Распространение микроорганизмов рода Clostridium в природе и пищевых продуктах

С жизнедеятельностью клостридий связаны различные процессы, протекающие в природе: разложение (гниение) азотсодержащих соединений (белков, нуклеиновых кислот) в анаэробных условиях; анаэробное разложение растительных материалов, таких как клетчатка, хитин. Еще в конце ХIX века было обнаружено, что некоторые клостридии патогенны, т. е. вызывают заболевания человека и животных. В основе патогенности клостридий лежит их способность синтезировать и выделять из клетки высокоэффективные токсины.

Некоторые бактерии рода Clostridium входят в состав нормальной микрофлоры ЖКТ и женских половых путей; иногда их обнаруживают на коже и в полости рта. Из материала, полученного от больных людей, выделены, по крайней мере, 30 видов клостридий. Подобно некоторым другим патогенным анаэробам, клостридии на воздухе не гибнут, но на питательных средах в присутствии кислорода не растут. Для бактерий этого рода характерно обильное выделение газа при культивировании и субтерминальное расположение спор (Ассонов, 1989).

Бактерии группы Clostridiumнаходят и практическое применение. Их используют в производстве масляной кислоты, необходимой для парфюмерной промышленности. Ацетонобутиловое брожение, осуществляемое некоторыми видами клостридий, используют для получения в промышленном масштабе ацетона и бутанола (Воробьева, 1989).

Целью данной курсовой работы является изучение бактерии рода Clostridium, выделенных из различных сред их обитания.

Были поставлены следующие задачи:

1. Выявление из разных типов почв азотфиксирующих микроорганизмов рода Clostridium.

2. Выявление из разных типов почв микроорганизмов рода Clostridium, участвующих в маслянокислом брожении.

3. Выявление из разных типов почв микроорганизмов рода Clostridium, участвующих в брожение целлюлозы.

4. Выявление микроорганизмов рода Clostridium, из волокон растений и вызывающих брожение пектиновых веществ.

5. Выявление мезофильных и термофильных микроорганизмов рода Clostridium из пищевых продуктов.

Глава 1

1. Характеристика рода Clostridium

Бактерии рода Clostridium, грамположительные спорообразующие облигатные анаэробы, повсеместно распространены в природе. Этот род насчитывает более 60 видов, многие из которых являются сапрофитами. Некоторые сахаролитические клостридии могут использовать в качестве субстрата брожения пектиновые вещества, составляющие покровы растительных клеток. Клостридии, принадлежащие к виду Сl. felsineum, содержат активную пектиназу и могут поэтому получать энергию, осуществляя маслянокислое брожение пектиновых веществ. Этот вид играет важную роль в процессе мацерации волокон при мочке льна.

К роду Clostridium относятся микроорганизмы, не использующие в качестве акцептора водорода молекулярный кислород воздуха. Некоторые из них могут развиваться при пониженном парциальном давлении кислорода. Оптимальными значениями окислительно-восстановительного потенциала среды для их развития являются Eh от 50 до 200 млВ. Клостридии не обладают каталазообразующей способностью.

Микроорганизмы рода Clostridium широко распространены в природе. Один из самых распространенных видов - Clostridium perfringens. Эта бактерия неподвижна, имеет капсулу и на питательных средах споры образует редко. При кипячении споры гибнут. В состав нормальной микрофлоры толстой кишки входит более 30 видов клостридий. В 1 г кала их содержится 10 в степени 9-10. Clostridium ramosum по распространенности немногим уступает Cl. perfringens. Эти два вида повсеместно обнаруживаются в почве, где их концентрация достигает 10000 1/г. Клостридии грамположительны, но в материале, полученном от больных, а также в стареющих культурах нередко бывают грамотрицательными. Поэтому результаты микроскопии окрашенных по Граму мазков следует оценивать с осторожностью.

Многие из них являются постоянными обитателями почвы (Е.Н. Мишустин, М.И. Перцовская и др. (1979); Г.В.Меренюк, Г.И. Пономаренко (1979)). Вместе с почвой, оставшейся на сырье, клостридии попадают в процессе производства в готовые продукты — сухие картофельные и овощные.

Л.Е. Прохорович, Л.А. Салтыкова и др. (1975), Н.Н. Мазохина-Поршнякова, Л.П. Найденова (1977) сообщают о высокой обсемененности корнеплодов клостридиями.

И.Я. Овруцкая, В.Е. Новицкая (1983) обнаружили анаэробы рода Clostridium на сыром картофеле и овощах, на полуфабрикатах, в сухом картофельном пюре, сушеном картофеле и овощах.

Клетки имеют форму палочек различной длины и ширины. Длина клостридиальных клеток зависит от условий культивирования и фазы развития.

Расположение клеток в препарате иногда можно использовать как диагностический признак. Так, клетки Сl. perfringens могут располагаться параллельно одна другой, клетки Сl. beijerinkii слабо изогнуты.

Клостридии в основном подвижны, кроме Сl. perfringens. Способность к спорообразованию у них неодинакова: Сl. sporogenes хорошо образует споры (85—90% клеток дают споры), Сl. perfringens на обычных питательных средах, как правило, спор не дает, но иногда все же встречаются единичные споры, остальные клостридии в этом отношении занимают промежуточное положение.

В таблице 1приведены дифференциальные признаки микроорганизмов рода Clostridium.

Таблица 1

Дифференциальные признаки микроорганизмов рода Clostridium

Вид бацилл	Форма и размеры колоний в анеэробных условиях	Размер клеток, мкм	споры			Общие свойства	Рост на среде Китт- Тароции	Рост на лакмусовом молоке	Температура роста, С0	Образование токсина
			форма	раздутость	Располо- жение
С. botulinum типа А и В	На поверхности агара — круглые колонии диаметром 3— 8 мм, плоские, серого цвета, с уплотненным центром и ризоидны ми краями. Поверхность матовая, в глубине агара — колонии в виде комка ваты, белого цвета, диаметром 5—10 мм	0,8—1,3Х X 4,4—8,6	0	+	СТ	Строгие анаэробы грамположительные в молодой культуре, ка- талазоположнтельные, в основном подвижные, обладают суль-фитредуцнрующей способностью, индол не образуют, ферментируют глюкозу, мальтозу, сахарозу. Не ферментируют манит, рамнозу, сорбит. Разжижают желатин	Помутнение среды и газообразование через 18—24 ч. Размягчение кусочков мяса, образование облаковидного осадка	Пентонизируют, не коагулируют	30-40	+
С, beijerinkii	В глубине агара — колонии шаровидные, с гладкой поверхностью, белого или кремового цвета, диаметром 2,5—3,0 мм	03—1,5Х Х3,0-7,5	0	+	ЭКС до СТ		Помутнение среды, умеренное газообразование через 14—18 ч	Коагулируют, слабо фраг-ментируют, не пептонизируют	25-30	-

Продолжение таблицы 1