Биологические факторы. Симбиоз и его виды

Химические факторы.

Это химические вещества. Попадая в клетку, они взаимодействуют с различными ее структурами и нарушают их функции. Оказывают бактерицидный и бактериостатический эффекты. Действие зависит от природы вещества, его концентрации, экспозиции, состава среды, от состояния микроорганизма, факторов внешней среды.

По характеру действия их делят на группы:

· повреждающие клеточную стенку,

· действующие на белки цитоплазмы,

· обладающие сродством к нуклеиновым кислотам и нарушающие процесс деления,

· вызывающие денатурацию белков,

· вызывающие коагуляцию белков ( действуют и на вирусы)

Используются для дезинфекции , т. е. уничтожают патогенные микроорганизмы.

Ионы хлора и кислорода изменяют нуклеоид, ионы водорода действуют на нуклеоид, ДНК и ЦПМ, ионы ОН- вызывают омыление жиров в ЦПМ и ее разрушение

Молочная кислота уничтожает стафилококк, уксусная кислота- вирус ящура. Соду (Na₂CO₃) используют для отмывания жирных поверхностей. Йод – уничтожает плесень в холодильнике. Жидкая среда способствует действию химических веществ. Твердая среда (навоз, почва) наоборот, обволакивает клетку и предохраняет ее.

Биологические факторы - это различные взаимоотношения, которые складываются между живыми микроорганизмами в природных условиях.

Тесное сожительство двух организмов называется симбиозом. Он бывает мутуалистическим - взаимовыгодным.

Мутуализм- вид сожительства, когда оба партнера извлекают из сожительства пользу.

В природе возникают различные синтрофные ассоциации (взаимное снабжение микроорганизмов необходимыми веществами) В биотехнологии создаются такие ассоциации: ауксотрофы (молочнокислые бактерии) и прототрофы (дрожжи), используются для производства кваса, кумыса, ржаных заквасок, кефирных грибков.

Метабиоз - один из видов симбиоза. Это форма взаимоотношений, когда продукты обмена веществ одного вида микроорганизма становятся питательным материалом для другого. Пример: дрожжи сбраживают глюкозу, образуя спирт. В среде, насыщенной спиртом развиваются уксусно-кислые бактерии и превращают его в уксусную кислоту. Используя уксусную кислоту, грибы образуют СО₂ и Н₂О, а автотрофы используют СО2 и образуют глюкозу, т. е. при метабиозе один вид микроорганизма в процессе жизнедеятельности создает условия для развития другого вида.

Метабиоз- это основа круговорота веществ в природе, обуславливает этапность процессов и смену одних форм микроорганизмов другими.

Комменсализм- вид сожительства, когда пользу извлекает один партнер (аэробы и анаэробы, микрофлора кишечника, кожи).

Сателлизм – когда один микроорганизм стимулирует рост другого, который затем становится его спутником

Синергизм- одинаково направленные физиологические процессы разных особей микробной ассоциации, в результате чего увеличивается выход конечных продуктов . Пример : Azotobacter и Bacillus mycoides вырабатывают гетероауксин - стимулятор роста.

Антагонизм- противоположность мутуализма. Это форма конкурентных взаимоотношений, при которых один из видов микроорганизма угнетает или вызывает гибель другого. Обусловлен :

· Более быстрым поглощением питательных веществ одним из партнеров ( более короткое время регенерации );

· Питанием клетками своего конкурента (паразитизм). Один из организмов синтезирует протеазы, выделяет их в среду и растворяет клетки сожителя, превращая их в питательный раствор.

· Образование продуктов обмена веществ, угнетающих другие микроорганизмы. Пример: дрожжи синтезируют спирт, высокие концентрации которого угнетают сопутствующую флору. Молочнокислые бактерии, бифидобактерии образуют кислоту, что полностью подавляет развитие гнилостных бактерий. Грибы Aspergillus niger синтезируют лимонную кислоту и другие трикарбоновые кислоты. Микроорганизмы синтезируют антибиотики.

Антибиотики- продукты обмена веществ микроорганизмов и других живых объектов, которые способны в незначительных количествах избирательно задерживать рост и убивать микроорганизмы.

В отличие от асептиков, каждый вид антибиотика подавляет только определенный вид микроорганизма. Они оказывают бактериостатический эффект (приостанавливает рост микроорганизма) и бактериолитический (вызывает лизис- разложение клеток).

Действие антибиотиков зависит от их химической структуры, вида микроорганизма, физико-химических условий (t, pH, rH₂), дозы, длительности воздействия.

Повреждающий эффект связан с нарушением действия ферментных систем микроорганизмов, что приводит к подавлению в нем питания, дыхания, размножения.

Антибиотики синтезируют грибы Penicillum - пенициллин, бактерии (Lactococcus lactis) - низин, который широко используется в пищевой промышленности. Он полипептидного типа, поэтому быстро разрушается ферментами пищеварительной системы. Актиномицеты синтезируют тетрациклин.

Антибиотики нашли применение в консервной промышленности, при сохранении рыбы, птицы, свежего мяса, при хранении сыров и других молочных продуктов, при хранении фруктов, овощей. Их присутствие снижает длительность термообработки, что сохраняет витамины, консистенцию продукта, обеспечивает гибель клостридиальных и термофильных бактерий, устойчивых к температуре.

Синтезировать антибиотики могут высшие организмы. Антибиотики растений называются фитонциды ( лук, чеснок, сирень, хрен, черемуха). Они убивают сарцины, стафилококки, стрептококки, кишечную палочку. Используются при лечении ран (подорожник). при хранении рыбы ( крапива).

Антибиотики животных – лизоцим, обнаружен в слезах, носовой слизи, слюне, яичном белке. Лизоцим не специфичен , т. е. действует на многие микроорганизмы, но более чувствительны Г+. Антибиотик интерферон вырабатывается клетками, пораженными вирусами. Эритрин синтезируется эритроцитами крови.