الاستخدام الصناعي للكائنات الدقيقة. دور البكتيريا في حياة الإنسان. البكتيريا المفيدة

البكتيريا هي إحدى ممالك الحيوانات العديدة. في هذه المقالة سوف نتحدث عن دور البكتيريا في الطبيعة وحياة الإنسان ، وسوف نقدم الممثلين الممرضين لهذه المملكة.

البكتيريا في الطبيعة

كانت هذه الكائنات الحية من بين أول الكائنات التي ظهرت على كوكبنا. يتم توزيعها في كل مكان. تعيش البكتيريا في قاع المسطحات المائية ، في التربة ، ويمكنها تحمل درجات الحرارة المنخفضة والعالية.

لا يمكن إنكار أهمية هذه الكائنات في الطبيعة. إنها البكتيريا التي توفر دورة المواد في الطبيعة ، والتي تعتبر أساسية للحياة على الأرض. المركبات العضوية تحت تأثيرها تتغير وتتحلل المواد العضوية.

توفر عمليات تشكيل التربة الكائنات الحية الدقيقة في التربة. تتحلل بقايا النباتات والحيوانات وتتحول إلى دبال ودبال فقط بفضل البكتيريا.

في البيئة المائية ، يتم استخدام ممثلي هذه المملكة لتنقية الخزانات ، وكذلك مياه الصرف الصحي. بسبب نشاطها الحيوي ، تحول البكتيريا المواد العضوية الخطرة إلى مواد آمنة غير عضوية.

أرز. 1. دور البكتيريا في الطبيعة.

مسببات الأمراض

ومع ذلك ، هناك بكتيريا تضر بالكائنات الحية الأخرى. يمكن أن تسبب مسببات الأمراض المرض في النباتات والحيوانات والبشر. على سبيل المثال:

• تسبب السالمونيلا حمى التيفود.
• الشيغيلا - الزحار.
• المطثية - الكزاز والغرغرينا.
• عصيات السل - السل
• المكورات العنقودية والمكورات العقدية - تقيح ، إلخ.

يمكن أن تتنوع طرق النقل:

• عند العطس والتحدث والسعال من شخص مريض ؛
• أثناء الاتصال الجسدي
• بمساعدة ناقلات (الحشرات والقوارض) ؛
• من خلال اختراق الجرح.

العديد من الأمراض تنتهي نتيجة قاتلةليس من السهل تدمير البكتيريا نظرًا لقدرتها على التكيف مع الأدوية. يحارب العلم الحديث بنشاط مسببات الأمراض ، ويطلق جديدًا الأدوية.

أرز. 2. الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض.

أسس لويس باستور دراسة فسيولوجيا البكتيريا في خمسينيات القرن التاسع عشر. استمر بحثه بواسطة M.V Beyerink و S.N. Vinogradsky ، اللذين بحثا في أهمية الكائنات الحية الدقيقة في الطبيعة.

استخدام البكتيريا

لقد تعلمت البشرية استخدام البكتيريا لمصلحتها الخاصة ، على سبيل المثال:

• في صناعة الأدوية.

هناك أنواع خاصة من البكتيريا قادرة على إنتاج أقوى المضادات الحيوية ، مثل التتراسيكلين والستربتومايسين. من خلال عملهم ، يقتلون العديد من مسببات الأمراض.

• تحضير مواد غذائية جديدة ؛
• إطلاق المواد العضوية
• الحصول على منتجات الألبان المخمرة (الزبادي ، البادئ ، الكفير ، الحليب المخمر) ؛
• إنتاج أنواع مختلفة من الجبن.
• صناعة النبيذ
• تتبيل وتخمير الخضار.

أرز. 3. استخدام الإنسان للبكتيريا.

يعلم الجميع أن البكتيريا هي أقدم سكان كوكب الأرض. ظهرت ، وفقًا للبيانات العلمية ، منذ ثلاثة إلى أربعة مليارات سنة. ولفترة طويلة كانوا المالكين الوحيدين والكامل للأرض. يمكننا القول أن كل شيء بدأ بالبكتيريا. وبصورة تقريبية ، فإن نسب كل منهم هي منهم. لذا فإن دور البكتيريا في حياة الإنسان والطبيعة (تكوينه) مهم للغاية.

قصيدة للبكتيريا

هيكلها بدائي للغاية - فهي في معظمها كائنات وحيدة الخلية ، والتي من الواضح أنها تغيرت قليلاً على مدار هذه الفترة الطويلة جدًا. إنها متواضعة ويمكن أن تعيش في ظروف قاسية للكائنات الأخرى (تسخين تصل إلى 90 درجة ، تجميد ، جو متخلخل ، أعمق محيط). إنهم يعيشون في كل مكان - في الماء والتربة وتحت الأرض وفي الهواء وداخل الكائنات الحية الأخرى. وفي غرام واحد من التربة ، على سبيل المثال ، يمكن العثور على مئات الملايين من البكتيريا. حقا مخلوقات مثالية تقريبا الموجودة في مكان قريبمعنا. دور البكتيريا في حياة الإنسان والطبيعة عظيم.

صانعي الأكسجين

هل تعلم أنه ، على الأرجح ، بدون وجود هذه الكائنات الصغيرة ، سنختنق ببساطة؟ لأنها (البكتيريا الزرقاء بشكل أساسي ، قادرة على إطلاق الأكسجين نتيجة لعملية التمثيل الضوئي) ، بسبب وفرتها ، تنتج كمية هائلة من الأكسجين الذي يدخل الغلاف الجوي. يصبح هذا مهمًا بشكل خاص فيما يتعلق بإزالة الغابات الغابات المهمة استراتيجيًا لكامل الأرض. وتطلق بعض البكتيريا الأخرى ثاني أكسيد الكربون ، وهو ضروري لتنفس النبات. لكن دور البكتيريا في حياة الإنسان والطبيعة لا يقتصر على هذا. هناك العديد من "الأنشطة" التي يمكن إعطاء البكتيريا بأمان من أجلها

المنظمون

في الطبيعة ، تعتبر إحدى وظائف البكتيريا صحية. يأكلون الخلايا والكائنات الحية الميتة ، باستخدام ما هو غير ضروري. اتضح أن البكتيريا لجميع الكائنات الحية على هذا الكوكب تعمل كنوع من عمال النظافة. في العلم ، تسمى هذه الظاهرة بالرحم.

تداول المواد

وهناك دور مهم آخر هو المشاركة في مقياس كوكبي. في الطبيعة ، تنتقل جميع المواد من كائن حي إلى كائن. في بعض الأحيان يكونون في الغلاف الجوي ، وأحيانًا في التربة ، ويحافظون على دورة واسعة النطاق. بدون البكتيريا ، يمكن أن تتركز هذه المكونات في مكان ما في مكان واحد ، وستتوقف الدورات الكبيرة. يحدث هذا ، على سبيل المثال ، مع مادة مثل النيتروجين.

منتجات حمض اللاكتيك

الحليب - لفترة طويلة معروف للناسمنتج. لكن تخزينه على المدى الطويل أصبح ممكنًا مؤخرًا فقط من خلال اختراع طرق الحفظ والتبريد. ومنذ فجر تربية الماشية ، استخدم الإنسان البكتيريا دون قصد لتخمير الحليب وإنتاج منتجات الألبان المتخمرة بصلاحية أطول من الحليب نفسه. لذلك ، على سبيل المثال ، يمكن تخزين الكفير الجاف لعدة أشهر واستخدامه كوجبة دسمة خلال فترات انتقالية طويلة عبر المناطق الصحراوية. في هذا الصدد ، دور البكتيريا في حياة الإنسان لا يقدر بثمن. بعد كل شيء ، إذا تم عرض الحليب على هذه الكائنات الحية ، فستكون قادرة على إنتاج الكثير من المنتجات الغذائية اللذيذة والتي لا يمكن الاستغناء عنها. من بينها: الزبادي والحليب الرائب والحليب المخمر والقشدة الحامضة والجبن والجبن. الكفير ، بالطبع ، يتكون أساسًا من الفطريات ، لكن لا يمكنه الاستغناء عن مشاركة البكتيريا.

طهاة رائعون

لكن دور البكتيريا في تكوين الغذاء في حياة الإنسان لا يقتصر على منتجات الألبان المخمرة. هناك العديد من المنتجات المألوفة لنا والتي يتم إنتاجها بمساعدة هذه الكائنات الحية. هذا ملفوف مخللالخيار المملح (البرميل) والمخللات التي يحبها كثير من المنتجات وغيرها.

أفضل الجيران في العالم

البكتيريا هي أكبر مملكة للكائنات الحية في الطبيعة. إنهم يعيشون في كل مكان - من حولنا ، وعلينا ، وحتى داخلنا! وهم "جيران" مفيدون جدًا للإنسان. لذلك ، على سبيل المثال ، تقوي البيفيدوباكتيريا مناعتنا ، وتزيد من مقاومة الجسم للعديد من الأمراض ، وتساعد على الهضم وتفعل الكثير من الأشياء الضرورية الأخرى. وبالتالي ، فإن دور البكتيريا في حياة الإنسان بصفتها "جيران" صالحين لا يقدر بثمن.

إنتاج المواد الضرورية

تمكن العلماء من العمل مع البكتيريا بطريقة بدأت نتيجة لذلك في إفراز المواد الضرورية للإنسان. غالبًا ما تكون هذه المواد مخدرات. لذا فإن الدور العلاجي للبكتيريا في حياة الإنسان عظيم أيضًا. بعض الأدوية الحديثة تصنع بواسطتهم أو تعتمد على عملهم.

دور البكتيريا في الصناعة

البكتيريا من علماء الكيمياء الحيوية! هذه الخاصية تستخدم على نطاق واسع في الصناعة الحديثة. لذلك ، على سبيل المثال ، في العقود الأخيرة ، بلغ إنتاج الغاز الحيوي في بعض البلدان أبعادًا خطيرة.

الدور السلبي والإيجابي للبكتيريا

لكن هذه الكائنات المجهرية أحادية الخلية لا يمكن أن تكون فقط مساعدين للإنسان وتتعايش معه في وئام وسلام تام. إن أكبر خطر محفوف به هو العدوى ، فالإستقرار داخلنا ، وتسمم أنسجة أجسادنا ، هو بالتأكيد ضار ، وأحيانًا قاتل للإنسان. ومن أشهر الأمراض الخطيرة التي تسببها البكتيريا الطاعون والكوليرا. أقل خطورة هي الذبحة الصدرية والالتهاب الرئوي ، على سبيل المثال. وبالتالي ، يمكن أن تشكل بعض البكتيريا خطرا كبيرا على الإنسان إذا كانت مسببة للأمراض. لذلك ، يحاول العلماء والأطباء في كل العصور والشعوب "السيطرة" على هذه الكائنات الدقيقة الضارة.

