Промишлена употреба на микроорганизми. Ролята на бактериите в човешкия живот. Полезни бактерии

Едно от многото животински царства са бактериите. В тази статия ще говорим за ролята на бактериите в природата и човешкия живот, ще запознаем патогенните представители на това царство.

Бактерии в природата

Тези живи организми са сред първите, появили се на нашата планета. Те се разпространяват навсякъде. Бактериите живеят на дъното на водоемите, в почвата и могат да издържат както на ниски, така и на високи температури.

Значението на тези организми в природата е неоспоримо. Бактериите са тези, които осигуряват кръговрата на веществата в природата, което е фундаментално за живота на Земята. Органичните съединения под тяхно влияние се променят и разлагат на органична материя.

Почвообразуващите процеси осигуряват почвени микроорганизми. Останките от растения и животни се разлагат и се превръщат в хумус и хумус само благодарение на бактериите.

Във водната среда представителите на това царство се използват за пречистване на резервоари, както и за отпадни води. Благодарение на жизнената си дейност бактериите превръщат опасните органични вещества в безопасни неорганични.

Ориз. 1. Ролята на бактериите в природата.

патогени

Има обаче бактерии, които вредят на други живи организми. Патогените могат да причинят болести при растенията, животните и хората. Например:

• Salmonella причинява коремен тиф;
• Shigella - дизентерия;
• Clostridium - тетанус и гангрена;
• Туберкулозен бацил - туберкулоза
• Стафилококи и стрептококи - нагнояване и др.

Пътищата на предаване могат да бъдат различни:

• при кихане, говорене, кашляне от болен човек;
• по време на физически контакт;
• с помощта на носители (насекоми, гризачи);
• чрез проникване в рана.

Много болести свършват летален изход, поради способността си да се адаптира към лекарства, бактериите не се унищожават лесно. Съвременната наука активно се бори с патогени, освобождавайки нови лекарства.

Ориз. 2. Патогенни микроорганизми.

Изследването на физиологията на бактериите е основано от Луи Пастьор през 1850 г. Изследванията му са продължени от М. В. Бейеринк и С. Н. Виноградски, които изследват значението на микроорганизмите в природата.

Използване на бактерии

Човечеството се е научило да използва бактериите за собствена полза, например:

• в производството на лекарства;

Има специални видове бактерии, които са способни да произвеждат най-силните антибиотици, като тетрациклин и стрептомицин. С действието си те убиват много патогени.

• приготвяне на нови хранителни продукти;
• отделяне на органични вещества;
• получаване на ферментирали млечни продукти (кисело мляко, закваски, кефири, ферментирало печено мляко);
• производство на различни видове сирена;
• винопроизводство;
• мариноване и ферментиране на зеленчуци.

Ориз. 3. Използване на бактерии от човека.

Всеки знае, че бактериите са най-древните обитатели на планетата Земя. Те са се появили, според научни данни, преди три до четири милиарда години. И дълго време те бяха единствените и пълноправни собственици на Земята. Можем да кажем, че всичко започна с бактерии. Най-грубо казано родословието на всички е от тях. Така че ролята на бактериите в човешкия живот и природата (нейното формиране) е много важна.

Ода за бактериите

Тяхната структура е много примитивна - в по-голямата си част те са едноклетъчни организми, които очевидно са се променили малко за толкова дълго време. Те са непретенциозни и могат да оцелеят в екстремни условия за други организми (нагряване до 90 градуса, замръзване, разредена атмосфера, най-дълбокият океан). Те живеят навсякъде - във вода, почва, под земята, във въздуха, вътре в други живи организми. А в един грам почва например могат да се открият стотици милиони бактерии. Наистина почти съвършени същества съществуващи наблизос нас. Ролята на бактериите в живота на човека и природата е голяма.

Създатели на кислород

Знаете ли, че най-вероятно без съществуването на тези малки организми ние просто ще се задушим? Тъй като те (предимно цианобактерии, способни да отделят кислород в резултат на фотосинтеза), поради своето изобилие, произвеждат огромно количество кислород, влизащ в атмосферата. Това става особено актуално във връзка с обезлесяването на стратегически важни гори за цялата Земя. И някои други бактерии отделят въглероден диоксид, който е от съществено значение за дишането на растенията. Но ролята на бактериите в човешкия живот и природата не се ограничава до това. Има още няколко „дейности“, за които безопасно могат да се дават бактерии

санитари

В природата една от функциите на бактериите е санитарната. Те ядат мъртви клетки и организми, оползотворявайки ненужните. Оказва се, че бактериите за всички живи същества на планетата работят като вид чистачи. В науката това явление се нарича сапротрофия.

Кръговрат на веществата

И друга важна роля е участието в планетарен мащаб. В природата всички вещества преминават от организъм в организъм. Понякога те са в атмосферата, понякога в почвата, поддържайки мащабен цикъл. Без бактерии тези съставки биха могли да се концентрират някъде на едно място и големите цикли биха били прекъснати. Това се случва например с вещество като азот.

Млечнокисели продукти

Мляко - за дълго време познати на хоратапродукт. Но дългосрочното му съхранение стана възможно едва наскоро с изобретяването на методите за съхранение и охлаждане. И от зората на скотовъдството, човекът несъзнателно е използвал бактерии, за да ферментира мляко и да произвежда ферментирали млечни продукти с по-дълъг срок на годност от самото мляко. Така например сухият кефир може да се съхранява с месеци и да се използва като обилна храна по време на дълги преходи през пустинни райони. В това отношение ролята на бактериите в човешкия живот е неоценима. В крайна сметка, ако на тези организми се „предложи“ мляко, те ще могат да произвеждат от него много вкусни и незаменими хранителни продукти. Сред тях: кисело мляко, изварено мляко, ферментирало печено мляко, заквасена сметана, извара, сирене. Кефирът, разбира се, се прави главно от гъбички, но не може без участието на бактерии.

Страхотни готвачи

Но „образуващата храна“ роля на бактериите в човешкия живот не се ограничава само до ферментиралите млечни продукти. Има много по-познати за нас продукти, които се произвеждат с помощта на тези организми. то кисело зеле, осолени (бъчви) краставици, обичани от мнозина кисели краставички и други продукти.

Най-добрите съседи в света

Бактериите са най-многобройното царство на животинските организми в природата. Те живеят навсякъде – около нас, върху нас, дори – вътре в нас! И те са много полезни "съседи" за човек. Така например бифидобактериите укрепват нашия имунитет, повишават устойчивостта на организма към много заболявания, подпомагат храносмилането и правят много други необходими неща. Така ролята на бактериите в човешкия живот като добри „съседи“ е също толкова безценна.

Производство на необходимите вещества

Учените успяха да работят с бактериите по такъв начин, че в резултат те започнаха да отделят вещества, които са необходими на хората. Често тези вещества са лекарства. Така че терапевтичната роля на бактериите в човешкия живот също е голяма. Някои съвременни лекарства се произвеждат от тях или въз основа на тяхното действие.

Ролята на бактериите в промишлеността

Бактериите са страхотни биохимици! Това свойство се използва широко в съвременната индустрия. Така например през последните десетилетия производството на биогаз в някои страни достигна сериозни размери.

Отрицателна и положителна роля на бактериите

Но тези микроскопични едноклетъчни организми могат да бъдат не само помощници на човек и да съжителстват с него в пълна хармония и мир. Най-голямата опасност, която те крият, е инфекциозната.Настанявайки се вътре в нас, отравяйки тъканите на тялото ни, те със сигурност са вредни, понякога фатални за хората. Сред най-известните опасни заболявания, причинени от бактерии, са чумата, холерата. По-малко опасни са ангината и пневмонията например. По този начин някои бактерии могат да представляват значителна опасност за хората, ако са патогенни. Ето защо учените и лекарите от всички времена и народи се опитват да "държат под контрол" тези вредни микроорганизми.

Разваляне на храни от бактерии

Ако месото е гнило, а супата е кисела, със сигурност това е „дело“ на бактериите! Те започват там и всъщност "изяждат" тези продукти преди нас. След това за човек тези ястия вече не представляват хранителна стойност. Остава само да се изхвърли!

Резултати

Когато отговаряте на въпроса каква роля играят бактериите в човешкия живот, може да се откроят както положителни, така и отрицателни точки. Очевидно е обаче, че положителните свойства на бактериите са много повече от отрицателните. Всичко е свързано с разумния контрол на човека над това многобройно царство.

Микробиологичните процеси се използват широко в различни сектори на националната икономика. Много процеси се основават на метаболитни реакции, които възникват по време на растежа и размножаването на определени микроорганизми.

С помощта на микроорганизмите се произвеждат фуражни протеини, ензими, витамини, аминокиселини, органични киселини и др.

Основните групи микроорганизми, използвани в хранително-вкусовата промишленост са бактерии, дрожди и плесени.

бактерии.Използва се като причинители на млечна киселина, оцетна киселина, маслена, ацетон-бутилова ферментация.

Културните млечнокисели бактерии се използват при производството на млечна киселина, при печенето и понякога при производството на алкохол. Те превръщат захарта в млечна киселина според уравнението

C6H12O6 ® 2CH3 – CH – COOH + 75 kJ

В производство ръжен хлябучастват истински (хомоферментативни) и неистински (хетероферментативни) млечнокисели бактерии. Хомоферментативните участват само в образуването на киселина, докато хетероферментативните заедно с млечната киселина образуват летливи киселини (главно оцетна), алкохол и въглероден диоксид.

В алкохолната промишленост млечнокиселата ферментация се използва за подкисляване на пивната мъст. Дивите млечнокисели бактерии влияят неблагоприятно технологични процесиферментационни индустрии, влошават качеството Завършени продукти. Получената млечна киселина потиска жизнената активност на чужди микроорганизми.

Маслената ферментация, причинена от маслени бактерии, се използва за получаване на маслена киселина, чиито естери се използват като ароматни вещества.

Бактериите на маслената киселина превръщат захарта в маслена киселина съгласно уравнението

C6H12O6 ® CH3CH2CH2COOH + 2CO2 + H2 + Q

Оцетнокиселите бактерии се използват за производство на оцет (разтвор на оцетна киселина), т.к. могат да се окисляват етанолв оцетна киселина съгласно уравнението

C2H5OH + O2 ® CH3COOH + H2O +487 kJ

Оцетнокиселата ферментация е вредна за производството на алкохол, т.к. води до намаляване на добива на алкохол, а при пивоварството причинява разваляне на бирата.

мая.Използват се като ферментационни агенти при производството на алкохол и бира, във винопроизводството, при производството на хлебен квас, в пекарството.

За производството на храна са важни дрождите - захаромицети, които образуват спори, и несъвършените дрожди - незахаромицети (дрождоподобни гъби), които не образуват спори. Семейство Saccharomyces е разделено на няколко рода. Повечето важностпринадлежи към род Saccharomyces. Родът се подразделя на видове, а отделните разновидности на вида се наричат ​​раси. Във всяка индустрия се използват отделни видове дрожди. Разграничаване на дрожди на прах и люспи. В прахообразните клетки те са изолирани една от друга, докато в люспестите клетки те се слепват, образувайки люспи и бързо се утаяват.

Културната мая принадлежи към семейството S. cerevisiae на Saccharomycetes. Температурният оптимум за размножаване на дрождите е 25-30 0С, а минималната температура е около 2-3 0С. При 40 0C растежът спира, дрождите умират, а при ниски температури размножаването спира.

Има горна и долна ферментация.

От културните дрожди дрождите с долна ферментация включват повечето винени и бирени дрожди, а дрождите с горна ферментация включват алкохолни, хлебни и някои видове бирени дрожди.

Както е известно, в процеса на алкохолна ферментация от глюкоза се образуват два основни продукта - етанол и въглероден диоксид, както и междинни вторични продукти: глицерин, янтарна, оцетна и пирогроздена киселина, ацеталдехид, 2,3-бутиленгликол, ацетоин , естери и сивушни масла (изоамил, изопропил, бутил и други алкохоли).

Ферментацията на отделните захари протича в определена последователност, поради скоростта на тяхната дифузия в клетката на дрождите. Глюкозата и фруктозата се ферментират най-бързо от дрождите. Захарозата като такава изчезва (инвертира) в средата в началото на ферментацията под действието на дрождения ензим b - фруктофуранозидаза, с образуването на глюкоза и фруктоза, които лесно се използват от клетката. Когато в средата не останат глюкоза и фруктоза, дрождите консумират малтоза.

Дрождите имат способността да ферментират много високи концентрации на захар - до 60%, понасят и високи концентрации на алкохол - до 14-16 об. %.

При наличието на кислород алкохолната ферментация спира и дрождите получават енергия от дишането на кислород:

C6H12O6 + 6O2 ® 6CO2 + 6H2O + 2824 kJ

Тъй като процесът е по-енергийно богат от процеса на ферментация (118 kJ), дрождите изразходват захарта много по-икономично. Прекратяването на ферментацията под въздействието на атмосферния кислород се нарича ефект на Пастьор.

При производството на алкохол се използват връхни дрожди от вида S. cerevisiae, които имат най-висока ферментационна енергия, образуват максимум алкохол и ферментират моно- и дизахариди, както и част от декстрини.

В хлебната мая се оценяват бързорастящи видове с добра повдигателна сила и стабилност при съхранение.

В пивоварството се използват дрожди за долна ферментация, адаптирани към относително ниски температури. Те трябва да са микробиологично чисти, да имат способността да флокулират, бързо да се утаяват на дъното на ферментатора. Температура на ферментация 6-8 0С.

Във винопроизводството се ценят дрождите, които се размножават бързо, имат способността да потискат други видове дрожди и микроорганизми и придават подходящ букет на виното. Дрождите, използвани във винопроизводството, са S. vini и енергично ферментират глюкоза, фруктоза, захароза и малтоза. Във винопроизводството почти всички производствени култури от дрожди се изолират от млади вина в различни области.

Зигомицети- плесенни гъбички, играят голяма ролякато производители на ензими. Гъбите от рода Aspergillus произвеждат амилолитични, пектолитични и други ензими, които се използват в алкохолната промишленост вместо малц за озахаряване на нишесте, в пивоварството, когато малцът е частично заменен с немалцови суровини и др.

При производството на лимонена киселина, A. niger е причинителят на цитратната ферментация, превръщайки захарта в лимонена киселина.

Микроорганизмите играят двойна роля в хранително-вкусовата промишленост. От една страна, това са културни микроорганизми, от друга страна, в хранителна продукцияполучава инфекция, т.е. чужди (диви) микроорганизми. Дивите микроорганизми са често срещани в природата (на горски плодове, плодове, във въздуха, водата, почвата) и от околната среда попадат в производството.

Да спазва правилния санитарно-хигиенен режим в хранителните предприятия ефективен начинунищожаването и потискането на развитието на чужди микроорганизми е дезинфекция.

Прочетете също:

II. ИЗИСКВАНИЯ ЗА ОХРАНА НА ТРУДА ПРИ ОРГАНИЗАЦИЯТА НА РАБОТАТА (ПРОИЗВОДСТВЕНИТЕ ПРОЦЕСИ) ПРИ ПРОИЗВОДСТВОТО И ПРЕРАБОТАТА НА РИБА И МОРСКИ ПРОДУКТИ
Тема: Information technologien (Информационни технологии)
V. Конкуренция между вноса и местното производство
Автоматизирано производство.
Активна част от дълготрайните производствени активи
Анализ на използването на производственото оборудване.
Анализ на използването на производствените мощности.
Анализ на основните икономически показатели на производствените отрасли
АНАЛИЗ НА ПРОИЗВОДСТВЕНО-СТОПАНСКАТА ДЕЙНОСТ НА ЗЕМЕДЕЛСКАТА ОРГАНИЗАЦИЯ
Анализ на материалните запаси на Курск АД "Прибор"

Прочетете също:

Значението на бактериите в нашия живот. Откриването на пеницилина и развитието на медицината. Резултатите от употребата на антибиотици в растителния и животински свят. Какво представляват пробиотиците, принципът на тяхното действие върху тялото на хората и животните, растенията, ползите от употребата.

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

Използването на микроорганизми в медицината, селското стопанство; ползите от пробиотиците

Родникова Инна

ВЪВЕДЕНИЕ

Хората са действали като биотехнолози в продължение на хиляди години: пекли са хляб, варили са бира, са правили сирене и други млечнокисели продукти, използвайки различни микроорганизми и дори не са знаели за тяхното съществуване.

Всъщност самият термин „биотехнология“ се появи в нашия език не толкова отдавна, вместо него бяха използвани думите „промишлена микробиология“, „техническа биохимия“ и др.. Вероятно ферментацията е най-старият биотехнологичен процес. Това се доказва от описанието на процеса на производство на бира, открито през 1981 г.

по време на разкопките на Вавилон върху плоча, която датира от около 6-то хилядолетие пр.н.е. д. През 3-то хилядолетие пр.н.е. д. шумерите произвеждали до две дузини вида бира. Не по-малко древни биотехнологични процеси са винопроизводството, печенето и получаването на млечнокисели продукти.

От гореизложеното виждаме, че е доста дълго времечовешкият живот е неразривно свързан с живите микроорганизми. И ако в продължение на толкова много години хората успешно, макар и несъзнателно, са „сътрудничили“ с бактериите, логично е да си зададем въпроса - защо всъщност е необходимо да разширявате знанията си в тази област?

В края на краищата всичко изглежда наред така или иначе, ние знаем как да печем хляб и да варим бира, да правим вино и кефир, какво друго ви трябва? Защо се нуждаем от биотехнология? Някои отговори могат да бъдат намерени в това резюме.

МЕДИЦИНА И БАКТЕРИИ

През цялата история на човечеството (до началото на ХХ век) семействата са били многодетни, т.к.

много често децата не издържаха средна възраст, те умираха от много болести, дори от пневмония, която в наше време е лесно лечима, да не говорим за такива тежки болести като холера, гангрена и чума. Всички тези заболявания са причинени от патогени и се смятаха за нелечими, но накрая учените от медицината разбраха, че други бактерии или екстракт от техните ензими могат да победят „злите“ бактерии.

Това е забелязано за първи път от Александър Флеминг на примера на елементарната плесен.

Оказа се, че някои видове бактерии се разбират добре с мухъла, но стрептококите и стафилококите не се развиват в присъствието на мухъл.

Множество предишни експерименти с размножаването на вредни бактерии показват, че някои от тях са способни да унищожават други и не позволяват тяхното развитие в обща среда. Това явление се нарича "антибиоза" от гръцкото "анти" - срещу и "биос" - живот. Работейки върху намирането на ефективен антимикробен агент, Флеминг е бил наясно с това. Не се съмняваше, че върху чашата с мистериозната плесен се е сблъсквал с явлението антибиоза. Започна внимателно да разглежда калъпа.

След известно време той дори успя да изолира антимикробно вещество от мухъла. Тъй като мухълът, с който се занимаваше, имаше специфичното латинско име Penicilium notatum, той нарече полученото вещество пеницилин.

Така през 1929 г. в лабораторията на лондонската болница Св. Мери е родена на добре познатия пеницилин.

Предварителните тестове на веществото върху експериментални животни показаха, че дори когато се инжектира в кръвта, то не причинява вреда, а в същото време в слаби разтвори перфектно потиска стрептококите и стафилококите.

Ролята на микроорганизмите в технологията на производството на храни

Асистентът на Флеминг, д-р Стюарт Гредок, който се разболя от гнойно възпаление на така наречената челюстна кухина, беше първият човек, който реши да вземе екстракт от пеницилин.

Той беше инжектиран в кухината с малко количество екстракт от матрицата и след три часа беше възможно да се види, че здравословното му състояние се е подобрило значително.

Така започна ерата на антибиотиците, която спаси милиони животи, както в мирно време, така и по време на война, когато ранените умираха не от тежестта на раната, а от инфекциите, свързани с тях. В бъдеще бяха разработени нови антибиотици, базирани на пеницилин, методи за тяхното производство за широко приложение.

БИОТЕХНОЛОГИИ И ЗЕМЕДЕЛИЕ

Резултатът от пробива в медицината беше бързото демографско нарастване.

Населението се увеличи драстично, което означава, че имаше нужда от повече храна и поради влошаването на околната среда поради ядрени опити, развитието на промишлеността, изчерпването на хумуса на обработваемата земя, се появиха много болести по растенията и добитъка.

Първоначално хората лекували животни и растения с антибиотици и това довело до резултати.

Нека да разгледаме тези резултати. Да, ако зеленчуците, плодовете, билките и т.н. се третират със силни фунгициди през вегетационния период, това ще помогне да се потисне развитието на някои патогени (не всички и не напълно), но, първо, това води до натрупване на отрови и токсини в плодовете, което означава, че полезните качества на плода са намалени, и второ, вредните микроби бързо развиват имунитет към вещества, които ги отравят и последващите лечения трябва да се извършват с все по-мощни антибиотици.

Същото явление се наблюдава в животинския свят, а за съжаление и при хората.

Освен това антибиотиците причиняват редица негативни последици в организма на топлокръвните животни, като дисбактериоза, увреждания на плода при бременни и др.

Как да бъдем? Самата природа отговаря на този въпрос! И този отговор е ПРОБИОТИК!

Водещите институти по биотехнологии и генно инженерство отдавна се занимават с разработването на нови и селекцията на известни микроорганизми, които имат невероятна жизнеспособност и способност да „побеждават“ в борбата срещу други микроби.

Тези елитни щамове като "bacillus subtilis" и "Licheniformis" се използват широко за лечение на хора, животни, растения невероятно ефективно и напълно безопасно.

Как е възможно? И ето как: в тялото на хората и животните задължително се съдържат много необходими бактерии. Те участват в процесите на храносмилането, образуването на ензими и съставляват почти 70% от имунната система на човека. Ако по някаква причина (прием на антибиотици, недохранване) бактериалният баланс на човек е нарушен, тогава той е незащитен от нови вредни микроби и в 95% от случаите ще се разболее отново.

Същото важи и за животните. И елитните щамове, влизайки в тялото, започват активно да се размножават и унищожават патогенната флора, т.к. вече споменахме по-горе, те имат по-голяма жизнеспособност. По този начин, с помощта на щамове елитни микроорганизми, е възможно да се поддържа макроорганизъм в здраве без антибиотици и в хармония с природата, тъй като сами по себе си, намирайки се в тялото, тези щамове носят само полза и никаква вреда.

Те са по-добри от антибиотиците и защото:

Отговорът на микрокосмоса за въвеждането на суперантибиотици в бизнес практиката е очевиден и следва от експерименталния материал, с който вече разполагат учените - раждането на супермикроб.

Микробите са изненадващо съвършени саморазвиващи се и самообучаващи се биологични машини, способни да запомнят в генетичната си памет създадените от тях механизми за защита срещу вредното въздействие на антибиотиците и да предават информация на своите потомци.

Бактериите са своеобразен „биореактор“, в който се произвеждат ензими, аминокиселини, витамини и бактериоцини, които подобно на антибиотиците неутрализират патогените.

Към тях обаче няма нито пристрастяване, нито странични ефекти, характерни за употребата на химически антибиотици. Напротив, те са в състояние да прочистят чревните стени, да увеличат пропускливостта им за необходимото хранителни вещества, възстановяват биологичния баланс на чревната микрофлора и стимулират цялостната имунна система

Учените се възползваха от естествения начин на природата да поддържа здравето на макроорганизма, а именно от естествена средаизолирани бактерии - сапрофити, които имат способността да потискат растежа и развитието на патогенната микрофлора, включително в стомашно-чревния тракт на топлокръвни животни.

Милиони години еволюция на живите същества на планетата са създали толкова прекрасни и съвършени механизми за потискане на патогенната микрофлора с непатогенна, че няма причина да се съмняваме в успеха на този подход.

Непатогенната микрофлора в конкурентната борба печели в безспорното мнозинство от случаите и ако не беше така, днес нямаше да ни има на нашата планета.

Въз основа на гореизложеното учените, произвеждащи торове и фунгициди за селскостопанска употреба, също са се опитали да преминат от химически към биологичен възглед.

И резултатите не закъсняха! Оказа се, че същият bacillus subtilis успешно се бори с цели седемдесет разновидности на патогенни представители, които причиняват такива заболявания на градинските култури като бактериален рак, фузариозно увяхване, кореново и кореново гниене и др., считани преди това за нелечими болести по растенията, с които не можеше боравете с НИТО ЕДИН ФУНГИЦИД!

В допълнение, тези бактерии имат ясно положително влияниевърху растителността на растението: периодът на пълнене и узряване на плодовете се намалява, полезните качества на плодовете се увеличават, съдържанието на нитрати в тях намалява и др.

токсични вещества, и най-важното - необходимостта от минерални торове е значително намалена!

Препарати, съдържащи щамове елитни бактерии, вече заемат първите места на руски и международни изложения, печелят медали за ефективност и екологичност. Вече ги започна активно използванемалки и големи земеделски производители, а фунгицидите и антибиотиците постепенно остават в миналото.

Продуктите на компанията Bio-Ban са Flora-S и Fitop-Flora-S, които предлагат сухи торфено-хумусни торове, съдържащи концентрирани хуминови киселини (а наситеният хумус е ключът към отличната реколта) и бактериален щам "bacillus subtilis" за болести контрол. Благодарение на тези лекарства е възможно да се възстанови изтощената земя за кратко време, да се увеличи производителността на земята, да се защити реколтата ви от болести и най-важното е, че е възможно да получите отлични реколтив рискови земеделски райони!

Мисля, че горните аргументи са достатъчни, за да оценим предимствата на пробиотиците и да разберем защо учените казват, че двадесети век е векът на антибиотиците, а двадесет и първи е векът на пробиотиците!

Подобни документи

Селекция на микроорганизми

Концепцията и значението на развъждането като наука за създаване на нови и подобряване на съществуващи породи животни, сортове растения, щамове микроорганизми.

Оценка на ролята и значението на микроорганизмите в биосферата и особеностите на тяхното използване. Форми на млечнокисели бактерии.

презентация, добавена на 17.03.2015 г

животинска биология

Стойността на паякообразните и насекомите в медицината и селското стопанство, борбата с вредителите. Критерии за разделяне на гръбначните животни на анамнии и амниоти. Жизнен цикъл на малариен плазмодий.

контролна работа, добавена 05/12/2009

Генетично модифицирани организми. Принципи на получаване, приложение

Основни методи за получаване на генетично модифицирани растения и животни. Трансгенни микроорганизми в медицината, химическата промишленост, селското стопанство.

Неблагоприятни ефекти на генетично модифицирани организми: токсичност, алергия, онкология.

курсова работа, добавена на 11.11.2014 г

Методи за селекция на животни и микроорганизми

Разлики между животни и растения.

Характеристики на селекцията на животни за разплод. Какво е хибридизация, нейната класификация. Съвременни сортовеселекция на животни. Области на използване на микроорганизми, техните полезни свойства, методи и особености на селекцията.

презентация, добавена на 26.05.2010 г

Класификация на микроорганизмите. Основи на бактериалната морфология

Изучаването на предмета, основните задачи и историята на развитието на медицинската микробиология.

Систематика и класификация на микроорганизмите. Основи на бактериалната морфология. Изследване на структурните характеристики на бактериалната клетка. Значението на микроорганизмите в живота на човека.

лекция, добавена на 12.10.2013 г

Характеристики на млечнокисели, бифидобактерии и пропионовокисели бактерии, използвани при производството на биосладолед

Пробиотици като непатогенни бактерии за хората с антагонистична активност срещу патогенни микроорганизми.

Запознаване с характеристиките на пробиотичните лактобацили. Анализ на ферментирали млечни продукти с пробиотични свойства.

резюме, добавено на 17.04.2017 г

Съвременно учение за произхода на микроорганизмите

Хипотези за произхода на живота на Земята.

Изследването на биохимичната активност на микроорганизмите, тяхната роля в природата, живота на човека и животните в произведенията на Л. Пастьор. Генетични изследвания на бактерии и вируси, тяхната фенотипна и генотипна изменчивост.

резюме, добавено на 26.12.2013 г

Подобряване на потребителските свойства на пробиотичните препарати

Влиянието на пробиотиците върху човешкото здраве.

Имуностимулиращи, антимутагенни свойства на бактериите на пропионовата киселина. Ефект на йода върху биохимичните свойства на пробиотичните бактерии. Качествена характеристика на йодираните препарати, биохимични показатели.

статия, добавена на 24.08.2013 г

Биоинженерство - използването на микроорганизми, вируси, трансгенни растения и животни в индустриален синтез

Производство на продукти от микробен синтез на първа и втора фаза, аминокиселини, органични киселини, витамини.

Мащабно производство на антибиотици. Производство на алкохоли и полиоли. Основните видове биопроцеси. Метаболитно инженерство на растенията.

курсова работа, добавена на 22.12.2013 г

Използване на полезни микроорганизми

Ролята на микроорганизмите в природата и селското стопанство.

тест, добавен на 27.09.2009 г

МИКРОБИОЛОГИЧНА ПРОМИШЛЕНОСТ,производство на продукт с помощта на микроорганизми. Процесът, извършван от микроорганизмите, се нарича ферментация; контейнерът, в който тече, се нарича ферментатор (или биореактор).

Процеси, включващи бактерии, дрожди и плесени, са използвани от хората от стотици години за производство на храни и напитки, за обработка на текстил и кожа, но участието на микроорганизми в тези процеси е ясно показано едва в средата на 19 век.

През 20 век индустрията е използвала всички чудесни биосинтетични способности на микроорганизмите и сега ферментацията е централна за биотехнологиите. С негова помощ се получават различни химикали и лекарства с висока чистота, правят се бира, вино, ферментирали храни.

Във всички случаи процесът на ферментация е разделен на шест основни етапа.

Създаване на среда.На първо място е необходимо да изберете подходящата хранителна среда. Микроорганизмите се нуждаят от органични източници на въглерод, подходящ източник на азот и различни минерали за техния растеж. При производството на алкохолни напитки средата трябва да съдържа малцов ечемик, кюспе от плодове или плодове.

Например бирата обикновено се прави от малцова мъст, докато виното се прави от гроздов сок. В допълнение към водата и евентуално някои добавки, тези екстракти съставляват хранителната среда.

Средите за получаване на химикали и лекарства са много по-сложни. Най-често като източник на въглерод се използват захари и други въглехидрати, но често масла и мазнини, а понякога и въглеводороди.

Източникът на азот обикновено е амоняк и амониеви соли, както и различни продукти от растителен или животински произход: соево брашно, соеви зърна, брашно от памукови семена, фъстъчено брашно, странични продукти от царевично нишесте, отпадъци от кланици, рибно брашно, екстракт от дрожди. Съставянето и оптимизирането на растежна среда е изключително сложен процес, а рецептите за промишлени среди са строго пазена тайна.

Стерилизация.Средата трябва да се стерилизира, за да се унищожат всички замърсяващи микроорганизми. Самият ферментатор и спомагателното оборудване също се стерилизират. Има два метода за стерилизация: директно впръскване на прегрята пара и нагряване с топлообменник.

Желаната степен на стерилност зависи от характера на процеса на ферментация.

Основните групи микроорганизми, използвани в хранително-вкусовата промишленост

Тя трябва да бъде максимална при получаване на лекарства и химикали. Изискванията за стерилност при производството на алкохолни напитки са по-малко строги.

Такива процеси на ферментация се наричат ​​​​"защитени", тъй като условията, които се създават в околната среда, са такива, че само определени микроорганизми могат да виреят в тях. Например, при производството на бира, растежната среда просто се вари, вместо да се стерилизира; ферментаторът също се използва чист, но не стерилен.

Получаване на култура.Преди започване на процеса на ферментация е необходимо да се получи чиста високопродуктивна култура. Чистите култури от микроорганизми се съхраняват в много малки обеми и при условия, които осигуряват неговата жизнеспособност и продуктивност; това обикновено се постига чрез съхранение при ниска температура.

Ферментаторът може да побере няколкостотин хиляди литра хранителна среда, като процесът започва с внасяне в него на култура (инокулум), съставляваща 1-10% от обема, в който ще протече ферментацията. По този начин първоначалната култура трябва да се отглежда стъпка по стъпка (със субкултивиране) до достигане на ниво на микробна биомаса, достатъчно за протичане на микробиологичния процес с необходимата продуктивност.

Абсолютно необходимо е културата да се поддържа чиста през цялото това време, като се предпазва от замърсяване от чужди микроорганизми.

Запазването на асептични условия е възможно само при внимателен микробиологичен и химико-технологичен контрол.

Растеж в индустриален ферментатор (биореактор).Индустриалните микроорганизми трябва да растат във ферментатора при оптимални условия, за да образуват желания продукт.

Тези условия са строго контролирани, за да се гарантира микробен растеж и синтез на продукта. Конструкцията на ферментатора трябва да ви позволява да контролирате условията на растеж - постоянна температура, pH (киселинност или алкалност) и концентрацията на кислород, разтворен в средата.

Конвенционалният ферментатор е затворен цилиндричен резервоар, в който средата и микроорганизмите се смесват механично.

През средата се изпомпва въздух, понякога наситен с кислород. Температурата се контролира от вода или пара, преминаващи през тръбите на топлообменника. Такъв ферментатор с разбъркване се използва в случаите, когато процесът на ферментация изисква много кислород. Някои продукти, напротив, се образуват при аноксични условия и в тези случаи се използват ферментатори с различен дизайн. Така бирата се вари при много ниски концентрации на разтворен кислород и съдържанието на биореактора не се аерира или разбърква.

Някои пивовари все още традиционно използват отворени контейнери, но в повечето случаи процесът се извършва в затворени неаерирани цилиндрични контейнери, стесняващи се надолу, което допринася за утаяването на дрождите.

Производството на оцет се основава на окисляването на алкохола до оцетна киселина от бактерии.

Ацетобактер. Процесът на ферментация протича в контейнери, наречени ацетатори, с интензивна аерация. Въздухът и средата се засмукват от въртяща се бъркалка и влизат в стените на ферментатора.

Изолиране и пречистване на продукти.В края на ферментацията бульонът съдържа микроорганизми, неизползвани хранителни компоненти на средата, различни отпадъчни продукти от микроорганизми и продукта, който те искат да получат в промишлен мащаб. Следователно този продукт се пречиства от други компоненти на бульона.

При получаване на алкохолни напитки (вино и бира) е достатъчно просто да отделите дрождите чрез филтриране и да доведете филтрата до стандарта. Индивидуално обаче химически вещества, получено чрез ферментация, се извлича от бульон със сложен състав.

Въпреки че промишлените микроорганизми са специално подбрани за техните генетични свойства, така че добивът на желания продукт от техния метаболизъм да е максимален (в биологичен смисъл), неговата концентрация все още е малка в сравнение с тази, постигната чрез производство, базирано на химичен синтез.

Поради това се налага да се прибягва до сложни методи за изолиране - екстракция с разтворител, хроматография и ултрафилтрация. Преработка и обезвреждане на отпадъци от ферментация.При всякакви промишлени микробиологични процеси се генерират отпадъци: бульон (течност, останала след извличането на продукта от производството); клетки от използвани микроорганизми; мръсна вода, измил инсталацията; вода, използвана за охлаждане; вода, съдържаща следи от органични разтворители, киселини и основи.

Течните отпадъци съдържат много органични съединения; ако се хвърлят в реките, ще стимулират интензивния растеж на естествените микробна флора, което ще доведе до обедняване на речните води на кислород и създаване на анаеробни условия. Поради това отпадъците се подлагат на биологично третиране преди депониране, за да се намали съдържанието на органичен въглерод. Промишлените микробиологични процеси могат да се разделят на 5 основни групи: 1) култивиране на микробна биомаса; 2) получаване на метаболитни продукти на микроорганизми; 3) получаване на ензими от микробен произход; 4) получаване на рекомбинантни продукти; 5) биотрансформация на вещества.

микробна биомаса.Самите микробни клетки могат да служат като краен продукт от производствения процес. В индустриален мащаб се произвеждат два основни вида микроорганизми: дрожди, които са необходими за печене, и едноклетъчни микроорганизми, използвани като източник на протеини, които могат да се добавят към храната на хората и животните.

Хлебната мая беше отгледана в големи количестваот началото на 20 век и се използва като хранителен продукт в Германия по време на Първата световна война.

Технологията за производство на микробна биомаса като източник на хранителни протеини обаче е разработена едва в началото на 60-те години. Редица европейски компании обърнаха внимание на възможността за отглеждане на микроби върху такъв субстрат като въглеводороди за получаване на т.нар.

протеин на едноклетъчни организми (BOO). Технологичен триумф беше разработването на продукт, добавен към храната за животни, състоящ се от изсушена микробна биомаса, отгледана върху метанол.

Процесът се провежда в непрекъснат режим във ферментатор с работен обем 1,5 милиона литра

Въпреки това, поради покачването на цените на петрола и продуктите от неговата преработка, този проект стана икономически неизгоден, отстъпвайки място на производството на соя и рибно брашно. В края на 80-те години заводите на BOO са демонтирани, което слага край на бурния, но кратък период на развитие на този клон от микробиологичната индустрия. Друг процес се оказа по-обещаващ - получаване на гъбична биомаса и гъбичен микопротеинов протеин с използване на въглехидрати като субстрат.

метаболитни продукти.След внасяне на културата в хранителната среда се наблюдава лаг фаза, когато не се наблюдава видим растеж на микроорганизми; този период може да се разглежда като време на адаптация. След това скоростта на растеж постепенно се увеличава, достигайки постоянна, максимална стойност за дадените условия; такъв период на максимален растеж се нарича експоненциална или логаритмична фаза.

Постепенно растежът се забавя, а т.нар. стационарна фаза. Освен това броят на жизнеспособните клетки намалява и растежът спира.

Следвайки описаната по-горе кинетика, е възможно да се проследи образуването на метаболити на различни етапи.

В логаритмичната фаза се образуват жизненоважни за растежа на микроорганизмите продукти: аминокиселини, нуклеотиди, протеини, нуклеинова киселина, въглехидрати и др. Те се наричат ​​първични метаболити.

Много първични метаболити имат значителна стойност. И така, глутаминовата киселина (по-точно нейната натриева сол) е част от много храни; лизинът се използва като хранителна добавка; фенилаланинът е предшественикът на заместителя на захарта аспартам.

Първичните метаболити се синтезират от естествените микроорганизми в количества, необходими само за задоволяване на техните нужди. Следователно задачата на индустриалните микробиолози е да създават мутантни форми на микроорганизми - супер-производители на съответните вещества.

В тази област е постигнат значителен напредък: например беше възможно да се получат микроорганизми, които синтезират аминокиселини до концентрация от 100 g/l (за сравнение, организмите от див тип натрупват аминокиселини в количества милиграми).

Във фазата на забавяне на растежа и в стационарната фаза някои микроорганизми синтезират вещества, които не се образуват в логаритмичната фаза и не играят ясна роля в метаболизма. Тези вещества се наричат ​​вторични метаболити. Те се синтезират не от всички микроорганизми, а главно от нишковидни бактерии, гъби и спорообразуващи бактерии. По този начин производителите на първични и вторични метаболити принадлежат към различни таксономични групи. Ако въпросът за физиологичната роля на вторичните метаболити в продуцентските клетки е бил предмет на сериозни дискусии, тогава тяхното промишлено производство е от безспорен интерес, тъй като тези метаболити са биологично активни вещества: някои от тях имат антимикробна активност, други са специфични инхибитори на ензими , а други са фактори на растежа, много от тях имат фармакологична активност.

Получаването на такива вещества послужи като основа за създаването на редица отрасли на микробиологичната индустрия. Първият от тази серия беше производството на пеницилин; Микробиологичният метод за производство на пеницилин е разработен през 40-те години на миналия век и поставя основата на съвременната индустриална биотехнология.

Фармацевтичната индустрия е разработила изключително сложни методи за скрининг (масово тестване) на микроорганизми за способността им да произвеждат ценни вторични метаболити.

Първоначално целта на скрининга е да се получат нови антибиотици, но скоро се открива, че микроорганизмите синтезират и други фармакологично активни вещества.

През 80-те години е установено производството на четири много важни вторични метаболита. Това са: циклоспорин, имуносупресивно лекарство, използвано като средство за предотвратяване на отхвърлянето на имплантирани органи; имипенем (една от модификациите на карбапенем) - вещество с най-широк спектър на антимикробна активност от всички известни антибиотици; ловастатин - лекарство, което понижава нивата на холестерола в кръвта; Ивермектинът е противоглистно средство, използвано в медицината за лечение на онхоцеркоза или "речна слепота", както и във ветеринарната медицина.

Ензими от микробен произход. AT индустриален мащабензимите се получават от растения, животни и микроорганизми. Използването на последното има предимството, че позволява производството на ензими в големи количества, като се използват стандартни техники за ферментация.

Освен това е несравнимо по-лесно да се увеличи продуктивността на микроорганизмите, отколкото на растенията или животните, а използването на рекомбинантна ДНК технология прави възможно синтезирането на животински ензими в клетки на микроорганизми.

Ензимите, получени по този начин, се използват главно в хранително-вкусовата промишленост и свързаните с нея области. Синтезът на ензими в клетките е генетично контролиран и следователно наличните промишлени микроорганизми-продуценти са получени в резултат на насочена промяна в генетиката на див тип микроорганизми.

рекомбинантни продукти.Рекомбинантната ДНК технология, по-известна като "генно инженерство", позволява гените на висши организми да бъдат включени в бактериалния геном. В резултат на това бактериите придобиват способността да синтезират "чужди" (рекомбинантни) продукти - съединения, които преди са можели да се синтезират само от висши организми.

На тази основа са създадени много нови биотехнологични процеси за производство на човешки или животински протеини, които преди това не са били достъпни или използвани с големи рискове за здравето.

Самият термин "биотехнология" става популярен през 70-те години на миналия век във връзка с разработването на методи за производство на рекомбинантни продукти. Това понятие обаче е много по-широко и включва всеки индустриален метод, основан на използването на живи организми и биологични процеси.

Първият рекомбинантен протеин, произведен в индустриален мащаб, беше човешки растежен хормон. За лечение на хемофилия, един от протеините на системата за кръвосъсирване, а именно факторът

VIII. Преди да бъдат разработени методи за получаване на този протеин с помощта на генно инженерство, той е бил изолиран от човешка кръв; употребата на такова лекарство е свързана с риск от инфекция с човешкия имунодефицитен вирус (HIV).

Дълго време захарният диабет се лекува успешно с животински инсулин. Въпреки това учените смятат, че рекомбинантният продукт ще създаде по-малко имунологични проблеми, ако може да бъде получен в чиста форма, без примеси на други пептиди, произвеждани от панкреаса.

Освен това се очаква броят на пациентите с диабет да се увеличи с течение на времето поради фактори като промени в хранителните навици, подобрени грижи за бременни жени с диабет (и в резултат на това увеличаване на честотата на генетично предразположение към диабет), и накрая, очакваното увеличаване на продължителността на живота на пациентите с диабет.

Първият рекомбинантен инсулин излиза на пазара през 1982 г. и до края на 80-те години той на практика замества животинския инсулин.

Много други протеини се синтезират в човешкото тяло в много малки количества и единственият начин да бъдат получени в мащаб, достатъчен за клинична употреба, е чрез рекомбинантна ДНК технология. Тези протеини включват интерферон и еритропоетин.

Еритропоетинът, заедно с миелоидния колониестимулиращ фактор, регулира образуването на кръвни клетки при хората. Еритропоетинът се използва за лечение на анемия, свързана с бъбречна недостатъчност и може да намери приложение като усилвател на тромбоцитите при химиотерапия на рак.

Биотрансформация на вещества.Микроорганизмите могат да се използват за превръщане на определени съединения в структурно подобни, но по-ценни вещества. Тъй като микроорганизмите могат да упражняват своето каталитично действие по отношение само на определени специфични вещества, процесите, протичащи с тяхно участие, са по-специфични от чисто химичните. Най-известният процес на биотрансформация е производството на оцет чрез превръщане на етанол в оцетна киселина.

Но сред продуктите, образувани по време на биотрансформацията, има и такива високо ценни съединения като стероидни хормони, антибиотици, простагландини. Вижте същоГЕННОТО ИНЖЕНЕРСТВО. Индустриална микробиология и напредък в генното инженерство(специален брой на Scientific American).

М., 1984
Биотехнология. Принципи и приложение. М., 1988

Производство Използване на микроорганизми от човека.

Микроорганизмите се използват широко в хранително-вкусовата промишленост, домакинство, микробиологична индустрия за производство на аминокиселини, ензими, органични киселини, витамини и др.

Класическите микробиологични индустрии включват винопроизводство, пивоварство, производство на хляб, млечнокисели продукти и хранителен оцет. Например винопроизводството, пивоварството и производството на тесто с мая са невъзможни без използването на мая, която е широко разпространена в природата.

Историята на индустриалното производство на дрожди започва в Холандия, където през 1870 г. ᴦ. Основана е първата фабрика за мая. Основният продукт беше пресована мая с влажност около 70%, която можеше да се съхранява само няколко седмици.

Дългосрочното съхранение беше невъзможно, тъй като клетките на пресованите дрожди останаха живи и запазиха своята активност, което доведе до тяхната автолиза и смърт. Сушенето се е превърнало в един от методите за индустриално консервиране на мая. В сухата мая при ниска влажност клетката на дрождите е в анабиотично състояние и може да се запази дълго време.

Първата суха мая се появява през 1945 г. ᴦ. През 1972 г. ᴦ. се появи второто поколение суха мая, така наречената инстантна мая.

Използването на микроорганизми в хранително-вкусовата промишленост

От средата на 90-те години се появи трето поколение суха мая: хлебна мая Saccharomyces cerevisiae,които комбинират предимствата на инстантната мая с високо концентриран комплекс от специализирани ензими за печене в един продукт.

Тази мая позволява не само да се подобри качеството на хляба, но и активно да се противопостави на процеса на застояване.

хлебна мая Saccharomyces cerevisiaeсе използват и при производството на етилов алкохол.

Винопроизводството използва много различни щамове дрожди, за да произведе уникална марка вино с уникални качества.

Млечнокиселите бактерии участват в приготвянето на храни като кисело зеле, кисели краставици, кисели маслини и много други кисели храни.

Млечнокиселите бактерии превръщат захарта в млечна киселина, която предпазва храната от гнилостни бактерии.

С помощта на млечнокисели бактерии се приготвя голям асортимент от млечнокисели продукти, извара и сирене.

В същото време много микроорганизми играят отрицателна роля в човешкия живот, като патогени на болести по хора, животни и растения; те могат да причинят разваляне на хранителни продукти, разрушаване на различни материали и др.

За борба с такива микроорганизми са открити антибиотици - пеницилин, стрептомицин, грамицидин и др., Които са метаболитни продукти на гъбички, бактерии и актиномицети.

Микроорганизмите осигуряват на човека необходимите ензими.

Така амилазата се използва в хранително-вкусовата, текстилната и хартиената промишленост. Протеазата причинява разграждането на протеини в различни материали. На Изток гъбената протеаза се използва от векове за направата на соев сос.

Днес се използва в производството перилни препарати. При консервиране на плодови сокове се използва ензим като пектиназа.

Микроорганизмите се използват за пречистване на отпадъчни води, обработка на отпадъци от хранително-вкусовата промишленост. Анаеробното разграждане на отпадъчната органична материя произвежда биогаз.

През последните години се появиха нови продукции.

Каротеноидите и стероидите се получават от гъбите.

Бактериите синтезират много аминокиселини, нуклеотиди и други реактиви за биохимични изследвания.

Микробиологията е бързо развиваща се наука, постиженията на която до голяма степен са свързани с развитието на физиката, химията, биохимията, молекулярната биология и др.

За успешно изучаване на микробиология са необходими познания по изброените науки.

Този курс се фокусира върху хранителната микробиология.

Много микроорганизми живеят на повърхността на тялото, в червата на хората и животните, върху растенията, върху храната и върху всички предмети около нас. Микроорганизмите консумират голямо разнообразие от храни, изключително лесно се адаптират към променящите се условия на живот: топлина, студ, липса на влага и др.

н. Οʜᴎ се размножават много бързо. Без познаване на микробиологията е невъзможно компетентно и ефективно да се управляват биотехнологичните процеси, да се поддържа високо качество на хранителните продукти на всички етапи от тяхното производство и да се предотврати консумацията на продукти, съдържащи патогени на хранителни заболявания и отравяния.

Трябва да се подчертае, че микробиологичните изследвания на хранителните продукти не само от гледна точка на технологичните характеристики, но и, не по-малко важно, от гледна точка на тяхната санитарна и микробиологична безопасност, са най-трудният обект на санитарната микробиология.

Това се обяснява не само с разнообразието и изобилието на микрофлора в хранителните продукти, но и с използването на микроорганизми в производството на много от тях.

В тази връзка при микробиологичния анализ на качеството и безопасността на храните трябва да се разграничат две групи микроорганизми:

- специфична микрофлора;

- неспецифична микрофлора.

Специфични- ϶ᴛᴏ културни раси на микроорганизми, които се използват за приготвяне на определен продукт и са незаменима връзка в технологията на неговото производство.

Такава микрофлора се използва в технологията за получаване на вино, бира, хляб и всички ферментирали млечни продукти.

Неспецифични- ϶ᴛᴏ микроорганизми, които влизат в храната от околната среда, замърсявайки ги.

Сред тази група микроорганизми се разграничават сапрофитни, патогенни и условно патогенни, както и микроорганизми, които причиняват разваляне на продуктите.

Степента на замърсяване зависи от много фактори, които включват правилното доставяне на суровини, тяхното съхранение и обработка, спазване на технологичните и санитарни условия за производство на продукти, тяхното съхранение и транспортиране.

Бактериите са едноклетъчни безядрени микроорганизми, принадлежащи към класа на прокариотите. Към днешна дата има повече от 10 хиляди изследвани вида (предполага се, че има около милион от тях), много от тях са патогенни и могат да възбудят различни заболяванияпри хора, животни и растения.

Те се нуждаят от достатъчно количество кислород, за да се възпроизвеждат. оптимална влажност. Бактериите варират по размер от десети от микрона до няколко микрона, според формата си се делят на сферични (коки), пръчковидни, нишковидни (спирила), под формата на извити пръчици (вибриони).

Първите организми, появили се преди милиарди години

(Бактерии и микроби под микроскоп)

Бактериите играят много важна роля на нашата планета, като важен участник във всеки биологичен цикъл на веществата, в основата на съществуването на целия живот на Земята. Повечето както органични, така и неорганични съединения се променят значително под въздействието на бактерии. Бактериите, появили се на нашата планета преди повече от 3,5 милиарда години, стояха в първоизточниците на основата на живата обвивка на планетата и все още активно обработват нежива и жива органична материя и включват резултатите от метаболитния процес в биологичния цикъл. .

(Структурата на една бактерия)

Сапрофитните почвени бактерии играят огромна роля в почвообразуващия процес, именно те обработват останките от растителни и животински организми и помагат за образуването на хумус и хумус, които повишават плодородието му. Най-важната роля в процеса на подобряване на почвеното плодородие играят азотфиксиращите нодулни симбионтни бактерии, които „живеят“ върху корените на бобовите растения; благодарение на тях почвата се обогатява с ценни азотни съединения, необходими за растежа на растенията. Те улавят азота от въздуха, свързват го и създават съединения във форма, достъпна за растенията.

Значението на бактериите в кръговрата на веществата в природата

Бактериите имат отлични санитарни качества, отстраняват мръсотията в отпадъчните води, разграждат органичните вещества, превръщайки ги в безвредни неорганични. Уникални цианобактерии, които произхождат от първичните морета и океани преди 2 милиарда години, са способни на фотосинтеза, те доставят молекулярен кислород на околната среда и по този начин формират земната атмосфера и създават озонов слой, който защитава нашата планета от вредни въздействия ултравиолетови лъчи. Много минерали са създадени в продължение на много хиляди години от действието на въздуха, температурата, водата и бактериите върху биомасата.

Бактериите са най-често срещаните организми на Земята, те определят горната и долната граница на биосферата, проникват навсякъде и се отличават с голяма издръжливост. Ако нямаше бактерии, мъртвите животни и растения нямаше да се преработват допълнително, а просто да се натрупват в огромни количества, без тях биологичният цикъл би станал невъзможен и веществата нямаше да могат да се върнат отново в природата.

Бактериите са важна връзка в хранителни веригихранене, те действат като разлагащи вещества, оставяйки останките на мъртви животни и растения, като по този начин пречистват Земята. Много бактерии играят ролята на симбионти в тялото на бозайниците и им помагат да разграждат фибрите, които не могат да усвоят. Жизненият процес на бактериите е източник на витамин К и витамини от група В, които играят важна роля за нормалното функциониране на техните организми.

Полезни и вредни бактерии

Голям брой патогенни бактериимогат да бъдат вредни за здравето на хората, домашните животни и култивирани растенияголяма вреда, а именно да причини такова инфекциозни заболяваниякато дизентерия, туберкулоза, холера, бронхит, бруцелоза и антракс (животни), бактериоза (растения).

Има бактерии, които носят човек и неговите стопанска дейностполза. Хората са се научили да използват бактерии в промишленото производство, правейки ацетон, етилов и бутилов алкохол, оцетна киселина, ензими, хормони, витамини, антибиотици и протеинови и витаминни препарати. Почистващата сила на бактериите се използва в пречиствателните станции за вода, за пречистване на отпадъчни води и за превръщане на органичните в безвредни неорганични вещества. Съвременните постижения на генните инженери направиха възможно получаването на такива лекарства като инсулин, интерферон от бактерията Escherichia coli, фуражни и хранителни протеини от някои бактерии. В селското стопанство се използват специални бактериални торове, а с помощта на бактерии фермерите се борят с различни плевели и вредни насекоми.

(Бактерии любимо ястие реснички чехли)

Бактериите участват в процеса на дъбене на кожа, сушене на тютюневи листа, те се използват за производство на коприна, каучук, какао, кафе, накисване на коноп, лен и излугване на метали. Те участват в процеса на производство на лекарства, като мощни антибиотици като тетрациклин и стрептомицин. Без млечнокисели бактерии, които причиняват процеса на ферментация, процесът на приготвяне на такива млечни продукти като кисело мляко, ферментирало печено мляко, ацидофилус, заквасена сметана, масло, кефир, кисело мляко, извара е невъзможен. Също така, млечнокисели бактерии участват в процеса на ецване на краставици, кисело зеле, силажиране на фуражи.

Какво представляват бактериите: видове бактерии, тяхната класификация

Бактериите са малки микроорганизми, които съществуват от хиляди години. Невъзможно е да се видят микробите с просто око, но не трябва да забравяме за тяхното съществуване. Има огромен брой бацили. Науката микробиология се занимава с тяхната класификация, изучаване, разновидности, характеристики на структурата и физиологията.

Микроорганизмите се наричат ​​по различен начин в зависимост от техните действия и функции. Под микроскоп можете да наблюдавате как тези малки същества взаимодействат помежду си. Първите микроорганизми са били доста примитивни по форма, но тяхното значение в никакъв случай не бива да се подценява. От самото начало бацилите са еволюирали, образували са колонии, опитвали са се да оцелеят в променящата се среда. климатични условия. Различните вибриони могат да обменят аминокиселини, за да растат и да се развиват нормално в резултат на това.

Днес е трудно да се каже колко вида от тези микроорганизми има на земята (този брой надхвърля милион), но най-известните и техните имена са познати на почти всеки човек. Няма значение какви са микробите и как се наричат, всички те имат едно предимство - живеят в колонии, така че им е много по-лесно да се адаптират и оцеляват.

Първо, нека да разберем какви микроорганизми съществуват. Най-простата класификация е добро и лошо. С други думи, тези, които са вредни за човешкото тяло, причиняват много заболявания и тези, които са полезни. След това ще говорим подробно за основните полезни бактерии и ще ги опишем.

Можете също така да класифицирате микроорганизмите според тяхната форма, характеристики. Вероятно много хора си спомнят, че в училищните учебници имаше специална таблица с изображението на различни микроорганизми, а до нея беше значението и ролята им в природата. Има няколко вида бактерии:

• коки - малки топчета, които приличат на верига, тъй като са разположени едно зад друго;
• пръчковидна;
• spirilla, spirochetes (имат извита форма);
• вибриони.

Бактерии с различна форма

Вече споменахме, че една от класификациите разделя микробите на видове в зависимост от тяхната форма.

Бактериите коли също имат някои особености. Например, има видове пръчковидни със заострени стълбове, с удебелени, със заоблени или с прави краища. По правило пръчковидните микроби са много различни и винаги са в хаос, не се подреждат във верига (с изключение на стрептобацилите), не се прикрепят един към друг (с изключение на диплобацилите).

Към микроорганизми сферични формимикробиолозите включват стрептококи, стафилококи, диплококи, гонококи. Това могат да бъдат двойки или дълги вериги от топки.

Извитите бацили са spirilla, spirochetes. Те винаги са активни, но не произвеждат спори. Спирила е безопасна за хора и животни. Можете да различите спирилата от спирохетите, ако обърнете внимание на броя на къдриците, те са по-малко извити, имат специални флагели на крайниците.

Видове патогенни бактерии

Например, група микроорганизми, наречени коки, и по-подробно стрептококи и стафилококи, причиняват истински гнойни заболявания (фурункулоза, стрептококов тонзилит).

Анаеробите живеят и се развиват перфектно без кислород; за някои видове тези микроорганизми кислородът обикновено става смъртоносен. Аеробните микроби се нуждаят от кислород, за да оцелеят.

Археите са почти безцветни едноклетъчни организми.

Патогенните бактерии трябва да се избягват, защото причиняват инфекции, грам-отрицателните микроорганизми се считат за резистентни към антитела. Има много информация за почвата, гнилостните микроорганизми, които са вредни, полезни.

По принцип спирилите не са опасни, но някои видове могат да причинят содоку.

Разновидности на полезни бактерии

Дори учениците знаят, че бацилите са полезни и вредни. Хората знаят някои имена на ухо (стафилококи, стрептококи, чумен бацил). Това са вредни същества, които пречат не само на външната среда, но и на хората. Има микроскопични бацили, които причиняват хранително отравяне.

Трябва да знам полезна информацияза млечна киселина, храна, пробиотични микроорганизми. Например пробиотиците, с други думи добри организмичесто използвани за медицински цели. Питате: за какво? Те не позволяват на вредните бактерии да се размножават вътре в човека, укрепват защитните функции на червата и имат добър ефект върху човешката имунна система.

Бифидобактериите също са много полезни за червата. Млечнокиселите вибриони включват около 25 вида. AT човешкото тялоима ги в големи количества, но не са опасни. Напротив, предпазват стомашно-чревния тракт от гнилостни и други микроби.

Говорейки за добри, не може да не споменем огромните видове стрептомицети. Те са известни на тези, които са приемали хлорамфеникол, еритромицин и подобни лекарства.

Има микроорганизми като Azotobacter. Те живеят в почвата в продължение на много години, имат благоприятен ефект върху почвата, стимулират растежа на растенията, почистват земята от тежки метали. Те са незаменими в медицината, селското стопанство, медицината, хранително-вкусовата промишленост.

Видове бактериална изменчивост

По своята същност микробите са много непостоянни, умират бързо, могат да бъдат спонтанни, индуцирани. Няма да навлизаме в подробности за изменчивостта на бактериите, тъй като тази информация е от по-голям интерес за тези, които се интересуват от микробиологията и всички нейни клонове.

Видове бактерии за септични ями

Жителите на частни домове разбират спешната необходимост от пречистване на отпадъчни води, както и помийни ями. Днес канализацията може бързо и ефикасно да се почисти с помощта на специални бактерии за септични ями. За човек това е огромно облекчение, тъй като почистването на канализацията не е приятно нещо.

Вече изяснихме къде се използва биологичният тип пречистване на отпадъчни води, а сега нека поговорим за самата система. Бактериите за септични ями се отглеждат в лаборатории, те убиват лоша миризмадренажи, дезинфекция на дренажни кладенци, помийни ями, намаляване на обема на отпадъчните води. Има три вида бактерии, които се използват за септични ями:

• аеробика;
• анаеробни;
• живи (биоактиватори).

Много често хората използват комбинирани методи за почистване. Спазвайте стриктно инструкциите на препарата, уверете се, че нивото на водата допринася за нормалното оцеляване на бактериите. Освен това не забравяйте да използвате дренажа поне веднъж на всеки две седмици, така че бактериите да имат какво да ядат, в противен случай ще умрат. Не забравяйте, че хлорът от почистващите прахове и течности убива бактериите.

Най-популярните бактерии са Dr. Robik, Septifos, Waste Treat.

Видове бактерии в урината

На теория, бактерии в урината не трябва да бъде, но след различни дейностии ситуации, малки микроорганизми се заселват където пожелаят: във вагината, в носа, във водата и т.н. Ако по време на изследванията са открити бактерии, това означава, че човекът страда от бъбречно заболяване, Пикочен мехурили уретери. Има няколко начина, по които микроорганизмите влизат в урината. Преди лечението е много важно да се изследва и точно да се определи вида на бактериите и пътя на навлизане. Това може да се определи чрез биологична култура на урина, когато бактериите са поставени в благоприятно местообитание. След това се проверява реакцията на бактериите към различни антибиотици.

Желаем ви винаги да сте здрави. Грижете се за себе си, мийте редовно ръцете си, пазете тялото си от вредните бактерии!