium (způsobuje plynovou gangrénu, botulismus, často způsobuje komplikace při porodu a po potratu).
• Rod Bacillus (způsobuje antrax, řadu otrav jídlem).

Bakteriální spory jsou ve skutečnosti konzervovanou buňkou mikroorganismu, která dokáže přežít dlouhou dobu bez poškození a prakticky nepodléhá různým vlivům. Zejména spory jsou tepelně odolné, nepoškozují je chemikálie. Často jediným možným účinkem jsou ultrafialové paprsky, pod kterými mohou vysušené bakterie zemřít.

Bakteriální spory se tvoří, když je mikroorganismus vystaven nepříznivým podmínkám. Formování uvnitř buňky trvá přibližně 18-20 hodin. V této době bakterie ztrácí vodu, zmenšuje se, stává se lehčí a pod vnější membránou se tvoří hustý obal. V této podobě může mikroorganismus zmrznout na stovky let.

Když je spor bakterie vystaven vhodným podmínkám, začne klíčit v životaschopnou bakterii. Proces trvá asi 4-6 hodin.

Druhy bakterií

Podle vlivu bakterií na člověka je lze rozdělit do tří typů:

• Patogenní.
• Podmíněně patogenní.
• Nepatogenní.

Prospěšné bakterie

Nepatogenní bakterie - ty, které nikdy nevedou k onemocnění, i když je jejich počet dostatečně velký. Mezi nejznámější druhy lze rozlišit bakterie mléčného kvašení, které lidé aktivně používají v potravinářském průmyslu - k výrobě sýrů, kysaných mléčných výrobků, těsta a mnoho dalšího.

Dalším významným druhem jsou bifidobakterie, které jsou základem střevní flóry. U kojených dětí tvoří až 90 % všech druhů žijících v gastrointestinálním traktu. Tyto bakterie pro člověka plní následující funkce:

• Zajistit fyziologickou ochranu střeva před pronikáním patogenních organismů.
• Produkují organické kyseliny, které zabraňují množení patogenních mikrobů.
• Pomáhají syntetizovat vitamíny (K, skupina B), stejně jako bílkoviny.
• Zvyšte vstřebávání vitaminu D.

Úlohu bakterií tohoto druhu je těžké přeceňovat, protože bez nich je nemožné normální trávení, a tedy vstřebávání živin.

Oportunní bakterie

Jako součást zdravé mikroflóry existují bakterie, které jsou klasifikovány jako oportunní patogeny. Tyto mikroorganismy mohou existovat roky na kůži, v nosohltanu nebo střevech člověka a nezpůsobovat infekce. Za jakýchkoli příznivých podmínek (oslabená imunita, narušení mikroflóry) však jejich kolonie roste a stává se skutečnou hrozbou.

Klasickým příkladem oportunní bakterie je Staphylococcus aureus, mikrob, který může způsobit přes 100 různých onemocnění, od vředů na kůži až po smrtelnou otravu krve (sepse). Tato bakterie se přitom v různých rozborech vyskytuje u většiny lidí, ale přesto nezpůsobuje onemocnění.

Mezi další zástupce druhů oportunních mikrobů:

• streptokoky.
• Escherichia coli.
• Helicobacter pylori (schopný způsobit vředy a gastritidu, ale žije u 90 % lidí jako součást zdravé mikroflóry).

Zbavit se těchto typů bakterií nedává smysl, protože jsou v životním prostředí velmi rozšířené. Jediným adekvátním způsobem prevence infekcí je posílení imunitního systému a ochrana těla před dysbakteriózou.

Patogenní bakterie se chovají jinak – jejich přítomnost v těle vždy znamená rozvoj infekce. I malá kolonie může způsobit škodu. Většina těchto mikroorganismů vylučuje dva typy toxinů:

• Endotoxiny jsou jedy, které se tvoří při ničení buněk.
• Exotoxiny jsou jedy, které bakterie produkují během svého života. Pro člověka nejnebezpečnější látky, které mohou vést ke smrtelné intoxikaci.

Léčba takových infekcí je zaměřena nejen na zničení patogenních bakterií, ale také na odstranění otravy jimi způsobené. Navíc v případě infekce mikroby, jako je tetanus bacil, je základem terapie zavedení toxoidu.

Mezi další známé patogenní bakterie patří:

• Salmonella.
• Pseudomonas aeruginosa.
• Gonokoka.
• Bledý treponema.
• Shigella.
• Bacillus tuberkulózy (Kochova hůl).

Třídy bakterií

Dnes existuje mnoho klasifikací bakterií. Vědci je rozdělují podle typu struktury, schopnosti pohybu a dalších vlastností. Nejdůležitější však zůstává Gramova klasifikace a typ dýchání.

Anaerobní a aerobní bakterie

Mezi rozmanitostí bakterií se rozlišují dvě velké třídy:

• Anaerobní – ty, které se obejdou bez kyslíku.
• Aerobní – ty, které k životu potřebují kyslík.

Charakteristickým rysem anaerobních bakterií je jejich schopnost žít v prostředí, kde jiné mikroorganismy nepřežívají. Nejnebezpečnější jsou v tomto ohledu hluboké kontaminované rány, ve kterých se rychle rozvíjejí mikroby. Charakteristické znaky růstu populace a života bakterií v lidském těle jsou následující:

• Progresivní nekróza tkáně.
• Subkutánní hnisání.
• Abscesy.
• Vnitřní léze.

Anaeroby zahrnují patogenní bakterie, které způsobují tetanus, plynovou gangrénu a toxické léze gastrointestinálního traktu. Také anaerobní třída bakterií zahrnuje mnoho oportunních mikrobů, které žijí na kůži a ve střevním traktu. Stanou se nebezpečnými, pokud se dostanou do otevřené rány.

Mezi aerobní bakterie způsobující onemocnění patří:

• Bacil tuberkulózy.
• Vibrio cholerae.
• Tularemická tyčinka.

Život bakterií může pokračovat i s malým množstvím kyslíku. Takové mikroby se nazývají fakultativně aerobní, salmonely a koky (streptokok, stafylokok) jsou nápadným příkladem této skupiny.

V roce 1884 dánský lékař Hans Gram zjistil, že různé bakterie se při vystavení methylenové violeti barví odlišně. Některé si barvu po vyprání udrží, jiné ji ztratí. Na základě toho byly identifikovány následující třídy bakterií:

• Gram-negativní (Gram-) - odbarvování.
• Gram-pozitivní (Gram +) - barvení.

Barvení anilinovými barvivy je jednoduchá technika, která umožňuje rychle odhalit vlastnosti bakteriální membránové stěny. Pro ty mikroby, které se nebarví podle Grama, je výkonnější a odolnější, což znamená, že je obtížnější se s nimi vypořádat. Gramnegativní bakterie jsou primárně odolnější vůči protilátkám produkovaným lidským imunitním systémem. Tato třída zahrnuje mikroby, které způsobují tato onemocnění:

• Syfilis.
• Leptospiróza.
• Chlamydie.
• meningokokové infekce.
• Hemofilní infekce
• Brucelóza.
• Legionelóza.

Třída bakterií Gram+ zahrnuje následující mikroorganismy:

• Staphylococcus.
• Streptococcus.
• Klostridie (původci botulismu a tetanu).
• Listeria.
• Difterická tyčinka.

Diagnostika bakteriálních infekcí

V léčbě bakteriálních infekcí hraje důležitou roli správná a včasná diagnostika. Onemocnění je možné přesně určit až po rozboru, ale už podle charakteristických příznaků na něj lze podezřívat.

Bakterie a viry: vlastnosti bakterií a rozdíly v infekcích

Nejčastěji se člověk potýká s akutními respiračními onemocněními. Kašel, rýmu, horečku a bolest v krku způsobují zpravidla bakterie a viry. A přestože se v určitých fázích onemocnění mohou projevovat stejně, jejich terapie bude přeci jen radikálně odlišná.

Bakterie a viry se v lidském těle chovají odlišně:

• Bakterie jsou plnohodnotné živé organismy, dostatečně velké (až 5 mikronů), schopné množení ve vhodném prostředí (na sliznicích, kůži, v ranách). Patogenní mikrobi vylučují jedy, které vedou k intoxikaci. Stejné bakterie mohou způsobit infekce různé lokalizace. Například zlatý stafylokok postihuje kůži, sliznice a může vést k otravě krve.
• Viry jsou nebuněční infekční agens, kteří se mohou množit pouze uvnitř živé buňky a ve vnějším prostředí se neprojevují jako živé organismy. Viry jsou přitom vždy vysoce specializované a mohou infikovat pouze konkrétní typ buněk. Například viry hepatitidy mohou infikovat pouze játra. Viry jsou mnohem menší než bakterie, jejich velikost nepřesahuje 300 nm.

Dnes byly vyvinuty účinné léky proti bakteriím -. Tyto léky však nepůsobí na viry, navíc podle Světové zdravotnické organizace antibakteriální terapie ARVI zhoršuje stav pacienta.

Příznaky bakteriálních infekcí

Nejčastěji se sezónní respirační infekce vyvíjejí pod vlivem bakterií a virů podle následujícího schématu:

• Prvních 4-5 dní se projevuje virová infekce.
• 4.-5. den, pokud nebyla dodržena pravidla pro léčbu akutních respiračních virových infekcí, se připojí bakteriální léze.

Příznaky bakteriální infekce v tomto případě budou:

• Zhoršení stavu pacienta po zlepšení.
• Vysoká teplota (38°C a vyšší).
• Silná bolest na hrudi (příznak rozvoje pneumonie).
• Změna barvy hlenu - nazelenalý, bílý nebo nažloutlý výtok z nosu a ve vykašlávaném sputu.
• Vyrážka na kůži.

Pokud je možné léčit bez účasti lékaře, protože virová infekce odezní sama bez komplikací za 4-7 dní, musí být onemocnění způsobená patogenními bakteriemi konzultována s terapeutem nebo pediatrem.

Jiné bakteriální infekce jsou charakterizovány následujícími příznaky:

• Celkové zhoršení.
• Výrazný zánětlivý proces - bolest v postižené oblasti, hyperémie, horečka.
• Hnisání.

Způsoby přenosu bakteriálních infekcí

Škodlivé bakterie se do lidského těla dostávají mnoha způsoby. Nejběžnější způsoby infekce:

• Ve vzduchu.

Bakterie se nacházejí ve vydechovaném vzduchu, sputu pacienta, šíří se kašláním, kýcháním a dokonce i mluvením. Tato cesta přenosu je typická pro respirační infekce, zejména černý kašel, záškrt, spálu.

• Kontakt na domácnost.

Mikrobi se k člověku dostávají přes nádobí, kliky dveří, povrchy nábytku, ručníky, telefony, hračky a další. Také živé bakterie a bakteriální spory mohou zůstat v prachu dlouhou dobu. Takto se přenáší tuberkulóza, záškrt, úplavice, nemoci způsobené aureem a další druhy zlatého stafylokoka.

• Potravinové (fekálně-orální).

Bakterie se do těla dostávají kontaminovanou potravou nebo vodou. Cesta přenosu je charakteristická pro gastrointestinální infekce, zejména břišní tyfus, choleru, úplavici.

• Sexuální.

K infekci dochází při pohlavním styku, takto se přenášejí pohlavně přenosné choroby, včetně syfilis a kapavky.

• Vertikální.

Bakterie proniká do plodu během těhotenství nebo porodu. Takže se dítě může nakazit tuberkulózou, syfilisem, leptospirózou.

Hluboké rány jsou nebezpečné pro rozvoj infekcí – právě zde se aktivně množí anaerobní bakterie včetně tetanového bacilu. Lidé s oslabeným imunitním systémem mají také větší pravděpodobnost, že se nakazí bakteriální infekcí.

Pokud máte podezření na přítomnost patogenních bakterií, může lékař nabídnout následující diagnostické možnosti:

• Namazat na flóru.

Při podezření na infekci dýchacích cest se odebírá ze sliznic nosu a krku. Analýza je také populární pro detekci sexuálně přenosných infekcí. V tomto případě se materiál odebírá z pochvy, viscerálního kanálu, močové trubice.

• Bakteriologická kultura.

Od stěru se liší tím, že odebraný biomateriál není vyšetřen ihned, ale je umístěn do prostředí příznivého pro reprodukci bakterií. Po pár dnech či týdnech, v závislosti na údajném patogenu, se vyhodnotí výsledek – pokud byly v biomateriálu škodlivé bakterie, vyrostou do kolonie. Bakposev je také dobrý, protože během analýzy se určuje nejen patogen, ale také jeho množství, stejně jako citlivost mikrobu na antibiotika.

• Rozbor krve.

Bakteriální infekci lze detekovat přítomností protilátek, antigenů v krvi a vzorcem leukocytů.

Biomateriál se dnes často vyšetřuje pomocí PCR (polymerázová řetězová reakce), při které lze detekovat infekci i u malého počtu mikrobů.

Pozitivní test a bakteriální infekce

Vzhledem k tomu, že mnoho bakterií je oportunních a zároveň žije v těle, na sliznicích a kůži většiny populace, musí být výsledky analýzy schopny správně interpretovat. Je třeba si uvědomit, že pouhá přítomnost bakterií u člověka není známkou bakteriální infekce a není důvodem k zahájení léčby. Například pro Staphylococcus aureus je norma 103–104. S těmito indikátory není nutná žádná terapie. Navíc, protože mikroflóra každého člověka je individuální, i když hodnoty jsou vyšší, ale nebudou žádné příznaky onemocnění, lze ukazatele také považovat za normální.

Pokud existují známky infekce, je předepsána analýza na různé typy bakterií:

• Špatný pocit.
• Hnisavý výtok.
• Zánětlivý proces.
• Nazelenalý, bílý nebo žlutý hlen z nosu a ve vykašlém sputu.

Pozitivní analýza na bakterie v nepřítomnosti příznaků se provádí pro kontrolu, pokud jsou mikroby zjištěny u lidí z rizikových skupin: těhotné ženy, děti, lidé v pooperačním období, pacienti se sníženou imunitou a doprovodnými onemocněními. V tomto případě se doporučuje provést několik testů, abyste viděli dynamiku růstu včelstva. Pokud se hodnoty nemění, pak je imunitní systém schopen řídit reprodukci bakterií.

Bakterie v nosohltanu

Bakterie v nosohltanu mohou způsobit infekce dýchacích cest. Zejména jsou příčinou tonzilitidy, bakteriální tonzilitidy a faryngitidy a také sinusitidy. Běžecké infekce mohou způsobit spoustu nepříjemností, chronické záněty, přetrvávající rýmu, bolesti hlavy a další. Taková onemocnění jsou obzvláště nebezpečná, protože škodlivé bakterie mohou sestupovat dýchacími cestami a postihovat plíce - způsobit zápal plic.

bakterií v moči

V ideálním případě by to měla být moč, která by neměla obsahovat různé mikroorganismy. Přítomnost bakterií v moči může ukazovat na nesprávně provedený rozbor (při kterém se mikrobi dostali do materiálu z povrchu kůže a sliznic), v takovém případě lékař žádá o opětovné vyšetření. Pokud je výsledek potvrzen a indikátor překročí 104 CFU / ml, bakteriurie (bakterie v moči) indikuje taková onemocnění:

• Poškození ledvin, zejména pyelonefritida.
• Cystitida.
• Uretritida.
• Zánětlivý proces v močovém kanálu, například v důsledku jeho zablokování kamenem. Pozorováno u urolitiázy.
• Prostatitida nebo adenom prostaty.

V některých případech se bakterie v moči nacházejí u nemocí, které nejsou spojeny s lokální infekcí. Pozitivní analýza může být s diabetes mellitus, stejně jako generalizovaná léze - sepse.

Normálně je gastrointestinální trakt obýván koloniemi různých bakterií. Konkrétně se jedná o:

• Bifidobakterie.
• Bakterie mléčného kvašení (laktobacily).
• Enterokoky.
• Clostridia.
• streptokoky.
• Stafylokoky.
• Escherichia coli.

Úlohou bakterií, které tvoří normální mikroflóru, je chránit střeva před infekcemi a zajistit normální trávení. Proto se často biomateriál ze střeva vyšetřuje právě kvůli podezření na dysbakteriózu, a ne na přítomnost patogenních mikroorganismů.

Některé patogenní bakterie však mohou způsobit závažná onemocnění, zejména když se dostanou do gastrointestinálního traktu. Mezi tyto nemoci:

• Salmonelóza.
• Cholera.
• Botulismus.
• Úplavice.

bakterií na kůži

Na kůži, stejně jako na sliznicích nosohltanu, ve střevech a pohlavních orgánech se normálně ustavuje rovnováha mikroflóry. Žijí zde bakterie - více než 100 druhů, mezi nimiž se často vyskytují epidermální a Staphylococcus aureus, streptokoky. Se sníženou imunitou, a zejména u dětí, mohou vyvolat kožní léze, způsobit hnisání, vředy a karbunky, streptodermii, panaritium a další onemocnění.

V dospívání vede aktivní reprodukce bakterií k akné a akné.

Hlavním nebezpečím mikrobů na kůži je možnost jejich vstupu do krevního řečiště, rány a další poškození epidermis. V tomto případě mohou neškodné mikroorganismy na kůži způsobit vážné onemocnění, dokonce způsobit sepsi.

Nemoci způsobené bakteriemi

Bakterie jsou příčinou infekcí v celém těle. Ovlivňují dýchací cesty, způsobují zánětlivé procesy na kůži, způsobují onemocnění střev a urogenitálního systému.

Nemoci dýchacích cest a plic

Angina

Angina je akutní léze mandlí. Nemoc je typická pro dětský věk.

Patogen:

• Streptokoky, vzácně stafylokoky a další formy bakterií.

Typické příznaky:

• zánět krčních mandlí s bělavým povlakem na nich, bolest při polykání, chrapot, vysoká horečka, bez rýmy.

Riziko onemocnění:

• pokud není bolest v krku dostatečně dobře léčena, revmatoidní onemocnění srdce se může stát komplikací – škodlivé bakterie se šíří krví a vedou k vadám srdečních chlopní. V důsledku toho se může vyvinout srdeční selhání.

Černý kašel je nebezpečné infekční onemocnění, které postihuje především děti. Vysoce nakažlivá bakterie se přenáší vzdušnými kapénkami, proto bez dostatečné úrovně imunizace populace snadno vznikají epidemie.

Patogen:

• Bordetella pertussis.

Typické příznaky:

• onemocnění nejprve probíhá jako běžné nachlazení, později se objeví charakteristický záchvatovitý štěkavý kašel, který nemusí do 2 měsíců odeznít, po záchvatu může dítě zvracet.

Riziko onemocnění:

• Černý kašel je nejnebezpečnější pro děti prvního roku života, protože může způsobit zástavu dechu a smrt. Typickými komplikacemi jsou zápal plic, bronchitida, falešná záď. Při těžkých záchvatech kašle je extrémně vzácné, aby se objevilo mozkové krvácení nebo pneumotorax.

Zápal plic

Zánět plic mohou způsobovat bakterie a viry a také některé plísně. Po chřipce se může rozvinout bakteriální zápal plic, nejčastější komplikace virových infekcí dýchacích cest. Také množení bakterií v plicích je typické pro pacienty upoutané na lůžko, seniory, pacienty s chronickými plicními chorobami a poruchami dýchání, s dehydratací.

Patogen:

• Stafylokoky, pneumokoky, Pseudomonas aeruginosa a další.

Typické příznaky:

• těžká horečka (až 39 °C a více), kašel s hojným vlhkým nazelenalým nebo nažloutlým sputem, bolest na hrudi, dušnost, pocit dušnosti.

Riziko onemocnění:

• závisí na patogenu. Při nedostatečné léčbě je možná zástava dechu a smrt.

Tuberkulóza

Tuberkulóza je jedním z nejnebezpečnějších plicních onemocnění, které je obtížné léčit. V Rusku je tuberkulóza od roku 2004 společensky významnou nemocí, protože počet nakažených je mnohem vyšší než ve vyspělých zemích. Ještě v roce 2013 bylo zaznamenáno až 54 případů infekce na 100 000 lidí.

Patogen:

• mycobacterium, Kochův bacil.

Typické příznaky:

• onemocnění se nemusí projevit po dlouhou dobu, pak se objeví kašel, celková malátnost, člověk hubne, měsíc nebo déle je pozorována subfebrilní teplota (37-38 ° C), bolestivé zčervenání. Později se objeví hemoptýza a silná bolest.

Riziko onemocnění:

• rysem bakterií, které způsobují tuberkulózu, je vývoj rezistence na antibiotika. Proto je infekce obtížně léčitelná a může vést ke smrti nebo invaliditě. Častými komplikacemi jsou srdeční choroby.

Záškrt je infekční onemocnění, které v 90 % případů postihuje horní cesty dýchací. Záškrt je nebezpečný zejména pro malé děti.

Patogen:

• Corynebacterium diphtheriae (Lefflerův bacil).

Typické příznaky:

• bolest při polykání, hyperémie mandlí a specifické bílé filmy na nich, zduřené lymfatické uzliny, dušnost, vysoká horečka, celková intoxikace těla.

Riziko onemocnění:

• Bez včasné léčby je záškrt smrtelný. Bakteriální buňka je schopna produkovat exotoxin, takže nemocný může zemřít na otravu, při které je postiženo srdce a nervový systém.

Střevní infekce

salmonelóza

Salmonelóza je jednou z nejčastějších střevních infekcí, která se může vyskytovat v různých formách. Někdy bakterie způsobují vážné léze, ale jsou chvíle, kdy je onemocnění mírné nebo nemá vůbec žádné příznaky.

Patogen:

• Salmonella.

Typické příznaky:

• vysoká teplota (až 38-39 ° C), zimnice, bolesti břicha, zvracení, průjem, těžká intoxikace těla, při které člověk prudce oslabuje.

Riziko onemocnění:

• V závislosti na formě průběhu mohou u těžkých infekcí vést bakteriální toxiny k selhání ledvin nebo zánětu pobřišnice. Dětem hrozí dehydratace.

Úplavice

Dyzentérie je střevní infekce, která postihuje lidi všech věkových kategorií. Nejčastěji zaznamenané v letním horkém období.

Patogen:

• 4 druhy bakterií Shigella.

Typické příznaky:

• Řídká stolice tmavě zelené barvy s nečistotami krve a hnisu, nevolnost, bolesti hlavy, ztráta chuti k jídlu.

Riziko onemocnění:

• dehydratace, která vede k připojení různých zánětů a také k intoxikaci těla. Při správné léčbě, dobré imunitě a dostatečném příjmu tekutin se život bakterií Shigella zastaví za 7-10 dní. V opačném případě je možná vážná komplikace - perforace střeva.

Kapavka

Kapavka se přenáší výhradně pohlavním stykem, ale ve vzácných případech může dojít k přenosu infekce z matky na dítě během porodu (u dítěte se rozvine konjunktivitida). Bakterie, které způsobují kapavku, mohou růst v konečníku nebo krku, ale nejčastěji postihují genitálie.

Patogen:

• Gonokoka.

Typické příznaky:

• možný asymptomatický průběh onemocnění: u mužů ve 20%, u žen - více než 50%. V akutní formě jsou bolesti při močení, bílo-žlutý výtok z penisu a pochvy, pálení a svědění.

Riziko onemocnění:

• Pokud se infekce neléčí, může způsobit neplodnost a může také poškodit kůži, klouby, kardiovaskulární systém, játra a mozek.

Syfilis

Syfilis se vyznačuje pomalou progresí, příznaky se objevují postupně a nerozvíjejí se rychle. Charakteristickým průběhem onemocnění je střídání exacerbací a remisí. Infekce v domácnosti, mnozí lékaři zpochybňují, v naprosté většině případů se bakterie přenášejí na člověka sexuálně.

Patogen:

• Bledý treponema.

Typické příznaky:

• v první fázi se na genitáliích objeví vřed, který se hojí sám za 1-1,5 měsíce, je pozorováno zvýšení lymfatických uzlin. Po 1-3 měsících se objeví bledá vyrážka po celém těle, pacient se cítí slabý, může se zvýšit teplota, příznaky připomínají chřipku.

Riziko onemocnění:

• patogenní bakterie nakonec vedou k rozvoji terciární syfilis (30 % všech infikovaných), která postihuje aortu, mozek a záda, mozek, kosti a svaly. Možná vývoj poškození nervového systému - neurosyfilis.

Chlamydie

Chlamydie je sexuálně přenosná infekce, která je často asymptomatická. Kromě toho je obtížné detekovat patogenní bakterie, pro diagnostiku je předepsána analýza PCR.

Patogen:

• Chlamydie.

Typické příznaky:

• v akutní formě je pozorován výtok z pohlavních orgánů (obvykle průhledný), bolest při močení, výtok krve.

Riziko onemocnění:

• u mužů - zánět nadvarlete, u žen - zánět dělohy a přívěsků, neplodnost, Reiterův syndrom (zánět močové trubice).

Meningokoková infekce

Meningokoková infekce je skupina onemocnění způsobených jedním patogenem, vyskytujících se však v různých formách. Člověk může být asymptomatickým přenašečem bakterie a v jiných případech mikrob způsobí generalizovanou infekci vedoucí ke smrti.

Patogen:

• Meningokok.

Typické příznaky:

• se liší podle závažnosti onemocnění. Infekce se může projevit jako mírné nachlazení, v těžkých případech se rozvíjí meningokokémie, charakterizovaná akutním nástupem onemocnění, výskytem červené vyrážky (nezmizí tlakem), stoupá teplota, je pozorována zmatenost.

Riziko onemocnění:

• v těžké formě se rozvíjí tkáňová nekróza, gangréna prstů a končetin a je možné poškození mozku. S rozvojem infekčně-toxického šoku rychle nastává smrt.

Tetanus

Tetanus je nebezpečná infekce, která se vyvíjí v ranách na kůži. Původce tvoří spory bakterií, v jejichž podobě se nachází ve vnějším prostředí. Když se dostane do rány, rychle vyklíčí. Proto každé vážné zranění vyžaduje prevenci infekce – zavedení tetanového toxoidu.

Patogen:

• Tetanová tyčinka.

Typické příznaky:

• tetanus postihuje centrální nervový systém, zpočátku se projevuje tonickým napětím čelistních svalů (pro člověka je obtížné mluvit, otevřít ústa), později se šíří do celého těla, pacient se vyklenuje v důsledku svalové hypertonie a při rozvíjí se koncové respirační selhání.

Riziko onemocnění:

• hlavním nebezpečím je toxin, který bakterie vylučuje, je to on, kdo vede k vážným příznakům. V důsledku otravy dochází k tonickému napětí všech svalů, včetně bránice a mezižeberních svalů, v důsledku čehož člověk nemůže dýchat a umírá na hypoxii.

Léčba bakteriálních onemocnění

Jakákoli bakteriální infekce potřebuje plánovanou léčbu, protože bakterie mohou způsobit vážné poškození těla. Pouze lékař zvolí vhodný léčebný režim, který závisí nejen na typu onemocnění, ale také na závažnosti průběhu.

Antibiotika

Antibiotika jsou považována za základ léčby všech infekcí způsobených škodlivými bakteriemi. Od objevu penicilinu ve 20. letech 20. století se mnoho nemocí posunulo ze smrtelných na léčitelné. Snížil se počet komplikací po operacích, na které zemřel každý čtvrtý člověk, zůstaly nebezpečným onemocněním pouze pro osoby z rizikových skupin.

Moderní antibiotika lze rozdělit do dvou skupin:

• Baktericidní – ničí patogenní bakterie.
• Bakteriostatické - zpomalit růst, zastavit reprodukci bakterií.

První mají výraznější účinek, ale léky z druhé skupiny jsou předepisovány častěji, protože zpravidla způsobují méně komplikací.

Je také obvyklé rozdělit léky podle spektra účinku:

• K hubení různých druhů bakterií se používají širokospektrá antibiotika (peniciliny, tetracykliny, makrolidy). Jsou účinné v případě, kdy je třeba urgentně zahájit léčbu ještě před testy. Peniciliny jsou nejčastěji předepisovány pro respirační bakteriální infekce.
• Antibiotika, která jsou aktivní proti omezenému počtu bakteriálních druhů (často předepisována na tuberkulózu a jiné specifické infekce).

Jakákoli antibiotika se musí užívat v kurzu, protože pokud je léčba přerušena, zbývající živé bakterie rychle obnoví kolonii.

Problémy při užívání antibiotik

Navzdory rozšířenému používání antibiotik dnes lékaři hledají alternativní léky k léčbě bakteriálních infekcí. To je způsobeno několika významnými nevýhodami těchto léků:

• Vývoj rezistence u bakterií.

Mnoho mikroorganismů má vyvinuté obranné mechanismy proti lékům a používání klasických antibiotik již není účinné. Dnes se například nepoužívají peniciliny první generace, které aktivně bojovaly proti stafylokokům a streptokokům. Staphylococcus aureus se naučil syntetizovat enzym penicilinázu, který antibiotikum ničí. Zvláště nebezpečné jsou nové kmeny bakterií, které si vyvinuly odolnost vůči nejnovější generaci léků – takzvané superbugy. Nejznámější z nich je methicilin-rezistentní Staphylococcus aureus. Také Pseudomonas aeruginosa a enterokoky si rychle vytvoří rezistenci.

• Užívání širokospektrých antibiotik vede k dysbakterióze.

Po takové léčbě je výrazně narušena rovnováha mikroflóry, často vznikají komplikace, organismus je oslaben nejen nemocí, ale i působením léků. Užívání léků je omezeno u určitých skupin populace: těhotné ženy, děti, pacienti s poškozením jater a ledvin a další kategorie.

bakteriofágy

Alternativou k antibiotikům by mohly být bakteriofágy, viry, které zabíjejí specifickou třídu bakterií. Mezi výhody těchto léků patří:

• Nízká pravděpodobnost rozvoje rezistence, protože bakteriofágy jsou organismy, které žijí na Zemi několik miliard let a nadále infikují bakteriální buňky.
• Neporušují mikroflóru, protože se jedná o specializované léky - účinné pouze ve vztahu k určitému typu mikroorganismů.
• Mohou jej používat ohrožení lidé.

Přípravky obsahující bakteriofágy jsou již dnes k dostání v lékárnách. Ale přesto taková terapie prohrává s antibiotiky. Mnoho nemocí vyžaduje okamžitou léčbu, což znamená, že jsou zapotřebí širokospektrá léčiva, zatímco bakteriofágy jsou vysoce specializované - lze je předepsat až po identifikaci patogenu. V současnosti známé viry navíc nejsou schopny zničit tak velký seznam patogenních bakterií jako antibiotika.

Jiná léčba

WHO nedoporučuje používání antibiotik u všech typů bakteriálních infekcí. V případě, že mikrob nemá vysokou patogenitu a onemocnění probíhá bez komplikací, postačí symptomatická léčba - použití antipyretik, léků proti bolesti, vitamínových komplexů, nadměrného pití a dalších věcí. Často může imunitní systém sám potlačit reprodukci kolonie patogenních mikroorganismů. Pacient však musí být v tomto případě pod dohledem lékaře, který rozhodne o vhodnosti konkrétního způsobu terapie.

Proti mnoha smrtelným bakteriálním infekcím byly vyvinuty účinné vakcíny. Očkování se doporučuje pro následující onemocnění:

• Tuberkulóza.
• Hemofilní infekce.
• Pneumokoková infekce.
• Záškrt (používá se toxoid – vakcína, která pomáhá vytvářet protilátky proti toxinu bakterie).
• Tetanus (používá se toxoid).

Bakterie, výživa a trávení

Samotné živé bakterie v potravinách dokážou obnovit střevní mikroflóru, pomoci trávicímu traktu a zbavit se toxinů. Jiné, které se naopak dostávají s jídlem do trávicího traktu, způsobují nebezpečné infekce a vážné otravy.

• Patogenní bakterie se často množí ve výrobcích s porušením pravidel skladování. A nebezpečné jsou zde především rozmnožování anaerobních bakterií, které snadno zvyšují své počty i ve zboží v uzavřených obalech a konzervách.
• Dalším způsobem kontaminace potravin je neumyté ruce nebo zařízení (nože, prkénka atd.). Otravu jídlem je proto snadné získat po pouličním jídle, které bylo připraveno bez dodržování hygienických norem.
• Nedostatečná tepelná úprava nebo její absence také zvyšuje pravděpodobnost množení různých patogenních forem bakterií.

Léky s živými bakteriemi

Přípravky s prospěšnými živými bakteriemi často doporučují odborníci na výživu při různých poruchách trávicího traktu. Pomáhají při nadýmání, plynatosti, tíze, špatném trávení potravy, častých otravách.

V případě, že je dysbakterióza závažná, může lékař doporučit průběh léků k obnovení mikroflóry.

• Probiotika jsou produkty, které obsahují živé prospěšné bakterie.

Lék je dostupný v kapslích se skořápkou, která chrání kolonie mikroorganismů a pomáhá je dopravit do střev v živé formě.

• Prebiotika jsou sacharidové přípravky, které obsahují živiny pro prospěšné bakterie.

Takové léky jsou předepsány, pokud jsou střeva obývána bifidy a laktobacily, ale jejich kolonie nejsou dostatečně velké.

Bakterie mléčného kvašení jsou rozsáhlou skupinou mikroorganismů, které jsou schopny zpracovávat glukózu za uvolňování kyseliny mléčné. Ve skutečnosti to znamená, že jsou to právě tito mikrobi, kteří se podílejí na procesu fermentace mléka – s jejich pomocí vznikají všechny fermentované mléčné výrobky. Potraviny se déle nekazí právě díky bakteriím mléčného kvašení – kyselé prostředí, které vytvářejí, zabraňuje růstu patogenů. Vykazují stejné ochranné funkce v lidském střevě.

Hlavní produkty, ve kterých jsou přítomny bakterie mléčného kvašení:

• Jogurt bez přísad.
• Startovací kultury, kefír a další fermentované mléčné nápoje.
• acidofilní mléko.
• Tvrdé sýry.
• Kysané zelí.

