Задачи санитарной микробиологии кратко
Обновлено: 05.07.2024
Предмет и задачи санитарной микробиологии, принципы и методы проведения исследований. Учение о санитарно-показательных микроорганизмах. Микробиология пищевых продуктов, сырья растительного и животного происхождения, кормов. Основы санитарной экологии.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | учебное пособие |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 18.04.2014 |
| Размер файла | 234,8 K |
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Модуль 1. Предмет и задачи санитарной микробиологии
микробиология исследование санитарный пищевой
1.1 Предмет и задачи санитарной микробиологии
Cанитарная микробиология - наука, изучающая микроорганизмы окружающей среды (в том числе патогенные бактерии и вирусы) и вызываемые их жизнедеятельностью процессы, которые непосредственно или косвенно могут оказать неблагоприятное влияние на здоровье людей и окружающую среду с целью гигиенической оценки взаимоотношений человека со средой его обитания.
Задачи санитарной микробиологии:
1. Разработка, совершенствование, оценка микробиологических методов исследования объектов окружающей среды (воды, воздуха, почвы пищевых продуктов и предметов обихода), методов контроля их санитарного состояния;
2. Оценка путей воздействия человека и животных на окружающую среду (стр.10). Особенно актуальное направление, поскольку связано с урбанизацией, развитием промышленности, загрязнением окружающей среды;
3. Разработка ГОСТов и других нормативов, методических указаний, определяющих соответствие микрофлоры окружающей среды гигиеническим требованиям, включая микробиологические показатели. При этом нормативы должны быть согласованы с общегигиеническими требованиями, поскольку микроорганизмы (бактерии, вирусы, грибы) находятся в единстве с факторами окружающей среды;
4. Разработка рекомендаций и мероприятий по оздоровлению объектов окружающей среды, контроль за их выполнением:
5. Проведение предупредительного (при проектировании и строительстве детских учреждений, больниц, населенных пунктов, источников водоснабжения) и текущего санитарного надзора (постоянный контроль за качеством водоснабжения, работой пищевой и торговой сети, обеззараживанием сточных вод и отбросов);
6. Охрана окружающей среды (гигиена окружающей среды) - изучение закономерностей взаимодействия человека с факторами окружающей среды и разработка научно-обоснованных рекомендаций по сохранению здоровья человека.
1.2 Принципы и методы санитарно-микробиологических исследований
Принципы, которыми руководствуются при санитарно-микробиологических исследованиях, исходят из основной задачи, разрешаемой ими: определение возможности присутствия в исследуемом объекте патогенных микроорганизмов или токсинов, образующихся в результате жизнедеятельности; обнаружение и оценка степени порчи изучаемого объекта (особенно пищевых продуктов).
Первым принципом является правильное взятие проб для санитарно-микробиологических исследований с соблюдением всех необходимых условий, регламентированных для каждого исследуемого объекта, правил стерильности.
Второй принцип - проведение серийных анализов. Серию проб берут из разных участков исследуемого объекта, что позволит получить более достоверную характеристику объекта. Доставленные в лабораторию пробы смешивают, затем точно отмеряют необходимое количество материала - среднее по отношению к исследуемому материалу в целом.
Третий принцип - повторное взятие проб (получение сопоставимых результатов).
Четвертый принцип - применение стандартных и унифицированных методов исследования, утвержденных соответствующими ГОСТами и инструкциями. Это позволяет в различных лабораториях получать сравнимые результаты.
Пятый принцип - одновременное использование комплекса тестов при оценке исследуемых объектов для получения разносторонней санитарно-микробиологической характеристики.
Шестой принцип - проведении оценки исследуемых объектов по совокупности полученных результатов, полученных при использовании санитарно-микробиологических тестов с учетом других гигиенических показателей, указанных в соответствующих ГОСТах и нормативах (органолептических, химических, физических и т. д.).
Седьмой принцип - ответственность сотрудников санитарной службы за точность обоснования выводов и заключений о состоянии исследуемых объектов.
Для большей объективности оценки получаемых результатов врачи пользуются специальными инструкциями, нормативами, ГОСТами, разработанными профильными санитарно-микробиологическими учреждениями и утвержденными Министерством здравоохранения и социального развития РФ. Эти стандарты периодически пересматриваются и приводятся в соответствие с изменениями, которые вытекают из практического опыта, материальных возможностей, современного уровня знаний и развития техники.
Методы санитарно-микробиологических исследований
Санитарная микробиология при индикации и идентификации санитарно-показательных, патогенных микроорганизмов, при определении общей микробной обсемененности объектов окружающей среды использует методы, которые применяются в диагностических микробиологических лабораториях:
- микроскопической (при индикации и прямом подсчете микроорганизмов в исследуемом объекте);
- бактериологический - выделение микроорганизмов и их идентификация;
- биологический - заражение чувствительных животных;
- ускоренные (инструментальные) методы (реакция иммунофлюоресценции, радиоизотопный метод и др.).
Комплекс тестов, используемых для разносторонней и полноценной санитарно-микробиологической характеристики объектов окружающей среды:
- определение количества аэробных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ);
- определение и титрование санитарно-показательных микроорганизмов;
- индикация в исследуемых объектах патогенных микроорганизмов и их токсинов;
- определение степени микробной порчи изучаемых объектов или продуктов.
Существует два метода определения КМАФАнМ:
- метод прямого подсчета (в счетных камерах Горяева или в камерах, для счета бактерий, на мембранных фильтрах, через которые пропускают исследуемую жидкость или взвесь);
- метод количественного посева различных разведений образцов и проб исследуемого объекта на плотные питательные.
Выявляются лишь мезофильные, аэробные или факультативно-анаэробные бактерии.
Оба метода являются относительными, приблизительными. Для получения сравнимых результатов определение общего микробного числа исследуемых объектов проводится по стандартным, конкретным для каждого случая методикам, регламентированным соответствующими ГОСТами.
Модуль 2. Санитарно-показательные микроорганизмы
2.1 Учение о санитарно-показательных микроорганизмах
Основными источниками распространения большинства инфекционных болезней, поражающих человечество, являются люди и животные.
Непосредственное обнаружение возбудителей инфекционных болезней в объектах окружающей среды имеет ряд трудностей:
патогенные микроорганизмы в окружающей среде находятся непостоянно (как правило, в период эпидемий, а санитарные микробиологи, исходя из своих задач, работают в межэпидемические);
количество патогенных микроорганизмов, попавших в окружающую среду значительно уступает непатогенным и распространение их в среде неравномерно, поэтому первые страдают от конкуренции с сапрофитными, следовательно, отрицательные результаты определения патогенных м.о. в окружающей среде еще не свидетельствуют об их отсутствии
К оценке различных объектов подходят непрямым путем:
нормальная микрофлора тела человека и животных является качественно постоянной и мало изменяется при инфекционных заболеваниях. Для многих этих м.о. полость рта или кишечник являются биотопом (единственной природной средой обитания).
Находки таких микробов вне организма есть свидетельство о загрязнении соответствующими выделениями.
Следовательно, можно заключить о наличии фекального загрязнения и возможном присутствии кишечных инфекций или о попадании слизи из дыхательных путей и присутствии инфекций, передающихся воздушно-капельным путем.
Выделяемые в этих случаях микроорганизмы служат показателями санитарного неблагополучия (потенциальной опасности) исследуемых объектов и называются санитарно-показательными.
2.2 Требования к санитарно-показательным микроорганизмам
должны постоянно содержаться в выделениях человека и теплокровных животных и поступать в больших количествах в окружающую среду;
не должны иметь другого природного резервуара, кроме организма человека и животных;
после выделения из организма в окружающей среде они должны сохранять жизнеспособность в сроки, близкие к срокам выживания патогенных, выводимых из организма таким же путем;
не должны размножаться в окружающей среде;
не должны сколько-нибудь изменять свои биологические свойства в окружающей среде;
должны иметь типичные свойства для облегчения их дифференциальной диагностики;
индикация, идентификация и количественный учет должны производиться современными, простыми, легко доступными и экономичными микробиологическими методами.
2.3 Санитарно-показательные микроорганизмы
Санитарно-показательные микроорганизмы, определяемые в объектах окружающей среды
Санитарная микробиология – наука, изучающая микрофлору окружающей среды и вызываемые ее жизнедеятельностью процессы, которые могут непосредственно или косвенно оказывать неблагоприятное влияние на здоровье людей и окружающую среду. Санитарная микробиология разрабатывает методы контроля за санитарным состоянием воды, воздуха, почвы, пищевых продуктов и предметов обихода.
Началом развития санитарной микробиологии можно считать 1888 г., когда впервые французский врач Е. Массе предложил считать кишечную палочку показателем фекального загрязнения воды.
В настоящее время существуют научно-исследовательские специализированные институты, санитарно-гигиенические факультеты в медицинских вузах.
Основная деятельность санитарной службы направлена на создание научно-обоснованных нормативов предельно допустимых уровней воздействия различных факторов окружающей среды на здоровье человека. В настоящее время имеется более 2000 гигиенических нормативов, в которых регламентируется неблагоприятное воздействие на здоровье человека биологических, а также химических и физических факторов.
Формирование санитарной микробиологии как науки произошло главным образом в середине 30-х годов 20 века.
Первоначально санитарная микробиология имела чисто созерцательный характер и все ее выводы и предложения являлись констатацией существующего положения в области общих гигиенических норм. На ранних этапах своего развития санитарная микробиология являясь частью медицинской микробиологии, выполняла роль прикладной дисциплины, разрешая задачи общей гигиены и эпидемиологии.
В настоящее время санитарная микробиология – самостоятельная наука, стоящая на стыке трех дисциплин: микробиологии, гигиены и эпидемиологии (эпизоотологии), в равной степени необходимая специалистам разных профилей. Выделение санитарной микробиологии в самостоятельную дисциплину связано с особенностями разрабатываемых ее проблем, своеобразием используемых методических приемов и особыми задачами, которые она призвана решать. Развитие отечественной санитарно-микробиологической науки связано с именами А.А.Миллера, а.С.Разумова, Г.Н.Чистовича и др.
Первый учебник по санитарной микробиологии, написанный А.А.Миллером, в нашей стране вышел в 1935 г.
В середине 20-го века в недрах микробиологии и вирусологии сформировалась новая отрасль медицинской науки – санитарная вирусология. Ее возникновение и развитие обусловлено требованиями времени: количество вирусных болезней растет, поэтому нахождение вирусов в окружающей среде, поведение в ней, а также их индикация и идентификация, разработка методов профилактики стали насущной проблемой сегодняшнего дня.
Основная роль в совершенствовании санитарно-гигиенических нормативов, правил и ГОСТов, а также контроля за правильным их практическим использованием принадлежит санитарно-эпидемиологической службе - различным подразделениям СЭС, осуществляющих государственный санитарный надзор на подведомственных территориях.
В 1982 году в нашей стране отмечался 60-летний юбилей санитарной службы, которая внесла большой вклад в дело ликвидации некоторых инфекционных болезней, а также в снижение заболеваемости, благодаря проведению санитарно-гигиенических мероприятий, успехи в области охраны окружающей среды.
Государственная санитарная служба осуществляет санитарный предупредительный, текущий надзор и контроль за соблюдением санитарных норм и правил в интересах охраны здоровья народа, обеспечения оптимальных условий труда и отдыха трудящихся.
Перед современной санитарной микробиологией стоят следующие задачи:
Разработка, совершенствование и оценка микробиологических методов исследования объектов окружающей среды – воды, воздуха, почвы, пищевых продуктов, предметов обихода и т.д. При разработке методов, базируясь на классических основных приемах общей микробиологии, широко используются последние достижения медицинской, ветеринарной микробиологии, гигиены, эпидемиологии, иммунологии, химии и других естественных наук, а также компьютерной техники.
Оценка путей воздействия человека и животных на окружающую среду. Эта проблема интересует санитарных микробиологов, прежде всего потому, что и человек и животные являются источниками загрязнения окружающей среды, как патогенными микроорганизмами, так и другой разнообразной флорой, которая может оказывать неблагоприятное воздействие на объекты внешней среды. Постоянное попадание микробов в окружающую среду привело к созданию так называемого нормального взаимообмена микрофлорой человека и животных и окружающего мира. В результате общественной и индивидуальной деятельности людей так же возможны биологическая контаминация объектов окружающей среды патогенными микроорганизмами. При оценке путей воздействия человека особое внимание уделяется изучению нарушения процессов естественного самоочищения воды, почвы, вызванных производственной деятельностью человека или неправильной очисткой и обеззараживанием отходов и сточных вод. Поэтому одной из главных задач современной санитарной микробиологии является изучение природных процессов регуляции микробного населения почвы, воды, воздуха. Это направление санитарной микробиологии в настоящее время активно развивается, что объясняется возрастающей урбанизацией, развитием промышленности, приводящей к загрязнению окружающей среды и ухудшению условий жизни на Земле. Заботясь о сохранении человечества, цивилизации, человек нуждается в абсолютных знаниях об окружающей среде, и возможностях ее к самоочищению.
Разработка ГОСТов и методических указаний, определяющих соответствие микрофлоры объектов окружающей среды гигиеническим требованиям, включая микробиологические показатели. Предлагаемые санитарной микробиологией нормативы обязательно должны быть согласованы с общегигиеническими требованиями, так как микроорганизмы находятся в неразрывном единстве со всеми другими факторами окружающей среды.
Разработка рекомендаций и мероприятий по оздоровлению объектов окружающей среды и контроль за их выполнением. Врачи-гигиенисты активно участвуют в проведении предупредительного и текущего санитарного надзора. Предупредительный санитарный надзор необходим при проектировании и строительстве различных предприятий, населенных пунктов, при выборе источника водоснабжения и т.д. текущий санитарный надзор составляет повседневную работу врача-гигиениста, который проводит постоянный контроль за качеством водоснабжения, работой пищевой и торговой сети, за правильным и эффективным обеззараживанием сточных вод и отбросов.
Охрана окружающей среды. Эта задача санитарной микробиологии вытекает из предыдущих и является одной из главных, волнующей в настоящее время специалистов всех отраслей народного хозяйства и науки. Она вылилась в новое направление в гигиене – гигиену окружающей среды, которая призвана всесторонне изучать закономерности взаимодействия человека с факторами окружающей среды и разрабатывать научно обоснованные рекомендации по сохранению здоровья человека.
Охрана окружающей среды является общегосударственной проблемой. Учеными разрабатываются научно-технические прогнозы возможных изменений в биосфере вперед на 20 – 30 лет в результате активного вмешательства в нее человека.
Санитарная микробиология – раздел медицинской микробиологии, изучающий микроорганизмы, содержащиеся в окружающей среде и способные оказывать неблагоприятное воздействие на состояние здоровья человека. Она разрабатывает микробиологические показатели гигиенического нормирования, методы контроля за эффективностью обеззараживания объектов окружающей среды, а также выявляет в объектах окружающей среды патогенные, условно-патогенные и санитарно-показательныемикроорганизмы.
Обнаружение патогенных микроорганизмов позволяет дать оценку эпидемиологической ситуации и принять соответствующие меры по борьбе и профилактике инфекционных заболеваний.
Условно-патогенные микроорганизмы могут попадать в продукты питания, быстро размножаться с накоплением большого количества микробных клеток и их токсинов, вызывая пищевые отравления микробной этиологии. Санитарно-показательные микроорганизмы используют в основном для косвенного определения возможного присутствия в объектах окружающей среды патогенных микроорганизмов, они непосредственно могут свидетельствовать о загрязнении объекта выделениями человека и животных, содержащими микроорганизмы. Например, возбудители кишечных инфекций имеют общий путь выделения (с фекалиями) с такими санитарно-показательными бактериями, как бактерии группы кишечной палочки. БГКП (в эту группу, кроме кишечной палочки, входят сходные по свойствам бактерии рода Citrobacter, Enterobacter, Klebsiella), энтерококки, клостридии перфрингенс; возбудители воздушно-капельных инфекций имеют общий путь выделения с бактериями, постоянно обитающими на слизистой оболочке верхних дыхательных путей, выделяющимися в окружающую среду при кашле, чиханье, разговоре. В связи с этим в качестве санитарно-показательных бактерий для воздуха закрытых помещений предложены гемолитические стрептококки и золотистые стафилококки.
Загрязненность почвы, воды, воздуха, продуктов питания и других объектов выделениями человека или животных определяют путем количественного учета санитарно-показательных микроорганизмов. В воздухе регистрируют количество зололотистого стафилококка и стрептококков, в воде – кишечной палочки, БГКП, энтерококка, в почве – кишечной палочки, БГКП, клостридии перфрингенс, в продуктах питания – кишечной палочки, БГКП, энтерококка, золотистого стафилококка, протея. На основании количественного выявления санитарно-показательных микроорганизмов вычисляются коли-титр, перфрингенс-титр, титр энтерококка и т.д. Так, например, коли-титр или титр энтерококка воды – это наименьшее количество воды, в котором определяется кишечная палочка или энтерококк.
Показателем загрязненности воды является также коли-индекс – число кишечных палочек в 1 л воды.
Часто вместо коли-титра определяются титр БГКП, к которым относят все грамотрицательные палочки, сбраживающие с образованием кислоты и газа лактозу или глюкозу при температуре 37+0,5ºС в течение 24-48 ч и не обладающие оксидазной активностью. Наиболее часто этот показатель применяют как индикатор фекального загрязнения воды. При бактериальном загрязнении воды свыше допустимых норм следует провести дополнительное исследование на наличие бактерий – показателей свежего фекального загрязнения. К таким бактериям относят кишечную палочку, способную расщеплять лактозу до кислоты и газа при температуре 43-44ºС в присутствии ингибиторов роста (борная кислота) и не растущую на цитратной среде. О свежем фекальном загрязнении свидетельствует также выявление энтерококка. На старое фекальное загрязнение указывают отсутствие БГКП и наличие определенного количества клостридии перфрингенс, т. е. наиболее устойчивых спорообразующих бактерий. Кроме определения патогенных, условно-патогенных и санитарно-показательных микроорганизмов, в практике санитарно-микробиологических исследований используется определение микробного числа; общего количества микроорганизмов в определенном объеме или определенной массе исследуемого материала (вода, почва, продукты питания, лекарственная форма и др.).
Санитарный надзор за состоянием объектов общественного питания, аптек, лечебных и детских учреждений осуществляется исследованием смывов с рук персонала, посуды, поверхности столов, оборудования и др. Смыв высевают на различные питательные среды для определения микробной обсемененности, наличия БГКП, патогенных энтеробактерий, золотистого стафилококка, грибов рода Candida и энтеровирусов.
Глава 5.
ГЕНЕТИКА МИКРООРГАНИЗМОВ
Фенотип представляет собой результат взаимодействия между генотипом и окружающей средой, т. е. проявление генотипа в конкретных условиях обитания. Фенотип микроорганизмов хотя и зависит от окружающей среды, но контролируется генотипом, так как характер и степень возможных для данной клетки фе-нотипических изменений определяются набором генов, каждый из которых представлен определенным участком молекулы ДНК.
В основе изменчивости лежит либо изменение реакции генотипа на факторы окружающей среды, либо изменение самого генотипа в результате мутации генов или их рекомбинации. В связи с этим фенотипическую изменчивость подразделяют на наследственную и ненаследственную.
Ненаследственная (средовая, модификационная) изменчивость обусловлена влиянием внутри- и внеклеточных факторов на проявление генотипа. При устранении фактора, вызвавшего модификацию, данные изменения исчезают.
Наследственная (генотипическая) изменчивость, связанная с мутациями, – мутационная изменчивость. Основу мутации составляют изменения последовательности нуклеотидов в ДНК, полная или частичная их утрата, т. е. происходит структурная перестройка генов, проявляющаяся фенотипически в виде измененного признака. Наследственная изменчивость, связанная с рекомбинациями, называется рекомбинационной изменчивостью.
Рекомбинации у бактерий
Рекомбинация (ре + лат. combinatio – соединение) – возникновение новых последовательностей ДНК в результате разрывов и последующих восстановлений ее молекул. В итоге таких изменений ДНК бактерий появляются так называемые рекомбинантные штаммы, или рекомбинанты. Процесс рекомбинации у бактерий имеет некоторые отличия, связанные с особенностями их генетического аппарата, форм генетического обмена. Именно на микробных объектах были открыты формы переноса генетического материала – трансформация, трансдукция, конъюгация, неизвестные классической генетике, с помощью которых изучаются молекулярные механизмы генетических рекомбинаций.
Наиболее изучены три типа передачи ДНК, отличающиеся I друг от друга способом ее транспортировки: трансформация, 1 трансдукция, конъюгация.
Трансформация
Трансформация (от лат. transformatio – превращение) заключается в том, что ДНК, выделенная из бактерий в свободной растворимой форме, передается бактерии-реципиенту. При трансформации рекомбинация происходит, если ДНК бактерий родственны друг другу. В этом случае возможен обмен гомологичных участков собственной и проникшей извне ДНК.
Впервые І явление трансформации описал Ф. Гриффите (1928). Он вводил мышам живой невирулентный бескапсульный R-штамм пневмо- і кокка и одновременно убитый вирулентный капсульный S-штамм І пневмококка. Из крови погибших мышей был выделен вирулентный пневмококк, имеющий капсулу убитого S-штамма пневмококка. Таким образом, убитый S-штамм пневмококка передал наследственную способность капсулообразования R-штамму пневмококка. О. Звери, К. Мак-Леод и М. Мак-Карти (1944) доказали, что трансформирующим агентом в этом случае является ДНК. Путем трансформации могут быть перенесены различные признаки: капсулообразование, устойчивость к антибиотикам, синтез ферментов. Изучение бактериальной трансформации позволило установить роль ДНК как материального субстрата наследственности. Приизучении генетической трансформации у бактерий были разработаны методы экстракции и очистки ДНК, биохимические и биофизические методы ее анализа.
Трансдукция
Трансдукция (от лат. transductio – перенос, перемещение) – передача ДНК от бактерии-донора к бактерии-реципиенту при участии бактериофага. Различают неспецифическую (общую) трансдукцию, при которой возможен перенос любого фрагмента ДНК донора, и специфическую – перенос определенного фрагмента ДНК донора только в определенные участки ДНК реципиента.
Неспецифическая трансдукция обусловлена включением ДНК донора в головку фага дополнительно к геному фага или вместо генома фага (дефектные фаги). Специфическая трансдукция обусловлена замещением некоторых генов фага генами хромосомы клетки-донора. Фаговая ДНК, несущая фрагменты хромосомы клетки-донора, включается в строго определенные участки хромосомы клетки-реципиента. Таким образом, привносятся новые гены и ДНК фага в виде профага репродуцируется вместе с хромосомой, т.е. этот процесс сопровождается лизогенией. Если фрагмент ДНК, переносимый фагом, не вступает в рекомбинацию с хромосомой реципиента и не реплицируется, но с него считывается информация о синтезе соответствующего продукта, такая трансдукция называется абортивной.
Конъюгация
При конъюгации происходит только частичный перенос генетического материала, поэтому ее не следует отождествлять полностью с половым процессом у других организмов. Важными факторами генетической изменчивости являются 1 плазмиды.
Плазмиды
Плазмиды – внехромосомные мобильные генетические структуры бактерий, представляющие собой замкнутые кольца двунитчатой ДНК. По размерам составляют 0,1.5 % ДНК хромосомы. Плазмиды способны автономно копироваться (реплицироваться) и существовать в цитоплазме клетки, поэтому в клетке может быть несколько копий плазмид. Плазмиды могут включаться (интегрировать) в хромосому и реплицироваться вместе с ней. Различают трансмиссивные и нетрансмиссивные плазмиды. Трансмиссивные (конъюгативные) плазмиды могут передаваться из одной бактерии в другую.
У бактерий различных видов обнаружены R-плазмиды, несущие гены, ответственные за множественную устойчивость к лекарственным препаратам – антибиотикам, сульфаниламидам и др., F-плазмиды, или половой фактор бактерий, определяющий их способность к конъюгации и образованию половых пилей, Ent-плазмиды, детерминирующие продукцию энтеротоксина.
Плазмиды могут определять вирулентность бактерий, например возбудителей чумы, столбняка, способность почвенных бактерий использовать необычные источники углерода, контролировать синтез белковых антибиотикоподобных веществ – бактериоцинов, детерминируемых плазмидами бактериоциногении, и т.д. Существование множества других плазмид у микроорганизмов позволяет полагать, что аналогичные структуры широко распространены у самых разнообразных микроорганизмов.
Плазмиды подвержены рекомбинациям, мутациям, могут быть элиминированы (удалены) из бактерий, что, однако, не влияет на их основные свойства. Плазмиды являются удобной моделью для экспериментов по искусственной реконструкции генетического материала, широко используются в генетической инженерии для получения рекомбинантных штаммов (см. главу 6). Благодаря быстрому самокопированию и возможности конъюгаци-онной передачи плазмид внутри вида, между видами или даже родами плазмиды играют важную роль в эволюции бактерий.
Мутации
Мутации (от лат. mutatio – изменение) – наследуемые изменения в генотипе, не связанные с явлениями рекомбинаций. Мутации определяются изменениями последовательности нуклеотидов в ДНК. Изменения последовательности нуклеотидов в ДНК могут быть следствием разных процессов: ошибка при репликации, выпадение участков (делеция), перемещение отдельного участка относительно другого (транслокация) и др.
Мутации у бактерий обнаруживаются по изменению любого известного признака микроорганизма (например, способность синтезировать аминокислоту, чувствительность к антимикробным препаратам и др.). Существуют различные типы мутаций. По происхождению мутации могут быть спонтанными или индуцированными. Первые возникают без вмешательства экспериментатора, вторые – в результате воздействия мутагенов на бактериальную популяцию, т. е. физических, химических или биологических факторов, способных вызывать мутацию. К мутагенам относятся различные виды радиации, температура, ряд химических соединений (нитраты, нитриты, бромурацил, 2-аминопурин, нитрозогуанидин и др.).
Большинство происходящих в ДНК изменений приводит к вредным мутациям либо вызывает гибель микроорганизмов. Поэтому все клетки имеют особые механизмы реконструкции, исправления повреждений, называемые репарационными.
Одной из форм мутаций является диссоциация (от лат. dissociatio – расщепление) – возникновение в популяции микроорганизмов особей, отличающихся от исходных микроорганизмов внешним видом и структурой колоний, так называемых S-и R-форм (от англ, smooth – гладкий, rough – шероховатый). S-формы колоний – круглые, влажные, с блестящей гладкой поверхностью, ровными краями; R-формы образуют колонии неправильной формы, непрозрачные, сухие с зазубренными краями и неровной шероховатой поверхностью. Различному внешнему виду колоний соответствует ряд свойств. Чаще S-формы более вирулентны, клетки имеют нормальную морфологию, биохимически более активны, обычно выделяются в остром периоде заболевания; у капсульных видов хорошо развиты капсулы, у подвижных видов имеются жгутики. Гладкие (S) и шероховатые (R) колонии являются крайними формами диссоциации, между которыми могут встречаться переходные формы. Диссоциация рассматривается как явление генетической природы, связанное с хромосомными мутациями генов, контролирующих синтез липополисахаридов клеточной стенки бактерий. Диссоциация известна у многих видов. Обычно она выявляется в стареющих культурах. Диссоциация возникает и в природных условиях (у патогенных микроорганизмов в живом организме). Большинство микроорганизмов имеет полноценные свойства, находясь в S-форме, однако существуют исключения: для ми-кобактерий туберкулеза, бацилл сибирской язвы и возбудителя чумы нормальной является R-форма колоний.
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.
Описание презентации по отдельным слайдам:
Санитарная микробиология – направление медицинской микробиологии, изучающее микрофлору окружающей среды и ее влияние на здоровье человека и на состояние среды его обитания.
Задачи санитарной микробиологии:
Исследование объектов внешней среды (воздух, почва, вода) для оценки их воздействия на здоровье человека.
Обследование здоровых лиц (работников пищевых, детских, лечебных учреждений) на носительство патогенных микроорганизмов.
Исследование пищевых продуктов с целью их гигиенической характеристики и эпидемиологической оценки; проведение специальных анализов на наличие патогенных микробов при пищевых отравлениях.
Контроль за дезинфекционными мероприятиями.
Принципы проведения санитарно- микробиологических исследований
Пробы отбирают с соблюдением всех условий, регламентированных для каждого исследуемого объекта.
Исследования проводят быстро; допускается хранение материала в холодильнике не дольше 6 - 8 часов.
Для получения объективных результатов отбирают несколько проб из разных участков объекта, а также проводят повторные отборы и анализы проб.
Используют только стандартные и унифицированные методы исследования.
В работе используют комплекс тестов:
а) прямые – выявляют патогенные микроорганизмы,
б) косвенные – указывают на загрязнение объектов окружающей среды выделениями человека и животных.
Интерпретацию результатов санитарно- микробиологических исследований проводят с учетом других гигиенических показателей (химических, физических, органолептических и др.).
Методы санитарной микробиологии
Микроскопический
Бактериологический
Биологический (в основном для определения токсинов)
Микологические
Вирусологические
Проведение санитарно- микробиологических исследований направлено на:
Определение общего микробного числа (ОМЧ) исследуемого объекта;
Определение и титрование санитарно-показательных микроорганизмов (СПМ) в исследуемом объекте;
Выявление в исследуемых объектах патогенных микроорганизмов.
Общее микробное число (ОМЧ) – это общее количество микроорганизмов в единице объема или массы исследуемого объекта (в 1 мл или в 1 г).
Чем выше ОМЧ объекта, тем выше возможность присутствия в нём патогенных микроорганизмов.
Методы определения ОМЧ:
- прямой подсчет бактерий в счетных камерах с помощью обычного или фазово-контрастного микроскопа,
- количественный посев на плотные питательные среды.
Определение ОМЧ воздуха
Проводится в закрытых помещениях
Используют:
седиментационный метод
открытые чашки Петри со стерильной питательной средой расставляют в помещении. Бактерии из воздуха оседают на поверхность среды, затем чашки закрывают, инкубируют и подсчитывают количество выросших колоний.
аспирационный метод
Используют специальные аппараты, например, аппарат Кротова.
Скорость протягивания воздуха в среднем 25 л/мин.
ОМЧ определяют в 100 л воздуха.
На пути струи воздуха помещают чашку Петри с питательной средой, в результате чего бактерии из воздуха засеваются на среду. Затем инкубируют посевы и подсчитывают число колоний.
Нормы ОМЧ регламентированы для воздуха различных помещений.
Санитарно-показательные микроорганизмы (СПМ)
- это микроорганизмы, указывающие на загрязнение внешней среды выделениями человека или животных.
Присутствие СПМ в объекте внешней среды указывает на возможность наличия в этом объекте других, в т.ч. патогенных для человека, микроорганизмов, непосредственное обнаружение которых затруднено.
СПМ являются постоянные обитатели естественных полостей человека или животных, которые постоянно выделяются в окружающую среду.
СПМ делят на 3 группы:
группа А включает обитателей кишечника человека и животных, их расценивают как индикаторы фекального загрязнения (эшерихии, энтерококки, протеи, клостридии и др.),
группа В включает обитателей верхних дыхательных путей, их расценивают как индикаторы орального загрязнения (стрептококки, стафилококки),
группа С включает сапрофитические микроорганизмы, обитающие во внешней среде, их расценивают как индикаторы процессов самоочищения (бактерии-аммонификаторы, бактерии-нитрификаторы, грибы, актиномицеты, синезеленые водоросли).
СПМ различных объектов внешней среды
При количественном определении СПМ результаты исследований выражаются в 2 величинах:
- Индекс СПМ (например, коли-индекс)
- это количество СПМ, обнаруженное в единице объема или массы исследуемого объекта.
Для определения индекса СПМ используют:
1) метод мембранных фильтров,
2) метод бродильных проб.
- Титр СПМ (например, коли-титр)
- это наименьшее количество исследуемого объекта, в котором обнаружена хотя бы одна особь СПМ.
Сущность метода мембранных фильтров заключается в фильтровании определенных объемов исследуемой жидкости (или твердого вещества, разведенного в воде) через мембранные фильтры, на которых задерживаются бактерии. Фильтры переносят на чашки со средой Эндо, инкубируют при + 37°, а затем подсчитывают выросшие на фильтре колонии кишечной палочки и проводят перерасчет на 1 л, 1 кг или 1 г в зависимости от исследуемого материала.
Сущность метода бродильных проб заключается в посеве определенных объемов исследуемого субстрата на глюкозопептонную среду с индикатором и поплавком (для определения ферментации глюкозы), которые выдерживают при + 37°. Из всех помутневших пробирок делают высевы на среду Эндо с последующей идентификацией выросших колоний.
Коли-титр — величина, обратная коли-индексу.
Патогенные микроорганизмы (ПМ)
Обнаружение ПМ в объектах внешней среды производится:
путем прямого посева на питательные среды
путем посева после предварительной концентрации микроорганизмов с помощью фильтрации, центрифугирования, осаждения коагулянтами и т.д.
Идентификация ПМ производится согласно общепринятым схемам.
Согласно ГОСТу: “патогенные микроорганизмы и их токсины должны отсутствовать в питьевой воде и пищевых продуктах”.
Классификация
Семейство Enterobacteriobacteriaceae
Род Klebsiella включает в себя 4 вида: K.pneumoniae, K.oxytoca, K.planticola, K.terrigena.
В патологии человека наибольшее значение имеют K.oxytoca и K.pneumoniae, состоящий из трех подвидов: K.pneumoniae, K. ozaenae и K.rhinoscleromatis.
Относятся к V группе по Берджи (гр- мелкие палочки с закругленными концами, факультативный анаэроб).
Не имеют спор, неподвижны, имеют микрокапсулу
Оппортунистические инфекции (от лат. opportunus — удобный, выгодный, и лат. infectio — заражение, также англ. opportunity — возможность) — заболевания, вызываемые патогенами (бактерии, вирусы, грибы, простейшие), которые обычно не приводят к болезни у здоровых особей (с нормальной иммунной системой). Например, оппортунистическими инфекциями заражаются лица с иммунодефицитными состояниями.
Внутрибольничные инфекции (также госпитальные, нозокомиальные) — согласно определению ВОЗ, любые клинически выраженные заболевания микробного происхождения, поражающие больного в результате его госпитализации или посещения лечебного учреждения с целью лечения, а также больничный персонал в силу осуществления им деятельности, независимо от того, проявляются или не проявляются симптомы этого заболевания во время нахождения данных лиц в стационаре
Klebsiella pneumoniae классифицируется как условно-патогенный микроб, находящийся в норме в определенных органах (например, в ЖКТ) в симбиотическом отношении с человеческим организмом, а в иных ситуациях являющийся причиной инфекционных заболеваний (например, при снижении общего и местного иммунитета).
Может вызвать пневмонию, плевриты, перикардиты, гаймориты, инфекции мочевыводящих путей, мозговых оболочек, суставов, абсцессы различной локализации, пищевые токсикоинфекции и даже сепсис.
Klebsiella rhinoscleromatis вызывает склерому - гранулематозное поражение слизистой оболочки носа (риносклерома) и верхних дыхательных путей. Характерно появление плотных узлов красного, розового, бледного цвета, сливающихся в опухоль хрящевой плотности. Поражению подвергаются ноздри, мягкое нёбо, язычок укорачивается, глотка и гортань стенозируются.
Klebsiella ozaenae вызывает озену — зловонный насморк, характеризующийся атрофическим процессом слизистой оболочки и костных стенок полости носа, сопровождающийся образованием секрета, засыхающего в зловонные корки, плотным слоем покрывающие слизистую оболочку. Могут поражаться глотка, гортань, трахея.
Klebsiella pneumoniae
(окраска по Бурри-Гинсу)
Клебсиеллы не требовательны к питательным средам. В МПБ образуют диффузное помутнение, а на МПА растут в виде слизистых, блестящих колоний.
Принципы микробиологической диагностики клебсиелл основаны на выделении и идентификации возбудителя.
Материал для исследований клебсиелл — кровь, СМЖ, гнойное отделяемое, испражнения, смывы и др.
Образцы засевают на селективно-дифференциальную среду К-2 (с мочевиной, рафинозой и бромтимоловым синим).
Колонии клебсиелл сочные и блестящие, имеют цвет от жёлтозеленого до голубого. Культуральные и биохимические особенности клебсиелл определяют на минимальном дифференцировочном ряду
Антигенную структуру клебсиелл исследуют в РА живой культуры диагностическими К-антисыворотками.
Для выявления AT применяют РСК
Род Proteus относится к семейству Enterobacteriaceae и включает в себя три вида. Важную роль в патологии, особенно в качестве возбудителей гнойно-воспалительных заболеваний и пищевых токсикоинфекций, играют два вида:
P. vulgaris и P. mirabilis.
Все представители рода Proteus – грамотрицательные палочки с закругленными концами, размером 0,4 – 0,6 х 1 – 3 мкм, спор и капсул не образуют. Склонны к полиморфизму, наблюдаются кокковидные и нитевидные формы. Иногда встречаются и неподвижные варианты, лишенные жгутиков (О-форма). Факультативные анаэробы. Температурный оптимум 37 °С, рН 7,2 – 7,4; температурные пределы роста от 20 до 38 "С.
Читайте также: