Реферат: Мир микроорганизмов и его разнообразие

Химические методы стерилизации.

Стерилизация растворами химических средств. Этот метод является вспомогательным, так как изделия нельзя простерилизовать в упаковке, а по окончании процесса их надо промыть стерильной жидкостью (например, питьевой водой), что нарушает правила асептики и может привести к вторичному обсеменению изделий. Этот метод применяют для изделий, которые нельзя стерилизовать другими методамит (из-за термолабильности, конструкции и т.д.). Используют различные режимы стерилизации, например:

6% раствор перекиси водорода, экспозиция 6 часов (изделия из полимерных материалов, стекла, коррозионностойких металлов)

4,8% раствор первомура, экспозиция 15 минут (лигатурный шовный материал).

Обязательными условиями являются: полное погружение изделия в раствор (с заполнением каналов и полостей) и температура раствора не менее 18°С. После стерилизации все манипуляции проводят, строго соблюдая правила асептики (достают из раствора стерильным пинцетом или корцангом, промывают стерильной жидкостью). Если изделия используют не сразу после стерилизации, то их помещают в стерильную коробку со стерильной простыней и хранят не более 3 суток.

Газовая стерилизация. Этот метод применяется для обработки оптики, кардиостимуляторов, сложной техники (аппаратов искусственного кровообращения), изделий из полимеров, стекла, металлов. Используют окись этилена или смесь ОБ (окись этилена с бромистым метилом), озон, а также пары раствора формальдегида в этиловом спирте, которым наполняют стационарные газовые анализаторы или портативные анаэростаты. Для поддержания температуры (35 или 55°С) анаэростаты помещают в термостат или водяную баню. Для упаковки используют полиэтиленовую пленку (два слоя), пергамент или специальный упаковочный материал. Выбор метода и режима газовой стерилизации зависит от вида стерилизуемого изделия. Стерилизованные газом изделия применяют после их выдержки в вентилируемом помещении. Срок сохранения стерильности для изделий в упаковке из полиэтиленовой пленки - 5 лет, пергамента или бумаги - 20 суток. Контроль процесса ведут по показаниям приборов (тонометров, мановакуумметров), а конторль эффективности стерилизации - с помощью биотестов.

ПАСТЕРИЗАЦИЯ:

Пастеризация предусматривает уничтожение в материале только вегетативных форм микроорганизмов и применяется в пищевой промышленности. При этом используют кратковременное нагревание до 90-92 °С в течение 2-5 сек или более длительное - в течение 5-10 мин нагревание до 70-75 °С. Обработанные таким образом материалы считаются пастеризованными, но не стерильными, так как содержат споры. При этом погибают неспороносные бактерии, споры бактерий выдерживают П., поэтому не происходит полной стерилизации. Метод предложен Л. Пастером (отсюда назв.). Для П. молока используют различные режимы. Моментальная, или высокотемпературная, П.- нагревание до 85-90 °С без выдержки; вызывает почти полную коагуляцию сывороточных белков, в значит, степени осаждается фосфат кальция, снижается способность молока к свёртыванию под действием сычужного фермента. Применяется при выработке из молока масла и молочных консервов. Кратковременная П.- нагревание до 72-76 °С с выдержкой при этой температуре 20-25 мин; происходит частичная коагуляция иммунных глобулинов и сывороточных белков, частично выпадает в осадок фосфат кальция, разрушается часть витаминов и ферментов, снижается кислотность молока. Применяется при выработке цельномолочных продуктов и сыров. Длительная, или низкотемпературная, П.- нагревание до 62-65 °С с выдержкой в течение 30 мин; изменения химического состава молока незначительны, осаждается часть альбумина и фосфата кальция. Применяется обычно для П. молока, используемого в цельном виде. Для моментальной и кратковременной П. используют пастеризаторы молока, для длительной - ванны, имеющие резервуар для молока с водяной рубашкой, в к-рую подведён пар. Молоко от больных животных обеззараживают нагреванием до 70 ° С с выдержкой в течение 30 мин или до 90 °С без выдержки. Молоко животных, больных сибирской язвой и некоторыми др. болезнями, уничтожают под наблюдением. Контролем П. молока служит фосфатазная ипероксидазная пробы. Если после П. в молоке обнаруживается фосфатаза, нагрев был недостаточным или к пастеризованному молоку подмешано сырое. Сразу после П. молоко охлаждают. Фрукты, овощи или продукты из них пастеризуют расфасованными в герметически закрытых банках или бутылках. При этом в продуктах уничтожаются микроорганизмы, главным образом плесневые грибы и дрожжи. Овощные и фруктовые маринады пастеризуют при температуре 85 °С, фруктовые компоты - при 85-95 °С, плодово-ягодные соки - при 85 °С, виноградный сок - при 73-85 'С.

Пастеризация осуществляют в пастеризаторах. Распространены центробежные, трубчатые и пластинчатые пастеризаторы (для молока, сливок, фруктовых и овощных соков, напитков), в которых обеспечивается быстрый кратковременный нагрев до сравнительно высоких температур (до 100 °С) продукта, непрерывно протекающего тонким слоем между греющими поверхностями. После П. продукт разливают в герметически укупориваемую тару. Для П. продуктов, заранее расфасованных в тару (бутылки, консервные банки) имеются пастеризаторы, в которых продукты нагреваются паром при постоянном вращении. Перспективны пастеризаторы с высокочастотными источниками нагрева продуктов в таре.

Пастеризация - процесс одноразового нагревания чаще всего жидких продуктов или веществ до 60 °C в течение 60 минут или при температуре 70-80 °C в течение 30 мин. Технология была открыта в середине XIX века французским микробиологом Луи Пастером. Применяется для обеззараживания пищевых продуктов, а также для продления срока их хранения.

При такой обработке в продукте погибают вегетативные формы микроорганизмов, однако споры остаются в жизнеспособном состоянии и при возникновении благоприятных условий начинают интенсивно развиваться. Поэтому пастеризованные продукты (молоко, пиво и другое) хранят при пониженных температурах в течение ограниченного периода времени. Считается, что пищевая ценность продуктов при пастеризации практически не изменяется, так как сохраняются вкусовые качества и ценные компоненты (витамины, ферменты).

3. Микробиологические процессы в рубце жвачных при скармливании мочевиной

Мочевиной обогащают рационы жвачных; она содержит 42--46% азота. В рубце жвачных микроорганизмы строят свою клетку из карбамида. Отмершие микроорганизмы с пищей попадают в сычуг и другие отделы желудочно-кишечного тракта жвачных животных, где они перевариваются и усваиваются. Наиболее благоприятные условия для развития микроорганизмов создаются при кормлении животных сначала корнеплодами, затем соломой и в последнюю очередь -- силосом. При рН ниже 6 угнетается жизнедеятельность микроорганизмов, замедляется синтез белковых веществ.

Микроорганизмы используют мочевину только как источник азота. Углерод в ней находится в окисленной форме. Поэтому в рационе должно быть больше крахмалистых веществ (силос, свекла), тогда микрофлора рубца энергично синтезирует белок.

Карбамид нельзя скармливать в чистом виде или давать с питьевой водой. Мочевина в рубце при гидролизе разлагается на аммиак и диоксид углерода. Только четвертая часть аммиака усваивается микрофлорой рубца, остальная часть приносит животному вред. Если мочевину давать с водой, отравление может наступить даже в том случае, если доза препарата меньше той, которая дается с кормом. Более чувствительны к аммиаку истощенные животные. Следовательно, при скармливании мочевины нужно учитывать состояние животного.

Использование продуктов микробного синтеза (аминокислот, витаминов, ферментов). Многие микроорганизмы способны выделять в среду значительные количества не которых ценных аминокислот: лизина, аспарагиновой, глутаминовой кислот, валина и др. Все это делает целесообразным промышленное получение ряда аминокислот и витаминов микробиологическим путем. Например, отдельные виды дрожжей накапливают в клетках большое количество тиамина. Грибы, ацетонобутиловые бактерии концентрируют в культурах рибофлавин. Биотин синтезируется микроорганизмами желудочно-кишечного тракта животных в количествах, достаточных для обеспечения им их организма. Бактерии метанового и пропионовокислого брожения, актиномицеты, многие бактерии желудочно-кишечного тракта вырабатывают витамин Б12. Для промышленного получения витамина В широко используется микробиологический синтез.

Микроорганизмы способны также осуществлять синтез каротина (провитамина А) и близких к нему соединений.

Витамины группы D получают из стеролов (например, из эргостерола, содержащегося в больших количествах в дрожжах и плесневых грибах) при ультрафиолетовом облучении.

На прирост и продуктивность животных благотворно влияют ферментные препараты -- амилаза, липаза, целлюлаза и т. д. При добавлении их в корм свиней и рогатого скота ежесуточные привесы увеличиваются на 4--12%. Ферментные препараты готовят микробиологически с преимущественным использованием грибов.

Характеристика микробов клеточной организации

Особенности строения прокариот: микоплазмы и актиномицеты.

Микоплазмы: Строение клеточной мембраны, лишенной жесткой клеточной оболочки, отличает эти безъядерные микроорганизмы от бактерий, клетки которых надежно защищены стенками капсул, состоящих из смешанных углевод-белковых полимеров, называемых пептидогликанами.

Тончайшая пленка плазмалемма, которую можно рассмотреть только через электронный микроскоп, ограждает содержимое клетки от внешней среды. По своему химическому составу эта хрупкая защитная оболочка представляет собой комплекс липопротеидов, включающих в себя молекулы белков и липидов. Эта характерная особенность строения микоплазмы позволяет бактерии активно прикрепляться к клетке организма, используя ее ресурсы для развития и роста (внутриклеточный паразит). И в тоже время быть труднодоступной для защитных функций иммунитета.

Актиномицеты: Актиномицеты (лучистые грибки) - это прокариоты, образующиеМицелий (грибницу) - тело, состоящее из тонких ветвящихся нитей -гиф диаметром 0,1 мкм. Мицелий актиномицетов обычно снежно-белого цвета, реже образуются пигменты, которые выделяются в окружающую среду. Мицелий актиномицетов чаще состоит из воздушной и субстратной частей. Субстратный мицелий погружен в питательную основу - субстрат и служит для питания. Воздушный мицелий находится над субстратом и служит для размножения.

Воздушный мицелий

Субстратный мицелий (вид с боку)

Субстратный мицелий (вид с верху)

Морфологические признаки грибов:

Мукор

Пинициллиум

Аспергиллус

Признаки:

Одноклеточный мицелий

Многоклеточный мицелий

Спорангии со спорами

Спорангиеносец

Конидии

Конидиеносец

Систематическое положение грибов

Формы вирусов

Типы питания микроорганизмов

Способы получения энергии микробами

Источники

1. Асонов Н.Р. Микробиология. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Агропромиздат, 1989.

2. Асонов Н.Р. Практикум по микробиологии. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Агропромиздат, 1988.

3. Интернет.