קיים שורה שלמהגורמים שיש להם השפעה משמעותית על בין הסיבות העיקריות הן:
- טֶמפֶּרָטוּרָה;
- הרכב כימי של המדיום;
- חומציות (רמה, pH);
- לחות;
- אוֹר.
שינוי בכל אחד או במספר מצבים יכול לדכא או להאיץ התפתחות של חיידק, לאלץ אותו להסתגל לסביבה חדשה או להוביל למוות.
לפני כל תסביך צורות חייםאכלסו את כדור הארץ, חיידקים כבר היו כאן. כאשר מינים אחרים הופיעו, התושבים הפרימיטיביים הללו התיישבו אותם ופיתחו איתם קשר סימביוטי. פרות, למשל, אינן ניזונות משטחי המרעה שהן אוכלות. הם משתמשים בהם כדי להאכיל את החיידקים החיים בגופם. מה שבאמת מרכיב את האוכל שלהם הוא תוצרי לוואיחילוף חומרים מיקרוביאלי.
ואנחנו, בני האדם, יצרנו קשרים דומים עם המתיישבים שלנו. לדוגמה, אין לנו את כל האנזימים הדרושים לעיכול ירקות, ולכן אנו זקוקים לעזרת החיידקים שחיים במערכת העיכול שלנו כדי לעבד אותם. כאשר הם מתסיסים את הירקות הללו במעי הגס שלנו, הם יוצרים שרשרת קצרה חומצת שומן, מקור האנרגיה העיקרי לתאים אנושיים. גם החיידקים שאנו נושאים איתנו נותנים לנו חיוניות. ויטמינים חשוביםשלא יכולנו להשיג אחרת.
עבור פרוקריוטים, מושגי הצמיחה וההתפתחות הם כמעט זהים. הם מתכוונים שבתהליך החיים מיקרואורגניזם נפרד או קבוצת חיידקים מסנתזים חומר תאי (חלבון, DNA, RNA), שבגללו מתרחשת עלייה במסה הציטופלזמית. הצמיחה נמשכת זמן מה, עד שהתא הופך להיות מסוגל להתרבות, ואז התפתחות החיידקים נעצרת.
החווה האנושית מורכבת סוגים שוניםחיידקים, וירוסים, פטריות ופרוטוזואה שחיים בתוך הגוף ועל פניו. סט זה נקרא המיקרוביום האנושי. המדע מגלה יותר ויותר כיצד מערכת אקולוגית זו קובעת כיצד הגוף שלנו פועל, משפיעה על אלרגיות כמו אסטמה, בעיות מטבוליות ומצבים כמו השמנת יתר, כמו גם תורמת לגיבוש מערכת החיסוןואפילו משפיע על מצב הרוח שלנו.
למעשה, זה מעמיד בספק את עצם ההגדרה של מי ומי אנחנו. יתר על כן, חיידקים מאכלסים מערכת עיכול, כולם שוקלים כ-1.3 ק"ג ביחד, בדיוק כמו הממוצע מוח אנושי. יש מי שאומרים שרשת הנוירונים המקיפה את המעיים שלנו צריכה להיחשב כמוח שני בגלל הקשר החזק יותר ויותר שמתבסס בין חיידקים להתנהגות אנושית.
רבייה מאופיינת ביכולת לשכפל את עצמה. התוצאה של תהליך זה היא גידול במספר המיקרואורגניזמים ליחידת נפח, כלומר גידול באוכלוסייה.
כל החומרים והמבנים של התא יכולים לגדול ולהתפתח באופן פרופורציונלי. במקרה זה, מיקרוביולוגים מדברים על צמיחה מאוזנת. זה לא כזה אם תכונות הסביבה משתנות. ואז הם מתחילים לנצח מוצרים מסוימיםחילוף החומרים, וייצור חומרים אחרים מפסיק. כשהם יודעים על דפוס זה, מדענים הופכים את תהליך הצמיחה לבלתי מאוזן בכוונה על מנת לייצר סינתזה של תרכובות שימושיות.
אבל הם כן, והם חלק מאיתנו כמו התאים שלנו. כרגע מדובר בתחום מחקר צעיר מאוד, שנמצא בשלב די תיאורי. לדוגמה, מדענים מסכימים כי נראה כי חיי העיר, מזון, שימוש באנטיביוטיקה ואפילו ניתוחים קיסריים מיותרים תרמו ל"התרוששות" של הקהילה המיקרוביאלית בגופנו וכי הדבר קשור למחלות מסוימות כמו צליאק, אסטמה או הַשׁמָנָה.
אבל עדיין לא ברור מה הסיבה ומה ההשפעה. "אם יש לך דלקת כרוניתכפי שקורה עם חולים עם התסמונת מעי דלקתיבמהלך חייהם, הדלקת הזו משנה את הביומה", מסביר כריסטיאן ג'ובין, שחוקר את הקשר בין סרטן למיקרוביום המעי באוניברסיטת פלורידה, ארה"ב.
מחזור חיים של תא חיידקי
חלוקת תאים של מיקרואורגניזם, שבגללה מתבצעת רבייה, מאופיינת במחזור זמן קצר למדי. כל הגורמים לעיל משפיעים על קצב היווצרות המושבה המיקרוביאלית. במדיום מזין מספיק עם רמת ה-pH הנכונה וב- טמפרטורה אופטימליתזמן היצירה יכול להיות בין 20 דקות לחצי שעה. במים זורמים ניתן להפחית את מחזור הפיתוח ל-15-18 דקות.
