Файл: Экология микроорганизмов. Нормальная микрофлора человека.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.03.2024
Просмотров: 19
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Тема: Экология микроорганизмов. Нормальная микрофлора человека.
Влияние физических и химических и биологических факторов на микроорганизмы.
Физические, химические и биологические факторы окружающей среды оказывают на микроорганизмы:
1) бактерицидное – приводящее к гибели клетки;
2) бактериостатическое – подавляющее размножение микроорганизмов;
3) мутагенное – изменяющее наследственные свойства микробов.
Влияние физических факторов.
Влияние температуры. Низкие температуры микробы переносят сравнительно легко.
Холерный вибрион не теряет жизнеспособности от температуры -320С; некоторые виды бактерий остаются жизнеспособными при температуре жидкого азота (-1730С), жидкого воздуха (-1900С), жидкого водорода (-2530С).
Коринебактерии дифтерии переносят замораживание 3 мес. Сальмонеллы брюшного тифа длительно выживают во льду.
Споры бацилл выдерживают температуру -2500С в течение 3 суток.
К низким температурам устойчивы многие вирусы.
Так, например, вирус японского энцефалита в 10% взвеси мозга не снижает своей патогенности при -700С в течение года, возбудители гриппа – при -700С до 6 мес.
Низкие температуры приостанавливают гнилостные и бродильные процессы. Только отдельные патогенные виды микроорганизмов являются весьма чувствительными к низким температурам (менингококк, гонококк). Это обстоятельство учитывают в лабораторной диагностике: материалы, исследуемые на менингит и гонорею, доставляют в лабораторию защищенными от охлаждения.
Большинство вегетативных форм бактерий погибает при температуре 58-600С в течение 20-30 мин. Споры бацилл и клостридий более устойчивы, чем вегетативные формы. Они выдерживают кипячение от нескольких минут до 3 часов, но погибают от действия сухого жара при температуре 160-1700С в течение 1-1,5 часа. Нагревание при 1200С под давлением пара в 2 атмосферы убивает их за 20-30 минут.
В основе бактерицидного действия высоких температур лежат повреждение рибосом, денатурация белков и нарушение осмотического барьера.
Высокие температуры довольно быстро обусловливают разрушение вирусов. Вирусы гепатита А, полиомиелита длительно сохраняются в воде, в испражнениях больных или носителей, устойчивы к нагреванию при температуре 60
0С.
Высушивание. Микроорганизмы обладают различной устойчивостью к высушиванию, к которому чувствительны гонококки, менингококки, трепонемы, лептоспиры, фаги. Холерный вибрион не погибает под влиянием высушивания 2 суток, шигеллы – 7, возбудитель чумы – 8, дифтерийная палочка – 30, брюшнотифозная – 70, стафилококки и микобактерии туберкулеза – 90 суток. Высохшая мокрота больных туберкулезом остается заразной 10 месяцев, споры бацилл сибирской язвы сохраняются до 10 лет, плесневых грибов – 20 лет. Высушивание сопровождается обезвоживанием цитоплазмы и денатурацией белков бактерий. Одним из методов консервирования пищевых продуктов является сублимация – обезвоживание при низкой температуре и высоком вакууме. Продолжительность сохранения пищевых продуктов более 2 лет. Сублимационная сушка обеспечивает сохранение всех сахаров, витаминов ферментов и других компонентов. Высушивание в вакууме при низкой температуре не убивает бактерии и вирусы. Этот метод сохранения культур используется в производстве с длительным сроком хранения живых вакцин против туберкулеза, чумы, туляремии, бруцеллеза, гриппа и др. болезней.
Действие излучения.
Различные виды излучения оказывают бактерицидное или стерилизующее действие. К ним относятся ультрафиолетовые лучи (электромагнитные лучи с длиной волны 200-300 ммк), рентгеновские лучи (электромагнитное излучение с длиной волны 0,005 – 2 ммк), гамма-лучи (коротковолновые рентгеновские лучи), бетта-частицы (высокоскоростные электроны), альфа-частицы (высокоскоростные ядра гелия) и нейтроны.
