О среде размножения вирусов и грибов в организме. Кислотно - щелочное равновесие и предпочтение паразитов Очищение организма от патогенных микроорганизмов: Стевия

Существенное значение для роста микроорганизмов имеет оптимальная величина РН среды. Большинство микроорганизмов растет при нейтральном рН – 7. Нитрифицирующие и клубеньковые бактерии – актиномицеты – предпочитают более высокие значения рН, т.е. слегка щелочные. Лишь немногие бактерии растут в кислой среде. Грибы предпочитают низкие значения рН. Под влиянием рН среды изменяется активность ферментов клетки и в связи с этим ее биохимическая и физиологическая активность, рост и размножение. При колебании рН может изменяться степень диссоциации веществ в среде, что в свою очередь отражается на обмене веществ в клетке.
К кислой среде вегетативные клетки бактерий менее устойчивы, чем споры. Особенно неблагоприятна кислая среда для гнилостных бактерий и бактерий, вызывающих пищевые отравления. Подавление роста гнилостных микроорганизмов при подкислении среды имеет практическое применение. Добавление уксусной кислоты используется при мариновании продуктов, что препятствует процессам гниения и позволяет сохранить продукты. Образующаяся при квашении молочная кислота также подавляет рост гнилостных бактерий.

В зависимости от отношения к рН среды микроорганизмы делятся на три группы:
нейтрофилы - предпочитают нейтральную реакцию среды. Растут в диапазоне значений рН от 4 до 9. К нейтрофилам относятся большинство бактерий, в то числе гнилостные бактерии;
ацидофилы (кислотолюбивые). Растут при рН 4 и ниже. К ацидофилам относятся молочнокислые, уксуснокислые бактерии, грибы и дрожжи.
алкалофилы (щелочелюбивые). К этой группе относятся микроорганизмы, которые растут и развиваются при рН 9 и выше. Примером алкалофилов является холерный вибрион.
Если рН не соответствует оптимальной величине, то микроорганизмы не могут нормально развиваться, так как активная кислотность оказывает влияние на активность ферментов клетки и проницаемость цитоплазматической мембраны.
Некоторые микроорганизмы, образуя продукты обмена и выделяя их в среду, способны изменять реакцию среды.
Для бактерий кислая среда более опасна, чем щелочная (особенно для гнилостных бактерий). Это используется для консервирования продуктов путем маринования или квашения. При мариновании к продуктам добавляют уксусную кислоту, при квашении создаются условия для развития молочнокислых бактерий, которые образуют молочную кислоту и тем самым способствуют подавлению роста гнилостных бактерий.

15. .Влияние на микробную клетку ядовитых веществ (неорганические и органические соединения). Понятие о бактерицидном и бактериостатическом действии. Пищевые консерванты.

Антибиотик - вещество микробного, животного или растительного происхождения, способное подавлять рост микроорганизмов или вызывать их гибель. Некоторые антибиотики оказывают сильное подавляющее действие на рост и размножение бактерий и при этом относительно мало повреждают или вовсе не повреждают клетки макроорганизма, и поэтому применяются в качестве лекарственных средств.

Жизнедеятельность микроорганизмов находится в зависимости от факторов окружающей среды, которые могут оказывать бактерицидное, т.е. уничтожающее, действие на клетки или бактериостатическое – подавляющее размножение микроорганизмов.

Наибольшей бактерицидной активностью отличается лизоцим М. Он действует губительно на патогенных стафилококков, маститного стрептококка, сальмонелл, кишечных палочек, возбудителя сибирской язвы и других, особенно грамположительных, микроорганизмов.

Токсины бактерий - биологически активные вещества, которые могут вызывать разнообразные патологические изменения в структуре и функциях клеток, тканей, органов и целого макроорганизма чувствительного животного или человека. Сведения о механизмах действия бактериальных токсинов ограничены: известно, что у части токсинов активность обусловлена их ферментативными свойствами.

Грамположительные бактерии обычно активно секретируют в токсины во время роста, что приводит к их накоплению в среде обитания. Токсины грамотрицательных бактерий (например, кишечного семейства) связаны с липополисахаридным компонентом клеточной стенки.

В начале XX столетия основными причинами развития болезней человека стали экологическая и генетическая модели. В соответствии с первой, болезни вызываются, главным образом, внешними повреждающими факторами, а второй - внутренними, врожденными. Поэтому меры профилактики были направлены на устранение этих факторов, в первую очередь, внешних, а меры лечения - на нейтрализацию действия этих факторов в организме.

Начиная с 50-х годов нашего столетия обозначились новые причины в возникновении заболеваний. Появились и стали доминировать хронические болезни, прежде всего: атеросклероз и его осложнения (инфаркт, инсульт), рак, ожирение, сахарный диабет, гипертоническая болезнь. Именно эти заболевания относят к группе неинфекционных болезней. В настоящее время они составляют более 80 % всех случаев смерти человека.