Tabulky hlavních bakterií

Patogenní bakterie

Bakterie v tabulce představují hlavní typy mikrobů, které mohou způsobit onemocnění. Mnohé z nich však zahrnují také nepatogenní nebo oportunní bakterie.

název	bakterie	Typ dechu		Nemoci způsobené bakteriemi
Stafylokoky		Fakultativní anaeroby		Nejvíce provokuje Staphylococcus aureus hnisavé nemoci. Včetně: kožních lézí, zápalu plic, sepse. Staphylococcus epidermidis způsobuje hnisavé komplikace v pooperačním období a saprofytické - cystitida a uretritida (bakterie se nacházejí v moči).
streptokoky		Fakultativní anaeroby		Spála, revmatismus (akutní revmatická horečka), tonzilitida, faryngitida, zápal plic, endokarditida, meningitida, absces.
Clostridia		anaerobní bakterie		Bakterie mohou být součástí zdravé mikroflóry. Některé druhy jsou přitom schopny vylučovat nejsilnější známý jed – exotoxin botulotoxin. Klostridie jsou původci tetanu, plynatosti a botulismu.
		Aeroby, fakultativní anaeroby		Některé druhy bakterií způsobují antrax a střevní infekce. Do rodu patří také Escherichia coli – zástupce zdravé mikroflóry.
Enterokoky		Fakultativní anaeroby		Infekce močových cest, endokarditida, meningitida, sepse.

Prospěšné bakterie

Tabulka bakterií představuje typy mikrobů, které jsou pro člověka životně důležité.

název	tvar bakterií	Typ dechu	Výhody pro tělo
bifidobakterie		Anaeroby	Lidské bakterie, které jsou součástí střevní a vaginální mikroflóry, pomáhají normalizovat trávení (léky s bifidobakteriemi jsou předepsány pro průjem), asimilují vitamíny. Zvláštností bakterií je, že zabraňují reprodukci stafylokoků, shigella, candida houby.
	Koky, tyčinky	Aeroby vyžadující sníženou koncentraci kyslíku (mikroaerofilní bakterie)	Skupina bakterií, kterou spojuje jedna vlastnost – schopnost vyvolat mléčné kvašení. Používají se v potravinářském průmyslu, jsou součástí probiotik.
Streptomycetes	Bakterie mohou tvořit vlákna podobná houbovému myceliu		Mikroorganismy žijí v půdě a mořské vodě. Bakterie hrají důležitou roli ve farmakologii. Používané lidmi k výrobě antibiotik: streptomycin, erythromycin, tetracyklin, vankomycin. Zejména streptomycin byl dlouhou dobu hlavním lékem proti tuberkulóze. Používá se také k výrobě antifungálních (nystatin) a protirakovinných (daunorubicin) léků.

Jednou z mnoha živočišných říší jsou bakterie. V tomto článku si povíme o roli bakterií v přírodě a lidském životě, představíme si patogenní zástupce této říše.

Bakterie v přírodě

Tyto živé organismy se na naší planetě objevily mezi prvními. Jsou distribuovány všude. Bakterie žijí na dně vodních ploch, v půdě a snesou nízké i vysoké teploty.

Význam těchto organismů v přírodě je nepopiratelný. Jsou to bakterie, které zajišťují koloběh látek v přírodě, který je zásadní pro život na Zemi. Organické sloučeniny se pod jejich vlivem mění a rozkládají na anorganické látky.

Půdotvorné procesy zajišťují půdní mikroorganismy. Zbytky rostlin a živočichů se rozkládají a na humus a humus se přeměňují jen díky bakteriím.

Ve vodním prostředí se zástupci tohoto království využívají k čištění nádrží, ale i odpadních vod. Bakterie díky své životně důležité činnosti mění nebezpečné organické látky na bezpečné anorganické.

Rýže. 1. Role bakterií v přírodě.

patogeny

Existují však bakterie, které škodí jiným živým organismům. Patogeny mohou způsobit onemocnění rostlin, zvířat a lidí. Například:

• Salmonella způsobuje břišní tyfus;
• Shigella - úplavice;
• Clostridium - tetanus a gangréna;
• Bacillus tuberkulózy - tuberkulóza
• Stafylokoky a streptokoky - hnisání atd.

Přenosové trasy mohou být různé:

• při kýchání, mluvení, kašli od nemocného;
• při fyzickém kontaktu;
• s pomocí nosičů (hmyz, hlodavci);
• přes penetraci rány.

Mnoho nemocí končí smrtí, protože bakterie se kvůli jejich schopnosti přizpůsobit se lékům nedají tak snadno zničit. Moderní věda aktivně bojuje s patogeny a uvolňuje nové léky.

Rýže. 2. Patogenní mikroorganismy.

Studium fyziologie bakterií bylo založeno Louisem Pasteurem v 50. letech 19. století. V jeho výzkumu pokračovali M. V. Beyerink a S. N. Vinogradsky, kteří zkoumali význam mikroorganismů v přírodě.

Použití bakterií

Lidstvo se naučilo využívat bakterie pro svůj vlastní prospěch, například:

• při výrobě léků;

Existují speciální typy bakterií, které jsou schopny produkovat nejsilnější antibiotika, jako je tetracyklin a streptomycin. Svým působením zabíjejí mnoho patogenů.

• příprava nových potravin;
• uvolňování organických látek;
• získávání fermentovaných mléčných výrobků (jogurty, startovací kultury, kefíry, fermentované pečené mléko);
• výroba různých druhů sýrů;
• dělání vína;
• marinování a kvašení zeleniny.

Rýže. 3. Lidské využití bakterií.

co jsme se naučili?

Bakterie mají v přírodě i v životě člověka velký význam. Bez těchto mikroorganismů by koloběh látek v prostředí nemohl probíhat. A přestože mnohé z nich mohou být škodlivé pro život a zdraví, používání bakterií člověkem umožnilo bojovat s mnoha nemocemi a vyrábět spoustu nových potravinářských produktů.

Tématický kvíz

Vyhodnocení zprávy

Průměrné hodnocení: čtyři . Celková obdržená hodnocení: 840.

