Środowisko bytowania organizmów

Mikrobiologia
Mikrobiologia jest to nauka o mikroorganizmach ( drobnoustrojach)
Środowisko bytowania organizmów – wszystkie możliwe środowiska naturalne:
- człowiek , zwierze, roślina
- wody, ścieki
- gleba, powietrze
- żywność
- napoje , wyroby alkoholowe
- wyroby przemysłowe
Każde z wymienionych wyżej środowisk charakteryzuje się zwykle zróżnicowaną
mikroflorą
Przy badaniu drobnoustrojów obecnych w dowolnym środowisku schemat
postępowania obejmuje zwykle:
- obserwacje makroskopową
- obserwację mikrosporową
- wyizolowanie konkretnego interesującego nas drobnoustroju
- uzyskanie czystej budowli danego drobnoustroju ( wszystkie osobniki
takie same w dużej liczbie)
- określenie cech morfologicznych drobnoustroju( charakterystyka
wzrostu na podłożach specjalnych)
- określenie cech fizjologicznych i biochemicznych drobnoustroju
- ocena roli drobnoustroju:
o w środowisku naturalnym
o w przebiegu procesu chorobotwórczego
o w przebiegu procesu przemysłowego
Działy mikrobiologii:
- bakteriologia
- wirusologia
- riketsiologia
- immunologia
- mykologia
- protozologia
- algologia
kierunki specjalistyczne } mikrobiologia ogólna
- mikrobiologia lekarska
-
mikrobiologia
mikrobiologia
mikrobiologia
mikrobiologia
mikrobiologia
mikrobiologia
mikrobiologia
weterynaryjna
wód i ścieków
sanitarna
rolna
przemysłu
żywności
biotechnologii
wszystkie organizmów żywych wyróżnialnych jest 5 – 8 królestw:
- organizmy eukariotyczne
- zwierzęta
- rośliny
- grzyby
- protista
- organizmy prokariotyczne
Organizmy zaliczane do mikroorganizmów:
a) prokariotyczne (monera) :
- bakterie właściwe:
o mykoplazmy
o chlamydie
o riketsje
o sinice
o promieniowa....
*?
- archebakterie
b) eukariotyczne (eukaria) :
- protista
o pierwotniaki
o glony
- grzyby nitkowate
o pleśniowe
o drożdże
- wirusy
- priony
Protista ( 60000 gatunków):
- jedno i wielokomórkowe, wielojądrowe organizmy eukariotyczne
- jądro komórkowe połączone z błoną cytoplazmatyczną
-
białka histonowe sprzężone z DNA
materiał genetyczny w chromosomach, posiadają organela komórkowe
( np.: mitochondria, chloroplasty, rzęski)
Grzyby ( myceteae ) 100000 gat:
- organizmy eukariotyczne należące do 4 gromad obejmujących grzyby
mikro i makroskopowe
- chemoheterotrofy – wydzielające enzymy do środowiska ( trawienie
zewnątrzkomórkowe) – rozkładające złożone składniki odżywcze w
proste, wchłanianie przez błonę cytoplazmatyczną, cząsteczki
- rozmnażanie płciowe ( mitoza) i bezpłciowe ( pączkowanie,
fragmentacja,strzępka, podział, wytwarzanie zarodników,
sporangiospory)
- nie posiadające rzęsek, chloroplastów
- posiadają ścianę komórkową ( celuloza ,chityna , inne polisacharydy)
Do grzybów mikrosporowych zaliczamy :
- pleśnie
o grzyby nitkowe
o tlenowce
- drożdże ( 350 gatunków należących do 40 rodzajów) – większość należy
do gromady – workowce
- grzyby nie tworzą nitkowatych strzępek ( pseudogrzybnia)
- organizmy jednokomórkowe
- komórki okrągłe i owalne
- względnie beztlenowce
Grzyby w odróżnieniu od większości bakterii mogą rosnąć w środowisku:
- o niskim pH
- o wyższym ciśnieniu osmotycznym
- o mniejszej wilgotności
- o małej zawartości azotu
- bogatym w węglowodory
Organizmy prokariotyczne (monera):
Archebakterie:
- bakterie termokwasolubne
- ściśle beztlenowe metanowe
- ściśle halofile
Bakterie właściwe :
a) Gram ujemne:
