Темы и лекции 1 модуля. Обычные Bacillus subtilis 0,70,8x23 Escherichia coli 0,31х16 Staphylococcus aureus 0,51,0 Thiobacillus thioparus 0,5х13 Rickettsia prowazeki 0,30,6x0,82 Мелкие
 Скачать 2.33 Mb.
|
Окраска структурных элементов микробной клеткиДля обнаружения КАПСУЛ бактерий, плохо воспринимающих красители, используют метод БУРРИ-ГИНСА: в каплю туши, разведенной в 10 раз водой, вносят исследуемые бактерии и равномерно распределяют их петлей по предметному стеклу; мазок высушивают, фиксируют (наносят 2-3 капли спирта и сжигают его на стекле), окрашивают в течение 3-5 мин фуксином Пфейффера, промывают водой, высушивают; на темном фоне препарата капсулы видны в виде светлых ореолов вокруг красных бактерий. О наличии ЖГУТИКОВ чаще всего судят по направленному характеру движения бактерий в раздавленной и висячей каплях. Но можно использовать и некоторые методы окраски, например по МОРОЗОВУ: 1) обработка препарата кислотой, при этом оболочки и жгутики разрыхляются; 2) закрепление разрыхленных структур танином; 3) обработка азотнокислым серебром, оно окутывает каждый жгутик и саму # толстым слоем, давая различные оттенки от жёлтого до тёмно-коричневого. СПОРЫ. Эндоспоры бактерий выдерживают длительное кипячение, действие горячего воздуха (140-150°С) и химических дезинфицирующих веществ, многие годы сохраняются в почве, на растительности и предметах. Попадая в организм человека и животных, споры патогенных бактерий прорастают в материнские клетки за несколько часов. Водным фуксином, водно-спиртовым метиленовым синим и по Граму эндоспоры не окрашиваются, так как их плотная многослойная оболочка непроницаема для обычных красителей. В мазках из патологических материалов, культур бацилл и клостридии, окрашенных простыми красителями, споры выглядят в виде бесцветных телец внутри окрашенных в соответствующий цвет вегетативных клеток или вне их. Окрашивать их можно по методу Циля-Нельсена, используя для обесцвечивания мазков после обработки их фуксином Циля не 5%, а 1% серную кислоту. При этом эндоспоры, так же как микобактерии туберкулеза, красятся в розовый цвет и будут хорошо видны на синем фоне бактерий. Для окрашивания спор можно использовать метод по ОЖЕШКО: 1) протравка оболочки споры горячей кислотой; 2) окраска по Цилю-Нильсену. При исследовании морфологии паразитов крови (спирохеты - бледная трепонема, простейшие - малярийный плазмодий), а т/же ФЭ, используют окраску по РОМАНОВСКОМУ-ГИМЗА. Краска состоит из смеси азура, эозина и метиленовой сини. Окрашивает ЦИТОПЛАЗМУ в голубой, а ЯДРА в красно-фиолетовый цвет. Этот метод позволяет обнаружить различные цитологические детали. Мазок для люминесцентной микроскопии готовят обычным образом, фиксируют в ацетоне и наносят на него флюорохром на 20-30 мин. Сделанный препарат промывают проточной водой, покрывают покровным стеклом и микроскопируют. ПИТАТЕЛЬНЫЕ СРЕДЫ По составу питательные среды подразделяются на: 1. Естественные среды состоят из натуральных продуктов животного или растительного происхождения. Основой таких сред являются молоко, яйца, овощи, животные ткани, желчь, сыворотка крови. 2. Синтетические среды -- это такие среды, в состав которых входят только определенные, химически чистые соединения, взятые в точно указанных концентрациях. Синтетические среды могут иметь большой набор компонентов, но могут быть и простыми по составу. По консистенции среды бывают: 1. Жидкие среды применяют для изучения физиолого-биохимических особенностей микроорганизмов, для накопления биомассы или продуктов обмена микроорганизмов (МПБ). 2. Плотные среды необходимы для выделения и изучения свойств чистых культур микроорганизмов, так как на них можно получить изолированный рост отдельных клеток. Плотные питательные среды (мясо-пептонный агар (МПА)) готовят из жидких посредством добавления к ним агар-агара. Агар-агар (по-малайски -- желе) получают из водорослей. 