تلف الطعام بالبكتيريا

إذا كان اللحم فاسدًا ، وكان الحساء حامضًا ، فهذا بالتأكيد "عمل يدوي" للبكتيريا! يبدأون هناك ويأكلون بالفعل هذه المنتجات من قبلنا. بعد ذلك ، بالنسبة للفرد ، لم تعد هذه الأطباق تمثل قيمة غذائية. يبقى فقط لرمي بعيدا!

نتائج

عند الإجابة عن السؤال المتعلق بالدور الذي تلعبه البكتيريا في حياة الإنسان ، يمكن للمرء أن يميز كلاً من الإيجابية و نقاط سلبية. ومع ذلك ، فمن الواضح أن الخصائص الإيجابية للبكتيريا أكبر بكثير من الخصائص السلبية. الأمر كله يتعلق بالسيطرة المعقولة للإنسان على هذه المملكة العديدة.

تستخدم العمليات الميكروبيولوجية على نطاق واسع في مختلف قطاعات الاقتصاد الوطني. تعتمد العديد من العمليات على التفاعلات الأيضية التي تحدث أثناء نمو وتكاثر بعض الكائنات الحية الدقيقة.

بمساعدة الكائنات الحية الدقيقة ، يتم إنتاج البروتينات العلفية والإنزيمات والفيتامينات والأحماض الأمينية والأحماض العضوية وما إلى ذلك.

المجموعات الرئيسية للكائنات الدقيقة المستخدمة في صناعة الأغذية هي البكتيريا والخمائر والعفن.

بكتيريا.تستخدم كعوامل مسببة لحمض اللاكتيك وحمض الخليك والزبدية وتخمير الأسيتون بوتيل.

تُستخدم بكتيريا حمض اللاكتيك الثقافية في إنتاج حمض اللاكتيك ، وفي الخبز ، وأحيانًا في إنتاج الكحول. يقومون بتحويل السكر إلى حمض اللاكتيك وفقًا للمعادلة

C6H12O6 ® 2CH3 - CH - COOH + 75 كيلو جول

في الانتاج خبز الجاوداروتشارك بكتيريا حمض اللاكتيك الحقيقية (المخمرة) وغير الحقيقية (غير المتجانسة). تشارك التخمير المتجانس فقط في تكوين الحمض ، في حين أن التخمير المتغاير ، جنبًا إلى جنب مع حمض اللاكتيك ، يشكلان أحماض متطايرة (الخليك بشكل أساسي) والكحول وثاني أكسيد الكربون.

في صناعة الكحول ، يتم استخدام تخمير حمض اللاكتيك لتحمض نبتة الخميرة. تؤثر بكتيريا حمض اللاكتيك البرية سلبًا العمليات التكنولوجيةصناعات التخمير تدهور الجودة المنتجات النهائية. يثبط حمض اللاكتيك الناتج النشاط الحيوي للكائنات الحية الدقيقة الدخيلة.

يستخدم التخمير الزبداني ، الذي تسببه بكتيريا الزبد ، لإنتاج حمض الزبد ، الذي تستخدم استراته كعطريات.

تقوم بكتيريا حمض الزبد بتحويل السكر إلى حمض الزبد وفقًا للمعادلة

C6H12O6 ® CH3CH2CH2COOH + 2CO2 + H2 + Q

تستخدم بكتيريا حمض الخليك لإنتاج الخل (محلول حمض الخليك) ، لأن. يمكن أن تتأكسد الإيثانولفي حمض الخليك حسب المعادلة

C2H5OH + O2 ® CH3COOH + H2O +487 كيلوجول

تخمر حامض الخليك ضار بإنتاج الكحول ، لأنه. يؤدي إلى انخفاض محصول الكحول ، وفي تخميره يسبب تلف الجعة.

خميرة.يتم استخدامها كعوامل تخمير في إنتاج الكحول والبيرة ، في صناعة النبيذ ، في إنتاج الخبز كفاس ، في الخبز.

بالنسبة لإنتاج الغذاء ، تعتبر الخميرة مهمة - الفطريات السكرية ، التي تشكل الأبواغ ، والخميرة غير الكاملة - الفطريات غير السكرية (الفطريات الشبيهة بالخميرة) ، والتي لا تشكل جراثيم. تنقسم عائلة Saccharomyces إلى عدة أجناس. معظم أهميةينتمي إلى جنس السكارومايس. ينقسم الجنس إلى أنواع ، وتسمى الأنواع الفردية من الأنواع الأجناس. في كل صناعة ، يتم استخدام سلالات منفصلة من الخميرة. التمييز بين الخميرة المسحوقة والقشارية. في الخلايا الشبيهة بالغبار ، يتم عزلها عن بعضها البعض ، بينما في الخلايا غير المستقرة ، تلتصق ببعضها البعض ، وتشكل رقائق ، وتستقر بسرعة.

تنتمي الخميرة المزروعة إلى عائلة S. cerevisiae من Saccharomycetes. درجة الحرارة المثلى لانتشار الخميرة هي 25-30 درجة مئوية ، ودرجة الحرارة الدنيا حوالي 2-3 درجة مئوية. عند 40 درجة مئوية ، يتوقف النمو ، وتموت الخميرة ، وعند درجات الحرارة المنخفضة ، يتوقف التكاثر.

هناك خمائر تخمير من الأعلى والأسفل.

من بين الخمائر الثقافية ، تشمل الخميرة المخمرة في القاع معظم خميرة النبيذ والبيرة ، وتشمل الخميرة عالية التخمير الكحول والخباز وبعض سلالات خميرة البيرة.

كما هو معروف ، في عملية التخمير الكحولي من الجلوكوز ، يتم تكوين منتجين رئيسيين - الإيثانول وثاني أكسيد الكربون ، وكذلك المنتجات الثانوية الوسيطة: أحماض الجلسرين ، السكسينيك ، الأسيتيك والبيروفيك ، الأسيتالديهيد ، 2،3-بيوتيلين جليكول ، أسيتوين ، زيوت الاسترات والفيوزل (أيزو أميل ، إيزوبروبيل ، بوتيل وكحولات أخرى).

يحدث تخمير السكريات الفردية في تسلسل معين ، بسبب معدل انتشارها في خلية الخميرة. الجلوكوز والفركتوز هما أسرع أنواع الخميرة تخميرًا. السكروز ، على هذا النحو ، يختفي (ينقلب) في الوسط في بداية التخمير تحت تأثير إنزيم الخميرة ب - فركتوفورانوسيداز ، مع تكوين الجلوكوز والفركتوز ، والتي تستخدمها الخلية بسهولة. عندما لا يتبقى الجلوكوز والفركتوز في الوسط ، تستهلك الخميرة المالتوز.

تتمتع الخميرة بالقدرة على تخمير تركيزات عالية جدًا من السكر - تصل إلى 60٪ ، كما أنها تتحمل تركيزات عالية من الكحول - تصل إلى 14-16 حجمًا. ٪.

في وجود الأكسجين ، يتوقف التخمير الكحولي وتحصل الخميرة على الطاقة من تنفس الأكسجين:

C6H12O6 + 6O2 ® 6CO2 + 6H2O + 2824 كيلوجول

نظرًا لأن العملية غنية بالطاقة أكثر من عملية التخمير (118 كيلو جول) ، فإن الخميرة تنفق السكر بشكل اقتصادي أكثر. يسمى إنهاء التخمير تحت تأثير الأكسجين الجوي بتأثير باستور.

في إنتاج الكحول ، يتم استخدام الخميرة العلوية من النوع S. cerevisiae ، التي تتمتع بأعلى طاقة تخمير ، وتشكل الحد الأقصى من الكحول والسكريات الأحادية والسكريات المخمرة ، بالإضافة إلى جزء من الدكسترينات.

في خميرة الخباز ، يتم تقييم السباقات سريعة النمو مع قوة الرفع الجيدة واستقرار التخزين.

في التخمير ، يتم استخدام خميرة التخمير السفلي ، مع تكييفها نسبيًا درجات الحرارة المنخفضة. يجب أن تكون نظيفة من الناحية الميكروبيولوجية ، ولديها القدرة على التلبد ، وتستقر بسرعة في قاع المخمر. درجة حرارة التخمير 6-8 درجة مئوية.

في صناعة النبيذ ، يتم تقييم الخمائر ، والتي تتكاثر بسرعة ، ولديها القدرة على قمع أنواع أخرى من الخميرة والكائنات الحية الدقيقة وإعطاء النبيذ باقة مناسبة. الخمائر المستخدمة في صناعة النبيذ هي S. vini وتخمر الجلوكوز والفركتوز والسكروز والمالتوز بقوة. في صناعة النبيذ ، يتم عزل جميع مزارع الخميرة المنتجة تقريبًا عن الخمور الصغيرة في مناطق مختلفة.

الفطريات الفطرية- فطريات العفن ، يلعبون دور كبيركمنتجي الانزيم. تنتج الفطريات من جنس Aspergillus الإنزيمات المحللة للنشواني والإنزيمات المحللة للبكتيريا وغيرها من الإنزيمات ، والتي تُستخدم في صناعة الكحول بدلاً من الشعير لتكسير النشا ، في عملية التخمير عندما يتم استبدال الشعير جزئيًا بمواد خام غير مملوءة ، إلخ.

في إنتاج حامض الستريك ، A. niger هو العامل المسبب لتخمير السترات ، وتحويل السكر إلى حامض الستريك.

تلعب الكائنات الدقيقة دورًا مزدوجًا في صناعة الأغذية. من ناحية ، هذه كائنات دقيقة ثقافية ، من ناحية أخرى ، في إنتاج الغذاءيصاب بعدوى ، أي الكائنات الحية الدقيقة الأجنبية (البرية). الكائنات الحية الدقيقة البرية شائعة في الطبيعة (على التوت والفواكه وفي الهواء والماء والتربة) ومن البيئة تدخل في الإنتاج.

للامتثال للنظام الصحي والصحي الصحيح في المؤسسات الغذائية على نحو فعالتدمير وقمع تطور الكائنات الحية الدقيقة الأجنبية هو التطهير.

اقرأ أيضا:

ثانيًا. متطلبات حماية العمالة لتنظيم الأعمال (عمليات الإنتاج) في إنتاج وتصنيع الأسماك والمأكولات البحرية
الموضوع: تكنولوجيا المعلومات (تكنولوجيا المعلومات)
خامساً: المنافسة بين الواردات والإنتاج المحلي
الإنتاج الآلي.
جزء نشط من أصول الإنتاج الثابتة
تحليل استخدام معدات الإنتاج.
تحليل استخدام الطاقات الإنتاجية.
تحليل المؤشرات الاقتصادية الرئيسية للصناعات الإنتاجية
تحليل الإنتاج والأنشطة الاقتصادية للمنظمات الزراعية
تحليل مخزونات Kursk JSC "Pribor"

اقرأ أيضا:

أهمية البكتيريا في حياتنا. اكتشاف البنسلين وتطور الطب. نتائج استخدام المضادات الحيوية في عالم النبات والحيوان. ما هي البروبيوتيك ، ومبدأ عملها على جسم الإنسان والحيوان ، والنباتات ، وفوائد تعاطيها.

سيكون الطلاب وطلاب الدراسات العليا والعلماء الشباب الذين يستخدمون قاعدة المعرفة في دراساتهم وعملهم ممتنين جدًا لك.

استخدام الكائنات الحية الدقيقة في الطب والزراعة ؛ فوائد البروبيوتيك

رودنيكوفا إينا

مقدمة

عمل الناس كخبراء في التكنولوجيا الحيوية لآلاف السنين: كانوا يخبزون الخبز ، ويصنعون الجعة ، ويصنعون الجبن ، ومنتجات حمض اللاكتيك الأخرى باستخدام كائنات دقيقة مختلفة ، ولم يكونوا حتى على دراية بوجودها.

في الواقع ، ظهر مصطلح "التكنولوجيا الحيوية" في لغتنا منذ وقت ليس ببعيد ، وبدلاً من ذلك تم استخدام الكلمات "علم الأحياء الدقيقة الصناعية" ، "الكيمياء الحيوية التقنية" ، وما إلى ذلك ، وربما كان التخمير أقدم عملية بيوتكنولوجيا. يتضح هذا من خلال وصف عملية صنع البيرة ، التي تم اكتشافها في عام 1981.

أثناء التنقيب في بابل على لوح يعود تاريخه إلى حوالي الألف السادس قبل الميلاد. ه. في الألفية الثالثة قبل الميلاد. ه. أنتج السومريون ما يصل إلى عشرين نوعًا من البيرة. لا تقل عمليات التكنولوجيا الحيوية القديمة عن صناعة النبيذ والخبز والحصول على منتجات حمض اللاكتيك.

مما سبق ، نرى أنه تمامًا منذ وقت طويلترتبط حياة الإنسان ارتباطًا وثيقًا بالكائنات الحية الدقيقة. وإذا كان الناس قد "تعاونوا" بنجاح مع البكتيريا لسنوات عديدة ، وإن كان ذلك بغير وعي ، فسيكون من المنطقي طرح السؤال - لماذا ، في الواقع ، تحتاج إلى توسيع معرفتك في هذا المجال؟

بعد كل شيء ، يبدو أن كل شيء على ما يرام على أي حال ، فنحن نعرف كيف نخبز الخبز ونصنع الجعة ونصنع النبيذ والكفير ، وماذا تحتاج أيضًا؟ لماذا نحتاج التكنولوجيا الحيوية؟ يمكن العثور على بعض الإجابات في هذا الملخص.

الطب والبكتيريا

طوال تاريخ البشرية (حتى بداية القرن العشرين) ، أنجبت العائلات العديد من الأطفال بسبب ذلك.

في كثير من الأحيان لا يرقى الأطفال إلى مستوى منتصف العمر، ماتوا من العديد من الأمراض ، حتى من الالتهاب الرئوي ، الذي يمكن علاجه بسهولة في عصرنا ، ناهيك عن أمراض خطيرة مثل الكوليرا والغرغرينا والطاعون. كل هذه الأمراض ناتجة عن مسببات الأمراض واعتبرت غير قابلة للشفاء ، ولكن في النهاية ، أدرك علماء الطب أن البكتيريا الأخرى ، أو مستخلص من إنزيماتها ، يمكن أن يتغلب على البكتيريا "الشريرة".

لاحظ ألكسندر فليمنج هذا لأول مرة على مثال العفن الأولي.

اتضح أن بعض أنواع البكتيريا تتماشى جيدًا مع العفن ، لكن المكورات العقدية والمكورات العنقودية لم تتطور في وجود العفن.

أظهرت العديد من التجارب السابقة على تكاثر البكتيريا الضارة أن بعضها قادر على تدمير البعض الآخر ولا يسمح بتطورها في بيئة مشتركة. سميت هذه الظاهرة بـ "antibiosis" من الكلمة اليونانية "anti" - against و bios - life. من خلال العمل على إيجاد عامل فعال مضاد للميكروبات ، كان فليمنج مدركًا جيدًا لهذا الأمر. لم يكن لديه شك في أنه على الكوب ذو القالب الغامض واجه ظاهرة تضاد. بدأ في فحص القالب بعناية.

بعد مرور بعض الوقت ، تمكن حتى من عزل مادة مضادة للميكروبات من العفن. نظرًا لأن القالب الذي كان يتعامل معه كان يحمل الاسم اللاتيني المحدد Penicilium notatum ، فقد أطلق على المادة الناتجة البنسلين.

وهكذا ، في عام 1929 ، في مختبر مستشفى St. ولدت ماري البنسلين المعروف.

أظهرت الاختبارات الأولية للمادة على حيوانات التجارب أنه حتى عند حقنها في الدم ، فإنها لا تسبب ضررًا ، وفي الوقت نفسه ، في المحاليل الضعيفة ، فإنها تكبح المكورات العقدية والمكورات العنقودية تمامًا.

دور الكائنات الدقيقة في تكنولوجيا إنتاج الغذاء

مساعد فليمينغ ، الدكتور ستيوارت جريدوك ، الذي أصيب بالتهاب قيحي لما يسمى بتجويف الفك العلوي ، كان أول شخص قرر أخذ مستخلص من البنسلين.

تم حقنه في التجويف بكمية صغيرة من مستخلص العفن ، وبعد ثلاث ساعات كان من الممكن ملاحظة أن حالته الصحية قد تحسنت بشكل ملحوظ.

وهكذا بدأ عصر المضادات الحيوية التي أنقذت ملايين الأرواح ، سواء في زمن السلم أو في زمن الحرب ، حيث مات الجرحى ليس من شدة الجرح ، ولكن من الالتهابات المصاحبة لهم. في المستقبل ، تم تطوير مضادات حيوية جديدة ، بناءً على البنسلين ، وطرق إنتاجها للاستخدام على نطاق واسع.

التكنولوجيا الحيوية والزراعة

كانت نتيجة الاختراق في الطب ارتفاعًا ديموغرافيًا سريعًا.

ازداد عدد السكان بشكل كبير ، مما يعني الحاجة إلى المزيد من الغذاء ، وبسبب تدهور البيئة بسبب الاختبارات النووية ، وتطور الصناعة ، ونضوب الدبال في الأراضي المزروعة ، ظهرت العديد من أمراض النباتات والماشية.

في البداية ، عالج الناس الحيوانات والنباتات بالمضادات الحيوية وأدى ذلك إلى نتائج.

دعونا نلقي نظرة على هذه النتائج. نعم ، إذا تم معالجة الخضروات والفواكه والأعشاب وما إلى ذلك بمبيدات فطريات قوية خلال موسم النمو ، فسيساعد ذلك على قمع تطور بعض مسببات الأمراض (ليس كلها وليس بالكامل) ، ولكن أولاً ، يؤدي هذا إلى تراكم السموم و السموم في الفاكهة ، مما يعني أن الصفات المفيدة للجنين تقل ، وثانيًا ، تطور الميكروبات الضارة بسرعة مناعة للمواد التي تسممها ، ويجب إجراء العلاجات اللاحقة بمضادات حيوية أكثر قوة.

تُلاحظ نفس الظاهرة في عالم الحيوان ، ولسوء الحظ في البشر.

بالإضافة إلى ذلك ، تسبب المضادات الحيوية عددًا من النتائج السلبية في جسم الحيوانات ذوات الدم الحار ، مثل دسباقتريوز ، وتشوهات الجنين عند النساء الحوامل ، وما إلى ذلك.

كيف تكون؟ الطبيعة نفسها تجيب على هذا السؤال! وهذه الإجابة هي البروبيوتيك!

لطالما انخرطت المعاهد الرائدة في مجال التكنولوجيا الحيوية والهندسة الوراثية في تطوير الكائنات الدقيقة الجديدة والاختيارية المعروفة التي تتمتع بقدرة مذهلة على البقاء والقدرة على "الفوز" في مكافحة الميكروبات الأخرى.

تُستخدم سلالات النخبة هذه مثل "العصوية الرقيقة" و "Licheniformis" على نطاق واسع لعلاج الناس والحيوانات والنباتات بشكل لا يصدق بشكل فعال وآمن تمامًا.

كيف يكون هذا ممكنا؟ وإليك الطريقة: يحتوي جسم الإنسان والحيوان بالضرورة على الكثير من البكتيريا الضرورية. يشاركون في عمليات الهضم وتشكيل الإنزيمات ويشكلون ما يقرب من 70٪ من جهاز المناعة البشري. إذا حدث اضطراب في التوازن البكتيري لأي سبب (تناول المضادات الحيوية ، سوء التغذية) ، فإنه غير محمي من الميكروبات الضارة الجديدة وفي 95٪ من الحالات سوف يمرض مرة أخرى.

الأمر نفسه ينطبق على الحيوانات. وتبدأ سلالات النخبة ، التي تدخل الجسم ، في التكاثر بنشاط وتدمير النباتات المسببة للأمراض ، لأن. سبق ذكره أعلاه ، لديهم جدوى أكبر. وبالتالي ، بمساعدة سلالات من الكائنات الحية الدقيقة النخبة ، من الممكن الحفاظ على كائن حي في الصحة بدون مضادات حيوية وفي انسجام مع الطبيعة ، لأن هذه السلالات بحد ذاتها ، في الجسم ، تجلب الفائدة فقط ولا تؤذي.

إنها أفضل من المضادات الحيوية أيضًا للأسباب التالية:

إن إجابة العالم المصغر لإدخال المضادات الحيوية الفائقة في ممارسة الأعمال واضحة وتتبع من المادة التجريبية الموجودة بالفعل تحت تصرف العلماء - ولادة ميكروب خارق.

من المدهش أن الميكروبات هي آلات بيولوجية مثالية ذاتية التطوير والتعلم الذاتي ، قادرة على حفظ آليات الحماية التي أنشأتها في ذاكرتها الجينية ضد الآثار الضارة للمضادات الحيوية ونقل المعلومات إلى أحفادها.

البكتيريا هي نوع من "المفاعل الحيوي" حيث يتم إنتاج الإنزيمات والأحماض الأمينية والفيتامينات والبكتريوسينات ، والتي ، مثل المضادات الحيوية ، تحيد مسببات الأمراض.

ومع ذلك ، لا يوجد إدمان عليها ، ولا آثار جانبية نموذجية لاستخدام المضادات الحيوية الكيميائية. على العكس من ذلك ، فهي قادرة على تطهير جدران الأمعاء ، وزيادة نفاذية ما يلزم العناصر الغذائية، يعيد التوازن البيولوجي للميكروبات المعوية ويحفز جهاز المناعة بأكمله

استفاد العلماء من الطريقة الطبيعية للطبيعة للحفاظ على صحة الكائن الحي الكبير ، أي من بيئة طبيعيةالبكتيريا المعزولة - النباتات الرخامية ، التي لديها القدرة على قمع نمو وتطور البكتيريا المسببة للأمراض ، بما في ذلك الجهاز الهضمي للحيوانات ذوات الدم الحار.

