ТЕМА 4. бактериологический метод: изучение биохимических свойств бактерий (окончание). действие внешних факторов на микроорганизмы. антибиотики

Микроорганизмы, находящиеся во внешней среде, подвергаются воздействию разнообразных физических, химические и биологических факторов. Каждый вид имеет свои, наследственные закрепленные зоны влияния отдельных факторов. Среди физических – особое значение в жизни микробов имеет температура. В зависимости от температурных параметров выделяют три группы микроорганизмов – термофилы, психрофилы и мезофиллы. Для термофилов зона оптимального роста равна 50 – 60⁰С, верхняя зона задержки роста – 75⁰С, нижняя – 45⁰С. Психрофилы имеют зону оптимального роста в пределах 10 – 15⁰С, максимальную зону задержки роста 25 – 30⁰С, минимальную 0 – 5⁰С. Некоторые виды холодолюбивых бактерий, размножаясь в пищевых продуктах при температуре бытового холодильника, вызывают заболевания у человека. Патогенные бактерии и большинство микробов – сапрофитов являются мезофиллами. Оптимальная температура их роста колеблется в пределах 30 – 37⁰С, максимальная 43 – 45⁰С, минимальная 15 – 20⁰С.

Губительное действие на микроорганизмы оказывают высушивание,, ионизирующая радиация, УФ – лучи, ультразвук, и также химические вещества, обладающие противомикробным действием (галогены, окислители, кислоты, щелочи, соли тяжелых металлов и т. д.).

Микробные ассоциации зависят от факторов внешней среды, но и от сложных взаимоотношений микроорганизмов, которые могут носить характер симбиоза или антагонизма. Антагонистические свойства микробов могут быть обусловлены разными механизмами. Один из них – образование антибиотических веществ. Среди микроорганизмов продуцентами антибиотиков являются актиномицеты, грибы и бактерии.

Антибиотики – химиотерапевтические вещества биологического, полусинтетического или синтетического происхождения, которые в малых концентрациях вызывают торможение размножения или гибель чувствительных к ним микробов и опухолевых клеток во внутренней среде животного организма.

По направленности действия все антибиотики делят на следующие группы: противобактериальные, противовирусные, противогрибковые, противопротозойные, противоопухолевые. Они могут обладать узким (например, бензилпенициллин), умеренным (например, ампициллин) или широким (например, аминогликозиды, тетрациклины) спектром действия.

По химическому составу антибиотики подразделяют на несколько групп:

1. Бета – лактамные антибиотики, включающие природные пенициллины, несколько поколений полусинтетических пенициллинов, несколько поколений цефалоспоринов, нетрадиционные бета – лактамы.

2. Стрептомицины и стрептомициноподобные антибиотики.

3. Макролиды – эритромицин, олеандомицин, карбомицин.

4. Аминогликозиды – гентамицин, неомицин, канамицин.

5. Тетрациклин и его полусинтетические производные.

6. Гликопептиды – ристомицин, линкомицин, ванкомицин.

7. Левомицетин – синтетическое вещество, идентичное природному антибиотику, хлорамфениколу.

8. Производные параамино – салициловой кислоты (препараты ПАСК -противотуберкулёзные антибиотики), изокотиновой кислоты, а также рифампицины и др.

9. Фосфомицины – антибиотики из группы фосфоновой кислоты.

10. Фторхинолоны – неприродные соединения (ципрофлоксацин, ципробан и др.).

11. Полиеновые антибиотики – нистатин, леворин, амфотерицин В.

По механизму антимикробного действия антибиотики отличаются друг от друга. Мишенью для их ингибирующего действия служит одна или несколько биохимических реакций, необходимых для синтеза и функционирования определенных структур микробной клетки (табл. 2).

Таблица 2

Механизмы ингибирующего действия некоторых групп антибиотиков на микробную клетку

ЗАДАНИЕ

1. Просмотреть посевы на средах «пёстрого ряда» и в мясо – пептоном бульоне. Зарегистрировать результаты. Образование индола, сероводорода, аммиака обозначается «+», отсутствие – «–». Ферментация углевода с образованием кислоты (изменение окраски среды) отмечается «К», с образованием кислоты и газа (наличие пузырьков в столбике среды) – «КГ», отсутствие ферментации углеводов – «–».

2. Поставить реакции Фогес – Проскауэра и с метилрот, для чего посев на среде Кларка разделить на две части. К первой добавить 2 – 3 капли 0,04 % раствора метилрот: в случае положительной реакции появляется красное окрашивание, при отрицательной – жёлтое. Констант второй части среды добавить равный объем 10 % раствора КОН и поставить в термостат при температуре 37⁰С: окраска появляется постепенно в случае положительной реакции Фогес – Проскауэра наблюдается розовое окрашивание, в отрицательных случаях окраска не меняется.

3. Заполнить протокол исследования чистой культуры бактерий (табл. 3).

4. Испытать действие света на бактерии (опыт Бухнера). На поверхность агара в чашке Петри налить 1 мл бульонной культуры, равномерно распределить по поверхности, остаток удалить пипеткой. Кружочки стерильной бумаги поместить на поверхность агара и осветить открытую чашку прямыми солнечными лучами в течение 1 – 2 часов, после чего чашку закрыть крышкой и поставить в термостат.

Таблица 3