- 75 % znanych bakterii właściwych
b)
-
bakterie ślizgające się
spirochaeta
vibriio
gram ujemne – pałeczki
gram ujemne – ziarniaki
riketsje
chlamydie
sinice
Gram dodatnie :
gram dodatnie pałeczki
gram dodatnie ziarniaki
promieniowce ( Actinomycates)
Bakterie różnią się: kształtem, wielkością, strukturą, aktywnością metaboliczną,
rodzajem pobieranego pokarmu, formą wykorzystywanej energii, koniecznymi dla
wzrostu warunkami fizycznymi, sposobem barwienia się,
Sinice – istotna rola w obiegu pierwiastków C , O , N oraz powinowactwo
ewolucyjne z roślinami
Fotosyntetyczne – cyanobakterie posiadają:
- chlorofil
- karotenoidy – oraz niektóre dodatkowe pigmenty zwane fykobiliniami:
o niebieski – fykocyanina
o czerwony – fykoerycyna
Geosmina – zapach leśny
Archebakterie:
- bakterie metanogenne
- bakterie halofilne
- bakterie termokwasolubne
Bakterie właściwe:
- kształt komórki
Tlenowe bakterie fototroficzne – SINICE
- mają chlorofil a inne barwniki
- fotosyntezie towarzyszy wydzielanie O2
Beztlenowe bakterie fototroficzne
-
posiadają barwniki fotosyntetyczne
zależą od światła jako źródła energii
purpurowe bakterie siarkowe
purpurowe bakterie bez siarkowe
zielone bakterie siarkowe
chloroflexus *
Różnice pomiędzy organizmami pro i ekariotycznymi
- budowa jądra komórkowego
- zawartość DNA w jądrze komórkowym
- budowa cytoplazmy
- szybkość metabolizmu
- czas 1 generacji
- rozmiary komórki
- stopień uproszczenia budowy komórki
- zdolność wykorzystywania różnych substancji pokarmowych
- możliwość zamiany typu metabolizmu
Wirus - bezkomórkowy czynnik infekcyjny
Kwas nukleinowy + otoczka białkowa (niekiedy + inne komponenty
makrocząsteczkowe)
- Zbudowany jest z jednego typu kwasu nukleinowego DNA lub RNA
- Cząsteczki niezdolne do namnażania się na sztucznym podłożu
Oprócz wirusów istnieją :
- wirusoidy
- priony
Priony - bezkomórkowe czynniki infekcyjne:
- nieprawidłowo skonfigurowane białka
- prion różni się od nie szkodliwego białka strukturą III – cio rzędową
Wielkość w m
Dział. Hamujące
Bakterie
1 – 10
Wirusy
0,02 – 0,3
-> porównanie
Klasyfikacja i nazewnictwo bakterii:
Mikroorganizm – drobnoustrój to zwykle organizm :
- jednokomórkowy
- mikroskopijnych rozmiarów
- w badaniach którego stosowane są metody mikrobiologiczne
Grupy mikroorganizmów – istotne dla jakości żywności
- bakterie
- grzyby mikrosporowe ( drożdże, pleśnie)
- wirusy
Morfologia bakterii:
1. wielkość i kształt komórek bakterii P : V
- mała różnorodność form zewnętrznych
§ kulisty , owoidalny,ziarniak
§ forma cylindryczna:
· pałeczka – bacterium
· laseczka – bacillus
§ zmodyfikowana postać w/w form
j t k - jednostka tworząca kolonie
2. zmiany kształtu komórek:
- zmiana materiału genetycznego
- starzenie się hodowli
- reakcja na zmiany warunków środowiska
- zahamowania podziałów (formy nitkowate)
- spontaniczna reakcja ( forma L )
3. skład chemiczny komórek bakterii
- komórka zawiera 70 % H2O i 30% suchej masy
cząsteczki
% suchej masy
składniki
Białka
55
Aminokwasy
Polisacharydy
9 – 10
Cukry
Lipidy
9
Kw. Tłuszczowe glicerol
RNA fosforany
20
Puryny, pirymidyny
DNA
Drobno cząsteczkowe
związki
3
3-4
Pentozy
Jony nieorganiczne
Rodzaje , struktura i funkcje osłon bakteryjnych:
1. Błona cytoplazmatyczna ( IM)
2. Sciana komórkowa (CW)
3. Błona zewnętrzna (OM)
4. Przestrzeń peryplazmatyczna
5. Warstwa S
Ad 1.
-
typowa błona biologiczna złożona z 1/3 lipidów i 2/3 białek
grubość 7 – 8 nm
w podwójnej warstwie lipidowej zawieszone są hydrofobowe białka
białka integralne – połączone kowalencyjnie z lipidami
powierzchnia warstwy lipidowej pokryta jest 2-3 warstwami białek –
białka peryferyjne
Białka błony cytoplazmatycznej uczestniczą w:
- przekazie energii
- oksydatywnej fosforylacji ( białka łańcucha oddechowego, ATP faza
translokująca protony)
- syntezie składników błony i elementów osłon
- procesach transportu substancji przez błonę
- translokacji elementów tworzących struktury zewnątrz komórkowe
Elementy budowy komórki – rys
Ściana komórkowa – występuje u bakterii właściwych /wyjątek
Mycoplasmatales, bakterie formy L, niektóre gatunki bakterii pączkujących/
Mureina = peptydoglikon – główny składnik strukturalny ściany bakterii – nadaje
sztywność ścianie
Kwas N – acetylomuraminowy, kwas dwuaminopimelinowy
Bakterie Gram + - wielowarstwowa mureina ( 40 – 80 % masy komórki)
Bakterie Gram - - 1 – 3 warstwy mureiny ( niewielka frakcja ściany komórkowej)
Porównanie gram+ i gram- rys:
Funkcje mureiny:
- mechaniczna osłona przed:
§ skutkami zmian osmotycznych środowiska
§ urazami mechanicznymi
§ czynnikami chemicznymi
- utrzymanie wewnątrzkomórkowego turgoru niezbędnego dla
metabolizmu, wzrostu i podziału komórkowego, dzięki elastyczności i
wytrzymałości na rozciąganie
- miejsce kotwiczenia i stabilizacji struktur zewnątrzkomórkowych
( rzęski)
- nadawanie kształtu komórkom
Jakie są różnice w budowie ścian komórkowych gram + i gram –?
Błona zewnętrzna:
- obecna tylko u bakterii gram –
- stanowi barierę zewnętrzną , chroniącą komórkę przed dyfuzją do jej
wnętrza cząsteczek o masie cząsteczkowej 700 – 1500
- grubość ok. 7,5 mm
- chroni komórkę przed działaniem:
§ antybiotyków
§ toksycznych metali
§ innych toksycznych związków chemicznych
składa się z fosfolipidów białek ( ok. 50 % masy błony , oraz związku
obecnego tylko w zewnętrznej bakterii gram ‘-‘ – lipopolisacharydu( LPS
)
Lipopolisacharyd – główny składnik zewnętrznej ściany bakteri gram ‘-‘
Lipid A jest toksycznym składnikiem bakteri gram ‘-‘
-
Rola niektórych białek błony zewnętrznej.
1. stabilizacja struktur błony zewnętrznej
2. wiązanie błony zewnętrznej z warstwą mureiny
3. uczestnictwo w dyfuzji określonych substratów do komórki
4. blokowanie wejścia do komórki np.: dużych lub hydrofobowych
związków
Poryny ( porins)
Agregaty białkowe tworzące pary w błonie zewnętrznej ( OM ) bakterii G’-‘
umożliwiają transport większych molekuł przez nieprzepuszczalną błonę
zewnętrzną (OM )
Rola w:
- odporność szczepu na określone antybiotyki
- w kolonizacji określonych środowisk
Przestrzeń peryplazmatyczna :
- pomiędzy błoną zewnętrzną i błoną cytoplazmatyczną tylko u G’-‘
- szerokość 10 – 15 mm
Funkcje białek przestrzeni peryplazmatycznej
1. ochrona komórki przed szkodliwymi czynnikami zewnętrznymi
2. rozkład dużych cząsteczek :
a. amylaza
b. fosfodiesteraza
3. udział w transporcie składników odżywczych do cytozolu, aminokwasów,
cukrów, peptydów, witamin, jonów nieorganicznych
4. funkcje receptora w procesach chemotaksji
5. rola w systemach permeaz
Warstwa S
- najprostszy typ błony biologicznej
- zbudowana z białek o masie 10 – 200 kDa
- występuje u :
§ większości archebakterii
§
§
niektórych bakterii G- poł z błoną zew.
