Микроорганизмы – источники биоповреждений.

Download Report

Transcript Микроорганизмы – источники биоповреждений.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К. И. Скрябина» Лекция по дисциплине «

Биоповреждаемость сырья животного происхождения и товаров»

Для студентов факультета товароведения и экспертизы сырья животного происхождения Рекомендуется для подготовки по специальности 080401-«Товароведение и экспертиза товаров (в сфере производства и обращения непродовольственных товаров и сырья)» по квалификации специалиста - товаровед-эксперт Автор - д.т.н., профессор Сапожникова А.И.

Биоповреждаемость сырья животного происхождения и товаров

Лектор:

доктор технических наук, профессор Алла Ионовна Сапожникова

ЛЕКЦИЯ № 2 Тема :

Микроорганизмы – источники биоповреждений

Вопросы :

1.

Морфология, внутренняя организация и химический

состав микроорганизмов (Бактерии. Микроскопические грибы. Дрожжи.)

2.

3.

Химические факторы, влияющие на развитие и жизнедеятельность микроорганизмов Физические факторы, влияющие на развитие и жизнедеятельность микроорганизмов.

4.

5.

6.

Биологические факторы, влияющие на развитие и жизнедеятельность микроорганизмов.

Агрессивные метаболиты микроорганизмов.

Биохимические процессы, вызываемые

микроорганизмами, и их практическое значение.

Микрооргани́змы

(микробы) - мельчайшие, преимущественно одноклеточные, организмы , видимые только в микроскоп

На огромной глубине пока что единственные жители — бактерии.

Бактерии круглой формы внутри эритроцитов Бактерии-возбудители туберкулеза Бактерии, окисляющие серу

Масса бактериальной клетки 4 ·10 13 г

Бактерии - производители самого прочного клея

Шаровидные: микрококки, стрептококки, диплококки и тетракокки, стафилококки, сарцины); диаметр микрококка 0,5 1,2 мкм.

Палочковидные; образующие споры называют бациллами; длина 2 5 мкм, диаметр 0,5 1мкм.

Извитые: вибрионы, спириллы, спирохеты, нитевидные (актиномицеты, лучистые грибки)

МИКРООРГАНИЗМЫ ЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ОРГАНОГЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ: С,О, N, H (90 97% с.о.) МИНЕРАЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ: Р (93 10% с.о.) МИКРОЭЛЕМЕНТ Ы: Cu, Zn, Mn, Mo ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА 15-25 % массы клетки ВОДА МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА БЕЛКИ Б.-80%; Д.-60%; Г.-40% ЛИПИДЫ УГЛЕВОДЫ Б.-10-30%; Г.- 40-60% 3-10 % ПИГМЕНТЫ 5 10% с.о.

сульфаты, карбонаты, хлориды и др.

Схема строения бактериальной клетки Бактерии относятся к одноклеточным организмам цитоплазмы, нуклеоида (обязательных компонентов бактериальной клетки). жгутики, капсулы, споры бактериальной клетки).

и состоят из клеточной стенки, цитоплазматической мембраны, Некоторые бактерии могут иметь (необязательные компоненты

Подвижность бактерий Кокки

неподвижны

Палочковидные

подвижны и неподвижны

Изогнутые и спиралевидные

подвижны

Движение осуществляется с помощью жгутиков А Монотрихи (один жгутик) В С Лофотрихи (пучок жгутиков) Амфитрихи (пучки жгутиков с двух сторон) D Перетрихи (жгутики находятся по всей поверхности клетки )

Грибы присутствуют во всех биологических нишах - в воде, на суше и в воздухе.

Они играют важную роль биосфере , разлагая всевозможные органические материалы, поэтому многие грибы являются опасными вредителями, наносящими серьёзный экономический ущерб.

Многие грибы являются паразитами растений и животных, вызывая возникновение ряда опасных заболеваний.

Некоторые грибы активно используются для хозяйственных и медицинских целей.