Mezi bakteriemi bakterie mléčného kvašení rodů Lactobacillus, Streptococcus při výrobě mléčných výrobků. Koky mají kulatý, oválný tvar o průměru 0,5-1,5 mikronu, uspořádané v párech nebo řetízcích různých délek. Velikosti bakterií ve tvaru tyčinky nebo spojené do řetězců.

Mléčný streptokok Streptococcus lactis má buňky spojené do párů nebo krátkých řetězců, sráží mléko po 10-12 hodinách, některé rasy tvoří antibiotikum nisin.

C6H12O6 -> 2CH3CHOHCOOH

Krémový streptokok S. cremoris tvoří dlouhé řetězce z kulovitých buněk, neaktivní kyselinotvorný prostředek, používá se při fermentaci smetany při výrobě zakysané smetany.

acidophilus bacillus lactobacillus acidophilus tvoří dlouhé řetězce tyčinkovitých buněk, při fermentaci akumuluje až 2,2 % kyseliny mléčné a antibiotických látek, které působí proti patogenům střevních onemocnění. Na jejich základě se připravují léčebné biologické přípravky pro prevenci a léčbu gastrointestinálních onemocnění hospodářských zvířat.

Tyčinky s kyselinou mléčnou L. plantatum mají buňky spojené v párech nebo v řetězcích. Původci kvašení při kvašení zeleniny a silážování krmiv. L. brevis fermentace cukrů při kysaném zelí, okurky, tvorba kyselin, etanol, CO 2.

Nesporující, nepohyblivé, gram+ tyčinky rodu Propionibacterium rodiny Propionibacteriaceae- původci fermentace kyseliny propionové, způsobují přeměnu cukru nebo kyseliny mléčné a jejích solí na kyselinu propionovou a octovou.

3C 6 H 12 O 6 → 4CH 3 CH 2 COOH + 2CH 3 COOH + 2CO 2 + 2H 2 O

Fermentace kyselinou propionovou je základem zrání syřidel. Některé typy bakterií kyseliny propionové se používají k výrobě vitaminu B 12 .

sporotvorné bakterie rodiny Bacilloceae druh Clostridium jsou původci máselné fermentace, přeměňují cukry na kyselinu máselnou

C 6H 12O 6 → CH 3 (CH 2) COOH + 2CO 2 + 2H 2

Kyselina máselná

stanovišť- půda, naplaveniny nádrží, akumulace rozkládajících se organických zbytků, potravinářské produkty.

Tyto m/o se používají při výrobě kyseliny máselné, která má na rozdíl od jejích esterů nepříjemný zápach:

Methylether - vůně jablka;

Ethyl - hruška;

Amyl - ananas.

Používají se jako dochucovadla.

Bakterie kyseliny máselné mohou způsobit kažení potravinářských surovin a výrobků: bobtnání sýrů, žluknutí mléka, másla, bombardování konzerv, úhyn brambor a zeleniny. Výsledná kyselina máselná dává ostrou žluklou chuť, ostrý nepříjemný zápach.

Bakterie kyseliny octové - nevýtrusné Gram-tyčinky s polárními bičíky, patří do rodu Gluconobacter (Acetomonas); tvoří z ethanolu kyselinu octovou

CH3CH2OH+02 →CH3COOH+H20

Pruty druhu Acetobacter- peritrichní, schopný oxidovat kyselinu octovou na CO 2 a H 2 O.

Bakterie octového kvašení se vyznačují proměnlivostí tvaru, za nepříznivých podmínek mají podobu silných dlouhých vláken, někdy zduřelých. Bakterie kyseliny octové jsou široce rozšířeny na povrchu rostlin, jejich plodů a v nakládané zelenině.

Základem výroby octa je proces oxidace ethanolu na kyselinu octovou. Spontánní rozvoj bakterií octa ve víně, pivu, kvasu vede k jejich znehodnocení - kyselost, zákal. Tyto bakterie na povrchu kapalin tvoří suché zvrásněné filmy, ostrůvky nebo prstence u stěn nádoby.

Běžný typ poškození hniloba je proces hlubokého rozkladu bílkovinných látek mikroorganismy. Nejaktivnějšími původci hnilobných procesů jsou bakterie.

Seno a bramborová tyčinkaBacillus subtilis - aerobní gram + sporotvorný bacil. Výtrusy žáruvzdorné oválné. Buňky jsou citlivé na kyselé prostředí a zvýšený obsah NaCl.

Bakterie roduPseudomonus - aerobní pohyblivé tyčinky s polárními bičíky, netvoří spory, gram-. Některé druhy syntetizují pigmenty, nazývají se fluorescenční pseudomony, existují mrazuvzdorné, způsobují kažení bílkovinných produktů v lednicích. Původci bakterióz kulturních rostlin.

Výtrusné tyčinky rodu Clostridium rozkládají bílkoviny za vzniku velkého množství plynu NH 3, H 2 S, kyselin, nebezpečných zejména pro konzervy. Těžká otrava jídlem je způsobena toxinem z velkých mobilních gram+ tyčinek. Clostridium botulinum. Výtrusy dávají vzhled rakety. Exotoxin těchto bakterií ovlivňuje centrální nervový a kardiovaskulární systém (známky - porucha zraku, řeč, obrna, respirační selhání).

Nitrifikační, denitrifikační a dusík fixující bakterie mají velký význam při tvorbě půdy. V podstatě se jedná o buňky nevytvářející spory. Pěstují se v umělých podmínkách a aplikují se ve formě hnojivých přípravků.

Bakterie se používají při výrobě hydrolytických enzymů, aminokyselin pro výrobu potravin.

Z bakterií je třeba vyzdvihnout především původce potravinových infekcí a otrav jídlem.. Potravinové infekce jsou způsobeny patogenními bakteriemi přítomnými v potravinách a vodě. Střevní infekce - cholera - cholera virion;