פריקת השאלות הללו עשויה להתחיל מהפכה רפואית שלמה. הם מזהים מיקרואורגניזמים שחיים במכרה עצמו לשימוש בתהליך מיצוי הנחושת. בנוסף להגדלת התשואות הכלכליות מהכרייה, הטכנולוגיה יכולה להפחית את השפעת הפעילות עצמה על סביבה.
מזבלה הזנב, ממנה נאספו דגימות של פטריות וחיידקים, מכילה כ-90 מיליון טונות של אשפה המכילה 0.07% נחושת. העבודה עדיין בעיצומה שלב ראשוני. הסכר הוא לגונה גדולה עם 20 מיליון מטר מעוקבמים, המקבלים פסולת שנוצרת לאחר עיבוד עפרות - תערובת של מים וסלע כתוש עם תוכן נמוךנְחוֹשֶׁת. שאריות נחושת בבריכה מתמוססות גם לחומר הקשה מאוד המונקז בתחתית הסכר, מסביר אולר. צוות של 20 חוקרים, כולל ביולוגים, כימאים ומהנדסים, אוסף ובוחר חיידקים ופטריות מהסכר כדי לאפיין אותם.
התנאים האידיאליים לכאלה צמיחה מהירה, די נדיר: אוכל ב הכמות הנכונהמוצרי ריקבון נעדרים מצטברים מפריעים. אם התרחיש עם הופעתו של התנאים הטובים ביותרעבור מחזור הרבייה של חיידקים, אז ביום יצור רק תא אחד של Escherichia coli מושבה נרחבת במשקל של כמה עשרות אלפי טונות!
זה תלוי בהם לפתח את טכנולוגיית שחזור המינרלים. מטעמי סודיות, המיקרואורגניזמים שנבחרו עד כה לא זוהו על ידי החוקר. בברזיל, למרות שכבר נעשה שימוש בטכנולוגיה הנקראת ביולוגית בהצלחה מסחרית במכרה זהב במינאס ז'ראיס, כיום, ככל הידוע לי, פרויקט מסחרי לזהב, נחושת או כל דבר אחר, אומר לואיס אוג'יו מלו, מנהל ה-Vale. המכון הטכנולוגי, אשר גיבש את השותפות עבור החברה.
אולם כיום אי אפשר לומר אפילו אם נצליח בנחושת, שלא לדבר על עפרות אחרות. עם כל צעד אנחנו מתכוונים להרחיב את העבודה שלנו, הוא אומר. אחד מ סימני היכרהמחקר טמון בעובדה שהוא מתבצע באתר הייצור. יש הרבה מחקרים בנושא שטיפה ביולוגית אך מעט התקדמות ביישומים מסחריים. אנו מקווים להתחיל את השלב הזה שנה הבאה, מה שיאפשר לנו להעריך טוב יותר את ההשפעות של החיידקים והפטריות שהקבוצה שלנו כבר בחרה, אומר אולר.
הצמיחה של מיקרואורגניזמים נחקרה בתנאים של טנקים סגורים, שבהם, בהיותם במים, החיידקים לא התחילו מיד להתפתח ולהתרבות. רק פעם אחת במדיום תזונתי, הם הסתגלו לתנאים חדשים במשך זמן מה. רבייה התבצעה בהדרגה, עד שהחלה לשקוע ולא הפסיקה כלל. תצפיות אלו אפשרו לייחד שלבי התפתחות מסוימים המהווים את מחזור החיים הכללי של קיומם של חיידקים.
טכנולוגיית Bioremediation נמצאת כיום בשימוש מסחרי בדרום אפריקה ובצ'ילה. למחקר גרעיני חלוצי בתחום זה, הנקרא ביורימדיה או ביומינרליזציה, כבר יש מסורת מסוימת בברזיל. אחד המדענים הראשונים שהתמסרו לתחום זה היה הביולוג והפרופסור לשעבר באוניברסיטת פאוליסטה אוסוואלדו גרסיה ג'וניור, שמת באוסוולדו, פיתח ורשם פטנט על שיטה להפקת אורניום באמצעות חיידקים.
המוקד של המחקר הקבוצתי של דניס הוא ביו-רפואת נחושת. הוא עובד עם מיצוי עפרה מכלקופיריט, המקור העיקרי בעולם לנחושת, באמצעות מיקרואורגניזמים מחמצנים של ברזל וגופרית, בעיקר חיידקים. "אנחנו הקבוצה היחידה בברזיל שמחזיקה בנק של קווים של החיידק הזה, שנחקרו על ידי הצוות המולקולרי של פרופ' לורה אוטובוני, אוניברסיטת קמפינאס", אומרת דניז. "הצלחנו להגדיל את ייצור הנחושת ב-30-60% בבדיקות ספסל ואנו מתכוונים לשפר את המספר הזה."
- השלב הראשוני מאופיין בהיעדר צמיחה וחלוקה של תאים. יש תהליך הסתגלות (משעה עד שעתיים).
- פרק זמן צמיחה אינטנסיביתשנקרא שלב הפיגור. חלוקת התא מתחילה, אך עד כה לאט מאוד. משך שלב התפתחות זה הוא אינדיבידואלי עבור סוגים שונים של חיידקים. בנוסף, תנאי הסביבה משפיעים על זמן התרחשותו.
- השלב השלישי מאופיין בתחילתה של רבייה אינטנסיבית, שקצבה עולה באופן אקספוננציאלי.
- תקופת הדור מתחילה לגדול עד תחילת השלב הרביעי. אבל המדיום התזונתי מדולדל, ריכוז המוצרים המטבוליים עולה בו. קצב הרבייה יורד, וכמה תאים מתים.
- שלב זה של המחזור מאופיין בשימור סימן השוויון בין תאים חדשים שצצים ומספר המיקרואורגניזמים המתים. האוכלוסייה ממשיכה לגדול מעט.
- השלב השישי והשביעי משלימים את מחזור הפיתוח. זה הזמן של מוות תאים, מספר המתים מתחיל לשלוט.
- בשלב השמיני האחרון מסתיים מחזור החיים של החיידקים. שיעור המוות יורד, אבל בהשפעה גורמים שלילייםסביבה, המוות ממשיך.
השלבים המתוארים תואמים לתרבית עומדת של חיידקים. כדי למנוע האטה בצמיחה, אתה יכול להציג כל הזמן מנות חדשות ביום רביעי. חומרים מזינים, הנובעים ממנו את תוצרי החליפין. זה מאפשר לך להבטיח כי המיקרואורגניזמים הרצויים נמצאים כל הזמן בתקופת הפיתוח. עיקרון זרימה זה משמש, למשל, באקווריום.
הוא אינו פולט גזים גזים כי הוא אינו כרוך בשריפת חומר, קל ליישם אותו ועלויות התפעול שלו נמוכות בהרבה מאלו של פירומטלורג, שיטה מסורתית, שבו שורפים את העפרה בתנורים בטמפרטורה גבוהה כדי לשחרר את המתכת הספוגה בה. המתכת מתנזלת ואז מצטמצמת בחזרה לצורתה המוצקה.
הבעיה עם כלקופיריט היא שבעוד שהיא עפרת הנחושת הנפוצה ביותר על פני כדור הארץ, היא גם העמידה ביותר בפני התקפה כימית ומיקרוביאלית. ערימות ענק אלו עם אלפי טונות של סלע כתוש נוצרות במכרות עצמם עם עפרות גולמיות עם תכולת נחושת של פחות מ-0.3%. לעיבוד, העפרה חייבת להיות בין 0.3% ל-1% נחושת. מכיוון שכמות העפרות הקיימת בחומר קטנה, לא ניתן לייצר אותה בשיטת הפירומטלורגיה הקונבנציונלית. חיידקי הרים חודרים לכאן.
לחות כתנאי הכרחי לפעילות חיונית של מיקרואורגניזמים
לצורך גדילה והתפתחות, חיידקים צריכים שרמת הלחות בבית הגידול שלהם תישמר ברמה מסוימת. המים מופנים תפקיד חשובבמהלך חילוף החומרים, זה עוזר לשמור על לחץ אוסמוטי תקין בתא החיידק, מה שהופך אותו לקיים. לכן, כמעט כל הפרוקריוטים הם חובבי לחות, וירידה במדד זה לערך מתחת ל-20% נחשבת לגורם הרסני לצמיחה.
תהליך זה הוא טכנולוגיה ידידותית לסביבה עקב הפחתת הפסולת הכימית והביולוגית הנוצרת בתהליך. מעבר המלחמה הקולוניאלית ו-30 שנות מאבק עבודה העניקו למנואל קרבאליו דה סילבה בן ה-67 יכולת עצומה לעמוד בקשיים.
הניתוח לא עורר דאגות. חמישה או שישה ימי אשפוז, ומשם - חיים רגילים. אבל בזמן הפריקה הרגיש קרבליו דה סילבה משהו מוזר. "יש לי חום," הוא הבטיח לאחיות. כבר בבית הוא הרגיש יותר ויותר גרוע, עד שחמישה ימים לאחר מכן, לאחר התייעצות לאחר הניתוח, הוא החל לרעוד, ללא שליטה, ולא עזב יותר את האלונקה שבה הובהל לישון. עד מהרה הוא התחיל לקחת אנטיביוטיקה כי בדיקה ראשונית הראתה זיהום. Carvalho da Silva היה נגוע בחיידק שהתנגד לתרופות הנפוצות ביותר.
ככל שפחות מים מכילים בתווך, כך פסיבי יותר יש תהליךרבייה. על מזון, הצהרה זו מאומתת בקלות רבה: הם מאוחסנים יבשים להרבה יותר זמן. אבל שיטה זו של עיבוד ואחסון אינה אוניברסלית. הייבוש מעכב את הצמיחה של כמה חיידקים וחיידקים, אבל יש כאלה שיישארו ברי קיימא.
מבית החולים לבתים שלנו
הניתוח, חמישה ימי אשפוז והנחת נקז חשפו אותו בצורה כזו שחיידקים יכלו להיכנס ולתקוף את כל האיברים. נדרשו ליטרים רבים של אנטיביוטיקה מעורבת בסרום וחודש אחד של אשפוז כדי להיפטר מהבעיה הזו. מה שהכי הדהים אותי בתהליך הזה היה ההתקדמות המשתוללת של הזיהום. לא יודע איפה אלה אויבים בלתי נראים, עדיף ללכת בעקבות האנטיביוטיקה. יש עמידות רק כי משתמשים בתרופות אלו.
השפעת חומציות בינונית על כדאיות החיידקים
החומציות של הסביבה מתייחסת לאחד מ אינדיקטורים מרכזייםלצמיחה והתפתחות של מיקרואורגניזמים. הוא מסומן בסמל ה-pH ונחשב בטווח שבין 0 ל-14. מדיה חומצית תואמת לערכים מ-0 עד 6, עבור מחוון אלקלייןנע בין 8 ל-14, ורמת ה-pH של 7.07 נחשבת לנקודה הנייטרלית. האופטימום לפיתוח מיקרואורגניזמים הם הדמויות המאפיינות את הסביבה הנייטרלית.
מאובנים מראים שבמשך כמה מאות שנים כבר היו חיידקים עמידים שפיתחו את היכולת לעקוף את ההשפעות מוצרים טבעייםעם תכונות אנטי-מיקרוביאליות. החיידק, שהוא יצור פשוט מאוד, מתרבה על ידי שכפול החומר הגנטי שלו, ויוצר עותק של עצמו. במהלך תהליך זה, המתרחש כל 20 דקות, מתרחשות שגיאות שיכולות להועיל למיקרואורגניזם, ומאפשרות לו, למשל, להימנע מהשפעת האנטיביוטיקה.
בסביבה עוינת, כלומר שבה תרופות אלו קיימות, לחיידקים עמידים יש יתרון על פני אחרים והם שורדים. יותר גרוע מזה, הם מעבירים את ההתנגדות לשכניהם על ידי העברת הגן שנותן להם כוח-על שכזה. לכן זה הגיוני שבתי חולים שבהם משתמשים באנטיביוטיקה ומתעללים בהם הם משתלות אמיתיות. גרוע מכך, לעתים קרובות מבקרים אותם מאוד אנשים חלשיםובמקום שבו מתבצעות הליכים פולשניים - חיתוך העור, ניקוז צינורות, החדרת מבחנות המאפשרות חדירת מיקרואורגניזמים.
טווח ה-pH בין 1 ל-11 הוא הגבול שבו הצליחו כמה חיידקים לשרוד. אבל בגדול, הצמיחה שלהם נעצרת ברמת חומציות של 4. אם ערך ה-pH מוגדר כ-9, אז כמעט כל המיקרואורגניזמים הידועים מפסיקים להתרבות. כלומר, להתפתחות וגדילה של חיידקים חשוב שהחומציות תהיה בטווח שבין 4 ל-9.
בפורטוגל במיוחד ביצועים גבוהיםזיהומים בבתי חולים: 10.5%, פי שניים מהממוצע האירופי. אבל הגיע הזמן שבו חיידקים עמידים היו שם נרדף לזיהום נוסוקומיאלי. "בשנתיים-שלוש האחרונות ראינו פיצוץ, הבעיה נכנסת לסביבה", אומרת גבריאלה סילבה, חוקרת מאוניברסיטת קוימברה.
וכולנו אשמים בכך. מי שלא נוטל אנטיביוטיקה בתקופה שנקבעה על ידי הרופא, שרושם בצורה גרועה, שרוקח את התרופה ללא מרשם, ששם אשפה רגילה בכדורים הנותרים. בנוסף לבתי חולים, באחוזים חקלאיים נתפסו כמרכזים להתפשטות חיידקים עמידים. כל בעלי החיים הללו, המיוצרים בצורה אינטנסיבית, הופכים בסופו של דבר לשטחי גידול למיקרואורגניזמים אלה. ספוג באנטיביוטיקה כדי למנוע מחלות וגם לגדול מהר יותר, אין מנוס מכך שהם ירכשו חיידקים עמידים שיגיעו גם לאדמה, למים שאנו שותים ואפילו לאוויר.
יש זן של פרוקריוטים שעבורם חיוני שה-pH יהיה קרוב ככל האפשר לסביבות חומציות. הם נקראים אסידופילים ושייכים לסוג של חיידקי חומצת החלב. כשהם בחלב, הם מתחילים לעבד את הפחמימות הכלולות בו לחומצה לקטית. הם משתתפים חשובים בתהליך השגת מוצרים פרוביוטיים.
התכונות המועילות של מיקרואורגניזמים אצידופיליים לקטי משמשים גם ליצירה תרופות. יש להם השפעה מועילה לא רק על תפקוד המעיים, אלא גם עוזרים להתמודד עם מספר מחלות אחרות. הורדת רמת ה-pH על מנת לשמר את החסר לחורף משמשת כל עקרת בית. תוספת של חומץ יוצרת סביבה חומצית שבה מיקרואורגניזמים פתוגנייםלא לשרוד.
חלק מחיידקי חומצת החלב בתהליך גדילה והתפתחות מאופיינים בסינתזה של חומצה בסוג כזה במספרים גדוליםשה-pH יורד לרמה קריטית והם מפסיקים לגדול או מתים. יש גם אלופים אמיתיים להישרדות ולתפקוד מוצלח ב סביבות חומציות. כן, ב ערך אופטימליעם pH של 2.5, חיידק האסידופילוס הלקטי Thiobacillus thooxidans יכול לגדול בחומציות של 0.9.
מה קורה למיקרואורגניזמים בשלב קוטל החיידקים?
אם החיידקים תנאים אידיאלייםמסוגלים להתפתח מהר מאוד, מדוע, למשל, בחלב טרי שהתקבל, הצמיחה שלהם לא מתרחשת במשך זמן מה? הסביבה נוחה למדי, ואפילו תנאי חליבה אספטיים אינם שוללים את הנוכחות מספר גדולמיקרואורגניזמים. אבל בחלב טרי יש לקטנינים - חומרים קוטלי חיידקים שיכולים לעכב התפתחות חיידקים לפרק זמן מסוים.
פעולת הלקטנינים כל כך חזקה שמיקרואורגניזמים רבים לא רק מאטים את הצמיחה, אלא גם מתים. תקופת פעולתם, הנקראת שלב החיידקים, מסתיימת בהדרגה. זה תלוי במספר החיידקים ההתחלתי בחלב ועליית הטמפרטורה של המוצר. השפעת הלקטנינים יכולה להימשך בין שעתיים ל-40 שעות. הם מנסים להאריך את שלב קוטל החיידקים ולקרר את החלב. לאחר פג תוקפו, מתחדשת הצמיחה של חיידקים וחיידקים.
גם אם בתחילה הייתה כמות קטנה של מיקרואורגניזמים חומצת חלב בחלב, הם מתחילים בהדרגה לנצח. ועל מנת למנוע החמצה ולהיפטר חיידקים מזיקיםבאמצעות שיטות טיפול בחום. חימום, הרתחה וסוגים אחרים של טיפול בחום הם דרך נוספת לחסל מיקרופלורה לא רצויה במוצרים. ונוכל למנות עוד מרכיב חשוב בסביבה המשפיע על גדילת והתפתחות חיידקים – הטמפרטורה.
ממה מפחדים המזופילים?
מאפיינים מבניים של חיידקים אינם כוללים נוכחות של מנגנונים שיכולים לווסת את הטמפרטורה. לכן, הם מאוד תלויים עד כמה הסביבה שלהם מתקררת או מתחממת. על פי העדפות הטמפרטורה של פרוקריוטות, נהוג לחלק ל:
- פסיכופילים - אוהבים ציונים נמוכים(טווח 0 עד 35 מעלות צלזיוס, אופטימלי 5-15 מעלות צלזיוס).
- תרמופילים - הם מעדיפים טמפרטורה גבוהה(40-80 מעלות צלזיוס הם תנאים מקובלים לקיום, אך האינדיקטור האופטימלי הוא בין 55 ל-75 מעלות צלזיוס).
- מזופילים. אלה כוללים את רוב החיידקים, כולל פתוגנים. הגידול וההתפתחות שלהם דורשים טמפרטורה של 30-45 מעלות צלזיוס. טווח ההישרדות שלהם הוא הרבה יותר רחב (מ-40 עד 80 מעלות צלזיוס), אבל רק בזמן החיים האופטימלי, הפעילות ממשיכה בצורה הפעילה ביותר.
ההשפעה הישירה של עלייה או ירידה בטמפרטורה על התפתחות המיקרופלורה עוזרת להילחם בנוכחותה על מוצרים. לאמצעי טיפול זה חשיבות מיוחדת בהקשר של מניעת בוטוליזם.
Clostridium botulinum, או סיבה נוספת לבישול קפדני של מוצרים
בתהליך הגדילה וההתפתחות, חלק מהמיקרואורגניזמים מסוגלים לייצר חומרים מסוכנים במיוחד לבריאות האדם - רעלים. החיידק Clostridium botulinum הוא הגורם לבוטוליזם, שבו מוות. ישנם שני סוגים של חיידקים:
- וגטטיבי;
- נֶבֶג.
הגרסה הווגטטיבית של בוטוליזם אינה כל כך מסוכנת. מיקרואורגניזם בעל צורת קיום זו מת לאחר רתיחה של המוצר במשך 5 דקות. אבל נבגי בוטוליזם ימותו רק לאחר טיפול של חמש שעות, בעוד שהטמפרטורה חייבת להגיע לנקודה מסוימת. נבגים הם קליפות הגנה השומרות בחיים חיידקים רדומים. הרבה זמן. לאחר מספר חודשים הם נובטים, והבוטוליזם "מתעורר".
נבגים מאחסנים באופן אמין את המטען היקר שלהם הן בתנאי קור והן בהשפעת קרינה אולטרה סגולה. טמפרטורה של 80 מעלות צלזיוס תהיה קריטית למגוון הווגטטיבי של בוטוליזם וטיפול ארוך יותר ב-120 מעלות צלזיוס לצורת הנבג. תנאים אלה לא תמיד נצפו על ידי עקרות בית בעת שימורים ריקים, כך שאתה יכול גם להידבק משימורים ביתיים שהוכנו בצורה לא נכונה.
מאפיין בוטוליזם הבא ראשוןשלטים:
- כאב בחלק המרכזי של הבטן;
- התקפי שלשול (מ-3 עד 10 פעמים ביום);
- כְּאֵב רֹאשׁ;
- תחושת חולשה, חולשה ועייפות;
- הקאות תקופתיות;
- טמפרטורת גוף גבוהה (עד 40 מעלות צלזיוס).
הופעת הבוטוליזם מעט פחות שכיחה, אך היא עדיין עשויה להיות מלווה בליקוי ראייה, ראייה מטושטשת של חפצים, נוכחות של ערפל או זבובים מול העיניים, ורוחק ראייה שלא באה לידי ביטוי בעבר. כשלים נשימתיים וקשיי בליעה הם סימפטום אפשרי נוסף.
סיבוכים של בוטוליזם מתבטאים בצורה של זיהומים חיידקיים משניים, כגון דלקת ריאות, פיילונפריטיס, אלח דם, tracheobronchitis מוגלתי. הפרעת קצב עלולה להתפתח, דלקת שריר השריר משפיעה על השוק ועל שרירי הירך. המחלה נמשכת כשלושה שבועות, וכתוצאה של מוכשר ו טיפול בזמןבוטוליזם, תפקודי הראייה האבודים, הנשימה משוחזרים והיכולת לבלוע חוזרת.
כיצד מתרבים חיידקים במזון?
לכל מזון הנצרך על ידי אדם למזון יש מיקרופלורה משלו. ניתן לחלק אותו לשני סוגים:
- ספציפי - אלו הם מיקרואורגניזמים שנוספו בכוונה על מנת לתת טעם או תכונות ארומטיות מסוימות;
- לא ספציפי - הוא מורכב מחיידקים שעלו בטעות על המוצר (המשטר הסניטרי לא נשמר במפעל או בחנות, תקופות אחסון, כללי עיבוד הופרו).
איפה נציגים שוניםפרוקריוטים הגורמים למחלות מעדיפים את סוג המזון הספציפי שלהם. סלמונלה, למשל, הם אוכלים מושבעים של ביצים, בשר וחלב. סכנת ההדבקה נעוצה בעובדה שלא ניתן לאמת את טוהר המוצר לפי המראה שלו. סלמונלה בבשר, פסולת או בשר טחון נגועים אינה משנה את צבעם, טעמם או ריחו בשום צורה. אם מנות שהוכנו מחומרי גלם כאלה לא עוברות טיפול חום מתאים, אז המחלה היא בלתי נמנעת.
מקלות סלמונלה לפיתוח צריכים טמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס, הם לא יוצרים נבגים וכמוסות, אלא לפי התנאים סביבה חיצוניתיציב מאוד. אפילו בבשר שצונן עד 0°C, הם מסוגלים לשרוד עד 140 ימים. יחד עם זאת, יכולת הפילוג לא אובדת. הסלמונלה תישאר בת קיימא במים פתוחים למשך כ-4 חודשים, ובביצי ציפורים למשך כשנה. רובזנים מסוגלים לשרוד לאחר חשיפה לאנטיביוטיקה וחומרי חיטוי.
סלמונלה, המשמשת כגורמי זיהום, חיים לרוב בגוף של חיות משק. המחלה בפרות, סוסים, כבשים, חזירים או ציפורים היא אסימפטומטית. הפתוגנים נשפכים בשתן, ברוק, בצואה ובריר באף, אך בני אדם נדבקים לרוב דרך חלב, בשר או ביצים ( דרך אוכל). סלמונלה יכולה להיות מועברת גם מאדם שכבר חולה ( דרך יצירת קשר-ביתהפצה).
בשר עופות או בעלי חיים עלול להיות מזוהם במהלך הובלה או טיפול. כדי שסלמונלה לא תהפוך לגורם למחלה, בבית אתה יכול רק להתבונן כללים פשוטיםמניעת דלקות מעיים כלשהן.
- עיבוד איכותי של בשר, דגים, ביצים וחלב;
- רכישת מוצרים חצי מוגמרים בשר, מוצרים לא מעובדים מפרטיים חוותרק אם יש מסקנה של ה-SES על בטיחות;
- ציות לכללי ההיגיינה האישית;
- ציוד נפרד לחיתוך מזון גולמי ומבושל יעזור להימנע מלהיות נשאים של סלמונלה.
מצד המשקים ורשויות הפיקוח הרלוונטיות, יש לבצע מעקב מתמיד אחר תנאי החזקת בעלי החיים, בריאותם ואיכות המוצרים (בעיקר הבשר) ביציאה.
המחלה ממשיכה כדלקמן. מקלות סלמונלה נכנסים מערכת עיכול. IN חטיבות עליונותמעיים הם הורסים חלק מיקרופלורה מועילה, ואז להתחיל להכפיל מעי דק. במקביל, העבודה של מחלקה זו של מערכת העיכול מופרעת, הפריסטלטיקה סובלת. לאחר מכן המחלה מתקדמת ל צורה חדה, שיכרון הגוף, התייבשות, עוויתות וחריפות אי ספיקת כליות. אז לזלזל בסלמונלוזיס זה מאוד פזיז.
כיצד לשמור על אוכלוסיית המיקרואורגניזמים באקווריום
תכשירים המשפרים את מצב המים באקווריום מתקלקלים חומר אורגני, לעצור את ההתרבות והצמיחה של אצות. יש גם פתרונות שיכולים להחזיר חומציות ולשמור עליה ברמה הנכונה. אבל הם יהיו יעילים רק אם האקווריום לא יהיה במצב של הזנחה וחומרי הסינון יוחלפו בחדשים.
להאיץ את ההמרה של חנקן ל טופס פשוט, להפחית את קשיות המים היא גם תחת הכוח של הכנות מיוחדות. האיזון הביולוגי שהם יוצרים באקווריום מבטיח שקצב היווצרות חומרי הפסולת יהיה שווה לקצב הפרשתם. ובמים שאינם מזוהמים בפסולת, חיידקים מועילים מתפתחים ומתפקדים בקלות.
מה שנקרא מיקרואורגניזמים מתחילים כלולים בתכשירים במנוחה. ברגע שהם באקווריום, הם מופעלים. במים, הם מתפשטים והופכים את האדמה לביולוגי-פילטר בעל ביצועים גבוהים. מינים אחרים מתחילים לעבד ניטריטים ואמוניה לחנקות. ככה איכות גבוההסביבה מימית.
מתלים מרוכזים עובדים ביעילות רבה באקווריום; תכשירי מותג פופולריים:
- טטרה.
- דנרל.
- סרה.
- AquaMedic.
ניתן להפוך את ההתפתחות והצמיחה של חיידקים לתהליך מבוקר, ולכן הכרת הגורמים המשפיעים על תהליכים אלו חשובה כל כך. וזה בכלל לא הכרחי להיות מומחה ממוקד צר כדי להתעניין בפעילות החיונית של מיקרואורגניזמים - הנוכחות המובטחת שלהם בכל מקום מאפשרת לך ליישם בצורה מוכשרת את המידע הזמין בחיי היומיום.
מיקרואורגניזם חי ופשוט מבנה תאיהוא חיידק. אבל, למרות הפשטות, זה אחד המעניינים ביותר ללמוד. כל החיידקים מסוגלים להתרבות על ידי חלוקה.
מדענים תמיד התעניינו בהתבוננות כיצד מתרבים חיידקים. בקטריולוגיה היא מחקר ותצפית על חיידקים.
נכון לעכשיו, כעשרת אלפים מינים של חיידקים כבר נחקרו ותוארו. אבל ההנחה היא שלמעשה מספרם מוערך במיליון.
הם מקיפים אותנו כל חיינו, ניתן למצוא אותם במים, ביבשה, על גופנו ואפילו באטמוספירה. אורח החיים של חיידקים הוא ייחודי בדרכו שלו. המוזרות שלהם היא שבניגוד לפטריות, לחיידקים אין גרעין מוגדר בבירור.
בְּ בדיקה מיקרוסקופיתניתן לציין כי. Cocci, למשל, הם עגולים, כלמידיה הם כדוריים, ומיקופלזמה היא בצורת בקבוק או חוט.
להם, כמו לכל האנושות, יש מקרומולקולה הנקראת DNA (חומצה Deoxyribonucleic). DNA בחיידקים אחראי על אחסון והעברת מידע גנטי מדור אחד של מיקרואורגניזמים לדור הבא. חילוף החומרים של חיידקים (מטבוליזם) כמעט זהה לזה של אורגניזמים חיים רבים.
אי אפשר לזלזל בתפקידם של החיידקים בביוספרה ובחיים שלנו. לדוגמה, פוריות הקרקע מושגת על ידי עבודה פעילה ומוצרי פסולת של חיידקי הקרקע. IN חַקלָאוּתלמטרות אלה נוצרים דשנים.
בחיי אדם הם גם ממלאים את תפקידם. ישנם חיידקים שיכולים להזיק לאדם, למשל coli. כמו גם לקטו וביפידו שימושיים, המרכיבים את המיקרופלורה האנושית.
כולם מכירים את המילים פרוביוטיקה ופרה-ביוטיקה.
אז למה בכלל צריך אותם?
פרוביוטיקה עוזרת לנו מערכת עיכוללבצע את תפקידו היומיומי - לעכל מזון, ליצור חסינות מקומית, לייצר הורמונים כגון סרוטונין.
ישנם מיקרואורגניזמים - מזיקים לבני אדם. חיידקים רבים הם פתוגניים ועלולים לגרום למחלות ו זיהומים חיידקיים. למשל שחפת, דיפטריה, שעלת, דיפתריה, טטנוס וכולרה. יש הרבה מהם ורובם תרופה מודרניתכבר למדו איך לנצח.
גורמים המשפיעים על צמיחה והתפתחות של חיידקים:
- רמת לחות
- תְאוּרָה
- רמת pH
- הרכב הסביבה
- משטר טמפרטורה
שקול את החשוב שבהם, השפעתם על חלוקה ורבייה.
לצמיחה והתפתחות תאים חיידקייםנדרש אחוז מסוים של רמת הלחות. חיידקים צריכים את זה כדי לשרוד. כמעט כל החיידקים והאורגניזמים החיים אוהבים לחות.
בתנאים כאלה, הם מרגישים נהדר. אם רמת הלחות יורדת לפתע מתחת ל-20%, הדבר מוביל לתוצאות הרסניות ועצירת התפתחות.
ככל שפחות מים, הסיכוי להתחלק ולהתרבות קטן יותר.
חומציות ו-pH - איזון
לחומציות יש תפקיד כמעט דומיננטי בהשפעה על התפתחות חיידקים. נהוג לסמן אותו בסימן pH ולקחת בחשבון את המרווח מאפס עד ארבע עשרה. לצמיחה יש צורך בערכי גבול מ-4 עד 9. ב-9, כמעט כל המיקרואורגניזמים המוכרים לנו מפסיקים לגדול.
בגדול, הם מפסיקים לגדול כבר ב-4 pH. חומציות ניטראלית נחשבת לבית גידול אידיאלי.
- חומצי - 0 עד 6 pH
- אלקליין - 8 עד 14 pH
- מדיום ניטרלי - 7.07 pH.
בנפרד, כדאי להדגיש את חיידקי חומצת החלב (אצידופיליים). הם אוהבים סביבה חומצית וכשהם נכנסים אליה, למשל, בחלב, הם מתחילים לעבוד בצורה מיוחדת, לעבד פחמימות לחומצה לקטית. הם היצרנים החשובים ביותר של מוצרים המכילים פרוביוטיקה שימושיים עבור מיקרופלורה אנושית.
התכונות המועילות של אסידופילים משמשות גם בתרופות. מדענים מצאו תכונות חיוביותולהשתמש בהם בייצור תרופות לא רק למעיים, אלא גם לאיברים רבים אחרים. IN ביתנשים משתמשות לעתים קרובות תכונות מועילותבַּקטֶרִיָה.
רבים מדי שנה עושים הכנות וספינים לעונה הקרובה ללא ירקות ופירות. הורדת רמת החומציות על ידי הוספת חומץ הופכת את הסביבה לחומצית. בכך אנו משיגים מוות של מיקרואורגניזמים פתוגניים.
שינוי גורמים אלה מוביל למוות, רבייה מוגברת או מוטציה של חיידקים.
IN תנאים נוחיםחיידקים מתחלקים, ובכך מגדילים את אוכלוסייתם, כל עשרים דקות. עם משופר אוֹר שֶׁמֶשׁמחשיפה לקרניים, הרבייה נעצרת. חלק מהחיידקים אפילו מגיבים לשדה המגנטי של הפלנטה.
חיידקים מרכיבים מיקרופלורה רגילהשל אדם, נמצאים על העור, הריריות ואפילו בתוך האדם, למשל, במעיים. חיידקים קיימים אפילו באוויר. אפשר לומר שכל העולם שלנו הוא חיידקי בדרכו שלו.
לחיידקים יש דרכים שונותרבייה, חלקם אינם בעלי תהליך מיני ומתרבים על ידי ניצנים או על ידי חלוקה רוחבית. לאחרים יש תהליך מיני, אבל בצורה הפרימיטיבית ביותר.
שיהיה רעיון לגבי מעגל החייםשל מיקרואורגניזם זה, אתה צריך ללמוד את שמונת שלבי הפיתוח העיקריים:
שלב ראשון
"חָבוּי"- שלב המנוחה, הנמשך מרגע ההתיישבות בסביבת הצומח ועד לתחילת הגידול באוכלוסיה (כ-60-120 דקות). המחירים עומדים ביחס ישר לתנאי הסביבה.
שלב שני
"עיכוב רבייה"-מתרחש תהליך הכפל, תאים מתרבים ומתחלקים במהירות, עם מהירות גבוההעלייה בגודלם. משך עד 120 דקות.
שלב שלישי
"לוגריתמים"זהו השלב של רבייה פעילה. במהלך הזמן בו שלב זה נמצא, המקסימום פיתוח אפשריוחלוקה של חיידקים. החלוקה היא פרוגרסיבית. משניים עד ארבעה תאים. מארבעה עד שמונה תאים. משמונה עד שש עשרה, וכן הלאה.
שלב רביעי
"האצה שלילית"- שיעור ההתרבות יורד בחדות, ושיעור המוות עולה. משך הזמן נע בין 100 ל-120 דקות.
שלב חמישי
"מקסימום נייח"- שלב שנוצר כדי שהתאים יוכלו להתרבות. הרבייה תופסת שוב תאוצה, ומכסה את מספר התאים המתים בעבר.
שלב שישי
"מוות מואץ"- מהשם של שלב זה, אנו יכולים להסיק שמספר החיידקים המתים הוא פי כמה מספר נוסףתאים שורדים, אנו יכולים לומר שלב הקיום הדל.
שלב שביעי
"מוות לוגריתמי"- תאים מתים באותו קצב, באותו זמן, תהליך החלוקה מאט תחילה, ולאחר מכן מפסיק לחלוטין.
שלב שמיני
ה"סלמונלה" הידועה גורמת קשות הַדבָּקָהסלמונלוזיס. זה גם מתפתח בתנאים מסוימים. לפיתוח זה צריך משטר טמפרטורה 37 מעלות צלזיוס. ואפילו במצב צונן, הם יכולים להיות בשלב רדום עם יכולת להתחלק עד 140 יום ולא למות.
אם מוצר מזוהם בסלמונלה אינו עובר את טיפול החום הדרוש, לא ניתן להימנע מהידבקות בבני אדם. זיהום בסלמונלוזיס מלווה בכל התסמינים ה"לא נעימים" של הרעלה.
למוצר שנמצא ברשות הציבור יש כל סיכוי להידבק. אתה גם צריך להיות זהיר בעת הבישול. אם אינכם בטוחים שהסכין מונחת על שולחן נקי, עדיף לא להזניח כביסה חוזרת ונשנית. סכין ששימשה לקצב בשר נא יש לשלוח מיד לכיור כדי למנוע שימוש בטעות למוצרים אחרים.
בבית אי אפשר לדעת מראש אם הבשר נגוע. החיידק אינו משנה את המוצר. טעם, צבע, מראה חיצוניהמוצר נשאר זהה. לרוב, ניתן למצוא סלמונלה על ביצים, חלב ובשר.
עם הזמן, זנים רבים עברו מוטציה והפכו עמידים לחומרי חיטוי בסיסיים ואנטיביוטיקה מיושנת. הסלמונלה היא כל כך עקשנית שהם יכולים לחיות ולחיות כחמישה חודשים במים פתוחים, והלאה ביצי תרנגולתכמעט כל השנה.
המחלה בחיות משק חולפת ללא תסמינים ולרוב המגדלים אינם מודעים למחלה.
סלמונלוזיס יכולה להיות מועברת בשתי דרכים לפחות:
- יצירת קשר - שיטת משק בית- זיהום מתרחש מאדם חולה אחד למשנהו.
- דרך אוכל- זיהום באמצעות מוצרי חלב, ביצים לא שטופות או בשר נא.
מתוך הבנת מבנה החיים, ההתפתחות, הצמיחה והרבייה של מיקרואורגניזמים, השאלה "בשביל מה יש חיידקים" נעלמת מעצמה. כל היצורים החיים מבוססים על חיידקים. כל מיקרואורגניזם שחי על גופנו ובביתנו מבצע את תפקידו.