niektórych bakterii G+ połączona z mureiną
Funkcje warstwy S
- nadawanie komórce kształtu, mechaniczna osłona ( archebakteria
kwadratowa , bakteria Welsby’ego)
- ochrona przed atakiem Bdellovibrio, litycznych fagów
- bariera przepuszczalności dla czynników zewnątrzkomórkowych
Rzęski (Flugella):
- długa struktura białkowa
- element umożliwiający uczestnictwo komórki w hemotaksj
- garm ‘+’ i ‘-‘
Pili – długie nitkowate struktury podobne do rzęsek znacznie od nich mniejsze
- mogą ułatwić bakterii przytwierdzenie się do powierzchnii jej
kolonizowanie – zmniejszenie wrażliwości komórki na mechanizmy
chemiczne komórek gospodarza
- wyspecjalizowaną grupę tworzą Pili płciowe odgrywają ważną role w
transferze DNA pomiędzy komórkami
- Pili zbudowane są z identycznych podjednostek
Otoczki bakteryjne – warstwa śluzu która pokrywa komórki wszystkich gatunków
bakterii
- średnica otoczki często przekracza średnicę komórki
- czasami wspólna otoczka obejmuje kilka komórek
Rola otoczki
- otoczki bakterii wolno żyjących chłonąc wodę z otoczenia chronią
komórki przed wysychaniem
- otoczki bakterii chorobotwórczych są doskonałą ochroną przed reakcją
obronną organizmu żywiciela
Reakcja obronna skierowana jest przeciw otoczce , a samej bakterii nic się nie
dzieje
Śluz budujący otoczkę zwykle barwi się bardzo trudno lub nie barwi się wcale
Pod względem chemicznym otoczki u większości gatunków bakterii zbudowane są
z wielocukrów, u niektórych z polipeptydów
Wielocukry i polipeptydy , z których zbudowane są otoczki mają właściwości
antygenne
W warunkach zakażenia organizm odpowiada na nie wytworzeniem swoistych
przeciwciał
Obecność przeciwciał wykrywa się za pomocą odczynów serologicznych,
wykonywanych w ramach badań diagnostycznych
Swoistość antygenów otoczkowych jest tak wysoka że:
- pozwala na zróżnicowanie serologiczne gatunków w obrębie rozwoju
- pozwala na zróżnicowanie serologiczne odmian i typów w obrębie
gatunków
Otoczka:
- ułatwia wymianę składników w układzie komórka – środowisko
- u niektórych gatunków warstwa śluzu ulega pogrubieniu tworząc
wyraźny szczegół struktury morfologicznej komórki
Endospory – mikroflora sporotwórcza
Bakterie zdolne do wytwarzania endosporów:
- Bacillus
- Clostridium
- Sporasarcina
- Desulfotomaculum
- Oscillospira
- Thermoactinomyces
Inne rodzaje form przetrwalnych wytwarzanych przez bakterie :
- ekospory – ciepło oporne spory wytwarzane w procesie pączkowania
przez przedstawicieli rodzaju
- Cysty – oporne na inne formy tworzone w komórce wegetatywnej
- Koniolia – wrażliwe na temperaturę
Rodzaj Bacillus :
- ściśle tlenowe lub względnie beztlenowe bakterie
- Gram + laseczki
- Endospora nie zniekształca komórki
- Obecne w ziemi i kurzu
- Zdolne do wytwarzania enzymów hydrolitycznych
- Ważne gatunki ( wąglik, bohemolityczne, laseczka sienna)
W pełni ukształtowane endospory :
- rdzeń – odwodniona cytoplazma zawierająca DNA, rybosomy, enzymy
- cortex – zmodyfikowana ściana komórkowa \warstwa peptydoglikanu
-
płaszcz – szereg warstw białkowych nieprzepuszczalnych dla większości
związków chemicznych
Rodzaj Clostridium:
- ściśle beztlenowe bakterie
- niektóre gatunki stanowią częsty składnik normalnej flory jelitowej
zwierząt
- ważne gatunki:
§ laseczka jadu kiełbasianego
§ laseczka zgorzeli gazowej
§ laseczka tężca
§ cl – dificille
Cechy endospor:
- odporność na czynniki chemiczne -> wynik nieprzepuszczalnych osłon
zewnętrznych
- ciepło oporność
- obecność CaDPA – stabilizującego i działającego ochronnie na DNA
- obecność wyspecjalizowanych białek wiążących DNA, wysycających
DNA, endospory
- zdolność cortex’u do usuwania wody z wnętrza endospory na drodze
osmozy – odwodnienie istotne w oporności na temperaturę/
promieniowanie
- obecność w endopsporze enzymów zdolnych do naprawy uszkodzonego
DNA – podczas kiełkowania endospory
Warunki pobudzające komórkę do tworzenia endospor:
- niedobór składników pokarmowych
- nadmiar toksycznych produktów przemiany materii
Proces tworzenia endospor  SPORULACJA
Etapy sporulacji :
- replika DNA
- asymetryczne uwypuklenie się błony cytoplazmatycznej komórki
oddzielającej jej część
- tworzenie drugiej warstwy błony cytoplazmatycznej – tworzenie
praspory
- synteza peptydoglikolu w przestrzeni pomiędzy dwoma wyżej
wymienionymi warstwami
-
na zewnątrz kortexu(- pierwszy płaszcz) powstaje płaszcz endospory
Przechodzenie endospory w formę wegetatywną
- aktywacja
- kiełkowanie
- forma wegetatywna
Choroby przenoszone na człowieka za pośrednictwem endospor
- botulizm
- gangrena
- tężec
- wąglik
Czynniki środowiskowe mogące działać na drobnoustroje
Mikroorganizmy różnią się :
- aktywnością metaboliczną (modyfikowanie wartości odżywczych)
- rodzajem pobieranego pokarmu
- formą wykorzystywanej energii
- koniecznymi do wzrostu warunkami fizycznymi
- kształtem
- wielkością
- strukturą komórkową
czynniki środowiska działające na mikroorganizmy:
- wewnątrzśrodowiskowe
o zawartość składników odżywczych
o aW – aktywność wodna, pH , Eh – potencjał elektryczny
o czynniki antybakteryjne
- zewnątrz środowiskowe
o temperatura
o wilgotność
o obecność i stężenie gazów
o obecność i aktywność innych drobnoustrojów
o ciśnienie
o promieniowanie
o napięcie powierzchniowe
Możliwy sposób oddziaływania czynnika na mikroorganizm:
- stymulacja
- brak wpływu
- działanie bakteriostatyczne
- działanie bakteriobójcze
czynniki środowiskowe sprzyjające wzrostowi mikroorganizmów:
- dostępność składników odżywczych
- obecność wody wolnej ( aW )
- temperatura
- pH
- skład gazowy środowiska
Podział mikrorganizmów na podstawie różnic w sposobie odżywiania:
Kryteria podziału:
1. źródło energii
a. światło ( photo )
b. związek chemiczny (chemo)
2. źródło dawca elektronów
a. związek nieorganiczny (litho)
b. związek organiczny (organo)
3. podstwowe źródło węgla
a. CO2 (auto)
b. związki organiczne ( hetero)
np. heterotrofy itd.
Pierwiastki chemiczne niezbędne do wzrostu mikroorganizmów:
pierwiastek
Postać pierwiastka w
Składnik podłoża – źródło
naturze
pierwiastka
C
CO2 HCO3 zw. organiczne
H
O
N
Woda , zw. organiczne
Woda O2 zw organiczne
Amoniak , azotany, zw organiczne –
aminokwasy N2
P
S
Fosforany
H2S siarczany zw organiczne –
cysteina
K+
Mg2+
Ca2+
Na+
K
Mg
Ca
Na
Organiczne : proste cukry, octan ,
bursztynian
Ekstrakty: pepton , trypton
Nieorganiczne: kwaśne sole kwasu
węglowego
Organiczne : aminokwasy, zasady
azotowe
Nieroganiczne: NH4Cl, (NH4)2SO4,
KNO3, N2 – bakterie denitryfikacyjne
KH2PO4, Na2HPO4
Na2SO4, H2S
KCl, K2HPO4
MgCl2, MgSO4
CaCl2 , Ca(CO3)2
NaCl
Fe
Fe3+ zw organiczne zawierające Fe
Pierwiastki śladowe
Zwykle obecne w śladowych ilościach
Organiczne czynniki wspomagające
wzrost
Zwykle obecne w śladowych ilościach
FeCl3, Fe(NH4)(SO4)2 związki
ułatwiające rozpuszczenie lub
zawieszenie Fe w roztworze ( EDTA,
cytrynian)
CoCl2, ZnCl2, Na2MoO4, CuCl2,
MnSO4, NiCl2, Na2SeO4, Na2SO4
Witaminy, aminokwasy, puryny,
pirymidy
Litotrofy – typ metabolizmu wykorzystujący jako źródło energii związki
nieorganiczne:
- bakterie metanowe H2
- termofilne ekstremofile H2S lub S2
Litotroficzne bakterie Gram wykorzystujące nieorganiczne związki
zawierające H2 , NH3, NO2, H2S, S, Fe++, CO
Najważniejszą grupę ( rola ekologiczna) bakterii litotroficznych stanowią:
- bakterie nitryfikacyjne -> NH3 do NO2 NO2 do NO3
- bezbarwne bakterie siarkowe utleniające H2S do S S do SO4
Większość bakterii litotroficznych to autotrofy niektóre odgrywają istotną role:
- w produkcji pierwotnej materii organicznej w środowisku
- w cyklach bio - geochemicznych obiegu podstawowych pierwiastków
Mikroorganizmy różnią się ponadto wymogami :
- temperaturowymi
- tlenowymi
- pH
- ciśnienia osmotycznego = aktywności wodnej
- środowiska wzrostowego
grupa
Psychofile ( rosną najlepiej
w stosunkowo niskich
temperaturach)
Psychotrofy ( zdolne do
wzrostu w niskich
temperaturach preferują
temperatury umiarkowane)
Mezofile – większość
bakterii głównie współżyje z
organizmami stałocieplnymi
Temperatura dla wzrostu w st C
min
optymalna
>0
10 - 15
Max
< 20
>0
25
15 - 30
10 - 15
30 - 40
< 45
Termofile ( w tym
ekstremalne Termofile)
grupa o dużym zróżnicowaniu
temperaturowym
45
50 – 85
< 100
Archebakterie – preferują temperatury >= 80 st C ( wulkaniczne gorące źródła ,
hydrotermalne
Podział bakterii na podstawie różnic w wymogach tlenowych:
- ściśle tlenowe ( gleba powietrze ) Sarcinia
- względnie beztlenowe
- mikroaerofile
- ściśle tlenowe
- kapnofilne – lepszy wzrost zapewnia obecność CO2
3 – 10 %
Adaptacja mikroorganizmów do niskich temperatur:
- zmiany morfologiczne
o zwiększenie rozmiarów komórki
o tworzenie form nitkowatych
o tworzenie podwójnej ściany komórkowej
- zmiany fizjologiczne
o zmiany w metabolizmie komórkowym
o zwiększona produkcja pigmentu
o wytwarzanie zewnątrzkomórkowych dekstrantów - ( zjawisko
ciągnącego się chleba po urwaniu )
o zwiększona aktywność lipo i protelityczna
o zmiany w składzie jakościowym
pH środowiska a wzrost mikroorganizmów
zmiana wartości pH 0 1 = zmianie wartości stężenia jonów H o jeden rząd
wielkości
-
acidofile – umieszczanie bakterii kwasolubnych w środowisku
neutralnym – uszkodzenie błony cytoplazmatycznej
alkalofile pH 8 – 11
neutrofile pH – 7
Terminologia określająca wyspecjalizowane grupy bakterii
Czynniki środowiska ( podłoże)
Nazwa grupy
Atmosfera gazowa
Obecność powietrza Eh+
Zredukowany dostęp powietrza
Warunki beztlenowe
tlenowce
Mikroaerofile
Względnie i ściśle beztlenowe
Temperatura
niska
Psychofilne kriofile
Dodatnia zbliżona do 0 st C
Ciepłoty stałocieplnych
Wysoko > 50 st C
Psychotrofy
Mezofile
Termofile
Światło
Fotosyntetyzujące
Nie wymagające światła
Wysokie ciśnienie
Ciśnienie osmotyczne wysokie lub podwyższone
Niska aktywność wodna (aW)
PH obojętne
Obniżone pH
Przystosowane do ubogich warunków
odżywczych
Rozkładające martwą materię organiczną
Wyrastające na prostych podłożach
Wymagające obecności specyficznego
wzbogacenia
Fototrofy
scotobakteria
Barofile
Osmofile
Halofile – ciśnienie ustalane przez sól
Kserofile
Neutrofile
Bakterie kwasolubne ( acidofilne)
Oligotrofy
Saprofity
Prototrofy
aukstrofy
Saprofity – nieszkodliwe
Patogeny – szkodliwe
Raduryzacja
-Proces radiacyjny stosowany w celu istotnej redukcji liczby mikroorganizmów
zepsucia
-pozwala na 3-4 krotne wydłużenie okresu trwałości żywności
-Stosowana dawka promieniowania 0,5-10kGy
-5kGy eliminuje większość bakterii zepsucia
Radyzacja
-Typ radiacji stosowany w celu redukcji liczby form przetrwalnych, mikrobów
patogennych (nie dotyczy wirusów) i pasożytów
-Stosowana dawka promieniowania 3,0-10kGy
-Sposób poprawy jakości higienicznej żywności
-Obniżenie ryzyka związanego z obecnością patogenów w żywności
Radapertyzacja
-Rodzaj radiacji stosowany do żywności pakowanej przetworzonej
Redukcja liczby/lub aktywności mikroorganizmów (redukcja na poziomie
12- D spory C)
-Stosowana dawka promieniowania 25-60kGy
-Produkt trwały bez konieczności zabezpieczenia chłodniczego (warunek: brak
możliwości wtórnego zanieczyszczenia produktu)
Chorobotwórczość-zdolność mikroorganizmu do wywołania objawów chorobowych
u ludzi lub zwierząt
Bipatogen-patogen wywołujący objawy chorobowe u ludzi i zwierząt
Patogeny zdolne do wywoływania infekcji i ludzi można na podstawie źródła
pochodzenia podzielić na:
-oputunistyczne-składnik naturalnej mikroflory ciała osoby
-patogeny człowieka-pochodzące od innej osoby zakażonej tym
mikroorganizmem
-patogeny zwierzęce-pochodzące od zwierząt (nosiciele, osobniki chore)
-patogeny ze źródła przypadkowego-pochodzące ze źródła przypadkowego
Źródła chorobotwórczych mikroorganizmów:
● Endogenne mikroorganizmy
● stanowią składową naturalnej (własnej) mikroflory pacjenta
● patogeny oputrunistyczne
● Egzogenne mikroorganizmy
● pochodzić mogą z wielu różnych źródeł zewnętrznych takich jak nop:
● naturalne patogeny człowieka
● naturalne patogeny zwierząt
● składowe naturalnej...................
Źródła patogenów endogennych
Przykłady normalnych składowych mikroflory różnych nisz w ciele człowieka
● skóra i jama nosowo-gardłowa-Staphylococcus aurens
● jama ustna-Streptococcus pneumonie
● odbyt-Scherichia coli, Psudomonas aeuruginosa
Mechanizm infekcji endogennej
● zdominowanie środowiska przez ............................................ mikroorganizmów
● inwazja normalnie jałowych miejsc-zapalenie płuc-streptococcus pmneumonie
Czynniki sprzyjające infekcji endogennej
• podeszły wiek
• terapia antybiotykowa
• immunosupresja
Pierwotne źródła patogenów egzogennych=naturalne środowisko patogenów
(nisze) w których mogą przebywać stale:
• osoby zainfekowane
• zainfekowane zwierzęta
• gleba i woda
Wtórne źródła patogenów egzogennych :L
• środowisko wtórnie zanieczyszczone ze źródeł pierwotnych
przeżycie patogenów w takim środowisku ograniczone w czasie
• nośniki czynnika infekcyjnego mogą być :
• czynnik nieożywiony-ścieżki, aerozol, woda, żywność
• żywy organizm-owady, gryzonie
Drogi wnikania patogenów do organizmu
• układ oddechowy-nos, gardło, tchawica, płuca
• zapalenie gardła
• zapalenie płuc
• Układ pokarmowy-miejsca wchłaniania:usta, żołądek, jelito cienkie, odbyt
• infekcyjne zatrucie pokarmowe
• gastro-enteritis-różne enterowirusy
• Osłony zewnętrzne-bezpośredni kontakt ze skórą (spojówką oka)
• ropienie
• brodawki
• Układ moczowo-płciowy-kontakt bezpośredni
• rzerzączka
• zapalenie cewki moczowej
• Ukąszenia, ugryzienia, skaleczenia
• tęrzec
• malaria
•
Infekcyjniość patogenów-mierzona jest minimalna liczba komórek (bakteria) lub
cząsteczek (wirus) niezbędna do zakażenia zdrowego osobnika prowadzącego do
wywołania objawów chorobowych np. Wirus Polio=2 a szczepy Salmonella=10mln
Zatrucia pokarmowe-warunkiem wystąpienia zatrucia pokarmowego jest
wniknięcie do organizmu toksyny lub drobnoustroju chorobotwórczego przez
przewód pokarmowy
1. Intoksykacje-rzeczywiste zatrucie pokarmowe, wynik spożycia egzotoksyny
2. Toksykoinfekcja-zatrucia pokarmowe -wynik wniknięcia wraz z pokarmem
żywego drobnoustroju endotoksycznego np. Salmonella, E. Coli
3. .........................-posocznice bakteryjne (b. Rzadko)
Obecność drobnoustrojów chorobotwórczych w żywności może być wynikiem
1. błędów technologicznych
2. niewłaściwej higieny procesu produkcji
3. niewłaściwych warunków przechowywania i transportu gotowego wyrobu
4. niewłaściwego obrotu wyrobem w hurcie i/lub detalu
Czynniki wpływające na rodzaj i ostrość objawów zatrucia pokarmowego
1. rodzaj i liczebność drobnoustrojów chorobotwórczych wprowadzonych w raz z
pokarmem lub rodzaj i ilość spożytej toksyny
2. kondycja fizyczna i wiek konsumenta
Dawka infekcyjna-zależność od chorobotwórczego drobnoustroju
zróżnicowanie w ekspresji genowej związanej z różnym mechanizmem
patogenności szczepów
• podatność mikroorganizmu na uszkodzenia i stres
• możliwość interakcji mikroorganizmu ze środowiskiem zawieszającym i
zewnętrznym
• różnice we wrażliwości mikroorganizmu na pH
• specyfika immunologiczna mikroorganizmu
• możliwe interakcje z innymi mikroorganizmami
Zmienne zależne od konsumenta: wiek, ogólny stan zdrowia, ciążą, brane leki,
zaburzenia immunologiczne, alkoholizm, marskość wątroby, nowotwór złośliwy,
ilość spożywanej żywności, gospodarka kwasowa żołądka, anomalie genetyczne,
stan fizjologiczny organizmu, odporność immunologiczna, przebyte operacje,
zawód.
Zatrucia toksyczne: Clostridium batulinum, Clostridium perfingens, Bacillus
cereus, Stophylococcus aueus
Bakterie odpowiedzialne za intoksykacje(minimalna dawka toksyczna)
ETEC
Staphylococcus aurenas 10(6)~100ug
Clostridium botulinum 10(4)~10(5) prot. 0,005-0,1ug nie prot. 0,1-0,5ug
(500g=zagłada rasy ludzkiej)
Bacillus cereus 10(7)~10(8)
„Nowe patogeny”
• carnylobacter jejuni (coli)
• Listeria monocytogenes
• Escherichia coli 0157:H7
• .........................
Przyczyny wzrostu liczby zatruć pokarmowych na świecie i pojawienia się
„nowych drobnoustrojów”
1. Wzrost liczby ludzi o osłabionej odporności: starzenie się społeczeństw,
AIDS, choroby reumatyczne i alergiczne, przeszczepy
2. Wielkostadna hodowla zwierząt i wszelkie tego skutki
3. Wzrost skali produkcji
4. Zmiana warunków i sposobów przechowywania żywności (temp. -2 do +2 oC, VP,
MAP, stosowanie konserwantów, ulepszaczy żywności
5. Zmiana sposobu życia i żywienia: fastfood, ready to eat food
6. Migracja ludności
7. Międzynarodowa wymiana żywności
8. Zmienność drobnoustrojów: fenotypowa, genotypowa
9. Udoskonalenie metod wykrywania drobnoustrojów
•