Структура причин заболеваемости и смертности изменилась благодаря социальному прогрессу и успехам медицины в области лечения инфекций, что увеличило продолжительность жизни и привело к развитию многих хронических болезней в среднем и пожилом возрасте.

В соответствии с этими представлениями о причинах болезней разрабатываются меры их профилактики и лечения. Так, например, в отношении профилактики атеросклероза такими мерами являются ограничение в пищевом рационе жиров, глюкозы и холестерина, а при лечении уже возникшей болезни воздействия направляются на усиление выведения холестерина из организма.

Вторая категория болезней - это врожденные, или генетические, болезни. В настоящее время уже известно более 2500 нарушений, локализованных на генетическом или хромосомном уровне, которые вызывают определенные синдромы или болезни, включая главные болезни.

Экологические и генетические болезни характеризуются той особенностью, что они поражают не каждого индивидуума, а лишь определённую их часть в каждой популяции.

При проведении определенных профилактических мер можно добиться существенного снижения доли лиц, поражаемых экологическими и генетическими болезнями. Поскольку причины генетических поломок связывают, прежде всего, с действием повреждающих экологических факторов (радиация, химические и др. мутагены), то понятие «болезни» в этом случае следует трактовать, как нарушение отношений организма и среды его обитания.

Третья категория болезней относиться к группе инволюционных или метаболических нарушений. Это болезни связаны с действием побочных продуктов метаболизма клеток стареющего организма. Одним из наиболее интенсивных источников такого рода повреждающих факторов является образование свободных радикалов, генерируемых в реакциях, идущих с использованием кислорода.

Клетка - это сложнейшая организация с полужестким скелетом из структурных белков, с множеством «каналов», по которым циркулируют токи жидкостей, содержащие простые и сложные молекулы. По ним осуществляются как вещественно-энергетические, так и информационные связи.

Оболочка клетки - не пассивная полунепроницаемая мембрана, а сложная структура с управляемыми из «центра» порами, избирательно пропускающая и даже активно захватывающая вещества извне.

Различают активный и пассивный транспорт веществ через мембрану. Первый осуществляется без затрат энергии (аминокислоты, сахар, нуклеотиды и пр.) и проходят с участием определенных белков-ферментов. Второй требует энергетических затрат клетки путем гидролиза АТФ на АДФ и фосфорную кислоту (катионы натрия, калия, кальция, магния).

Клеточная мембрана состоит из белково-липидных комплексов. Ее барьерная функция обеспечивается за счет гидрофобных компонентов - липидов и некоторых белков (фосфолипиды).

Мембраны являются высокоактивными в метаболическом отношении клеточными структурами. С их участием происходят такие жизненно важные процессы, как транспорт различных веществ внутрь и наружу клеток, рецепция гормонов и других биологически активных веществ, сигнальная трансдукция и пр.

Следует подчеркнуть, что разные типы мембран (плазматические, митохондриальные, эндоплазматические, ядерные и др.) имеют особенности своей структуры, которые определяют их функцию.

Деятельность клетки сводится к многочисленным химическим реакциям, которые протекает под действием своего белка-фермента.

Каждый фермент имеет свое построение и состоит из белковой и кофакторной части, которая состоит либо из металла, или витамина, или аминокислоты.

Бактериостатический - св-во хим., биол. или физ. факторов полностью или частично приостанавливать рост и размножение бактерий.

16. Отношение микроорганизмов к различным температурам. Применение температурного фактора для удлинения сроков хранения продуктов .

Температура – один из основных факторов, определяющих возможность и интенсивность размножения микроорганизмов.

Микроорганизмы могут расти и проявлять свою жизнедеятельность в определенном температурном диапазоне и в зависимости от отношения к температуре делятся на психрофилы, мезофилы и термофилы. Температурные диапазоны роста и развития микроорганизмов этих групп приведены в таблице

Таблица 9.1 Деление микроорганизмов на группы в зависимости

от отношения к температуре

Разделение микроорганизмов на 3 группы весьма условно, так как микроорганизмы могут приспосабливаться к несвойственной им температуре.

Температурные пределы роста определяются терморезистентностью ферментов и клеточных структур, содержащих белки.

Среди мезофилов встречаются формы с высоким температурным максимумом и низким минимумом. Такие микроорганизмы называют термотолерантными.

Действие высоких температур на микроорганизмы. Повышение температуры выше максимальной может привести к гибели клеток. Гибель микроорганизмов наступает не мгновенно, а во времени. При незначительном повышении температуры выше максимальной микроорганизмы могут испытывать «тепловой шок» и после недлительного пребывания в таком состоянии они могут реактивироваться.

