Микробные биоценозы в естественных водоемах

В последнее время благодаря  успехам генетической инженерии  удалось изолировать из клеток человека ген, ответственный за биосинтез  интерферона, и встроить его в  ДНК соответствующего вида микроорганизма. В результате получен микроб, способный  в процессе своего развития осуществлять биосинтез этого ценнейшего биорегуляторного белка.

Животный организм может  вырабатывать интерферон в ответ  на введение определенных стимуляторов интерферонообразования. Это явление представляет большой интерес и может быть использовано в качестве профилактического фактора при заболеваниях, вызываемых вирусами.

интерферон — также полипептид, играющий важную роль в защите организма от вирусных инфекций; образование его в организме можно повысить с помощью специальных веществ, называемых интерфероногенами.

Интерферон является универсальным  фактором неспецифической резидентности и образуется всеми клетками организма практически сразу же после внедрения вирусов. Наиболее активными продуцентами интерферона являются лимфоциты и макрофаги. При большинстве вирусных инфекций установлена четкая корреляция между уровнем интерферона и тяжестью заболевания. Как правило, количество интерферона заметно снижается при тяжелом течении болезни и возрастает при доброкачественном. В связи с этим использование готовых препаратов интерферона или стимуляции выработки собственного интерферона с помощью индукторов являются весьма перспективными методами профилактики и терапии вирусных инфекций.

Интерферон обладает широким  антивирусным спектром, т. е. практически  действует на все вирусы. Ему присуща  высокая видовая специфичность: интерферон, полученный на клетках  культуры ткани человека, способен оказывать действие только в организме  человека.

Человеческий интерферон, выделенный из лейкоцитов Человека, обозначается Ифа. Одним из последних достижений генной инженерии является получение человеческого интерферона с помощью бактерий Еntero coli, которые приобрели новое свойство вырабатывать интерферон, аналогичный лейкоцитарному интерферону, причем в большом количестве. Интерферон, полученный с помощью бактерий, успешно прошел биологические испытания. Изучение механизма действия интерферона показало, что в клетках, подвергшихся действию препарата, нарушается процесс трансляции вирусных информационных РНК, что приводит к подавлению образования полисом и отсутствию синтеза вирусных белков.

Интерферон применяется  для профилактики и лечения гриппа и других вирусных респираторных  заболеваний. В последние годы появились  сообщения об эффективном действии интерферона при некоторых злокачественных  новообразованиях.

 

Лактоферрин

Лактоферрин  — негемовый железосвязывающий гликопротеин, впервые обнаруженный в молоке коров (Sorensen Sorensen, 1939), рассматривается в настоящее время в качестве одного из неотъемлемых компонентов биохимической системы защиты животных от инфекции. В очищенном состоянии лактоферрины молока коров и человека представляют одноцепочечные белки, способные в присутствии бикарбонатных ионов образовывать прочный комплекс с 2 атомами Fe³⁺ красного. В связи с этим лактоферрин часто называют «красным белком».

Лактоферрин широко представлен в клеточно-тканевых образованиях организма млекопитающих, он выявлен в большинстве барьерных эпителиев пищеварительного, респираторного и мочеполового трактов и их секретах, а также в экзокринных железах и их секретах (молоке, слюне, слезах, желчи, семенной и цервикальной жидкости, соке желудка, кишечника и поджелудочной железы).

Лактоферрин посредством связывания ионов металлов переменной валентности из среды и поверхностных структур оболочек патогенных микроорганизмов лишает последних жизненно важных микроэлементов, входящих в состав цитохромов дыхательной цепи, каталаз, пероксидаз и супероксиддисмутаз, сдерживая таким образом рост и размножение бактерий и грибов и снижая их резистентность к токсическому действию химически реактивных производных кислорода. Естественно, что насыщенный железом лактоферрин не проявляет в рассматриваемых условиях микробостатической активности.

Удержание железа лактоферрином во внутренней среде животного организма является одним из ведущих механизмов его зашиты от инфекции и опухолевого роста. Лактоферрин является ведущим молекулярным компонентом системы врожденного иммунитета (естественной резистентности).

