Влияние рН среды

Каждый м.о. живет на субстрате со строго определенным рН. Сдвиг рН хотя бы на 0,1 единицу приводит либо к замедлению роста, либо к полной его гибели. Это объясняется большим значениям рН в жизни микробной клетки. От рН зависит активность ферментов м.о., а значит на общую направленность биохимических реакций в клетке, а также от нее зависит заряд клеточной оболочки.

По отношению к рН м.о. делят на 2 большие группы:

1 – ацидофильные (кислотолюбивые) это м.о. живущие в кислой среде (3,0 – 6,5 рН). К таким м.о. относятся плесневые грибы, дрожжи и лишь некоторые бактерии (молочнокислые и уксуснокислые).

2 – М.О., живущие в нейтральной или слабощелочной среде (рН =7 и выше до 12) К таким м.о. относятся в основном бактерии (маслянокислые, гнилостные бактерии – возбудители порчи пищевых продуктов) .Зная отношение м.о. к рН среды можно регулировать их жизнедеятельность. При выращивании м.о. можно создавать оптимальную (благоприятную) рН, а для предохранения продуктов питания от микробной порчи – неблагоприятную рН для развития микробов. Как правило м.о. хуже переносят подкисление среды, чем ее подщелачивание. На знании влияния рН разработана два способа сохранения продуктов питания от микробной порчи.

1 – маринование

2 - квашение

При мариновании продукт заливают маринадом, содержащим в себе небольшие концентрации кислот (уксусной, лимон. И др.) Гнилостные бактерии в этой среде не развиваются, а для уничтожения ацидофильных м.о. маринады подвергают тепловой обработке.

При квашении продуктов кислоту извне не вносят, а она сама образуется в ходе процесса заквашивания. При этом развиваются молочнокислые бактерии, выделяющие молочную кислоту. Гнилостные бактерии в кислой среде не развиваются, а для предотвращения развития ацидофильных бактерий продукт хранят в вакууме и под гнетом, т.е. в анаэробных условиях и на холоду. В природе существуют м.о., способные самостоятельно регулировать кислотность среды, в которой они живут. Это дрожжи. В благоприятной для них кислой среде, они вырабатывают нейтральный продукт – этиловый спирт, а в неблагоприятной нейтральной среде - продуцируют уксусную кислоту, которая подкисляет субстрат, т.е. создает нормальную кислотность рН для развития дрожжей.

Влияние химических в-в окружающей среды на ж.Д м.О.

Все химические в-ва окружающей среды могут оказывать на м.о 3 вида воздействий:

1. стимулирующее действие – ускорять развитие м.о. Таким эффектом обладают питательные в-ва.

2. бактериостатическое – химические в-ва затормаживают развитие м.о, но не вызывают их гибели

3. бактерицидное – химические в-ва приводят к гибели м.о.

Вещества, обладающие бактерицидным действием называются антисептиками.

Частным случаем антисептиков явлю дезинфицирующие в-ва – в-ва уничтожающие только болезнетворные м.о.. Антисептики по своей природе могут быть органического и неорганического происхождения.

К неорганическим относят соединения хлора, соли тяжелых металлов (олово, свинец), перекись водорода, KMnO_4,, соединения I, SO₂ , H₂SO₄.минеральные кислоты (сернистая, борная)

Соединения Cl, KMnO_4, убивают м.о. за счет усиления окислительных процессов.

Соли тяжелых металлов действуют в небольших концентрациях 1:1000 и вызывают гибель м.о. за счет денатурации белка.

Интересно влияние на м.о. ионов благородных металлов (медь, серебро, золото, платина). Они оказывают на микробную клетку бактерицидное действие, практически не улавливаются химическими методами. Такое действие ионов металлов называется олигодинамическим.

Вода, пропущенная через ионаты серебра практически стерильна. Это нашло применение в консервации питьевой воды в космических кораблях, морском флоте, минеральной воды.

Органические антисептики – фенол, крезол, формалин, соли слабых кислот (бензойная, пропионовая, сорбиновая), этиловый спирт (особенно 70%).

Практически все органические антисептики вызывают гибель организма за счет денатурации белка, а следовательно кислоты – за счет проникновения в клетку недиссоциированных молекул этих кислот.

Антисептики нашли широкое применение в медицине, быту, с/х и довольно ограниченное – в пищевой промышленности. Причинами этого является высокие требования, предъявляемые к антисептикам, применяемым на предприятии:

1. высокая эффективность действия

2. отсутствие запаха, который передается продуктам

3. должны быть безвредными для человека

4. не должны разрушать оборудование, аппаратуру

5. быстро разрушаться и удалять при мойке.

В практике хранения пищевых продуктов используются антисептики:

1. SO₃, H₂SO₃ (кислота) и ее соли. Газом окуривают плоды и овощи при закладке их на хранение. Таблетки H₂S кислоты закладывают в упаковочный материал.

2. Пропионовая кислота – добавляется в муку для предотвращения плесневения хлеба и пропитывают бумагу для хранения сливочного масла.

3. Бензойная кислота – добавляют в малосоленые рыбные консервы (пресервы) и в виде К и натриевых солей добавляют в безалкогольные напитки.

4. Сорбиновая кислота (много содержится в рябине) – добавляют в рассолы квашеных овощей, а в виде солей – в маринады и безалкогольные напитки.

ВЛИЯНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА Ж.Д. М.О.

Под биологическими факторами понимают влияние на жизнедеятельность микроорганизмов любых других живых организмов.

/Микробы находятся в природе в ассоциациях, между которыми происходит постоянная борьба за существование. В связи с этим различают несколько типов взаимоотношений (симбиоза) между организмами:

1.симбиоз,	Симбиотические взаимоотношения
2. метабиоз
3.комменсализм
4. хищничество	Конкурентные взаимоотношения
5. паразитизм
6. антагонизм

Симбиоз (от латинского сибиозис – совместная жизнь) – такие взаимоотношения, которые приносят взаимную пользу двум организмам: они совместно развиваются лучше, чем каждый из них в отдельности, т.е. организм вступает в симбиоз.

Например, молочнокислые бактерии в кефирных грибках продуцируют молочную кислоту и создают среду, благоприятную для роста дрожжей, а дрожжи, выделяя витамины группы В, стимулируют развитие молочнокислых бактерий.

Чайный гриб: симбиоз уксусно-кислых бактерий и дрожжей.

Метабиоз – разновидность симбиоза. Это такой тип взаимоотношений, при котором продукты ж.д. одного микроба являются питательными веществами для второго./ Метабиоз- такой вид взаимоотношений, когда один организм продолжает процесс, вызванный другим, т. е. в результате жизнедеятельности одних микробов создаются условия для развития других. Так, дрожжи, сбраживая сахар в этиловый спирт, создают условия для развития уксуснокислых бактерий, а образуемая ими уксусная кислота используется плесенями, которые ее окисляют до СО₂ и Н₂О./

Комменсализм – тип взаимоотношений между двумя организмами, при котором один живет за счет другого, не принося ему заметной пользы и не причиняя вреда. Такие взаимоотношения наблюдаются между молочнокислыми бактериями, а также кишечными палочками и организмом человека или животного. При развитии в толстом отделе кишечника бактерии получают от микроорганизма необходимые питательные вещества, не причиняя ему вреда и даже принося известную пользу тем, что подавляют развитие гнилостных и некоторых патогенных бактерий.

Хищничество – такой тип взаимоотношений, когда один микроб питается веществами предварительно убитой жертвы.

Примерами явл. грибы нематофаги, которые с помощью колец мицелия умерщвляют мелких животных, круглых червей, личинок, а потом используют их питательные вещества для своего роста.

Паразитизм представляет собой тип взаимоотношений между организмами, когда один из них (паразит) живет за счет другого (хозяина), причиняя ему вред и может вызывать гибель этого организма.

Паразитами являются все патогенные микроорганизмы по отношению к восприимчивым видам животных и растений. Абсолютными паразитами являются вирусы, вирулентные бактериофаги, развивающиеся внутри клеток бактерий и вызывающие их гибель и разрушение.

Антагонизм - тип взаимоотношений между микроорганизмами, при котором одни организмы подавляют развитие других. Антагонистическое действие может обусловливаться различными факторами: истощением питательного субстрата вследствие более быстрого развития одного из видов микроорганизмов; изменением физико-химических свойств среды вследствие накопления продуктов жизнедеятельности микробов-антагонистов (например, молочная кислота, подавляющая развитие гнилостных бактерий); выделением в среду микробами-антагонистами антибиотиков.

Антибиотики (от греч. anti - против, bios - жизнь) – биологически активные вещества, оказывающие негативное действие на м.о. Одни антибиотики могут оказывать бактериостатическое действие, т.е. задерживают развитие бактерий, но не уничтожают их; фунгистатическое – задерживают развитие грибов, но не убивают их.

Антибиотики могут оказывать бактерицидное и фунгицидное действие, т.е. приводить к гибели бактерии и плесневые грибы.

Антибиотики по ряду свойств отличаются от антисептиков:

1. по происхождению: антибиотики продуцируются живыми организмами, антисептики–химические в-ва.

2. отличаются по действию: антисептики приводят к уничтожению м.о., антибиотики – оказывают различное действие (см. выше)

3. антибиотики обладают специфичностью действия, т.е. влияют на строго определнные м.о. или группу м.о.

4. антибиотики обладают большей эффективностью, т.е. применяют а минимальных концентрациях.

Механизм действия антибиотиков различен:

1. Могут нарушать синтез клеточных облочек…

2. Могут нарушать процесс биосинтеза белка в клетке, связанн. с рибосомами, это приводит к блокировке роста м.о.

3. могут связываться с нуклеиновыми кислотами, входящими в состав яд. в-ва, нарушают процесс размножения бактерий.

4. Могут нарушать весь ход обмена в-в, в результате чего бактерии либо не растут, либо погибают

Первый антибиотик был получен в 1928 г. Александром Флемингом (пеницилин). Черни и Флори применяли антибиотики на мышах. Зинаида Ермолаева – промышленн.пеницилин.

В настоящее время известно свыше 1,5 тыс.антибиотиков. Из них 3-4% используется в медицине.

Антибиотики могут продуцировать как м.о., так и животные и растения.

Различают антибиотики микробного, животного и растительного происхождения.

Антибиотики микробного происхождения - могут продуцировать плесневые грибы, бактерии, актиномицеты.