Механизм губительного действия высоких температур связан с денатурацией клеточных белков. Молодые вегетативные клетки, богатые свободной водой, погибают при нагревании быстрее, чем старые, обезвоженные.

Термоустойчивость – способность микроорганизмов выдерживать длительное нагревание при температурах, превышающих температурный максимум их развития.

Гибель микроорганизмов наступает при разных значениях температур и зависит от вида микроорганизма. Так, при нагревании во влажной среде в течение 15 мин при температуре 50–60 °С погибает большинство грибов и дрожжей; при 60–70 °С – вегетативные клетки большинства бактерий, споры грибов и дрожжей уничтожаются при 65–80° С. Наибольшей термоустойчивостью обладают вегетативные клетки термофилов (90–100 °С) и споры бактерий (120 °С).

Высокая термоустойчивость термофилов связана с тем, что, во первых, белки и ферменты их клеток более устойчивы к температуре, во вторых, в них содержится меньше влаги. Кроме того, скорость синтеза различных клеточных структур у термофилов выше скорости их разрушения.

Термоустойчивость спор бактерий связана с малым содержанием в них свободной влаги, многослойнойоболочкой, в состав которой входит кальциевая сольдипиколиновой кислоты.

На губительном действии высоких температур основаны различные методы уничтожения микроорганизмов в пищевых продуктах. Это кипячение, варка, бланширование, обжарка, а также стерилизация и пастеризация. Пастеризация – процесс нагревания до 100˚С при котором происходит уничтожение вегетативных клеток микроорганизмов. Стерилизация – полное уничтожение вегетативных клеток и спор микроорганизмов. Процесс стерилизации ведут при температуре выше 100 °С.

Влияние низких температур на микроорганизмы. К низким температурам микроорганизмы более устойчивы, чем к высоким. Несмотря на то, что размножение и биохимическая активность микроорганизмов при температуре ниже минимальной прекращаются, гибели клеток не происходит, т.к. микроорганизмы переходят в состояние анабиоза (скрытой жизни) и остаются жизнеспособными длительное время. При повышении температуры клетки начинают интенсивно размножаться.

Причинами гибели микроорганизмов при действии низких температур являются:

Нарушение обмена веществ;

Повышение осмотического давления среды вследствие вымораживания воды;

В клетках могут образоваться кристаллики льда, разрушающие клеточную стенку.

Низкая температура используется при хранении продуктов в охлажденном состоянии (при температуре от 10 до –2 °С) или в замороженном виде (от –12 до –30 °С).

13 апреля 2013 г.: Мы часто подвергаемся воздействию бактерий, находящихся в пище, которые могут вызвать отравление, но не всегда заболеваем. Почему же так случается?

Профессор Колин Хилл представил свою работу в Обществе общей микробиологии на осеннем собрании в Ноттингеме. В ней описывается, как бактерии используют различные уловки для выживания внутри тела, что, в свою очередь, помогает объяснить, почему пищевое отравление может быть таким непредсказуемым.

Одна из самых больших проблем для бактерий - это кислота. Кислотная среда в желудке и кишке убивает большинство микробов, поступающих с продуктами питания.

Исследовательская группа профессора Хилла из Университета Корка обнаружила, что бактерия Listeria, которая может быть найдена в мягких сырах и охлажденных, готовых к употреблению продуктах, выживает в суровых условиях, путем использования ключевых элементов пищи. Сохранившаяся Listeria может стать причиной серьезного и порой смертельного , в частности, для пожилых и беременных женщин.

Некоторые компоненты пиши, такие как аминокислоты и глутамат, могут содействовать бактериям, нейтрализуя кислоты и позволяя бактериям проходить через желудок невредимыми. Профессор Хилл объясняет причину этого: «Люди, которые потребляют продукты питания, загрязненные бактериями Listeria, а также с высоким содержанием глутамата, такие как мягкие сыры и мясные продукты, имеют высокую предрасположенность к развитию серьезного заболевания по сравнению с людьми, потребляющими такое же количество бактерий, но в пище с низким содержанием глутамата. Конечно, все осложняется тем, что еда с низким содержанием глутамата может употребляться в смешении с высокосодержащими глутамат продуктами, такими, как томатный сок, который также может увеличить риск инфицирования».

Listeria также может воспользоваться условиями хранения пищи для выживания. «Бактерии, которые подвергаются воздействию низкого pH (кислой среды) до попадания в тело, могут адаптироваться и стать более кислотоустойчивыми, и поэтому они лучше приспособлены для борьбы с кислотной средой в организме. Например, Listeria, естественно загрязняющая кислые продукты, такие как сыр, более вероятно может быть причиной инфекции, чем та, которая находится в воде с нейтральным pH.

Профессор Хилл объясняет, как работа его группы поможет снизить заболеваемость инфекцией Listeria. «За последнее десятилетие в Европе количество случаев листериоза увеличилось вдвое. Причиной того стала хорошая приспосабливаемость бактерий в пище и теле. Наши исследования показывают, что потребление Listeria в одном продукте может быть безопасно, в то время как потреблении того же количества в другой пище может закончиться летально.»

«Пониманием роли пищевой среды мы способны распознать и устранить продукты высокого риска из питания восприимчивых людей.»

Таблица 9.1 Деление микроорганизмов на группы в зависимости

от отношения к температуре

Причинами гибели микроорганизмов при действии низких температур являются:

Нарушение обмена веществ;

Повышение осмотического давления среды вследствие вымораживания воды;

В клетках могут образоваться кристаллики льда, разрушающие клеточную стенку.

Мой коллега по медицинской школе прислал мне список вредных для человеческого организма бактерий с указанием наиболее благоприятной для их роста реакции среды. Список был составлен для меня по его просьбе на кафедре бактериологии:

Наиболее благоприятная реакция среды для развития патогенных бактерий:

Ясно, что вредная для человеческого организма микрофлора развивается в щелочной среде. Эти данные представляют особый интерес в связи с инстинктивной потребностью молочных коров и человека в кислоте и изысканием возможностей удовлетворения ее. Отсюда можно предположить, что патогенная микрофлора существует для другой цели, а не для поражения организма людей различными заболеваниями.

Природа щедрой рукой разбросала кислоту повсюду, в широком разнообразии растительных видов, содержащих ее, вероятно, как средство предотвращения заболеваний человека, в результате инфицирования патогенной микрофлорой. Защитная реакция организма человека и животных проявляется в потребности в кислых напитках и содержащей кислоту растительной пище.

Способ приготовления яблочного уксуса

Напитки, приготовляемые при помощи анаэробной ферментации фруктовых соков, главным образом яблочного, грушевого и айвового, известны под общим названием сидра.

Приготовление сидра подобно приготовлению вина.

Из низкосортного яблочного, грушевого, айвового и т. п. сидра, или из сока этих фруктов, можно получить, посредством аэробной ферментации, высококачественный сидровый пищевой уксус.

В хозяйстве можно приготовить уксус непосредственно из яблок по следующему рецепту:

Яблоки вымывают, устраняют гнилые или червивые части, затем раздавливают или натирают на крупной терке, используя и сердцевину. Можно употребить и кожуру, а также и остатки от приготовления варенья, компота и т. д., или яблочные жатки, оставшиеся от приготовления сидра.

Эту сырую яблочную кашицу кладут в подходящий для этого сосуд (емкости, соответствующей количеству яблок, которым располагают). Доливают тепловатой, предварительно переваренной, водой (0,5 л воды на 0,4 кг яблочной кашицы). На каждый литр воды прибавляют по 100 г меда или сахара, а также (для ускорения уксуснокислого брожения) по 10 г хлебных дрожжей и 20 г сухого черного хлеба.

Сосуд с этой смесью хранят открытым, в помещении при температуре 20-30 °С.

Уксуснокислому брожению способствует жидкость с небольшим содержанием спирта (менее 20 % сахаристых веществ), как можно более постоянная температура (прибл. 20 °С) и как можно большая поверхность контакта с воздухом (аэробная ферментация).

Сосуд должен быть из стекла (банки), дерева (бочонки без крышки) или эмалированной глины.

Сосуд должен храниться в темноте, так как солнечные ультрафиолетовые лучи препятствуют брожению.

Для проведения первой стадии ферментации сосуд хранят в тепле в течение 10 дней (при температуре 20-30 °С), подмешивая 2-3 раза в день яблочную кашицу деревянной ложкой, затем перекладывают ее в марлевый мешочек и выжимают.

Получившийся сок вновь процеживают через марлю, определяют вес и переливают в сосуд с широким горлом.

Можно прибавить к каждому литру сока по 50-100 г меда или сахара, подмешивая до полной гомогенизации.

Для проведения второй стадии ферментации, банку закрывают марлей, завязывают и хранят в тепле, с целью продолжения процесса брожения.

Брожение окончено, когда жидкость успокоилась и прояснилась.

В зависимости от соответственной подготовки сока, от температуры и т. д. яблочный уксус будет готов за 40-60 дней. Затем его переливают шлангом в бутылки, фильтруя его при помощи лейки с марлей.

Бутылки плотно затыкают пробками, закупоривают воском и хранят в прохладном месте.

Яблочный уксус приятен в потреблении как приправа к салатам и другим блюдам, отвечая потребности человеческого организма в кислой добавке к пище. Согласно указаниям врача С. Джарвиса, яблочный уксус можно употреблять как диетический пищевой продукт и как терапевтическое средство при различных заболеваниях (Н. В. И.).