Бактерии содержат. Что происходит с микроорганизмами во время бактерицидной фазы? Как бактерии размножаются в еде

Существует целый ряд факторов, которые оказывают существенное влияние на . Среди основных причин можно назвать:

температуру;
химический состав среды;
кислотность (уровень, pH);
влажность;
свет.

Изменение какого-либо одного или целого ряда условий может подавить или ускорить развитие бактерии, заставить ее подстроиться под новую среду обитания или привести к гибели.

Прежде чем какие-либо сложные жизненные формы населяли планету, микробы уже были здесь. По мере появления других видов эти примитивные жители колонизировали их и установили с ними симбиотические отношения. Коровы, например, не питаются пастбищами, которые они едят. Они используют их для питания микробов, которые живут в их теле. Что действительно составляет их пищу, это побочные продукты метаболизма микробов.

И мы, люди, установили аналогичные связи с нашими колонизаторами. Например, у нас нет всех ферментов, необходимых для переваривания овощей, поэтому нам нужна помощь микробов, которые живут в нашей пищеварительной системе, чтобы их обработать. Когда они ферментируют эти овощи в нашей толстой кишке, они образуют короткоцепочечные жирные кислоты, основной источник энергии для клеток человека. Микробы, которые мы несем с собой, также дают нам жизненно важные витамины, которых мы не могли добиться иначе.

Для прокариотов понятия роста и развития почти тождественны. Под ними понимается то, что в процессе жизнедеятельности отдельный микроорганизм или группа бактерий синтезируют клеточный материал (белок, ДНК, РНК), за счет чего происходит увеличение цитоплазматической массы. Рост продолжается еще некоторое время, пока клетка не становится способной к размножению, и тогда развитие бактерий останавливается.

Человеческая ферма состоит из различных видов бактерий, вирусов, грибов и простейших, которые обитают внутри и на поверхности тела. Этот набор называется человеческим микробиомом. Наука все больше и больше обнаруживает, как эта экосистема определяет, как работает наше тело, влияя на аллергии, такие как астма, метаболические проблемы и такие состояния, как ожирение, а также способствует консолидации нашей иммунной системы и даже влияет на наши настроения.

Фактически, это ставит под вопрос само определение того, кто и кто мы. Более того, микробы, населяющие пищеварительную систему, все весит около 1, 3 кг вместе, как и средний человеческий мозг. Есть те, кто говорит, что сеть нейронов, окружающих наш кишечник, должна считаться вторым мозгом из-за все более сильных отношений, которые устанавливаются между микробами и поведением человека.

Размножение характеризуется способностью к самовоспроизведению. Результатом этого процесса является увеличение числа микроорганизмов на единицу объема, то есть происходит рост популяции.

Все вещества и структуры клетки могут расти и развиваться пропорционально. В этом случае микробиологи говорят о сбалансированном росте. Он таковым не является, если изменяются особенности среды. Тогда начинают преобладать определенные продукты метаболизма, а выработка других веществ прекращается. Зная о такой закономерности, ученые делают процесс роста намеренно несбалансированным, чтобы производить синтез полезных соединений.

Но они есть, и они являются такой же частью нас, как и наши собственные клетки. На данный момент это очень молодая область исследований, которая находится на довольно описательной стадии. Например, ученые согласны с тем, что городская жизнь, еда, использование антибиотиков и даже ненужные кесаревы, по-видимому, способствовали «обнищанию» микробного сообщества в наших телах и что это связано с некоторыми недугами, такими как целиакии, астмы или ожирения.

Но до сих пор неясно, что является причиной и что является следствием. «Если у вас хроническое воспаление, как это происходит с пациентами с синдромом воспалительного кишечника на протяжении всей их жизни, это воспаление изменяет биом», - объясняет Кристиан Джобин, который исследует взаимосвязь между раком и микробиомом кишечника в Университет Флориды, США.

Жизненный цикл бактериальной клетки

Деление клетки микроорганизма, за счет которого и осуществляется размножение, характеризуется достаточно коротким временным циклом. На скорость образования колонии микробов оказывают влияние все перечисленные выше факторы. В достаточно питательной среде с нужным уровнем pH и при оптимальной температуре время генерации может составлять от 20 минут до получаса. В проточной воде цикл развития может сокращаться до 15–18 минут.

Распаковка этих вопросов может начать целую медицинскую революцию. Они идентифицируют микроорганизмы, которые живут в самой шахте для использования в процессе извлечения меди. В дополнение к увеличению экономической отдачи от добычи полезных ископаемых технология может снизить воздействие самой деятельности на окружающую среду.

В хвостохранилище, из которого собраны образцы грибов и бактерий, содержится около 90 миллионов тонн мусора, содержащего 0, 07% меди. Работа по-прежнему находится на начальном этапе. Плотина - это большая лагуна с 20 миллионами кубических метров воды, которая получает отходы, образующиеся после обогащения руды - смесь воды и измельченной породы с низким содержанием меди. Остаточная медь в пруду растворяется и в очень твердом материале, декантированном на дне плотины, - объясняет Оллер. Команда, состоящая из 20 исследователей, включая биологов, химиков и инженеров, собирает и выбирает бактерии и грибы в плотине, чтобы охарактеризовать их.

Идеальные условия, гарантирующие такой быстрый рост, достаточно редко встречаются: питание в нужном объеме отсутствует, мешают накапливающиеся продукты распада. Если бы воплотился в жизнь сценарий с возникновением наилучших условий для цикла размножения бактерий, то за сутки только одна клетка кишечной палочки образовала бы обширную колонию весом в несколько десятков тысяч тонн!

Это зависит от них, чтобы разработать технологию восстановления минерала. В целях секретности выбранные до сих пор микроорганизмы не были выявлены исследователем. В Бразилии, хотя технология, называемая биовыщелачиванием, уже использовалась с коммерческим успехом на золотом руднике в Минас-Жерайсе, сегодня, насколько мне известно, коммерческого проекта для золота, меди или каких-либо других, говорит Луис Эуджио Мелло, директор Технологического института Вале, который сформулировал партнерство для компании.

Однако сегодня нельзя сказать, даже если мы добьемся успеха в меди, не говоря уже о других рудах. С каждым шагом мы намерены расширить нашу работу, - говорит он. Один из отличительных признаков исследования заключается в том, что он проводится на участке добычи. Существует много исследований в области биовыщелачивания, но мало продвигается в коммерческое приложение. Мы надеемся начать этот этап в следующем году, что позволит нам лучше оценить действие бактерий и грибов, которые уже выбраны нашей группой, - говорит Оллер.

Рост микроорганизмов исследовался в условиях замкнутых резервуаров, где, находясь в воде, бактерии не сразу начинали развиваться и размножаться. Только попав в питательную среду, они некоторое время приспосабливались к новым условиям. Размножение проходило постепенно, пока не стало спадать и не прекратилось вовсе. Эти наблюдения позволили выделить некоторые фазы развития, складывающиеся в общий жизненный цикл существования бактерий.

В настоящее время технология биоочистки используется на промышленном уровне в Южной Африке и Чили. Ядерные новаторские исследования в этой области, которые называются биоремедиацией или биоминерацией, уже имеют определенную традицию в Бразилии. Одним из первых ученых, посвятивших себя этой области, был биолог и бывший профессор Университета Паулисты Освальдо Гарсиа Джуниор, который умер в Освальдо, разработал и запатентовал метод извлечения урана с использованием бактерий.

В центре внимания группового исследования Дениз - биомедицина меди. Он работает с извлечением руды из халькопирита, основного источника меди в мире, с использованием окислительных микроорганизмов железа и серы, в основном бактерий. «Мы единственная группа в Бразилии, которая поддерживает банк линий этой бактерии, которые были изучены молекулярно командой профессора Лауры Оттобони, Университет штата Кампинас», - говорит Дениз. «Мы смогли увеличить добычу меди на 30-60% в стендовых испытаниях, и мы намерены улучшить это число».

Исходная фаза характеризуется отсутствием роста и деления клеток. Идет процесс адаптации (от 1 до 2 часов).
Период интенсивного роста получил название лаг-фаза. Начинается деление клеток, но пока очень медленно. Продолжительность этого этапа развития индивидуальна у различных видов бактерий. К тому же на время ее протекания оказывают влияние условия среды.
Для третьей фазы характерно начало интенсивного размножения, скорость которого возрастает по экспоненте.
Период генерации начинает увеличиваться к началу четвертой фазы. Но питательная среда истощается, в ней растет концентрация продуктов обмена. Скорость размножения снижается, а некоторые клетки погибают.
Этой фазе цикла свойственно сохранение знака равенства между вновь появляющимися клетками и количеством погибших микроорганизмов. Популяция продолжает ненамного увеличиваться.
Шестая и седьмая фазы завершают цикл развития. Это время отмирания клеток, число погибающих начинает доминировать.
На финальной восьмой стадии цикл жизни бактерий завершается. Скорость отмирания уменьшается, но под воздействием неблагоприятных факторов среды гибель продолжается.

Описанные стадии соответствуют непроточной культуре бактерий. Чтобы рост не замедлялся, в среду постоянно можно вводить новые порции питательных веществ, выводя из нее продукты обмена. Это позволяет добиться того, чтобы нужные микроорганизмы постоянно находились в периоде развития. Такой принцип проточного используется, например, в аквариуме.

Он не выделяет газообразные газы, поскольку он не включает сжигание материала, его легко наносить и затраты на его эксплуатацию намного ниже, чем затраты на пирометаллургу, традиционный метод, в котором руда сжигается в высокотемпературных печах для выпуска металла пропитанный им. Металлические сжижения и затем восстанавливаются, возвращаясь к его твердой форме.

Проблема халькопирита заключается в том, что, хотя это самая распространенная медная руда на планете, она также наиболее устойчива к химическому и микробному воздействию. Эти гигантские сваи с тысячами тонн измельченной породы образуются в самих шахтах с сырой рудой с содержанием меди менее 0, 3%. Для переработки руда должна составлять от 0, 3% до 1% меди. Поскольку количество руды, присутствующей в материале, невелико, его невозможно выполнить обычным методом пирометаллургии. Здесь проникают горные бактерии.

Влажность как необходимое условие жизнедеятельности микроорганизмов

Для роста и развития бактериям нужно, чтобы уровень влажности в среде их обитания поддерживался на определенном уровне. Воде отводится важная роль при осуществлении обмена веществ, она помогает поддерживать нормальное осмотическое давление в клетке бактерии, делает ее жизнеспособной. Поэтому почти все прокариоты влаголюбивы, а падение этого показателя до значения ниже 20% относят к деструктивным для роста факторам.

Этот процесс является экологически безопасной технологией из-за сокращения химических и биологических отходов, образующихся в процессе. Прохождение колониальной войны и 30-летняя трудовая борьба дали 67-летнему Мануэлю Карвалью да Силве огромную способность противостоять трудностям.

Операция не внушала заботы. Пять или шесть дней госпитализации, а оттуда - нормальная жизнь. Но во время разгрузки Карвалью да Силва почувствовал что-то странное. «У меня есть лихорадка», - убеждал он медсестер. Уже дома он чувствовал себя все хуже и хуже, до пяти дней спустя, после консультации после операции, он начал дрожать, неудержимо, и больше не покидал носилках, где его бросились спать. Вскоре он начал делать антибиотики, потому что предварительный анализ показал инфекцию. Карвалью да Силва был заражен бактерией, которая сопротивлялась наиболее часто используемым препаратам.

Чем меньше воды содержится в среде, тем пассивнее идет процесс размножения. На продуктах питания это утверждение проверяется легче всего: сухими они хранятся гораздо дольше. Но такой способ обработки и хранения не является универсальным. Сушка задерживает рост некоторых бактерий и микробов, но есть и те, кто сохранит свою дееспособность.

Из больницы в наши дома

Хирургия, пять дней госпитализации и размещение дренажа разоблачили его таким образом, что бактерии могли войти и начали атаковать все органы. Потребовалось много галлонов антибиотика, смешанного в сыворотке, и один месяц госпитализации, чтобы избавиться от этой проблемы. Что меня больше всего поразило в этом процессе, так это безудержное продвижение инфекции. Не зная, где находятся эти невидимые враги, лучше всего следовать следам антибиотиков. Есть только сопротивление, потому что эти препараты используются.

Влияние кислотности среды на жизнеспособность бактерий

Кислотность среды относят к одному из важнейших показателей для роста и развития микроорганизмов. Ее обозначают символом pH и рассматривают в интервале от 0 до 14. Кислым средам соответствуют значения от 0 до 6, для щелочных показатель колеблется от 8 до 14, а нейтральной точкой считается уровень pH 7,07. Оптимумом для развития микроорганизмов являются цифры, характеризующие нейтральную среду.

Ископаемые показывают, что в течение нескольких столетий существовали уже устойчивые бактерии, которые развили способность обходить эффекты натуральных продуктов с антимикробными свойствами. Бактерия, которая является очень простым существом, размножается, дублируя ее генетический материал, создавая копию самого себя. Во время этого процесса, который происходит каждые 20 минут, возникают ошибки, которые могут оказаться полезными для микроорганизма, позволяя ему, например, избежать эффекта антибиотиков.

Во враждебной среде, то есть там, где присутствуют эти препараты, резистентные бактерии имеют преимущество перед другими и выживают. Хуже того, они передают сопротивление соседям, передавая ген, который дает им такую сверхдержаву. Поэтому логично, что больницы, где используются и злоупотребляют антибиотиками, являются настоящими питомниками. Хуже того, их часто посещают очень слабые люди и где проводятся инвазивные процедуры - разрезание кожи, слив труб, вставка пробирок, которые облегчают проникновение микроорганизмов.

Интервал pH от 1 до 11 – это предельные показатели, при которых удалось выжить некоторым бактериям. Но в основной массе их рост прекращается при уровне кислотности, равном 4. Если значение pH определяется как 9, то практически все известные микроорганизмы перестают размножаться. То есть для развития и роста бактерий важно, чтобы кислотность находилась в рамках от 4 до 9.

В Португалии особенно высокие показатели госпитальной инфекции: 10, 5%, что в два раза выше, чем в среднем по Европе. Но уже настало время, когда устойчивые бактерии были синонимом госпитальной инфекции. «За последние два-три года мы наблюдаем взрыв, проблема уходит в окружающую среду», - подчеркивает исследователь из Университета Коимбры Габриэла Сильва.

И мы все виноваты в этом. Кто не принимает антибиотик в течение периода, указанного врачом, который плохо предписывает, который отпускает лекарство без рецепта, который помещает нормальный мусор в оставшиеся таблетки. В дополнение к больницам сельскохозяйственные холдинги стали рассматриваться как центры распространения устойчивых бактерий. Все эти животные, произведенные интенсивным образом, в конечном итоге становятся питомником этих микроорганизмов. Пропитанные антибиотиками, чтобы предотвратить заболевание, а также расти быстрее, неизбежно, что они приобретут устойчивые бактерии, которые также попадут в почву, воду, которую мы пьем, и даже в воздух.

Существует вид прокариотов, для которых жизненно важно, чтобы pH как можно больше соответствовал кислым средам. Их называют ацидофильными и относят к виду молочнокислых бактерий. Когда они оказываются в молоке, то начинают перерабатывать содержащиеся в нем углеводы в молочную кислоту. Они являются важными участниками процесса получения пробиотических продуктов.

Полезные свойства молочнокислых ацидофильных микроорганизмов используются и для того, чтобы создать лекарственные препараты. Они оказывают благотворное влияние не только на функцию кишечника, но и помогают справиться с рядом других заболеваний. Понижение уровня pH с целью сохранения заготовок на зиму использует каждая хозяйка. Добавление уксуса создает кислую среду, в которой патогенные микроорганизмы не выживают.

Для некоторых молочнокислых бактерий в процессе роста и развития характерен синтез кислоты в таком большом количестве, что pH падает до критического уровня, и они прекращают развиваться или погибают. Встречаются и настоящие рекордсмены по выживанию и успешному функционированию в кислых средах. Так, при оптимальном значении pH, равном 2,5, молочнокислая ацидофильная бактерия Thiobacillus thooxidans может развиваться при показателе кислотности 0,9.

Что происходит с микроорганизмами во время бактерицидной фазы?

Если бактерии при идеальных условиях способны очень быстро развиваться, то почему, например, в только что полученном молоке их рост некоторое время не происходит? Среда достаточно благоприятная, и даже асептические условия доения не исключают наличие большого числа микроорганизмов. Но в свежем молоке имеются лактенины – бактерицидные вещества, способные определенный период времени сдерживать развитие бактерий.

Действие лактенинов настолько сильно, что многие микроорганизмы не просто замедляют рост, но и погибают. Период их действия, названный бактерицидной фазой, постепенно заканчивается. Это зависит от начального количества бактерий в молоке и повышения температуры продукта. Влияние лактенинов может продолжаться от 2 до 40 часов. Бактерицидную фазу стараются продлить и молоко охлаждают. По ее истечении рост микробов и бактерий возобновляется.

Даже если изначально в молоке было небольшое количество молочнокислых микроорганизмов, то они постепенно начинают преобладать. И для того чтобы предотвратить скисание и избавиться от вредных бактерий, применяют тепловые способы обработки. Нагрев, кипячение и другие виды тепловой обработки относят к еще одному способу устранения нежелательной микрофлоры в продуктах. И можно назвать еще одну важную составляющую среды, оказывающую влияние на рост и развитие бактерий, – температуру.

Чего боятся мезофилы?

Особенности строения бактерий исключают у них наличие механизмов, которые могли бы регулировать температуру. Поэтому они очень зависят от того, насколько охлаждается или нагревается среда их обитания. По температурным предпочтениям прокариотов принято делить на:

Психрофилов – любителей низких показателей (диапазон от 0 до 35°C, оптимум 5–15°C).
Термофилов – они предпочитают высокие температуры (40–80°C допустимые условия для существования, но оптимальный показатель от 55 до 75°C).
Мезофилов. К ним относят большинство бактерий, в том числе и болезнетворных. Их рост и развитие требуют температуры в 30–45°C. Диапазон для их выживания гораздо шире (от 40 до 80°C), но только при оптимуме жизнедеятельность протекает наиболее активно.

Прямое влияние повышения или понижения температуры на развитие микрофлоры помогает бороться с ее присутствием на продуктах. Особое значение эта мера обработки приобретает в рамках предотвращения ботулизма.

Clostridium botulinum, или Еще один повод для тщательной тепловой обработки продуктов

В процессе роста и развития некоторые микроорганизмы способны производить особо опасные для здоровья человека вещества – токсины. Бактерия Clostridium botulinum является причиной возникновения ботулизма, при котором наиболее вероятен летальный исход. Выделяют две разновидности существования бактерии:

вегетативную;
споровую.

Вегетативный вариант ботулизма не так опасен. Микроорганизм с такой формой существования погибает уже после того, как продукт подвергся кипячению в течение 5 минут. А вот споры ботулизма погибнут только после пятичасовой обработки, при этом температура должна достигать определенной отметки. Споры – это своеобразные защитные оболочки, которые сохраняют дремлющую бактерию длительное время. Спустя несколько месяцев происходит их прорастание, и ботулизм «просыпается».

Споры надежно хранят свой ценный груз и в условиях холода, и под действием ультрафиолета. Критической окажется температура в 80°C для вегетативной разновидности ботулизма и более длительная обработка при 120°C для споровой формы. Эти условия не всегда соблюдаются хозяйками при консервировании заготовок, поэтому заразиться можно и от неправильно приготовленных домашних консервов.

Для ботулизма свойственны следующие первые признаки:

боли в центральной части живота;
приступы диареи (от 3 до 10 раз в сутки);
головная боль;
чувство слабости, недомогание и быстрая утомляемость;
периодическая рвота;
высокая температура тела (до 40°С).

Начало ботулизма несколько реже, но все-таки может сопровождаться расстройством зрения, расплывчатым видением предметов, наличием тумана или мушек перед глазами и не проявлявшейся ранее дальнозоркостью. Дыхательные сбои и затрудненное глотание – еще один возможный симптом.

Осложнения ботулизма проявляются в виде вторичных бактериальных инфекций, например, пневмонии, пиелонефрита, сепсиса, гнойного трахеобронхита. Может развиваться аритмия, происходит поражение миозитом икроножных и бедренных мышц. Болезнь протекает около трех недель, а в результате грамотного и своевременного лечения ботулизма восстанавливаются утраченные функции зрения, дыхания и возвращается способность глотать.

Как бактерии размножаются в еде?

Любые продукты, употребляемые человеком в пищу, имеют собственную микрофлору. Ее можно разделить на два вида:

специфическую – это микроорганизмы, которые были добавлены намеренно для того, чтобы придать определенные вкусовые или ароматические качества;
неспецифическую – ее составляют бактерии, попавшие на продукт случайно (не был соблюден санитарный режим на производстве или в магазине, нарушались сроки хранения, правила обработки).

При этом разные представители болезнетворных прокариотов предпочитают свой определенный тип продуктов. Сальмонеллы, например, заядлые любители яиц, мяса и молока. Опасность заражения заключается в том, что в чистоте продукта нельзя убедиться по его внешнему виду. Сальмонеллы в зараженном мясе, субпродуктах или фарше никак не меняют их цвет, вкус или запах. Если приготовленные из такого сырья блюда не пройдут правильную тепловую обработку, то заболевание неизбежно.

Палочкам сальмонеллы для развития нужна температура в 37°C, спор и капсул они не образуют, но к условиям внешней среды весьма устойчивы. Даже в охлажденном до 0°C мясе они способны выживать до 140 суток. При этом способность к делению не утрачивается. В открытых водоемах сальмонеллы останутся жизнеспособными около 4 месяцев, а в яйцах птиц примерно год. Большая часть штаммов способна выживать после воздействия антибиотиков и дезрастворов.

Сальмонеллы, служащие возбудителями инфекции, чаще всего живут в организме сельскохозяйственных животных. Болезнь у коров, лошадей, овец, свиней или птиц протекает без симптомов. Возбудители выделяются вместе с мочой, слюной, испражнениями и слизью из носа, но люди заражаются чаще всего через молоко, мясо или яйца (пищевой способ). Сальмонеллы могут передаваться и от уже заболевшего человека (контактно-бытовой путь передачи).

Мясо птиц или животных может быть заражено во время транспортировки или обработки. Чтобы сальмонеллы не стали причиной заболевания, в домашних условиях можно только соблюдать простые правила профилактики любых кишечных инфекций.

качественная обработка мяса, рыбы, яиц и молока;
покупка мясных полуфабрикатов, необработанной продукции с частных фермерских хозяйств только при наличии заключения СЭС о безопасности;
выполнение правил личной гигиены;
отдельный инвентарь для разделки сырых и вареных продуктов поможет не стать носителями сальмонеллы.

Со стороны фермерских хозяйств и соответствующих надзорных органов должен вестись постоянный мониторинг условий содержания животных, их здоровья и качества продукции (особенно мяса) на выходе.

Болезнь протекает следующим образом. Палочки сальмонеллы попадают в пищеварительный тракт. В верхних отделах кишечника они уничтожают часть полезной микрофлоры, затем начинают размножаться в тонкой кишке. При этом нарушается работа этого отдела ЖКТ, страдает перистальтика. Затем болезнь переходит в острую форму, начинается интоксикация организма, обезвоживание, судороги и острая почечная недостаточность. Так что недооценивать сальмонеллез весьма опрометчиво.

Как добиться сохранения численности популяции микроорганизмов в аквариуме

Препараты, улучшающие состояние воды в аквариуме, расщепляют органические вещества, останавливают размножение и рост водорослей. Есть и такие растворы, которым под силу восстановить кислотность и поддерживать ее на нужном уровне. Но они будут эффективны только в том случае, если аквариум не находится в запущенном состоянии, а фильтрующие материалы заменены новыми.

Ускорить переход азота в простую форму, снизить жесткость воды также под силу специальным препаратам. Создаваемое ими в аквариуме биологическое равновесие гарантирует, что скорость образования продуктов жизнедеятельности будет равна скорости их выведения. А в незагрязненной отходами воде охотно развиваются и функционируют полезные бактерии.

Так называемые стартовые микроорганизмы содержатся в препаратах в состоянии покоя. Как только они оказываются в аквариуме, то происходит их активизация. В воде они распространяются и преобразуют грунт в биофильтр высокой производительности. Другие виды начинают перерабатывать нитриты и аммиак в нитраты. Так достигается высокое качество водной среды.

Концентрированные суспензии весьма эффективно работают в аквариуме, популярными являются препараты брендов:

Tetra.
Dennerle.
Sera.
Aqua Medic.

Развитие и рост бактерий можно сделать контролируемым процессом, поэтому знания о факторах, влияющих на эти процессы, так важны. И вовсе не нужно быть узконаправленным специалистом, чтобы интересоваться жизнедеятельностью микроорганизмов – их гарантированное присутствие повсюду позволяет грамотно применять имеющуюся информацию в быту.

Живой простейший микроорганизм, имеющий клеточное строение – это бактерия. Но, несмотря на простоту это один из самых интереснейших для изучения. Все бактерии способны к размножению путем деления.

Ученым всегда было интересно наблюдать за тем, как размножаются бактерии. Изучением и наблюдением за бактериями занимается микро раздел биологии - бактериология.

В настоящее время уже изучено и описано примерно десять тысяч видов бактерий. Но предполагают, что на самом деле их количество исчисляется миллионом.

Они окружают нас всю нашу жизнь, их можно встретить в воде, земле, на нашем теле и даже в атмосфере. Образ жизни бактерий в своем роде уникален. Особенность их в том, что в отличие от грибов, бактерии не имеют четко оформленного ядра.

При микроскопическом исследовании можно отметить, что . Кокки, например, имеют округлую форму, хламидии – сферическую форму, а микоплазма имеет форму колбы или нити.

У них, так же как и у всего человечества есть макромолекула под названием ДНК (Дезоксирибонуклеиновая кислота). ДНК у бактерий отвечает за хранение и передачу генетической информации от одного поколения микроорганизмов к следующему. Обмен веществ у бактерий (метаболизм) почти такой же, как и у многих живых организмов.

Нельзя недооценивать роль бактерий в биосфере и нашей жизни. Например, плодородие почвы достигается активной работой и отходами жизнедеятельности почвенных бактерий. В сельском хозяйстве для этих целей создаются удобрения.

В жизни человека они тоже исполняют свою роль. Существуют бактерии, которые способны навредить человеку, например кишечная палочка. А также полезные лакто и бифидо, составляющие микрофлоры человека.

Всем известны такие слова, как пробиотики и пребиотики.

Так зачем же они все-таки нужны?

Пробиотики помогают нашему желудочно-кишечному тракту осуществлять свою ежедневную функцию – переваривать пищу, создавать местный иммунитет, вырабатывать такие гормоны как серотонин.

Существуют микроорганизмы – вредители для человека. Многие бактерии являются патогенными и способны вызывать заболевания и бактериальные инфекции. Например, туберкулез, дифтерия, коклюш, дифтерия, столбняк и холера. Их великое множество и большинство из них современная медицина уже научилась побеждать.

Факторы, влияющие на рост и развитие бактерий:

Уровень влажности
Освещение
Уровень pH
Состав окружающей среды
Температурный режим

Рассмотрим важнейшие из них, их влияние к делению и размножению.

Для роста и развития бактериальным клеткам необходим определенный процент уровня влажности. Это нужно бактерии для того, чтобы поддерживать жизнедеятельность. Почти все бактерии и живые организмы любят влагу.

В таких условиях они отлично себя чувствуют. Если показатель уровня влажности вдруг падает, ниже 20% это приводит к разрушающим и останавливающим развитие последствиям.

Чем меньше воды, тем меньше вероятность деления и размножения.

Кислотность и pH – баланс

Почти главенствующую роль во влиянии на развитии бактерий занимает кислотность. Её принято обозначать знаком pH и учитывают интервал от нуля до четырнадцати. Для роста необходимы предельные показатели от 4 до 9. При 9 почти все нам знакомые микроорганизмы перестают расти.

В основной массе они перестают расти уже при показателе в 4 pH. Идеальной средой обитания считается нейтральная кислотность.

Кислая среда — от 0 до 6 pH
Щелочная среда — от 8 до 14 pH
Нейтральная среда — 7,07 pH.

Отдельно стоит выделить кисломолочные бактерии (ацидофильные). Они любят кислую среду и при попадании в нее, например, в молоке начинают работать особым образом, перерабатывая углеводы в молочную кислоту. Они важнейшие производители продуктов содержащих полезные для микрофлоры человека пробиотики.

Полезные свойства ацидофилов используются и в фармацевтике. Ученые нашли положительные свойства и используют их в производстве лекарств не только для кишечника, но и для многих других органов. В домашнем хозяйстве женщины часто применяют полезные свойства бактерий.

Многие каждый год делают заготовки и закрутки на предстоящий сезон без овощей и фруктов. Понижая уровень кислотности путем добавления уксуса, что делает, кислую среду. Этим мы добиваемся гибели патогенных микроорганизмов.

Изменение этих факторов приводит к гибели, усиленному размножению или мутации бактерий.

В благоприятных условиях бактерии делятся, тем самым увеличивают свою популяцию, каждые двадцать минут. При усиленном солнечном свете от воздействия лучей размножение останавливается. Некоторые бактерии реагируют даже на магнитное поле планеты.

Бактерии составляют нормальную микрофлору человека, находятся на коже, слизистых оболочках и даже внутри человека, например в кишечнике. Бактерии существуют даже в воздухе. Можно сказать весь наш мир в своем роде бактериальный.

Бактерии имеют разные способы размножения, одни не имеют полового процесса и размножаются путем почкования или способом поперечного деления. Другие имеют половой процесс, но в самом примитивном виде.

Чтобы иметь представление о жизненном цикле этого микроорганизма, нужно изучить основные восемь фаз развития:

Первая фаза

«Латентная» – фаза отдыха, длящаяся с момента заселения в растительную среду и до начала увеличения популяции (примерно от 60 до 120 минут). Темпы прямо пропорционально зависят от окружающих условий.

Вторая фаза

«Задержка размножения» –происходит процесс умножения, клетки быстро размножаются и делятся, с большой скоростью увеличиваются в своих размерах. Длительность до 120 минут.

Третья фаза

«Логарифмы» – это фаза активного размножения. За время пока идет данная фаза достигается максимально возможное развитие и деление бактерий. Деление происходит в прогрессии. Из двух – в четыре клетки. Из четырех в восемь клеток. Из восьми в шестнадцать и т.д.

Четвертая фаза

«Отрицательное ускорение» – скорость размножения резко уменьшается, а скорость гибели увеличивается. Длительность колеблется от 100 до 120 минут.

Пятая фаза

«Стационарный максимум» — фаза созданная для того чтобы клетки могли размножаться. Размножение вновь набирает скорость, и покрывает количество погибших ранее клеток.

Шестая фаза

«Ускорение гибели» – из названия этой фазы можно сделать вывод о том, что число погибших бактерий в несколько раз больше числа оставшихся в живых клеток, можно сказать фаза скудного существования.

Седьмая фаза

«Логарифмическая гибель» – клетки отмирают с одинаковой скоростью, в то же время процесс деления сначала сбрасывает скорость, а затем и вовсе останавливается.

Восьмая фаза

Всем известная «сальмонелла» вызывает тяжелое инфекционное заболевание сальмонеллез. Она тоже развивается при определенных условиях. Для развития ей требуется температурный режим 37 градусов Цельсия. И даже в охлажденном состоянии они могут быть в фазе покоя со способностью деления до 140 суток и не погибать.

Если продукт зараженный сальмонеллой не пройдет нужную термическую обработку, заражение человека не избежать. Заражение сальмонеллезом сопровождается всеми «неприятными» симптомами отравления.

Продукт, лежащий в открытом доступе, имеет все шансы стать зараженным. Также нужно быть осторожным при приготовлении пищи. Если вы не уверены, что нож лежит на чистом столе, лучше не пренебрегайте повторным мытьем. Нож, которым разделывали сырое мясо, должен сразу же отправляться в мойку, чтобы не допустить его случайное использование для других продуктов.

В домашних условиях заранее узнать заражено ли мясо невозможно. Бактерия не изменяет продукт. Вкус, цвет, внешний вид продукта остается прежним. Чаще всего сальмонеллу можно встретить на яйцах, в молоке, и на мясе.

С течением времени многие штаммы мутировали и стали устойчивыми к основным дезинфекционным растворам и устаревшим антибиотикам. Сальмонеллы настолько живучие, что могут жить и обитать около пяти месяцев в открытых водоемах, а на куриных яйцах почти весь год.

Болезнь у сельскохозяйственных животных проходит без симптомов и заводчики чаще всего не знают о заболевании.

Заразиться сальмонеллезом можно как минимум через два пути:

Контактно — бытовой способ – заражение происходит от одного заболевшего человека к другому.
Пищевой способ – заражение через молочные продукты, немытые яйца или сырое мясо.

Понимая устройство жизни, развития, роста и размножения микроорганизмов вопрос «для чего нужны бактерии» отпадает сам собой. В основе всего живого содержатся бактерии. Любой микроорганизм, обитающий на нашем теле и в нашем доме, выполняет свою функцию.