Курсовая работа: Актиномицеты и их практическое применение

9.8 Термомоноспоры и близкие роды

Развитый мицелий, споры расположены одиночно, в цепочках или спорангиеподобных структурах. Тип клеточной стенки III (мезо-ДАПК, нет дифференцирующих сахаров).

9.9 Род Termoactynomyces

Термоактиномицеты образуют типичные эндоспоры и по этому признаку, а также по строению 16s рРНК должны быть отнесены к бациллам, однако образуют развитый мицелий. Термофилы, способные расти в диапазоне 40--48 градусов по Цельсию.

10. Применение актиномицет

Актиномицеты широко расселены в окружающей среде - в воде естественных водоемов, почве, воздухе, их много на растительных и животных остатках, находят их в сене, злаках, на внутренних стенах жилых и производственных помещений. Но особенно их много в культурной почве - из 1 г могут высевать от нескольких сотен до миллиардов актиномицетов.

Расщепляя недоступные другим микроорганизмам субстраты, например - парафин, керосин, воск, смолу они способствуют образованию гумуса и выветриванию горных пород. Актиномицеты преимущественно - аэробы, ряд видов - факультативные анаэробы. Чаще они сапрофиты, участвующие в расщеплении веществ животного и растительного происхождения. Встречаются актиномицеты -- симбионты растений, но есть виды, патогенные для человека, животных, растений.

Многие метаболиты актиномицет относятся к биологически активным соединениям: ферменты, антибиотики, витамины, гормоны. Из них выделено около 1000 антибиотикоподобных веществ, активных в отношении грибов, бактерий, простейших, вирусов, а также опухолей. Некоторые из них получили практическое применение -- стрептомицин, ауреомицин, террамицин и др. Антимикробным действием обладают и некоторые их токсины - например, глиотоксин - высокотоксичен для животных и растений. Большое разнообразие ферментов -- хитиназы, липазы, амилазы, протеазы, кератиназы, инвертазы -- увеличивает способность актиномицет использовать для своего питания растительные и животные остатки, субстраты, которые не используют другие микроорганизмы, что значительно увеличивает степень их приживаемости и распространенности. Обладая аутолизом, они оказывают также и литическое воздействием на другие микроорганизмы.

Почти все актиномицеты способны синтезировать витамин В12, а также биотин, никотиновую, пантотеновую кислоты и пиридоксин, рибофлавин. Многие из них продуцируют аминокислоты -- метионин, цистеин, глутаминовую, аспарагиновую, валин, цистин. Другие виды образуют ароматические вещества с запахами фруктов, камфоры, сероводорода, аммиака или земли, что для них наиболее характерно.

При таком активном распространении, их обитание в организме человека и высокая степень колонизации кишечника актиномицетами становится естественным явлением.

У здоровых людей актиномицеты обнаруживают в ротовой полости, зубном налете, в зубном камне, лакунах миндалин, на слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта.

Патогенные актиномицеты вызывают актиномикоз, коринебактерии -- дифтерию, микобактерии -- туберкулез, нокардии -- нокардиоз. Споры актиномицетов могут вызывать аллергические заболевания. Чаще инфекция в организм попадает из внешней среды, но иногда и из очага хронической инфекции в самом организме человека.

Являясь сапрофитом, актиномицеты, длительно находятся в организме человека, выжидая благоприятных условий. При снижении защитных свойств слизистых, ослаблении иммунитета или развитии воспалительных процессов на слизистых (стоматит, колит, бронхит, вагинит и другие), актиномицеты активизируются и становятся патогенными микроорганизмами, повреждающими ткани, на которых они расположились. При внедрении они образуют - гранулему - инфекционную, склонную к распаду, прорастающую в окружающие ткани. Из центра гранулемы начинается некроз, затем возникает абсцесс и далее может образоваться свищ.

При образовании типичных кожных изменений, на поздней стадии, диагностика актиномикоза не сложна. На ранней стадии заболевания используют внутрикожную пробу с актинолизатом. Однако, нужно помнить, что слабоположительные пробы могут быть практически у всех лиц, страдающих заболеваниями зубов, пародонтозом и другими. Отрицательный ответ тоже не однозначен, так как при тяжелых формах возможно развитие анергии. Диагностическое значение имеет выделение культур актиномицетов из материала свищевых ходов, биоптатов пораженных тканей. Наиболее достоверна - реакция связывания комплемента с актинолизатом, которая положительна у 80% больных.

Актиномикоз - это чаще первично-хроническая инфекция с длительным, прогрессирующим течением. Инкубационный период неизвестен. Отмечают несколько форм актиномикоза: торакальный актиномикоз; актиномикоз кожи; актиномикоз головы, языка и шеи; абдоминальный актиномикоз; актиномикоз мочеполовых органов; актиномикоз центральной нервной системы, мицетома (мадурская стопа).

Актиномикоз легких может протекать подобно другим тяжелым заболеваниям: туберкулез легких, абсцесс легкого, онкологический процесс в легких, глубокие микозы - аспергиллез, гистоплазмоз, нокардиоз, что требует для его подтверждения дополнительных диагностических исследований.

Абдоминальный актиномикоз может маскироваться под клинику хирургических заболеваний брюшной полости: «острый живот» - аппендицит, перитонит и другие.

Практически любая клиническая форма заболевания сопровождается типичными вторичными поражениями кожи. Кожа становится багрово-синюшной, определяется плотный, безболезненный очаг воспаления, далее возникает флюктуация, а после прорыва формируется длительно не заживающий свищ. При хорошем исходе - образуется плотная рубцовая ткань. В развитии воспаления и нагноения играет роль и вторичная инфекция, преимущественно стафилококковая флора.

Таблица 1 - Аэробные микроорганизмы, ассоциированные с ферментирующими актиномицетами, полученные из очагов поражения у человека

Подозрение на актиномикоз -- показание для госпитализации. Лечение обязательно включает хирургические и терапевтические методы. Проводят обработку пораженного участка, удаление грануляций, иссечение пораженных тканей. Одновременно применяется этиотропная терапия - преимущественно антибиотикотерапия и иммунотерапия.

Высокая патогенность актиномицетов, измененная чувствительность к антибиотикам, затруднения при их бактериальной диагностике и культивировании стали препятствием для широкой известности этих микроорганизмов в клинической практике. В первую очередь при многих заболеваниях, связанных с изменением микрофлоры кишечника и кожи.

Однако, актиномикоз - это не столь широко распространенное инфекционное заболевание, не частое в медицинской практике. Преимущественно развивающееся у лиц, с ослабленным иммунитетом, выраженными обменными и прогрессирующими заболеваниями. Значит, в организме каждого человека существует достаточно мощная сеть защиты, не позволяющая агрессивно разрастаться патогенным видам актиномицет. Это - система защитных биопленок, на наших слизистых, из наших полезных бактерий.

Установлено широкое участие актиномицетов в разложении гумуса. Примерно 200 штаммов актиномицетов, выделенных из почвы, все обладали гумусолитическими свойствами.[3,c.215] Эти штаммы были выделены на субстратах, где единственным источником углерода были ароматические углеводороды.

Для начала микробиологического разложения гумусных соединений в субстрате необходимо присутствие растворимых сахаров. Вероятно, сначала карбоксильная группа восстанавливается до альдегидной, а затем до спиртовой. Для этого в условиях лабораторной культуры требуется дополнительный источник энергии. Такой же источник энергии требуется и для разложения в почвенных условиях.

Комплекс микроорганизмов, активно разлагающих гуминовые кислоты in vitro, при добавлении к почве не уменьшает в ней содержания этих кислот. Это может объясняться недостаточной концентрацией доступного энергетического материала. Вероятно, почвенная микрофлора, разлагающая гумус, получает этот материал от сосуществующих организмов.

Имеется много косвенных доказательств участия микроорганизмов в разложении гумуса в почве. Считалось, что чем выше активность почвенной дегидрогеназы -- фермента, связанного с клетками микроорганизмов, тем меньше гумуса в почве. Однако исследования автора, проведенные совместно с Кобусом в Институте микробиологии почвы в Пулавах, не подтвердили такой зависимости. Было установлено, что активность этого фермента фактически коррелирует с содержанием органического вещества в почве.

Заключение

Патогенные представители актиномицетов вызывают у человека актиномикоз и нокардиоз. Это Actinomyces israelli, Nocardia asteroides и другие. Возбудители актиномикоза вне организма, на питательной среде представляют собой длинные ветвящиеся нити, местами распадающиеся на фрагменты. В организме человека патогенные актиномицеты образуют друзы - переплетающиеся нити в центре с отдельными отходящими в виде лучей нитями по периферии. Отсюда название: актиномицеты - лучистые грибы. Концы нитей, погруженные в ткань, утолщены, ослизнены и имеют иной химический состав, и, подобно капсуле бактерий, защищают микроб от фагоцитоза.

Актиномицеты - продуценты антибиотиков: многие актиномицеты, средой обитания которых являются почва, образуют антибиотики, широко применяющиеся в медицинской практике.

Актиномицеты грамположительные выявляются простыми методами окраски, либо окраской по методу Грама.

Актиномицеты - одноклеточные микроорганизмы, относятся к прокариотам. Их клетки имеют такую же структуру, как бактерии: клеточную стенку, содержащую пептидогликан, цитоплазматическую мембрану; в цитоплазме расположены нуклеоид, рибосомы, мезосомы, внутриклеточные включения. Поэтому патогенные актиномицеты чувствительны к антибактериальным препаратам. В то же время они имеют сходную с грибами форму ветвящихся переплетающихся нитей, а некоторые актиномицеты, относящиеся к семейству стрентомицет, размножаются спорами. Другие семейства актиномицет размножаются путем фрагментации, то есть распада нитей на отдельные фрагменты.

Актиномицеты широко распространены в окружающей среде, особенно в почве, участвуют в круговороте веществ в природе. Среди актиномицетов есть продуценты антибиотиков, витаминов, гормонов. Большинство антибиотиков, применяемых в настоящее время, продуцируется актиномицетами. Это стрептомицин, тетрациклин и другие.

Список используемых источников

1 Практикум по микробиологии / А.И. Нетрусов и др.; под редакцией А.И. Нетрусова- М Изд-во « Академия».2005, с. 45, 56

2 Тепппер Е.З. Шильникова В.К Переверзева Г.И.Практикум по

микробиологии - М : Агропромиздат.,2000, с.87

3 Экология микроорганизмов / А.И. Нетрусов и др.; под редакцией А.И.

Нетрусова- М Изд-во « Академия».2004, с. 202, 215

4 Определитель бактерий Берджи. В 2-х т. Т. 2: Пер. с англ./Под ред. Дж. Хоула, Н. Крига, П. Снита, Дж. Стейли, С. Уилльямса. -- М.: Мир, 1997. -- с 368, 630

5 Общая микробиология / Г. Шлегель; под редакцией Е.Н. Кондратьевой - Москва «Мир» 1987, с. 101