خلقت ملايين السنين من تطور الكائنات الحية على هذا الكوكب آليات رائعة ومثالية لقمع البكتيريا المسببة للأمراض بأخرى غير مسببة للأمراض بحيث لا يوجد سبب للشك في نجاح هذا النهج.

تكسب البكتيريا غير المسببة للأمراض في الصراع التنافسي الغالبية بلا منازع من الحالات ، وإذا لم يكن الأمر كذلك ، فلن نكون على كوكبنا اليوم.

بناءً على ما سبق ، حاول العلماء الذين ينتجون الأسمدة ومبيدات الفطريات للاستخدام الزراعي أيضًا الانتقال من وجهة نظر كيميائية إلى وجهة نظر بيولوجية.

ولم تكن النتائج بطيئة في إظهار نفسها! اتضح أن نفس العصيات الرقيقة تقاتل بنجاح ما يصل إلى سبعين نوعًا من الممرضات التي تسبب أمراض المحاصيل البستانية مثل السرطان البكتيري والذبول الفيوزاريوم وتعفن الجذور والجذور وما إلى ذلك ، والتي كانت تعتبر سابقًا أمراضًا نباتية مستعصية لم يستطع التعامل معها. التعامل مع ليس مبيد فطري واحد!

بالإضافة إلى ذلك ، فإن هذه البكتيريا لها صفاء تأثير إيجابيعلى الغطاء النباتي للنبات: يتم تقليل فترة ملء الثمار ونضجها ، وزيادة الصفات المفيدة للثمار ، وانخفاض محتوى النترات فيها ، وما إلى ذلك.

المواد السامة ، والأهم من ذلك - يتم تقليل الحاجة إلى الأسمدة المعدنية بشكل كبير!

تحتل الاستعدادات التي تحتوي على سلالات من بكتيريا النخبة بالفعل المركز الأول في المعارض الروسية والدولية ، حيث تفوز بميداليات في الكفاءة والصداقة البيئية. بدأت بالفعل لهم الاستخدام النشطصغار وكبار المنتجين الزراعيين ، أصبحت مبيدات الفطريات والمضادات الحيوية شيئًا من الماضي تدريجياً.

منتجات شركة Bio-Ban هي Flora-S و Fitop-Flora-S ، اللذان يقدمان الأسمدة الجافة الخثومية التي تحتوي على أحماض دبالية مركزة (والدبال المشبع هو مفتاح الحصاد الممتاز) وسلالة بكتيرية "عصية الرقيقة" للأمراض يتحكم. بفضل هذه الأدوية ، من الممكن استعادة الأراضي المستنفدة في وقت قصير ، وزيادة إنتاجية الأرض ، وحماية محصولك من الأمراض ، والأهم من ذلك ، أنه من الممكن الحصول عليها حصاد ممتازفي مناطق الزراعة الخطرة!

أعتقد أن الحجج المذكورة أعلاه كافية لتقدير فوائد البروبيوتيك وفهم سبب قول العلماء إن القرن العشرين هو قرن المضادات الحيوية ، والقرن الحادي والعشرون هو قرن البروبيوتيك!

وثائق مماثلة

اختيار الكائنات الدقيقة

مفهوم وأهمية التربية كعلم لإنشاء سلالات جديدة وتحسين الموجودة من الحيوانات والأصناف النباتية وسلالات الكائنات الحية الدقيقة.

تقييم دور وأهمية الكائنات الحية الدقيقة في المحيط الحيوي ، وخصائص استخدامها. أشكال بكتيريا حمض اللاكتيك.

عرض تقديمي ، تمت إضافة 2015/03/17

بيولوجيا الحيوان

قيمة العناكب والحشرات في الطب والزراعة ومكافحة الآفات. معايير لتقسيم الفقاريات إلى anamnia و amniotes. دورة حياة بلازموديوم الملاريا.

تمت إضافة العمل الرقابي بتاريخ 05/12/2009

الكائنات المعدلة وراثيا. مبادئ الحصول والتطبيق

الطرق الأساسية للحصول على النباتات والحيوانات المعدلة وراثيا. الكائنات الحية الدقيقة المعدلة وراثيًا في الطب والصناعة الكيميائية والزراعة.

التأثيرات الضائرة للكائنات المعدلة وراثياً: السمية ، الحساسية ، علم الأورام.

ورقة مصطلح ، تمت إضافة 11/11/2014

طرق اختيار الحيوانات والكائنات الحية الدقيقة

الاختلافات بين الحيوانات والنباتات.

ملامح اختيار الحيوانات للتربية. ما هو التهجين وتصنيفه. أصناف حديثةاختيار الحيوانات. مجالات استخدام الكائنات الحية الدقيقة ميزات مفيدةوطرق وميزات الاختيار.

عرض تقديمي ، تمت الإضافة في 05/26/2010

تصنيف الكائنات الحية الدقيقة. أساسيات مورفولوجيا البكتيريا

دراسة الموضوع والمهام الرئيسية وتاريخ تطور علم الأحياء الدقيقة الطبية.

علم اللاهوت النظامي وتصنيف الكائنات الحية الدقيقة. أساسيات مورفولوجيا البكتيريا. دراسة السمات الهيكلية للخلية البكتيرية. أهمية الكائنات الدقيقة في حياة الإنسان.

محاضرة أضيفت بتاريخ 10/12/2013

خصائص حمض اللاكتيك والبكتيريا المشقوقة وبكتيريا حمض البروبيونيك المستخدمة في إنتاج الآيس كريم الحيوي

البروبيوتيك كبكتيريا غير ممرضة للإنسان مع نشاط عدائي ضد الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض.

التعرف على ملامح العصيات اللبنية بروبيوتيك. تحليل منتجات الألبان المتخمرة بخصائص بروبيوتيك.

الملخص ، تمت الإضافة في 2017/04/17

العقيدة الحديثة لأصل الكائنات الحية الدقيقة

فرضيات حول أصل الحياة على الأرض.

دراسة النشاط البيوكيميائي للكائنات الدقيقة ودورها في الطبيعة وحياة الإنسان والحيوان في أعمال L. Pasteur. الدراسات الجينية للبكتيريا والفيروسات وتنوعها الظاهري والجيني.

الملخص ، تمت الإضافة في 12/26/2013

تحسين الخواص الاستهلاكية لمستحضرات البروبيوتيك

تأثير البروبيوتيك على صحة الإنسان.

الخصائص المناعية والمضادة للطفرات لبكتيريا حمض البروبيونيك. تأثير اليود على الخواص البيوكيميائية لبكتيريا البروبيوتيك. الخصائص النوعية للأدوية المعالجة باليود ، المعلمات البيوكيميائية.

تمت إضافة المقال في 08/24/2013

الهندسة الحيوية - استخدام الكائنات الدقيقة والفيروسات والنباتات والحيوانات المعدلة وراثيا في التوليف الصناعي

إنتاج نواتج التركيب الميكروبي للمرحلتين الأولى والثانية ، والأحماض الأمينية ، والأحماض العضوية ، والفيتامينات.

إنتاج المضادات الحيوية على نطاق واسع. إنتاج الكحولات والبوليولات. الأنواع الرئيسية للعمليات الحيوية. هندسة التمثيل الغذائي للنباتات.

ورقة مصطلح ، تمت الإضافة في 12/22/2013

استخدام الكائنات الحية الدقيقة المفيدة

دور الكائنات الدقيقة في الطبيعة والزراعة.

الاختبار ، تمت إضافة 09/27/2009

الصناعة الميكروبيولوجية ،إنتاج منتج بمساعدة الكائنات الحية الدقيقة. العملية التي تقوم بها الكائنات الحية الدقيقة تسمى التخمير. تسمى الحاوية التي يتدفق فيها المخمر (أو المفاعل الحيوي).

استخدم البشر العمليات التي تنطوي على البكتيريا والخمائر وفطريات العفن منذ مئات السنين لإنتاج الطعام والشراب ومعالجة المنسوجات والجلود ، لكن مشاركة الكائنات الحية الدقيقة في هذه العمليات لم تظهر بوضوح إلا في منتصف القرن التاسع عشر.

في القرن 20th لقد استغلت الصناعة جميع قدرات التخليق الحيوي الرائعة للكائنات الحية الدقيقة ، وأصبح التخمير الآن أساسيًا للتكنولوجيا الحيوية. بمساعدتها ، يتم الحصول على مجموعة متنوعة من المواد الكيميائية والأدوية عالية النقاء ، ويتم صنع البيرة والنبيذ والأطعمة المخمرة.

في جميع الأحوال ، تنقسم عملية التخمير إلى ست مراحل رئيسية.

خلق بيئة.بادئ ذي بدء ، من الضروري اختيار وسط الثقافة المناسب. تتطلب الكائنات الحية الدقيقة مصادر عضوية للكربون ومصدرًا مناسبًا للنيتروجين ومعادن مختلفة لنموها. في إنتاج المشروبات الكحولية ، يجب أن يحتوي الوسط على شعير مملح ، وثفل من الفاكهة أو التوت.

على سبيل المثال ، عادة ما تصنع البيرة من الشعير ، بينما يصنع النبيذ من عصير العنب. بالإضافة إلى الماء وربما بعض المواد المضافة ، تشكل هذه المستخلصات وسيط النمو.

إن بيئات الحصول على المواد الكيميائية والأدوية أكثر تعقيدًا بكثير. في أغلب الأحيان ، تُستخدم السكريات والكربوهيدرات الأخرى كمصدر للكربون ، ولكن غالبًا ما تستخدم الزيوت والدهون ، وأحيانًا الهيدروكربونات.

عادةً ما يكون مصدر النيتروجين هو الأمونيا وأملاح الأمونيوم ، بالإضافة إلى منتجات مختلفة من أصل نباتي أو حيواني: دقيق الصويا وفول الصويا ووجبة بذور القطن ووجبة الفول السوداني ومنتجات نشا الذرة ومخلفات المسالخ ووجبة السمك وخلاصة الخميرة. يعد تجميع وسيط النمو الأمثل عملية معقدة للغاية ، وتعد وصفات الوسائط الصناعية سرًا خاضعًا لحراسة مشددة.

تعقيم.يجب تعقيم الوسيط لقتل جميع الكائنات الحية الدقيقة الملوثة. يتم أيضًا تعقيم المخمر نفسه والمعدات المساعدة. هناك طريقتان للتعقيم: الحقن المباشر للبخار شديد السخونة والتدفئة بمبادل حراري.

تعتمد درجة العقم المطلوبة على طبيعة عملية التخمير.

المجموعات الرئيسية للكائنات الدقيقة المستخدمة في صناعة الأغذية

يجب أن يكون الحد الأقصى عند تلقي الأدوية والمواد الكيميائية. متطلبات العقم في إنتاج المشروبات الكحولية أقل صرامة.

