Микробиоценоз почвы воды воздуха кратко
Обновлено: 07.07.2024
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.
Лекция №5. Экология микроорганизмов.
Экология (от греч. oikos — дом, место обитания) микроорганизмов изучает их взаимоотношения друг с другом и с окружающей средой.
Микроорганизмы обитают во всех природных средах и являются обязательными компонентами любой экологической системы и биосферы в целом.
Микроорганизмы обнаруживаются в почве, воде, воздухе, на растениях, в организме человека и животных.
Выяснение экологии микроорганизмов служит основой для понимания явлений паразитизма, природно-очаговых и зоонозных заболеваний, а также для разработки противопаразитических мероприятий в борьбе с различными инфекционными болезнями.
Микрофлора почвы принимает участие в процессах почвообразования и самоочищения почвы, кругооборота в природе азота, углерода и других элементов. В почве обитают бактерии, грибы, лишайники (симбиоз грибов с цианобактериями) и простейшие.
На поверхности почвы микроорганизмов относительно мало, так как на них губительно действуют УФ-лучи, высушивание и т. д.
Наибольшее число микроорганизмов содержится в верхнем слое почвы толщиной до 10 см. По мере углубления в почву количество микроорганизмов уменьшается и на глубине 3—4 м они практически отсутствуют.
Состав микрофлоры почвы меняется в зависимости от типа и состояния почвы, состава растительности, температуры, влажности и т.д.
Большинство микроорганизмов почвы способны развиваться при нейтральном рН, высокой относительной влажности, при температуре от 25 до 45 °
1. Азотфиксирующие бактерии, (способные усваивать молекулярный азот), относящиеся к родам Azotobacter, Azomonas, Mycobacterium и др.
Азотфиксирующие разновидности цианобактерий, или сине-зеленых водорослей, применяют для повышения плодородия рисовых полей. Такие бактерии, как псевдомонады, активно участвуют в минерализации органических веществ, а также восстановлении нитратов до молекулярного азота.
2. Кишечные бактерии (сем. Enterobacteriaceae) — кишечная палочка, возбудители брюшного тифа, сальмонеллезов, дизентерии — могут попадать в почву с фекалиями. Однако в почве отсутствуют условия для их размножения, и они постепенно отмирают.
В чистых почвах кишечная палочка и протей встречаются редко; обнаружение их в значительных количествах является показателем загрязнения почвы фекалиями человека и животных и свидетельствует о ее санитарно-эпидемиологическом неблагополучии (возможность передачи возбудителей инфекционных заболеваний).
3. Аммонифицирующие бактерии (непатогенные бациллы (Вас. megatherium, Вас. subtilis и др.) , псевдомонады) составляя группу гнилостных бактерий, осуществляющих минерализацию белков.
4. Патогенные спорообразующие палочки родов Bacillus и Clostridium (возбудитель сибирской язвы, ботулизма, столбняка) способны длительно сохраняться в почве.
5. Грибы участвуют в почвообразовательных процессах, превращениях соединений азота, выделяют биологически активные вещества, в том числе антибиотики и токсины.
6. Простейшие, количество которых колеблется от 500 до 500000 на 1 г почвы. Питаясь бактериями и органическими остатками, простейшие вызывают изменения в составе органических веществ почвы.
Микрофлора воды, являясь естественной средой обитания микроорганизмов, отражает микробный пейзаж почвы, так как микроорганизмы попадают в воду с частичками почвы. Вместе с тем в воде формируются определенные биоценозы с преобладанием микроорганизмов, адаптировавшихся к условиям местонахождения, т. е. физико-химическим условиям, освещенности, степени растворимости кислорода и диоксида углерода, содержания органических и минеральных веществ и т. д.
В водах пресных водоемов обнаруживаются палочковидные (псевдомонады, аэромонады и др.), кокковидные (микрококки) и извитые бактерии. Загрязнение воды органическими веществами сопровождается увеличением анаэробных и аэробных бактерий, а также грибов. Особенно много анаэробов в иле, на дне водоемов.
Микрофлора воды выполняет роль активного фактора в процессе самоочищения ее от органических отходов, которые утилизируются микроорганизмами.
Вместе с загрязненными ливневыми, талыми и сточными водами в озера и реки попадают представители нормальной микрофлоры человека и животных (кишечная палочка, цитробактер, энтеробактер, энтерококки, клостридии) и возбудители кишечных инфекций — брюшного тифа, паратифов, дизентерии, холеры, лептоспироза, энтеровирусных инфекций и др.
Поэтому вода является фактором передачи возбудителей многих инфекционных заболеваний. Некоторые возбудители могут даже размножаться в воде (холерный вибрион, легионеллы).
О безопасности питьевой воды также судят по количеству в ней бактерий группы кишечной палочки (E. Coli). Если в воде присутствует кишечная палочка — значит, она была загрязнена фекальными стоками, и в нее могли попасть возбудители многих инфекционных заболеваний.
Коли-титр — это минимальный объем воды в мл, в котором обнаруживается одна бактерия кишечная палочка. для питьевой воды должно быть не менее 300
Коли-индекс — показывает количество обнаруженных кишечных палочек в 1 л воды.для питьевой воды до 3,
Вода артезианских скважин практически не содержит микроорганизмов, обычно задерживающихся более верхними слоями почвы.
Микрофлора воды океанов и морей также содержит различные микроорганизмы, в том числе светящиеся и галофильные (солелюбивые), например галофильные вибрионы, поражающие моллюски и некоторые виды рыбы, при употреблении которых в пищу развивается пищевая токсикоинфекция.
Микрофлора воздуха взаимосвязана с микрофлорой почвы и воды. В воздух также попадают микроорганизмы из дыхательных путей и с каплями слюны человека и животных.
Солнечные лучи и другие факторы способствуют гибели микрофлоры воздуха. Большее количество микроорганизмов присутствует в воздухе крупных городов, меньшее — в воздухе сельской местности. Особенно мало микроорганизмов в воздухе над лесами, горами и морями.
В воздухе обнаруживаются кокковидные и палочковидные бактерий, бациллы и клостридии, актиномицеты, грибы и вирусы, (возбудителей туберкулеза, дифтерии, коклюша, скарлатины, кори, гриппа и др.).
Количество микроорганизмов в 1 м 3 воздуха (так называемое микробное число, или обсемененность воздуха) отражает санитарно-гигиеническое состояние воздуха, особенно в больничных и детских учреждениях (около 1000).
С целью снижения микробной обсемененности воздуха проводят влажную уборку помещения в сочетании с вентиляцией и очисткой (фильтрацией) поступающего воздуха; применяют обработку помещений лампами ультрафиолетового излучения.
Роль микроорганизмов в круговороте веществ в природе
С помощью микроорганизмов органические соединения растительного и животного происхождения минерализуются до углерода, азота, серы, фосфора, железа и др.
1. Круговорот азота
Азот (N) — важнейший биогенный элемент, входящий в состав белковой молекулы каждого живого существа. Запасы газообразного азота в атмосфере огромны. Столб воздуха над гектаром почвы содержит до 80 тыс. тонн азота.
Атмосферный азот ни растениям, ни животным не доступен (растения могут использовать для питания азот минеральных соединений, а животные потребляют азот в форме органических соединений). Только специфическая группа микроорганизмов обладает способностью фиксировать и строит из него все разнообразие азотсодержащих органических соединений своей клетки.
Цикл превращений азота в природе с участием микроорганизмов состоит из четырех этапов: фиксации атмосферного азота, аммонификации, нитрификации и денитрификации.
1. Фиксация атмосферного азота. – азотфикисующие бактерии свободноживущие (несимбиотическими), цианобактерии и клубеньковые.
Способностью фиксировать атмосферный азот и строить из него тело своей клетки обладают микроорганизмы, получившие название азотфиксирующих. Они обусловливают значительное повышение плодородия почвы.
К наиболее важным свободноживущим азотфиксаторам относятся Azotobacter chroococcum, Clostridium pasteurianum, Pseudomonas fluorescens. Азотобактерии в течение года на площади 1 га фиксируют от 20 до 50 кг газообразного азота.
Клубеньковые бактерии способны внедряться в корневые волоски бобовых растений и развиваться в них с образованием на корнях клубеньков, где и происходит фиксация азота.
2. Аммонификация белков. Разрушение азотистых соединений с образованием аммиака.
Участвуют гнилостные бактерии (бациллы, клостридии, актиномицеты, плесневые грибы).
Значительные запасы органического азота сохраняются в растительных и животных тканях. Когда гибнут растения и животные, компоненты их тела подвергаются действию микроорганизмов, и. Этот процесс называют аммонификацией или минерализацией азота.
Аммонификация остатков растений, трупов, других органических субстратов ведет к обогащению почвы азотистыми продуктами. Одновременно гнилостные микробы выполняют огромную санитарную роль, очищая почву и гидросферу от разлагающего органического субстрата.
3. Нитрификация. Аммиак окисляется сначала в азотистую, а затем в азотную кислоту.
Образовавшаяся азотная кислота в почве вступает в соединение с щелочами, в результате чего образуется селитра. Селитра хорошо растворяется в воде и усваивается растениями, в результате чего повышается плодородие почвы.
Нитрифицирующие бактерии родов Nitrosomonas, Nitrococcus, Nitrospira, Nitrosovibrio. Nitrobacter, Nitrospira, Nitrococcus.
4. Денитрификация. Денитрифицирующие бактерии восстанавливают нитраты до молекулярного азота.
2. Круговорот углерода
Спиртовое брожение. При спиртовом брожении микроорганизмы превращают углеводы (сахара) с образованием этилового спирта как основного продукта и углекислоты: К возбудителям спиртового брожения относятся некоторые дрожжи, главным образом из рода Saccharomyces (S. cerevisiae, S. globosus, S. vini и др.).
В промышленности используются культуральные дрожжи. Этот процесс лежит в основе виноделия, пивоварения, производства спирта, хлебо-■ печения. Дрожжи используют и для приготовления кормового белка.
Молочнокислое брожение. При молочнокислом брожении происходит распад углеводов, а также многоатомных спиртов и белков до молочной кислоты.
род Lactobacillus, Bifidobacterium.
Маслянокислое брожение. является причиной прогор-кания растительных масел и жиров животного происхождения, а также семян сои и подсолнечника.
Уксуснокислое окисление . Уксуснокислое окисление — микробиологический процесс, при котором этиловый спирт окисляется до уксусной кислоты под влиянием уксуснокислых бактерий.
Уксуснокислые бактерии используют для производства пищевого уксуса из вина и спирта в промышленных условиях. Уксуснокислое брожение имеет важное значение при силосовании кормов
Роль микробов в разложении клетчатки .
В состав клетчатки (целлюлозы) входит более 50 % всего органического углерода биосферы. Клетчатка — наиболее распространенный полисахарид растительного мира; высшие растения на 15—50 % состоят из целлюлозы.
После гибели растений она подвергается разложению, в результате чего освобождается углерод. Распад клетчатки происходит повседневно в почве, водоемах, навозе, пищеварительном тракте травоядных благодаря ферментам, которые выделяют различные микроорганизмы.
3. Круговорот Фосфора. Органические и неорганические соединения фосфора разлагаются бактериями родов Pseudomanas, Bacillus (Вас. megaterium), грибами из родов Penicillium, Aspergillus, Rhizopus и др.
Роль микробов в превращении фосфора сводится к двум процессам: минерализации фосфора, входящего в состав органических веществ, и превращению фосфорнокислых солей из слаборастворимых в хорошо растворимые, доступные для растений.
Без фосфора не могут синтезироваться белки, входит в состав ядерного вещества и многих ферментов. В почве содержится в основном в органической, не усвояемой растением форме и в виде трудноусвояемых минеральных соединений. Органические соединения фосфора попадают в почву вместе с растительными остатками, трупами животных и отмершими микроорганизмами. Они представлены нуклеопротеидами, нуклеиновыми кислотами и др.
4. Круговорот Железа.
Железобактерии (нитчатые бактерии (Leptothix, Crenothrix), бактерии рода Gallionella и др.) — аэробы, встречаются в болотах, прудах, железистых источниках. В таких водоемах они окисляют закиси железа. В процессе деятельности железобактерий образуется окись железа. Скопление отмерших железобактерий (гидрат окиси железа) образует на дне стоящих водоемов залежи болотной руды.
Широко распространено в природе, встречается в виде органических и минеральных соединений, входит в состав животных и растительных организмов. Содержится в гемоглобине крови и дыхательных ферментах-цитохромах. При недостатке железа у животных развивается анемия, растения теряют зеленую окраску.
4. Круговорот Серы. При разложении в почве органических серосодержащих веществ, образуется сероводород, ядовитый для растений и животных. Сероводород окисляется серобактериями в безвредные, доступные для растений соединения. Серобактерии представлены несколькими различными группами: нитчатые, тионовые и фотосинтезирующие пурпурные и зеленые серобактерии.
Нитчатые серобактерии представлены несколькими родами: Beggiatoa, Thiothix и др.
Тионовые бактерии относятся к роду Thiobaccilus.
Фотосинтезирующие зеленые и пурпурные серобактерии представляют собой различные морфологические формы — кокки, палочки, спириллы, живут в строго анаэробных условиях и развиваются на свету при наличии в среде сероводорода или тиосульфита натрия.
Микрофлора – это совокупность микроорганизмов, населяющих макроорганизм, в нормальных условиях находятся в состоянии динамического равновесия.
Экология микроорганизмов изучает их взаимоотношения друг с другом и с окружающей средой. Микроорганизмы обнаруживаются в почве, воде, воздухе, на растениях, в организме человека и животных.
Микрофлора почвы. Санитарно-показательные микроорганизмы.
На поверхности почвы микроорганизмов мало, т. к. на них губительно действуют УФ-лучи, высушивание и т.д. В почве живут бактерии, способные усваивать молекулярный азот: род Azotobacter, Mycobacterium. Кишечные бактерии-кишечная палочка, возбудители брюшного тифа, сальмонеллеза, дизентерии могут попадать в почву с фекалиями.
Почва служит местом обитания спорообразующих палочек рода Bacillus и Clostridium. Патогенные палочки (возбудители сибирской язвы, ботулизма, столбняка, газовой гангрены) способны длительно сохраняться в почве. В почве также находятся представители грибов. Санитарно-показательные микробы (СПМ)-кишечные палочки и клостридии.
Микрофлора воды. Санитарно-показательные микроорганизмы. В водах пресных водоемов обнаруживаются палочковидные, кокковидные и извитые бактерии. Встречаются возбудители кишечных инфекций – брюшного тифа, паратифов, дизентерии, холеры, энтеровирусных инфекций. Вода артезианских скважин практически на содержит микроорганизмов.
Питьевая вода не должна содержать бактерий группы кишечных палочек в 100 мл объема, спорообразующих микробов в 20 мл объема, лямблий в 50 мл объема. Показатель микробного числа воды -50 особей любых видов микробов. СПМ- бактерии группы кишечных палочек.
Микрофлора воздуха. Санитарно-показательные микроорганизмы. В воздухе обнаруживаются кокковидные и палочковидные бактерии, бациллы, клостридии, актиномицеты. Через воздух передаются возбудители туберкулеза, дифтерии, коклюша, кори, гриппа.
Микробное число воздуха-количество микробов в 1 кубическом м (например, в операционной и стерильном помещении аптек-500 микробов в 1 кубическом м. СПМ- золотистый стафилоккок, β-гемолитический стрептоккок группы А свидетельствуют о наличии патогенных микробов в воздухе.
Санитарно-микробиологические показатели качества воды: величина общего микробного числа-число, образующихся колоний бактериями в 1 мл; наличие бактерий группы кишечных палочек (БГКП) в 100 мл; присутствие спорообразующих микробов в 20 мл объема; наличие лямблий в 50 мл объема.
Санитарно-микробиологические показатели качества продуктов питания: величина общей микробной обсемененности; наличие БГКП; присутствие условно-патогенных бактерий (кишечной палочки, золотистого стафилококка, протеев, клостридий); наличие патогенных микроорганизмов (сальмонелл и др.); присутствие специфических возбудителей микробной порчи продукта.
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.
Лекция №5. Экология микроорганизмов.
Экология (от греч. oikos — дом, место обитания) микроорганизмов изучает их взаимоотношения друг с другом и с окружающей средой.
Микроорганизмы обитают во всех природных средах и являются обязательными компонентами любой экологической системы и биосферы в целом.
Микроорганизмы обнаруживаются в почве, воде, воздухе, на растениях, в организме человека и животных.
Выяснение экологии микроорганизмов служит основой для понимания явлений паразитизма, природно-очаговых и зоонозных заболеваний, а также для разработки противопаразитических мероприятий в борьбе с различными инфекционными болезнями.
Микрофлора почвы принимает участие в процессах почвообразования и самоочищения почвы, кругооборота в природе азота, углерода и других элементов. В почве обитают бактерии, грибы, лишайники (симбиоз грибов с цианобактериями) и простейшие.
На поверхности почвы микроорганизмов относительно мало, так как на них губительно действуют УФ-лучи, высушивание и т. д.
Наибольшее число микроорганизмов содержится в верхнем слое почвы толщиной до 10 см. По мере углубления в почву количество микроорганизмов уменьшается и на глубине 3—4 м они практически отсутствуют.
Состав микрофлоры почвы меняется в зависимости от типа и состояния почвы, состава растительности, температуры, влажности и т.д.