 

 

Другие антибиотики  животного происхождения

Антибиотические пептиды (дефенсины, протегрины, цекропины, магейнины, бревинины, бактенецины и др.) и белки (пероксидазы, лактоферрин, бактерицидный проницаемость увеличивающий белок, серпроцидины, лизоцим, фосфолипаза А2) формируют в различных сочетаниях и представительстве молекулярную основу врожденного иммунитета всех видов животных — от простейших до позвоночных и человека. Защищая организм человека от неблагоприятных воздействий окружающей патогенной среды.

Из тканей рыб выделен  антибиотик экмолин, активный в отношении некоторых бактерий. Он применяется в сочетании с другими антибиотиками, усиливает их действие.

Из рыбьего жира получают эктерицид, из эритроцитов – эритрин.

 

Значение антибиотиков в природе и жизни человека

Биологическая роль антибиотиков заключается в том, что образование  антибиотиков следует рассматривать  как специфическую особенность  обмена веществ организмов, возникшую  и закрепленную у них в процессе эволюционного развития. Образование  и выделение антибиотиков в окружающую среду при жизни организмов или  после их отмирания - могущественный фактор в борьбе за существования  видов.

Биосинтез антибиотиков - наследственная особенность организмов, проявляющаяся  в том. Что каждый вид (штамм) способен образовывать один или несколько  вполне определенных, строго специфичных  для него антибиотических веществ. Эти специфичные для организма  антибиотические вещества лучше  всего защищают организм от воздействий  на него.

Вместе с тем известно, что одинаковые антибиотики могут  образовываться несколькими видами организмов. И это нисколько не противоречит мысли о наследственно  закрепленном свойстве микроорганизмов  продуцировать определенные антибиотические  вещества. Образование антибиотиков нельзя считать случайным явлением в жизнедеятельности живых организмов. Этот процесс обусловлен определенным характером обмена веществ, возникшим  и закрепленным в процессе эволюции организма.

Антибиотики играют в природе  и жизни человека в настоящее  время огромную роль:

1. Многие антибиотические вещества - незаменимые лечебные препараты. Они широко применяются при лечении большого числа инфекционных заболеваний, которые ранее, до открытия антибиотиков, считались неизлечимыми или сопровождались высоким летальным исходом. К их числу следует отнести некоторые формы туберкулеза, чуму, азиатскую холеру, брюшной тиф, бруцеллез, пневмонию, различные септические процессы.
2. Антибиотики - очень полезные вещества в сельском хозяйстве, прежде всего как лечебные препараты в животноводстве, птицеводстве, пчеловодстве и растениеводстве, а отдельные антибиотические вещества - и как стимуляторы роста животных#.
3. Некоторые из антибиотиков с успехом применяются в пищевой и консервной промышленности в качестве консервантов скоропортящихся продуктов (свежей рыбы, мяса, сыра, различных овощей)#.
4. Антибиотические вещества - новые, ранее неизвестные по химическому строению соединения - представляют огромный интерес для специалистов в области химии природных соединений. Изучение структуры этих веществ, а также синтез некоторых из них способствовали бурному развитию указанного направления в химии, а следовательно, и самой науки об антибиотиках.
5. Антибиотики нашли широкое применение в научных исследованиях в качестве веществ, используемых при изучении отдельных сторон метаболизма вырабатываемых их организмов, расшифровки тонких молекулярных механизмов биосинтеза белка этих организмов, механизма функционирования мембран и других биохимических превращений как специфические ингибиторы определенных реакций.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Микрофлора молока и молочных продуктов. Источники  загрязнения молока микрофлорой, фазы ее развития, пути сохранения молока.

Молоко – секрет молочных желез млекопитающих, физиологически предназначен для вскармливания  детенышей. Молоко образуется из составных  частей крови эпителиальными клетками альвеол и является ценным пищевым  продуктом. В его состав входят жирные кислоты, аминокислоты, белки, минеральные вещества, витамины, молочный сахар и большое количество ферментов. Питательные вещества молока находятся в соотношении и форме, наиболее благоприятных для усвоения организмом. Наиболее полноценно свежевыдоенное, парное молоко. Оно обладает бактерицидностью, т. е. способностью задерживать размножение попадающих в молоко бактерий и даже убивать их. Чтобы сохранить бактерицидные свойства парного молока, его охлаждают. При температуре 30^оС бактерицидность сохраняется в течение 3-х часов, при 15^оС – около 8 часов, при 10^оС - около 24 часов.

Микробы проникают в молоко из внешней среды через выводные протоки, молочную цистерну и сосковый канал. Для некоторых из них молоко служит хорошей питательной средой.

Больше всего микробов бывает в сосковом канале, молочной цистерне и меньше — в выводных протоках и альвеолах. Часть микробов под действием цидных веществ погибает, сохраняются более стойкие микрококки и стрептококки, которые по своим свойствам близки к молочнокислым стрептококкам кишечного происхождения. Микробы скапливаются у соскового канала и образуют пробку, в которой наряду с сапрофитами могут находиться возбудители инфекционных болезней. Обычно их больше в первых порциях молока и меньше в последних. Поэтому первые порции молока необходимо сдаивать в отдельную посуду, чтобы исключить загрязнение всего молока и окружающей среды. Обсеменение молока микробами зависит от чистоты и состояния вымени, кожного покрова животного, рук человека, посуды и другого инвентаря.

Особенно много различных  микробов находится в молоке животных, больных маститом. Одной из причин могут быть микробы, которые проникают  в молочную железу через сосковый канал или гематогенным путем. Способствующими  факторами являются переохлаждение, травмы, генетическая предрасположенность. Продукты воспаления снижают качество молока, при этом уменьшается количество лактозы, кальция, казеина. В маститном  молоке можно обнаружить стафилококки, стрептококки, кишечную палочку и  другие микроорганизмы. Их численность  во многом обусловливается состоянием внешней среды.

В большом количестве микробы  содержатся на поверхности кожного  покрова животного. Чем грязнее  кожа, тем их больше попадает в молоко. Так, по данным Бакгауза и Конгейма, в 1 мл молока коровы с нечищеной кожей насчитывается от 170 тыс. до 2 млн микробов, коровы с чистой кожей — 20 тыс. При систематической чистке животного их количество снижается до 3 тыс. в том же объеме. Микробы на поверхность кожи попадают из корма, подстилки, навоза, воздуха.

Еще одним источником загрязнения  молока могут быть корма: при их раздаче  образуется много пыли. Вместе с  пылью в молоко попадают и микробы. Поэтому раздавать корма во время  доения не следует. Если в качестве подстилки используют старую прелую солому, в ней может содержаться  большое количество микроорганизмов, особенно плесневых грибов. Разбрасывание  такой подстилки перед доением  увеличивает число микробов и  их спор как в воздухе, на поверхности  тела животного, так и в молоке. В связи с этим в качестве подстилки  лучше использовать свежую солому, опилки, стружку, сухие листья или торф, которые поглощают влагу, газы и в некоторой степени препятствуют развитию гнилостных и патогенных микроорганизмов. По данным А. К. Скороходько, кишечная палочка, сальмонеллы, бактерии брюшного тифа в торфяной подстилке погибают в течение 6—8 дней.

Человек тоже может быть источником обсеменения молока микробами  при несоблюдении правил личной гигиены. Поэтому руки доярки (дояра) должны быть чистыми, сухими, с коротко остриженными ногтями.

Микроорганизмы могут  попадать в молоко и через воздух от животных, больных туберкулезом, сальмонеллезом и т. д.

Огромна роль мух в обсеменении  молока микробами. На поверхности их тела содержится от нескольких тысяч  до миллиона микробов, среди которых  могут быть и патогенные. Для борьбы с мухами проводят тщательную очистку, мойку, побелку, дезинфекцию ферм, молокоприемных пунктов и окружающей территории. Помещения лучше убирать влажным  способом, что значительно уменьшает  численность микробов, а следовательно, снижает и загрязнение молока.

Источником загрязнения  молока могут быть также посуда и  доильная аппаратура. Поэтому доильные аппараты, используемую посуду, фильтры  надо содержать в чистоте. При  машинном доении молоко поступает в  закрытую систему, что препятствует попаданию в него микробов извне. Однако плохая организация машинного  доения приводит к ухудшению санитарного  состояния молока. При этом число  микробов по сравнению с ручным доением  возрастает в 4—5 раз, а иногда и более. Показатели санитарного качества молока отражены в следующей таблице: