Бактериофаги. Строение. Активные химические компоненты. Представители.

Предмет и задачи

микробиологии. Связь микробиологии с товароведением и экспертизой продовольственных товаров. МБ – 1 из биологических наук. Она изучает строение, жизнед-ть, закономерности и условия развития орг-мов, бол-во кот. м. видеть только с пом. микроскопа. Эти орг-мы наз-т м/орг-мами или микробами. Микроорг-мов в мире очень много (1клеточные, многоклеточные). Некот. принадлежат к низшим растительным орг-мам, некот. – к низшим животным, есть такие, кот. нельзя отнести ни к животным, ни к растениям. Существование многочисленных видов микробов обусловлено след. основным ф-рами: их способ-тью потреблять разнообразную пищу, приспособляемостью к усл-ям существования, высокой выносливостью к теплу, холоду и недостатку влаги, способ-тью к быстрому размножению. Значение м/орг-мов в жизни нашей планеты велико. Достижение современной м/биологии базируется на развитии физики, химии, биологии, биологической химии и молекулярной биологии. Задачи совр. микробиологии разнообразны и специфичны. Из нее выделяется ряд специализированных дисциплин: медицинская, ветеринарная, сельскохозяйственная и техническая (промыш-ная) микробиология. Техническая микробиология изучает роль и значение хозяйственно-полезных микроорг-мов, исп-мых в различных произв-ных процессах, и тех кот. причиняют вред, а также способы воздействия на их развитие и жизнед-ть. Знание св-в микроорг-мов позволяет своевременно принимать соотв-щие меры, направленные на предотвращение разви-тия микроорг-мов при транспортировании и хр-нии продуктов. К наиболее распр-ным методам консер-вирования продуктов относят охлаждение, замораживание, пастеризацию и стерилизацию продуктов, обработку их антисептиками (консервантами) и др. Т.о., м-биология тесно связана с технологией пр-ва и товароведением пищ. продуктов.

2. Исторический путь развития микробиологии. М/б явл-ся ср-но мол.наукой. Начало ее развития относится к концу 17в. 1-ое набл. и опис. м/орг-мов прин-т Левенгуку, кот. сам изготовлял линзы, дававшие увеличение в 200-300 раз, опии-сал и дал зарисовки многих м/орг-мов, обнаруженных им с пом-ю своего «микроскопа». Работа Тереховского посвящена изучению природы и происхож-ю м/орг-мов.Он изучал влияние на м/орг-мы нагре-вания и охлаждение, возд-вие различных хим. в-в. В 19в., М/биология превратилась в науку, изучающую роль «загадочных» орг-мов в природе и жизни ч-ка. Луи Пастер установил, что м-орг-мы различаются по внеш. виду, по хар-ру жизнед-ти, они вызывают различные хим. превращения в субстратах, на кот. развиваются. Доказал, что происх-щее в виноградном соке спиртовое брожение обусл-но жизнед-тью м-орг-мов – дрожжей; что виновниками болезни вина и пива явл-ся м-орг-мы. Чтобы предотвратить порчу он предложил нагреть (пастеризация). Пастер обнаружил бактерии, не способные развиваться в присутствии воздуха, т.е. показал, что жизнь возможна и без кислорода. Пастер открыл природу заразных болезней ч-ка и животных, установил, что эти болезни возникли вследствие инфекции особыми микробами и что каждое заболевание вызывается опред-м м-орг-мом, изготовил вакцины против бешенства и сибирской язвы. Роберт Кох ввел в м-биологическую практику плотные питательные среды для выращивания м-орг-мов, что привело к разработке метода выделения микроорг-мов в чистые культуры, т.е. вы-ращивание культур. Обнаружились новые неизвестные м-орг-мы. Русские внесли вклад. Мечников впер-вые разработал фагоцитарную теорию иммунитета, т.е. невосприимчивости организма к заразным болез-ням, организовал 1ую в России бактериологическую лаб-рию. Гамалея организовал станцию по прививкам против бешенства. Виноградский открыл пр-с нитрификации, установил существование особых бактерий, кот. способны ассимилировать углекислый газ из воз-духа, открыл явление фиксация атмосферного азота анаэробными бактериями, найдены бактерии анаэробного разложения пектиновых в-в, что позволило в дальнейшем разработать теорию и приемы мочки волокнистых растений. Большой вклад в развитие общей микробиологии внесли такие ученые как Омелянский, Мишустин, Кузнецов и др.

3. Роль микроорганизмов в процессах производства и порчи пищевых продуктов. Значение м-орг-мов в жизни нашей планеты велико. Они активно участвуют в разл. превращ-ях в-в в при-роде. С их жизнед-тью связано образ-е каменного уг-ля, нефти, некоторых руд, торфа. Бол. роль играют микробы в почвообразовательных пр-сах, способствуя повышению урожайности с/х-ных культур. Исп-ют м-орг-мы и в промышл. пр-ве органич. кислот (молочной, масляной, лимонной и др.), ацетона, бутилового и этилового спиртов, витаминов, аминокислот, фер-ментных препаратов и антибиотиков. Многие м-орг-мы с давних пор применяют в пищевой и легкой про-м-ти, а также в домаш. хоз-ве. С использ-ем дрожжей, напр., пр-дят пиво, тесто для хлеба. Молочнокислые бактерии исп-ют в пр-ве разл. кисломолочных пр-тов, они же участвуют в пр-сах созревания сыров и ква-шения овощей. М-орг-мы привлекают внимание иссл-лей и как потенциальные продуценты пищевого белка (дрожжи, цианобактерии и др.). Многие м-орг-мы, од-нако, играют отрицательную роль. Они могут явл-ся возбудителями болезней ч-ка, животных и растений, вызывать порчу ПП и разрушение различных материалов, нанося большой ущерб нар. хоз-ву. Знание св-в м-орг-мов позволяет своевр-но принимать соотв-щие меры, направленные на предотвращение разв-я м-орг-мов при транспор-и и хр-нии пр-тов. К наиболее распр-ным методам консервир-я пр-тов относят охлаж-е, замораж-е, пастеризацию и стерилизацию пр-тов, обработку их антисептиками (консервантами) и др. Т.о., м-биология тесно связана с технологией пр-ва и товароведением пищ. продуктов.

4.Бактерии: общая хар-ка, вел-а. Ф-ма, размнож-е, подвижность, спорообразование. Б-и – это обширн. группа м/ор-мов (около 1600 видов), бол-во из которых 1клеточные. Осн. формами бактерий яв-ся шаровидная, палочковидная и извитая. Шаровидные бактерии – кокки, имеют форму ша-ра, встречаются уплощенные, слабо овальной или бобовидной формы. Кокки могут быть в виде одиночных клеток – микрококки или соединенные в различные сочетания: попарно – диплококки, по четыре клетки – тетрококки, в виде длинных цепочек – стреп-тококки, а также в виде скоплений кубической формы из восьми клеток, расположенных в 2 яруса один над другим – сарцины. Встречаются скопления в виде грозди винограда – стафилококки. Палочковидные б. м. б. одиночными и попар-ными – диплобактерии, цепочками по три-четыре клетки и более клеток – стрептобактерии.Извитые или изогнутые бактерии разл-ся по длине и толщине и степени изогнутости. Палочки в виде запя-той – вибрионы, в виде штопора – спириллами, а тон-кие палочки с многочисл. завитками – спирохетами.. В среднем диа-метр тела бол-ва б. 0,5 – 1мкм, а средняя дли-на палочковидных бакт-ий 2-5мкм. Встречаются бак-ии, р-ры которых знач-но превышают ср. величину. Шаровидные Изогнутые и спиралевидные бак-ии подвижны. Движение бак-ий осущ-ся за счет жгутиков – тон-ких, спирально закрученных нитей белковой природы, которые могут осуществлять вращательные дв-я. Нал-е жгутиков и их распол-е яв-ся постоянными для вида пр-ками и имеют диагностич. значение. Хар-ной особ-тью размнож-я б. яв-ся быстрота протекания пр-са. Скорость деления зависит от от вида бактерий и усл-ий культивирования: некоторые виды делятся через каждые 15-20 мин, др – через 5-10 часов. Споры у бакт-ий обр-ся обычно при неблагоприятных условиях разв-я: при недостатке питательных в-в, изменения t,рН, при накоплении пр-тов обмена вы-ше опр-го уровня. Спос-тью образовывать споры об-ладают почти исключительно палочковидные бактерии. В каждой бак-ой клетке образуется только одна спора.

5. Строение бактериальной клетки. Клеточная стенка (оболочка) – служит механич. барьером м/у протопластом и ОС, предаёт клетке опр. форму. На долю клеточной стенки приходится от 5 до 20% сухих в-в клетки, в ее состав входит по-лимерное соед-е – пептидогликан. Клеточная стенка бак-ий часто бывает покрыта слизью, слизистый слой образует капсулу, которая предохраняет клетку от неблагоприят. условий, механич. поврежд-я, высыхания, создаёт дополнительный осмотический барьер, служит препятствием для проникновения фагов. Цитоплазматич. мембрана отделяет от клеточной стенки содержимое клетки. Это обязательная стр-ра любой клетки. Наруш-е целостности цитоплазматич. мембраны приводит к потере клеткой жизнеспособности. На долю цитоплазматич. мембраны приходится 8-15% сухого в-ва клетки, толщина её 7-10 нм. В ней находятся разл. ферменты, она полупроницаема, выполняет важную роль в обмене в-в между клеткой и ОС, яв-ся главным соматическим барьером клетки. Цитоплазма бак-ой клетки предст. собой полужидкую, вязкую, коллоидную с-му. Она пронизана мем-бранными стр-рами – мезосомами, в них и в связанной с ними цитоп-ой мембране расположены ферменты, участ-щие в энергитич. пр-сах – в снабжении клетки энергией. В цитоплазме сод-ся рибосомы, ядерный аппарат и различные включения. Рибосомы – рассеяны в цитоплазме в виде мелких гранул размером 20-30 нм, они состоят наполовину из РНК и белка и ответственны за синтез белка в клетке, в клетке их может быть 5-50 тыс.

Ядерный аппарат – генетич. материал предоставлен молекулами ДНК, которое предоставляет собой ком-пактное образование, которое занимает опр. место в цитоплазме, но не отграничено от неё мембраной – нуклеоид.

Цитоплазматиче. включения – это запасные пит. в-ва, которые откладываются в клетке, они развив-ся в условиях избытка пит. в-в в среде, и потребляются, когда клетки попадают в условия голодания. В клет-ках б-ий отклад-ся гликоген, гранулеза, липиды, жир.

6. Систематика бактерий и их практич. значение. Систематика орг-мов закл-ся в распределении их по опр. группам, кажд. из которых имеет свое название: класс, порядок, семейство, род, вид.

При кл-ции бак-ий учит-ют их морфологич. особ-ти (ф-му, р-р клетки, наличие и распол-е жгутиков, спос-ть их к спорообр-ю) и физиологич. св-ва (тип питания, хар-р получения энергии, потреб-ть в кислороде, па-тогенность и др.) Также при систематике бак-ий учи-тывают биохимич. пр-ки и состав ДНК. По принятым в биологии пр-лам название бак-ий даётся на латинском языке и состоит из 2 слов. Первое слово обозначает род, к которому принадлежит данная бак-ия, второе название вида. Родовое название пишется с прописной буквы, видовое со строчной. Систематика бак-ий даётся по руководству «Краткий опр-тель бак-ий Берги». Царство бак-ий разделено на 2 отдела: цинобак-ии и бак-ии. Цинобак-ии – фототрофные орг-мы, фотосинтез осущ-ют с выдел-ем кислорода, бы-вают 1клеточные и многоклеточные, обр-ют простые и ветвящиеся нити, являются продуцентами пищевого белка. Бак-ии –второй отдел, который разделен на 19 частей, каждая из которых делится на порядки – на семейства, семейства на роды, роды – на виды.

7. Грибы: общая хар-ка, строение и размножение. Грибы  обшир. и разнообразная гр-па раст. орг-мов, многие из к-рых наз-ют плесенями. Они не имеют хлорофилла, для р-тия нуждаются в готовых органич. в-вах. Многочисленны грибы, разв-щиеся на ПП, пром. материалах и изд-ях, вызывающие их порчу и разруш-е. Строение тела гриба. Вегетативное тело бол-ва грибов пред. собой грибницу, или мицелий, с ост-щий из ветвящихся нитей – гиф. У одних грибов мицелий клеточный – гифы разделены перегородками на клетки, часто многоядерные; у других – мицелий неклеточный. Из плотного сплетения гиф состоят плодовые тела грибов, в к-рых находятся органы размножения. Строение клетки. Грибы имеют эукариотный тип клетки. Клетки бол-ва грибов имеют многослойную клеточную стенку, состоящую на 80-90 % из полисахаридов; в небольшом кол-ве имеются белки, липиды, полифосфаты. Под клеточной стенкой распол-на 3слойная цитоплазматич. мембрана. В цитоплазме находятся многочисл. органоиды – стр-ры различного строения и функций. Митохондрии – в них осущ-ся энергетич. пр-сы и синтезируется АТФ - в-во, богатое энергией. Эндоплазматич. сеть - мембранная с-ма из в/связанных канальцев, к-рая прониз-ет цитоплазму. Аппарат Гольджи – мембранная с-ма, связанная с эндоплазматич. сетью. К его многообразным функциям относятся транспортир-е в-в, синтез-мых в эндоплазмат. сети, а также удаление из клетки продуктов обмена. Рибосомы – очень мелкие, округлые, многочисл. образования. В рибосомах происходит синтез белка. Лизосомы – мелк. округл. тельца. В них сод-ся ферменты, переваривающие, поступающие из вне белки, углеводы, липиды. Ядро (или несколько ядер) окружено двойной мембраной. Вакуоли – полости, окруженные мембраной, заполненные клеточным соком и включениями запасн. пит. в-в. Размножение грибов. Грибы размн-ся вегетативным, бесполым и половыми путями. Вегетат. размн-е происх-т без образ-я к-л специализир-х органов: частями мицелия или отдельными клетками, обр-щимися в рез-те расчленения гиф, к-рые на субстрате разрастаются в грибницу. При бесполом способе размн-я споры обр-ся на особых гифах воздушного мицелия.При половом размн-и – слияние половых клеток с последующим объединением их ядер. В рез-те обр-ся специализир. органы размн-я Бол-во грибов может размн-ся бесполым и половым путем – совершен.грибы. Некоторые грибы не способны к половому размножению – несовершенные. Особ-ти способов размн-я и строения органов размн-я исп-ют при распознавании грибов; эти особ-ти лежат и в основе их кл-ции.

8. Систематика грибов (г.) и наиболее важные представители каждой таксономической группы. Осн. классами г. яв-ся хитридиомицеты, оомицеты, зигомицеты, аскомицеты, базидиомицеты, дейтеромицеты (несовершенные грибы). Хитридиомицеты (Х.). Мицелий у них развит слабо или отсут-ет, а тело пред. собой голый протопласт. Размн-ся Х. бесполым путем поср-вом подвижн. спор с 1 жгутиком – зооспор. Оомицеты. Мицелий развит хорошо, неклеточный, многоядерный. Бесполое размн-е происх-т с пом. разв-щихся в зооспорангиях зооспор с 2 жгутиками. Наиб. знач-е имеют фитофтора и плазмопара. Фитофтора (Ф.) поражает клубни и ботву картоф., помидоры и баклажаны. Плазмопара(П) – г., выз-щий болезнь винограда, называемую ложномучнистой росой. Зигомицеты. Мицелий у них хорошо развит, неклеточный. Бесполое размн-е происх-т с пом. неподвиж. спорангиоспор; половое размн-е – зигоспорами. К этому классу отн-ся мукоровые г., широко распрост-ные в природе. Аскомицеты. Г., различны по строению и св-вам. Мицелий у бол-ва хорошо развит, клеточный, но к аскомицетам отн-ся и не имеющие мицелия орг-мы, представленные одиночными почкующимися клетками. Бесполое размн-е мицелиальных аскомицетов – с помощью конидий. При половом размн-и обр-ся аскоспоры в сумках. Сумчатые г. широко распрост-ны в природе.. Базидиомицеты. Это высш. г. с клеточ. мицелием, у некот. мицелий многолетний. Бесполое размн-е (конидиями) набл-ся редко. У одних г. базидии 1клеточные, у других – многоклеточные. Дейтеромицеты или несовершенные грибы. Это г. с клеточным мицелием, у к-рых не обнаружено полового размн-я. Бол-во их размн-ся конидиями. Конидии разнообразны по форме, строению, окраске; они м. б. 1клеточными и многоклеточными. Фузариумы выз-ют заболев-я разл. овощей и плодов, известные под общим названием фузариозов. Ботритис поражает яблоки, груши, многие овощи, и особенно ягоды. Альтернария вызывает заболевание многих с/х-ых растений, называемое альтернариозом. Развиваясь на ПП, альтернария образует на них черные вдавленные пятна. Оидиум обр-ет разветвленный белый мицелий. Один из видов этого рода – молочная плесень, часто разв-ся в виде бархатистой пленки на поверхности квашенных овощей и кисломолочных продуктов при хранении. Эта плесень встречается также на прессованных дрожжах, сливочном масле, сыре.

13. Дрожжи (Д.). Общая хар-ка, форма. Строение клетки, размн-е, систематика. Практ. знач-е. Д. яв-ся 1клеточными неподвиж. орг-мами, широко распростр-ми в природе. Шир. исп-е Д. в пром-ти основано на их спос-ти вызывать спиртовое брож-е – превращ-е сахара в С₂Н₅ОН и СО₂. Но р-тие др. в ПП выз-ет их порчу (вспучивание, изменение запаха и вкуса). Ф-ма и стр-е Д. клетки. Ф-ма и р-ры Д могут заметно изм-ся в зав-ти от усл-й р-тия, а также от возраста клеток. Д. имеют истинное ядро, отграниченное от цитоплазмы ядерной двухслойной мембраной, эндоплазматич. сеть, ап-т Гольджи, лизосомы, митохондрии, рибосомы, вакуоли. В кач. запасных пит. в-в в клетках обнар-ют капельки жира, гранулы гликогена, волютина. Клеточ. стенка дрожжей слоиста, в состав ее у бол-ва Д. входят в основном (до 60-70% сухой массы) гемицеллюлозы и в небольших количествах – белки, липиды, хитин. Размн-е Д. у Д вегетат. способом размн-я яв-ся почкование (П), лишь немногие Д размн-ся делением. П-нию предшест-ет раздел-е ядра на 2 части, и одно вместе частью цитоплазмы и др. клеточ. эл-тами перех-т в форм-щуюся молод. клетку. Помимо П., многие Д. размн-ся с пом. спор. Обр-е спор у Д. может происходить бесполым и половыми путями. При бесполом образовании спор ядро клетки делится на столько частей, сколько образуется спор у данного вида дрожжей, после чего в клетке (как в сумке) обр-ся аскоспоры. Образованию спор половым путем предшествует слияние (копуляция) клеток. Систематика Д. Д. относят к классу сумчат. грибов, к подклассу голосумчатых. род сахаромицесс. Отдельн. виды разл-ся спос-тью сбраживать те или иные сахара, интенс-тью брож-я, кол-вом обр-мого спирта, имеют роды кандида и торулопсис. Многочисл. предст-ли их широко распрост-ны в природе; бол-во не спос-но к спиртов. брож-ю. Многие вызывают порчу ПП.

Вирусы и фаги

Вирусы. Это особая группа организмов меньших размеров и более простой организации, чем бактерии. Вирусы не имеют клеточной структуры (отсутствуют ядро, цитоплазма), величина их измеряется нанометрами. Вирусы открыты Д. И. Иванов­ским в 1892 г. при изучении мозаичной болезни листьев табака, которая причиняла большой ущерб табачным плантациям Крыма. Открытие Д. И. Ивановского заложило основу новой науки — вирусологии.Вирусы являются внутриклеточными паразитами, вызывая многие болезни человека (оспу, грипп, бешенство, корь, полио­миелит и др.), животных (ящур, чуму крупного рогатого скота) и растений («мозаики» и другого вида заболевания полевых и огородных культур).Ущерб, наносимый эпидемиями гриппа здоровью людей, очень велик. От гриппа погибло людей больше, чем от других инфекций. Для борьбы с вирусными заболеваниями применяют вакцины, химические препараты, антибиотики. Новые возмож­ности в борьбе с вирусными заболеваниями открылись после об­наружения антивирусного вещества — интерферона.Данные электронной микроскопии показывают, что вирусы разнообразны по форме, размерам и химическому составу. Большинство вирусов имеет палочковидную или сферическую форму.Некоторые из вирусов состоят только из белка и одной ну­клеиновой кислоты — ДНК или РНК. Другие вирусы содержат еще липиды, полисахариды. Вирусная частица называется ви-р ионом. Нуклеиновая кислота (в виде спирали) находится внутри вириона, снаружи он покрыт белковой оболочкой (капсидом), состоящей из отдельных морфологических субъеди­ниц— капсомеров Вирусы выращивают на живых клетках или культуре тка­ней, так как на искусственных питательных средах они, как правило, не развиваются.Вирусы обладают разной устойчивостью к внешним воздей­ствиям. Многие инактивируются при 60 °С в течение 30 мин, другие выдерживают температуру 90 °С до 10 мин. Вирусы до­вольно легко переносят высушивание и низкие температуры, но малоустойчивы ко многим антисептикам, ультрафиолетовым лу­чам, радиоактивным излучениям.Фаги. Это вирусы микроорганизмов, вызывающие гибель — распад (лизис) их клеток. Вирусы бактерий называют бак­териофагами или фагами, вирусы актиномицетов — актинофагами, вирусы грибов — микофагами, вирусы сине-зеленых водорослей (цианобактерий) — цианофагами.

Спирт. брож-е (СБ): возбудители, усл-я, химизм пр-са, практич. исп-е, знач-е в пр-сах порчи ПП.

СБ – пр-с превращ-я сахара м-орг-мами в этиловый спирт и углекислый газ: С₆Н₁₂О₆=2СН₃СН₂ОН+2СО_2. при бр. знач-е также концентрация и кислотность среды, сод-е спирта, t^O, наличие постор. м-орг-мов. Бол-во дрожжей спос-ны сбраживать моносахариды, а из дисахаридов – преимущ-но сахарозу и мальтозу. Норм. брож-е протекает в кислой среде при pH 4-5. Наиб. скорость брож-я при t^O ок. 30 ⁰С, а при 45-50 ⁰С оно прекращается, т.к дрожжи отмирают. Снижение t^O замедляет брож-е, но полностью оно не прекращается. По хар-ру брож-я дрожжи подразд-ют на верховые и низовые. Брож-е, вызываемое верховыми дрожжами, протекает бурно и быстро при температуре 20-28 ⁰ С. На пов-ти бродящей жид-ти образуется много пены, и под действием СО² дрожжи выносятся в верхние слои субстрата. Брож-е, вызываемое низовыми дрожжами, протекает более спокойно и медленно, ос-но если его ведут при низких t^O 5-10⁰ С. Газ выд-ся постепенно, пены обр-ся меньше, дрожжи не выносятся на пов-ть среды. Этиловый спирт, накапливающий в пр-се брож-я, неблагоприятно влияет на дрожжи. В бол-ве случаев брож-е прекращается при 12-14% спирта. СБ протекает нормально в анаэробных усл-ях. Любое брож-е – процесс многоэтапный, протекающий в 2 стадии: Первая – окислительная – вкл-ет превращ-е глюкозы до пировиноградной кислоты с обр-ем двух молекул восстановленного НАД*Н₂ – промежуточного акцептора водорода: С₆Н₁₂О₆ = 2СН₃СОСООН + 2НАД*Н₂ ; Во второй стадии – восстановительной – НАД*Н₂ передает водород конечному акцептору, кот. превращ-ся в основный конечный пр-т брож-я. СО₂ яв-ся одним из конечных пр-тов СБ. Уксусный альдегид играет роль конечн. акцептора водорода. Вступая во в/д-вие с НАД*Н₂ , он при участии фермента алкогольдегидрогеназы восстан-ся в этил. спирт, а НАД*Н₂ окисляется в НАД: 2СН₃СНО + 2НАД*Н₂= 2СН₃СН₂ОН + 2НАД. Р-ция восстан-я уксус. альдегида в этил. спирт яв-ся завершающим этапом СБ. Недостаточность выделяющейся при брож-и энергии дрожжи возмещают переработкой знач-но большего кол-ва сахара, чем при дыхании. спирт.Пр-с СБ лежит в основе виноделия, пивоварения, хлебопечения, пр-ва этил. спирта и глицерина.

Молочнокислое брож-е (МБ): возб-ли, усл-я, химизм. Практ- исп-е и знач-е в пр-сах порчи ПП.

МБ – это превращ-е сахара мол-кисл. бактериями с обр-ем молоч. к-ты. По хар-ру брож-я разл-ют 2 гр-пы мол-кисл. бактерий: гомо- и гетероферментативные. Гомоферментативные обр-ют в осн. молочн. к-ту и очень мало побочн. пр-тов. Гетероферментативные наряду с молоч. к-той обр-ют – этил. спирт, СО₂, некоторые еще уксус. к-ту. Все мол-кисл. бактерии неподвижны не обр-ют спор, грамположительны, лишены фермента каталазы, являются факультативными анаэробами. Мол-кисл. бактерии сбраживают моно- и дисахариды, однако используется ими не любой дисахарид.Бол-во мол-кисл. бактерий, ос-но гомоферментативные палочковидные, очень требовательны к составу пит. среды и хорошо разв-ся только при наличии разл. аминокислот. Они легко переносят высуш-е, устойчивы к СО₂ и этил. спирту. По отн-ю к t^O мол-кисл. бактерии разделяют на мезофильные – с оптимум роста 25-35⁰ С и термофильные – с оптимум около 40-45⁰С. Отдельн. мол-кисл. бактерии холодоустойчивы и могут развиваться при отн-но низких положительных t^O (5⁰С и ниже). Некот. мол-кисл. бактерии обр-ют слизь. В прир. усл-ях мол-кисл. бактерии встреч-ся на разл. раст-ях, в почве, на многих ПП. Наиболее важным в техническом отношении представителями гомоферментативных мол-кисл. бактерий яв-ся: - молочнокислый стрептококк. - сливочный стрептококк, - термофильный стрептококк, - болгарская палочка, - ацидофильная палочка. - дельбрюковская. – мол-кисл. палочка. Из гетероферментативных мол-кисл. бактерий наиб. важными яв-ся: 1.Бревис. 2.Лейконосток креморис.

Мол-кисл. бактерии широко прим-ся в разл. отраслях нар. хоз-ва. Бол. знач-е эти бактерии имеют при квашении овощей, силосовании кормов для животных, в хлебопечении.

Пропионово-кислое брожение (ПКБ).

ПКБ – это превращ-е сахара или молоч. к-ты и ее солей в пропионовую и уксус. к-ты с выдел-м СО₂ и воды: 3С₆Н₁₂О₆ = 4СН₃СН₂СООН + 2СН₃СООН + 2СО₂ + 2Н₂О; 2СН₃СНОНСООН = 2СН₃СН₂СООН + СН₃СООН + СО₂ + Н₂О. П ри ПКБ превращ-е глюкозы до пировиногр. к-ты аналогично протекающему при спиртовом и гомоферментативном мол-кисл. брожениях. Восстан-е пировиногр. к-ты в пропионовую происх-т сложно и изменяется в зав-ти от условий. Б рож-е вызывают неподвижн., бесспоровые, грамположит. палочки. Пропионовокислые бактерии близки к мол-кислым, требовательны к пище, бол-во из них не разв-ся при рН среды ниже 5,0 – 4,5. Они яв-ся факультативными анаэробами, оптим. t^O их разв-я 30 – 35˚С, но они хорошо растут и при 15-25 ˚С, и отмирают при 60-70˚С. К тому же данные бактерии спос-ны разлагать аминокислоты, при этом выделяя жирные кислоты, способны сбраживать пировиногр. к-ту, глицерин. П ропионокислое брож-е – один из пр-сов при созревании сыров. При разв-и пропионово-кислых бактерий в сырной массе образуемая мол-кисл. бактериями к-та превращ-ся в пропионов. к-ту, СО₂ и уксус. к-ту. Выдел-е СО₂ вызывает образование сырых «глазков». А своеобразный острый вкус и запах сыра обусловливает присут-е уксус. и пропионовой кислот. З нач-е брож-я в пр-сах порчи пр-тов объясн-ся тем, что пропионовая к-та и ее соли яв-ся ингибиторами плесеней и могут быть исп-ны для предотвращ-я плесневения пр-тов.

Маслянокислое брожение

Это достаточно сложн. пр-с превращ-я сахара масл-кисл. бактериями в анаэробных усл-ях с обр-ем масл. к-ты, СО₂ и водорода по уравнению С₆Н₁₂О₆ = СН₃СН₂СН₂СООН + 2СО₂ + 2Н₂. В кач-ве побочн. пр-тов брож-я получаются бутилов. спирт, ацетон, уксус. к-та, этил. спирт. Химизм. Сахар претерпевает те же превращ-я как и при спиртовом и гомоферментативном мол-кисл. брож-ях, вплоть до обр-я пировиногр. к-ты. Пировиногр. к-та расщепляется до ацетилкоэнзима А, СО₂ и Н₂. Две молекулы двууглеродного соед-я конденсируются и из синтезированного четырехуглеродного соед-я через ряд промежуточн. пр-тов обр-ся масл. к-та. Возб-лями яв-ся масл-кисл. бактерии, предст-щие собой подвижн. крупн. палочки. Они обр-ют довольно термоустойчивые споры, кот. располагаются центрально или ближе к одному из концов клетки. Важной ос-тью этих бактерий яв-ся наличие в них крахмалподобного полисахарида гранулезы. Эти бактерии – строгие анаэробы. Оптим. температура их развития 30-40˚С. Они чувст-ны к кислотности среды, оптимум рН 6,9-7,4, при рН ниже 4,5–4,9 не разв-ся. Масл-кисл. бактерии спос-ны сбраживать декстрины, крахмал, соли молоч. к-ты, глицерин. Могут усваивать азот белковый и аминокислотный. Практич. знач-е. В природе имеет положит. знач-е как звено в цепи превращений орг. в-в. Однако в нар. хоз-ве приносит значит. ущерб. Так, масл-кисл. бактерии могут вызвать гибель картофеля и овощей, вспучивание сыров, порчу консервов, увлажнение муки и т. д. При замедленном мол-кисл. брож-и вызывают порчу квашеных овощей. Прим-ют брож-е для пр-ва масл. кислоты, слабые растворы которой обладают специфич. сырным запахом, а эфиры – приятным ароматом. Эфиры исп-ют как ароматич. в-ва в кондит. и парфюм. пром-ти, для изготовления напитков.

Уксусно-кислое брожение

Это окис-е бактериями этил. спирта в уксус. к-ту: СН₃СН₂ОН + О₂ = СН₃СООН + Н₂О. Химизм. Р-ция окис-я этил. спирта протекает в 2 стадии. Сначала обр-ся уксус. альдегид, который затем окис-ся в уксусную к-ту: 2СН₃СН₂ОН + О₂=2СН₃СНО + 2Н₂О; 2СН₃СНО + О₂=2СН₃СООН. Возбудители – уксуснокисл. бактерии, кот. предст. собой грамотрицат., палочковидн., бесспоровые, аэробные орг-мы. Они кислотоустойчивые, оптимальное значение рН 5,4-6,3. Оптим. t^O роста для этих бактерий 30˚С. Некот. из них спос-ны синтезировать витамины В_1, В₂ и В₁₂. Часто встречаются в виде длинных нитей и многие образуют пленки на поверхности субстрата. Появ-е пленок связано с ослизнением клеточных оболочек. Уксуснокислым бактериям свойственна изменчивость формы клеток. Так, в неблагопр. усл-ях разв-я бактерии приобретают форму толстых длинных нитей, уродливых клеток. Практич. знач-е. Прим-ся для получ-я уксуса для пищевых целей. Пр-с ведут в спец. башневидных чанах, внутри которых заложены буковые стружки. Исходным сырьем служит уксусноспиртовой раствор с питательными солями или подкисленное вино. Производственной культурой служит А. аceti. В стенках чана им-ся отверстия для засасывания воздуха. По мере протекания субстрата по стружкам уксуснокисл. бактерии окисляют спирт в уксус. к-ту, и в нижней части чана накапл-ся готовый уксус, который периодически сливают через сифонное устройство генератора. У кс-кисл. бактерии могут при недостатке спирта окислять уксусную кислоту до СО₂ и воды. Этот пр-с наз-ся переокислением, он опасен для пр-ва. Сегодня пр-во уксуса ведется «глубинным способом в герметично закрытых аппаратах. Это метод имеет преим-ва: меньше треб-ся производственных площадей, пр-с автоматизирован и протекает быстрее, исключена инфекция извне. Самопроизв. разв-е укс-кисл. бактерий в вине, квасе, пиве и др. пр-тах приводит к их порче, т. е. к прокисанию, ослизнению, помутнению.

Микробиология воздуха.

В атмосферный воздух МО попадают гл. обр. из почвы, а также с раст-ий, от жив-х, людей.Воздух не яв-ся благопр. средой для разв-я МО, т. к. в нем отсут-ет жидкая вода. В воздухе МО могут сохранять свою жизне­спос-ть лишь временно, а многие быстро погибают под влиянием высуш-я и солнеч. радиации. Микрофлора воздуха разнообразна по кол-ву и составу и может сущ-но изм-ся в зав-ти от климатич. усл-й, времени года, и др. ф-ров. Состав микрофлоры воздуха нестабилен. В воздухе нахо­дятся обычно разл. микрококки, сарцины, спорообр-щие и бесспоровые палочковидные бактерии, споры грибов, дрожжи; могут встречаться и болезнетворные МО. Через воздух передаются возб-ли ряда инфекц. за­болеваний (туберкулеза, стафилококковых и стрептококковых инфекций гриппа и др.), кот. выдел-ся больными и бацил­лоносителями при разговоре, чихании, кашле. Санит. оц-ка воздуха помещений осущ-ся по двум п-лям: общему кол-ву бактерий и кол-ву санитарно-показательных МО в 1 м³ воздуха. Сан.-показат. МО-­мами служат гемолитические (растворяющие эритроциты крови) стрептококки и стафилококки. Они являются постоян­ными обитателями верхних дыхательных путей, слизистой носа и ротовой полости человека. В воздухе пищ. пр-в должно содержаться в 1 м³ не более 100—500 бактерий в зав-ти от хар-ра пр-ва. Своевременная окраска, побелка стен, потолков, системати­ческие влажная уборка помещений и вентиляция значительно уменьшают запыленность помещений и количество в них мик­робов. В отдельных случаях воздух, подаваемый в помещение (камеры хранения продуктов и др.), пропускают через специаль­ные фильтры, задерживающие микроорганизмы; применяют иногда и дезинфекцию воздуха. Для этой цели пригодны только дезинфицирующие вещества, которые быстро вызывают гибель микроорганизмов, безвредны для человека, не портят обо­рудования и других предметов, бесцветны и лишены запаха. Дезинфицирующие вещества применяют в виде их испарений или механического распыления. Для обеззараживания воздуха некоторых производственных цехов, лечебных помещений и холодильных камер применяют ультрафиолетовое облучение и озонирование.

Микробиология почвы.

Почва -ся естест. средой обитания МО. Они находят в почве все усл-я, необх. для своего разв-я, пищу, влагу, защиту от влияния прямых солнеч. лучей и высуш-я. Микрофлора по колич. и видовому составу знач-но колеблется в зав-ти от хим. состава почвы, ее физ. свойств, реакции (рН), сте­пени аэрации. Сущ-но влияют климат. усл-я, время года, сп-бы с/х обработки почвы, х-р растит. покрова и др. Неодинаково распространены МО и по горизон­там почвы. Меньше всего их содержится в поверх­ностном слое почвы толщиной в несколько мм., где МО подвергаются неблагоприятному воздействию солнечного света и высушивания. Ос-но обильно населен МО следующий слой почвы толщиной до 5— 10 см. По мере углубления число МО снижается. На глубине 25—30 см кол-во их в 10—20 раз меньше, чем в поверхностном слое толщиной 1—2 см. Меняется с глубиной и состав микрофлоры. В верхних слоях почвы, сод-щих много орг. в-в и подвергаю­щихся хорошей аэрации, преобладают аэробные сапрофиты, спо­собные разлагать сложные орг. соед-я. Чем глубже почвенные горизонты, тем они беднее орг. в-вами; доступ воздуха в них затруднен, поэтому там преоб­ладают анаэробные бактерии. Микро флора почвы представлена разнообразными видами бактерий, актиномицетов, грибов, водорослей и простейших жи­вотных. Деятельность почвенных микроорганизмов играет большую роль в создании плодородия почвы. Последовательно сменяя друг друга, микроорганизмы осуществляют процессы круговорота веществ в почве. Органические вещества, попадающие в почву в виде остатков растений, трупов животных и с другими загрязнениями, постепенно минерализуются. Соединения угле­рода, азота, фосфора и других элементов из недоступных для растений форм преобразуются в усвояемые ими вещества. Наряду с обычными обитателями почвы встречаются и бо­лезнетворные микроорганизмы, преимущественно спорообразующие бактерии, например возбудители столбняка, газовой ган­грены, ботулизма и др. Поэтому загрязнение пищевых продуктов почвой представляет опасность.При санитарной оценке почвы критерием служит титр кишеч­ной палочки и количество сапрофитных бактерий. Также целе­сообразно определение энтерококков.

Микробиология воды.

Природные воды, как и почва, яв-ся ест. средой обит-я многих МО, где они способны жить, раз­мн-ся. Колич. и ка­ч. состав микрофлоры природных вод разнообразен. Ос-но изменяется хим. состав воды и ее микро­флора при впуске в водоем хоз.-бытовых и пром. сточных вод. Вместе с разл. органич. и мине­р. загряз-ями в водоем вносится масса МО, среди которых могут быть и патогенные. Многие из них, напр. возб-ли кишечных инфекций, длительно (не­делями и даже месяцами) сохраняются в воде вирулентными. Для хоз.-питьевых целей в кач. источников во­доснаб-я исп-ют открытые водоемы и подземные. По составу и св-вам питьевая вода дол­жна быть безопасна в эпидемич. отн-и, безвредна по хим. составу и иметь благопр. органолепт. св-ва. Наиб. соотв-ют этим треб-ям артезиан­ские воды, которые обычно не нуждаются в очистке. Воду из откр. водоемов подвергают обработке на водопроводных станциях для улучшения физ. и хим. св-в и освоб-я от МО. Очистка воды проводится в несколько эта­пов. Первым явл. освоб-е воды от взвесей путем от­стаивания в спец. бассейнах - отстойниках. Для более эфф. осветления и обесцвеч-я воды отстаивание проводят с прим-м коагулянтов (соли алюминия и железа). В р-те р-ции коагу­лянтов с сод-щимися в воде углекисл. солями обр-ся гидроокиси Al или Fe, выпадающие в виде хлопьев. Осе­дая, хлопья увлекают с собой взвеси и МО. После отстаив-я воду подвергают фильтрации. В кач. фильтрующего мат-ла исп-ют кварцевый песок. Пройдя через фильтры, вода полностью освобождается от взвешенных в-в и большей части МО. Од­нако в ней еще остается некоторое кол-во бактерий, в том числе и болезнетворные. Поэтому воду после фильтрации обеззараживают - дезинфицируют, чаще методом хлорир-я. Споры бактерий устойчивее вегетативных клеток. Необх. для дезинфекции доза хлора д. б. тем больше, чем выше концентрация в воде орг. в-в так как хлор расх-ся на их окис-е. При недостатке остаточного хлора вода не обеззараж-ся; избыточное кол-во хлора придает воде неприят. привкус и запах.

Оц-ка кач-ва питьевой воды провод