3. Сухие питательные среды изготовляются в виде сухих порошков, которые хорошо растворяются в воде при комнатной температуре. Чаше всего применяют сухой питательный агар, среду Эндо. По назначению среды подразделяются на: 1. Универсальные (основные) среды используют для культивирования большинства микроорганизмов. Это мясо-пептонный бульон (МПБ), мясо-пептонный агар (МПА). 2. Специальные среды -- это среды, предназначенные для выявления тех или иных микроорганизмов или получения культуры микроорганизмов, обладающих особыми свойствами. Среди специальных сред различают: элективные (избирательные) и дифференциально-диагностические (индикаторные) среды. 2а. Элективные (селективные) среды (от лат. еlektiv -- избираю) подобраны таким образом, чтобы обеспечить оптимальные условия для выращивания определенных микроорганизмов. В них могут быть добавлены вещества, избирательно подавляющие развитие сопутствующей микрофлоры. При посеве материала, содержащего смесь различных микроорганизмов, раньше всего проявляется рост того вида, для которого данная среда будет избирательно пригодна. К ним относятся среда Мюллера, селенитовая, Раппопорт. 2б. Дифференциально-диагностические среды применяются для изучения биохимических свойств и отличия (дифференцировки) одного вида микроорганизмов от другого по характеру их ферментативной активности. К ним относятся среды Эндо, Левина, висмут-сульфит-агар (ВСА), Плоскирева, Гисса и др. ПИТАНИЕ БАКТЕРИЙ В зависимости от источника усвояемого углерода бактерии подразделяют: 1. аутотрофы (от греч. autos - сам, trophe - питание), которые используют для построения своих клеток неорганический углерод, в виде СО2, 2. гетеротрофы (от греч. heteros - другой), которые используют органический углерод. Легко усвояемыми источниками органического углерода являются гексозы, многоатомные спирты, аминокислоты, липиды. Организмы, для которых источником энергии является свет, называются фототрофами. Те организмы, которые получают энергию за счет окислительно-восстановительных реакций, называются хемотрофами: 1. литотрофы (от греч. lithos - камень), способные использовать неорганические доноры электронов (Н2, NH3, H2S, Fe2+ и др.), и 2. органотрофы, которые используют в качестве доноров электронов органические соединения. Бактерии, изучаемые медицинской микробиологией, являются гетерохемоорганотрофами (у них источник углерода является источником энергии): 1. сапрофиты (от греч. sapros - гнилой, phyton - растение), которые питаются мертвым органическим материалом и независимы от других организмов, и 2. паразиты (от греч. parasites - нахлебник) - гетеротрофные микроорганизмы, зависимые в получении питательных веществ от макроорганизма: а) Облигатные паразиты полностью лишены возможности жить вне клеток макроорганизма. К ним относятся представители родов Rickettsia, Coxiella, Ehrlichia, Chlamydia и других, размножающиеся только внутри клеток макроорганизма. б) Факультативные паразиты могут жить и без хозяина и размножаться, как и сапрофиты, на питательных средах in vitro, т.е. вне организма. ДЫХАНИЕ БАКТЕРИЙ Дыхание - процесс получения энергии в реакциях окисления-восстановления, сопряженных с реакциями окислительного фосфорилирования, при котором донорами электронов могут быть органические (у органотрофов) и неорганические (у литотрофов) соединения, а акцептором - только неорганические соединения. Облигатные аэробы растут и размножаются только в присутствии кислорода. Используют кислород для получения энергии путем кислородного дыхания. Энергию получают, используя кислород как терминальный акцептор электронов в реакции, катализируемой цитохромоксидазой. Облигатные анаэробы не используют кислород для получения энергии. Тип метаболизма у них - бродильный: 1. Строгие(облигатные) анаэробы характеризуются тем, что молекулярный кислород для них токсичен: он убивает микроорганизмы или ограничивает их рост. Энергию строгие анаэробы получают маслянокислым брожением. К строгим анаэробам относятся, например, некоторые клостридии (C. botulinum, C. tetani), бактероиды. 2. Аэротолерантные микроорганизмы не используют кислород для получения энергии, но могут существовать в его атмосфере. К этой группе относятся молочнокислые бактерии, получающие энергию гетероферментативным молочнокислым брожением. Факультативные анаэробы способны расти и размножаться как в присутствии кислорода, так и при его отсутствии. Они обладают смешанным типом метаболизма. Процесс получения энергии у них может происходить кислородным дыханием в присутствии кислорода, а при его отсутствии переключаться на брожение. Для этой группы бактерий характерно наличие анаэробного нитратного дыхания. ВТОРОЙ ЭТАП ВЫДЕЛЕНИЯ ЧИСТОЙ КУЛЬТУРЫ 1. Просматривают чашки Петри с посевом и изучают изолированные колонии, обращают внимание на их форму, величину, консистенцию и другие признаки. 2. Для определения морфологии клеток и их тинкториальных свойств из части исследуемой колонии готовят мазок, окрашивают его по Граму или другим методом и микроскопируют. 3. Для выделения и накопления чистой культуры одну изолированную колонию или несколько различных колоний пересевают в отдельные пробирки со скошенным агаром или какой-либо другой питательной средой. 4. Производят вскрытие зараженных лабораторных животных. Исследуют мазки-отпечатки различных органов. Производят посев крови животных на питательные среды. ТРЕТИЙ ЭТАП ВЫДЕЛЕНИЯ ЧИСТОЙ КУЛЬТУРЫ 1. Отмечают характер роста выделенной чистой культуры. Чистая культура характеризуется однородным ростом. 2. Микроскопия окрашенного мазка, приготовленного из такой культуры (в нем обнаруживаются морфологически и тинкториально однородные клетки). 3. Пересев на среды Гисса, изучение других биохимических признаков. 4. Изучение антигенных и вирулентных свойств выделенной культуры. ХАРАКТЕР РОСТА МИКРООРГАНИЗМОВ НА ЖИДКИХ ПИТАТЕЛЬНЫХ СРЕДАХ Различают: S рост с равномерным (диффузным) помутнением жидкой среды -- характерен для факультативных анаэробов, обладающих подвижностью; s придонный рост с образованием осадка на дне пробирки дают анаэробные микроорганизмы. По консистенции он может быть вязким, слизистым, хрупким. Питательная среда над осадком может быть прозрачной или мутной. Цвет осадка и среды определяется наличием пигмента, продуцируемого культурой микробов. s пристеночный рост бактерий проявляется в том, что питательная среда, находящаяся в пробирке, остается совершенно прозрачной. Бактерии растут, образуя круглые или компактные зерна, прикрепленные к внутренней поверхности стенок сосуда; s поверхностным ростом отличаются аэробные микроорганизмы. Они образуют пленку различной плотности и консистенции на поверхности жидкой питательной среды. Цвет пленки, как и питательной среды, зависит от пигмента, вырабатываемого растущей культурой микробов. ХАРАКТЕР РОСТА МИКРООРГАНИЗМОВ НА ПЛОТНЫХ ПИТАТЕЛЬНЫХ СРЕДАХ Различают два основных типа колоний бактериальной культуры: 1) колонии гладкие - S-тип (от англ. Smooth - гладкий), характеризующийся круглой и выпуклой формой, гладкой поверхностью, влажной консистенцией; 2) колонии шероховатые - R-тип (от англ. Rough - шероховатый), характеризующийся шероховатой поверхностью, неправильными краями, сухой консистенцией. Образуются из гладких S-форм в результате мутации. Помимо этих двух основных типов колоний существует так называемый слизистый М-тип (от лат. Mucus - слизистый), характеризующийся тягучей слизистой консистенцией. Образуется в процессе диссоциации бактериальных культур. БИОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МИКРООРГАНИЗМОВ Определение протеолитических свойств микробов. При посеве уколом в столбик желатиновой среды микробы, разлагающие желатин, разжижают среду, образуя фигуру, напоминающая воронку или елочку. Действие микроорганизмов, разлагающих казеин (молочный белок), проявляется в пептонизации (просветлении) молока, которое приобретает вид молочной сыворотки. Ферментация пептонов микроорганизмами: Для обнаружения сероводорода в пробирку с МПБ после посева исследуемой культуры под пробку помещают узкую полоску фильтровальной бумаги, пропитанной раствором уксуснокислого свинца (при наличии сероводорода бумага чернеет). Для выявления индола используют индикаторную бумажку, пропитанную горячим насыщенным раствором щавелевой кислоты (в присутствии индола бумага становится красной). Аммиак определяют при помощи увлажненной красной лакмусовой бумажки. В присутствии аммиака бумажка синеет. Определение сахаролитических свойств микробов изучают на средах Гисса. В состав этих сред входят пептонная вода, углевод (моносахариды - глюкоза, ксилоза, арабиноза; полисахариды - крахмал, гликоген), многоатомные спирты (глицерин, маннит, сорбит, инозит) и индикатор. Под действием образующейся при разложении углевода кислоты индикатор изменяет окраску среды. Газообразование определяется по наличию пузырьков газа в толщине полужидких сред или, если среда жидкая, в поплавке (стеклянная трубочка, верхний конец которой запаян). Сахаролитические свойства изучают и на средах Эндо, Левина, Плоскирева. В состав этих сред входит молочный сахар - лактоза, и если микроорганизмы разлагают его до кислоты, то цвет колонии изменяется соответственно индикатору, находящемуся в среде. Экология изучает взаимоотношения между живыми организмами и последних - с окружающей средой. Естественной средой обитания микроорганизмов являются почва, воздух, вода. В биосфере нет такой среды, в которой не встречались бы микроорганизмы. Активная жизнедеятельность микроорганизмов, их неоспоримая роль в круговороте веществ в природе, имеет исключительное значения для сохранения динамического равновесия всей биосферы. Микрофлора почвы Почва - резервуар микроорганизмов в природе. В ней содержатся представители вирусов, бактерий во всем их многообразии и зависит от действия многих факторов. Санитарной охране почвенного покрова уделяется большое внимание. Это объясняется возрастающим объемом загрязнения почвы. Почва играет основную роль в эпидемиологии раневых инфекций и является резервуаром возбудителей ряда заболеваний: столбняк, ботулизм, газовая гангрена, кишечные инфекции и др. Основной целью санитарно-микробиологического анализа почвы является определение санитарно-эпидемиологического состояния почвенного покрова и разработка на основании результатов исследования гигиенических мероприятий по охране здоровья населения. Микрофлора воды Вода является естественной средой обитания многих видов микроорганизмов, вирусов, простейших. По степени микробного загрязнения различают три категории воды: 1. Полисапробная зона характеризуется обилием нестойких органических веществ и продуктов их анаэробного распада, значительным количеством белковых соединений. Свободный кислород почти отсутствует, вследствие чего биохимические процессы носят восстановительный характер. В воде накапливаются сероводород, углекислота, метан, аммиак. Основу населения составляют сапрофитные бактерии, численность которых достигает многих сотен миллионов микроорганизмов в 1 мл воды. Число видов, обитающих в полисапробных водах, невелико, но развиваются они в огромных количествах. 2. Мезосапробная зона - вода, загрязненная умеренно. В ней активно происходит минерализация органических веществ с интенсивными процессами окисления и нитрификации. Содержание микроорганизмов в 1 мл воды - сотни тысяч. 3. Олигосапробная зона - зона чистой воды, количество микроорганизмов в 1 мл воды - десятки или сотни. Вода играет важную роль в эпидемиологии многих инфекционных заболеваний, особенно кишечных (брюшной тиф, дизентерия, холера, вирусный гепатит, полиомиелит и др.). Эти микроорганизмы вместе с испражнениями от больных и носителей вместе со сточными водами поступают в воду открытых водоемов и в питьевую воду. Микробиологические методы исследования воды сводятся к определению общего количества микроорганизмов в 1 мл воды и выявлению патогенных бактерий, вирусов. Микрофлора воздуха Воздух с микробиологической точки зрения может быть охарактеризован как среда, содержащая значительное количество микроорганизмов, могущая переносить их на большие расстояния, но не обеспечивающая их размножение; благодаря отсутствию питательных веществ, воздействию солнечной радиации, смене температур, высыханию. Большое число бактерий оседает вместе с пылью или увлекается на землю атмосферными осадками. Главным источником загрязнения воздуха является почва. Патогенные микроорганизмы попадают в воздух от больных людей, носителей, животных. Человек и животные выделяют микроорганизмы в атмосферу капельным путем при кашле, разговоре, чихании. Объектом пристального изучения является микрофлора воздуха закрытых помещений детских и особенно лечебных учреждений. Другой задачей, приобретающей все возрастающую актуальность, является изучение сенсибилизирующего действия микроорганизмов (аэроаллергены) и предупреждения микробной сенсибилизации к чужеродному белку. Микрофлора организма человека Организм и среда представляют единую экологическую систему, в корой важная физиологическая роль принадлежит микробам - симбионтам человека. Микроорганизм и его аутофлора в нормальных условиях находятся в состоянии динамического равновесия. Совокупность микробных биоценозов, встречающихся в организме здоровых людей, составляет микрофлору человека. Микробные биоценозы сформировались в процессе эволюции в результате селекции, т.е. отбора наиболее приспособленных к условиям существования в организме хозяина микробов. Биоценоз характеризуется относительным постоянством. Однако, на их качественный состав, количественный состав влияют многие факторы. Наибольший удельный вес в аутофлоре человека занимает микрофлора пищеварительного тракта. Полость рта является средой, исключительно благоприятной для существования и размножения самых различных видов микроорганизмов; в ней имеются все благоприятные условия для развития микроорганизмов: температура (37оС); рН (слабощелочная 6,9-7,0); слюна, разжижающая остатки пищи и слущивающегося эпителия, создавая таким образом благоприятные условия для питания. Слюна обладает антибактериальной активностью, обусловленной наличием в ней ферментов: лизоцима, лактоферрина, пероксидазы, нуклеаз, секреторных иммуноглобулинов - iqAs; она обеспечивает механическое очищение полости рта, затрудняя прикрепление микробов к поверхности зубов. Существенную роль в защите полости рта от патогенных агентов играют мигрирующие лейкоциты, осуществляющие активный захват и разрушение разных микроорганизмов. Она выполняет ряд важных для организма функций: своими антигенными факторами стимулирует развитие лимфоидной такни; способствует развитию неспецифической и опосредованной специфической резистентности организма; благодаря антагонистическому воздействию на представителей различных патогенных видов бактерий, попадающих в полость рта, подавляет их размножение. Нормальная микрофлора обеспечивает самоочищение ротовой полости, они снабжают организм незаменимыми аминокислотами, витаминами, которые секретируются ими в процессе метаболизма. Продукты метаболизма микроорганизмов могут стимулировать секрецию слюнных и слизистых желез. |