Плесневый гриб рода Penicillium Aspergillus niger Плесневой гриб Stachybotrys

Мицелий – это тело гриба, состоит из гиф . Бывает: одноклеточный и многокле точный.

В зависимости от характера роста: субстратный воздушный Дугообразный воздушный гиф Прикрепляется к субстрату при помощи ризоида столон РАЗМНОЖЕНИЕ ГРИБОВ

вегетативное размножение происходит без образования специализированных органов –любая часть мицелия дает начало новому организму

при бесполом и половом размножении образуются специализированные клетки – споры, с их помощью происходит размножение

ОСОБЕННОСТИ ГРИБОВ, ВЫЗЫВЮЩИХ БИОПОВРЕЖДЕНИЯ

  

Споры способны адсорбироваться на гладкой поверхности; адгезия – первый этап биоповреждения Мицелий, образующийся из проросших спор, быстро распространяется по субстрату и захватывает большие площади Микроскопические грибы способны выживать в биологически экстремальных условиях

Продукты метаболизма грибов (органические кислоты) обладают высокой биохимической активностью и способны разрушать различные материалы

Если у гриба называется спора образуется на вершине особого гифа воздушного мицелия открыто, то она конидия, а несущий ее гиф – конидиеносецем.

Если у гриба спора образуется внутри особых клеток, развивающихся на концах гиф, то это спорангии – вместилища для спор (их называют спорангиоспорами ), а гифы, несущие спорангии со спорами, спорангиеносцами

Конидиеносцы у грибов рода

Aspergillus

(а) и Penicillium (б):

1

вегетативный мицелий; 2 — конидиофор; 3 — стеригмы;

4

конидии Спорангии и спорангиеносцы у грибов рода Mucor: 1 плодоносящий мицелий; 2 — спорангиеносец; 3 — спорангий со спорами

Дрожжи внетаксономическая группа одноклеточных грибов, утративших мицелиальное строение в связи с переходом к обитанию в жидких и полужидких, богатых органическими веществами субстратах

 

Дрожжи – одноклеточные неподвижные

микроорганизмы; размеры их обычно не превышают 10—15 мкм Форма клеток дрожжей чаще округлая, овально-яйцевидная или эллиптическая, реже цилиндрическая и лимоновидная, встречаются серповидные, игловидные, стреловидные, треугольные.

Могут вызывать порчу пищевых продуктов

Встречаются патогенные виды Применение :

хлебопечение, виноделие, пивоварение и квасоварение

биотехнология, промышленное производство спирта

пищевая и кормовая промышленность, медицина,

применение в качестве модельных объектов

коммерческие продукты, продаваемые под названием «сухие дрожжи»

Жизненные функции (физиология ) микроорганизмов

:

питание, дыхание, рост и размножение.

В основе физиологических функций лежит непрерывный обмен веществ ( метаболизм ).

Сущность обмена веществ составляют два противоположных, но взаимосвязанных процесса: ассимиляция (анаболизм) и диссимиляция (катаболизм).

Типы питания бактерий

По усвоению углерода бактерии делятся на 2 типа :

аутотрофы, или литотрофы

вещества и СО 2 воздуха.

, используют в качестве источника углерода неорганические

гетеротрофы, или органотрофы

По способности усваивать азот

, — бактерии, которые нуждаются для своего питания в органическом углероде (углеводы, жирные кислоты).

микроорганизмы делятся на 2 группы: аминоавтотрофы — для синтеза белка клетки используют молекулярный азот воздуха или усваивают его из аммонийных солей.

аминогетеротрофы — получают азот из органических соединений — аминокислот, сложных белков ( все патогенные микроорганизмы и большинство сапрофитов).

-

По характеру источника использования энергии микроорганизмы делятся на

фототрофы , использующие для биосинтетических реакций энергию солнечного света хемотрофы получают энергию за счет окисления неорганических веществ (нитрифицирующие бактерии и др.) и органических соединений (большинство бактерий, в том числе и патогенного для человека вида).

Все бактерии

-

по типу дыхания

облигатные аэробы, микроаэрофилы, факультативные анаэробы, облигатные анаэробы.

подразделяются на:

Рост и размножение бактерий

Рост — это увеличение размеров отдельной особи.

Размножение — способность организма к воспроизведению.

Основным способом размножения у бактерий является поперечное деление, которое происходит в различных плоскостях с формированием многообразных сочетаний, клеток (гроздья, цепочки, тюки и т. д.) Палочковидные поперек, бактерии делятся шаровидные формы — в разных плоскостях.

а – б – в – лагфаза приспосабливаются к новой среде); (бактерии фаза роста (размножение идет с нарастающей скоростью); стационарная фаза ( число образующихся клеток соответствует числу отмерших); г – фаза отмирания (клетки теряют жизнеспособность и погибают)

АГРЕССИВНЫЕ МЕТАБОЛИТЫ МИКРООРГАНИЗМОВ: -

ферменты органические кислоты

ПИГМЕНТООБРАЗОВАНИЕ У БАКТЕРИЙ

  

д.

Образование пигментов происходит при хорошем доступе кислорода и определенном составе питательной среды. По химическому составу и свойствам пигменты неоднородны и подразделяются на: растворимые и нерастворимые в воде и спирте.

Бактерии могут образовывать пигменты разного цвета: красный — Serratia marcescens; кремовый — Staphilococcus aureus; желтый — Scifreus; синий — синегнойная палочка и т. Пигменты бактерий защищают их от природной ультрафиолетовой радиации, участвуют в процессах дыхания, реакциях синтеза, обладают антибиотическим действием.

КИСЛОТНОСТЬ СРЕДЫ

Оптимум значений рН

Для бактерий : 6,8-7,3

Для грибов: 1,2-11, 5,0-6,0; наиболее благоприятна слабокислая среда с рН 5,0 - 6,0.

В большинстве случаев микроорганизмы изменяют рН среды, в которой они развиваются

Концентрация растворенных веществ в среде

Большинство бактерий малочувствительны к концентрации NaCl в пределах 0,5 — 2%, но 3% е содержание этого вещества в среде неблаго

-

приятно действует на многие микроорганизмы.

При концентрации поваренной соли около 3 — 4 % размножение многих гнилостных бактерий подавляется, а при концентрации NaCl 7 — 10 % их размножение прекращается.

Палочковидные гнилостные бактерии менее стойки, чем кокки .

ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ МИКРООРГАНИЗМОВ

Химичесие вещества Антисептики: Бактериостатики и фунгиостатики Бактерициды и фунгициды Механизм действия:

Повреждают клеточную мембрану

 

Нарушают проницаемость цитоплазматической мембраны Нарушают обменные процессы в клетке

ВЛАЖНОСТЬ СРЕДЫ

-

Гидрофиты

-

Мезофиты

-

Ксерофиты ТЕМПЕРАТУРА СРЕДЫ

-

Психрофилы

-

Термофилы

-

Мезофилы ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ МИКРООРГАНИЗМОВ ИЗЛУЧЕНИЯ:

электромагнитные

УФ-излучения

γ и рентгеновское излучение

инфразвук

АКУСТИЧЕСКИЕ низкочастотный

ТИПЫ ВЗАИМООТНОШЕНИЙ МЕЖДУ МИКРООРГАНИЗМАМИ Симбиоз- совместное существование

Мутуализ м-

сожительств о благоприятн о для обоих симбионтов Синергизм содружественно е действие двух или нескольких видов

Антагонизм

один вид микроорганизмов угнетает или приостанавливает развитие другого, либо даже вызывает его гибель.

Метабиоз -

один из симбионтов живет за счет продуктов жизнедеятельно сти другого, не причиняя ему вреда

.

Паразитизм

вид сожительства микроорганизм ов , когда пользу получает только один из партнеров

Вопросы???

Спасибо за внимание!!!!!!