3.Биологические факторы

Тема:
«Влияние
микроорганизмов»
внешней
среды
на
развитие
1.Физические факторы.
1.1. Температура
1.2.Концентрация растворённых веществ и осмотическое давление
1.3.Лучистая энергия
1.4.Ультразвук
2.Химические факторы.
2.1.рН среды
2.2.Окислительно - восстановительный потенциал (Eh)
3.Биологические факторы.
1.Физические факторы.
1.1.Температура — один из наиболее мощных физических факторов.
Различают три кардинальные температурные границы:
Min - самая низкая температура при которой могут размножаться
микроорганизмы, после достижения которой происходит замедление
развития, а затем прекращение жизнедеятельности.
Opt - температура наиболее интенсивного развития микроорганизмов.
Max - самая высокая температура, при которой ещё возможно
размножение микробов, но после достижения которой происходит их
отмирание.
В зависимости от температуры существуют:
Психрофилы (обитатели холодных источников глубоких озер и
океанов)- плесени, гнилостные,Pseudomonas Achromobacter
min -8-00C opt 10-150C max 15-200C .
Психротрофные - все микроорганизмы ,способные размножаться при t
0
5 C и ниже, независимо от opt температур их развития .
Мезофилы – живут при средних температура х (молочнокислые
бактерии, кишечные палочки, патогенные и условно- патогенные
микроорганизмы и большинство сапрофитных микробов).
min 5 – 100C opt 30-370C max 40-450C
Термофилы - развиваются при высоких температурах (молочнокислые
микроорганизмы, гнилостные бактерии, актиномицеты).
- облигатные opt 65-700C (не растут при t ниже 40-420С);
- факультативные opt 50-650C и могут, развиваться при комнатной
температуре;
-термотолерантные opt 45-500C и могут, развиваться при комнатной
температуре.
Действие температуры на микроорганизмы.
а) Высокие температуры.
Стойкость микроорганизмов
к высоким температурам
–
термоустойчивость (терморезистентность).
Наиболее термоустойчивы споры бацилл и клостридий (выдерживают
кипячение от нескольких минут - Bac.subtilis до 6 часов- Cl.botulinum)
Споры не обезвреживаются при пастеризации.
Наличие солей, белков
и жиров повышает термоустойчивость
микроорганизмов
(поэтому сливки пастеризуют при более высоких
температурах, чем молоко).
Губительное действие высоких температур на микроорганизмы
используют в молочной промышленности: пастеризация, стерилизация.
б) Низкие температуры
Большинство гнилостных микроорганизмов, БГКП, многие дрожжи
прекращают, развиваются при 2-30С.
Патогенные микроорганизмы и молочнокислые микроорганизмы
прекращают своё развитие при температуре ниже 100С.
В молочной промышленности используют холодильное хранение:
в охлажденном состоянии при t 2-100С
в замороженном виде при t – 15 до -25 0С.
в) Высушивание
Высушивание замедляет жизненные процессы в клетке, и процесс
размножения приостанавливается. Минимальная влажность среды, при
которой ещё возможно развитие бактерий 20-30%,плесеней около 15%.
Наиболее устойчивы к высушиванию:
-споры бацилл (сохраняют способность к прорастанию в течение
десятков лет);
-дизентерийные бактерии в течение 7 дней;
-стафилококки и микобактерии туберкулёза – 90 дней;
-молочнокислые микроорганизмы – несколько месяцев.
В молочной промышленности применяют:
-метод сублимации - процесс высушивания из замороженного
состояния под вакуумом (производство заквасок, бактериальных
концентратов)
-сушка (производство молочных консервов ).
1.2.Концентрация растворённых веществ и осмотическое
давление.
Внутриклеточное
осмотическое
давление
обусловлено
концентрацией растворенных веществ в цитоплазме клетки.
В качестве осмотически деятельных веществ - применяют соль и
сахар:
-при концентрации соли 20-30% размножение микроорганизмов
полностью прекращается;
-при 10% - не развиваются молочнокислые и гнилостные бактерии.
Микроорганизмы,
развивающиеся в субстратах с высоким
осмотическим давлением - осмофильные.
Осмофильные микроорганизмы, развивающиеся при высоких
концентрациях поваренной соли называют - галофилы.
Микроорганизмы, которые могут существовать при невысоком
осмотическом давлении и в средах с повышенным содержанием соли или
сахара – осмотолерантные (терпимые) .К ним можно отнести плесневые
грибы.
1.3.Лучистая энергия
Солнечный свет, УФЛ, космические и рентгеновские лучи
губительны для микроорганизмов.
-
1.4.Ультразвук
Ультразвук обладает бактерицидными свойствами применяют для
стерилизации пищевых продуктов, дезинфекций, при извлечении
внутриклеточных ферментов, токсинов, витаминов, нуклеиновых кислот и
т.д.
2.Химические факторы
2.1.рН среды
•0
•7
•14
кислая
нейтральная
щелочная
Кислотолюбивые - ацидофильные микроорганизмы растут при рН =3
или менее (встречаются редко)
Щелочелюбивые - алкалофильные - при рН 10 и выше.
Уксуснокислые микроорганизмы развиваются при - рН 3-5
Молочнокислые микроорганизмы - рН 3-8
Дрожжи - рН 5,5-6.
2.2.Окислительно - восстановительный потенциал (Eh)
Изменяя окислительно- восстановительные условия среды, можно
повлиять на интенсивность развития микроорганизмов и направленность
вызываемых ими биохимических процессов.
2.3.Антисептические вещества (ядовитые).
При действии антисептических веществ особое значение имеет их
концентрация.
При повышении концентрации ядовитые вещества проявляют –
бактерицидное действие (убивающее).
При низкой концентрации – бактериостатическое действие
(прекращение размножения бактерий).
Асептика – мероприятие, направленное на то, чтобы не допустить
попадания микроорганизмов в продукт.
Антисептика – уничтожение микроорганизмов ,при помощи
химических или физических средств, попавших на оборудование или
продукт.
Дезинфекция – методы и способы уничтожения патогенных
микроорганизмов.
3.Биологические факторы
Существуют
микроорганизмами :
следующие
типы
взаимоотношений
между
Симбиоз (мутуализм)- сожительство организмов разных видов,
приносящее взаимную пользу (кефирные грибки).
Синергизм – сожительство двух или нескольких микроорганизмов
одной группы при совместном действии которых их основные свойства
проявлются более сильно, чем при развитии каждого микроорганизма в
отдельности (
действие в
молоке
Lac.lactis,Lac.cremoris
и
ароматобразующего стрептококка
Lac.diacetilactis - ускоряет процесс
сквашивания).
Комменсализм - сожительство благоприятное для одного вида и
безразличное для другого (кишечная
палочка в организме человека,
получает необходимые вещества не причиняя вреда).
Метабиоз - сожительство микроорганизмов, когда в результате
жизнедеятельности одних микробов создаются условия для развития других
микробов (аэробы, поглощая кислород - создают условия для развития
анаэробов; дрожжи сбраживая сахар в этиловый спирт создают условия для
развития уксуснокислых микроорганизмов, а образуемая ими уксусная
кислота используется плесневыми грибами).
Паразитизм – сожительство, когда один вид микроорганизмов живёт за
счёт другого, причиняя ему вред (патогенные микроорганизмы,
бактериофаги).
Антагонизм (антибиоз)- взаимоотношение между микроорганизмами
,при котором одни организмы подавляют развитие других.
Причины неблагоприятного действия:
1) истощение среды, в которой они живут (один потребляет
питательные вещества необходимые другому)
2) выделение одним микроорганизмом продуктов обмена вредных для
развития другого (молочнокислые микроорганизмы выделяют молочную
кислоту, подавляющую развитие гнилостных бактерий).
3) выделение одним микроорганизмом специфических веществ
убивающих другие микробы - антибиотиков.
Антибиотики - вещества микробного, животного и растительного
происхождения, подавляющие развитие чувствительных к ним микробов.
По происхождению антибиотики подразделяют:
а) антибиотические вещества, продуцируемые актиномицетами
(тетрациклин, стрептомицин, нистатин, и т.д. активны в отношении
возбудителей туберкулёза, брюшного тифа, туляремии, бруцеллеза,
сальмонеллезов и т.д.)
плесневыми грибами
(Penicillium – пенициллин действует на стафилококки и Str.,
Aspergillus и Мисоr- фумигацин, аспергиллин и клавицин).
бактериями
(Bac.brevis- грамицидин С, Вас. subtilis- субтилин, Lbm. plantarum –
лактолин, Lac.lactis- низин, Lac. cremoris- диплококцин и т.д. подавляют
развитие возбудителей туберкулёза, маслянокислых бактерий, кишечных
палочек, стафилококков ,других видов молочнокислых бактерий).
б) организмом человека или животного
-лизоцим-в слезах, слюне, молоке, в яичном белке
-эритрин - в эритроцитах – бактериостатическое действие
-эксиолин - из тканей рыб - активен в отношении стафилококков и
стрептококков
в) антибиотики растительного происхождения – фитонциды.
Наиболее сильной бактерицидностью обладают:
Фитонциды-лука, чеснока, хрена, горчицы ,алоэ, почек берёзы, листьев
черёмухи, крапивы и т. д.