Большинство микроорганизмов почвы способны развиваться при нейтральном рН, высокой относительной влажности, при температуре от 25 до 45 °
1. Азотфиксирующие бактерии, (способные усваивать молекулярный азот), относящиеся к родам Azotobacter, Azomonas, Mycobacterium и др.
Азотфиксирующие разновидности цианобактерий, или сине-зеленых водорослей, применяют для повышения плодородия рисовых полей. Такие бактерии, как псевдомонады, активно участвуют в минерализации органических веществ, а также восстановлении нитратов до молекулярного азота.
2. Кишечные бактерии (сем. Enterobacteriaceae) — кишечная палочка, возбудители брюшного тифа, сальмонеллезов, дизентерии — могут попадать в почву с фекалиями. Однако в почве отсутствуют условия для их размножения, и они постепенно отмирают.
В чистых почвах кишечная палочка и протей встречаются редко; обнаружение их в значительных количествах является показателем загрязнения почвы фекалиями человека и животных и свидетельствует о ее санитарно-эпидемиологическом неблагополучии (возможность передачи возбудителей инфекционных заболеваний).
3. Аммонифицирующие бактерии (непатогенные бациллы (Вас. megatherium, Вас. subtilis и др.) , псевдомонады) составляя группу гнилостных бактерий, осуществляющих минерализацию белков.
4. Патогенные спорообразующие палочки родов Bacillus и Clostridium (возбудитель сибирской язвы, ботулизма, столбняка) способны длительно сохраняться в почве.
5. Грибы участвуют в почвообразовательных процессах, превращениях соединений азота, выделяют биологически активные вещества, в том числе антибиотики и токсины.
6. Простейшие, количество которых колеблется от 500 до 500000 на 1 г почвы. Питаясь бактериями и органическими остатками, простейшие вызывают изменения в составе органических веществ почвы.
Микрофлора воды, являясь естественной средой обитания микроорганизмов, отражает микробный пейзаж почвы, так как микроорганизмы попадают в воду с частичками почвы. Вместе с тем в воде формируются определенные биоценозы с преобладанием микроорганизмов, адаптировавшихся к условиям местонахождения, т. е. физико-химическим условиям, освещенности, степени растворимости кислорода и диоксида углерода, содержания органических и минеральных веществ и т. д.
В водах пресных водоемов обнаруживаются палочковидные (псевдомонады, аэромонады и др.), кокковидные (микрококки) и извитые бактерии. Загрязнение воды органическими веществами сопровождается увеличением анаэробных и аэробных бактерий, а также грибов. Особенно много анаэробов в иле, на дне водоемов.
Микрофлора воды выполняет роль активного фактора в процессе самоочищения ее от органических отходов, которые утилизируются микроорганизмами.
Вместе с загрязненными ливневыми, талыми и сточными водами в озера и реки попадают представители нормальной микрофлоры человека и животных (кишечная палочка, цитробактер, энтеробактер, энтерококки, клостридии) и возбудители кишечных инфекций — брюшного тифа, паратифов, дизентерии, холеры, лептоспироза, энтеровирусных инфекций и др.
Поэтому вода является фактором передачи возбудителей многих инфекционных заболеваний. Некоторые возбудители могут даже размножаться в воде (холерный вибрион, легионеллы).
О безопасности питьевой воды также судят по количеству в ней бактерий группы кишечной палочки (E. Coli). Если в воде присутствует кишечная палочка — значит, она была загрязнена фекальными стоками, и в нее могли попасть возбудители многих инфекционных заболеваний.
Коли-титр — это минимальный объем воды в мл, в котором обнаруживается одна бактерия кишечная палочка. для питьевой воды должно быть не менее 300
Коли-индекс — показывает количество обнаруженных кишечных палочек в 1 л воды.для питьевой воды до 3,
Вода артезианских скважин практически не содержит микроорганизмов, обычно задерживающихся более верхними слоями почвы.
Микрофлора воды океанов и морей также содержит различные микроорганизмы, в том числе светящиеся и галофильные (солелюбивые), например галофильные вибрионы, поражающие моллюски и некоторые виды рыбы, при употреблении которых в пищу развивается пищевая токсикоинфекция.
Микрофлора воздуха взаимосвязана с микрофлорой почвы и воды. В воздух также попадают микроорганизмы из дыхательных путей и с каплями слюны человека и животных.
Солнечные лучи и другие факторы способствуют гибели микрофлоры воздуха. Большее количество микроорганизмов присутствует в воздухе крупных городов, меньшее — в воздухе сельской местности. Особенно мало микроорганизмов в воздухе над лесами, горами и морями.
В воздухе обнаруживаются кокковидные и палочковидные бактерий, бациллы и клостридии, актиномицеты, грибы и вирусы, (возбудителей туберкулеза, дифтерии, коклюша, скарлатины, кори, гриппа и др.).
Количество микроорганизмов в 1 м 3 воздуха (так называемое микробное число, или обсемененность воздуха) отражает санитарно-гигиеническое состояние воздуха, особенно в больничных и детских учреждениях (около 1000).
С целью снижения микробной обсемененности воздуха проводят влажную уборку помещения в сочетании с вентиляцией и очисткой (фильтрацией) поступающего воздуха; применяют обработку помещений лампами ультрафиолетового излучения.
Роль микроорганизмов в круговороте веществ в природе
С помощью микроорганизмов органические соединения растительного и животного происхождения минерализуются до углерода, азота, серы, фосфора, железа и др.
1. Круговорот азота
Азот (N) — важнейший биогенный элемент, входящий в состав белковой молекулы каждого живого существа. Запасы газообразного азота в атмосфере огромны. Столб воздуха над гектаром почвы содержит до 80 тыс. тонн азота.
Атмосферный азот ни растениям, ни животным не доступен (растения могут использовать для питания азот минеральных соединений, а животные потребляют азот в форме органических соединений). Только специфическая группа микроорганизмов обладает способностью фиксировать и строит из него все разнообразие азотсодержащих органических соединений своей клетки.
Цикл превращений азота в природе с участием микроорганизмов состоит из четырех этапов: фиксации атмосферного азота, аммонификации, нитрификации и денитрификации.
1. Фиксация атмосферного азота. – азотфикисующие бактерии свободноживущие (несимбиотическими), цианобактерии и клубеньковые.
Способностью фиксировать атмосферный азот и строить из него тело своей клетки обладают микроорганизмы, получившие название азотфиксирующих. Они обусловливают значительное повышение плодородия почвы.
К наиболее важным свободноживущим азотфиксаторам относятся Azotobacter chroococcum, Clostridium pasteurianum, Pseudomonas fluorescens. Азотобактерии в течение года на площади 1 га фиксируют от 20 до 50 кг газообразного азота.
Клубеньковые бактерии способны внедряться в корневые волоски бобовых растений и развиваться в них с образованием на корнях клубеньков, где и происходит фиксация азота.
2. Аммонификация белков. Разрушение азотистых соединений с образованием аммиака.
Участвуют гнилостные бактерии (бациллы, клостридии, актиномицеты, плесневые грибы).
Значительные запасы органического азота сохраняются в растительных и животных тканях. Когда гибнут растения и животные, компоненты их тела подвергаются действию микроорганизмов, и. Этот процесс называют аммонификацией или минерализацией азота.
Аммонификация остатков растений, трупов, других органических субстратов ведет к обогащению почвы азотистыми продуктами. Одновременно гнилостные микробы выполняют огромную санитарную роль, очищая почву и гидросферу от разлагающего органического субстрата.
3. Нитрификация. Аммиак окисляется сначала в азотистую, а затем в азотную кислоту.
Образовавшаяся азотная кислота в почве вступает в соединение с щелочами, в результате чего образуется селитра. Селитра хорошо растворяется в воде и усваивается растениями, в результате чего повышается плодородие почвы.
Нитрифицирующие бактерии родов Nitrosomonas, Nitrococcus, Nitrospira, Nitrosovibrio. Nitrobacter, Nitrospira, Nitrococcus.
4. Денитрификация. Денитрифицирующие бактерии восстанавливают нитраты до молекулярного азота.
2. Круговорот углерода
Спиртовое брожение. При спиртовом брожении микроорганизмы превращают углеводы (сахара) с образованием этилового спирта как основного продукта и углекислоты: К возбудителям спиртового брожения относятся некоторые дрожжи, главным образом из рода Saccharomyces (S. cerevisiae, S. globosus, S. vini и др.).
В промышленности используются культуральные дрожжи. Этот процесс лежит в основе виноделия, пивоварения, производства спирта, хлебо-■ печения. Дрожжи используют и для приготовления кормового белка.
Молочнокислое брожение. При молочнокислом брожении происходит распад углеводов, а также многоатомных спиртов и белков до молочной кислоты.
род Lactobacillus, Bifidobacterium.
Маслянокислое брожение. является причиной прогор-кания растительных масел и жиров животного происхождения, а также семян сои и подсолнечника.
Уксуснокислое окисление . Уксуснокислое окисление — микробиологический процесс, при котором этиловый спирт окисляется до уксусной кислоты под влиянием уксуснокислых бактерий.
Уксуснокислые бактерии используют для производства пищевого уксуса из вина и спирта в промышленных условиях. Уксуснокислое брожение имеет важное значение при силосовании кормов
Роль микробов в разложении клетчатки .
В состав клетчатки (целлюлозы) входит более 50 % всего органического углерода биосферы. Клетчатка — наиболее распространенный полисахарид растительного мира; высшие растения на 15—50 % состоят из целлюлозы.
После гибели растений она подвергается разложению, в результате чего освобождается углерод. Распад клетчатки происходит повседневно в почве, водоемах, навозе, пищеварительном тракте травоядных благодаря ферментам, которые выделяют различные микроорганизмы.
3. Круговорот Фосфора. Органические и неорганические соединения фосфора разлагаются бактериями родов Pseudomanas, Bacillus (Вас. megaterium), грибами из родов Penicillium, Aspergillus, Rhizopus и др.
Роль микробов в превращении фосфора сводится к двум процессам: минерализации фосфора, входящего в состав органических веществ, и превращению фосфорнокислых солей из слаборастворимых в хорошо растворимые, доступные для растений.
Без фосфора не могут синтезироваться белки, входит в состав ядерного вещества и многих ферментов. В почве содержится в основном в органической, не усвояемой растением форме и в виде трудноусвояемых минеральных соединений. Органические соединения фосфора попадают в почву вместе с растительными остатками, трупами животных и отмершими микроорганизмами. Они представлены нуклеопротеидами, нуклеиновыми кислотами и др.
4. Круговорот Железа.
Железобактерии (нитчатые бактерии (Leptothix, Crenothrix), бактерии рода Gallionella и др.) — аэробы, встречаются в болотах, прудах, железистых источниках. В таких водоемах они окисляют закиси железа. В процессе деятельности железобактерий образуется окись железа. Скопление отмерших железобактерий (гидрат окиси железа) образует на дне стоящих водоемов залежи болотной руды.
Широко распространено в природе, встречается в виде органических и минеральных соединений, входит в состав животных и растительных организмов. Содержится в гемоглобине крови и дыхательных ферментах-цитохромах. При недостатке железа у животных развивается анемия, растения теряют зеленую окраску.
4. Круговорот Серы. При разложении в почве органических серосодержащих веществ, образуется сероводород, ядовитый для растений и животных. Сероводород окисляется серобактериями в безвредные, доступные для растений соединения. Серобактерии представлены несколькими различными группами: нитчатые, тионовые и фотосинтезирующие пурпурные и зеленые серобактерии.
Нитчатые серобактерии представлены несколькими родами: Beggiatoa, Thiothix и др.
Тионовые бактерии относятся к роду Thiobaccilus.
Фотосинтезирующие зеленые и пурпурные серобактерии представляют собой различные морфологические формы — кокки, палочки, спириллы, живут в строго анаэробных условиях и развиваются на свету при наличии в среде сероводорода или тиосульфита натрия.
Микроорганизмы широко распространены в окружающей среде — воздухе, воде, почве. Они принимают участие во многих важных процессах, происходящих в биосфере: круговорот веществ, в том числе усвоение азота из воздуха, процесс утилизации органических отходов жизнедеятельности всех макроорганизмов (растений, животных, людей) и др.
Микрофлора воздуха
Состав микрофлоры воздуха разнообразен и значительно изменяется в зависимости от условий. Микроорганизмы в воздухе могут находиться только временно, так как в нем отсутствует необходимая питательная среда. Загрязнение воздуха микробами происходит из почвы, от животных, людей и растений. В воздухе могут находиться споры бактерий, грибов, дрожжи, различные микрококки и др. Воздух верхних слоев атмосферы, а также горный и морской воздух содержит очень мало микроорганизмов. В населенных местах их значительно больше, особенно в летнее время.
Количество микроорганизмов в жилых помещениях зависит от их санитарно-гигиенического состояния, воздух считается чистым при содержании в 1 м 3 не более 1500 бактерий и 16 стрептококков. Наиболее загрязняется воздух в помещениях при скоплении людей и плохой работе вентиляции.
Воздух может служить фактором передачи респираторных вирусных заболеваний (ОРВИ), гриппа, туберкулеза, дифтерии, стафилококковой инфекции и др. Патогенные микроорганизмы выделяются больными людьми или бактерионосителями при кашле, чихании и т. п.
В воздухе цехов предприятий питания патогенные микроорганизмы должны отсутствовать, общее количество микробов в 1 м 3 не должно превышать 100-500 бактерий. Микробная обсемененность воздуха значительно снижается при хорошей работе вентиляции, наличии бактерицидных фильтров для подаваемого воздуха, регулярной влажной уборке помещений. В холодных и кондитерских цехах рекомендуется использование бактерицидных ламп.
Микрофлора воды
В воде количество микроорганизмов значительно выше, чем в воздухе, так как многие из них способны жить и развиваться в воде. В 1 мл (см 3 ) воды поверхностных источников может находиться до миллиона микробов. В артезианской воде микробов очень мало.
Поверхностные воды рек, озер, водохранилищ загрязняются сточными водами населенных пунктов, промышленных предприятий и животноводческих ферм. Микробное загрязнение воды возрастает также после обильных дождей и весеннего половодья. Проточные водоемы (реки, каналы) обладают способностью к самоочищению, количество микробов ниже места загрязнения реки может существенно не изменяться, а через некоторое время чистота воды в реке восстанавливается.
Вода служит фактором передачи кишечных инфекций (дизентерии, холеры, брюшного тифа и др.), возбудители которых попадают в нее со сточными водами. Многие патогенные микроорганизмы (холерный вибрион, возбудитель туберкулеза и др.) могут сохраняться в воде до нескольких месяцев.
На предприятиях питания должна использоваться вода только питьевого качества, прошедшая очистку и обезвреживание.
Микрофлора почвы
Почва — естественная среда микроорганизмов, принимающих участие в круговороте веществ в природе. Микробы из почвы попадают в воздух и воду.
В 1 г почвы находится несколько миллиардов самых разнообразных микроорганизмов: гнилостные аэробные и анаэробные бактерии, азотфиксирующие, нитрофицирующие и другие бактерии, актиномицеты, грибы, простейшие. Особенно длительно в почве находятся споры бактерий и грибов. Наибольшее количество микробов содержится на глубине 5-10 см. Почвенные микроорганизмы осуществляют процесс минерализации органических отходов с образованием гумуса, обеспечивающего плодородие почвы.
Болезнетворные микроорганизмы попадают в почву с выделениями больных людей и животных, с отбросами, с трупами крыс и других животных. Возбудители кишечных инфекций могут находиться в почве от нескольких дней до месяца, иногда дольше. Споры сибирской язвы, ботулизма, столбняка и газовой гангрены могут сохраняться в почве десятки лет. Загрязнение продуктов болезнетворными микробами из почвы представляет большую опасность заболевания людей.
Микрофлора тела человека
Руки человека наиболее подвержены загрязнению микробами. Загрязнение происходит при контакте с почвой, растениями, животными, предметами, продуктами питания или другими людьми. На руках кроме широко распространенных сапрофитных бактерий обнаруживаются возбудители самых разных болезней человека — дизентерийная и туберкулезная палочки, сальмонеллы, патогенные стафилококки и стрептококки, протей и др.
Патогенные (болезнетворные) микроорганизмы вызывают различные инфекционные заболевания людей и животных. Инфекционные заболевания человека возникают в результате внедрения в организм и размножения в нем патогенных микроорганизмов. Инфекции заразны, т. е. передаются от больного к здоровому человеку при контакте, через воздух, посуду, пишу или насекомых-переносчиков. В зависимости от механизма передачи различают воздушно-капельные, кровяные, кишечные и кож- но-венерические инфекции. Кишечные инфекции передаются с водой, пищей или грязными руками.
Источником инфекции могут быть больные люди или бактерионосители — практически здоровые люди, в организме которых находятся болезнетворные микроорганизмы. Бактерионосительство формируется после перенесенного заболевания в результате самолечения или других причин.
Некоторые инфекционные заболевания могут передаваться человеку от больных животных и продуктов животноводства. Такие инфекции называются зоонозами. Они, как правило, не распространяются далее от человека к человеку.
Условно патогенные микроорганизмы вызывают пищевые отравления, а не инфекции, так как для возникновения заболевания требуется предварительное значительное накопление в пище живых микробов и выделенных ими токсинов.
С целью профилактики инфекционных заболеваний и пищевых отравлений необходимо тщательно мыть руки перед приготовлением пищи, перед едой, после посещения туалета или работы с деньгами. Обнаружение кишечной палочки на руках работника пищевого производства указывает на несоблюдение им правил личной гигиены.
Читайте также: