Общая_микробиологи_учеб._пособие. Учебно-методическое пособие Новосибирск 2016
 Скачать 1.43 Mb.
| Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей |
| 4. ЭКОЛОГИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ И МЕТОДЫ ЕЁ ИЗУЧЕНИЯ Тема 1. Влияния абиогенных факторов на микроорганизмы План 1. Отношение бактерий к кислороду. 2. Влияние температуры на микроорганизмы. 3. Влияние ультрафиолетовых лучей на микроорганизмы. В процессе жизнедеятельности микроорганизмов на них воздействуют разнообразные факторы внешней среды, которые можно разделить на абиотические и биотические. Поскольку искусство современного микробиолога состоит в том, чтобы обеспечить микроорганизмам оптимальные условия для роста, особенно при культивировании их в промышленных условиях (на дрожжевых и пивоваренных заводах, при изготовлении молочнокислых продуктов и т.д.), необходимо изучить комплекс факторов, влияющих нарост микроорганизмов. 1. Отношение бактерий к кислороду Большинство микроорганизмов являются облигатными, те. обязательными аэробами, так как осуществляют процесс окисления органических веществ и выделения из них энергии в присутствии кислорода воздуха. Однако среди микроорганизмов есть и такие, которые могут осуществлять выделение энергии из органических веществ в отсутствие кислорода воздуха, – это облигатные анэробы. Часть микроорганизмов могут жить как при доступе кислорода, таки без него, – это факультативно анаэробные. Определить отношение микроорганизмов к кислороду можно в следующих опытах. 1. В разные столбики с МПА проводят посев уколом культуры E. coli, Bac. subtilis и помещают посевы в термостат. Наследующем занятии по характеру роста микроорганизмов (на дне пробирки, по всему уколу или только на поверхности среды) определяют отношение к кислороду. 2. Готовят взвесь образца почвы, богатой анаэробами, в физиологическом растворе и производят посев этой взвесив пробирку со средой Китт- Тароцци. Эта среда, богатая белком, залита сверху вазелиновым маслом, что формирует в ней анаэробные условия. Пробирку помещают в термостат. Наследующем занятии по наличию или отсутствию микроорганизмов в среде судят о том, есть ли в исходной взвеси почвы анаэробы. 3. В разные пробирки с МПА делают посев культур. Посевы помещают в термостат. Наследующем занятии по характеру роста культурна бульоне определяют их отношение к кислороду (пленка, равномерное помутнение, придонный осадок. 4. Для культивирования анаэробов используют иногда специальный прибор – анаэростат, из которого после установки в нем чашек Петри с посевами откачивают воздух с помощью насоса Камовского. На чашки Петри методом штриховки высевают суспензию навоза и помещают чашки в анаэро- стат. Результаты посева учитывают через неделю по количеству выросших колоний. Влияние температуры на микроорганизмы Микроорганизмы обладают разной чувствительностью к высокой температуре. Наибольшей устойчивостью к действию высокой температуры обладают споровые микроорганизмы. Изучить влияние температуры на микроорганизмы можно в следующем опыте. 1. Готовят одну пробирку со взвесью культуры Bac. subtilis, а другую – со взвесью E. coli. 2. Готовят две чашки Петри с питательной средой для дальнейшего посева на них этих культур. Делят восковым карандашом дно чашки насек- тора. 3. Подписывают одну чашку с E. coli: й сектор – контроль, й – культура, доведенная до С, й – культура, кипяченная в течение 5 мин. 4. Подписывают аналогично вторую чашку, указывая, что культура в ней – Bac. subtilis. 5. Производят посев контрольных (необработанных культур) в й сектор той и другой чашки Петри. 6. Каждую культуру в пробирках доводят до кипения и производят посев вой сектор чашек. 7. Каждую культуру кипятят 5 мини производят посев из них в й сектор чашек. 8. Наследующем занятии учитывают результаты роста культуры в пределах одной чашки в зависимости от действия температуры. 