Ультрафиолетовые лучи применяют для обеззараживания воздуха и различных предметов в операционных, родильных палатах, микробиологических лабораториях. С этой целью используют бактерицидные лампы ультрафиолетового излучения с длиной волны 200-400 нм.
Влияние химических веществ.
Химические вещества могут оказывать различное действие на микроорганизмы: служить источником питания, не оказывать какого-либо действия, стимулировать или подавлять рост, вызывать гибель. Антимикробные химические вещества используются в качестве антисептических и дезинфицирующих средств, так как обладают бактерицидным, вирулецидным, фунгицидным действием.
Бактерицидные химические вещества по их действию на бактерии подразделяют на:
- поверхностно-активные вещества (ПАВ),
- фенолы и их производные,
- красители,
- соли тяжелых металлов,
- окислители,
-группа формальдегида.
Поверхностно-активные вещества (ПАВ) приводят к нарушению нормального функционирования клеточной стенки и цитоплазматической мембраны. К бактерицидным ПАВ относятся жирные кислоты, в т.ч. мыла, которые вызывают повреждение только клеточной стенки и не проникают в клетку.
Фенол, крезол, лизолпервоначально повреждают клеточную стенку, а затем и белки клетки.
Красители обладают свойством задерживать рост бактерий. К красителям с бактерицидными свойствами относят бриллиантовый зеленый, риванол, трипафлавин, акрифлавин.
Соли тяжелых металлов ( свинец, медь, цинк, серебро, ртуть) вызывают коагуляцию белков клетки. Так, например, посуда из серебра, посеребренные предметы при контакте с водой сообщают ей бактерицидные свойства по отношению ко многим бактерий.
Окислители действуют на сульфгидрильные группы активных белков. К окислителям относятся хлор, хлорная известь, хлорамин, употребляемые в целях дезинфекции. В качестве противомикробного средства в медицине используют йод в виде спиртового раствора, перманганат калия, перекись водорода и др. Многие вирусы устойчивы к действию эфира, хлороформа, этилового и метилового спиртов, эфирных масел. Они разрушаются под влиянием едкого натра, едкого кали, хлорамина, хлорной извести, хлора и др. окислителей.
Формальдегид используют в виде 40% раствора. Его противомикробное действие объясняется тем, что он присоединяется к аминогруппам белков и вызывает их денатурацию. Формальдегид убивает как вегетативные формы, так и споры.
ВЛИЯНИЕ БИОЛОГИЧЕКСИХ ФАКТОРОВ
Биологические факторы – это различные формы влияния микробов друг на друга, а также действие на микроорганизмы факторов иммунитета (лизоцим, антитела, ингибиторы, фагоцитоз) во время их пребывания в макроорганизме.
Микроорганизмы, как и все другие существующие в природе живые существа, представлены не обособленно, а в виде многообразных ассоциаций, сообществ или популяций, которые населяют почву, воздух и воду, а так же организмы животных, человека и растения. В состав микробных ассоциаций (биоценозов) входит большое количество разнообразных по видовому составу и различных по численности бактерий и грибов. Между ними постоянно осуществляются сложные взаимоотношения, которые выработались в процессе эволюции, направлены на выживание вида и основаны на взаимной или односторонней зависимости организмов.
Совместное существование двух или большего количества организмов называется симбиозом (от греческого simbiosis – совместная жизнь), а сами организмы принимающие участие в таких взаимоотношениях - симбионтами.
Симбиоз может выражаться по-разному и, поэтому, принято выделять несколько форм или вариантов взаимодействия между биологическими особями.
Мутуализм – взаимовыгодные отношения разных организмов. Классический пример таких взаимоотношений – сосуществование макроорганизма и его нормальной микрофлоры. Когда эти отношения нарушается и микрофлора гибнет, например, под влиянием антибиотиков широкого спектра действия, макроорганизм страдает в результате развития дисбактериоза. Примером мутуализма могут служить взаимоотношения одного из видов грибов рода Мукор и дрожжей из рода Родоторула. Оба этих представителя для своего развития нуждаются в витамине В1 (тиамине), однако, ни один из этих видов не способен по отдельности синтезировать тиамин, так как гриб может синтезировать только один из предшественников тиамина - пиримидин, а дрожжи – другой – тиазол. В совместной культуре этих видов синтезируется тиамин и удовлетворяются потребности того и другого микроорганизма.
Метабиоз – тип взаимодействия организмов, при котором один из участников ассоциации использует для своих потребностей продукты жизнедеятельности другого. Метабиоз характерен для почвенных нитрофицирующих бактерий, которые используют для своего метаболизма аммиак – продукт жизнедеятельности аммонифицирующих бактерий.
Саттелизм – усиление роста одного микроорганизма под влиянием другого. При совместном росте нескольких видов бактерий и грибов их физиологические функции могут активизироваться, что приводит к более быстрому воздействию на субстрат. Например, сарцины и дрожжи выделяют в питательную среду метаболиты, стимулирующие вокруг их колоний рост других микроорганизмов.
Комменсализм – (от лат. commensalis – сотрапезник) – это такая форма сосуществования, при которой питание микроорганизмов происходит за счет макроорганизма, который при этом, как правило, не испытывает вреда. Комменсалами являются бактерии – представители нормальной микрофлоры человека и животных. Они обильно заселяют верхние дыхательные пути, кожные покровы, кишечник. Среди бактерий комменсалов много сапрофитов
, но встречаются и условно-патогенные микроорганизмы, которые могут стать возбудителями различных, чаще всего, гнойно-воспалительных заболеваний.
Синергизм - такая форма взаимоотношений микроорганизмов в биоценозе, при котором усиливаются биологические функции микробов, входящих в ассоциацию. Например, уксуснокислые бактерии в процессе метаболизма вырабатывают органические кислоты, стимулирующие размножение дрожжей.
Крайней формой проявления симбиоза является паразитизм. При этой форме взаимоотношений один из организмов использует другой в качестве источника питания и метаболирует за счет этого источника. Пример паразитизма – взаимоотношения бактерий и бактериофагов, клеток макроорганизма и внутриклеточных паразитов – вирусов, хламидий и риккетсий, которые могут существовать и репродуцироваться только за счет клетки-хозяина. Частный случай паразитизма – хищничество, например, амеба, обитающая в толстом кишечнике человека в качестве симбионта, захватывает и переваривает бактерии-сапрофиты, представители нормальной микрофлоры кишечника, которые также являются участниками данного биоценоза или ассоциации.
Одной из форм симбиоза является антагонистический симбиоз или антагонистические взаимоотношения между микроорганизмами. При этом один из партнеров в биоценозе наносит вред другому, приводит к его гибели или повреждению. Микробы-антагонисты широко распространены в окружающей среде. Антагонизм проявляется за счет большей скорости размножения, продукции органических кислот и других веществ, приводящих к изменению величины рН, выработке токсических продуктов. Среди представителей нормальной микрофлоры человека множество микроорганизмов – антагонистов. Бифидобактерии, кишечная палочка, лактобактерии - антагонисты многих патогенных микроорганизмов, в частности клостридий, энтеропатогенных бактерий, а также грибов рода Candida. Антимикробный потенциал бактерий-антагонистов формируется за счет их способности выделять кислоты, спирты, лизоцим, колицины и другие бактериоцины.
К распространенной форме антагонизма относится способность живых организмов к выделению антибиотиков – специфических конечных продуктов направленного синтеза клетки. Продукцию антибиотиков могут осуществлять клетки животных и растений, бактерии, грибы, актиномицеты, лишайники. Антибиотики ингибируют жизнедеятельность многих бактерий и грибов или уничтожают их.