Влияние биологических факторов
Микроорганизмы в природных условиях входят составной частью в биоценоз (совокупность растений и животных, населяющих участок среды обитания с более или менее однородными условиями жизни). Микробы находятся в природе в ассоциациях, между которыми происходит постоянная борьба за существование. Взаимоотношения между этими организмами носят весьма разнообразный характер и существенно сказываются на их развитии. Между различными группами микробов существует несколько типов взаимоотношений.
Симбиоз представляет собой сожительство организмов разных видов, обычно приносящее им взаимную пользу; они совместно развиваются лучше, чем каждый из них в отдельности. Например, сожительство гриба и синезеленой водоросли; азотфиксирующих микробов и целлюлозо-разрушающих бактерий; симбиоз клубеньковых бактерий с бобовыми растениями; различных грибов с корнями растений; и т. д.
Метабиоз - такой вид взаимоотношений, когда один организм продолжает процесс, вызванный другим, освобождая его от продуктов жизнедеятельности и тем самым создавая условия для его дальнейшего развития (нитрифицирующие и аммонифицирующие бактерии).
Сателлизм - один из сожителей, называемый бла-гоприятствующим микробом, стимулирует рост другого сочлена (некоторые дрожжи и сарцины, продуцирующие - аминокислоты, витамины и другие вещества, способствуют росту более требовательных к питательным средам микробов).
Синергизм характеризуется усилением физиологических функций у членов микробной ассоциации (дрожжи и молочнокислыe бактерии, фузобактерии и боррелии). Одной из форм симбиоза является вирогения- совместное сосуществование некоторых бактерий, дрожжей и простейших с вирусами. Установлены сочетания разных вирусов и бактерий: вируса омской геморрагической лихорадки с возбудителями бруцеллеза, туляремии; вируса гепатита - с Candida.
Антагонизм - при этих взаимоотношениях происходит борьба за кислород, пищевые вещества и место обитания. Бактерии, грибы, высшие растения вырабатывают вещества, получившие названия антибиотиков, которые губительно действуют на другие микробы. Они широко применяются в лечении многих инфекционныx болезней. В обезвреживании внешней среды от патогенных микро, организмов вследствие антагонизма большую роль играют фаги, широко распространенные в почве и воде, и фитонциды- летучие вещества многих растений.
Контрольные вопросы
1. Какие факторы внешней среды влияют на жизнедеятельность микроорганизмов?
2. Какие существуют два способа обработки продуктов высокими температурами?
3. что такое антисептики и каково их использование для предотвращения микробной порчи товаров?
4. В чем сущность действия на микроорганизмы света, радиоактивных излучений, радиоволн, ультразвука и каково практическое использование этих воздействий?
5. Какие взаимодействия между организмами носят название антагонистических?
6. Когда и для чего применяют метод лиофильной сушки товаров, питательных сред, молочнокислых заквасок?
Тема 4. РАСПРОСТРАНЕНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВ В ПРИРОДЕ
Микробы повсеместно распространены в окружающей нас среде. Они находятся в почве, воде, воздухе на растениях. Пищевых продуктах, в организме человека, животных. Глубокие знания о микроорганизмах во внешней среде приобретают особое значение в условиях постоянно и быстро развивающейся промышленности, роста городов и усиливающегося в целом влияния человека на состояние окружающей среды. Особенно серьезным становится положение с пресными водами, загрязняемыми как промышленными и бытовыми отходами, так и разнообразной микрофлорой. Состав микрофлоры, его формирование и динамика изменений зависит от окружающей среды, а также от свойств и состояния каждого объекта.
Для товароведов, пищевиков и работников общественного питания наибольшее значение имеют изучение микрофлоры почвы, воздуха, знакомство с микрофлорой тела человека.
Микрофлора почвы
Почва является хорошей средой для обитания микроорганизмов в связи с наличием в ней питательных веществ и влаги. Почва хорошо защищает их от влияния прямого солнечного света, высушивания, вследствие чего количество микробов в 1 г почвы достигает колоссальных размеров: от 200 млн бактерий в глинистой почве, до 5 млрд в черноземной. В 1 г пахотного слоя почвы содержится 1-10 млрд бактерий. Наибольшее количество (1000000 в 1 мм3 ) микробов содержится в верхнем слое почвы на глубине 5-15 см. В глубинных слоях встречаются единичные микробы; они обнаружены и в артезианской воде.
Обсемененность почвы микроорганизмами находится в тесной зависимости от степени загрязнения ее фекальными массами и мочой, а также от характера обработки и удобрения.
Из почвы микробы с пылью или с потоками дождевой или снеговой воды попадают в реки, озера и другие природные воды, в воздух. Таким образом, почва является первоисточником микробов в природных условиях.
Ценным показателем санитарного состояния почвы является обнаружение в ней бактерий Е.coli (кишечная палочка) и близких к ней бактерий, а также Str. facealis (фекального стрептококка), Clostridium perfringens (клостридии перфрингенс).
Микрофлора воды
Природные воды, как и почва, являются естественной средой обитания многих микроорганизмов, где они способны жить, размножаться, участвовать в процессах круговорота углерода, азота, серы, железа и других элементов. Количественный и качественный состав микрофлоры природных вод разнообразен.
По степени микробного загрязнения различают три зоны водоема:
1). Полисапробная зона - сильно загрязненная вода, бедная кислородом и богатая органическими соединениями. Число бактерий в 1 мл достигает 1 000 000 и более; преобладают Е.coli и анаэробные бактерии, вызывающие процессы гниения и брожения.
2). Мезосапробная зона - зона умеренного загрязнения, где происходит минерализация органических веществ с интенсивным окислением и выраженной нитрификацией. Число бактерий в 1 мл составляет сотни тысяч; количество Е. coli значительно меньше.
3). Олигосапробная зона - характерна для чистой воды. Количество микробов незначительно, в 1 мл насчитывается несколько десятков или сотен; Е. coli в этой воде отсутствует.
Водопроводная вода считается хорошей, если общее количество микробов в 1 мл равно 100, сомнительной при 100-150 микробах, загрязненной - при 500 и более. В воде колодцев и открытых водоемов число микробов в 1 мл не должно быть более 1000. Кроме того, качество воды определяется по наличию в ней Е. coli и ее вариантов. Вода является мощным фактором передачи ряда инфекционных заболеваний: брюшного тифа, сальмонеллезных гастроэнтеритов, холеры, дизентерии, лептоспирозов и др.
Микрофлора воздуха
Воздух является неблагоприятной средой для жизни микроорганизмов. В нем они не находят пищи, подвергаются высушиванию, губительному действию прямых солнечных лучей и поэтому большая часть их погибает.
Состав микробов воздуха весьма разнообразен. Он зависит от степени загрязнения воздуха минеральными и органическими взвесями, температуры, осадков, характера местности, влажности и других факторов. Чем выше концентрация в воздухе пыли, дымов, копоти, тем больше микробов. Над поверхностью гор, морей арктических стран, океанов микробы встречаются редко. Например, воздух Арктики содержит 2-3 микроба на 20 м3. В лесу, особенно хвойном, микробов очень мало, на них оказывают губительное действие летучие вещества растений - фитонциды, обладающие бактерицидными свойствами. Над Москвой на высоте 500 м в 1 м3 воздуха обнаруживают 1100-2700 микробов, в то время как на высоте 2000 м - от 500 до 700. В 1 г пыли содержится до 1 млн бактерий. Через воздух могут передаваться вместе с каплями слизи и мокроты при чиханье, кашле, разговоре возбудители гриппа, кори, скарлатины, дифтерии, коклюша, стафилококковой, стрептококковой и менингококковой инфекций, ангин, острых катаров дыхательных путей, туберкулеза, оспы, легочной формы чумы и других заболеваний.
Микробы могут распространяться токами воздуха, воздушно-пылевым и воздушно-капельным путем. При чиханье, кашле, разговоре больной человек выбрасывает в окружающую среду на расстояние 1-1,5 м и более вместе с каплями слизи, мокроты патогенные бактерии. Человек в среднем вдыхает за сутки 12 000-14 000 л воздуха, причем 99,8% микробов, содержащихся в воздухе, задерживаются в дыхательных путях.