ويقال إن عمليات التخمير هذه "محمية" لأن الظروف التي تنشأ في البيئة تجعل من الممكن أن تنمو فيها كائنات دقيقة معينة فقط. على سبيل المثال ، في إنتاج البيرة ، يتم غلي وسيط النمو ببساطة بدلاً من تعقيمه ؛ يستخدم المخمر أيضًا نظيفًا ، لكن ليس معقمًا.

الحصول على الثقافة.قبل البدء في عملية التخمير ، من الضروري الحصول على ثقافة نقية عالية الإنتاجية. يتم تخزين المزارع النقية للكائنات الدقيقة في أحجام صغيرة جدًا وفي ظل ظروف تضمن قابليتها للبقاء وإنتاجيتها ؛ يتم تحقيق ذلك عادة عن طريق التخزين في درجة حرارة منخفضة.

يمكن أن يحتوي المخمر على مئات الآلاف من اللترات من وسط الاستزراع ، وتبدأ العملية بإدخال الثقافة (اللقاح) فيها ، والتي تشكل 1-10٪ من الحجم الذي سيحدث فيه التخمير. وبالتالي ، يجب تنمية الثقافة الأولية خطوة بخطوة (مع الثقافة الفرعية) حتى الوصول إلى مستوى الكتلة الحيوية الميكروبية الكافية للعملية الميكروبيولوجية للمضي قدمًا في الإنتاجية المطلوبة.

من الضروري للغاية الحفاظ على نظافة الثقافة طوال هذا الوقت ، ومنعها من التلوث بالكائنات الحية الدقيقة الأجنبية.

لا يمكن الحفاظ على الظروف المعقمة إلا من خلال التحكم الدقيق في الميكروبيولوجية والكيميائية التكنولوجية.

النمو في المخمر الصناعي (مفاعل حيوي).يجب أن تنمو الكائنات الحية الدقيقة الصناعية في المخمر في ظل الظروف المثلى لتشكيل المنتج المطلوب.

يتم التحكم في هذه الظروف بشكل صارم لضمان نمو الميكروبات وتوليف المنتج. يجب أن يسمح لك تصميم المخمر بالتحكم في ظروف النمو - درجة حرارة ثابتة ، ودرجة الحموضة (الحموضة أو القلوية) وتركيز الأكسجين المذاب في الوسط.

المخمر التقليدي عبارة عن خزان أسطواني مغلق يختلط فيه الوسط والكائنات الدقيقة ميكانيكياً.

يتم ضخ الهواء ، المشبع بالأكسجين أحيانًا ، عبر الوسط. يتم التحكم في درجة الحرارة عن طريق الماء أو البخار الذي يمر عبر أنابيب المبادل الحراري. يتم استخدام مثل هذا التخمير المقلوب في الحالات التي تتطلب فيها عملية التخمير الكثير من الأكسجين. على العكس من ذلك ، يتم تشكيل بعض المنتجات في ظل ظروف نقص الأكسجين ، وفي هذه الحالات يتم استخدام مخمرات ذات تصميم مختلف. وهكذا ، يتم تخمير البيرة بتركيزات منخفضة جدًا من الأكسجين المذاب ، ولا يتم تهوية أو تقليب محتويات المفاعل الحيوي.

لا تزال بعض مصانع البيرة تستخدم الحاويات المفتوحة بشكل تقليدي ، ولكن في معظم الحالات ، تتم العملية في حاويات أسطوانية مغلقة غير هوائية ، تتناقص إلى أسفل ، مما يساهم في ترسيب الخميرة.

يعتمد إنتاج الخل على أكسدة البكتيريا إلى حمض الخليك.

أسيتوباكتر. تتم عملية التخمير في حاويات تسمى الأسيتات ، مع تهوية مكثفة. يتم امتصاص الهواء والوسط بواسطة محرض دوار ويدخلان إلى جدران جهاز التخمير.

عزل المنتجات وتنقيتها.في نهاية التخمير ، يحتوي المرق على كائنات دقيقة ، ومكونات مغذية غير مستخدمة من الوسط ، ومنتجات نفايات مختلفة من الكائنات الحية الدقيقة ، والمنتج الذي أرادوا الحصول عليه على نطاق صناعي. لذلك ، يتم تنقية هذا المنتج من المكونات الأخرى للمرق.

عند تلقي المشروبات الكحولية (النبيذ والبيرة) ، يكفي ببساطة فصل الخميرة عن طريق الترشيح وإحضار المرشح إلى المعيار. ومع ذلك ، فرد مواد كيميائية، التي يتم الحصول عليها عن طريق التخمير ، من مرق بتركيبة معقدة.

على الرغم من أن الكائنات الحية الدقيقة الصناعية يتم اختيارها خصيصًا لخصائصها الجينية بحيث يتم تعظيم عائد المنتج المطلوب لعملية التمثيل الغذائي الخاصة بها (بالمعنى البيولوجي) ، إلا أن تركيزها لا يزال صغيرًا مقارنةً بالتركيز الناتج عن الإنتاج القائم على التخليق الكيميائي.

لذلك ، يتعين على المرء أن يلجأ إلى طرق العزل المعقدة - الاستخراج بالمذيبات ، واللوني ، والترشيح الفائق. معالجة والتخلص من مخلفات التخمير.في أي عمليات ميكروبيولوجية صناعية ، يتم إنتاج النفايات: مرق (سائل متبقي بعد استخراج منتج الإنتاج) ؛ خلايا الكائنات الحية الدقيقة المستخدمة ؛ المياه القذرةالتي غسلت التثبيت ؛ المياه المستخدمة للتبريد المياه التي تحتوي على كميات ضئيلة من المذيبات العضوية والأحماض والقلويات.

تحتوي النفايات السائلة على العديد من المركبات العضوية ؛ إذا تم إلقاءهم في الأنهار ، فسوف يحفزون النمو المكثف الطبيعي النباتات الميكروبيةمما يؤدي إلى نضوب الأكسجين في مياه الأنهار وخلق ظروف لاهوائية. لذلك تخضع المخلفات للمعالجة البيولوجية قبل التخلص منها لتقليل محتوى الكربون العضوي. يمكن تقسيم العمليات الميكروبيولوجية الصناعية إلى 5 مجموعات رئيسية: 1) زراعة الكتلة الحيوية الميكروبية. 2) الحصول على منتجات التمثيل الغذائي من الكائنات الحية الدقيقة. 3) الحصول على إنزيمات من أصل جرثومي. 4) الحصول على المنتجات المؤتلفة ؛ 5) التحول البيولوجي للمواد.

الكتلة الحيوية الميكروبية.يمكن أن تكون الخلايا الميكروبية نفسها بمثابة المنتج النهائي لعملية التصنيع. على المستوى الصناعي ، يتم إنتاج نوعين رئيسيين من الكائنات الحية الدقيقة: الخميرة ، وهي ضرورية للخبز ، والكائنات الحية الدقيقة أحادية الخلية ، التي تستخدم كمصدر للبروتينات التي يمكن إضافتها إلى غذاء الإنسان والحيوان.

نمت خميرة بيكر فيها كميات كبيرةمنذ بداية القرن العشرين وكان يستخدم كمنتج غذائي في ألمانيا خلال الحرب العالمية الأولى.

ومع ذلك ، فإن تقنية إنتاج الكتلة الحيوية الميكروبية كمصدر للبروتينات الغذائية لم يتم تطويرها إلا في أوائل الستينيات. لفت عدد من الشركات الأوروبية الانتباه إلى إمكانية نمو الميكروبات على ركيزة مثل الهيدروكربونات للحصول على ما يسمى.

بروتين الكائنات وحيدة الخلية (بو). كان الانتصار التكنولوجي هو تطوير منتج يضاف إلى علف الماشية ، يتكون من الكتلة الحيوية الميكروبية المجففة المزروعة على الميثانول.

تم تنفيذ العملية في وضع مستمر في مخمر بحجم عمل يبلغ 1.5 مليون لتر

ومع ذلك ، نظرًا لارتفاع أسعار النفط ومنتجات معالجته ، أصبح هذا المشروع غير مربح اقتصاديًا ، مما أفسح المجال لإنتاج فول الصويا ومسحوق السمك. بحلول نهاية الثمانينيات ، تم تفكيك مصانع BOO ، مما وضع نهاية للاضطراب ولكن لفترة قصيرة من تطور هذا الفرع من الصناعة الميكروبيولوجية. تبين أن هناك عملية أخرى واعدة أكثر - الحصول على الكتلة الحيوية الفطرية وبروتين البروتين الفطري باستخدام الكربوهيدرات كركيزة.

منتجات التمثيل الغذائي.بعد إدخال المزرعة في وسط المغذيات ، يتم ملاحظة مرحلة تأخر ، عندما لا يحدث نمو مرئي للكائنات الحية الدقيقة ؛ يمكن اعتبار هذه الفترة على أنها وقت التكيف. ثم يزداد معدل النمو تدريجياً ، ليصل إلى قيمة قصوى ثابتة للظروف المعينة ؛ تسمى هذه الفترة من النمو الأقصى بالمرحلة الأسية أو اللوغاريتمية.

تدريجيا ، يتباطأ النمو ، ويسمى. مرحلة ثابتة. علاوة على ذلك ، يتناقص عدد الخلايا القابلة للحياة ويتوقف النمو.

باتباع الحركية الموصوفة أعلاه ، من الممكن متابعة تكوين المستقلبات في مراحل مختلفة.

في المرحلة اللوغاريتمية ، تتشكل المنتجات الحيوية لنمو الكائنات الحية الدقيقة: الأحماض الأمينية ، والنيوكليوتيدات ، والبروتينات ، احماض نوويةوالكربوهيدرات وما إلى ذلك. يطلق عليهم نواتج الأيض الأولية.

العديد من المستقلبات الأولية ذات قيمة كبيرة. لذا ، فإن حمض الجلوتاميك (بتعبير أدق ، ملح الصوديوم) هو جزء من العديد من الأطعمة ؛ يستخدم اللايسين كمادة مضافة للغذاء. فينيل ألانين هو مقدمة لبديل السكر الأسبارتام.

يتم تصنيع المستقلبات الأولية بواسطة الكائنات الحية الدقيقة الطبيعية بكميات ضرورية فقط لتلبية احتياجاتها. لذلك ، فإن مهمة علماء الأحياء الدقيقة الصناعية هي إنشاء أشكال متحولة من الكائنات الحية الدقيقة - منتجين فائقين للمواد المقابلة.

تم إحراز تقدم كبير في هذا المجال: على سبيل المثال ، كان من الممكن الحصول على الكائنات الحية الدقيقة التي تصنع الأحماض الأمينية بتركيز يصل إلى 100 جم / لتر (للمقارنة ، تقوم الكائنات البرية بتجميع الأحماض الأمينية بكميات مليغرام).

في مرحلة تأخر النمو وفي المرحلة الثابتة ، تصنع بعض الكائنات الحية الدقيقة مواد لم تتشكل في المرحلة اللوغاريتمية ولا تلعب دورًا واضحًا في عملية التمثيل الغذائي. تسمى هذه المواد المستقلبات الثانوية. لا يتم تصنيعها بواسطة جميع الكائنات الحية الدقيقة ، ولكن بشكل رئيسي عن طريق البكتيريا الخيطية والفطريات والبكتيريا المكونة للجراثيم. وبالتالي ، فإن منتجي المستقلبات الأولية والثانوية ينتمون إلى مجموعات تصنيفية مختلفة. إذا كانت مسألة الدور الفسيولوجي للأيضات الثانوية في الخلايا المنتجة موضوع مناقشات جادة ، فإن إنتاجها الصناعي له أهمية بلا شك ، لأن هذه المستقلبات عبارة عن مواد نشطة بيولوجيًا: بعضها له نشاط مضاد للميكروبات ، والبعض الآخر مثبطات محددة للإنزيمات ، والبعض الآخر عوامل النمو. ، العديد من النشاط الدوائي.

كان الحصول على مثل هذه المواد بمثابة الأساس لإنشاء عدد من فروع الصناعة الميكروبيولوجية. الأول في هذه السلسلة كان إنتاج البنسلين. تم تطوير الطريقة الميكروبيولوجية لإنتاج البنسلين في الأربعينيات من القرن الماضي ووضعت الأساس للتكنولوجيا الحيوية الصناعية الحديثة.

طورت صناعة المستحضرات الصيدلانية طرقًا شديدة التعقيد لفحص (اختبار جماعي) للكائنات الدقيقة من أجل القدرة على إنتاج مستقلبات ثانوية قيمة.

في البداية ، كان الغرض من الفحص هو الحصول على مضادات حيوية جديدة ، ولكن سرعان ما تم اكتشاف أن الكائنات الحية الدقيقة تصنع أيضًا مواد أخرى فعالة دوائيًا.

خلال الثمانينيات ، تم إنشاء أربعة مستقلبات ثانوية مهمة جدًا. كانت هذه: السيكلوسبورين ، دواء مثبط للمناعة يستخدم كعامل لمنع رفض الأعضاء المزروعة. imipenem (أحد تعديلات carbapenem) - مادة تحتوي على أوسع طيف من النشاط المضاد للميكروبات لجميع المضادات الحيوية المعروفة ؛ لوفاستاتين - دواء يخفض مستويات الكوليسترول في الدم. ايفرمكتين هو طارد للديدان يستخدم في الطب لعلاج داء كلابية الذنب ، أو "العمى النهري" ، وكذلك في الطب البيطري.

إنزيمات من أصل جرثومي.في النطاق الصناعييتم الحصول على الإنزيمات من النباتات والحيوانات والكائنات الحية الدقيقة. يتميز استخدام الأخير بميزة السماح بإنتاج الإنزيمات بكميات كبيرة باستخدام تقنيات التخمير القياسية.

بالإضافة إلى ذلك ، من الأسهل بما لا يقاس زيادة إنتاجية الكائنات الحية الدقيقة مقارنة بالنباتات أو الحيوانات ، واستخدام تقنية الحمض النووي المؤتلف يجعل من الممكن تخليق الإنزيمات الحيوانية في خلايا الكائنات الحية الدقيقة.

تستخدم الإنزيمات التي يتم الحصول عليها بهذه الطريقة بشكل أساسي في صناعة الأغذية والمجالات ذات الصلة. يتم التحكم في تركيب الإنزيمات في الخلايا وراثيًا ، وبالتالي تم الحصول على منتجي الكائنات الحية الدقيقة الصناعية المتاحة نتيجة لتغيير موجه في جينات الكائنات الحية الدقيقة من النوع البري.

المنتجات المؤتلفة.تسمح تقنية الحمض النووي المؤتلف ، المعروفة باسم "الهندسة الوراثية" ، بدمج جينات الكائنات الحية الأعلى في الجينوم البكتيري. نتيجة لذلك ، تكتسب البكتيريا القدرة على تخليق المنتجات "الأجنبية" (المؤتلفة) - وهي مركبات لم يكن من الممكن في السابق تصنيعها إلا بواسطة كائنات حية أعلى.

على هذا الأساس ، تم إنشاء العديد من عمليات التكنولوجيا الحيوية الجديدة لإنتاج البروتينات البشرية أو الحيوانية التي لم تكن متاحة من قبل أو مستخدمة مع مخاطر صحية كبيرة.

أصبح مصطلح "التكنولوجيا الحيوية" نفسه شائعًا في السبعينيات فيما يتعلق بتطوير طرق إنتاج المنتجات المؤتلفة. ومع ذلك ، فإن هذا المفهوم أوسع بكثير ويتضمن أي طريقة صناعية تعتمد على استخدام الكائنات الحية والعمليات البيولوجية.

كان أول بروتين مؤتلف تم إنتاجه على نطاق صناعي هو هرمون النمو البشري. لعلاج مرض الهيموفيليا أحد بروتينات جهاز تخثر الدم وهو العامل

ثامنا. قبل تطوير طرق الحصول على هذا البروتين باستخدام الهندسة الوراثية ، تم عزله من دم الإنسان. ارتبط استخدام مثل هذا الدواء بخطر الإصابة بفيروس نقص المناعة البشرية (HIV).

لفترة طويلة ، تم علاج مرض السكري بنجاح باستخدام الأنسولين الحيواني. ومع ذلك ، يعتقد العلماء أن المنتج المؤتلف سيخلق مشاكل مناعية أقل إذا أمكن الحصول عليه شكل نقي، بدون شوائب من الببتيدات الأخرى التي ينتجها البنكرياس.

بالإضافة إلى ذلك ، كان من المتوقع أن يزداد عدد مرضى السكري بمرور الوقت بسبب عوامل مثل التغيرات في العادات الغذائية ، وتحسين رعاية النساء الحوامل المصابات بداء السكري (ونتيجة لذلك ، زيادة في تواتر الاستعداد الوراثي لمرض السكري) ، وأخيراً ، الزيادة المتوقعة في متوسط ​​العمر المتوقع لمرضى السكري.

تم طرح أول الأنسولين المؤتلف في السوق في عام 1982 ، وبحلول نهاية الثمانينيات كان قد حل عمليًا محل الأنسولين الحيواني.

يتم تصنيع العديد من البروتينات الأخرى في جسم الإنسان بكميات صغيرة جدًا ، والطريقة الوحيدة للحصول عليها على نطاق كافٍ للاستخدام السريري هي من خلال تقنية الحمض النووي المؤتلف. تشمل هذه البروتينات الإنترفيرون والإريثروبويتين.

ينظم إرثروبويتين ، مع عامل تحفيز المستعمرة النخاعية ، تكوين خلايا الدم لدى البشر. يستخدم إريثروبويتين لعلاج فقر الدم المرتبط بالفشل الكلوي وقد يستخدم كمعزز للصفائح الدموية في العلاج الكيميائي للسرطان.

التحول الأحيائي للمواد.يمكن استخدام الكائنات الحية الدقيقة لتحويل بعض المركبات إلى مواد متشابهة من الناحية الهيكلية ، ولكنها أكثر قيمة. نظرًا لأن الكائنات الحية الدقيقة يمكن أن تمارس عملها التحفيزي فيما يتعلق بمواد معينة فقط ، فإن العمليات التي تحدث بمشاركتها تكون أكثر تحديدًا من العمليات الكيميائية البحتة. من أشهر عمليات التحول الأحيائي إنتاج الخل عن طريق تحويل الإيثانول إلى حمض أسيتيك.

ولكن من بين المنتجات التي تشكلت أثناء التحول الأحيائي ، هناك أيضًا مركبات ذات قيمة عالية مثل هرمونات الستيرويد والمضادات الحيوية والبروستاجلاندين. أنظر أيضاالهندسة الوراثية. علم الأحياء الدقيقة الصناعي والتقدم في الهندسة الوراثية(عدد خاص من Scientific American).

م ، 1984
التكنولوجيا الحيوية. المبادئ والتطبيق. م ، 1988

الإنتاج الاستخدام البشري للكائنات الحية الدقيقة.

تستخدم الكائنات الحية الدقيقة على نطاق واسع في صناعة الأغذية ، أُسرَة، الصناعة الميكروبيولوجية لإنتاج الأحماض الأمينية والإنزيمات والأحماض العضوية والفيتامينات ، إلخ.

تشمل الصناعات الميكروبيولوجية التقليدية صناعة النبيذ والتخمير وصنع الخبز ومنتجات حمض اللاكتيك وخل الطعام. على سبيل المثال ، يعد صنع النبيذ والتخمير وإنتاج عجينة الخميرة أمرًا مستحيلًا بدون استخدام الخميرة ، والتي يتم توزيعها على نطاق واسع في الطبيعة.

بدأ تاريخ الإنتاج الصناعي للخميرة في هولندا حيث عام 1870 م. تم تأسيس أول مصنع للخميرة. المنتج الرئيسي عبارة عن خميرة مضغوطة بنسبة رطوبة تصل إلى حوالي 70٪ ، والتي يمكن تخزينها لبضعة أسابيع فقط.

كان التخزين طويل الأمد مستحيلًا ، لأن خلايا الخميرة المضغوطة ظلت حية واحتفظت بنشاطها ، مما أدى إلى انحلالها الذاتي وموتها. أصبح التجفيف إحدى طرق الحفظ الصناعي للخميرة. في الخميرة الجافة ذات الرطوبة المنخفضة ، تكون خلية الخميرة في حالة Anabiotic ويمكن أن تستمر لفترة طويلة.

ظهرت أول خميرة جافة عام 1945 م. في عام 1972 ᴦ. ظهر الجيل الثاني من الخميرة الجافة ، ما يسمى بالخميرة الفورية.

استخدام الكائنات الدقيقة في صناعة الأغذية

منذ منتصف التسعينيات ظهر جيل ثالث من الخميرة الجافة: خميرة الخباز خميرة الخميرة ،التي تجمع بين مزايا الخميرة الفورية ومركب عالي التركيز من إنزيمات الخبز المتخصصة في منتج واحد.

تسمح هذه الخميرة ليس فقط بتحسين جودة الخبز ، ولكن أيضًا بمقاومة عملية الركود.

خميرة الخباز خميرة الخميرةتستخدم أيضًا في إنتاج الكحول الإيثيلي.

تستخدم صناعة النبيذ سلالات مختلفة من الخميرة لإنتاج نوع فريد من النبيذ بصفات فريدة.

تشارك بكتيريا حمض اللاكتيك في تحضير الأطعمة مثل مخلل الملفوف والخيار المخلل والزيتون المخلل والعديد من الأطعمة المخللة الأخرى.

تقوم بكتيريا حمض اللاكتيك بتحويل السكر إلى حمض اللاكتيك الذي يحمي الطعام من البكتيريا المتعفنة.

بمساعدة بكتيريا حمض اللاكتيك ، يتم تحضير مجموعة كبيرة من منتجات حمض اللاكتيك والجبن والجبن.

في الوقت نفسه ، تلعب العديد من الكائنات الحية الدقيقة دورًا سلبيًا في حياة الإنسان ، كونها من مسببات الأمراض البشرية والحيوانية والنباتية ؛ يمكن أن تسبب تلف المواد الغذائية ، إتلاف المواد المختلفة ، إلخ.

لمكافحة مثل هذه الكائنات الحية الدقيقة ، تم اكتشاف المضادات الحيوية - البنسلين ، الستربتومايسين ، الجراميسيدين ، وما إلى ذلك ، وهي منتجات أيضية من الفطريات والبكتيريا والفطريات الشعاعية.

تزود الكائنات الحية الدقيقة الإنسان بالأنزيمات اللازمة.

وبالتالي ، يتم استخدام الأميليز في الصناعات الغذائية والمنسوجات والورق. يتسبب البروتياز في تدهور البروتينات في المواد المختلفة. في الشرق ، تم استخدام بروتياز الفطر لعدة قرون لصنع صلصة الصويا.

اليوم يتم استخدامه في الإنتاج المنظفات. عند حفظ عصائر الفاكهة ، يتم استخدام إنزيم مثل البكتيناز.

تستخدم الكائنات الدقيقة لمعالجة مياه الصرف الصحي ، ومعالجة نفايات صناعة الأغذية. ينتج عن التحلل اللاهوائي لمخلفات المواد العضوية غاز حيوي.

في السنوات الأخيرة ، ظهرت إنتاجات جديدة.

يتم الحصول على الكاروتينات والمنشطات من الفطر.

تصنع البكتيريا العديد من الأحماض الأمينية والنيوكليوتيدات والكواشف الأخرى لأغراض البحث البيوكيميائي.

علم الأحياء الدقيقة هو علم سريع التطور ، ترتبط إنجازاته إلى حد كبير بتطور الفيزياء والكيمياء والكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية ، إلخ.

لدراسة علم الأحياء الدقيقة بنجاح ، يلزم معرفة العلوم المدرجة.

يركز هذا المقرر على علم الأحياء الدقيقة الغذائي.

تعيش العديد من الكائنات الحية الدقيقة على سطح الجسم ، وفي أمعاء الإنسان والحيوان ، وعلى النباتات ، وعلى الطعام وعلى جميع الأشياء من حولنا. تستهلك الكائنات الحية الدقيقة مجموعة متنوعة من الأطعمة ، وتتكيف بسهولة شديدة مع الظروف المعيشية المتغيرة: الحرارة ، والبرودة ، ونقص الرطوبة ، وما إلى ذلك.

ن Οʜᴎ الضرب بسرعة كبيرة. بدون معرفة علم الأحياء الدقيقة ، من المستحيل إدارة عمليات التكنولوجيا الحيوية بكفاءة وفعالية ، والحفاظ على الجودة العالية للمنتجات الغذائية في جميع مراحل إنتاجها ومنع استهلاك المنتجات التي تحتوي على مسببات الأمراض التي تنتقل عن طريق الأغذية والتسمم.

يجب التأكيد على أن الدراسات الميكروبيولوجية للمنتجات الغذائية ، ليس فقط من وجهة نظر الميزات التكنولوجية ، ولكن أيضًا ، ليس أقل أهمية ، من وجهة نظر سلامتها الصحية والميكروبيولوجية ، هي أصعب موضوع في علم الأحياء الدقيقة الصحي.

لا يفسر ذلك فقط تنوع ووفرة النباتات الدقيقة في المنتجات الغذائية ، ولكن أيضًا من خلال استخدام الكائنات الحية الدقيقة في إنتاج العديد منها.

في هذا الصدد ، في التحليل الميكروبيولوجي لجودة الأغذية وسلامتها ، يجب التمييز بين مجموعتين من الكائنات الحية الدقيقة:

- نبتات دقيقة محددة ؛

- نبتات مجهرية غير محددة.

محدد- ϶ᴛᴏ الأجناس الثقافية للكائنات الحية الدقيقة التي تستخدم في تحضير منتج معين والتي تعتبر حلقة وصل لا غنى عنها في تكنولوجيا إنتاجه.

تُستخدم هذه البكتيريا في تقنية الحصول على النبيذ والبيرة والخبز وجميع منتجات الألبان المخمرة.

غير محدد- ϶ᴛᴏ الكائنات الحية الدقيقة التي تدخل الغذاء من البيئة وتلوثها.

من بين هذه المجموعة من الكائنات الحية الدقيقة ، يتم تمييز الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض والممرضة والممرضة مشروطًا ، وكذلك الكائنات الحية الدقيقة التي تسبب تلف المنتجات.

تعتمد درجة التلوث على العديد من العوامل ، والتي تشمل الشراء الصحيح للمواد الخام ، وتخزينها ومعالجتها ، والامتثال للشروط التكنولوجية والصحية لإنتاج المنتجات وتخزينها ونقلها.

البكتيريا هي كائنات دقيقة غير نووية وحيدة الخلية تنتمي إلى فئة بدائيات النوى. حتى الآن ، يوجد أكثر من 10 آلاف نوع تمت دراستها (يُفترض أن هناك حوالي مليون منها) ، والعديد منها مُمْرِض ويمكن أن يثير امراض عديدةفي البشر والحيوانات والنباتات.

يحتاجون إلى إمدادات كافية من الأكسجين للتكاثر. الرطوبة المثلى. تتنوع البكتيريا في الحجم من أعشار الميكرون إلى عدة ميكرونات ؛ وفقًا لشكلها ، يتم تقسيمها إلى كروية (cocci) ، على شكل قضيب ، خيطية (spirilla) ، على شكل قضبان منحنية (vibrios).

الكائنات الحية الأولى التي ظهرت منذ مليارات السنين

(البكتيريا والميكروبات تحت المجهر)

تلعب البكتيريا دورًا مهمًا للغاية على كوكبنا ، كونها مشاركًا مهمًا في أي دورة بيولوجية للمواد ، وهي أساس وجود كل أشكال الحياة على الأرض. تتغير معظم المركبات العضوية وغير العضوية بشكل كبير تحت تأثير البكتيريا. البكتيريا ، التي ظهرت على كوكبنا منذ أكثر من 3.5 مليار سنة ، وقفت في المصادر الأساسية لقاعدة القشرة الحية للكوكب ولا تزال تعالج بنشاط المواد العضوية الحية وغير الحية وتتضمن نتائج عملية التمثيل الغذائي في الدورة البيولوجية .

(هيكل البكتيريا)

تلعب بكتيريا التربة الرمية دورًا كبيرًا في عملية تكوين التربة ، فهي التي تعالج بقايا الكائنات النباتية والحيوانية وتساعد في تكوين الدبال والدبال ، مما يزيد من خصوبتها. الدور الأكثر أهمية في عملية تحسين خصوبة التربة هو البكتيريا المتعايشة مع العقيدات المثبتة للنيتروجين والتي "تعيش" على جذور النباتات البقولية ؛ وبفضلها ، يتم إثراء التربة بمركبات النيتروجين القيمة اللازمة لنمو النبات. يلتقطون النيتروجين من الهواء ويربطونه ويخلقون مركبات في شكل متاح للنباتات.

أهمية البكتيريا في دورة المواد في الطبيعة

تتمتع البكتيريا بصفات صحية ممتازة ، فهي تزيل الأوساخ في مياه الصرف الصحي ، وتكسر المواد العضوية وتحولها إلى مواد غير عضوية غير ضارة. كانت البكتيريا الزرقاء الفريدة التي نشأت في البحار والمحيطات البدائية قبل ملياري عام قادرة على التمثيل الضوئي ، وقدمت الأكسجين الجزيئي إلى البيئة ، وبالتالي شكلت الغلاف الجوي للأرض وخلقت طبقة الأوزون التي تحمي كوكبنا من الآثار الضارة الأشعة فوق البنفسجية. تم تكوين العديد من المعادن على مدى عدة آلاف من السنين بفعل الهواء ودرجة الحرارة والماء والبكتيريا على الكتلة الحيوية.

البكتيريا هي أكثر الكائنات الحية شيوعًا على الأرض ، فهي تحدد الحدود العليا والسفلى للمحيط الحيوي ، وتخترق كل مكان وتتميز بقدرة كبيرة على التحمل. إذا لم تكن هناك بكتيريا ، فلن تتم معالجة الحيوانات والنباتات الميتة أكثر ، ولكن ببساطة تتراكم بكميات ضخمة ، بدونها ستصبح الدورة البيولوجية مستحيلة ، ولن تتمكن المواد من العودة إلى الطبيعة مرة أخرى.

البكتيريا هي رابط مهم في سلاسل الغذاءالتغذية ، فهي تعمل كمحللات ، وتضع بقايا الحيوانات والنباتات الميتة ، وبالتالي تنقية الأرض. تلعب العديد من البكتيريا دور المتعايشين في جسم الثدييات وتساعدهم على تحلل الألياف التي لا يستطيعون هضمها. تعتبر عملية حياة البكتيريا مصدرًا لفيتامينات K و B ، والتي تلعب دورًا مهمًا في الأداء الطبيعي لكائناتها.

البكتيريا المفيدة والضارة

عدد كبير من البكتيريا المسببة للأمراضيمكن أن تكون ضارة بصحة الإنسان والحيوانات الأليفة و النباتات المزروعةضرر كبير ، ألا وهو التسبب في ذلك أمراض معديةمثل الزحار والسل والكوليرا والتهاب الشعب الهوائية وداء البروسيلات والجمرة الخبيثة (الحيوانات) والجراثيم (النباتات).

هناك بكتيريا تجلب الإنسان وله النشاط الاقتصاديفائدة. لقد تعلم الناس استخدام البكتيريا في الإنتاج الصناعي ، وصنع الأسيتون ، والإيثيل ، والكحول البوتيل ، وحمض الخليك ، والإنزيمات ، والهرمونات ، والفيتامينات ، والمضادات الحيوية ، ومستحضرات البروتين والفيتامينات. تُستخدم قوة التطهير للبكتيريا في محطات معالجة المياه ، لمعالجة مياه الصرف الصحي وتحويل المواد العضوية إلى مواد غير عضوية غير ضارة. جعلت الإنجازات الحديثة لمهندسي الوراثة من الممكن الحصول على أدوية مثل الأنسولين والإنترفيرون من بكتيريا Escherichia coli والأعلاف وبروتين الطعام من بعض البكتيريا. في الزراعة ، يتم استخدام الأسمدة البكتيرية الخاصة ، وبمساعدة البكتيريا ، يحارب المزارعون الأعشاب الضارة والحشرات الضارة.

(الطبق المفضل للبكتيريا ciliates النعال)

تشارك البكتيريا في عملية دباغة الجلود وتجفيف أوراق التبغ ، وتُستخدم في صناعة الحرير والمطاط والكاكاو والقهوة ونقع القنب والكتان والرش. يشاركون في عملية تصنيع الأدوية ، مثل المضادات الحيوية القوية مثل التتراسيكلين والستربتومايسين. بدون بكتيريا حمض اللاكتيك التي تسبب عملية التخمير ، فإن عملية تحضير منتجات الألبان مثل الزبادي والحليب المخمر والحمضيات والقشدة الحامضة والزبدة والكفير واللبن والجبن أمر مستحيل. أيضًا ، تشارك بكتيريا حمض اللاكتيك في عملية تخليل الخيار ، مخلل الملفوف ، والأعلاف الناتجة.

ما هي البكتيريا: أنواع البكتيريا ، تصنيفها

البكتيريا هي كائنات دقيقة متناهية الصغر كانت موجودة منذ آلاف السنين. من المستحيل رؤية الميكروبات بالعين المجردة ، لكن يجب ألا ننسى وجودها. هناك عدد كبير من العصيات. يشارك علم الأحياء الدقيقة في تصنيفها ودراستها وتنوعها وخصائص التركيب وعلم وظائف الأعضاء.

تسمى الكائنات الحية الدقيقة بشكل مختلف ، اعتمادًا على نوع أفعالها ووظائفها. تحت المجهر ، يمكنك مراقبة كيفية تفاعل هذه المخلوقات الصغيرة مع بعضها البعض. كانت الكائنات الحية الدقيقة الأولى بدائية إلى حد ما في الشكل ، ولكن لا ينبغي بأي حال من الأحوال التقليل من أهميتها. منذ البداية ، تطورت العصيات ، وشكلت مستعمرات ، وحاولت البقاء على قيد الحياة في البيئات المتغيرة. الظروف المناخية. الضمات المختلفة قادرة على تبادل الأحماض الأمينية من أجل النمو والتطور بشكل طبيعي نتيجة لذلك.

من الصعب اليوم تحديد عدد أنواع هذه الكائنات الحية الدقيقة الموجودة على الأرض (هذا الرقم يتجاوز المليون) ، لكن أشهرها وأسمائها مألوفة لكل شخص تقريبًا. لا يهم ما هي الميكروبات وما يطلق عليها ، فجميعهم يتمتعون بميزة واحدة - إنهم يعيشون في مستعمرات ، لذلك يسهل عليهم التكيف والبقاء على قيد الحياة.

أولاً ، دعنا نتعرف على الكائنات الحية الدقيقة الموجودة. أبسط تصنيف جيد وسيئ. أي أن تلك التي تضر بجسم الإنسان تسبب الكثير من الأمراض والمفيدة. بعد ذلك ، سنتحدث بالتفصيل عن البكتيريا المفيدة الرئيسية ونقدم وصفًا لها.

يمكنك أيضًا تصنيف الكائنات الحية الدقيقة وفقًا لشكلها وخصائصها. ربما يتذكر الكثير من الناس أنه في الكتب المدرسية كان هناك جدول خاص به صورة لكائنات دقيقة مختلفة ، وبجانبه كان المعنى ودورهم في الطبيعة. هناك عدة أنواع من البكتيريا:

• cocci - كرات صغيرة تشبه سلسلة ، حيث تقع واحدة خلف الأخرى ؛
• على شكل قضيب
• spirilla ، spirochetes (لها شكل معقد) ؛
• الاهتزازات.

بكتيريا مختلفة الأشكال

لقد ذكرنا بالفعل أن أحد التصنيفات يقسم الميكروبات إلى أنواع حسب شكلها.

تحتوي البكتيريا القولونية أيضًا على بعض الميزات. على سبيل المثال ، هناك أنواع من القضبان ذات أعمدة مدببة ، سميكة ، ذات نهايات مستديرة أو مستقيمة. كقاعدة عامة ، الميكروبات على شكل قضيب مختلفة تمامًا ودائمًا ما تكون في حالة من الفوضى ، فهي لا تصطف في سلسلة (باستثناء العصيات العقدية) ، فهي لا ترتبط ببعضها البعض (باستثناء ثنائي العصيات).

للكائنات الدقيقة أشكال كرويةيشمل علماء الأحياء الدقيقة المكورات العقدية والمكورات العنقودية والمكورات المزدوجة والمكورات البنية. يمكن أن تكون أزواج أو سلاسل طويلة من الكرات.

العصيات المنحنية هي spirilla ، spirochetes. هم دائمًا نشيطون ولكن لا ينتجوا جراثيم. Spirilla آمنة للناس والحيوانات. يمكنك التمييز بين spirilla و spirochetes إذا كنت تهتم بعدد الضفائر ، فهي أقل تعقيدًا ، ولها سوط خاص على الأطراف.

أنواع البكتيريا المسببة للأمراض

على سبيل المثال ، تسبب مجموعة من الكائنات الحية الدقيقة تسمى cocci ، وبتفصيل أكثر ، المكورات العقدية والمكورات العنقودية أمراض قيحية حقيقية (التهاب اللوزتين ، التهاب اللوزتين العقدية).

تعيش اللاهوائية وتتطور بشكل مثالي بدون أكسجين ؛ بالنسبة لبعض أنواع هذه الكائنات الدقيقة ، يصبح الأكسجين بشكل عام مميتًا. تحتاج الميكروبات الهوائية إلى الأكسجين للبقاء على قيد الحياة.

العتائق هي كائنات وحيدة الخلية عديمة اللون تقريبًا.

يجب تجنب البكتيريا المسببة للأمراض لأنها تسبب العدوى ، وتعتبر الكائنات الدقيقة سالبة الجرام مقاومة للأجسام المضادة. هناك الكثير من المعلومات حول التربة والكائنات الحية الدقيقة المتعفنة الضارة والمفيدة.

بشكل عام ، spirilla ليست خطيرة ، ولكن بعض الأنواع يمكن أن تسبب sodoku.

أنواع البكتيريا المفيدة

حتى أطفال المدارس يعرفون أن العصيات مفيدة وضارة. يعرف الناس بعض الأسماء عن طريق الأذن (المكورات العنقودية ، العقدية ، الطاعون العصيات). هذه كائنات ضارة لا تتدخل في البيئة الخارجية فحسب ، بل تتدخل أيضًا في البشر. هناك عصيات مجهرية تسبب التسمم الغذائي.

يجب ان يعرف معلومات مفيدةحول حمض اللاكتيك والغذاء والكائنات الحية الدقيقة بروبيوتيك. على سبيل المثال ، البروبيوتيك ، بعبارة أخرى كائنات حية جيدةغالبًا ما تستخدم للأغراض الطبية. تسأل: من أجل ماذا؟ فهي لا تسمح للبكتيريا الضارة بالتكاثر داخل الإنسان ، وتقوي الوظائف الوقائية للأمعاء ، ولها تأثير جيد على جهاز المناعة البشري.

كما أن البكتيريا المشقوقة مفيدة جدًا للأمعاء. تشمل ضمات حمض اللاكتيك حوالي 25 نوعًا. في جسم الانسانوهي متوفرة بكميات كبيرة ولكنها ليست خطيرة. على العكس من ذلك ، فهي تحمي الجهاز الهضمي من الميكروبات المتعفنة وغيرها من الميكروبات.

عند الحديث عن الأشياء الجيدة ، لا يسع المرء إلا أن يذكر الأنواع الضخمة من العقدية. وهي معروفة لأولئك الذين تناولوا الكلورامفينيكول والإريثروميسين والأدوية المماثلة.

هناك كائنات دقيقة مثل Azotobacter. إنهم يعيشون في التربة لسنوات عديدة ، ولهم تأثير مفيد على التربة ، ويحفز نمو النباتات ، ويطهر الأرض من المعادن الثقيلة. لا يمكن الاستغناء عنها في الطب والزراعة والطب وصناعة الأغذية.

أنواع التباين البكتيري

الميكروبات بطبيعتها متقلبة للغاية ، تموت بسرعة ، يمكن أن تكون تلقائية ، مستحثة. لن ندخل في تفاصيل حول تنوع البكتيريا ، لأن هذه المعلومات تهم أولئك المهتمين بعلم الأحياء الدقيقة وجميع فروعها.

أنواع بكتيريا خزانات الصرف الصحي

يدرك سكان المنازل الخاصة الحاجة الملحة إلى معالجة مياه الصرف الصحي ، وكذلك الآبار. اليوم ، يمكن تنظيف المصارف بسرعة وكفاءة بمساعدة البكتيريا الخاصة لخزانات الصرف الصحي. بالنسبة للشخص ، يعد هذا بمثابة ارتياح كبير ، لأن تنظيف المجاري ليس شيئًا ممتعًا.

لقد أوضحنا بالفعل أين يتم استخدام النوع البيولوجي لمعالجة مياه الصرف الصحي ، والآن دعنا نتحدث عن النظام نفسه. تزرع بكتيريا خزانات الصرف الصحي في المختبرات ، فهي تقتل رائحة كريهةالمصارف ، تطهير آبار الصرف ، البالوعة ، تقليل حجم مياه الصرف الصحي. هناك ثلاثة أنواع من البكتيريا التي تستخدم في خزانات الصرف الصحي:

• الهوائية.
• اللاهوائية.
• الحية (المنشطات الحيوية).

في كثير من الأحيان يستخدم الناس طرق التنظيف المشتركة. اتبع بدقة التعليمات الموجودة على المستحضر ، وتأكد من أن مستوى الماء يساهم في البقاء الطبيعي للبكتيريا. تذكر أيضًا استخدام البالوعة مرة كل أسبوعين على الأقل حتى يكون للبكتيريا ما تأكله ، وإلا فإنها ستموت. لا تنس أن الكلور الناتج عن مساحيق وسوائل التنظيف يقتل البكتيريا.

أكثر أنواع البكتيريا شيوعًا هي Dr.Robik و Septifos و Waste Treat.

أنواع البكتيريا في البول

من الناحية النظرية ، لا ينبغي أن تكون البكتيريا في البول ، ولكن بعد ذلك نشاطات متنوعةوالمواقف ، الكائنات الدقيقة الدقيقة تستقر حيثما تشاء: في المهبل والأنف والماء وما إلى ذلك. إذا تم العثور على البكتيريا أثناء الفحوصات فهذا يعني أن الشخص يعاني من مرض في الكلى ، مثانةأو الحالب. هناك عدة طرق تدخل بها الكائنات الحية الدقيقة إلى البول. قبل العلاج ، من المهم للغاية التحقيق وتحديد نوع البكتيريا بدقة وطريقة دخولها. يمكن تحديد ذلك من خلال ثقافة البول البيولوجية ، عندما يتم وضع البكتيريا في موطن مناسب. بعد ذلك ، يتم فحص رد فعل البكتيريا على المضادات الحيوية المختلفة.

نتمنى لك البقاء بصحة جيدة دائمًا. اعتني بنفسك ، اغسل يديك بانتظام ، احمي جسمك من البكتيريا الضارة!