Контрольная работа Тема: Микробиология, санитария и гигиена.. Контрольная микробиология .. " Микробиология, санитария и гигиена."

• Название: " Микробиология, санитария и гигиена."
• Анкор: Контрольная работа Тема: Микробиология, санитария и гигиена
• Дата: 27.10.2022
• Размер: 226.01 Kb.
• Имя файла: Контрольная микробиология ..docx
• Тип: Контрольная работа; #757061

Контрольная работа

Тема: " Микробиология, санитария и гигиена."

Вариант 11



Екатеринбург

2022

Содержание

1.Споры и спорообразование бактерий. 2

2. Субстратное фосфорилирование. 7

3. Микробиология вина и пива. Виды порчи. 8

Список литературы: 12

Вариант 11

1.Споры и спорообразование бактерий.

Бактерии в процессе эволюции приспособились к выживанию в самых неблагоприятных условиях окружающей среды и сохранили наследственную информацию путем образования спор. Споры бактерий образуются внутри клетки. Весь процесс прорастания (спорообразование) длится 18 — 20 часов. В ходе этого процесса в клетке бактерии изменяется целый ряд биохимических процессов. В спорообразном состоянии бактерии могут находиться длительное время — сотни лет. При благоприятных условиях внешней среды споры прорастают. Процесс прорастания длится 4 — 5 часов.

Спорообразование происходит, когда:

- истощается питательный субстрат,

- отмечается недостаток углерода и азота,

- накапливается во внутренней среде клетки ионы калия и марганца,

- изменяется уровень кислотности среды и др.



Рис. 1. Спора внутри бактериальной клетки
Палочковидные бактерии, образующие споры, называются бациллами. Они относятся к семейству Bacillaceae и представлены родом клостридиум Clostricdium, родом бациллюс (Bacillus) и родом десульфотомакулум (Desulfotomaculum). Все они грамм положительные анаэробные бактерии.

Род клостридиум насчитывает более 93 видов бактерий. Все они образуют споры. Патогенные бактерии рода клостридиум вызывают газовую гангрену, легочную гангрену, являются виновниками осложнений после абортов и родов, тяжелых токсикоинфекций, в том числе ботулизма. Споры бактерий этого вида превышают диаметр вегетативной клетки.

Род бациллюс насчитывает более 217 видов бактерий. Патогенные бактерии рода бациллюс вызывают ряд заболеваний у человека и животных, в том числе пищевые токсикоинфекции и сибирскую язву. Споры бактерий этого вида не превышают диаметр вегетативной клетки.



Рис. 2. Возбудитель сибирской язвы. Bacillus anthracis род Bacillus – крупная, неподвижная, с обрубленными концами (слева) и бактерия в спорообразном состоянии (справа).
Спорообразование у бактерий

1.Подготовительный этап. Перед образованием самой споры в вегетативной бактериальной клетке снижается уровень метаболизма, прекращается репликация ДНК, в спорогенной зоне локализуется один из нуклеотидов, начинает синтезироваться дипиколиновая кислота.

2.Образование спорогенной зоны. Образование спорогенной зоны начинается с уплотнения участка цитоплазмы, в котором расположен нуклеотид (проспора). Изолирование спорогенной зоны происходит с помощью цитоплазматической мембраны, которая начинает врастать внутрь клетки.

3. Образование проспоры и споры. Между внутренним и наружным слоем мембраны образуется кортекс. Один из его компонентов — дипиколиновая кислота, которая обуславливает термоустойчивость споры.

Сторона мембраны, обращенная наружу, покрывается оболочкой (экзоспорицей). Она состоит из белков, липидов и других соединений, которые не встречаются у вегетативной клетки. Оболочка толстая и рыхлая. Обладает гидрофобностью.

4. Созревание споры

В период созревания споры заканчивается формирование всех ее структур. Спора приобретает термоустойчивость. Она принимает определенную форму и занимает особое положение в клетке.

После полного созревания споры происходит аутолизис клетки.



Рис. 3. Видна образованная спора, по периферии которой находятся остатки цитоплазмы.
5. Кортекс

Кортекс защищает спору от ферментов, которые в большом количестве продуцируются клеткой на завершающем этапе спорообразования. Их предназначение — полностью разрушить материнскую вегетативную клетку. При отсутствии кортекса споры бактерий лизируются. Кортекс содержит диаминопимелиновую кислоту, которая обеспечивает термостабильность

Внутренняя сторона кортекса прилегает к внутренней стороне цитоплазматической мембраны. В период прорастания споры кортекс трансформируется в клеточную стенку вегетативной клетки.
6. Оболочка споры (экзоспориум)

Сторона цитоплазматической мембраны, обращенная наружу, при спорообразовании покрывается оболочкой (экзоспорицей). Она состоит из белков, липидов и других соединений, которые не встречаются у вегетативной клетки. Оболочка толстая и рыхлая. Составляет около 50% объема самой споры. Обладает гидрофобностью. Наружная стенка споры устойчива к воздействию ферментов. Она предохраняет спору от преждевременного прорастания.

7. Выросты на спорах

На некоторых спорах в процессе спорообразования образуются выросты. Они многообразны и специфичны. Этот признак для каждой бактерии наследственно закрепленен и постоянен. Выросты на спорах состоят в основном из белка. Аминокислоты белка сходны с таковыми у кератина и коллагена. Функция выростов на спорах окончательно еще не выяснена.

В клетке, которая находится в спорообразном состоянии, отмечается:

- полная репрессия генома,

- почти полное отсутствие обмена веществ,

- снижение количества воды в цитоплазме на 50% (значительная потеря воды клеткой приводит к ее гибели),

- повышенное количество катионов кальция и магния в цитоплазме,

- появление дипиколиновой кислоты и кортекса, отвечающих за термостабильность,

- повышение количества белка цистеина и гидрофобных аминокислот,

- сохраняет жизнеспособность сотни лет.

В процессе спорообразования спора покрывается оболочками — внешней оболочкой и кортексом. Они защищают спору от неблагоприятных условий внешней среды. Кортекс содержит диаминопимелиновую кислоту, которая отвечает за термостабильность. Внешняя оболочка предохраняет спору от преждевременного прорастания и негативных факторов внешней среды.

В спорообразном состоянии бактерия устойчива к повышенной температуре окружающей среды и высушиванию. Она способна выжить в растворах, с повышенным содержанием солей, перенести длительное кипячение и промораживание, радиацию и вакуум, ультрафиолетовое облучение. Спора проявляет устойчивость к целому ряду токсических веществ и дезинфицирующих препаратов.

Устойчивость спор патогенных бактерий во внешней среде способствует сохранению инфекции и развитию тяжелых инфекционных заболеваний.

Споры бактерий имеют овальную и шаровидную форму. Они могут располагаться на концах клетки (возбудители столбняка), ближе к центру (возбудители ботулизма и газовой гангрены) или в центральной части клетки (сибиреязвенная бацилла). Реже споры бактерий располагаются латерально.

Попадая в благоприятные условия, спора начинает прорастать в вегетативную клетку. Процесс прорастания длится 4 — 5 часов.

Способствуют прорастанию прогревание, глюкоза, аминокислоты, ионы некоторых веществ и механические повреждения стенки споры.

Процесс инициации начинается с дерепрессии генома. Активируются процессы дыхания и ферментные системы. Из клетки удаляется дипиколиновая кислота, ионы кальция, разрушается кортекс. В споре увеличивается количество воды. Все эти изменения приводят к утрате спорой таких свойств, как термостабильность, устойчивости к радиации и химическим веществам. Отличительной особенностью данного процесса является уменьшение спорой величины преломления света.

Из споры начинает прорастать ростковая трубка, разрушающая ее оболочку. Формируется оболочка клетки. Регулируются процессы прорастания целым рядом специальных веществ — герминантами. После окончания прорастания споры клетка начинает делиться.
2. Субстратное фосфорилирование.

Преобладающую часть бактерий составляют бактерии хемотрофы, получающие энергию в результате окислительно-восстановительных реакций расщепления химических веществ, которые в ряде случаев служат для них также источником питания. Разные бактерии получают энергию либо в процессе брожения либо в процессе дыхания.

При брожении АТФ образуется исключительни путём субстратного фосфорилирования, а в процессе дыхания преимущественно путём окислительного фосфорилирования за исключением начальных этапов превращения гексоз в триозы. Получение энергии субстратным фосфорилированием

Субстратное фосфорилирование может происходить при различных реакциях промежуточного метаболизма. При дегидрировании некоторых определённых субстратов часть энергии, освободившейся при окислении, сохраняется в форме высокоэнергетического фосфата. Богатая энергией фосфатная группа затем переносится на АДФ с образованием АТФ. Такой процесс называют фосфорилированием на уровне субстрата (субстратное фосфорилирование).

Данный процесс протекает по схеме: S(субстрат) Ф + АДФ → S+АТФ

В бактериальных клетках реакции субстратного фосфорилирования не связаны с мембранными структурами и катализируются растворимыми ферментами промежуточного метаболизма.

3. Микробиология вина и пива. Виды порчи.

В пиве могут развиваться только определенные виды микроорганизмов, приспособленные к существованию в специфических условиях пивоваренного производства. Микробные вредители пива представлены как грамположительными, так и грамотрицательными микроорганизмами.

Порчу пива вызывают Lactobacilus, L. delbrueckii, Pediococcus, уксуснокислые бактерии и др.

Молочнокислые палочки Lactobacilus (лактобациллы) обнаруживаются на всех стадиях производства. Они попадают в пиво с суслом, засевными дрожжами, загрязненной одеждой рабочих, недостаточно чистой водой. В фильтрованном и разлитом пиве эти микроорганизмы образуют шелковистую муть, повышают кислотность, ухудшают вкус и аромат за счет накопления продуктов метаболизма. Некоторые виды могут вызывать ослизнение пива. Лактобациллы — короткие и длинные палочки, единичные или парные, аспорогенные, неподвижные, растут при пониженных температурах, факультативные анаэробы или микроаэрофилы, устойчивые к спирту, кислотам и антисептическому действию хмеля. Остаточные углеводы и аминоокислоты в пиве стимулируют их развитие.

Термофильные е молочнокислые бактерии L. delbrueckii могут размножаться при охлаждении сусла до 50... 54 °C и вызывать его прокисание, в охмеленном пиве они не развиваются (рис. 4, а).



Рис. 4. Бактерии — возбудители порчи пива: а - термофильные бактерии; б — педиококки

Бактерии Pedioococcus (педиококки), или пивные кокки (рис. 4, б), являются граммположительными анаэробами. Встречаются как одиночные клеткки, так и клетки, соединенные по две, по четыре, в виде коротких цепочек или комочков. Оптимальной для развития педиококков является температура 21... 25 °С, но они могут расти и при 7 °С, а также и при 45 °С. it спирту нечувствительны. В пиве образуют муть, осадок, оптически неактивную молочную кислоту или диацетил, иногда вызывают ослизнение. При образовании педиококками диацетила происходит «сарцинное» заболевание пива: пиво приобретает неприятный вкус и характерный медовый запах.

Из грамотрицательных бактерий вредителями пива являются уксуснокислые бактерии (рис. 5), которые образуют на поверхности пива пленку беловатого или серого цвета, а спирт окисляют в уксусную кислоту.



Рис. 5. Уксуснокислые бактерии
Основные изменения качества вина происходят под влиянием молочнокислых бактерий, вызывающих помутнение вин и приводящих к заболеваниям, которые существенно ухудшают органолептические и физико-химические показатели вина, вплоть до полной его непригодности. Ухудшение качества вина может начаться при повышении рН. Сильным ингибитором жизнедеятельности молочнокислых бактерий является сернистый ангидрид SO2.

Сложность предотвращения бактериального инфицирования вина и его последствий заключается в том, что эти явления не сразу удается распознать, так как концентрация бактерий может быть низкой, наблюдается лишь легкая опалесценция, или небольшое слизеобразование. Когда же количество бактерий и образование видимых помутнений достигает максимума, в вине уже происходят глубокие изменения, которые трудно или практически невозможно исправить.

Основными видами порчи вина являются его ожирение, прогоркание, разложение винной кислоты, молочнокислое брожение.

Ожирение (ослизнение) вина вызывают бактерии Pediococcus и Leiconostoc. Вино становится вязким, льется бесшумно, как маслянистая жидкость. Как правило, поражаются белые вина с невысоким содержанием дубильных веществ. Заболевание может поражать и красные вина. Под действием бактерий содержащийся в вине сахар превращается в полисахарида:. Иногда для устранения повышенной вязкости вина достаточно ввести дополнительную дозу SO2.

Прогоркание вина вызывается разложением глицерина и образованием акролеина, который затем вступает в химические реакции с образованием горьких веществ. Разлагают глицерин бактерии Lactobacilus brevis. Прогорканию чаще подвержены красные вина, богатые дубильными веществами. Вино теряет блеск, мутнеет, во вкусе ощущаются тона горечи. Цвет вина изменяется, красящие вещества выпадают в осадок. Вино становится непригодным к употреблению.

Разложение винной кислоты (турн) вызывают Bacterium tartaro-phtorum. В нормальных условиях винная кислота микроорганизмами не разлагается. Обычно снижение содержания винной кислоты происходит при выпадении в осадок солей винной кислоты — тартратов — в процессе брожения или при обработке вина.

Бактерии разлагают винную кислоту до уксусной кислоты и диоксида углерода. Вино мутнеет, становится плоским, у красных вин разрушаются красящие вещества, повышается содержание летучих кислот. Вино становится непригодным к употреблению.

Молочнокислое брожение вина вызывают как гомоферментатив-ные, так и гетероферментативные молочнокислые бактерии. Молочнокислое брожение широко распространено и опасно. Заболевают вина, содержащие восстанавливающие сахара. Вино теряет блеск и прозрачность, при взмучивании вина со дна сосуда поднимаются характерные шлейфообразные скопления бактерий. Вкус вина изменяется, в нем появляются уксусный привкус, ацетамидный или «квашеный» тон. Вино становится непригодным к употреблению.

Для предотвращения бактериальных заболеваний вин необходимо строго соблюдать санитарно-гигиенические требования производства, проводить пастеризацию вина, обеспложивающую фильтрацию, осуществлять процесс брожения на чистых культурах дрожжей при низких температурах, своевременное сульфинирование.

Список литературы:

1.Джей Дж. М. Современная пищевая микробиология / Дж. М. Джей, М. Дж. Лѐсснер, Д.А. Гольден. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014. – 886 с

2. Емцев, В. Т. Микробиология : учебник для СПО / В. Т. Емцев, Е. Н. Мишустин. — 8-е изд., испр. и доп. — М. : Издательство Юрайт, 2019. — 428 с

3. Жарикова Г. Г. Микробиология продовольственных товаров. Санитария и гигиена: Учебник для студ. высш. учеб, заведений / Галина Григорьевна Жарикова. — М.: Издательский центр «Академия», 2005. — 304 с.

4. Зверев, В. В. Основы микробиологии и иммунологии : учебник / под ред. В. В. Зверева, М. Н. Бойченко. - Москва : ГЭОТАР-Медиа, 2020. - 368 с.

5. Зверева, В. В. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология : Т. 1 : учебник / ред. Зверева В. В. , Бойченко М. Н. - Москва : ГЭОТАР-Медиа, 2020. - 448 с.

6. Красникова Л.В., Гунькова П.И., Савкина О.А. Общая и пищевая микробиология: Учеб. пособие. Часть II.– СПб.: Университет ИТМО, 2016. - 127 с.

7. Сахарова, О. В. Общая микробиология и общая санитарная микробиология : учебное пособие для спо / О. В. Сахарова, Т. Г. Сахарова. — 2-е изд., стер. — Санкт-Петербург : Лань, 2022. — 224 с.