9. Сравнивают чувствительность к температуре разных культур по характеру их роста в разных секторах. 56 3. Влияние ультрафиолетовых лучей на микроорганизмы Рассеянный свет не оказывает заметного отрицательного влияния на большинство бактерий. Ультрафиолетовые лучи действуют губительно на микроорганизмы, поэтому их используют для стерилизации воздуха в лабораториях, операционных, родильных отделениях. УФ-лучи (в первую очередь коротковолновые, тес длиной волны 250-270 нм) действуют на нуклеиновые кислоты. Микробицидное действие основано на разрыве водородных связей и образовании в молекуле ДНК димеров тимидина, приводящих к появлению нежизнеспособных мутантов. Применение УФ-излучения для стерилизации ограничено его низкой проницаемостью и высокой поглотительной активностью воды истекла. Рентгеновское и γ - излучение в больших дозах также вызывает гибель микробов. Облучение приводит к образованию свободных радикалов, разрушающих нуклеиновые кислоты и белки с последующей гибелью микробных клеток. Применяют для стерилизации бактериологических препаратов, изделий из пластмасс. Убедиться в бактерицидном действии ультрафиолета можно в следующем опыте 1. Приготовить в разных пробирках взвесь культур Bac. subtilis и E. coli. 2. Нанести каплю из каждой пробирки на чашки Петри с питательной средой, распределяя микроорганизмы по чашке стерильным шпателем (МПА – для Bac. subtilis, Эндо – для E. coli). 3. На засеянную поверхность нанести пинцетом темные листы фильтровальной бумаги, закрывающие часть поверхности. 4. Облучить чашки в открытом виде под лампой 10 мин на расстоянии 20 см бумагу после облучения убрать, чашки закрыть крышкой. 5. Наследующем занятии учесть результаты обработки посевов ультрафиолетом Тема 2. Влияние биогенных факторов (антибиотиков и фитонцидов) на микроорганизмы Слово антибиотик происходит от двух латинских слов анти – против, биос – жизнь, те. антибиотик – это вещество, направленное против жизни других микроорганизмов. Подобным действием обладают и фитонциды, только они выделяются растениями. Убедиться в том, что антибиотик может задерживать или совсем прекращать рост микроорганизмов, можно в следующем опыте. 1. Приготовить в двух пробирках суспензии E. coli и Bac. subtilis. 2. Нанести каплю каждой суспензии в центр чашки Петри и хорошо распределить шпателем по поверхности среды. Каждую культуру наносить на отдельную чашку. 3. На поверхность среды в засеянных чашках положить пинцетом бумажные диски, пропитанные антибиотиками (записать в тетрадь названия антибиотиков. 4. На поверхность среды в засеянных чашках поместить кусочки лука или чеснока. 5. Чашки поставить в термостат. 6. Наследующем занятии провести учет посевов. В том случае, когда антибиотик угнетает рост микроба, посеянного на чашке, вокруг диска с этим антибиотиком образуется светлая зона задержки роста. Вопросы для самостоятельной работы 1. Деление микроорганизмов в зависимости от их отношения к кислороду. 2. Методы культивирования анаэробов. 3. Деление микроорганизмов на группы в зависимости от их отношения к температуре. 4. Понятие об антагонизме. 5. Природа и механизм действия антибиотиков. 7. Использование антибиотиков в сельском хозяйстве. Библиографический список Основной 1. Асонов Н.Р. Микробиология. – е изд, перераб. и доп. – М Колосс. 2. Асонов Н.Р. Практикум по микробиологии М Агропромиздат, 1988. 3. Ежов Г.И. Руководство к практическим занятиям по микробиологии. – М Высш. шк, 1981. С. 5-10. Дополнительный 4. Мудрецова – Висс КА Микробиология, санитария и гигиена учеб. для вузов / КА. Мудрецова – Висс, А.А. Кудряшова и др е изд. – М Изд. дом Деловая лит, 2001. 58 5. Емцев Е.Т. Микробиология / Е.Т. Емцев, Е.Н. Мишустин – М Колос, 1993. 6. Емцев Е.Т. Микробиология / Е.Т. Емцев, В.К. Шильникова – М Агро- промиздат, 1990. 7. Теппер Е.З. Практикум по микробиологии. / Е.З. Теппер, В.К. Шильни- кова, Г.И. Переверзева. – М Колос, 1993. Тема 3. Микрофлора воды Водоемы содержат большое количество микроорганизмов в чистых водах рек – десятки и сотни тысяч, в загрязненных они исчисляются миллионами и миллиардами в 1 м. Количество и видовой состав микрофлоры воды в значительной степени зависит от условий среды, те. от наличия питательных веществ, температуры, аэрации и т.д. Вводе могут встречаться представители различных групп микроорганизмов. Присутствие вводе большого количества сапрофитов, способных развиваться на богатых белком средах МПА, МПБ), указывает на поступление в водоемы органических веществ, обнаружение же бактерий, встречающихся в кишечнике человека и животных, указывает на возможное загрязнение воды патогенными факторами микроорганизмов. Прямое определение патогенных форм вводе затруднено, поэтому для выяснения санитарного состояния воды пользуются косвенным показателем загрязнения – наличием бактерий кишечной группы. Для характеристики загрязнения воды подсчитывают индекс – количество бактерий кишечной палочки, находящееся в 1000 мл воды или титр – количество миллилитров воды, в котором содержится 1 бактерия кишечной палочки. Представители кишечных групп характеризуются следующими свойствами. Короткие грамотрицательные палочки не образуют спор. 2. Аэробы или факультативные анаэробы. 3. Сбраживают глюкозу при 43 С с образованием кислот. 4. На агаре Эндо (фуксин - сульфитный мясопептонный агар с лактозой) дают темно- красные колонии, так как кишечная палочка сбраживает лактозу и под действием продуктов разложения лактозы фуксин освобождается из состава фуксин – сернистой кислоты и окрашивает колонии. Для обнаружения кишечной палочки вводе существует несколько способов. Метод мембранных фильтров широко применяется для определения бактерий коли - групп. Через фильтр № 3 с диаметром 0,7 мкм пропускают воду при разряжении, создаваемом насосом Камовского. За 2,5 мин проходит 500 мл воды. Перед употреблением фильтр стерилизуют кипячением в дистиллированной воде. Стерильным пинцетом его помещают блестящей поверхностью вниз на стенку специального стерильного фильтра Зейтца (рис. 59 14). После фильтрования стерильным пинцетом переносят на среду Эндо в чашку Петри, кладут блестящей стороной вниз и слегка прижимают. Учет количества колоний можно производить через 24 ч при выращивании втер- мостате с температурой С. Наследующем занятии из колоний готовят мазки и окрашивают по Граму. Рис. 14. Бактериальный фильтр Зейтца Методика глубинного посева воды.Для этого метода берут стерильной пипеткой 1 мл воды и вносят его в расплавленный и остуженный агар Эндо. Покачивая чашку для равномерного распределения воды, ждут, пока агар застынет, и ставят чашку в термостат для проращивания. Оценивают посевы через двое суток, подсчитывая количество выросших колоний. На агаре Эндо, кроме кишечной палочки, могут вырасти колонии близкородственных видов. Это колонии светло-розового цвета Enterobacter aero- genes. Патогенные штаммы Escherichea coli дают красные колонии сметал- лическим блеском. Колонии патогенных бактерий тифо – паратифозной группы дают на среде Эндо прозрачно – бесцветные колонии, так как не ферментируют лактозу. Коли-титр для водопроводной воды, согласно санитарным нормам, не должен быть меньше 300, те. 1 кишечная полочка в 300 мл питьевой воды может содержаться, чтобы сделать вывод о ее пригодности. Нормы коли-титра для водопроводной воды в Новосибирске 300 мл, в Москве, Санкт - Петербурге – 500 мл. Зная коли-титр, всегда можно подсчитать коли-индекс. Так, для воды в Москве, Санкт-Петербурге коли-индекс, будет 2, те. в 1000 мл воды содержится лишь 2 бактерии кишечной палочки, в Новосибирске – 3. Для получения полной характеристики воды необходимо знать еще один показатель – общую микробную обсемененность воды (общее микробное число. Общее микробное число – это количество всех микроорганизмов, которые содержатся в 1 мл исследуемой воды. Определить это число можно прямым подсчетом микроорганизмов в камере Горяева с добавлением вводу красителя эритрозина. Метод прямого подсчета применяется в экстренных случаях, когда ответ надо дать быстро. Отрицательным моментом этого метода является то, что нет возможности отличить живых бактерий от мертвых. Между тем для санитарной характеристики важно знать – дадут эти бактерии потомство или нет, те. действительно ли они влияют на общее микробное число. 60 Другой метод определения общего микробного числа – это посев воды на расплавленную и остуженную среду МПА с последующей инкубацией посева в термостате. Если предполагается, что вода чистая, сеют непосредственно мл воды. В том случае, когда есть основания считать воду грязной, делают предварительное разведение 1 мл воды в стерильном физическом растворе в 10, 100 и более раза затем производят посев. Через сутки после инкубации на чашке с посевом подсчитывают количество проросших колоний микроорганизмов. Это и будет общее микробное число. На МПА растут преимущественно сапрофитные (непатогенные) микроорганизмы, но чем их больше вводе, тем вероятнее попадание вводу и патогенной микрофлоры. Общее микробное число для хорошей воды – 100. В целом требования к воде централизованного водоснабжения определяются ГОСТ 28 74-82 Вода питьевая, в котором учитывается органолептические свойства воды, ее химический состав, бактериологические показатели. Сапробность воды Термином «сапробность» (от греч гнилая) обозначают весь комплекс особенностей водоема, в котором содержатся органические вещества и микроорганизмы, вызывающие их минерализацию. Постепенно происходит самоочищение воды. По шкале сапробности различают 3 зоны. Полисапробная – зона сильного загрязнения с числом бактерий в 1 мл до миллиона и более, преобладают кишечная палочка и анаэробные бактерии, вызывающие процессы гниения и брожения. Зона характеризуется наличием большого количества легко разлагающихся и легкоусвояемых микроорганизмами веществ. Кислород быстро поглощается, поэтому микробиологические процессы протекают практически в анаэробных условиях. Вводе имеется запах метана, сероводорода, меркаптанов – продуктов разложения белка. Мезосапробная – зона умеренного загрязнения с содержанием небо- лее 100 тысяч бактерий в 1 мл. В это зоне интенсивно происходит минерализация, а также процессы окисления и нитрификации. Количество кишечной палочки значительно меньше, чем в полисапробной. Олигосапробная – зона чистой воды с количеством бактерий от нескольких десятков до сотен в 1 мл. Кишечная палочка отсутствует. Процессы самоочищения в водоемах происходят медленно, нов оли- госапробной зоне самоочищение закончилось или находится в стадии завершения. Наименьший коли-титр для воды, которая может быть использована для питья (колодцы, должен быть не менее 100 мл (те. 10 бактерий кишечной палочки в 1 л воды. В водопроводной воде коли-титр составляет 300-500 мл. 61 Тема 4. Микрофлора воздуха Микрофлора атмосферного воздуха не бывает особенно обильной, так как в воздухе для микробов нет питательных вещества солнечные лучи высушивают бактериальные клетки, и они быстро погибают. Очищению от микробов воздуха способствуют также атмосферные осадки, вместе с которыми микробы оседают на землю. Воздух закрытых помещений имеет более богатую микрофлору, причем наибольшее количество микробов приходится на зимнее время, так как в это время помещения меньше проветриваются и микробы не выносятся током воздуха на улицу. В воздухе животноводческих помещений наряду с сапрофитными пигментообразующими микроорганизмами могут находиться и патогенные, попадающие в воздух вместе с навозом и пылью, каплями жидкости или выдыхаемым больными животными воздухом. Такие микроорганизмы при попадании вдыхательные пути здоровых животных могут вызывать их заболевания. Особенно значительную роль играет чистота воздуха предприятий общественного питания, т.к. микроорганизмы могут попасть в любую продукцию и вызвать ее порчу или отравление человека. Существуют нормы, определяющие предельное содержание общего количества бактерий в воздухе в м закрытых помещений в летнее и зимнее время, а также допустимые содержания патогенных микроорганизмов в 1м 3 воздуха. Методика определения общей обсемененности воздуха аппаратом Кротова. Улавливание микрофлоры воздуха можно производить с помощью прибора, сконструированного Ю.А. Кротовым. Прибор состоит из цилиндра, имеющего съемную крышку. На основании установлен мотора на оси мотора укреплен вентилятор. Внутри ротора вентилятора имеется малая крылатка на шариковом подшипнике. Диск прикрепляется к фланцу оси малой крылатки, на диск устанавливают чашку Петри с плотной питательной средой например, с МПА. С помощью трех пружин производят центрирование и фиксацию чашки. В крышку вложен прозрачный диск из плексигласа, имеющий клиновидную щель. В центре основания прибора укрепляется штуцер с диафрагмой. Воздух, идущий через штуцер, проходит через выходную трубку, соединенную с манометром. При включении прибора в сеть воздух всасывается внутрь и ударяется о поверхность открытой чашки Петри. Равномерное вращение чашки (1 об/с) обеспечивает равномерность посева. Количество проходящего через прибор воздуха можно варьировать в пределах 20 – 50 л/мин. В зависимости от предполагаемого содержания микроорганизмов в воздухе устанавливают ту или иную скорость его протекания. При обычных анализах общего обсеменения воздуха пропускают 50 л воздуха в течение 2 мин. Таким образом, зач можно засеять около 25 чашек. При большом загрязнении воздуха экспозиция сокращается домин, иначе на чашке будет слишком много колоний микроорганизмов, которые трудно учесть. 62 Опыт водном помещении проводят в четырех повторностях. Засеянные чашки ставят в термостат при Сна ч, а затем подсчитывают колонии, учитывая, что м воздуха равен 1000 л (те. это количество воздуха будет засеяно на 20 чашках Петри). Полученное количество микроорганизмов на этих чашках сравнивают с допустимой нормой загрязнения воздуха для данных помещений (табл. 3). Таблица 3 Критерии для оценки воздуха жилых помещений по числу микроорганизмов в 1 м воздуха Оценка воздуха Летом Зимой Всего микроорганизмов Гемолитический и зеленя- щий стрептококк Всего микроорганизмов Гемолитический и зеленя- щий стрептококк Чистый Грязный 1500 2500 16 36 4300 7000 36 124 Методика подсчета патогенных микроорганизмов в воздухе жилых помещений Показателем загрязнения патогенной флорой жилых помещений является наличие стрептококков. По отношению к кровяному агару МПА с дефибрированной, стерильно взятой кровью лошади или барана) стрептококки делятся на 3 группы β – гемолитический стрептококк (Streptococcus haemolyticus), вызывающий гемолиз (растворение) эритроцитов ά – гемолитический зеленящий (Streptococcus viridians), образующий вокруг колоний зеленую зону γ – негемолитический стрептококк (Streptococcus anhaemolyticus), не изменяющий эритроциты. Посев воздуха производят при помощи аппарата Кротова на чашке Петри с кровяным агаром, ведут подсчет колоний стрептококков, вызывающий гемолиз или образование зеленой зоны. После пересчета на 1000 л воздуха сравнивают выросшее количество микроорганизмов с допустимыми нормами. Методика определения общей обсемененности воздуха по Коху (метод оседания При отсутствии аппарата Кротова можно провести учет микроорганизмов воздуха по-другому. Для этого чашку Петри со средой МПА открывают на 5 мин для того, чтобы микроорганизмы осели на среду, затем закрывают и ставят в термостат для проращивания на 5 суток. Подсчет основан на правиле Омелянского: за 5 мин на чашку площадью 100 см оседает столько микроорганизмов, сколько их содержится в 10 л воздуха. Площадь нашей чашки 78,5 см. Для определения количества микроорганизмов на 100 | Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей |
