Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«Московская государственная академия ветеринарной
медицины и биотехнологии имени К. И. Скрябина»
Лекция по дисциплине «Биоповреждаемость сырья животного
происхождения и товаров»
Для студентов факультета товароведения и экспертизы сырья животного происхождения
Рекомендуется для подготовки по специальности 080401-«Товароведение и экспертиза товаров
(в сфере производства и обращения непродовольственных товаров и сырья)» по квалификации
специалиста - товаровед-эксперт
Автор - д.т.н., профессор Сапожникова А.И.
Биоповреждаемость
сырья животного
происхождения и товаров
Лектор: доктор технических наук,
профессор Алла Ионовна Сапожникова
ЛЕКЦИЯ № 2
Тема : Микроорганизмы – источники биоповреждений
Вопросы :
1.
Морфология, внутренняя организация и химический
состав микроорганизмов (Бактерии. Микроскопические
грибы. Дрожжи.)
2.
Химические факторы, влияющие на развитие и
жизнедеятельность микроорганизмов
3.
Физические факторы, влияющие на развитие и
жизнедеятельность микроорганизмов.
4.
Биологические факторы, влияющие на развитие и
жизнедеятельность микроорганизмов.
5.
Агрессивные метаболиты микроорганизмов.
6.
Биохимические процессы, вызываемые
микроорганизмами, и их практическое значение.
Микрооргани́змы (микробы) - мельчайшие, преимущественно
одноклеточные, организмы, видимые только в микроскоп
На огромной глубине пока что
единственные жители —
бактерии.
Бактерии, окисляющие серу
Масса
бактериальной
клетки - 4·10-13г
Бактерии круглой формы
внутри эритроцитов
Бактерии - производители
самого прочного клея
Бактерии-возбудители
туберкулеза
Шаровидные: микрококки,
стрептококки, диплококки и
тетракокки, стафилококки,
сарцины); диаметр микрококка 0,5-1,2 мкм.
Палочковидные; образующие
споры называют бациллами;
длина 2 - 5 мкм, диаметр - 0,51мкм.
Извитые: вибрионы, спириллы,
спирохеты, нитевидные
(актиномицеты, лучистые грибки)
МИКРООРГАНИЗМЫ
ЭЛЕМЕНТНЫЙ
СОСТАВ
ХИМИЧЕСКИЙ
СОСТАВ
ВОДА
ОРГАНОГЕННЫЕ
ЭЛЕМЕНТЫ: С,О,
N, H (90-97% с.о.)
МИНЕРАЛЬНЫЕ
ЭЛЕМЕНТЫ: Р
(93-10% с.о.)
МИКРОЭЛЕМЕНТ
Ы: Cu, Zn, Mn, Mo
БЕЛКИ
ОРГАНИЧЕСКИЕ
ВЕЩЕСТВА
15-25 %
массы клетки
МИНЕРАЛЬНЫЕ
ВЕЩЕСТВА
5-10% с.о.
сульфаты,
карбонаты,
хлориды и
др.
ЛИПИДЫ
Б.-80%; Д.-60%;
Г.-40%
3-10 %
УГЛЕВОДЫ
Б.-10-30%;
Г.- 40-60%
ПИГМЕНТЫ
Схема строения
бактериальной клетки
Бактерии относятся к
одноклеточным организмам и
состоят из клеточной стенки,
цитоплазматической мембраны,
цитоплазмы, нуклеоида
(обязательных компонентов
бактериальной клетки).
Некоторые бактерии могут иметь
жгутики, капсулы, споры
(необязательные компоненты
бактериальной клетки).
Подвижность бактерий
Кокки - неподвижны
Палочковидные - подвижны и
неподвижны
Изогнутые и спиралевидные подвижны
Движение осуществляется с помощью
жгутиков
А- Монотрихи (один жгутик)
В - Лофотрихи (пучок жгутиков)
С - Амфитрихи (пучки жгутиков с двух
сторон)
D - Перетрихи (жгутики находятся по
всей поверхности клетки )
Грибы присутствуют во всех биологических нишах - в воде, на
суше и в воздухе.
 Они играют важную роль биосфере, разлагая всевозможные органические


материалы, поэтому многие грибы являются опасными вредителями,
наносящими серьёзный экономический ущерб.
Многие грибы являются паразитами растений и животных, вызывая
возникновение ряда опасных заболеваний.
Некоторые грибы активно используются для хозяйственных и медицинских
целей.
Плесневый гриб рода
Penicillium
Aspergillus niger
Плесневой гриб Stachybotrys
Мицелий – это тело гриба, состоит из
гиф.
Бывает: одноклеточный и многоклеточный.
В зависимости от характера роста:
- субстратный
- воздушный
Дугообразный воздушный гиф - столон
Прикрепляется к субстрату при
помощи ризоида
РАЗМНОЖЕНИЕ ГРИБОВ
вегетативное размножение происходит без образования
специализированных органов –любая
часть мицелия дает начало новому
организму
 при бесполом и половом
размножении - образуются
специализированные клетки – споры,
с их помощью происходит
размножение
ОСОБЕННОСТИ ГРИБОВ, ВЫЗЫВЮЩИХ БИОПОВРЕЖДЕНИЯ
Споры способны адсорбироваться на гладкой поверхности; адгезия – первый этап
биоповреждения
Мицелий, образующийся из проросших спор, быстро распространяется по субстрату и
захватывает большие площади
Микроскопические грибы способны выживать в биологически экстремальных условиях
Продукты метаболизма грибов (органические кислоты) обладают высокой биохимической
активностью и способны разрушать различные материалы
Если у гриба спора
образуется на вершине
особого гифа воздушного
мицелия открыто, то она
называется конидия, а
несущий ее гиф –
конидиеносецем.
Конидиеносцы у грибов рода
Aspergillus (а) и Penicillium (б):
1 — вегетативный мицелий; 2 —
конидиофор; 3 — стеригмы;
4 — конидии
Если у гриба спора образуется
внутри особых клеток,
развивающихся на концах гиф, то
это спорангии – вместилища для
спор (их называют
спорангиоспорами), а гифы,
несущие спорангии со спорами, спорангиеносцами
Спорангии и спорангиеносцы
у грибов рода Mucor:
1 — плодоносящий мицелий; 2 —
спорангиеносец; 3 — спорангий со
спорами
Дрожжи - внетаксономическая группа одноклеточных грибов,
утративших мицелиальное строение в связи с переходом к обитанию в
жидких и полужидких, богатых органическими веществами субстратах
Дрожжи – одноклеточные неподвижные
микроорганизмы; размеры их обычно не
превышают 10—15 мкм
Форма клеток дрожжей чаще округлая,
овально-яйцевидная или эллиптическая,
реже цилиндрическая и лимоновидная,
встречаются серповидные, игловидные,
стреловидные, треугольные.
Могут вызывать порчу пищевых продуктов
Встречаются патогенные виды
Применение :
 хлебопечение, виноделие, пивоварение и квасоварение
биотехнология, промышленное производство спирта
пищевая и кормовая промышленность, медицина,
применение в качестве модельных объектов
коммерческие продукты, продаваемые под названием «сухие дрожжи»
Жизненные функции (физиология )
микроорганизмов: питание, дыхание, рост и
размножение.
 В основе физиологических функций лежит
непрерывный обмен веществ (метаболизм).
 Сущность обмена веществ составляют два
противоположных, но взаимосвязанных процесса:
ассимиляция (анаболизм) и диссимиляция (катаболизм).

Типы питания бактерий
По усвоению углерода бактерии делятся на 2 типа:
- аутотрофы, или литотрофы, используют в
качестве источника углерода неорганические
вещества и СО2 воздуха.
- гетеротрофы, или органотрофы, — бактерии,
которые нуждаются для своего питания в
органическом углероде (углеводы, жирные кислоты).
По способности усваивать азот микроорганизмы
делятся на 2 группы:
- аминоавтотрофы — для синтеза белка клетки
используют молекулярный азот воздуха или усваивают
его из аммонийных солей.
- аминогетеротрофы — получают азот из органических
соединений — аминокислот, сложных белков ( все
патогенные микроорганизмы и большинство
сапрофитов).
По характеру источника использования энергии
микроорганизмы делятся на
- фототрофы, использующие для биосинтетических реакций
энергию солнечного света
- хемотрофы получают энергию за счет окисления
неорганических веществ (нитрифицирующие бактерии и
др.) и органических соединений (большинство бактерий, в
том числе и патогенного для человека вида).
Все бактерии по типу дыхания подразделяются на:
- облигатные аэробы,
- микроаэрофилы,
- факультативные анаэробы,
- облигатные анаэробы.
Рост и размножение бактерий
Рост — это увеличение размеров
отдельной особи.
Размножение — способность
организма к воспроизведению.
Основным способом размножения
у бактерий является поперечное
деление, которое происходит в
различных плоскостях с
формированием многообразных
сочетаний, клеток (гроздья,
цепочки, тюки и т. д.)
Палочковидные бактерии делятся
поперек, шаровидные формы — в
разных плоскостях.
а –лагфаза (бактерии
приспосабливаются к новой
среде);
б –фаза роста (размножение идет с
нарастающей скоростью);
в – стационарная фаза ( число
образующихся клеток
соответствует числу отмерших);
г – фаза отмирания (клетки теряют
жизнеспособность и погибают)
АГРЕССИВНЫЕ МЕТАБОЛИТЫ МИКРООРГАНИЗМОВ:
- ферменты
- органические кислоты
ПИГМЕНТООБРАЗОВАНИЕ У БАКТЕРИЙ
Образование пигментов происходит при хорошем доступе
кислорода и определенном составе питательной среды.
По химическому составу и свойствам пигменты
неоднородны и подразделяются на: растворимые и
нерастворимые в воде и спирте.
Бактерии могут образовывать пигменты разного цвета:
красный — Serratia marcescens; кремовый — Staphilococcus
aureus; желтый — Scifreus; синий — синегнойная палочка и т.
д.
Пигменты бактерий защищают их от природной
ультрафиолетовой радиации, участвуют в процессах
дыхания, реакциях синтеза, обладают антибиотическим
действием.
Концентрация растворенных веществ в
среде
КИСЛОТНОСТЬ СРЕДЫ
Оптимум значений рН
 Для бактерий : 6,8-7,3
 Для грибов: 1,2-11, 5,0-6,0; наиболее
благоприятна слабокислая среда с рН 5,0 - 6,0.
 В большинстве случаев микроорганизмы
изменяют рН среды, в которой они
развиваются
Большинство бактерий малочувствительны к
концентрации NaCl в пределах 0,5 — 2%, но 3%-е
содержание этого вещества в среде неблаго приятно действует на многие микроорганизмы.
При концентрации поваренной соли около 3 — 4
% размножение многих гнилостных бактерий
подавляется, а при концентрации NaCl 7 — 10 %
их размножение прекращается.
Палочковидные гнилостные бактерии менее
стойки, чем кокки.
ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ,
ВЛИЯЮЩИЕ НА
ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ
МИКРООРГАНИЗМОВ
Химичесие вещества
Антисептики:
Бактериостатики и фунгиостатики
Бактерициды и фунгициды
Механизм действия:
Повреждают клеточную мембрану
Нарушают проницаемость
цитоплазматической мембраны
Нарушают обменные процессы в
клетке
ВЛАЖНОСТЬ СРЕДЫ
-Гидрофиты
-Мезофиты
-Ксерофиты
ТЕМПЕРАТУРА
СРЕДЫ
-Психрофилы
-Термофилы
-Мезофилы
ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ,
ВЛИЯЮЩИЕ НА
ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ
МИКРООРГАНИЗМОВ
ИЗЛУЧЕНИЯ:
электромагнитные
УФ-излучения
γ- и рентгеновское
излучение
АКУСТИЧЕСКИЕ
инфразвук
низкочастотный
ТИПЫ ВЗАИМООТНОШЕНИЙ МЕЖДУ МИКРООРГАНИЗМАМИ
Симбиозсовместное существование
МутуализмМутуализ
сожительство
мблагоприятно
сожительств
для
обоих
о
симбионтов
благоприятн
о для обоих
симбионтов
Синергизм содружественно
е действие двух
или нескольких
видов
Антагонизм — один вид
микроорганизмов угнетает или
приостанавливает развитие другого,
либо даже вызывает его гибель.
Метабиоз один из
симбионтов
живет за счет
продуктов
жизнедеятельно
сти другого, не
причиняя ему
вреда.
Паразитизм —
вид
сожительства
микроорганизм
ов, когда пользу
получает только
один из
партнеров
Вопросы???
Спасибо за внимание!!!!!!