45 Спорообразование у микроорганизмов

Бактерии рода Bacillis Clostnidium и Pesuifotoma Culum, так же как и отдельные виды кокки и спириллы, способны образовать споры (эндоспоры) - тельца сферической формы, устойчивые к воздействию неблагоприятных факторов. Споры преломляют свет и четко видны в световом микроскопе. Как правило, внутри бактериальной клетки образуется только одна спора. Однако в последнее время у отдельных видов Clostnidium обнаружены клетки с двумя и более спорами. Обычно спорообразование начинается, когда бактерия испытывает недостаток питательных веществ или когда в среде в большом количестве накапливаются продукты обмена веществ бактерий. Поэтому споры можно рассматривать как приспособление организма для выживания в неблагоприятных условиях среды.Формирование спор зависит от условия роста. Споры могут оставаться живыми в условиях, когда вегетативные клетки, то есть клетки, не образовавшие споры, погибают. Большинство спор хорошо переносят высушивание, многие споры нельзя убить даже кипячением в течение нескольких часов. Для их уничтожения требуется температура пара 120єС при давлении 1атм (1,01*10Па). При этих условиях споры погибают через 20 минут. В сухом состоянии они погибают лишь при сильном нагревании (до 150-160) в течение нескольких часов. Споры отдельных видов бактерий отличаются особенной термоустойчивостью. В результате неравномерного деления бактериальной клетки, сопровождающееся впячиванием цитоплазматической мембраны, наблюдается обособление части нуклеоида с небольшой частью цитоплазмы. Образовавшаяся проспора затем покрывается цитоплазматической мембраной бактериальной клетки.Таким образом, внутри клетки возникает новая клетка-спора, окруженная двумя мембранами. Затем между мембранами образуется кортикальный слой или кортекс, состоящий из особых молекул пептидогликана.Спорообразование сопровождается активным синтезом белка. Белки эндоспор в отличие от белков вегетативных клеток богаты цистеином и гидрофобными аминокислотами, с чем связывают устойчивость спор к действию неблагоприятных факторов. Содержание ДНК в споре несколько ниже, чем в исходной клетке , поскольку в спору переходит лишь часть генетического материала материнской клетки. Генетический материал поступает в спору в виде полностью реплицированных молекул ДНК. Споры некоторых видов содержат по 2 или 3 копии хромосом. Содержание РНК с споре ниже, чем в вегетативной клетке, и РНК в значительной степени при спорообразованию синтезируется заново. Одним из характерных процессов, сопровождающих образование эндоспор, является накопление в них дипиколиновой кислоты и ионов кальция в эквимолярных количествах. Эти соединения образуют комплекс, локализованный в сердцевине споры. Помимо кальция в эндоспорах обнаружено повышенное содержание других катионов - магний, марганец, калий - с которыми связывают пребывание спор в состоянии покоя и их термоустойчивость. Дальнейшее развитие споры заключается в образовании нескольких слоев споровых покрытий и ее созревании. Споровые покровы синтезируются в основном из вновь синтезированных особых белков, а также липидов и гликолипидов. Электронномикроскопическое изучение ультратоных срезов многих бактерий показало, что поверх покровов споры образуется еще одна структура - экзеспориум, часто состоящий из ряда слоев и имеющий подчас разнообразную «лепную» форму. Диаметр споры приблизительно равен диаметру клетки, которая при этом несколько расширяется, приобретая вид барабанной палочки. У других спора образуется в центре клетки и последняя либо не меняет формы (род Bacillis), либо расширяется в середине, принимая вид веретена (род Clostnidium).После созревания споры клеточная стенка вегетативной части клетки разрушается и спора выходит в окружающую среду. При попадании в благоприятные условия спора начинает прорастать.Прорастанию предшествует поглощение спорой воды и последующее набухание. Затем оболочка, под влиянием давления, вызванного ростом, разрывается, возникает ростовая трубка. В дальнейшем происходит удлинение освободившегося бактериального организма и, наконец, деление уже удлиненной клетки.Споры бактерий могут длительное время (десятки, сотни и даже тысячи лет) существовать в покоящемся состоянии.Имеются микроорганизмы, относительно устойчивые к неблагоприятным условиям среды (температура, кислотность, аэрация и др.) покоящиеся клетки - циститы, не являются спорами. Например, азотобактерии образуют циститы, устойчивые к высушиванию и теплу.Известны и другие группы покоящихся клеток (микроспоры, микробактерии, эндоскопы актиномицетов и др.). Многие микроорганизмы и их споры вызывают порчу пищевых продуктов, а, попадая в организм человека, вызывают острые пищевые интоксикации. Для того чтобы обезопасить себя и сохранить свежеть пищевых продуктов, прибегают к способам стерилизации. Вот некоторые из них:

Сушка - этот способ заключается в том, что при сушке из исходного продукта удаляется влага, при этом содержание сухих веществ значительно повышается, чем создаются неблагоприятные условия для развития микроорганизмов. Способ широко применяется в домашних условиях для сушки фруктов, грибов, овощей, в пищевой промышленности для заготовки овощей для тех мест, где использование свежих овощей заведомо затруднено (экспедиции, зимовки в экстремальных условиях и т. п.). У некоторых народов заготовка мяса впрок производится также с помощью сушки.

Копчение - к нему прибегают, когда нужно заготовить впрок мясные или рыбные продукты. Основан он на консервирующем действии дыма, который получается при медленном сгорании, вернее, тлении, отходов плодовых деревьев (опилки, стружки, щепа и т. п.). Продукты возгонки (фенол, уксусная кислота, креозот, формальдегид), содержащиеся в дыме, оказывают консервирующее действие на продукт, убивает большинство микроорганизмов, а также придают специфический вкус и аромат.

Соление - под действием соли жизнедеятельность микроорганизмов в любых продуктах заметно снижается, а при содержании соли в продукте свыше 10 % практически прекращается. Солят, в основном, рыбу, мясо, овощи.

Квашение широко применяется в целях сохранения таких овощей, как капуста, огурцы, помидоры, арбузы, яблоки и др. При квашении в рассоле и самом продукте происходит молочнокислое брожение и выделяется молочная кислота, которая препятствует развитию микроорганизмов. При этом добавляемая соль решающей роли не играет. Хранить квашеные продукты целесообразно при пониженной температуре, близкой к нулю (погреб, подвал, ледник).

Маринование - консервирующее действие на продукт оказывается путем добавления в рассол уксусной кислоты и заливки им продукта. Круг маринуемых продуктов весьма широк, но в основном овощи, фрукты.

Охлаждение - консервирующее действие охлаждения состоит в том, что температура сохраняемого продукта понижается до 0°С, при которой жизнедеятельность микроорганизмов сводится практически на нет. Срок хранения различных продуктов при этом способе зависит от самого продукта и колеблется от нескольких дней до нескольких месяцев.

Замораживание - консервирующее действие этого способа сохранения продуктов сходно с охлаждением. Однако в этом случае продукт подвергается быстрому, замораживанию до более низкой температуры -- до 18 -- 20°С ниже нуля и хранится при -18°С. Хранить замороженные продукты (мясо, рыбу, овощи, фрукты, резаную зелень) возможно в течение нескольких месяцев. При оттаивании качество замороженных продуктов практически не снижается. В настоящее время, когда в торговой сети наблюдается обилие морозильных бытовых камер, разных марок и различной вместимости, этот способ сохранения получает все более широкое распространение.

Консервирование сахаром - при содержании в сахарном сиропе сахара свыше 65 % создаются крайне неблагоприятные условия для жизнедеятельности микроорганизмов. Еще более жесткие условия создаются для них, если некоторые ягоды смешиваются в перекрученном на мясорубке состоянии с сахаром (смородина). В результате такие консервы могут храниться при комнатной температуре до нового сезона.

Консервирование с применением консервантов (антисептиков) - к ним относится бензойнокислый натрий, салициловокислый натрий, аспирин (ацетилсалициловая кислота) и др., которые, обладая антисептическими и консервирующими свойствами, тормозят процессы гниения, брожения и, следовательно, способствуют сохранности продукта. Поскольку применение этих антисептиков в домашних условиях приводит к снижению качества сохраняемого продукта, применять их не рекомендуется. Исключение составляет засыпка свежих овощей -- лука, петрушки, укропа, перца поваренной солью или добавление в консервируемые овощи незначительного количества аспирина. Снижение качества конечного продукта при этом способе консервирования не отмечается.

Консервирование теплом - пожалуй, наиболее распространенный способ. Сохранение продуктов от порчи при этом достигается путем предварительного кипячения их в простерилизованной и герметически закрытой таре. В процессе прогревания (стерилизации) или нагревания (пастеризации) продукта микроорганизмы погибают, а вкусовые качества и пищевая ценность продукта сохраняются.

47Плесневые и дрожжевые грибы.

Плесневые и дрожжевые грибы - как актуальная проблема настоящего времени в ЛПУ В настоящее время в мире описано и изучено более 69000 видов грибов, а фактически их существует около 1,5 млн. Грибы широко распространены в окружающей среде (могут находиться в воздухе, почве, оседать на цветах, предметах внешней среды, помещений жилых и общественных зданий, а также развиваться на плодах и фруктах богатых сахарами). В воздухе открытых мест, общественных и жилых помещений постоянно встречаются плесневые грибы рода Aspergillus: A. niger, A. flavus, A. fumigatus и др., которые вызывают заболевания у людей - так называемых микозов. Микозы - заболевания, вызываемые грибками, инфицирующими человека, животных и растения. Микоз развивается медленно, рецидивирует чаще, чем бактериальная инфекция, и не оставляет после себя длительного иммунитета. Иногда грибковые инфекции сопровождаются лишь небольшим воспалением, но часто вызывают образование хронических абсцессов, язв или опухолеподобных гранулем, состоящих из соединительной ткани. Микозы чаще всего поражают людей, страдающих хроническими системными заболеваниями, кроме того, плесневые грибы способствуют обострению и развитию аллергических заболеваний. Содержание микрофлоры в воздухе помещений, наряду с другими параметрами внутренней среды помещений, определяет его комфортность и безопасность. Восприимчивость к грибковым заболеваниям различна, она широко варьирует в зависимости от агрессивности гриба и чувствительности макроорганизма, условий труда и социальных условий. Плесневые и дрожжевые грибы могут выступать в качестве возбудителей внутрибольничных инфекций (ВБИ), вызывая тяжелые пневмонии, генерализованные процессы и поражения кожи. Новорожденные часто заражаются дрожжеподобными грибами рода Candida, у некоторых формируется носительство грибов на многие годы. Внешняя среда является весьма важным фактором в эпидемиологии грибковых заболеваний. Без правильной оценки ее в каждом конкретном случае трудно создать эффективные условия для снижения количества микозов. Основным фактором передачи плесневых и дрожжевых грибов является воздух. Заболевание плесневыми микозами связано с попаданием в организм болезнетворных спор при вдыхании. Превращение споровых форм в тканевые формы обуславливает поражение различных органов. Опосредованно в передаче инфекций принимают участие поверхности в помещениях, пораженные плесенью, с которых микроорганизмы попадают в воздух. Количество грибов в воздухе зависит от:

• санитарно-гигиенических условий,

• степени влажности,

• освещенности помещения.

В настоящее время качество воздушной среды помещений лечебно профилактических учреждений (ЛПУ) регламентируется нормативами. В Российской Федерации разработаны нормативы для лечебно-профилактических учреждений (СанПиН 2.1.3.1375-03г. «Гигиенические требования к размещению, устройству, оборудованию и эксплуатации больниц, родильных домов и других лечебных стационаров»). Количественные нормы по микрофлоре воздуха в ЛПУ. Санитарно-микробиологические показатели обсемененности воздушной среды помещений ЛПУ (приложение 7 СанПиН 2.1.3.1375-03):

• Общее количество микроорганизмов в 1 м3

• Количество колоний Staphylococcus aureus в 1 м3

• Количество дрожжевых и плесневых грибов в 1 дм3.

Обеспечение санитарно-эпидемиологического благополучия в лечебно-профилактических учреждениях наиболее эффективно при реализации профилактических, предупреждающих мероприятий. Для поддержания обсемененности воздуха на безопасном уровне в помещениях лечебно-профилактических учреждений должны быть предусмотрены технологии, обеспечивающие эффективную его очистку. В лечебных учреждениях применяются следующие технологии обеззараживания воздуха:

• применение фильтров (глубинных, мембранных, адсорбирующих, электрофильтров) в системах приточно-вытяжной вентиляции с механическим побуждением,

• воздействие ультрафиолетовым облучением (ртутные лампы низкого давления с излучением в диапазоне С, лампы высокого давления, импульсные ксеноновые лампы),

• обработка озоном (озоновые генераторы),

• обработка аэрозолями из дезинфицирующих средств.