УМКД 042-14-4-03.120.28/03-2012 Редакция №3 от 2012г. стр. 1

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
СЕМИПАЛАТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМЕНИ ШАКАРИМА
Документ СМК 3
УМКД
УМКД
уровня
042-18-23.1.28/03-2014
УМКД
Редакция № ____
Учебно-методические
От____________
материалы
«Микробиология»
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС
ДИСЦИПЛИНЫ
«Микробиология»
для специальностей
5В080300 – «Охотоведение и звероводство»
5В080200 – «Технология производства продуктов животноводства»
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
Семей
2014
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 2 из 140
Содержание
1
2
3
4
Глоссарий
Лекции
Лабораторные занятия
Самостоятельная работа студента
1 ГЛОССАРИЙ
В настоящем УММ использованы
соответствующими определениями:
следующие
термины
СРО – самостоятельная работа студента
СРСП – самостоятельная работа студента под руководством преподавателя
ЛК – лекции
ЛБ – лабораторные занятия
Гр(-) – грамотрицательные бактерии
Гр(+) – грамположительные бактерии
Аг - антиген
Aт - антитело
2
с
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 3 из 140
2 Лекции
ЛЕКЦИЯ №1
Тема: Введение
ПЛАН:
1. Предмет и задачи микробиологии
А) определение предмета
С) полезные и вредные свойства микроорганизмов
Д) задачи микробиологии
2. Основные этапы развития микробиологии
А) морфологический (описательный, роль ученых на этом этапе)
Б) физиологический этап (Л.Пастер, И.И.Мечников, Р.Кох, Д.Ивановский,
Л.Ценковский и др. в становлении микробиологии)
С) история кафедры
1.Предмет и задачи микробиологии
«МИКРОБИОЛОГИЯ» происходит от греческих слов «micro» -малый,
«bios» - жизнь и «logos» - наука (учение). Таким образом, микробиология
является наукой о жизни микроскопически малых существ микроорганизмов,
невидимых невооруженным глазом.
Микробиология – наука о мельчайших, невидимых невооруженным
глазом организмах, названных микробами или микроорганизмами. Она
изучает их строение (морфологию), закономерности их жизни и развития
(физиологию), роль в различных процессах (круговорот веществ в природе,
гниение, брожение) происходящих в природе, использование микробов в тех
или иных областях жизни и деятельности человека, а также изменения ,
вызываемые ими в организме людей, животных, растений, знакомит с
методами устранения их вредного действия.
Предметом изучения микробиологии являются бактерии, плесневые
грибы, дрожжи, актиномицеты, риккетсии, микоплазмы, вирусы. Но
поскольку вирусы абсолютно не могут существовать без живого организма,
изучением
их
занимается
самостоятельная
наука,
называемая
«вирусологией». О вирусах более подробно в последующих лекциях.
Полезные и вредные свойства микроорганизмов.
Полезные:
1. Микробы
являются
санитарами
в
природе
(гниение
–
микробиологический процесс, его вызывают сапрофитные микробы)
3
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 4 из 140
2. Микроорганизмы используют для получения продуктов питания
(молочнокислых продуктов, кормовых белков, хлеба, алкогольных
напитков - пива, вина, спирта)
3. Микроорганизмы используют для получения биологически активных
веществ – ферментов, гормонов, витаминов, антибиотиков,
гибберилинов, аминокислот, органических кислот и т.д.
4. Микроорганизмы могут быть источником электрической энергии
5. Микробы способны извлекать ионы металлов из полезных руд.
6. Микроорганизмы принимают участие в пищеварении животных и
человека.
7. Патогенные микроорганизмы используют для профилактики
инфекционных болезней, путем получения из них вакцинных штаммов.
Ослабленные патогенные микробы не вызывают заболевания, а
напротив, стимулируют формирование иммунитета. Препараты,
приготовленные из убитых или ослабленных микробов получили
название – вакцины.(Слово вакцина произошло от латинского Вакка –
корова. Дженнер. Оспа. Впервые аттенуацию микробов разработал
Л.Пастер, когда готовил вакцину против бешенства)
Вредные свойства микроорганизмов.
1. Патогенные микроорганизмы вызывают инфекционные заболевания
(сибирская язва, бруцеллез, туберкулез, сальмонеллез и др.)
2. Микроорганизмы могут вызывать порчу продуктов питания, могут
быть вредителями на различных производствах, разлагают древесину,
волокна текстильного сырья- хлопка, шерсть, вызывают коррозию
металлов. Микробы участвуют в процессах разложения каучука, нефти,
бумаги, текстиля и пластмасс.
Полезных микроорганизмов большинство, Лишь 1:30000 часть от всех
известных микробов составляют вредные микроорганизмы.
Направления микробиологии.
Развитие микробиологии, как и других научных дисциплин, находится
в тесной зависимости от способов производства, запросов практики,
общего прогресса науки и техники. В настоящее время в соответствии с
потребностями общества микробиология дифференцировалась на:
-общую микробиологию;
-медицинскую;
сельскохозяйственную;
-ветеринарную;
-промышленную
Фундаментом (базой) для всех перечисленных направлений является
общая микробиология, которая изучает морфологию, физиологию,
распространение и сохранение микробов во внешней среде, генетику
микроорганизмов, вопросы систематики и классификации их, роль
микробов в круговороте веществ в природе, патогенность и
4
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 5 из 140
вирулентность, роль микробов в инфекционном процессе, вопросы
иммунитета.
Задачи микробиологии будут зависеть от направления. Задачи общей
микробиологии изложены в определении.
2.Основные этапы развития микробиологии
В развитии микробиологии выделяют два этапа:
1. Морфологический – связан с именем Антона Левенгука (1632-1723),
который создал первый микроскоп и описал основные формы микробов.
2. Физиологический – на этом этапе происходило более глубокое изучение
жизнедеятельности микробов.
- Луи Пастер (1822-1895) –французский ученый;
- Роберт Кох (1843-1910) – немецкий ученый,
- Илья Ильич Мечников(1845-1916) – русский ученый;
- Пауль Эрлих (1854-1916) немецкий ученый,
- Сергей Николаевич Виноградский (1856-1953);
- Василий Леонидович Омелянский (1867-1928)
- Дмитрий Иосифович Ивановский (1864-1920);
- Н.Ф. Гамалея (1859-1949);
- Г.Н.Габричевский (1860-1907);
- А.Флеминг(1929г. – открыл пенициллин),
- В.Н Шапошников (1884-1968) (производство молочной кислоты при
помощи молочно-кислых бактерий),
- Я.Я.Никитинский (1878-1941)(консервное производство)
3. Вторая половина 20 столетия – новый этап, связан с рождением
молекулярной генетики и молекулярной биологии. Носитель гена – ДНК.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Понятийный аппарат (тезаурус) к теме №1
Аттенуация
Вакцина
Вирусология
Микробиология
Направления микробиологии (общая микробиология, ветеринарная
микробиология, медицинская микробиология, сельскохозяйственная
микробиология, промышленная микробиологи, пищевая микробиология)
Патогенные микроорганизмы
Предмет микробиологии (бактерии, плесневые грибы, дрожжи,
актиномицеты, риккетсии, микоплазмы)
Сапрофиты
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
5
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 6 из 140
1. Что изучает дисциплина «микробиология и вирусология»?
2. Предмет микробиологии.
3. Что изучают конкретные направления микробиологии (общая,
медицинская, сельскохозяйственная, ветеринарная, промышленная,
пищевая генетическая и др.)?
4. Морфологический этап в развитии микробиологии.
5. Физиологический этап в развитии микробиологии.
6. Полезные свойства микроорганизмов.
7. Вредные свойства микроорганизмов.
8. Вклад ученых в развитие микробиологии.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:
Основная
1. Мишустин С.Н., Емцев В.Т.Микробиология. - М., 1987. - С. 307-317.
2. Бияшев Б.К. Ветеринарная микробиология и иммунология.Алматы,2007. – 417 с.
3. Ветеринарная микробиология и иммунология /Под ред.проф.
Н.А.Радчука.-М.,1991.-С.3-10.
4. Костенко Т.С., Скаршевская Е.И., Гительсон С.С. Практикум по
ветеринарной микробиологии и иммунологии. – М.,1989.- 272с.
Дополнительная
2. Блейм Т.Н.Сборник тестов по микробиологии. Семей,2005.-112с.
3. Сидоренко О.Д., Ванькова А.А., Войно Л.И. Микробиология: Учебник
для агротехнологов. – М.:ИНФРА-М,2005.-287 с. (С.3-17).
4. Емельяненко П.А. Ветеринарная микробиология. – М.,1982.- С.3-11.
5. Ассонов Н.Р. Микробиология.-М.1989.- С.3-18.
6. Бетина В. Путешествие в страну микробов. – М.,1976.- 272с. - С.14-98.
Лекция №2
ТЕМА: Морфология, систематика и строение прокариот
ПЛАН:
1. Систематика, классификация и номенклатура микроорганизмов
2. Морфология и строение бактерий
2.1.
Постоянные элементы
2.2.
Непостоянные элементы
Литература
1. Систематика, классификация и номенклатура бактерий.
6
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 7 из 140
В настоящее время все микроорганизмы делятся на три царства:
1. Прокариоты – безядерные клетки, ядерные компоненты неотделены
от цитоплазмы оболочкой. К ним относят бактерии и сине-зеленые
водоросли.
2. Эукариоты – ядерные организмы, ядерная мембрана отграничивает
ДНК от цитоплазмы. К ним относят микроскопические водоросли,
микроскопические грибы(плесени и дрожжи).
3.Царство вирусов. К ним относят возбудителей инфекционных
болезней и бактериофаги(вирусы бактерий).
Систематика (токсономия) – наука, занимающаяся вопросами
классификации, номенклатуры и идентификации микроорганизмов.
Под классификацией микроорганизмов понимают распределение их
по группам (таксонам) на основании общих признаков. Каждая группа
имеет свое название: царств - regnum, отдел - divisio, секция - section,
класс - ciassis, порядок - ordo, семейство - familia, род - genus, вид –
species. Самой мелкой единицей классификации является вид – группа
микроорганизмов, наделенная общими стабильными
признаками и
происходящая от общего предка.
Вид подразделяют на подвиды или варианты. Подвиды в свою очередь
также могут подразделяться на основании отличия какого-либо признака –
антигенного – серовар, биохимического – биовар, отношения к фагам –
фаговар, патогенностью – патовар.
В микробиологии пользуются терминами «вид», «штамм», «клон»,
«культура».
Вид – это совокупность особей, имеющих общее происхождение и
генотип, морфологические, физиологические и др. признаки, способные в
определенных условиях вызывать одинаковые процессы.
Культура - это микроорганизмы, выделенные от животного, человека,
растений и т.д. и выращенные на питательных средах. Культуры микробов
могут быть чистыми ( из одного вида микроорганизмов) или смешанными
(из нескольких видов)
Штамм – культура одного и того же вида, но выделенная из различных
объектов и поэтому отличающаяся незначительным изменением свойств.
Клон – культура микроорганизмов, выращенная из одной микробной
клетки на искусственной питательной среде. Всё потомство обладает
совершенно одинаковыми свойствами.
Для того чтобы отнести микроорганизм, к какой либо группе,
необходимо определить основные его признаки: морфологию,
подвижность, окраску по Грамму, наличие капсулы и способность
образовывать эндоспору, культурально-биохимические свойства и
некоторые другие признаки.
7
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 8 из 140
Идентификация – отнесение микроорганизмов к определенному
таксону (виду) на основании конкретных признаков.
Номенклатура – система наименований, применяемых в определенной
области знаний.
Название бактериям присваивается в соответствии с правилами
Международного кодекса номенклатуры бактерий введенного с 1 января
1980 года. Принята двойная номенклатура, предложенная еще в 18 в. К.
Линнеем. Название бактериям дается на латинском языке и состоит из
двух слов. Первое слово обозначает род, к которому принадлежит данная
бактерия, второе – название вида. Родовое название пишется с прописной
буквы, видовое – со строчной.
В настоящее время классификации микроорганизмов основана на
комплексе следующих признаков:
1.Фенотипические признаки – внешние признаки. Не связанные с
наследственностью и генотипом. Фенотипические признаки определяют
место микробов в классификации по их сходству по морфологическим
признакам, культуральным, физиологическим, тинкториальным и
др.Например, по классификации Красильникова микроорганизмы делятся
на три группы(по внешнему виду):
1 – шаровидные(5 видов)
2 – палочковидные
3 - извитые
2. генотипические признаки. В основе геносистематики лежит
изучение нуклеотидного состава ДНК и наиболее важных характеристик
генома (величина, объем, молекулярная масса и др.). Генетическое
родство между бактериями определяют по степени гомологии ДНК. Чем
больше идентичных генов, тем выше степень гомологии ДНК и ближе
генетическое родство. Т.е. генотипические признаки определяют место
микробов в классификации по родству (происхождению).
Существует второй подход к систематике бактерий, преследующий
практические цели, т.е. служит для идентификации бактерий –
установления принадлежности к определенному виду. Для этого созданы
определители, которыми пользуются при определении вида того или
иного микроорганизма.. К международным определителям бактерий
относится «Определитель бактерий 9», вышедший в свет в 1993 году. В
составе 4 отделов прокариот выделено 35 групп родов. Отделы
классифицируются по наличию клеточной стенки (пептидогликана).
1. Грациликуты (или тонкокожие) – грамотрицательные бактерии
2. Фирмикуты (или тостокожие) – грамположительные бактерии
3. Тенерикуты (или нежнокожие) – организмы, не имеющие клеточной
стенки. Микоплазмы.
4. Мендосикуты – бактерии, большинство из которых хотя и имеют
клеточную стенку, но она не содержит пептидогликан. Некоторые
8
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 9 из 140
грамположительные. Другие грамотрицательные - сюда относятся
архебактерии.
2.Морфология и строение бактерий
2.1 Постоянные элементы
К постоянным элементам микробной клетки относят: оболочку,
цитоплазму и нуклеоид (ядерное вещество).
К непостоянным элементам относят капсулу, спору и жгутики.
Каковы их функции?
Постоянные элементы. Оболочка состоит из трех слоев: наружной
мембраны, клеточной стенки и внутренней мембраны или
цитоплазматической оболочки.
Наружная мембрана – это вязкий слой слизи, состоящий из
полисахаридов (у кокков) или полипептидов (у бацилл). Выполняет
защитную функцию, предохраняет клетку от неблагоприятных факторов
внешней среды (температуры, высушивания, давления и т.д.).
Клеточная стенка – это основной слой (имеется только у бактерий), он
придает клетке форму и определяет ее морфологические особенности.
Отсюда кокки, палочки или извитые формы. Выполняет защитную функцию.
Кроме того, через нее поступают питательные вещества внутрь клетки, т.е.
участвует в обмене веществ. Основу клеточной стенки составляет
пептидогликан или муреин (от лат.murus – стенка), являющийся каркасом
бактериальной клетки и имеющий сетчатую структуру. Химический состав и
ультраструктура клеточной стенки бактерий лежит в основе разного
окрашивания бактерий по методу Грамма и деления их на
грамположительные и грамотрицательные. Этот метод предложен в 1884 г.
Х.Грамом и используется для дифференцирования бактерий.
Цитоплазматическая мембрана. Полупроницаемая оболочка,
отделяющая цитоплазму от клеточной стенки. В химическом отношении это
белково-липидный комплекс, состоящий из 50-75% белков и 15-50%
липидов(90%
фосфолипидов).Через
цитоплазматическую
мембрану
осуществляется поступление питательных веществ в клетку и выход
продуктов метаболизма наружу – является осмотическим барьером клетки.
При нарушении осмотического давления наступает кариопикноз
(разбухание) или кариолизис (разрушении).
Цитоплазма – безоболочечная коллоидная часть клетки с зернистой
структурой. Основную массу гранул состовляют рибосомы, включения.
Центральную часть цитоплазмы занимает ядерный аппарат – нуклеоид.
Нуклеоид - ядерное вещество, генетический аппарат микробной
клетки. Представлен молекулой ДНК, сосредоточенной в ограниченных
пространствах цитоплазмы, не имеющей ядерной оболочки в отличие от
9
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 10 из 140
эукариот. Нуклеоид обеспечивает видовую принадлежность, участвует при
размножении бактериальной клетки. Помимо молекулы ДНК (единственной
хромосомы) в клетках бактерий обнаружены внехромосомные генетические
элементы,
называемые
плазмидами.
Плазмиды
это
небольшие
ковалентнозамкнутые кольцевые молекулы ДНК, содержащие 1500-40000
пар нуклеотидов. Плазмиды могут контролировать половой процесс у
бактерий, множественную устойчивость к лекарственным препаратам, синтез
бактериоцинов – веществ белковой природы, способных вызывать гибель
близкородственных видов бактерий. Плазмиды играют важную роль в
эволюции прокариот, так как придают им дополнительные свойства,
способствующие их выживанию.
2.2 Непостоянные элементы (Капсула, спора и жгутики)
Капсула – не является обязательной структурой клетки. Потеря
капсулы не приводит к гибели. Микробная клетка продолжает расти и
развиваться. Например, сибиреязвенный вакцинный штамм СТИ, не что иное
как безкапсульный вариант сибиреязвенной бациллы. Капсула образуется
при попадании патогенного микроба в организм. Она выполняет защитную
функцию (от ферментных систем, макрофагов, микрофагов). Микробы,
образующие капсулы вызывают остропротекающие заболевания (сибирская
язва – B. antracis, диплококковая пневмония – Str. pneumonia; газовая
гангрена – Cl. perfringens). Некоторые непатогенные микроорганизмы, такие
как лейконосток (вредитель сахарного производства) образует зооглеи –
скопления бактерий, окруженных общей капсулой.
Спора – это стадия покоя в жизненном цикле бактериальной клетки.
Споры образуются при попадании бактерий во внешнюю среду, в условия
неблагоприятные для жизнедеятельности. Споры устойчивы к физическим,
химическим веществам (кислотам и щелочам), высушиванию, действию
ядовитых веществ.
Жгутики – образованы белком флагелином. Являются средством
передвижения. Встречаются у палочковых форм и извитых и лишь в
единичных случаях у кокковых форм. Патогенные свойства реализуются за
счет адгезии – прилипания к ворсинкам кишечника. Кроме жгутиков на
поверхности клеток могут быть фимбрии. Это прямые полые цилиндры,
отходящие от цитоплазматической мембраны. Они образованы белком
пилином. Принимают участие в конъюгации. С помощью их образуется
мостик между двумя клетками, через который происходит передача
генетической информации.
Таким образом, непостоянные элементы микробной клетки являются
дифференцирующими признаками бактерий.
Понятийный аппарат (тезаурус) к теме №2
1. Адгезия
10
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 11 из 140
2. Вид, культура чистая, культура смешанная, клон, штамм
3. Систематика (таксономия): классификация микроорганизмов
(грациликуты,
фирмикуты,
тенерикуты,
мендосикуты);
номенклатура, идентификация
4. Постоянные
элементы
бактерий
(клеточную
стенку,
цитоплазматическую мембрану, цитоплазму, нуклеоид (ядерное
вещество),
рибосомы,
мезосомы).
(Грамположительные
бактерии. Грамотрицательные бактерии)
5. Непостоянные элементы бактерий (капсула, эндоспора и
жгутики)
6. Формы микроорганизмов (кокки, бактерии, извитые)
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
Систематика, классификация и номенклатура микроорганизмов.
«Вид», «штамм», «клон» микроорганизмов. Постоянные (нуклеоид,
цитоплазма, оболочка) и непостоянные (спора, капсула, жгутики) элементы
бактерий.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:
Основная
1. Мишустин С.Н., Емцев В.Т.Микробиология. - М., 1987. - С.350.
2. Бияшев Б.К. Ветеринарная микробиология и иммунология.Алматы,2007. – 417 с.
3. Ветеринарная микробиология и иммунология /Под ред.проф.
Н.А.Радчука.-М.,1991.-С.11—26
4. Костенко Т.С., Скаршевская Е.И., Гительсон С.С. Практикум по
ветеринарной микробиологии и иммунологии. – М.,1989.- 14-17.
Дополнительная
1. Блейм Т.Н.Сборник тестов по микробиологии. Семей,2005.-112с.
2. Сидоренко О.Д., Ванькова А.А., Войно Л.И. Микробиология: Учебник для
агротехнологов. – М.:ИНФРА-М,2005.-287 с.
3. Емельяненко П.А. Ветеринарная микробиология. – М.,1982.- С.7-19.
4. Ассонов Н.Р. Микробиология.- М.1989.- С.19-51.
ЛЕКЦИЯ №3
ТЕМА: Морфология, систематика и строение эукариотных
микроорганизмов
План:
1. Морфология и строение плесневых грибов.
11
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 12 из 140
2. Морфология и строение дрожжей.
3. Морфология и строение актиномицет.
Грибы
–
безхлорофильные
низшие
эукариотические
хемоорганотрофные организмы. Грибы это большая группа одно- или
многоклеточных организмов, которым присущи как признаки растений, так и
животных. Различают грибы – паразиты, грибы – сапрофиты, грибы –
симбионты. Грибы – паразиты поражают ткани человека, животных и
растений. Из известных 100000 видов грибов, для человека патогенны не
более 400. Для животных еще меньше. Грибы – сапрофиты питаются
органическими веществами мертвых тканей или экскрементами. К
сапрофитам относят дрожжевые и плесневые грибы. Дрожжевые и плесневые
грибы широко используются в промышленности для получения полезных
веществ (хлеба, спирта, кваса, кефира, антибиотиков и др.). Грибы –
симбионты могут вступать в симбиотические отношения с корнями высших
растений.
Плесневые грибы имеют мицелярное строение. Мицелий состоит из
ветвящихся нитей, называемых гифами. У низших одноклеточных грибов
(мукор) гифы не септированы, т.е не разделены перегородками. У высших
грибов (пеницилл и аспергилл) гифы септированы, они многоклеточные
орагнизмы. Толщина гиф составляет 5-50 мкм и более. Клеточная стенка
грибов толстая, прочная, содержит целлюлозу и хитин: цитоплазматическая
мембрана может иметь стероиды. В цитоплазме содержится одно или
несколько ядер с двойной мембраной, ядрышком и хромосомами,
митохондрии, полисомы, лизосомы, вакуоли, включения валютина,
гликогена. В клетках грибов отсутствует крахмал, одним из продуктов
метаболизма является мочевина, у прокариот она невстречается.
У грибов различают три типа размножения: вегетативное, бесполое,
половое. Вегетативное размножение осуществляется путем отделения от
мицелия его частей с последующим образованием из них новых грибниц.
Бесполое размножение осуществляется с помощью спор (экзоспор и
эндоспор). Эндоспоры (мукор) развиваются внутри особых клеток спорангий
и называются спорангиоспорами. Экзоспоры (аспергилл, пеницилл)
образуются на концах ответвлений мицелия конидионосцах и называются
конидии (конидиоспоры). При созревании споры (конидии) осыпаются,
спорангии лопаются и спорангиоспоры высыпаются. Попав, в благоприятные
условия споры, прорастают. При половом размножении грибов
спорообразованию предшествует слияние гаплоидных мужских и женских
гамет, в результате возникает зигота и наступает диплоидная фаза с полным
(парным) набором хромосом. Половой процесс у разных видов грибов
протекает различно и имеет свои особенности.
Дрожжи. Они могут принадлежать к разным классам, чаще к
аскомицетам. Дрожжи – эукариоты, одноклеточные, мицелия не образуют,
12
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 13 из 140
сферические или палочковидные, размером 5-10 мкм. Имеют двухконтурную
оболочку, цитоплазму, ядро, митохондрии, включения – валютин, гликоген.
Размножаются вегетативным путем (почкованием, делением), половым
путем. Образование половых спор у большинства дрожжей происходит по
аскомицетному типу. После копуляции двух клеток (конъюгация) и слияния
ядер, зигота превращается в сумку, где после 2-3 кратного деления
образуются 4-8 аскоспор. Каждая из аскоспор может прорастать в новую
дрожжевую клетку, размножающуюся почкованием. Аскоспоры значительно
устойчивы к внешним факторам, чем дрожжевая клетка. Однако, по
устойчивости они существенно уступают бактериальным спорам. Дрожжи
играют важную роль в круговороте углерода в природе. Их используют в
производстве хлеба, пива, вина, ценных молочнокислых продуктов,
сдобренных кормов для животных. По химическому составу 50% сухого
вещества составляют белковые вещества. Дрожжи используют для получения
микробного белка.
Актиномицеты (лучистые грибы) – длинные одноклеточные
ветвящиеся микроорганизмы. Занимают промежуточное положение между
грибами и бактериями. Как бактерии растут на питательных средах и
красятся анилиновыми красками (грамположительные). Как грибы образуют
ветвления – гифы, а образуемые ими переплетения – мицелий. В отличие от
бактерий у актиномицетов имеются специальные органы размножения –
спорангии. Спорангии могут быть прямыми, волнистыми или спирально
закрученными веточками. Аэробы, реже анаэробы. Образуют пигменты
(розовый, желтый, синий). Актиномицеты принимают участие в
почвообразовательных процессах, образовании гумуса, являются основными
продуцентами антибиотиков (стрептомицин, хлортетрациклин).
Понятийный аппарат (тезаурус) к теме №3
1. Грибы - паразиты, симбионты, сапрофиты
2. Мицелий
3. Гифы
4. Экзоспоры
5. Эндоспоры
6. Типы размножения грибов: вегетативное, бесполое, половое.
7. Аскоспоры
8. Лучистые грибы
1.
2.
3.
4.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
Морфология и строение микроскопических грибов
Отличительные признаки актиномицет от бактерий
Отличительные признаки актиномицет от грибов
Морфология и строение дрожжей
13
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 14 из 140
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:
Основная
1. Мишустин С.Н., Емцев В.Т.Микробиология. - М., 1987. - С.350.
2. Бияшев Б.К. Ветеринарная микробиология и иммунология.- Алматы,2007.
– 417 с.
3. Ветеринарная микробиология и иммунология /Под ред.проф.
Н.А.Радчука.-М.,1991.
4. Костенко Т.С., Скаршевская Е.И., Гительсон С.С. Практикум по
ветеринарной микробиологии и иммунологии. – М.,1989.
Дополнительная
1. Блейм Т.Н.Сборник тестов по микробиологии. Семей,2005.-112с.
2. Сидоренко О.Д., Ванькова А.А., Войно Л.И. Микробиология: Учебник для
агротехнологов. – М.:ИНФРА-М,2005.-287 с.
3. Емельяненко П.А. Ветеринарная микробиология. – М.,1982.
4. Ассонов Н.Р. Микробиология.- М.1989.
ЛЕКЦИЯ №4
Тема: Классификация и основные свойства вирусов
План:
1. Природа вирусов. Гипотезы происхождения вирусов
2. Основные свойства вирусов и их прикладное значение
3. Структура вирусов
4. Химический состав вирусов
5. Классификация вирусов
Литература основная
1. Сюрин В.Н. Ветеринарная вирусология.-М.,1991.-С.13-54, 3-12, 209-221
2. Троценко Н.И. и др.Практикум по ветеринарной вирусологии.-М.,1989.-С.
3-15, 15-26.
1. Природа вирусов.
Вирусология – биологическая наука, занимающаяся изучением
мельчайших организмов вирусов, а также заболеваний, вызываемых у любых
других.
Вирусы, вызывающие болезни у растений называются фитофагами, у
бактерий – бактериофагами.
Первооткрывателем вирусов был русский ботаник Д.И. Ивановский,
который изучал мозаичную болезнь табака. Готовил суспензию из
пораженных листьев табака, пропускал через фильтр и фильтратом заражал
14
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 15 из 140
здоровые растения. Растения заболевали. Ученый предположил, что в
фильтрате был мельчайший организм. Долгое время шли споры, вирусы
живые или неживые вещества? Вирусы способны выпадать в осадок в виде
правильной формы (кристаллизуемость вирусов) – неживые; но вирусы
способны воспроизводить себе подобных и передавать генетическую
информацию потомкам, что свидетельствует о том, что вирусы – живые.
Вирусы стоят ближе к существам, чем к веществам.
Вирусы своеобразная и неоднородная группа существ, обладающая
некоторыми основными признаками живых организмов:
1. Воспроизводство себе подобных
2. Паразитизм
3. Инфекционность
4. Трансмиссивность
5. Изменчивость
6. Приспособляемость к условиям внешней среды
Вирусы занимают особое место в биосфере и находятся на границе
живого и неживого.
2. Гипотезы происхождения вирусов
1.Эволюционная гипотеза – вирусы являются потомками древних
доклеточных форм жизни. Первичный мировой океан – вода + соли +
температура, молекулы сталкивались и образовывались органические
вещества, затем появились одноклеточные, рептилии. Предполагают, что
молекулы могли столкнуться и образоваться вирусы.
2. Реэволюционная – вирусы произошли от бактерий, в результате
регресса, т.е. освобождения от ставших ненужными органоидов. Вирусы
строгие паразиты.
Например. Круглые черви – аскариды всасывают питательные
вещества через кутикулу всей поверхностью. Потому что в кишечнике все
готовое. У аскарид регрессировала пищеварительная система. Так и у
вирусов им не нужен аппарат Гольджи, клеточная стенка и т.д. . т.е. в
результате отбрасывания ненужных органоидов получился вирус. Это
характерно для крупных вирусов – вирус герпеса, вирус оспы – у них
имеются остатки органоидов.
3.Вирусы являются «сбежавшими» органоидами клетки, а именно
таких где есть нуклеиновая кислота. Нуклеиновая кислота имеется в ядре и
вне ядра (плазмиды, митохондрии, пластиды).
Преоны и вироиды – замкнутые в кольцо нуклеиновые кислоты.
4.Вирусы из космоса
3. Основные свойства вирусов и их прикладное значение.
Вирусы могут существовать в двух формах 1. клеточной и 2.
внеклеточной. Вне клеток вирусные частицы (вирионы) не обнаруживают
никаких признаков жизни. Попав в организм вирусы проникают в
15
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 16 из 140
чувствительные клетки и переходят в активную репродуктивную форму.
Начинается сложное, многообразное взаимодействие вируса и клетки, всегда
заканчивающееся гибелью клетки и выходом из нее многочисленного
вирусного потомства.
Основные свойства вирусов
1. Вирусы имеют малые размеры. Их величина колеблется от 8нм до
400 нм ( бактерии имеют размеры 0,3 до 5 мкм). Вирусы не видны в световой
микроскоп. Только крупные вирусы, такие как вирус оспы при окрашивании
по методу Морозова, увеличивается в размере (белковая субстанция
обволакивается азотнокислым серебром), после окрашивания вирус виден в
световой микроскоп.
2. Вирусы легко проникают через мелкопористые фильтры. Вирусы
и бактерии в смеси в жидкой фракции можно разделить, пропуская через
мелкопористые фильтры. В процессе приготовления вируссодержащей
суспензии из патологического материала, свободной от бактерий, взвесь
пропускают через специальные фильтры.
3. ОСНОВНОЕ СВОЙСТВО. Вирусы являются облигатными
строгими
внутриклеточными
паразитами.
Это
проявляется
неспособностью воспроизводить себе подобных вне живой клетки. Чтобы
накопить вирусы используют клеточные субстраты – живые: куриные
эмбрионы, культуры клеток, лабораторных животных.
4. Вирусы не растут на искусственных питательных средах.
5. Вирусы не имеют собственных белоксинтезирующих и
энергообразующих систем.
Для воспроизводства вирусы приспосабливают эти системы,
поражаемой ими клетки. Вирусы рассматривают как биологические
образования, несущие генетическую информацию, которую они могут
реализовывать только в клетках животного или растительного
происхождения.
6. На вирусы не действуют антибиотики и сульфаниламидные
препараты. Антибиотики, действуя на бактерию прерывают синтез
клеточной стенки, ферментных систем. Поэтому у вирусов им не на что
действовать ( у вирусов есть ДНК или РНК и белковая оболочка). При
некоторых вирусных инфекциях назначают антибиотики. Так как вирусы
ослабляют организм и на этом фоне безобидные сапрофитные микробы
активизируются. Например, псевдомонасы при ослаблении организма
вирусами могут вызывать пневмонию, поэтому назначают антибиотики.
7. Вирусы имеют разобщенный во времени и пространстве
дизъюнктивный способ размножения.
Попав в клетку вирус включает органоиды клетки на выработку сырья.
Отдельные компоненты вирусных частиц синтезируются в разных местах и в
16
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 17 из 140
разное время в клетке, и только затем происходит самосборка вирусных
частиц.
8.Вирусы имеют в своем составе только один тип нуклеиновой
кислоты, или ДНК, или РНК. (у бактерий ДНК отвечает за
наследственность, РНК – за перенос инфекции). У вирусов может быть одноили двухнитчатая спираль РНК или ДНК.
Свойства вирусов не всегда являются абсолютными. Например. У
вируса оспы и гриппа на определенном этапе развития возникает
промежуточная форма РНК.
НЕОБХОДИМО ЗНАТЬ: основные свойства вирусов и их прикладное
значение.
1. Структура вирусов.
Вирусы имеют определенный тип симметрии. Тип симметрии зависит
от положения центральной части нуклеиновой кислоты и расположения на ее
поверхности белковых частиц.
Различают три типа симметрии:
1. Кубическая, или икосаэдрическая
2. Спиральная
3. Смешанный тип симметрии
При кубической симметрии нуклеиновая кислота располагается в центре в
виде клубка, вокруг которого белковая оболочка образует правильный
многогранник (так видно под электронным микроскопом).
При спиральном типе симметрии нуклеиновая кислота закручена в
спираль, вокруг которой белковые единицы также образуют спираль.
Смешанный тип симметрии характерен для бактериофагов. Головка
бактериофага имеет кубический тип симметрии, отросток – спиральный, в
целом смешанный тип симметрии.
Синоним вирусной частицы – вирион присущ внеклеточной форме.
Внутриклеточная форма или вегетативная обладает способностью к
репродукции.
Центральная часть вируса состоит из нуклеиновой кислоты – нуклеоида,
которая в большинстве случаев окружена белковой оболочкой, называемой
капсидом. В совокупности нуклеоид и белковая оболочка получили
название – нуклеокапсид.
Капсид каждого вируса состоит из строго определенных молекул белка.
Он является образованием нескольких белковых субъединиц, которые
называются капсомерами.
Вирус определенного вида состоит из строго определенного числа
капсомеров, расположенных в определенном порядке. От расположения
капсомеров определяется тип симметрии.
17
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 18 из 140
Число капсомеров различно у разных видов и колеблется минимум от 12
до нескольких сотен.
Капсид предохраняет нуклеиновую кислоту от неблагоприятных факторов
внешней среды, обеспечивает присоединение вириона к клетке, притом
присоединение избирательное. Вирион присоединяется к той клетке, в
которой может репродуцироваться.
Капсид вируса обуславливает иммуногенные и антигенные свойства
вируса.
В наиболее простых вирусах имеется только нуклеокапсид (вирус ящура,
парвовирусного энтерита).
У сложных вирусов, кроме капсида имеется еще одна внешняя оболочка.
она называется суперкапсидной. В состав суперкапсидной оболочки входят
белки, липиды, углеводы, иногда ферменты. Образуется суперкапсидная
оболочка при выходе из пораженной клетки с включением в состав
суперкапсида компонентов клеток хозяина. Например, вирус герпеса, гриппа.
Еще более сложные вирусы – оспенные (Poxviride), между капсидом и
суперкапсидной оболочкой имеют два боковых тельца, являющихся
остатками рибосом пораженной клетки.
2. Химический состав вирусов.
Основными компонентами вирусов являются белки и нуклеиновые
кислоты. Сложные вирусы имеют липиды и углеводы, а некоторые и
ферменты. По массе химические вещества составляют: белок -50-90%;
нуклеиновая кислота – 1-40%; углеводы – 0-22%; липиды – 0-50%.
Отличие химического строения от бактерий заключается в том, что у
вирусов нет воды, поэтому и нет собственного обмена веществ – вирусы
паразиты.
Белки вирусов по элементарному и аминокислотному составу
принципиально не отличаются от белков многоклеточных организмов. В их
составе различают 16-18 аминокислот. У разных видов вирусов имеется
разное количество белков от 1 до 20 белков (у сложных вирусов – вирус
оспы). Одна из существенных особенностей вирусных белков заключается в
том, что белковые субъединицы-капсомеры активно взаимодействуют между
собой без участия химических и физических реакций. Поэтому вирусные
белки способны к самосборке,в результате которой в клетке из отдельно
синтезированных нуклеиновых кислот и вирусных белков конструируется
полноценная вирусная частица.
Ферменты вирусов. Вирусы лишены ферментов. Они имеются лишь у
сложных вирусов ( вируса герпеса, миксовирусов, вируса гриппа, чумы КРС).
В состав суперкапсидной оболочки этих вирусов включен фермент
нейроминидаза. Он вырабатывается в пораженной клетке и в процессе
самосборки включается в состав оболочки. Этот фермент обеспечивает
проникновение таких крупных вирусов в клетку. Больше других вирусов с
ферментами нет.
18
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 19 из 140
Нуклеиновые кислоты. В составе вирусов только одна нуклеиновая
кислота – РНК или ДНК. РНК – геном у 80% вирусов Они могут быть как
одноцепочечные, так и двухцепочечные. Количество нуклеотидов в вирусной
нуклеиновой кислоте от 15 (у мелких вироидов) до 500 тыс. нуклеотидов.
Например: в РНК вируса табаичной мозаики содержится 6230 нуклеотидов,
в ДНК кишечной палочки около 20 млн, в ДНК всех 46 хромосом человека –
около 9 млрд. нуклеотидов. ДНК и РНК можно измерить с помощью
электронного микроскопа. ДНК мелких вирусов равна 0,0016-0,0052мм,
вируса оспы – 0,093 мм (для сравнения ДНК бактерии кишечной палочки –
1,53 мм, человека -2,0мм, дрожжей – 61,2 мм).
Вирусные нуклеиновые кислоты отличаются и в функциональном и в
структурном отношении от нуклеиновых кислот в клетках. В структурном
отношении, вирусы могут быть одно- и двухцепочечными. По составу
азотистых оснований – вместо цитозина – оксиметилцитозин. Вместо
урацила – оксиметилурацил. В вирусных ДНК может находиться уроцил. В
клеточной ДНК – нет. В сахарном компоненте ДНК – может встречаться
глюкоза.
Главное отличие вирусных нуклеиновых кислот от клеточных
заключается в том, что они обладают инфекционными свойствами.
Если отдельно взятой вирусной нуклеиновой кислотой заразить клетку,
клетка будет синтезировать полноценные вирусные частицы.
Липиды и сахара находятся в суперкапсидной оболочке вируса. Состав и
количество этих соединений зависит от состава клеток хозяина.
3. Классификация вирусов.
Вирусы могут развиваться только в определенных клетках. Тропизм
вирусов – это преимущественные системы органов и тканей организма, в
клетках которых вирусы способны к репродукции.
По тропизму вирусы подразделяются на:
1. Пантропные (в разных органах и тканях организма)
2. Нейротропные (в нервных клетках – вирус бешенства)
3. Дерматотропные (в клетках кожи – вирус оспы)
4. Эпителиотропные (вирус диареи. Ящура в эпителиальных клетках)
5. Пневмотромные (в клетках дыхательных путей, вирус гриппа,
аденовирусы)
6. Гематотропные (в клетках крови, вирус лейкоза)
Современная классификация вирусов основана на фундаментальных
(основных) свойствах вирионов, главными из которых являются:
1. тип нуклеиновой кислоты
2. морфология вириона
3. стратегия вирусного генома
4. антигенные свойства белков вируса
1, 2, 4 свойства внешне заметные свойства. Стратегия вирусного генома (3)
(нуклеиновая кислота0 это обусловленный особенностями вирусного
19
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 20 из 140
генетического материала, способ вирусной репродукции. Способ
репродукции зависит от вирусного генома.
На основании различных признаков вирусы делятся на: семейства,
подсемейства, роды и типы. Причем в основе разделения на семейства
лежат два признака:
1. тип нуклеиновой кислоты
2. наличие суперкапсидной оболочки.
Существуют: 7 семейств ДНК-содержащих вирусов, 13 семейств РНК
содержащих вирусов.
Названия вирусов. Терминология латинская.
Семейство заканчивается на ….viridae, подсемейство заканчивается на ……
virinae, род – на ……virus, тип – применительно к каждому вирусу.
Например: Сем.
Paramyxoviridae
Род
Morbilivirus
Тип
Caninae
Вироиды это агенты, вызывающие болезни растений. Небольшая
молекула РНК замкнутая в кольцо (плазмида). РНК может быть в плазмидах.
Плазмиды и вироиды совпадают. Отсюда теория, что вирусы являются
сбежавшими органоидами (плазмидами).
Преоны – возбудители некоторых медленных инфекций человека и
животных, не содержащих нуклеиновых кислот, только белковые частицы.
7. Эпителиотропные вирусы
8. Гематотропные вирусы
Понятийный аппарат
9. Пневмотропные вирусы
ВЛАДЕТЬ
основами
классификации вирусов:
ЗНАТЬ
значение
следующих
1. Семейство
терминов :
2. Род
1. Капсид
3. Тип
2. Суперкапсид
3. Нуклеоид
4. Нуклеокапсид
5. Капсомеры
6. Вироиды
7. Преоны
8. Тропизм вирусов
УМЕТЬ
объяснить
следующие понятия:
1.Спиральный тип симметрии
2. Кубический тип симметрии
3. Смешанный тип симметрии
4. Пантропные вирусы
5. Нейротропные вирусы
6. Дерматотропные вирусы
20
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 21 из 140
ЛЕКЦИЯ №5
Тема: Физиология микроорганизмов
План:
1.
2.
3.
4.
5.
Химический состав бактерий
Ферменты микроорганизмов
Типы питания микроорганизмов
Типы дыхания микроорганизмов
Рост и размножение микроорганизмов
Основная
Ключевые слова: физиология микроорганизмов, аэробы, анаэробы,
аутотрофы, гетеротрофы, метаболизм, ферменты
Физиология микроорганизмов это раздел микробиологии, изучающий
химический состав, процессы питания, дыхания, роста и размножения.
1. Химический состав микроорганизмов
Как и все живые существа бактерии состоят из органогенов –
углерода,
кислорода,
азота
и
водорода.
Химические элементы микробной клетки
Углерод 45-55 %
Азот 8-15%
кислород 30%
Водород 8%
В среднем бактериальная клетка содержит 80% воды и 20 % сухого
вещества. Содержание воды более или менее постоянно. Вода является
растворителем органических и неорганических веществ. В составе бактерий
различают свободную и связанную воду. Свободная вода служит дисперсной
средой для коллоидов, растворителем кристаллических веществ, источником
водородных и гидроксильных ионов. Связанная вода находится в комплексах
21
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 22 из 140
(сложные соли, гидраты). Она является структурным растворителем. При
подготовки к спорообразованию количество воды уменьшается до 40%.
Клетка в таком состоянии способна длительно переживать в окружающей
среде.
Сухое вещество содержит минеральные соли, белки, углеводы,
липиды, ферменты, витамины, токсины, пигменты и антибиотики.
Минеральные вещества. Количество их составляет от 2 до 30 % от
сухого вещества.. Минеральные вещества необходимы для поддержания
внутриклеточного осмотического давления, для поддержания положительной
электрозаряженности, для регулирования рН среды и для активизации
ферментов. Самыми важными минеральными веществами являются – Р, К,
Na, Mg, S, Cl, Fe, Ca. Микроэлементы используются клеткой для синтеза
витаминов, активизации ферментов, стимулируют процессы роста и
размножения и др. К ним относят Cu, Ni (никель), Mn, Mo, Zn, Sb (олово).
Белки. Составляют от 40 до 80 % сухого остатка. Они определяют
видовую специфичность микроба, вирулентность, окраску, иммуногенность
(способность вызывать защитные реакции), устойчивость бактерий во
внешней среде. Представлены белки в микробной клетке простыми белками
протеинами (альбумины, глобулины) и сложными беками протеидами. В
состав сложных белков входят нуклеопротеиды (протеины, связанные с
нуклеиновыми кислотами), хромопротеиды (обуславливают цвет бактерий),
мукопротеины, гликопротеины (входят в состав клеточной стенки).
Углеводы. Содержат 10-30% сухого остатка клетки. Бактерии
содержат две категории углеводов 1) моно- или дисахара; 2) полисахариды.
Они входят в структуру клеточной стенки. Гр (+) бактерии имеют более
толстую стенку(до 50 нм), в составе которой много гликозидов, тейхоевых
кислот (полисахариды).
Липиды. Составляют от 0,2 до 41 % сухого вещества. У риккетсий,
дрожжей, микобактерий, грибов до 40 % липидов, у других не более 3-7%
(по Радчуку). Липиды обнаруживаются в бактериях в форме крупных
биологически активных молекул, или реже в свободном состоянии в виде
пищевых вакуолей. У бактерий различают следующие классы липидов: 1) в
форме свободных жирных кислот, 2) в форме восков, 3) в форме
фосфолипидов ( у кислотоустойчивых бактерий до 6,5% сухого вещества).
Липиды обуславливают проницаемость, поверхностный электрический заряд.
Они входят в состав токсической фракции ряда микробов. Молекулы
липидов комплектуют цитоплазматическую мембрану и клеточную стенку
бактерий. Липидов много у Гр (-) бактерий, в виде липополисахарида и
липополисахаридо-протеина. Липиды являются резервными веществами и
могут быть использованы как исходные компоненты для синтеза белков.
22
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 23 из 140
2. Ферменты микроорганизмов
Ферменты это биологические катализаторы, усиливающие скорость
реакций. Ферменты – глобулярные белки, молекулярная масса которых
колеблется от 15 кД до нескольких тысяч. Это простые белки и сложные
белки, например уреаза. Пепсин, трипсин – простые белки, а
карбоксипептидаза, амилаза, рибонуклеаза – сложные. С помощью
ферментов у микроорганизмов осуществляются процессы метаболизма:
пищеварение, дыхания, выделения. Незначительное количесиво ферментов
превращает большое количество субстрата, оставаясь при этом в свободном
состоянии. Так. Одна часть химозина (сыжужного фермента) может чвернуть
до 12 млн частей молока; 1 г амилазы при определнных условиях может
превратить в сахар 1 т крахмала.
Ферменты вырабатываются клетками и способны действовать, даже
будучи выделенными из нее, что имеет большое практическое значение. Для
ферментов характерны термолабильность и высокая специфичность.
Например, фермент лактаза расщепляет только сахар лактозу.
23
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 24 из 140
Микробная клетка может содержать большое количество ферментов.
Например, у аспергилла обнаружено до 50 ферментов. Поэтому
микроорганизмы могут осуществлять одновременно ряд различных реакций
в среде, где они находятся.
Различают экзо- и эндоферменты.
Экзоферменты выделяются микробной клеткой при жизни в субстрат
(окружающую среду), растворимы в питательной среде и проходят
бактериальные фильтры. Эти ферменты связаны в основном с процессом
питания: расщепляют сложные высокомолекулярные вещества (белки,
крахмал, клетчатку), т.е. подготавливают питательные вещества к усвоению
микробной клеткой.
Эндоферменты прочно связаны с бактериальной клеткой и действуют
только внутриклеточно, осуществляют дальнейшее разложение питательных
веществ, и превращение их в составные части клетки. К таким ферментам
относят дегидрогеназы, оксидазы.
Оптимальная температура для действия ферментов 40-50 град по С. при
температуре 100 град. они разрушаются. На их активность влияет и рН
среды.
Название фермента связано с веществом, на которое он действует, с
изменением окончания на «аза» или с природой катализируемой им
химической реакции. На этом основана и современная классификация их. В
настоящее время насчитывается более двух тысяч ферментов. Различают 6
групп ферментов.
1.Оксидоредуктазы – ферменты катализирующие окислительновосстановительные реакции (дегидрогеназы – НАД,НАДФ, ФАД). Ферменты
принимающие участие в переносе электронов водорода, кислорода и др.
2. Трансферазы – ферменты, катализирующие перенос отдельных
радикалов, частей молекул или целых атомных группировок (не водорода) от
одних соединений к другим. (ацетилтрансфераза, фосфотрансфераза)
3.Гидролазы – ферменты, катализирующие реакции расщепления и
синтеза иактх сложных соединений, как белки, жиры и углеводы, с участием
воды.
4. Лиазы - ферменты, катализирующие отщепление от субстратов
определенных химических групп с образованием двойных связей или
присоединение отдельных групп или радикалов по двойным связям.
5. Изомеразы – ферменты, осуществляющие превращение органических
соединений в их изомеры.
6. Лигазы – ферменты, катализирующие синтез сложных органических
соединений из простых.
В микробиологической практике ферментативную активность бактерий
применяют для идентификации и дифференциации бактерий, в
биотехнологии – для получения ферментов, приготовления уксусной,
молочной, щавеливой, лимонной кислот, молочных продуктов (сыр,
24
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 25 из 140
ацидофилин,
кумыс),
в
виноделии,
пивоварении,
силосовании.
Ферментативная активность микроорганизмов определяет патогенез и
клиническую картину инфекционных заболеваний.
С помощью ферментов у микроорганизмов осуществляются процессы
метаболизма: пищеварение, дыхания, выделения. Незначительное количество
ферментов превращает большое количество субстрата, оставаясь при этом в
свободном состоянии.
3. Типы питания микроорганизмов
Метаболизм
объединяет
два
взаимосвязанных,
но
и
взаимопротивоположных процесса: анаболизм и катаболизм.
Анаболизм это использование микроорганизмами питательных веществ,
для биосинтеза веществ собственного тела.
Катаболизм это извлечение энергии из питательных веществ, которая
используется микроорганизмами для своей жизнедеятельности.
Под питанием понимают получение из окружающей среды источников
энергии и веществ, необходимых для биосинтеза клеточных компонентов.
По способам питания микроорганизмы делятся на две группы:
автотрофы и гетеротрофы, что представлено в схеме.
Типы питания
и
Автотрофы
Фотоавтотрофы
Гетеротрофы
Хемоавтотрофы
Сапрофиты
Паразиты
Факультативные
облигатные
1. Аутотрофные микроорганизмы – используют неорганические вещества в
качестве источника углерода – углекислый газ и не нуждаются в сложных
органических соединениях.
2. Гетеротрофные микроорганизмы - получают углерод из органических
углеродсодержащих соединений, которым являются углеводы, углеводороды,
аминокислоты и органические кислоты.
3.Метанотрофы –используют органические вещества неживой природы.
25
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 26 из 140
4. Паратрофы – используют органические вещества живой природы.
5.Прототрофы – способны сами синтезировать необходимые вещества из
низкоорганизованных.
6.Ауксотрофы- являются мутантами прототрофов, потерявшими гены;
ответственны за синтез некоторых веществ –витаминов, аминокислот,
поэтому нуждаются в этих веществах в готовом виде.
7. Органотрофы- используют органические вещества в качестве доноров
водорода для восстановления углерода.
8. Литотрофы – используют минеральные вещества в качестве доноров
водорода для восстановления углерода.
9. Фотолитотрофы – используют энергию солнечного света.
10.Фотоорганотрофные
микроорганизмы
–
для
восстановления
углекислого газа могут использовать водород органических соединений.
11.Хемолитотрофные микроорганизмы –способны усваивать углекислоту и
синтезировать органические вещества за счет химической энергии,
получаемой при окислении различных минеральных веществ.
12.Хемоорганотрофные микроорганизмы – нуждаются в готовых
органических веществах.
В основе питания бактерий лежит осмотическое явление, кроме того,
питание
может
осуществляться
с
помощью
диффузии
и
стереохимического переноса питательных веществ с помощью особых
белков называемых пермеазами.
Понятийный аппарат к лекции 5 (Тезаурус)
1.Типы питания микроорганизмов (аутотрофные микроорганизмы,
гетеротрофные
микроорганизмы,
метанотрофы,
паратрофы,
прототрофы, ауксотрофы, органотрофы, литотрофы, фотолитотрофы,
фотоорганотрофные микроорганизмы, хемолитотрофные микроорганизмы,
хемоорганотрофные микроорганизмы)
2. Типы дыхания микроорганизмов (облигатные (строгие, абсолютные)
аэробы, микроаэрофилы, факультативные анаэробы, облигатные (строгие,
абсолютные) анаэробы)
3. Пермеазы
4. Экзоферменты
5. Эндоферменты
6. Классификация ферментов (оксидоредуктазы, трансферазы, гидролазы,
лиазы, изомеразы, лигазы)
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. Механизм и источники питания микроорганизмов.
2. Классификация ферментов. Их значение в жизни микроорганизмов.
26
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 27 из 140
3. Значение ферментативной активности микробов в лабораторной
практике.
4. Механизм дыхания микроорганизмов.
5. Понятие «рост» и «размножение» микроорганизмов.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
Основная
1. Бияшев Б.К. Ветеринарная микробиология и иммунология.Алматы,2007. – 417 с.
2. Ветеринарная микробиология и иммунология /Под ред.проф.
Н.А.Радчука.-М.,1991.-С.35-54.
Дополнительная
3. Блейм Т.Н.Сборник тестов по микробиологии. Семей,2005.-112с.
4. Емельяненко П.А. Ветеринарная микробиология. – М.,1982.- С.42-49.
5. Ассонов Н.Р. Микробиология.- М.1989.- С.51-77.
6. Гусев М.В., Минеева Л.А. Микробиология. – Издательство
Московского университета,1978. – С.68-103.
7. Пяткин К.Д.. Кривошеин Ю.С. Микробиология.- М.,1980.-С.42-78.
8. Тимаков В.Д., Левашев В.С., Борисов Л.Б. М.,1983. –С.47-72.
ЛЕКЦИЯ №6 (Продолжение)
Тема: Физиология микроорганизмов
1. Типы дыхания микроорганизмов
2. Рост и размножение микроорганизмов
1. Типы дыхания микроорганизмов
Дыхание микроорганизмов это сложный биологический процесс,
сопровождаемый
окислением
или
восстановлением
различных,
преимущественно органических соединений с последующим выделением
энергии в виде АТФ, необходимой микробам для физиологических нужд.
Дыхание микроорганизмов может осуществляться как в присутствие
кислорода воздуха, так и без него. В связи с этим микроорганизмы разделяют
на аэробы и анаэробы.
Аэробы это микроорганизмы, живущие и размножающиеся за счет
свободного доступа кислорода воздуха.
Анаэробы это микроорганизмы, живущие и размножающие в условиях
отсутствия кислорода.
27
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 28 из 140
Имеются и промежуточные формы. По типу дыхания микроорганизмы
подразделяют на 4 группы:
1. Облигатные или строгие аэробы –это микроорганизмы, которые живут
при свободном доступе кислорода (уксуснокислые бактерии, туберкулезная
палочка);
2. Микроаэрофильные бактерии – способны расти и размножаться в
присутствие незначительного количества свободного кислорода воздуха до
1% (актиномицеты, бруцеллы);
3. Факультативные микроорганизмы – живущие как в присутствие, так и в
отсутствие кислорода воздуха. (кандида, верховые дрожжи, энтеробактерии).
Они имеют два набора ферментов.
4. Облигатные или строгие анаэробы развиваются при полном отсутствии
кислорода в окружающей среде (маслянокислые бактерии, возбудитель
столбняка, ботулизма).
Типы дыхания
Строгие аэробы
Строгие анаэробы
Микроаэрофилы
Факультативные анаэробы
Механизм дыхания.
Первым этапом дыхательных процессов является отнятие водорода от
субстрата с помощью ферментов – дегидрогеназ (НАД и НАДФ).
Отнимая водород от окисляемого субстрата они переходят в
восстановительную форму (НАД . Н2 и НАДФ . Н2) и переносят водород на
другое вещество (акцептор).
СУБСТРАТ-Н2 + НАД(НАДФ) → окисленный субстрат + НАД .Н2(НАДФ
.Н2)
АКЦЕПТОРОМ водорода для аэробов служит кислород воздуха.
АКЦЕПТОРОМ водорода для анаэробов являются другие вещества
(соли азотной, серной, кислот, углекислоты).
Наибольшее практическое значение из всех типов биологического
окисления имеет брожение. Оно осуществляется только микроорганизмами. В
промышленности с помощью брожения получают множество полезных
химических веществ – спирты, молочную кислоту, щавелевую кислоту,
28
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 29 из 140
витамин В12. Кроме химических веществ брожение дает нам ценные
продукты питания – кисломолочные.
Типы биологического окисления.
Прямое
окисление
Аэробное
дегидрировани
е
Брожение
Анаэробное
дегидрировани
е
2. Рост и размножение микроорганизмов
Под ростом понимают увеличение массы отдельной бактериальной
клетки. Под размножением - увеличение числа особей микроорганизмов.
Бактерии размножаются преимущественно простым поперечным
делением пополам, которое происходит в различных плоскостях. При этом
образуются многообразные сочетания клеток (кисть винограда –
стафилококки, цепочки - стрептококки, соединения по парам – диплококки,
тюки, пакеты – сарцины др.). Процесс деления бактерии проходит ряд
последовательных этапов. Сначала появляется перетяжка, состоящая из
цитоплазматической мембраны, а затем происходит разъединение
образовавшихся дочерних клеток. Параллельно с этим синтезируется
клеточная стенка. Вместе с цитоплазмой в дочерние клетки переходит и
нуклеоид, состоящий из ДНК. ДНК реплицируется в результате разрыва
водородных связей, образуются две спирали ДНК, каждая из которых
29
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 30 из 140
включается в состав новой клетки. Затем дочерние односпиральные ДНК
восстанавливают водородные связи и вновь образуются двуспиральные ДНК.
Грибы размножаются в основном в виде спор, дрожжи - почкованием.
Большинство клеток делится через 20-30 минут. Так, у кишечной
палочки новое поколение образуется через 20-30 минут, у
нитрифицирующих бактерий - через 5-10 ч, а у возбудителей туберкулеза
только через 18-24 ч.
Микроорганизмы размножаются быстро, но не беспредельно. Это
связано с нарушением оптимальных условий роста и размножения
(истощение среды, неблагоприятная температура, свет, продукты
жизнедеятельности). Процесс размножения микроорганизмов на не
сменяемой среде (in vitro) протекает неравномерно (стадийно). Различают
восемь (четыре) стадий (разные авторы по-разному).
1. Начальная фаза (лаг-фаза), или фаза покоя. Культура приспосабливается
к питательной среде.
2. Экспоненциальная
(логарифмическая)
фаза
характеризуется
максимальным увеличением клеток в культуре. Оно идет в
геометрической прогрессии. Большинство клеток молодые и
биологически активные. Питательная среда истощается, продукты
обмена замедляют рост. Кривая роста постепенно принимает
горизонтальное положение.
3. Стационарная фаза, или период зрелости. Кривая идет параллельно оси
абсцисс. Наступает равновесие между числом вновь образованных и
погибших клеток. Количество питательной среды уменьшается,
плотность клеток увеличивается, токсическое действие продуктов
обмена усиливается. Все это ведет к гибели клеток.
4. Фаза отмирания (фаза старости). Происходит уменьшение клеток и
изменение их. Появляются деградированные формы, а также споры.
Через несколько недель или месяцев культура погибает, из-за ядовитого
действия продуктов жизнедеятельности. Знание закономерностей
развития имеет практическое значение при выращивании и сохранении
культур на жидких и плотных питательных средах.
Знание физиологических свойств микроорганизмов позволяет
культивировать (выращивать) их на искусственных питательных средах,
изучать их свойства, определять вид микроба.
Понятийный аппарат к лекции 6 (Тезаурус)
1.Типы питания микроорганизмов (аутотрофные микроорганизмы,
гетеротрофные
микроорганизмы,
метанотрофы,
паратрофы,
прототрофы, ауксотрофы, органотрофы, литотрофы, фотолитотрофы,
фотоорганотрофные микроорганизмы, хемолитотрофные микроорганизмы,
хемоорганотрофные микроорганизмы)
30
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 31 из 140
2. Типы дыхания микроорганизмов (облигатные (строгие, абсолютные)
аэробы, микроаэрофилы, факультативные анаэробы, облигатные (строгие,
абсолютные) анаэробы)
3. Пермеазы
4. Экзоферменты
5. Эндоферменты
6. Классификация ферментов (оксидоредуктазы, трансферазы, гидролазы,
лиазы, изомеразы, лигазы)
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
6. Механизм и источники питания микроорганизмов.
7. Классификация ферментов. Их значение в жизни микроорганизмов.
8. Значение ферментативной активности микробов в лабораторной
практике.
9. Механизм дыхания микроорганизмов.
10.Понятие «рост» и «размножение» микроорганизмов.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
Основная
9. Бияшев Б.К. Ветеринарная микробиология и иммунология.Алматы,2007. – 417 с.
10.Ветеринарная микробиология и иммунология /Под ред.проф.
Н.А.Радчука.-М.,1991.-С.35-54.
Дополнительная
11.Блейм Т.Н.Сборник тестов по микробиологии. Семей,2005.-112с.
12.Емельяненко П.А. Ветеринарная микробиология. – М.,1982.- С.42-49.
13.Ассонов Н.Р. Микробиология.- М.1989.- С.51-77.
14.Гусев М.В., Минеева Л.А. Микробиология. – Издательство
Московского университета,1978. – С.68-103.
15.Пяткин К.Д.. Кривошеин Ю.С. Микробиология.- М.,1980.-С.42-78.
16.Тимаков В.Д., Левашев В.С., Борисов Л.Б. М.,1983. –С.47-72.
ЛЕКЦИЯ №7
Тема: Распространение микробов в природе
ПЛАН:
1. Микрофлора воды
2. Микрофлора воздуха.
31
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 32 из 140
3. Санитарно-микробиологическая оценка воды и воздуха (общее
микробное число, коли-титр, коли-индекс)
Литература
1. Техническая микробиология пищевых продуктов/Под ред. А.Я
Панкратова.-М.,1968.-С.164-174.
2. Жвирблянская А.Ю., Бакушинская О.А. Микробиология в пищевой
промышленности. - М.,1975.-С.7-15
3. Трушина Т.П. Основы микробиологии, физиологии питания и санитарии
для общепита.-Ростов-на-Дону: «Феникс»,2000.-С.83-92.
«Мириады микробов населяют стихии и повсюду окружают нас.
Незримо они сопутствуют человеку на всем его жизненном пути, властно
вторгаясь в его жизнь то в качестве врагов, то как друзья. В громадном
количестве они встречаются в пище, которую мы принимает. В воде,
которую пьем, и в воздухе, которым дышим. Окружающие нас предметы,
наша одежда, поверхность нашего тела, все это буквально кишит
микробами, среди которых встречаются и болезнетворные виды» - так
образно охарактеризовал микрофлору, которая нас окружает выдающийся
русский микробиолог В.Л.Омелянский. По всей вероятности в природе нет
среды, где бы ни встречались микроорганизмы. Везде где есть хотя бы какиенибудь источники энергии, азота и углерода встречаются микроорганизмы.
Они различаются по свойствам и физиологическим потребностям. Именно это
разнообразие, в основе которого лежит способность использовать даже самые
маленькие возможности для своего существования, исторически обусловило
вездесущность микроорганизмов.
С другой стороны, активное участие миллиардов микробов в
круговороте веществ в природе имеет исключительно важное значение для
поддержания динамического равновесия всей биосферы, нарушение которого
привело бы к катастрофическим последствиям.
Естественной средой обитания микроорганизмов служат почва, вода и
воздух. Они также заселяют кожные покровы и слизистые оболочки,
кишечник человека и животных.
1. Микрофлора почвы
Почва – среда обитания и крупнейший резервуар микроорганизмов в
природе. В 1г почвы количество микробов составляет сотни и тысячи млн
клеток. Количество микроорганизмов зависит от вида почвы, от глубины, от
содержания в ней органических веществ и влаги, структуры почвы,
климатических условий, характера растительного покрова, степени заселения
и хозяйственной деятельности людей и др. факторов.
В почве могут обитать полезные микроорганизмы – сапрофиты (их
большинство) и патогенные – паразиты.
32
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 33 из 140
Полезные микроорганизмы принимают участие в круговороте веществ в
природе и в процессах самоочищения почвы (нитрифицирующие,
азотфиксирующие, денитрифицирующие, гнилостные микроорганизмы).
Патогенные микроорганизмы могут стать причиной заражения животных
и человека. Это такие микроорганизмы как: возбудители кишечных
инфекций (дизентерии, брюшного тифа, холеры), чумы, бруцеллеза,
туляремии, туберкулеза. Возбудители перечисленных заболеваний
сохраняются в почве от нескольких часов до нескольких месяцев. Есть
возбудители которые сохраняются в почве годами, десятками лет. Такие
микроорганизмы имеют спору (возбудитель сибирской язвы, столбняка,
ботулизма, газовой гангрены). Отдельные патогенные микроорганизмы
могут даже размножаться в почве – листерии, возбудитель рожи свиней,
сибирской язвы.
Попадают патогенные микробы в почву с испражнениями, мочой, гноем,
мокротой, слюной, с трупами людей и животных, погибших от
инфекционных заболеваний.
В почве кроме бактерий обитает много плесневых грибов (Fusarium) ,
которые, попадая на злаковые растения, в процессе развития вырабатывают
токсические вещества. При употреблении хлеба, выпеченного из такого зерна
у человека, возникает токсикоз, известный под названием «пьяный хлеб».
Санитарную оценку почвы проводят по результатам химического,
микробиологического и гельминтологического исследований.
Микробиологическое исследование почвы проводят для санитарной
оценки почвы, характеристики процессов самоочищения, оценки почвенного
и биотермического методов обезвреживания отбросов, при определении
пригодности участков для строительства и т.д.
Применяют краткий и полный анализ почвы.
Краткий анализ почвы включает определение двух показателей:
1. Общее микробное число. 2. Коли-титр (коли-индекс)
Полный анализ – 1. Общее микробное число. 2. Коли-титр(коли-индекс).
3. Титр анаэробов (Cl. perfringens). 4. Протей. 5. Термофилы.
2. Микрофлора воды.
Вода является вторым
резервуаром микроорганизмов в природе.
Микроорганизмы обитают как в открытых водоемах, так и в грунтовых водах.
В воде обитают палочки, кокки, вибрионы, спириллы, спирохеты, грибы,
простейшие. Численность микробов зависит от содержания органических
веществ в воде, которые подвергаются таким же превращениям, как и в почве.
Численность микробов в открытых водоемах колеблется и зависит от
климатических условий, времени года, от степени загрянения рек, озер и
морей сточными и канализационными водами и отходами промышленных и
др. предприятий. При сильном загрязнении вода не успевает самоочищаться,
В результате возникла и сохраняется глобальная экологическая проблема.
33
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 34 из 140
По степени микробного загрянения различают три категории воды (или
зоны водоема).
1. Полисапробная зона – наиболее сильно загрязненная вода, бедная
кислородом, богатая органическими кислотами. В 1мл воды содержание
микробов достигает 1 млн. более, преобладают кишечные палочки и
анаэробные бактерии, вызывающие процессы гниения и брожения.
2. Мезосапробная зона – вода загрязнена умеренно, в ней активно
происходит минерализация органических веществ с интенсивными
процессами окисления и нитрификации. Содержание микробов в 1 мл – сотни
тысяч бактерий, количество кишечных палочек значительно меньше.
3. Олигосапробная зона – зона чистой воды, количество микробов в 1 мл
воды десятки или сотни, не более. Кишечные палочки отсутствуют или
встречаются в количестве нескольких клеток на 1 мл воды.
Видовой состав микробов в воде зависит от вида водоема (речная вода –
серо-железобактерии, гнилостные, нитрифицирующие, азотфиксирующие;
морская вода – галлофилы, психрофилы, хромогенные).
В воде также как и в почве могут обитать патогенные микроорганизмы.
которые попадают туда от больных людей и животных. Это возбудители
кишечных инфекций (холерный вибрион, дизентерийная палочка и палочка
брюшного тифа, сальмонеллы, патогенные эшерихии), возбудители
зооантропонозных заболеваний (бациллы сибирской язвы, бактерии
туберкулеза , бруцеллеза, туляремии, сапная, рожистая палочка, листерии,
лептоспиры). Возможно загрязнение пастереллами, мытным стрептококком,
патогенными анаэробами, вирусом полиомиелита, гепатита, ящура.
Вода не является благоприятной средой для размножения, но тем не менее
они могут долго там сохраняться. На выживаемость микробов влияют
различные факторы: загрязненность микробами – антагонистами, наличие
бактериофагов, рН, температура, солнечная радиация и др.
О безопасности воды в эпидемиологическом отношении судят по
результатам санитарно-бактериологических исследований воды (ОМЧ, колититр, коли-индекс). Существуют стандарты по этим показателям.
Очистку и обеззараживание воды можно проводить путем отстаивания,
коагуляции, фильтрации, хлораммониации, озонирования, УФЛ.
3. Микрофлора воздуха.
Воздух
является
неблагоприятной
средой
для
развития
микроорганизмов. В воздухе мало органических веществ, влаги. Солнечные
лучи оказывают бактерицидное действие на микроорганизмы. Поэтому
микрофлора воздуха непостоянная. Микроорганизмы в воздухе находятся
непродолжительное время, попадая в основном из почвы, воды, с поверхности
растений, с выдыхаемым воздухом больных людей и животных. Более 100
сапрофитов встречается в воздухе. Это микрококки, стафилококки,
гнилостные бациллы, мукор, торула.
34
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 35 из 140
Вместе с тем в воздух могут попадать патогенные микроорганизмы во
время чихания, кашля – возбудители вирусных болезней, туберкулеза,
сибирской язвы, столбняка.
Для обеззараживания воздуха производственных цехов, холодильных
камер на предприятиях мясной, молочной, бродильной промышленности
широко используют УФО. Обеззараживать воздух можно и химическим путем
– триэтиленгликолем, молочной кислотой, хлорсодержащими препаратами. В
сочетании с влажной уборкой эффективность обеззараживания воздуха
повышается.
4.Санитарно-микробиологическая оценка почвы, воды и воздуха
(общее микробное число, коли-титр, коли-индекс)
Санитарно – микробиологическую оценку почвы, воды и воздуха
проводят, главным образом, по двум показателям: общему микробному числу
и
по
санитарно-показательному
микроорганизму.
Санитарнопоказательным микроорганизмом для почвы и воды является кишечная
палочка (коли-титр, коли-индекс), а для воздуха гемолитический
стрептококк.
Обще микробное число - это количество микроорганизмов в единице
объема (1 г, 1 мл, 1 м3).
Коли-титр – это наименьшее количество субстрата (почвы, воды) в
котором обнаруживается хотя бы одна кишечная палочка.
Коли-индекс – количество кишечных палочек в 1л воды.
По всем показателям существуют стандарты (посмотреть в литературе).
Таким образом, почва, вода и воздух являются естественными
резервуарами микроорганизмов в природе, из которых почва является самой
благоприятной средой для существования микроорганизмов. Поэтому
микробный пейзаж почвы более разнообразен.
В почве, воде и воздухе обитают и встречаются как безобидные
сапрофиты, так и патогенные микроорганизмы, поэтому они могут служить
факторами передачи возбудителей инфекционных заболеваний.
Микробиологический контроль почвы, воды и воздуха проводят по
ОМЧ и санитарно-показательному микроорганизму (кишечной палочке –
почва и вода; гемолитическому стрептококку – воздух).
Понятийный аппарат к лекции 7 (Тезаурус)
1. Полисапробная зона
2. Мезосапробная зона
3. Олигосапробная зона
4. Общее микробное число
5. Коли-титр
6. Коли-индекс
7. Санитарно-показательные микроорганизмы
гемолитический стрептококк)
35
(кишечная
палочка,
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 36 из 140
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:
Основная
1.Мишустин С.Н., Емцев В.Т.Микробиология. - М., 1987.
2. Бияшев Б.К. Ветеринарная микробиология и иммунология.- Алматы,2007.
– 417 с.
3. Ветеринарная микробиология и иммунология /Под ред.проф.
Н.А.Радчука.-М.,1991..
4. Костенко Т.С., Скаршевская Е.И., Гительсон С.С. Практикум по
ветеринарной микробиологии и иммунологии. – М.,1989.- 272с.
Дополнительная
4. Блейм Т.Н.Сборник тестов по микробиологии. Семей,2005.-112с.
5. Сидоренко О.Д., Ванькова А.А., Войно Л.И. Микробиология: Учебник для
агротехнологов. – М.:ИНФРА-М,2005.-287 с.
6. Емельяненко П.А. Ветеринарная микробиология. – М.,1982.
7. Ассонов Н.Р. Микробиология.-М.1989.
ЛЕКЦИЯ №8
Тема: Влияние факторов внешней среды на микроорганизмы
ПЛАН:
1. Действие физических факторов на микроорганизмы
2. Действие химических факторов на микроорганизмы
3. Действие биологических факторов на микроорганизмы
1. Действие физических факторов на микроорганизмы
К физическим факторам относят действие температуры, высушивания,
гидростатического давления, света, электричества, ультразвука, лучистой
энергии, летящих электронов.
Взависимости
от
температуры
роста
все
микроорганизмы
распределяются на три группы.
1. Психрофилы
2. Мезофиллы
3. Термофилы
Минимум
Оптимум
Максимум
Психрофилы
0
15-20
30-35
Мезофилы
10
30-37
40-45
36
Термофилы
35
50-60
70-75
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 37 из 140
В микробиологической практике из всех перечисленных физических
факторов наибольшее применение имеет температурный фактор.
Большая часть микроорганизмов чувствительна к высоким
температурам. Уже при температуре 56 С многие микробы погибают в
течение 30 минут, при 70 С – 10-15 мин, при 80-100 С – 1мин. Однако споры
характеризуются значительной устойчивостью к высокой температуре. Они
сохраняют жизнеспособность даже после кипячения в течение часа и более.
Высокая температура угнетает ферментативную активность бактерий,
вызывает денатурацию белков, нарушение осмотического давления.
В связи с этим, высокую температуру используют для уничтожения
вегетативных и споровых форм бактерий. Полное уничтожение бактерий на
объекте называется стерилизацией. В зависимости от стерилизуемого
материала разработаны разные виды стерилизации.
В лабораторной практике для сохранения микробных культур
применяют метод лиофилизации. Лиофилизация – это метод получения сухих
культур микроорганизмов путем высушивания из замороженного состояния (76 С) под вакуумом.
Универсальным способом уничтожения вегетативных и споровых форм
является сочетание высокой температуры и повышенного давления. Для этого
имеется специальное оборудование – автоклавы.
2. Действие химических факторов на микроорганизмы
Химические вещества, взаимодействуя с клеткой, вызывают либо
остановку роста микроорганизмов (бактериостатическое действие), либо
его гибель (бактерицидное действие). Бактерицидное действие химических
веществ позволяет использовать их в качестве дезинфектантов.
Дезинфекция – это уничтожение патогенных микроорганизмов в
окружающей среде.
Бактерицидным действием обладают различные химические вещества:
кислоты, щелочи, спирты, поверхностно-активные вещества, фенолы и их
производные, соли тяжелых металлов, окислители, группа формальдегида,
газообразные вещества и др.
Перечисленные группы имеют различные механизмы бактерицидного
действия, обусловленные разнообразной химической структурой.
4. Действие биологических факторов на микроорганизмы
К биологическим факторам относят антибиотики и бактериофаги.
Антибиотики (греч. Анти – против, БИОС – жизнь) - это вещества
микробного, животного, растительного и синтетического происхождения,
подавляющие развитие и биохимическую активность чувствительных к ним
микробов или даже разрушающие их.
37
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 38 из 140
1929г. – А.Флеминг доказал, что фильтрат бульонной культуры
плесневого гриба Penicillium notatum обладает антимикробными свойствами в
отношении стафилококков и др. микробов.
1940 г. – Э.Чейн, Г.Флори, Э.Эбрахем, выделили пенициллин из
культуральной жидкости.
1942 г. – З.В. Ермольева получила пенициллин в СССР.
1944 г. – С.Ваксман открыл ряд антибиотиков продуцентами которых
были актиномицеты, в т.ч. в 1944 г. – стрептомицин (Actinomices griseus) для
лечения туберкулеза и чумы. Он более эффективен, чем пенициллин против
грамотрицательных бактерий.
В связи с открытием пенициллина и стрептомицина, сталдо возможным
лечить большую часть бактериальных инфекций. В течение 2-х десятилетий (с
1940 по 1960 гг) были открыты все наиболее часто применяемые
антибиотики: стрептомицин, хлорамфиникол, полимиксин, хлортетрациклин,
бензилпенициллин, неомицин, нистатин, эритромицин, новобиоцин,
олеандомицин, канамицин, леворин и др.
Поиск новых и совершенствование старых антибиотиков продолжается,
в т.ч. на основе биотехнологии, производящей антибиотики в огромном
количестве. Если в 1943 г. Было произведено всего 13 кг пенициллина, то
сейчас ежегодно – десятки тысяч тонн антибиотиков все новых и новых
поколений. Одних только антибиотиков пенициллинового ряда выпускается
около 100 наименований.
В настоящее время известно более 5000 антибиотиков. Из них в
медицине и ветеринарии используется около 200 антибиотиков. Антибиотики
как продукты жизнедеятельности одних микробов обуславливают гибель
других. Т.е. действие биологических факторов основано, прежде всего, на
антагонизме микробов.
Принципы классификация антибиотиков. В основе классификации
антибиотиков лежит:
1. Механизм действия. Антибиотики обладают избирательностью и
специфичностью действия. Специфичность действия заключается во влиянии
на различные виды обмена веществ.
По механизму действия:
1). нарушающие синтез клеточной стенки;
2). ингибирующие синтез белка, РНК, ДНК (группа левомицитина,
тетрациклина, макролиды, аминогликозиды)
3) .нарушающие функции цитоплазматической мембраны(полиеновые
антибиотики).
2. По типу действия на микроорганизмы:
1) антибиотики с бактерицидным действием (влияющие на клеточную стенку
и цитоплазматическую мембрану);
38
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 39 из 140
2) антибиотики с бактериостатическтм действием (влияющие на синтез
макромолекул).
3. По спектру действия (узкого и широкого спектра действия).
1) с преимущественным действием на грамположительные микроорганизмы
(линкозамины, биосинтетические пенициллины, ванкомицин);
2) с преимущественным действием на грамотрицательные микроорганизмы
(монобактамы, циклические полипептиды);
3)широкого спектра действия (аминогликозиды, левомицетин, тетрациклины,
цефалоспорины.
4. По химическому строению (9 групп).
Антрациклиновые антибиотики ( к ним относят противоопухолевые
антибиотики – доксорубицин, карминомицин, рубомицин, акларубицин)
5. По происхождению (4 группы – антибиотики, выделенные из грибов,
из бактерий, антибиотики животного происхождения, антибиотические
вещества высших растений).
6. По направлению действия (антимикробное, противоопухолевое,
противопаразитарное, противомикозные).
Результаты применения антибиотиков в медицине оказались
впечатляющими. Сократилась смертность среди детей, выросла
продолжительность жизни людей, в с.-х. – для лечения и профилактики
инфекционных заболеваний среди скота и птиц.
Однако,
возникла
проблема
лекарственной
устойчивости
микроорганизмов. Если до 1945 г. 5-10% стафилококков, были устойчивы к
пенициллину, то к 1960 гю -75-80%. Появились полусинтетические
пенициллины – метициллин, ампициллин, оксациллин. Механизм появления
устойчивых форм сложен. Считают, что некоторые виды микробов
вырабатывают адаптивные ферменты, разрушающие химиопрепарат,
например пенициллиназу, разлагающую пенициллин. Резистентность к
антибиотикам может формироваться и в результате мутаций. Ко многим
антибиотикам развивается аллергия.
Бактериофаги (от греч. Phagos –пожирающий).
– это вирусы, пожирающие клетки бактерий..Они не имеют клеточной
структуры, не способны сами синтезировать нуклеиновые кислоты и белки,
поэтому являются облигатными внутриклеточными паразитами. В настоящее
время они обнаружены более чем у 100 видов бактерий. Бактериофаги
встречаются в почве, воде, сточных водах, организме животных и человека,
молоке, испражнениях. Владельцами бактериофагов являются эшерихии,
сальмонеллы, стафилококки и стрептококки, микобактерии, листерии,
коринебактерии и др.
1. КРАТКАЯ ИСТОРИЯ ПОЛУЧЕНИЯ БАКТЕРИОФАГОВ
Первым, кто наблюдал явление лизиса бактерий, был Н.Ф. Гамалея,
который в 1898г. обрабатывая бациллы сибирской язвы, выделил вещество,
39
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 40 из 140
которое лизировало за 6-12 часов молодую сибиреязвенную культуру. Он
назвал эти вещества бактериолизинами и отнес их к группе ферментов.
Наиболее полно это явление изучил Д, Эрель (1917-1926г).
Первое сообщение Д. Эреля о феномене лизиса дизентерийных
микробов под влиянием фильтрата испражнений дизентерийного больного
было сделано в 1917 г. во Французской Академии наук. Им был проделан
следующий опыт. В стерильный бульон вносили несколько капель жидких
испражнений выздоравливающего от дизентерии человека. После суточного
нахождения колбы в термостате в бульоне выросла смешанная культура.
ЕЕ профильтровали через бактериальные свечи. Когда фильтрат добавили в
свежие культуры дизентерийных палочек, бульон через несколько часов стал
прозрачным, микробы из него исчезли (растворились). Д.Эрель повторил
этот опыт несколько раз, и каждый раз получал одинаковый эффект.
Выделенное литическое начало Д.Эрель назвал Bacteriophagum protobiosus.
Название бактериофаг – получило всеобщее признание и прочно вошло в
литературу. В настоящее время более чем у 100 видов бактерий
обнаружены бактериофаги
Бактериофаги инфицируя клетку, репродуцируются в ней, образуют
потомство и вызывают лизис, сопровождающийся выходом фагов в среду
обитания бактерий.
Фаги различаются по форме, типу взаимодействия с микробной
клеткой и специфичности.
2. СТРОЕНИЕ БАКТЕРИОФАГОВ
Структура бактериофагов различна. Большинство фагов имеют форму
головастика или сперматозоида, некоторые фаги имеют кубическую или
нитевидную форму. В структуре бактериофага различают головку и
отросток. Белковая оболочка головки называется капсидом. Капсид состоит
из морфологических единиц называемых капсомерамы. В него включена
молекула ДНК или РНК. Молекула ДНК вместе с капсидом образует
нуклеокапсид. У фагов нуклеокапсид имеет смешанный тип симметрии –
спиральный и икосаэдрический. У большинства фагов геном – двунитевые
ДНК, геном некоторых – однонитевые ДНК. Кроме того, в отличие от
вирусов эукариот, бактериофаги имеют хвостовой отросток, с помощью
которого они прикрепляются к клетке. Но некоторые его не имеют.
Размеры фагов колеблются от 20 до 800 нм у нитевидных фагов.
Средний размер головки 60-100 нм, длина отростка 100-200 нм.
В химическом отношении фаги представлены нуклеиновыми
кислотами и небольшим количеством белков.(в состав которых входят
полиамины: спермин и путресцин, кислоторастворимый полипептид,
содержащий аспарагиновую и глутаминовую кислоты, лизин и
кислотонерастворимый белок).
40
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 41 из 140
Фаги по сравнению с бактериями являются более устойчивыми к
действию химических и физических факторов.
Фаги могут существовать в двух формах:
1) внутриклеточной (это профаг, чистая ДНК);
2) внеклеточной (это вирион).
Фаги, как и другие вирусы, обладают антигенными свойствами и
содержат группоспецифические и типоспецифические антигены.
Различают два типа взаимодействия фага с клеткой:
1) литический (продуктивная вирусная инфекция). Это тип взаимодействия,
при котором происходит репродукция вируса в бактериальной клетке. Она
при этом погибает.
Взаимодействие фага и бактерий протекает стадийно.
1. Первая стадия – адсорбция фага на рецепторные участки клеточной
стенки бактерий. К ним фаг прикрепляется концевыми нитями отростков.
2. Проникновение – на этой стадии ДНК фага через отросток проникает в
клетку. При этом слои клеточной стенки разрушаются под действием
фагового лизоцима.
3. Третья стадия – на этой стадии начинается биосинтез фаговой
информационной РНК, белков капсида, которые участвуют в биосинтезе
фаговой ДНК. Латентный период продолжается в пределах 15 минут.
4. Четвертая стадия – морфогенез фага, т.е. пустотелые фаговые капсиды
заполняются нуклеиновой кислотой и формируются зрелые вирионы
(частицы фага).
5. Пятая стадия – выход фаговых частиц из клетки. Это происходит
благодаря
лизису
зараженной
бактерии
фаговым
лизоцимом,
накапливающимся в процессе репродукции фага.
Количество зрелых фаговых частиц (вирионов) колеблется от единиц до
нескольких тысяч. Затем фаги вновь внедряются в еще незараженные клетки
и процесс повторяется.
2) лизогенный. Это умеренные фаги. При проникновении нуклеиновой
кислоты в клетку идет интеграция ее в геном клетки, наблюдается
длительное сожительство фага с клеткой без ее гибели. При изменении
внешних условий могут происходить выход фага из интегрированной формы
и развитие продуктивной вирусной инфекции.
Клетка, содержащая профаг в геноме, называется лизогенной и
отличается от исходной наличием дополнительной генетической
информации за счет генов профага. Это явление лизогенной конверсии.
По признаку специфичности выделяют:
1. поливалентные фаги (лизируют культуры одного семейства или рода
бактерий);
2. моновалентные (лизируют культуры только одного вида бактерий);
3. Типовые (способны вызывать лизис только определенных типов
(вариантов) бактериальной культуры внутри вида бактерий)
41
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 42 из 140
Методы выделения и титрования фагов. Для выделения фага
из субстрата (культуральная жидкость, гой ран, сточные воды и т.д.)
суспензию фильтруют через мелкопористые фильтры. Затем фильтрат,
внося в соответствующие молодые культуры бактерий. При наличии фага в
испытуемом
материале
бактерии
растворяются,
жидкость
просветляется, а на поверхности агара на месте нанесения фильтратов
образуются «стерильные пятна», «бляшки», «негативные колонии».
Бактериофаг проверяют на чистоту, специфичность, а также
определяют его титр. Титром бактериофага называется то его
наибольшее разведение, которое способно вызывать растворение
соответствующих бактерий.
5. Применение бактериофагов
1.
2.
3.
4.
Для лечения и профилактики (колибактериоз, сальмонеллез,
пуллороз).
Для дифференциации бактериальных культур (сибирская язва,
стафилококки, рожа, сальмонеллы, эшерихии). Для установления рода
и вида бактерий, выделенных в ходе бактериологического
исследования.
проводят индикацию патогенных бактерий во внешней среде (вода,
выделениях животных, пищевых продуктов) с помощью реакции
нарастания титра фага.
Бактериофаги имеют большое значение для промышленности,
которое проявляется: 1. отрицательной ролью – фаголизис; 2.
положительной ролью – в генетике и селекции промышленных
продуцентов. Умеренные фаги используются в качестве векторов для
получения рекомбинатных ДНК в генной инженерии и биотехнологии.
Понятийный аппарат к лекции 8 (Тезаурус)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Психрофилы
Мезофиллы
Термофилы
Стерилизация
Дезинфекция
Бактериофаги (поливалентные фаги, моновалентные, типовые)
Антибиотики (принципы классификация антибиотиков)
Бактериостатическое действие, бактерицидное действие
Литература основная
1. Мишустин Е.Н., Емцев В.Т. Микробиология. – Издательство «Колос»,
1987.- 368с.
42
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 43 из 140
2.Радчук М. «Ветеринарная микробиология и иммунология». Москва, 1991.-.
383с.
2. Костенко Т.С., Скаршевская Е.И., Гительсон С.С. Практикум по
ветеринарной микробиологии и иммунологии. – М.,1989.- 272с.
3. Блейм Т.Н. Сборник тестов по микробиологии. Учебное пособие. –
Семипалатинск: СГУ имени Шакарима,2005. – 112 с.
Литература дополнительная:
1. Сидоренко О.Д., Борисенко Е.Г., Ванькова А.А., Войно Л.И.
Микробиология: Учебник для агротехнологов. – М.: ИНФА-М,2005. – 287с.
2. Трушина Т.П. Основы микробиологии, физиологии питания и санитарии
для общепита.-Ростов-на-Дону: «Феникс»,2000.- 384с.
3. Мишустин Е.Н., Емцев В.Т. Микробиология. – Издательство «Колос»,
1978.- 368с.
ЛЕКЦИЯ №9
Тема: Генетика и селекция микроорганизмов
План:
1. Структура и функции генома микроорганизмов
2. Изменчивость микроорганизмов и ее причины. Мутации
3. Трансформация, трансдукция, коньюгация (самостоятельно)
4. Генная инженерия
Ключевые слова: генетика, геном микробной клетки, фенотипическая
изменчивость, генотипическая изменчивость, мутации, рекомбинативная
изменчивость.
Генетика – наука о наследственности и изменчивости организмов.
1.
Структура и функции генома микроорганизмов
Геном – носитель генетической информации. Геном прокариотной
клетки находится в нуклеоиде в виде одной хромосомы, представленой
громадной 2-х спиральной молекулой ДНК, включающей в зависимости от
вида и размера микробной клетки от 50 до 2-3 тысяч генов. В среднем
каждый ген состоит из 1000 пар нуклеотидов. Геном вируса гепатита В имеет
самое маленькое число генов. Геном состоит из 4 генов и имеет
молекулярную массу 1,6 Д. Геном вируса – возбудителя СПИДа представлен
молекулой РНК, который состоит из 9213 нуклеотидов, образующих 9 генов.
Геном бактериофагов – из 9-200 генов, у хламидий – из 400-600 генов, у
риккетсий – из 1000 генов. E.coli имеет молекулярную массу 2,8 х 10 (9) Д и
содержит 2500-3000 генов.
43
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 44 из 140
ДНК большинства растений и животных состоит из нескольких
миллиардов пар нуклеотитов. Геном человека составляет 3,5 х 10 (9) пар
нуклеотидов – 3,5 х 10 (6) пар генов.
Молекула ДНК является носителем генетической информации и
состоит из генов, которые располагаются линейно вдоль хромосомы. Каждый
ген представлен определенным участком молекулы ДНК. Специфическая
информация, содержащаяся в гене, определяется последовательностью
оснований в цепи ДНК. «Алфавит», с помощью которого записана эта
информация ДНК, вкдючает четыре «буквы» основания: аденин, гуанин,
тимин и цитозин.
Гены
являются
функциональной
единицей
наследственности. В генах записана информация относительно всех свойств,
присущих клетке. Каждый ген может существовать в виде ряда структурных
форм – аллелей. Совокупность аллелей всех генов клетки составляет генотип.
В настоящее время созданы генетические карты микроорганизмов,
отражающие расположение генов на хромосоме. Бактерии гаплоидны, т.е.
имеют один набор хромосом.
Возникает вопрос, каким же образом сохраняется наследственная
информация при росте и размножении бактерий. Перед делением клетки
происходит репликация генов (удвоение) и на каждой цепи по принципу
комплементарности осуществляется синтез двух новых цепей. Таким
образом, две новые цепи содержат одну родительскую и одну вновь
синтезированную. Эта точная репликация ДНК гарантирует сохранение
генетической информации.
ДНК, будучи носителем генетической информации, тем не менее не
служит матрицей для синтеза полипептидов. Биосинтез белков происходит
на рибосомах, которые свободно располагаются в цитоплазме и не никак не
контактируют с ДНК.
Синтез белка идет в два этапа:
- на первом этапе происходит переписывание (транскрипция) информации
с ДНК на РНК, которую именуют матричная или информационная РНК.
иРНК представляет точную копию ДНК с той лишь разницей, что тимин
ДНК заменен в РНК на уроцил.
- на втором этапе на рибосомах осуществляется соединение аминокислот в
полипептидную цепь в порядке, определяемом триплетами мРНК
(трансляция (перевод)). В этом процессе кроме мРНК и рибосом
принимают участие тРНК, ряд ферментов и др.факторы. тРНК подносит
триплеты (колоны), каждый из которых кодирует одну аминокислоту и таким
образом
осуществляется
синтез
определенной
нуклеотидной
последовательности, определяющей структуру специфического белка. К
мРНК как правило присоединяется несколько рибосом и такой комплекс
мРНК и рибосом называется полисомами.
Кроме того, некоторая часть генетической информации содержится вне
хромосомы в цитоплазме в виде так называемой плазмиды (замкнутая в
44
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 45 из 140
кольцо цепь нуклеиновой кислоты, состоящей не более чем из 40 триплетов и
составляющую примерно 1/100 длины ДНК хромосомной). Плазмиды
разнообразны по генетическим свойствам и молекулярным размерам. М.м.
плазмид от 4,5 х 10 (6) до 9,4 х 10(6).
Плазмиды придают бактериям дополнительные свойства, но не
обязательные. Бактерии могут терять плазмиды, но потеря не влияет на
основные свойства клетки. Плазмиды имеются у многих бактерий.
Наиболее изученными являются:
- половой фактор (F);
- фактор множественной лекарственной устойчивости (R);
-фактор бактериоциногении (Col);
- плазмиды, контролирующие у E.coli синтез энтеротоксина (Hly);
- плазмиды, детерминирующие синтез поверхностных антигенов (К88, К99);
- известны плазмиды, контролирующие метаболические процессы,
ферментацию углеводов, образование H2S, резистентность к действию
тяжелых металлов (ртути) и др.
Например:
плазмида
бактериоциногении
контролирует(
детерминирует) синтез белковых веществ колицинов (антибиотических
веществ), которые подавляют рост и размножение чувствительных к ним
бактерий (близкородственных).
Впервые способность выделять колицины установлена в 1925 г. Gratta
у штамма E.coli, поэтому феномен получил название колициногении и
плазмида – Col. Другие многие бактерии также выделяют белклвоподобные
вещества, летальные для близких видов. Вещества эти называют –
бактериоцины, феномен – бактериоциногении (туберкулоцины, пестицины,
вибриоцины). Колицины, адсорбируются на чувствительных клетках
(лишенных –Col-фактора), не проникают внутрь клетки, вызывают
нарушение метаболизма, приводят клетку к гибели.
У бактерий может быть одновременно до 4 плазмид.
Плазмиды (F-фактор) способные интегрировать в хромосому и
реплицировать вместе с ней получили название эписом.
Практическое применение плазмид. Плазмиды обладают
способностью передаваться от бактерий при конъюгации. Их называют
конъюгативными. Внедряясь в клетку реципиента, коньюгативные
плазмиды сообщают ей свойства донора. Это свойство применяется при
создании новых штаммов – продуцентов полезных веществ.
Таким образом, геном и плазмида обуславливают все фено- и
генотипические свойства микроорганизмов.
Функции генома – сохранение генетического постоянства ДНК,
проявление внешних признаков.
2.Типы изменчивости у микроорганизмов.
Наследственность бактерий – свойство микробов, обуславливающее
воспроизводства одних и тех же морфологических и других свойств в ряде
45
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 46 из 140
поколений, а также обуславливает специфический характер индивидуального
развития.
Изменчивость – свойство противоположное наследственности. У
бактерий она может осуществляться путем изменения генотипа ( мутации
генов, различным сочетанием генов двух бактерий при рекомбинациях) и
фенотипа (различным проявлением признаков, зависящих от внешних
условий - модификационная изменчивость).
У бактерий различают фенотипическую и генотипическую
изменчивость. К фенотипическим изменениям относят адаптацию и
модификацию. Адаптация – приспособление микроорганизмов к
условиям среды. Приспособленные клетки размножаются (при действии
антибиотиков), а остальные погибают, то есть происходит естественный
отбор. В геноме бактерий всегда имеются запасные возможности, т.е.гены,
определяющие выработку адаптивных ферментов. Например, кишечная
палочка, растущая на среде, не содержащей углевод лактозу, не
вырабатывает фермент лактазу, но если пересеять культуру на среду с
лактозой, то она начнет вырабатывать этот фермент. Адаптивные ферменты
позволяют микробам приспосабливаться к определенным условиям
существования.
Модификации – изменение микроорганизмов под влиянием
условий среды. Изменяются только внешние (фенотипические) признаки
клетки (форма, размеры). Так, добавление в среду глицерина и аланина
вызывает полиморфизм у холерного вибриона. При добавлении среду
кальция хлорида клетки кишечной палочки сильно укорачиваются. После
удаления этого вещества из среды палочки вновь принимают исходную
форму.
46
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 47 из 140
Изменениям подвержен и генотип. Генотипическая изменчивость
играет большую роль в эволюции микроорганизмов. Если бы клетки не
обладали способностью к изменению генотипа, то любое неблагоприятное
изменение условий среды привело бы к вымиранию вида. Например,
появление бактериофагов в культуре вызвало бы полную гибель ее, если бы
гены, определяющие фагочувствительность, не подвергались изменениям и
клетки в силу этого не приобрели свойство фагорезистентности.
В основе генетической изменчивости лежат мутации и рекомбинации.
Они происходят в генетическом аппарате клетки - в ДНК и проявляются
стабильностью изменения каких-либо свойств.
Мутации (mutacio – изменение) характеризуются изменением
последовательности нуклеотидов в ДНК, возникающие под влиянием
эндогенных факторов или при действии химических и физических факторов
(мутантов). Измененнные бактерии называются мутантами. Мутации
приводят к стойким передающимся по наследству изменениям свойств
бактерий. Мутации делятся на две группы:
1. Мутации спонтанные
2. Мутации индуцированные
Мутации спонтанные – происходят в природе, независимо от воли и
деятельности человека. Например от действия радиоактивных элементов.
Примером спонтанным мутаций возникающих при
культивировании
бактерий может быть феномен диссоциации, т.е. разъединение бактерий и
возникновение S- и R- форм. Есть и переходные формы: М-(слизистая) и О(переходная) формы. Следует отметить, что большинство патогенных
бактерий имеют S-форму, R-формы являются слабовирулентными. Однако
47
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 48 из 140
такие бактерии как возбудители сибирской язвы и туберкулеза патогенны в
R-форме.
Свойства клеток колоний S- и R-форм
S-форма
Колонии прозрачные, с гладкой
блестящей поверхностью, круглые, с
ровными краями, выпуклые
Подвижные виды имеют жгутики
У капсульных видов хорошо видна
капсула или слизистый слой
Биохимически более активны
У патогенных видов выражены
вирулентные свойства
Полноценны в антигеном отношении
R-форма
Колонии шероховатые, неправильные
с
неровными
краями,
часто
морщинистые
Жгутики часто отсутствуют
Капсулы
или слизистый слой
отсутствуют
Биохимически менее активны
Слабовирулентные или авирулентные
Неполноценны
в
антигеном
отношении
Чувствительны к фагу
Слабочувствительны к фагу
Взвесь клеток в физиологическом Взвесь быстро оседает. Осадок
растворе гомогенная, стойкая. Клетки крошковидный,
клетки
нормальных размеров
полиморфные.
Мутации индуцированные - такие изменения генотипа, которые
происходят путем определенных воздействий на бактерию различными
мутагенами, для получения клеток с заранее заданными свойствами.
ПРИМЕРЫ. Одним и з первых, кто изучал изменчивость у бактерий
основных при знаков был Л.Пастер. Он показал как можно ослабить
вирулентные свойства у микробов под влиянием физических, химических и
биологических факторов.
Так Луи Пастер в 1881 г. приготовил вакцину против сибирской язвы.
Он выращивал возбудителя при температуре -42,5С (вместо 37С) в течение
12 и 24 дней, что привело к снижению патогенности.
Таким же образом была получена вакцина против бешенства в 1885 г.
путем 133 последовательных заражений кроликов интрацеребрально. Тем
самым он ослабил вирус для людей. При подкожном введении предупреждал
у покусанных бешество (фиксированный вирус – virus fixe). Мутация при
пассаже на кроликах. Пассаж самая распространенная форма
индуцированной мутации применяемой на практике для получения
вакцин. (Пассаж – это многократные пересевы микробов. Мутации при
пассажи –пересев в системах культивирования не свойственных данному
микроорганизму в природе).
48
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 49 из 140
Путем мутации при пассаже на искусственной питательной среде
была получена вакцина против туберкулеза. Кальмет и Герен во Франции в
1919 г. путем длительных пассажей на картофельной среде с желчью и
глицерином, при Т-38 С
значительно снизили патогенные свойства
возбудителя туберкулеза бычьего вида. Таким образом полученный штамм
был назван вакциной БЦЖ (BCG – от фр.: Bacilla Calmet –Geren)/
Мутации могут быть точечными, которые затрагивают только одну
пару нуклеотидов и могут быть мутации-абберации – они затрагивают
изменение двух и более пар нуклеотидов в структуре генома.
Точечные мутации могут происходить в результате: замены пары
нуклеотидов, в результате выпадения (делеции) пары нуклеотидов, или в
результате вставки пары нуклеотидов. Самая легкая мутация это замена.
Изменения происходят только в одном триплете, т.е. изменяется кодировка
только одной аминокислоты. Мутация замены не всегда приводит к
изменением фенотипа бактерий. Это обусловлено эффектом вырожденности
генетического кода, когда одна и та же аминокислота может кодироваться не
одним, а несколькими триплетами. Генотип изменяется.
Делеция и вставка – это сложные мутации, так как одновременно
меняется кодировка всех последующих аминокислот. Образуются другие
белки. (Плакат)
Мутации абберации – занимают большое место. Они могут
происходить в результате замены, вставки и выпадения двух и более пар
нуклеотидов, а также в результате инверсии. Это такая мутация, когда часть
нуклеотидной последовательности в составе нуклеиновой кислоты
разворачивается на 180С.
Мутации могут иметь различные последствия для бактерий. В
некоторых случаях меняется генотип, фенотипические свойства. В других
случаях, когда нарушатся синтез жизненно важного белка, мутация является
летальной. Мутация может быть условно летальной, если жизненноважный
белок сохраняет свою функцию только при определенных условиях внегней
среды (температура 37-40С).
Мутации по механизму действия могут быть прямыми и
обратимыми. Прямые мутации изменяют фенотип, а обратимые мутации
(реверсии) востанавливают его до такого состояния, каким он был перед
прямой мутацией (L-формы бактерий – утрачивают клеточную стенку под
воздействием различных факторов).
Мутагены – факторы, ведущие к проявлению мутации. Они бывают
физической, химической, биологической природы.
1. Физические мутагены.
1.1 Повышенная температура до 40-50 С. Она способствует
удалению пуринового основания – гуанина из цепочки ДНК. На его место
может встать любое азотистое основание.
49
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 50 из 140
1.2 УФО, рентгеновские лучи способствуют изменению химической
структуры пиримидиновых оснований (аденин, тимин). Под воздействием
этих лучей увеличивается внутримолекулярная энергия пиримидиновых
оснований и между двумя соседними молекулами пиримидиновых оснований
образуются мостики – ковалентные связи. Образуется димер, который не
может играть никакой информативной роли.
2. Химические мутагены.
2.1 Первая группа – это вещества, которые реагируют с нуклеиновой
кислотой только во время ее репликации. Такие химические веществ, а по
своей структуре сходны с пуриновыми и пиримидиновыми основаниями, но
не несут никакой информации и если в момент репликации ДНК такие
вещества окажутся в нуклеоиде, они могут встать в структуру ДНК на место
нуклеотидов.
2.2 Вторая группа – это такие химические вещества, которые
вступают в реакцию с покоящейся молекулой ДНК, но для проявления
мутации необходима последующая репликация ДНК.
Таким образом мутации классифицируются:
По локализации различают мутации:
1.
Генные (точечные)
2.
Хромосомные
3.
Плазмидные.
По происхождению мутации могут быть:
1. спонтанными ( образующиеся самопроизвольно и без видимого внешнего
воздействия);
2. индуцированными (проявляющиеся в результате обработки микробной
популяции мутагенными агентами).
По направлению мутационного изменения мутации подразделяются на:
1. Прямые (возникают в геноме «дикого типа» у бактерий в естественных
условиях обитания. Образовавшиеся особи являются мутантами).
2. Обратные (завершающиеся возвратом от мутантного типа к дикому).
3. Одной из форм мутации является диссоциация (мутация, в результате
которой в популяции микроорганизмов возникают особи, отличающиеся от
исходных внешним видом и структурой колоний, так называемые –S-формы
и R-формы).
3. Трансформация, трансдукция, коньюгация (самостоятельно)
Генетические рекомбинации возникают в результате обмена
генетичеким материалом между бактериями. Получаются рекомбинанты,
обладающие свойствами обоих родителей. Рекомбинации осуществляются
путем трансформации, трансдукции, коньюгации.
Трансформация – вставка в струкрупу генома реуипиентной бактерии
свободного участка ДНК из среды, целого генома или части генома другой
50
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 51 из 140
бактерии (донорной) из среды. В результате трансформации образуется
полиплоидная бактерия.
Коньюгация
–
замена
участка
генома
одной
бактерии
соответствующим участком генома другой бактерии при непосредственном
контакте (половое разхмножение у бактерий).
Трансдукция – вставка в геном бактерий чужеродной генетической
информации, главным образом вирусов (бактериофагов).
4. Генетическая инженерия
Изучение генетики микроорганизмов позволило конструировать
рекомбинантные молекулы ДНК вне живой клетки (70-е г.20ст.)
Молекулярная генетика (50-60г.20ст)
Биотехнология –на стыке микробиологии, генетики и молекулярной
биологии. Биотехнология использует методы генетической и клеточной
инженении для получения биологических веществ с заданными свойствами
по производству антибиотиков, витаминов, вакцин, моноклональных
антител, диагностикумов.
Заключение
Генетическая система бактерий имеет четыре особенности, присущие
только им.
1.
Хромосомы бактерий, располагаются свободно в цитоплазме, не
имеющие мембран, но связаны с определенными рецепторами на
цитоплазматической мембране. Хромосома у E.coli мм, т.е. во много раз
превышает длину бактериальной клетки (1,5-3мкм в среднем).ДНК
компактным образом упакована, в виде спирали свернута.
2.
Бактерии являются гаплоидными организмами, т.е. имеют один
набор генов, которые определяют все основные свойства организма.
Содержание ДНК у них не постоянно (при благоприятных условиях ДНК по
массе может соответствовать 2, 4, 6 – 8 хромосомам). У всех других живых
существ содержание ДНК постоянное, и оно удваивается перед делением.
3.
У бактерий в естественных условиях передача генетической
информации происходит не только по вертикали, т.е. от родительской клетки
дочерним, но и по горизонтали с помощью различных механизмов:
конъюгации, сексдукции, трансдукции, трансформации. Практическое
применение.
4.
У
бактерий
кроме
хромосомного
генома
имеется
дополнительный
плазмидный
геном,
наделяющий
их
важными
биологическими свойствами, нередко – специфическими (приобретенными)
иммунитетом к различным антибиотикам и др. химиопрепаратом.
Понятийный аппарат (тезаурус)
1. Геном
51
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 52 из 140
Плазмида
Фенотипическая изменчивость (адаптация, модификация)
Генотипическая изменчивость (мутации, рекомбинации)
Мутации (спонтанные, индуцированные, прямые, обратные
(реверсионные), генные (точечные), хромосомные (мутацииабберации), плазмидные, диссоциация)
6. Пассаж
7. Рекомбинативная изменчивость (трансформация, трансдукция,
конъюгация)
8. Генетическая инженерия
2.
3.
4.
5.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. Сформулируйте цели и задачи генетики микроорганизмов.
2. Что вы понимаете под термином «ген»?
3. Что вы понимаете под термином «диссоциация культуры»?
4. Что означает термин «фенотипическая изменчивость»?
5. Что означает термин «генотипическая изменчивость»?
6.Что вы понимаете под термином «мутация»?
7.Что такое трансформация, трансдукция, конъюгация?
8. Что такое колицины (бактериоцины)?
9. Что такое «плазмиды»?
10. Назовите задачи, которые решает генетическая инженерия.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ литература
Основная
1. Мишустин Е.Н., Емцев В.Т. Микробиология. – Издательство
«Колос», 1987.- 368с.
2.Радчук М. «Ветеринарная микробиология и иммунология». Москва,
1991.-. 383с.
2. Костенко Т.С., Скаршевская Е.И., Гительсон С.С. Практикум по
ветеринарной микробиологии и иммунологии. – М.,1989.- 272с.
3. Блейм Т.Н. Сборник тестов по микробиологии. Учебное пособие. –
Семипалатинск: СГУ имени Шакарима,2005. – 112 с.
Литература дополнительная:
1. Сидоренко О.Д., Борисенко Е.Г., Ванькова А.А., Войно Л.И.
Микробиология: Учебник для агротехнологов. – М.: ИНФА-М,2005. –
287с.
2.Бияшев Б.К. Ветеринарная микробиология и иммунология.Алматы,2007. – 417 с.
3.Трушина Т.П. Основы микробиологии, физиологии питания и
санитарии для общепита.-Ростов-на-Дону: «Феникс»,2000.- 384с.
4. Мишустин Е.Н., Емцев В.Т. Микробиология. – Издательство
«Колос», 1978 г. с. 368.
52
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 53 из 140
ЛЕКЦИЯ №10
Тема: Учение об инфекции и иммунитете
ПЛАН:
1. Определение понятий «инфекция», «инфекционный процесс»,
«инфекционная болезнь».
2. Патогенность и вирулентность микробов
3. Иммунитет. Виды иммунитета. Практическое применении реакций
иммунитета.
4. Неспецифические (физиологические, естественные) и специфические
факторы защиты
1. Определение понятий «инфекция», «инфекционный процесс»,
«инфекционная болезнь»
Инфекция (по Богданову) – сложный биологический процесс,
возникающий в результате проникновения патогенных микробов в
организм и нарушения постоянства его внутренней среды.
Инфекция (лат.infectio – впитывание, заражение) – состояние
зараженности, при котором развивается эволюционно сложившийся
комплекс биологических реакций взаимодействия макроорганизма и
патогенных микроорганизмов.
Инфекционный процесс – динамика реакций взаимодействия микро- и
макроорганизмов.
Наиболее яркой формой проявления инфекции является инфекционная
болезнь.
Отличия инфекционной болезни от неинфекционной.
1.
Инфекционная болезнь вызывается определенным патогенным
возбудителем.
2.
Заболевший организм становится источником возбудителя инфекции.
3.
В больном организме образуются антитела. Он становится
невосприимчивым к повторному заражению
4.
Контагиозность.
5.
Цикличность в развитии инфекционной болезни (инкубационный
период, период предвестников, разгар болезни, исход болезни).
Чтобы возникла инфекционная болезнь возбудитель должен обладать
патогенностью и вирулентностью.
Типы биотических взаимоотношений микроорганизмов с
макроорганизмами
а) мутуализм
53
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 54 из 140
в) комменсализм
с) паразитизм
2.Патогенность и вирулентность микробов
Патогенность – видовой генетический признак микроорганизма, его
потециальная возможность вызывать при благоприятных условиях
инфекционную болезнь. – Патогенные, условно-патогенные и сапрофиты.
Вирулентность
–
это
степень
патогенности
конкретного
микроорганизма. Вирулентным считается тот микроорганизм, который даже в
исключительно-малых дозах приводит к болезни.
Факторы вирулентности. инвазивные и 2. токсигенные
Инвазивные
факторы – капсула, ферменты (гиалуронидаза,
нейроминидаза), жгутики и другие химические компоненты.
Токсигенные факторы – токсины микроорганизмов: экзотоксины и
эндотоксины.
3.Иммунитет. Виды иммунитета
Иммунология. История развития иммунологии. Иммунология –
наука об иммунитете. Она изучает проявление, механизмы и способы
управления иммунитетом, а также разрабатывает иммунологические методы
диагностики, лечения и профилактики болезней человека и животных.
Давно было известно, что человек перенесший опасную заразную
болезнь, как правило, второй раз ею не болеют. Об этом писал около 460-400
лет до н.э. в своей «Истории» древнегреческий историк Фукидид. Описывая,
Пелопоннесскую войну он отмечал, что во время эпидемии никто дважды не
заболел и что уход за больными осуществляли переболевши.
Эти наблюдения люди использовали, чтобы обезопасить себя от
заразных болезней таких как оспа. В Китае еще в 11 веке до н.э. оспенные
корочки (струпья) растирали в порошок и вносили в нос. В Индии натирали
кожу до ссадин и прикладывали к ней ткань, пропитанную оспенным гноем. В
результате развивалась легкая форма оспы. Этот метод предупреждения
заболевания назван вариоляцией. Он использовался до 18 века н.э. Однако,
этот метод был далеко не безопасен, так как мог вызвать и тяжелые формы
оспы. Тем не менее вариоляция наглядно доказала возможность
исскуственного воспроизведения иммунитета, путем перенесения заболевания
в легкой форме и подготовила общественную мысль к восприятию идеи
вакцинации, предложенной в 1798г. английским врачом Э.Дженнером (17491823). Он заметил, что люди переболевшие коровьей оспой, не болеют
натуральной оспой. Во время эпидемий оспы чаще всего не заболевали оспой
доярки. Известно , что оспа у коров протекает с поражением кожи, чаще кожи
сосков и вымени с образованием оспенных пустул. У доярок пустулы
образуются на руках. Дженнер пришел к выводу, что после заражения и
переболевания коровьей оспой люди становятся невосприимчивыми к
заражению человеческой оспой. В подтверждение этого Дженнер привил в
54
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 55 из 140
1976г. мальчику Джеймсу Фипсу коровью оспу – вакцину (от лат. Vacca –
корова), а спустя 1,5 месяца оспу человека, и мальчик не заболел. Его метод
быстро распространялся. Через два года было привито более 100000 человек.
В России первая прививка против оспы по методу Дженера была сделана в
1801 г. мальчику из сиротского дома Антону Петрову, получившему после
этого фамилию Вакцинов. Однако Дженнер не увидел в открытом им способе
борьбы с оспой принципа предохранения от других инфекционных болезней.
ОткрытиеДженнера мало способствовало развитию иммунологии, так как
нужно было знать природу заразных болезней.
Основоположником современной научной иммунологии признан Луи
Пастер. Так,в 1881г. Л.Пастер сообщил, что куры зараженные ослабленным
возбудителем холеры кур, становятся невосприимчивыми к заражению
вирулентными культурами. Его опыты с возбудителями куриной холеры,
сибирской язвы и бешенства доказали возможность искусственного
получения вакцин. Пастер в честь первооткрывателя предохранительных
прививок против оспы Дженнера назвал ослабленные культуры возбудителей
вакцинами. В дальнейшем было установлено, что иммунитет можно создавать
и убитыми микроорганизмами, а также токсинами, выделяемыми микробами.
Таким образом, Л.Пастер научно обосновал основной принцип борьбы с
инфекционными болезнями – создание искусственного иммунитета против
них.
К концу 19 и в начале 20 столетия были сделаны многие открытия,
создавшие научный фундамент иммунологии.
- И.Мечников открыл фагоцитоз в 1883 г. и ввел понятие «клеточный
иммунитет»
- П. Эрлих развил гуморальную теорию иммунитета в эти же годы. В 1908 г.
им была вручена Нобелевская премия за выдающиеся открытия по
иммунитету.
Крупнейшим обобщением последних лет явилось выделение двух
независимых, но совместно функционирующих клеточных популяций в
иммунном ответе Т- и В-лимфоцитов.
Иммунология состоит из двух больших взаимосвязанных разделов.
Первый раздел – учение об иммунной системе организма, т.е о той
реагирующей системе, которая обеспечивает распознавание генетически
чужеродных веществ. Иммунная система обеспечивает иммунитет – защиту
от бактерий, вирусов, паразитов; элиминацию отмирающих и мутационно
изменившихся собственных клеток тела. Второй раздел – учение об
антигенах, их свойствах и структуре, которые включают иммунную систему
организма.
Иммунология делится на общую и частну. К числу направлений общей
иммунологии относят молекулярную иммунологию, иммуноморфологию,
иммуногенетику,
иммунохимию,
эволюционную
иммунологию.
К
направлениям частной иммунологии относят иммунопрофилактику
55
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 56 из 140
инфекционных болезней, клиническую иммунологию, иммунологию
репродукции и эмбриогенеза, иммунопатологию, иммуноонкологию,
трансплантационную иммунологию.
Развитию ветеринарной иммунологии способствовали труды виднейших
ученых Н.Н.Гинсбурга, С.Н.Вышелеского, А.А. Владимирова, С.Г.Колесова,
Я.Е. Колякова, С.Я. Любашенко и др.
Задачи иммунологии:
1. Создание новых и совершенствование имеющихся вакцин, сывороток и
диагностикумов
2. Изучение и профилактика иммунных болезней
3. Расширение исследований в области неинфекционной иммунологии(
возрастная иммунология, иммунология размножения, неспецифические
механизмы резистентности).
Иммунитет (от лат. Immunitas – освобождение или избавление от
чего-либо) состояние невосприимчивости организма к воздействию
патогенных микробов, их токсинов и других чужеродных веществ
биологической природы.
Иммунитет – это способ защиты от тел и веществ, несущих
признаки генетической чужеродности. Таким чужеродными веществами
могут быть патогенные бактерии, чужеродные белки, липополисахариды,
полисахариды, собственные измененные клетки, т.е. организмы человека и
животных точно дифференцируют «свое» и «чужое» и осуществляют защиту
против них. Следовательно, главное значение иммунитета состоит в
распознавании «своего» и «чужого», что жизненно важно, что обеспечивает
постоянство внутренней среды организма – гомеостаз (Бернет –
австралийский ученый,1964г). Иммунитет- одно из проявлений гомеостаза. В
связи с этим иммунитет является свойством всего живого: человека,
животных, растений и даже бактерий.
Система органов и клеток, осуществляющая реагирование на
чужеродные вещества, называется иммунной системой организма.
Иммунная система распределена по всему организму, ее клетки постоянно
рециркулируют по всему телу через кровоток. Она обладает способностью
вырабатывать специфические антитела, различные по своей специфике в
отношении каждого антигена.
По происхождению различают два вида иммунитета: врожденный и
приобретенный.
Врожденный (наследственный, видовой, генетический иммунитет –
передается по наследству. Специфическое видовое свойство.
Приобретенный – возникает при жизни человека, животного.
Приобретенный иммунитет подразделяется на естественный и искусственный.
Естественный иммунитет возникает в результате естественного заражения
и переболевания. Он в свою очередь делиться на активный и пассивный.
Активный – постинфекционный, его продолжительность 1-2 года, иногда
56
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 57 из 140
пожизненно. Пассивный (колостральный, плацентарный, трансовариальный) –
продолжительность от нескольких недель до нескольких месяцев.
Искусственный иммунитет возникает с помощью человека. Он
подразделяется на активный и пассивный. Активный искусственный
иммунитет возникает после вакцинации через 7-14 дней и продолжается до 1
года и более. Пассивный искусственный иммунитет возникает после введения
сывороток содержащих защитные вещества – антитела. Такой иммунитет
продолжается не более 15 дней. Пассивный колостральный иммунитет
возникает при иммунизации беременных матерей.
Иммунитет может быть стерильным и нестерильным . Стерильный
иммунитет возникает, если организм освобождается от возбудителя. Сохраняя
невосприимчивость. Нестерильный иммунитет продолжается до тех пор пока
в организме находится возбудитель.
В зависимости от механизмов защиты иммунитет может быть гуморальным
и клеточным. Гуморальный иммунитет обусловлен выработкой антител, а
клеточный – образованием специфических (антигенреактивных) Тлимфоцитов, реагирующих с возбудителем.
4. Неспецифические (физиологические, естественные) и специфические
факторы защиты.
Организм человека и животных обладает целым комплексом защитных
приспособлений. Они препятствуют проникновению патогенных микробов и
губительно действуют на них. Эти приспособления называют
неспецифическими (врожденные внутренние механизмы поддержания
постоянства внутренней среды). Они появились, по-видимому, в результате
постоянного контакта организма с микроорганизмами.
К ним относят кожу, слизистые оболочки, лимфатические узлы,
фагоцитоз, нормальные антитела, лизоцим, секреторный иммуноглобулин А,
пропердин, лизины, лактоферрин, комплемент, интерферон.
Кроме неспецифических факторов защиты выделяют специфические, т.е.
под воздействием определенного микроорганизма (антигена) в организме
могут вырабатываться специфические защитные вещества, называемые
антителами.
Антигенами называют вещества , которые несут признаки
генетической чужеродности и при введении в организм вызывают
развитие специфических иммунологических реакций. Если говорить от
иммунитете, то антигены это вещества стимулирующие образование антител
и вступающие с ними в реакцию.
К антигенам относят микробы и их токсины, чужие эритроциты и
сыворотки, вирусы, микроскопические грибы, яды животных (змей,
скорпионов, пчел), яды растительного происхождения (рицин, кортин).Чаще
антигены белковой природы. Но могут быть и сложные комплексы из
полисахаридов, липидов, белков.
57
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 58 из 140
Антитела это белки, иммуноглобулины, которые вырабатываются
иммунной системой организма при воздействии на него антигенов
(микробов). Антитела строго специфичны. Антитела способны вступать в
реакцию с антигенами и обезвреживать их действие.
Клонально-селекционная теория образования антител Ф.Бернета,
1964г.
Сущность этой теории заключается в том, что вся популяция лимфоидных
клеток (10-12_ состоит из клеточных клонов, которые продуцируют
различные гамма-глобулины. Клон- популяция клеток, происходящая от
одного предшественника путем размножения, исключающего обмен
генетическим материалом. Каждый клон содержит иммунокомпетентные
клетки, генотипом которых преопределен синтез специфических гаммаглобулинов. Так, Бернет условно считал, что число возможных антигеном
равняется 10000. значит в лимфоидной популяции должно быть 10000 клонов
с генетически заложенной способностью вырабатывать соответствующие
антитела к тому или иному антигену.
Антитела образуются В-лимфоцитами в лимфоидной ткани селезенки,
лимфатических узлах.
В зависимости от характера реакции с антигенами антитела получили
разные
названия:
агглютинины,
преципитины,
опсонины,
бактериолизины, антитоксины.
Агглютинины вызывают склеивание микробов и дают реакцию
агглютинации, так как антигеном в данном случае являются микробы
имеющие корпускулярное строение.
Преципитины осаждают (преципитируют ) белок. Антигеном служит
экстракт бактерийный клеток или тканей и представляет собой прозрачную
жидкость.
Опсонины протравливают микробную клетку и облегчают ее фагоцитоз.
Бактериолизины в присутствии комплемента лизируют (растворяют)
бактерии.
Антитоксины нейтрализуют действие токсинов.
Взаимодействие антител с антигеном происходит за счет наличия у антител
активного центра, который соответствует пространственной конфигурации
антигенной
детерминанте.
Активный
центр
должен
быть
комплементарным (т.е. соответствовать как перчатка руке) детерминантной
группе антигена, иначе не произойдет их сцепление, взаимодействие.
Учение
об
иммунитете
имеет
практическое
значение.
В
иммунопрофилактике (вакцины, сыворотки), иммунотерапии (лечебнопрофилактические сыворотки и иммуноглобулины) и диагностике (
диагностические иммунные сыворотки и иммуноглобулины, диагностические
антигены и аллергены, бактериофаги) инфекционных болезней.
Понятийный аппарат к теме №10
58
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 59 из 140
Инфекция
1. Типы
биотических
взаимоотношений
между
микрои
макроорганизмами (мутуализм, комменсализм, паразитизм)
2. Инфекция
(инфекционная
болезнь,
микробоносительство,
иммунизирующая субинфекция)
3. Инфекционный процесс
4. Патогенность
5. Вирулентность
6. Факторы вирулентности (инвазивные- капсула, ферменты, жгутики и
токсигенные - токсины)
Иммунитет
1. Виды инфекций
2. Иммунитет
3. Виды иммунитета:
- активный и пассивный;
-врожденный и приобретенный;
- гуморальный и клеточный;
- естественный и искусственный;
- местный;
- стерильный и нестерильный
4. Неспецифические факторы защиты (кожа, слизистые оболочки,
лимфатические узлы, фагоцитоз, нормальные антитела, лизоцим,
секреторный иммуноглобулин А, пропердин, лизины, лактоферрин,
комплемент, интерферон.)
5. Специфические факторы защиты (антитела и антигенреактивные Тлимфоциты)
Антигены и антитела
1. Антигены (полноценные антигены, гаптены)
2. Антитела, иммуноглобулины (агглютинины, преципитины, гемолизины,
опсонины, бактериолизины, антитоксины, комплементсвязывающие антитела)
3. Активный центр
4. Валентность
5. Антигенная детерминанта
6. Аффинитет
7. Авидность
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
Литература основная:
1. Мишустин Е.Н., Емцев В.Т. Микробиология. – Издательство «Колос»,
1987.- 368с.
2.Радчук М. «Ветеринарная микробиология и иммунология». Москва, 1991.-.
383с.
59
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 60 из 140
2. Костенко Т.С., Скаршевская Е.И., Гительсон С.С. Практикум по
ветеринарной микробиологии и иммунологии. – М.,1989.- 272с.
3. Блейм Т.Н. Сборник тестов по микробиологии. Учебное пособие. –
Семипалатинск: СГУ имени Шакарима,2005. – 112 с.
Литература дополнительная:
1. Сидоренко О.Д., Борисенко Е.Г., Ванькова А.А., Войно Л.И.
Микробиология: Учебник для агротехнологов. – М.: ИНФА-М,2005. – 287с.
2.Бияшев Б.К. Ветеринарная микробиология и иммунология.- Алматы,2007. –
417 с.
3.Трушина Т.П. Основы микробиологии, физиологии питания и санитарии
для общепита.-Ростов-на-Дону: «Феникс»,2000.- 384с.
4. Мишустин Е.Н., Емцев В.Т. Микробиология. – Издательство «Колос»,
1978 – 368с.
ЛЕКЦИЯ №11
Тема: Возбудители бактериальных инфекций
ПЛАН
1. Морфологические, культуральные, биохимические, патогенные свойства, антигенная
структура возбудителя бруцеллеза
2. Морфологические, культуральные, биохимические, патогенные свойства, антигенная
структура возбудителя туберкулеза
Бруцеллы (Brucella)
1.Определение болезни. Историческая справка.
2. Возбудители бруцеллеза.
3. Морфологические, культуральные, биологические свойства бруцелл.
4. Методы диагностики бруцеллеза.
5. Иммунитет и иммунизация.
Основная
1.Ветеринарная микробиология и иммунология /Под ред.проф.
Н.А.Радчука.-М.,1991.-С.104-118.
Дополнительная
2. Емельяненко П.А. Ветеринарная микробиология. – М.,1982.- С.180-187.
3. Пяткин К.Д.. Кривошеин Ю.С. Микробиология.- М.,1980.-С.291-297.
4.Тимаков В.Д., Левашев В.С., Борисов Л.Б. М.,1983. –С.307-311.
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ БОЛЕЗНИ. ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА
Бруцеллёз (Мальтийская лихорадка)– это инфекционное хроническое
заболевание всех видов сельскохозяйственных, многих видов промысловых и
диких животных, вызываемое бруцеллами,
проявляющееся абортами,
задержанием
последа,
эндометритами,
орхитами,
расстройством
60
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 61 из 140
воспроизводительной функции, артритами, бурситами, или протекающая
бессимптомно. Бруцеллезом болеют и люди.
Возбудителя мальтийской лихорадки открыл английский бактериолог
Д.Брюс. Однако ему не был известен процесс переноса болезни на человека.
Разгадка пришла позже, когда в 1905г. перевозили морем с о. Мальты в США
65 внешне вполне здоровых коз. Экипаж корабля во время плавания пил
сырое козье молоко, и некоторые матросы заболели лихорадкой. По
прибытии на место в молоке были обнаружены возбудители болезни. Так
выяснилось, что заболевание передается людям через молоко.
1886-1887 гг. – Д.Брюс впервые выделил возбудителя на о.Мальта из
селезенки солдата умершего от «мальтийской лихорадки». Микроб назван
«мальтийским микрококком» (Micrococcus melitensis).
1897 г. – Б. Банг (Дания) и Стрибольт выделили мельчайшую
бактерию их абортированного плода коровы (B.abortus).
1914 г. – Д.Траум (США) выделил возбудителя от абортировавшей
свиноматки (B.suis – биовар 1).
1918 г. – Эванс изучил известные виды бруцелл и объединил их в род
Brucella в честь Д.Брюса – Bruce.
1956 г. – Br. ovis (Buddle) – возбудитель инфекционного эпидидимита
баранов.
1957 г. – Br. neotomae (Stoenner, Lackman) – возбудитель бруцеллеза
у пустынных крыс.
1966-1968 гг. – Br. canis (Carmichael, Brunner) – возбудитель
бруцеллеза у собак.
Значительный вклад в изучение бруцеллеза внесли следующие ученые:
С.Н. Вышелесский, П.Ф. Здродовский, П.А.Вершилова, М.К. Юсковец, Е.С.
Орлов, В.Е. Корнеева, П.С. Уласевич, П.А. Триленко, Е.В. Козловский
(Россия). В.С.Степин и его ученики, Н.П. Иванов, Т.С.Сайдулдин, К.И.
Минжасов (Казахстан) и др.
1. ВОЗБУДИТЕЛИ БРУЦЕЛЛЕЗА. УСТОЙЧИВОСТЬ БРУЦЕЛЛ
Род Brucella включает 6 видов грамотрицательных бактерий, вызывающих
внутриклеточную инфекцию животных. Каждый из видов представлен
биотипами,
отличающимися
друг
от
друга
биохимическими,
культуральными, антигенными и патогенными свойствами
Род: Brucella
№ Виды бруцелл
1
BRUCELLA
ABORTUS
Количество
биоваров
9
Естественные
хозяева
КРС
61
Восприимчивы к
возбудителю
яки, буйволы,
верблюды,лошади
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 62 из 140
КРС, верблюды,
свиньи, домашние
кролики,
собаки,сайгаки,
буйволы, зебу,
антилопы, олени.
Человек.
2
BRUCELLA
MELITENSIS
3
Козы, овцы
3
BRUCELLA SUIS
4
4
5
BRUCELLA OVIS 1
BRUCELLA
1
CANIS
BRUCELLA
1
NEOTOME
Свиньи, зайцы,
северные олени
(Br. rangiferi
tarandi)
Овцы
Собаки
6
Кустарниковые
крысы
УСТОЙЧИВОСТЬ БРУЦЕЛЛ К РАЗЛИЧНЫМ ФАКТОРАМ
№
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Факторы
Температура – 60 С
70 С
90 -100 С
Закисающее и охлажденное молоко, сливки
На одежде
В сырах, масле, брынзе, соленых шкурах
В соленом мясе
В замороженном мясе и на шерсти
В почве, воде, навозе, грубых кормах
В гниющем материале
Прямые солнечные лучи
Растворы креолина, фенола, формальдегида
(1%)
Свежегашеная известь (5%)
Растворы лизола (3%),хлорной извести
(1%), хлорамина (0,01%)
Время гибели
30 мин
5-10 мин
моментально
4-7 сут
14 дней
67 дней
3 месяцев
5 месяцев
4 месяцев
Погибают быстро
3-4 ч
1ч
2ч
3-5 мин
Устойчивость бруцелл к физическим и химическим факторам невысока
3. МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ, КУЛЬТУРАЛЬНЫЕ, БИОЛОГИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА БРУЦЕЛЛ
Бруцеллы обладают сходными морфологическими, тинкториальными и
культуральными свойствами. Это Гр. (-) – мелкие кокковидные или
62
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 63 из 140
палочковидные клетки d=0,5 – 0,7 мкм и длинной 0,6 – 1,5 мкм,
неподвижные, спор и капсул не образуют, жгутиков не имеют,
располагаются беспорядочно, иногда парами, аэробы.
Рост при t = 36 – 37оС, рН 7,0 – 7,2, обычные питательные среды, но
лучше с добавлением сыворотки или крови. Специальные питательные
среды: МППБ, печёночно-глюкозно-глицериновый агар и бульон,
картофельный агар, кровяной, сывороточный агар. В качестве элективных
используют среды с генцианвиолетом и малахитовой зеленью, элективную
среду Кроля, плотные среды с фуксином и тионином и др. Особенностью
Brucella abortus является повышенная потребность в СО2 (5 - 10%) в
атмосфере роста. Бруцеллы растут медленно через 2 – 4 недели. Колонии
бруцелл бесцветные, выпуклые, круглые S – формы или шероховатые R –
формы, нежные и прозрачные в начале, с возрастом мутнеют. Встречаются
М-слизистые варианты колоний. Установлена L-форма бруцелл.
Рост бруцелл в бульонной среде сопровождается равномерным
помутнением. Бруцеллы ферментируют глюкозу и арабинозу с образованием
кислоты без газа, биохимически малоактивны, не образуют индола,
восстанавливают нитраты в нитриты. Образуют Н2S, что наиболее выражено
у Brucella suis. Не обладают протеолитическими свойствами.
Бруцеллы имеют глубинный О и поверхностный S-антиген. Последний
существует в двух вариантах – А и М. Возбудитель в R-форме в той или иной
степени утрачивает S-антиген, т.е. диссоциация связана с утратой А и Мантигенов и уменьшением вирулентности.
Бруцеллы патогенны для животных, вызывают генерализованную
инфекцию во время бактериемии, размножаются в различных тканях,
репродуктивных органах и РЭС. Из лабораторных животных к заражении.
Чувствительны морские свинки, мыши и кролики.
Для видовой и биовариантной дифференциации бруцелл учитывают,
потребность в росте первых генераций их культур в углекислоте (5-10%),
способность к образованию сероводорода, рост на средах с тионином и
основным фуксином, агглютинацию моноспецифическими сыворотками,
фагочувствительность, а также способность метаболирования ряда
аминокислот и углеводов.
1. МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ БРУЦЕЛЛЕЗА
Диагноз ставят комплексным методом. Главными методами
диагностики бруцеллеза являются бактериологический, серологический,
аллергический.
63
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 64 из 140
методы
серологический
РА, РСК,РДСК,
РБП, ИФА
аллергический
микроскопия
Бактериологи
ческий
Культивирова
биопроба
ние
1. Бактериологическую диагностику проводят при аборте или
появлении у животных других признаков (бурситы, гигромы, архиты,
эпидидимиты и пр.) бруцеллеза. Материал для исследования:
абортированный плод с плодными оболочками (от свиноматок берут не
менее 3 плодов) или желудок плода с содержимым( желудок перевязывают
со стороны пищевода и со стороны двенадцатиперстной кишки), а также
кусочки печени и селезенки. Содержимое гигром (бурс). Пробы молока
(последние порции молока по 10-15мл из каждой доли), можно
консервировать сухой борной кислотой (0,1 г/10мл). Кровь от
абортировавшего животного. Консервирование материала 30% водным
раствором глицерина.
Бактериологическое исследование включает бактериоскопию мазков из
патматериала, выделение чистой культуры бруцелл на питательных средах и
постановку биопробы на морских свинках.
Мазки окрашивают по Грамму или одному из специальных методов: по
Стампу, Козловскому или Шуляку-Шин. Бруцеллы – мелкие,
грамотрицательные коккобактерии, расположены отдельно, попарно или
кучно, окрашиваются по Козловскому(Стампу, Шуляку-Шину) в красный
цвет.
Для выделения чистых культур делают посевы на специальные и
элективные питательные среды, за которыми наблюдают в течение 30 дней
просматривая визуально каждые 3-4 дня, обращая внимание на характер
64
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 65 из 140
роста. На поверхности агара бруцеллы образуют мелкие. Блестящие,
выпуклые с ровными краями и гладкой поверхностью просвечивающиеся
колонии, имеющие в отраженном свете голубоватый оттенок, а в падающем –
сероватый. С возрастом колонии мутнеют (это связано с появлением
пигмента) и приобретают более темную окраску.
В бульоне бруцеллы образуют равномерное помутнение и пристеночное
кольцо, возвышающееся над уровнем, а в дальнейшем небольшой осадок на
дне пробирки. В отраженном свете пристеночное кольцо имеет голубоватый
оттенок. Выделенные культуры идентифицируют по тинкториальным,
морфологическим, культуральным свойствам, в реакции агглютинации
на стекле – с позитивной бруцеллезной сывороткой.
Биопробу проводят на морских свинках (не менее двух массой по 300400г), предварительно проверенных на бруцеллез (в РА). Суспензию из
патматериала (органов, содержимого желудка, плаценты) (1:10) вводят
подкожно в дозе 1 мл с внутренней стороны бедра морской свинке.
Содержимое гигром подкожно по 0,2-0,3 мл, молоко после
центрифугирования (осадок) – 2-3 мл.
На 15, 25, 40 дни после заражения берут 1-2 мл крови из ушной вены или
из сердца и сыворотку крови исследуют в РА в разведениях 1:10 до 1:80. При
положительной РА (1:10 и выше) морских свинок убивают и материал от них
исследуют бактериологически.
Результат исследования на бруцеллез считают положительным
при выделении культуры возбудителя или при получении у морской
свинки положительной РА (1:10 и выше), если из исходного материала
культура не выделена. Срок биологического исследования – до двух
месяцев.
2. На производстве, ведущем методом диагностики является
серологический.
СЕРОЛОГИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ
65
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 66 из 140
реакции
РА
РСК
РДСК
РБП
КР
Р-я Кумбса
РНГА
РС
МФА
ИФА
ПЦР
Реакции считаются положительными:
РА - от двух до четырех крестов, в разведениях:
1:50 (для мелких животных)
1:100 (для крупных животных)
1:10 (для пушных зверей и морских свинок),
реакция положительная, животные больные.
РСК – от двух до четырех крестов, в разведениях:
1:5 (для всех животных),
реакция положительная, животные больные.
3.Аллергический метод диагностики основан на выявлении у
больных
бруцеллезом
животных
повышенной
чувствительности
замедленного типа к специфическому аллергену. Для аллергической
диагностики применяют бруцеллин )ВИЭВ) – стерильный биологический
препарат (жидкость коричневато-желтого цвета без опалесценции),
содержащий продукты жизнедеятельности и специфические вещества,
извлеченные из бруцелл. Бруцеллин вводят под кожу нижнего века на 1 см
ниже его края со тороны наружного угла глаза (пальпебральная проба):
овцам, козам и оленям – 0,5 мл, КРС и буйволам – 1,0 мл. Свиньям
66
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 67 из 140
внутрикожно, с наружной стороны ушной раковины, ближе к основанию уха
(0,2мл). У больных животных на месте введения бруцеллина наступает
воспалительная реакция в виде плотной или тестоватой припухлости,
гиперемия. У здоровых животных реакция не наступает.
5. Иммунитет и иммунизация.
Животных, больных бруцеллезом, не лечат из-за отсутствия
эффективных средств. Больные животные представляют серьезную
опасность для здоровья человека, поэтому подлежат убою.
С развитием инфекционного процесса у животных формируется
нестерильный иммунитет, который сохраняется некоторое время и после
освобождения организма от бруцелл (стерильный, постинфекционный
иммунитет). Решающее значение в противобруцеллезном иммунитете
имеют клеточные факторы.
Для специфической профилактики бруцеллеза используют живые и
инактивированные вакцины. При выборе вакцинных штаммов учитывают
четыре критерия: остаточную вирулентность, патогенность, длительность
выживания в организме и иммуногенность. Во всем мире наибольшее
распространение получила сухая живая вакцина из штамма Brucella
abortus 19, выделенного из молока коров Баком в 1923 г. в США.
В настоящее время чаще применяют сухую живую вакцину из
слабоагглютиногенного штамма Br.abortus 82. Вакцинируют молодняк
(КРС) в возрасте 5-6 месяцев и за два месяца перед случкой
Для иммунизации овец и коз с 1975 г. применяют
высокоиммуногенную, обладающую антигенными свойствами, сухую
живую вакцину из штамма Рев-1 бруцелл вида мелитензис. Эта вакцина
предложена в 1957 г. Эльбергом и Фонсом (США).
Вакцины используют согласно наставлениям.
2. Микобактерии. Общая характеристика рода.
Возбудитель туберкулеза
1. История открытия возбудителя туберкулеза.
Туберкулез – это хроническое инфекционное заболевания
млекопитающих животных, птиц и человека, которое характеризуется
образованием в пораженных органах и тканях характерных узелков
туберкулов.
Поражаются следующие органы:
1.Лимфатические узлы
2. Легкие, печень, селезенка
3. Костная ткань, органы мочеполовой системы, кожа
Туберкулез известен с древнейших времен. Еще гипократ (4 в. До н.э.)
описал клинические признаки болезни у человека и рекомендовал способы
лечения. Принятое в настоящее время название болезни в стречается в
67
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 68 из 140
литературе с середины 17 столетия. Заразительность туберкулеза
установлена Виллеменом (1865). Возбудителей туберкулеза человека и
крупного рогатого скота открыл Роберт Кох. Из органов и мокроты он
выделилчистые культуры туберкулезных бактерий. 14 марта 1882 г. в
Берлине на заседании физиологического совета Р.Кох доложил об открытии
возбудителя туберкулеза – палочки Коха. За что был удостоен Нобелевской
премии. Он же изготовил в 1890 г. диагностический препарат туберкулин.
Следует отметить. Что русский ученый Х.И. Гельман изготовил туберкулин
раньше Р.Коха – в 1888 г., но опубликовал сво. Работу позже – в 1892 г.
Птичий вид установили Штраус и Гамалея (1891).
2.
Классификация. Характеристика микобактерий
Классификация
Семейство: Mycobacteriaceae
Род: Mycobacterium (mycos – гриб, bacterium – палочка), включает 49 видов,
как патогенных, так и непатогенных.
Виды: Myc.tuberculosis – у людей
Myc. bovis – животных (КРС, лошади, козы и овцы, свиньи, пушные
звери, редко – человек иптица)
Myc. avium – птица, остальные редко
Myc. murium - мыши
Myc.poikilotermum- микобактерии туберкулеза холоднокровных –
рыб, змей, лягушек, черепах
Myc. leprae – возбудитель проказы (хроническое заболевание, при
котором поражаются различные органы и ткани, преимущественно
слизистые оболочки, кожа, периферическая нервная система – был
обнаружен новежским врачом Гансеном в 1871 г. в тканях больных людей)
Myc. paratuberculosis – возбудитель паратуберкулезв КРС
В природе наряду с истинными возбудителями существуют так
называемые атипичные микобактерии, которые отличаются по своим
свойствам от туберкулезных и друг от друга. Интерес к атипичным
микобактериям вызван тем, что они встречаются не только в больном
организме, но и в здоровом вызывая сенсибилизацию (повышенную
чувствительность) к туберкулинам. Сесибилизация к туберкулинам мешает в
диагностике туберкулеза аллергическим методом. Кроме того атипичные
микробактерии
могут
вызывать
ряд
хронических
заболеваний,
напоминающих туберкулез – «микобактериозы». Атипичные микобактерии
сложно отдифференцировать от истинных микобактерий туберкулеза. Так
как атипичные микобактерии широко распространены в природе они легко
попадают в организм животного через корм и другие объекты. При
лабораторной диагностике часто выделяются атипичные микобактериальные
культуры, которые требуют тщательной идентификации. В настоящее время
существует классификация атипичных микобактерий Раньона (1959),
68
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 69 из 140
кторая основана на двух признаках – образование пигмента и скорость
роста.
Раньон делит атипичные микобактерии на 4 группы:
Первая – фотохромогенные бактерии, приобретающие темнооранжевую окраску при выращивании на свету. В полной темноте они не
образуют пигмента. Основной представитель – Myc. Kansassii;
Вторая – фотохромогенные (скотохромогенные) микобактерии,
приобретающие ярко-оранжевую окраску независимо от того, выращивались
ли они на свету или в темноте. Основные представители – Myc. scrofulaceum,
Myc. gordonae, Myc. aguae.
Третья - нефотохромогенные
микобактерии. Могут быть
неокрашенными или иметь желтовато-оранжевые оттенки. Однако
пигментация не зависит от экспозиции на свету. Основные представители
этой группы Myc. intracellulare, Myc. battey/
Четвертая – быстрорастущие микобактерии. В течении недели при
температуре 25 37 град. они образуют колонии на плотных питательных
средах. Представители – Myc. phlei, Myc. smegmatis, Myc. fortuitum.
Характеристика микобактерий.
Микобактерии
палочковидные,
с
закругленными
концами
полиморфные бактерии, спор, капсул, жгутиков не имеют. Величина – длина
от 1,5 до 4 мкм, ширина от 0,2 до 0,5 мкм. Установлена филогенетическая
близость
туберкулезных
микобактерий
с
лучистыми
грибамиактиномицетами. Это сходство проявляется в медленном развитии
микобактерий на элективных питательных средах, в способе размножения,
полиморфности и способности при определенных условиях иногда
образовывать нитевидные ветвистые формы с колбовидными вздутиями на
концах, что напоминает актиномицеты. Это и явилось причиной замены
названия бациллы Коха на микобактерии туберкулеза.
Грамположительные, но с трудом окрашиваются.
Для быстрого обнаружения используют люминесцентный метод.
В цитоплазме патогенных микобактерий можно обнаружить зерна
Муха, что является дифференцирующим признаком.
В 1910 г. Фонтес обнаружил фильтрующие формы бактерий.
Фильтратом заражал лабораторных животных. В 1945 г. Джексон установил
способность микобактерий переходить в L-формы. Они установлены у всех
видов бактерий.
L-формы – варианты микобактерий, частично или полностью
утратившие клеточную стенку. Причиной утраты клеточной стенки могут
быть биологические факторы- антибиотики, лизоцим. Химические факторы.
Особенностью L-форм является реверсия . т.е. превращение в типичные
микобактерии. Это происходит при благоприятных факторах (стрессы), что
ведет к рецидиву болезни в оздоравливаемых стадах. (В.С.Федосеев,
А.Н.Байгазанов, 1987).
69
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 70 из 140
Микобактерии на поверхности имеют муриновый слой из
жировосковых веществ. Высокое содержание липидов обуславливает
следующие свойства:
1. Устойчивость к действию кислот, щелочей, спиртов.
2. Трудная окрашиваемость красителями. Поэтому есть специальный
метод окрашивания – метод Циля- Нильсена. Окрашивают
концентрированным
раствором
карболового
фуксина
при
подогревании. Восприняв окраску, туберкулезные бактерии, в отличие
от других клеток не обесцвечиваются ни спиртом, ни кислотой, не
щелочью, поэтому при докрашивании метиленовым синим в мазке все
бактерии, клеточные элементы и слизь окрашиваются в синий цвет. А
туберкулезные палочки сохраняют исходную красную окраску. Этот
метод позволяет их дифференцировать от некоторых непатогенных
микобактерий.
3. Устойчивость к высушиванию и действию солнечных лучей.
Рассеянный солнечный свет убивает их лишь через 8-10 суток. В
мокроте при кипячении погибают через 5-7 мин.
4. Устойчивость к действию обычных дезинфицирующих средств. 5%
раствор фенола – 6 ч.(мокрота), 0,05 5 бензилхлорфенол – через 15
минут, 3-5 % хлорамин – губительно действует, раствор хлорной
извести – убивает через 6ч., 10 5 раствор однохлористого йода через 3
ч. Для дезинфекции применяют щелочной раствор формальдегида,
содержащий 3% раствор формальдегида и 3 % раствор едкого натра.
5. Гидрофобность (связана с культуральными свойствами)
6. С высоким содержанием липидов связана и патогенность
туберкулезных бактерий. Главным фактором патогенности является
токсичный гликопротеид (корд-фктор). Располагается он на
поверхности и в толще клеточной стенки. Корд-фактор защищает
клетку от фагоцитоза и оказывает токсическое действие на ткани.
Микобактерии размножаются в фагоцитах и вызывают их гибель.
Корд-фактор обуславливает вирулентность, склеивание микобактерий
и рост их в виде жгутов и кос.
Возбудители туберкулеза высокоустойчивы во внешней среде. Птичий
вид сохраняетяс в почве 17-18 мес., бычий вид в почве – 4 мес., в мокроте 5-6
мес. В культурах погибает через 8-10 мес. В молоке, сырах, масле длительное
время. При температуре 100 град погибает моментально.
Культуральные свойства. Аэроб строгий. Для культивирования
используют специальные среды. Для первичного выделения используют
плотные яичные среды (Петраньяни, Гельберга). Для выделения чистой
культуры используют среду Левенштейна- Йенсена. Микобактерии хорошо
растут на средах с добавлением глицерина. Глицеринофильность впервые
обнаружил в 1887 г. Нокар и Ру. Глицерин оказался лучшим источником
углерода. Добавление его к мяному бульону и агару дает обильный рост
70
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 71 из 140
культур. Для культивирования L-форм используют полужидкую среду
Школьниковой в модификации Дорожковой.
На жидких средах микобактерии могут образовывать поверхностный и
донный рост и характеризуется наличием пленки, рыхлой, матовой,
крошкоподобной
или
сплошной,
морщинистой,
блестящей
и
соответствующего цвета.
На плотных средах микобактерии растут в виде колоний R- и S-форм. Rформы характерны для патогенных видов микобактерий. Колонии могут
быть крошкоподобными мелкими либо крупными, блестящими или
матовыми, в виде единичных обособленных или сплошных скоплений, в идее
морщинистого налета белого или белого с желтоватым оттенком, или же
другого цвета.
Патогенность. Микобактерии бычьего вида патогенны для многих
животных . Из лабораторных животных наиболее чувствительны кролики и
м. свинки, у которых развивается генерализованный туберкулез.
Птичий вид микобактерий вызывает туберкулез у кур, индеек, цесарок,
вазанов, уток. В естественных условиях птичьими микобактериями
заражаются домашние животные (лошади, свиньи, козы, овцы, иногда КРС,
может и человек). Из лабораторных животных генерализованным
туберкулезом болеют кролики септическая форма.. М.свинки менее
чувствительны.
3. Методы диагностики туберкулеза животных и меры
специфической профилактики
Основным прижизненным методом диагностики туберкулеза
является аллергический. Для аллергической диагностики предложены
туберкулины – альт-туберкулин, сухой очищенный ППД-туберкулин для
млекопитающих (протеин-пуривиед дериват), ППД-туберкулин для птиц.
Туберкулины представляют собой фильтраты бульонных культур
туберкулезных бактерий бычьего вида или птичьего вида.
Туберкулины вводят внутрикожно, в объеме 0,2 мл. КРС – в области
средней трети шеи, свиньям у основания уха (ППД для млекопитающих и
птиц), курам в толщу кожи бородки. У больных животных на месте
инъекции развиваются признаки воспаления – покраснение, припухлость,
увеличение температуры (гиперчувствительность замедленного типа). Учет
реакции проводят через 30-36ч у кур, 48 ч- у овец и свиней, 72ч – у КРС,
буйволов, зебу, оленей, верблюдов. У КРС утолщенную кожную складку
замеряют кутиметром. Утолщение на 3 мл и более указывает на
положительную реакцию.
Крупный рогатый скот можеи быть инфицирован возбудителем
человеческого, птичьего видов, паратуберкулезными или атипичными
микобактериями.
Такие
животные
реагируют
на
туберкулин
млекопитающих, но не являются туберкулезными. Эти реакции называют
71
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 72 из 140
неспецифическими и разделяют на две группы: парааллергические и
псевдоаллергические.
Парааллергические реакции возникают в результате сенсибилизации
крупного рогатого скота атпичными микобактериями, псевдоаллергические –
результат воздействия возбудителей паразитарных болезней и других
факторов.
Для дифференциации аллергичических реакций у животных предложен
комплексный аллерген из атипичных бактерий (КАМ аллерген). При
первичном выделении реагирующих животных ставят симультанную пробу,
т.е. одновременно КАМ и ППД –аллергены для млекопитающих.
Атипичные микобактерии у животных и людей могут вызывать
туберкулезоподобные изменения во внутренних органах с очень тяжелым
течением.
Вторым методом диагностики является бактериологический.
Патологическим материалом для прижизненного исследования является
трахеальная слизь, мокрота, молоко, реже кал, сперма и др. От павших или
вынужденно убитых животных берут лимфатические узлы, кусочки
пораженных органов – легкие, плевра, кишечник, гной. Можно
консервировать 30% раствором глицерина.
Суспензию из патологического материала после обработки 6-10%
раствором серной кислоты или щелочи высевают на питательные среды и
культивируют не менее 3-х месяцев. Одновременно готовят мазки отпечатки,
окрашивают по методу Грамма, Циля-Нильсена – палочковидные
микобактерии. Они представлены в виде скоплений из внутренних органов.
M.bovis образует корд-фактор в виде жгута – признак патогенности.
Дифференциацию микобактерий проводят на основании микроскопического
метода, культурального, биохимического, серологического, аллергического,
биологического и др.
Серологическая диагностика на практике не применяется. Это связано
с общностью антигенных свойств микобактерий.
Иммунитет при туберкулезе клеточный, нестерильный. Вакцину
против туберкулеза предложили в 1924 г. Кальмет и Герен, французские
ученые. Они получили вакцину
путем длительного выращивания
микобактерий бычьего вида (18 лет) на картофельной среде, содержащей
желчь и 5% глицерин. В результате 230 пересев они получили авирулентную
штамм –стойкий вариант с определенными свойствами. Штамм получил
название – культура BCG (Bacterium Calmet – Guerin), по русски БСЖ.
Вакцина используется в медицине с 1939 г.
В ветеринарной практике вакцину БЦЖ применяют в длительно
неблагополучных по туберкулезу субъектах. Повсеместное применение
нежелательно, это связано с сенсибилизацией животных.
72
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 73 из 140
ЛЕКЦИЯ №12
Тема:Возбудители бацилярных инфекций
ПЛАН
1.
2.
Морфологические, культуральные, биохимические, патогенные свойства, антигенная
структура бозбудителя сибирской язвы
Морфологические, культуральные, биохимические, патогенные свойства, антигенная
структура бозбудителя клостридиозов
1.
Морфологические, культуральные, биохимические, патогенные
свойства, антигенная структура бозбудителя сибирской язвы
1.1 Определение болезни. Историческая справка.
Сибирская язва – это острое инфекционное заболевание животных.
Характеризуется явлениями септицемии образованием различной величины
карбункулов в области подгрудка и живота. Заболевание в настоящее время
встречается в виде спорадических случаев. Болеет человек.
Сибирская язва у человека протекает в трех формах :
1. Кожная ( 98% )
2. Кишечная
3. Легочная
Кожная форма характеризуется: инкубационный период 6-8 дней, чаще
2-3 дня, образованием сибиреязвенного карбункула на открытых частях тела
(Лицо, шея, руки).
Карбункул – очаг геморрагического некроза, на верхушках которого
образуется пузырек с серозно-кровянистым содержимым или плотный чернобурого цвета струп. Кожа и подкожная клетчатка карбункула и вокруг него
отечка, пропитана серозно-кровянистым экссудатом, но нагноения и
абсцессов обычно не наблюдается.
В воспаленных тканях и экссудате большое количество бацилл,
окруженных капсулой. Наиболее опасна кишечная форма – гибель через 2-4
дня тошнота, рвота с примесью крови, кровяной понос, боли в животе и
пояснице).
Русское название болезни дал С.С.Андриевский в связи с крупной
эпидемией на Урале и в Сибири в 1789 г. В 1788 г. героическим опытом
самозаражения он доказал идентичность сибирской язвы человека и
животных и окончательно подтвердил ее нозологическую самостоятельность.
Возбудитель сибирской язвы Bacillus anthracis был неоднократно
описан разными авторами – А.Полендер (1849), К.Дален(1850), Ф.Браун
(1854). Брауэль (1857, Россия), профессор Дерптского ветеринарного училища
обнаружил в крови погибших и больных от сибирской язвы овец наличие
нитевидных, неподвижных и неветвящихся телец. Брауэль один из первых
73
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 74 из 140
выявил бациллы в крови человека, умершего от сибирской язвы и
экспериментально воспроизвел заболевание у животных при заражении их
кровью. Однако, этиологическая роль возбудителя была установлена Р.Кохом
(1876) и Л.Пастером в 1881. Они выделили чистые культуры и независимо
друг от друга при помощи этих культур воспроизвели заболевание у
животных.
В России первую культуру сибиреязвенного возбудителя получил
В.К.Высокович в 1882 г.
Исследованиями Р.Коха в 1876 г. было доказано, что вегетативные
клетки бациллы обладают способностью образовывать споры.
В 1888 г. Серафини обнаружил капсулу.
1. 2 Характеристика возбудителя (морфологические, тинкториальные,
культуральные , биохимические и патогенные свойства).
Семейство:
Bacillacea
Род: Bacillus
Вид: B.anthracis
B.anthracis это крупная палочка длиной 5-8 иногда 10 мкм, диаметром
1,0-1,5 мкм. Концы у живых палочек закруглены, у убитых они как бы
обрублены и слегка вогнуты. Палочки в мазках располагаются парами и очень
часто цепочками, особенно длинными на питательных средах. Напоминая
бамбуковую трость.
Сибиреязвенная палочка красится всеми анилиновыми красителями. По
методу Грама –Гр(+). Жгутиков не имеет, образует спору, капсулу. Бациллы
чрезвычайно устойчивы: в почве сохраняются десятки лет, в воде – в течение
нескольких лет,под действием прямых солнечных лучей погибают через 20 и
более суток. При кипячение разрушаются через 45-60 минут, при
автоклавировании (110 град.С) – через 5 мин, сухой жар (140 град С)
выдерживают до 3 часов. Споры долго сохраняются в шерсти и шкурах
животных, используемых для различной выделки и в засоленном мясе.
Культивирование. Аэроб или факультативный анаэроб, Т=37-38 С, рН
среды 7,2-7,6. К питательным средам не требователен, растет на обычных
средах – МПА, МПБ. На плотных средах образует характерные крупные
матовые шероховатые колонии R-формы. Структура колоний имеет сходство
с локонами или львиной гривой. Благодаря цепочечному расположению
палочек, которые образуют нити, отходящие от центра.
На агаре с пенициллином (0,05-0,5 ЕД/мл) через 3 ч роста бациллы
распадаются на отдельные шарики, располагающиеся в виде цепочки, образуя
феномен «жемчужного ожерелья».
В бульоне палочка, находящаяся в R-форме, растет на дне, образуя
осадок в виде комочка ваты, бульон при этом остается прозрачным.
B.anthracis вирулентна в R-форме, при переходе в S-форму она
утрачивает свою вирулентность. На агаре образуют круглые гладкие колонии
74
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 75 из 140
с ровными краями, а в бульоне равномерное помутнение. При этом палочки
утрачивают способность располагаться в мазках цепочками и приобретают
вид коккобактерий, располагающихся скоплениями.
Ферментативная активность. B.anthracis довольно активна в
биохимическом отношении. Ферментирует с образованием кислоты без газа
глюкозу, сахарозу, мальтозу, трегалозу, образует сероводород, свертывает
молоко и пептонизирует его, каталазопозитивна. Имеет нитратредуктазу.
Характерно растет в МПЖ. При посеве уколом в столбик 10-12% МПЖ
вызывает послойное разжижение его (рост в виде елочки, опрокинутой вниз
вершиной).
Антигенное строение. Возбудитель сибирской язвы имеет
соматические антигены и капсульный антиген белковой
природы.
Соматический антиген полисахаридной природы, термостабилен, длительно
сохраняется во внешней среде и в трупах погибших животных. На его
обнаружении основана диагностическая реакция кольцепреципитации Асколи
(можно использовать загнивший материал). Сибиреязвенные палочки имеют
антигены общие для рода Bacillus.
Факторами патогенности являются капсула и экзотоксин (фактор
отечности, протективный антиген, летальный антиген).
Патогенность. Болеют травоядные животные. Они заражаются
алиментарно, через корм, питьевую воду зараженную спорами. Почвенная
инфекция. Реже трансмиссивно – через укусы мух, клещей, слепней. При
контакте больного со здоровым возбудитель не передается.
Человек заражается при контакте с сибиреязвенными трупами, при
разделке туш вынужденно убитых животных, при уходе за больными
животными, при контакте с шерстью, кожей, щетиной, зараженными
возбудителями или его спорами. Заражение здорового человека от больного
происходит крайне редко.
Из лабораторных животных наиболее восприимчивы белые мыши,
кролики и морские свинки. Материалом для заражения может быть кровь,
суспензия из кусочков органов, ткани, кожи, выделенная культура
возбудителя. Заражают подкожно: б.мышей (у корня хвоста) – 0,1-0,2 мл;
м.свинок и кроликов – 0,2-0,5 мл. Гибель наступает в срок от 16 до 72 часов.
Наблюдение за подопытными животными ведется до 10 дней. Павших
животных вскрывают, производят посевы на обычные питательные среды из
всех паренхиматозных органов, крови сердца и с места введения
исследуемого материала. Готовят мазки-отпечатки, окрашивают по Грамму,
на капсулу.
1.3 Методы диагностики
Диагноз на сибирскую язву ставят бактериологическим методом с учетом
клинической картины и патологоанатомических изменений (если вдруг
вскрыли труп).
75
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 76 из 140
Трупы при сибирской язве вскрывать нельзя! Так как при контакте с
воздухом моментально образуются споры. Патологическим материалом
является ухо (кровь из надреза уха). Если материал загнивший, то берут
кусочки кожи. При вскрытии можно брать кусочки печени, измененные
лимфоузлы. От трупов свиней берут кусочки воспаленных тканей в области
глотки и заглоточных л/узлов. Материал д.б. свежим или консервированным в
30% растворе глицерина
Методы диагностики:
1. Микроскопическое исследование исходного материала –мазок
отпечаток.
2. Посев на питательные среды
3. Идентификация по культурально-биохимическим свойствам.
4. Заражение лабораторных животных.
5. РП по Асколи. При наличии несвежего материала решающе значение
остается за реакцией преципитации. Эту реакцию широко прменяют для
исследования на сибирскую язву кожевенного, овчинно-шубного и
мехового сырья.
Дифференциальная диагностика. Возбудителя сибирской язвы
необходимо отличать от так называемых антракоидов. Некоторые
представители семейства Bacillacea имеют сходсто с сибиреязвенными
бациллами как по морфологическим, так и по культурально-биологическоим
свойствам. Поэтому в целях дифференциации обращают внимание на ряд
второстепенных признаков: сибиреязвеподорбные микробы в отличие от
возбудителя сибирской язвы обладают подвижностью (до начала
спорообразования), не образую капсул, на кровяных средах вызывают
гемолиз, на МПБ зачастую дают равномерное помутнение, а привитые
лабораторные животные не погибают.
Сенная бацилла (B.subtilis), палочки грубые, с закругленными
концами. Споры располагаются центрально, диаметр их шире поперечника
палочек.
Картофельная бацилла (B.mesentericus) –палочки толсиые с
закругленными концами. Споры располагаются централь. Диаметр спор не
превышает поперечника палочек.
Капустная бацилла (B.megatherium) крупные, грубые. Размером
9х2,5 мкм. Споры центральные. Диаметр спор не превышает поперечника
палочек.
Корневидная палочка (B.mycoides) 2,5х0,8 мкм. Споры центральные,
диаметр их больше поперечника палочек.
Заключение. Предварительное положительное заключение дается в
тот же день при наличии в мазках из исходного материала типичных для
сибирской язвы капсульных бацилл. Окончательное заключение дается в
течение трех суток по получении сибиреязвенной культуры на питательных
средах, гибели зараженных подопытных животных и при наличии
76
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
2012г.
стр. 77 из 140
положительного результата по реакции преципитации. При задержки гибели
зараженных животных или их выживании ответ о результатах исследования
дается в течение семи дней с момента поступления патматериала в
лабораторию.
5. Средства специфической профилактики. В настоящее время для
профилактики сибирской язвы у животных применяется вакцина из штамма
55.
2. Морфологические, культуральные, биохимические, патогенные
свойства, антигенная структура бозбудителя клостридиозов
2.1 Общая характеристика рода клостридий.
Патогенные анаэробы принадлежат к семейству Bacillaceae роду
Clostridium. В эту группу входят возбудители эмкара, ботулизма, столбняка и
злокачественного отека. Они характеризуются рядом общих признаков. Кроме
клостридий к патогенным анаэробам относят и неспоровые фузобактерии
(возбудитель некробактериоза).
Клостридии – большая группа почвенных анаэробных бактерий,
включающая (93 вида), 61 вид ( по Радчуку). Однако, только 12 видов
являются патогенными микробами.
Для патогенных анаэробов характерны:
- сапрофитный образ жизни,
- высокая устойчивость к неблагоприятным факторам внешней среды,
- широкая распространенность на всех континентах,
- типичными местами их обитания и размножения является почва и
желудочно-кишечный тракт животных, человека, которые с испражнениями
выделяют их во внешнюю среду.
Общие признаки:
- это крупные полиморфные палочки,
- некоторые виды подвижные (перитрихи),
- во внешней среде образуют овальные или сферические споры,
расположенные терминально (палочка столбняка) или субтерминально
(возбудители злокачественного отека, ботулизма); по величине споры иногда
намного превосходят толщину клетки;
- хемоорганотрофы;
- большинство штаммов растет в анаэробных условиях (среда КиттаТароццы);
- обладают различной ферментативной активностью;
патогенные
виды
продуцируют
экзотоксины
(включающие
гемолитический, некротический, летальный и др. компоненты);
- различные виды клостридий имеют общие антигены.
Семейство: Bacillacea
Род: Clostridium
Вид Cl.chauvoei
77
УМКД 042-14-403.120.28/03-2012
Редакция №3 от
Cl.tetani
Cl.botulinus
Cl.hystoliticum
Cl.sordellii
Cl.perfringens
Cl.novyi
Cl.septicum
78
2012г.
стр. 78 из 140
Возбудитель некробактериоза – также патогенный микроб, анаэроб, но не
имеет ничего общего с клостридиями.
Семейство: Bacteroidaceae
Род: Fusobacterium
Вид: F.necrophorum
Это неподвижные, неспоровые, полиморфные, грамотрицательные
палочки.
Схема диагностики клостридиозов единая.
2.2 Характеристика возбудителя эмфизематозного карбункула.
Эмкар – острая неконтагиозная болезнь, характеризующаяся
развитием крепитирующих отеков в массивны группах мыщц. Богатых
гликогеном, хромотой и быстрой гибелью животных. Болеют чаще упитанные
животные, мышцы которых богаты гликогеном, благоприятствующих
развитию возбудителя. Встречается в виде спорадических случаев.
Инкубационный период 1-2 дня, до 5 дней. Различают острое течение,
типичное проявление, карбункулезную форму. Температура 41-42 С. В местах
с развитыми мышцами (бедро, круп, шея, грудь, подчелюстная область)
появляется быстро увеличивающаяся (8-10 раз) отечная припухлость
(карбункул), плотная, горячая, болезненная, при пальпации слышна
крепитация (треск), а при перкуссии слышен ясный тимпанический звук.
Заражение животных происходит с кормом, питьевой водой.
Проникновению возбудителя способствуют травмы слизистой оболочки.
Животные погибают через 24-36 часов после появления первых
признаков заболевания.
Патологоанатомические изменения. Мускулатура и подкожная клетчатка
геморагично инфильтрированы, темно-красного цвета, сухие, губчатые,
спузырьками газа.
Клостридии эмкара – палочки с закругленными концами 0,6-1,0 х 2-8
мкм. Располагаются одиночно, парами, полиморфны, могут иметь форму
веретена, лимина, груши, шара и т.д. Безкапсульные, подвижные. Имеют 6-8
боковых жгутиков. Спору образуют в организме и во внешней среде, с
центральным
или
субтерминальным
расположением.
Интенсивнее
окрашиваются по полюсам, в цитоплазме обнаруживается зернистость.
Грамположительные, в старых культурах грамотрицательные.
Патогенность. В естественных условиях болеют КРС и овцы. Редко –
козы, буйволы, олени и лоси. Болеют от 3 мес. До 4 лет. Животные старше 4
леи резистентны за счет иммунизирующей субинфекции, телята до 3 мес.
Возраста – благодаря колостральному иммунитету. Повышенной
чувствительностью обладают упитанные животные. Их мышечная ткань
содержит больше гликогена, необходимого для развития микроба.
Культурально-биохимические свойства. Растет хорошо на средах типа
Китт-Тароцци с добавлением печеночного экстракта и кусочков печени. Через
16-24 ч вызывает слабое помутнение среды и газообразование. На желатине и
сахарном агаре в глубоком слое растет мелкими колониями в виде булавочной
головки или чечевицеобразной формы с нежными отростками. Желатину
разжижает медленно; ферментирует сахарозу, не ферментирует салицин
(отношение разных штаммов к сахарам не постоянно, однако реакции на
сахарозу и салицин являются индикаторными); молоко свертывает медленно –
на 5-6 день; мозговую среду не изменяет.
На кровяном агаре с глюкозой в чашках Петри растет в виде груглых
плоских приподнятых колоний с ровными краями, напоминающих
перламутровые пуговицы или виноградный лист. Колонии окружены узкой
зоной прозрачного гемолиза.
Токсинообразование. Образуют экзотоксин, как в организме, так и при
выращивании микроба в жидких питательных средах. В составе токсина
обнаружены гемотоксический и некротизирующий компоненты. Возбудитель
эмкара обладает ферментами патогенности – дезоксирибонуклеаза,
гиалуронидаза, кислородолабильный гемолизин.
Антигенная структура. Различают термостабильный О-антиген и
термолабильный Н-антиген Они обладают видовой специфичностью и
являются общими у всех штаммов
Биологические свойства. Из лабораторных животных наиболее
чувствительны морские свинки и хомяки.
При подкожном и внутримышечном введении морским свинкам суточной
культуры в дозе 0,3-1,0 мл они погибают через 16-48 часов с характерной
патологоанатомической картиной. (серозно-геморагический отек подкожной
клетчатки, мышцы темно-красные). В мазках с перитонеальной поверхности
печени наблюдают палочки микроба, расположенные по одной-две.
Лабораторная диагностика. Материалом для исследования являются
кусочки
пораженных
мышц
(отечный
экссудат,
кровь,кусочки
паренхиматозных органов).
Следует помнить, что вскрытие трупов животных, погибших от эмкара,
недопустимо (почвенная инфекция).
Схема исследования: микроскопия мазков, посевы на питательные
среды в анаэробных и аэробных условиях и заражение лабораторных
животных.
Для подавления сопутствующей микрофлоры материал можно
высушивать в термостате, сеять на жидкую элективную среду с добавлением
фенола, кристалвиолета или азида натрия, прогревать при температуре 80 С в
течение 15-20 мин., при этом вегетативные клетки погибают, а споры
сохраняются. Выделяют чистую культуру. Наличие характериных колоний на
агаре и типичных по морфологии палочек дает основание для постановки
предварительного
диагноза.
В
необходимых
случаях
изучают
сахаролитические
и
протеолитические
свойства
культуры.
Для
окончательного диагноза ставят биопробу.
Вирулентностью обладают только свежевыделенные культуры.
Иммунитет и средства специфической профилактики.
80
Иммунитет
при эмкаре
антитоксический и антимикробный.
Естественного иммунитета у КРС и овец нет, но с возрастом восприимчивость
к данному заболеванию снижается (иммунизирующая субинфекция). После
переболевания животные приобретают длительный активный иммунитет.
Для специфической профилактики используют концентрированную
гидроокисьалюминиевую формолвакцину против эмкара КРС и овец.
Иммунитет проявляется на 14 день и продолжается 6 мес.
2.3 Характеристика возбудителей злокачественного отека.
Злокачественный отек (газовая инфекция. Раневой газовый отек,
газовая гангрена) – острая неконтагиозная раневая инфекция, вызываемая
группой патогенных клостридий.
Клинические признаки: болезненный отек мягких тканей, их разрушение,
образование в пораженных тканях газа, интоксикация организма. Встречается
повсеместно в виде спорадических случаев. Чаще болезнь развивается после
обширных и глубоко проникающих ранений. Болеют животные и человек. У
КРС злокачественный отек наблюдается после тяжелых отелов,
сопровождающихся повреждениями и ранениями родовых путей, после
аборта.
Злокачественный отек – заболевание полимикробной этиологии. В
развитии инфекционного процесса основную роль играют следующие виды
клостридий:Cl .hystoliticum, Cl.sordellii, Cl.perfringens,Cl.novyi, Cl.septicum.
Лабораторная диагностика. Патматериалом является тканевой
экссудат, кусочки пораженных мышц, паренхиматозные органы, а от трупов
овец. Также часть сычуга и тонкого кишечника с содержимым (для
одновременного исследования на брадзот и энтеротоксемию).
Схема исследования. Микроскопия мазков из патматериала, посевы на
питательные среды, заражение лабораторных животных.
Мазки окрашивают по Грамму и Муровцеву. Наличие в препаратах
большого
количества
палочек
ориентирует
на
подозрение
на
клостридиальную инфекцию.
Посевы из свежего материала проводят на среду Кита-Тароццы, а также
в МПБ и на МПА.
Если материал несвежий, то суспензию из патматериала прогревают 1520 мин при температуре 80 С для разрушения вегетативных форм
сопутствующей микрофлоры и затем высевают материал. Одновременно
материал засевают на глюкозно-кровяной агар в чашках. Посевы инкубируют
в анаэробных условиях 24-48 ч, после чего изучают рост на среде КитаТароццы и глюкозно-кровяном агаре. Определяют морфологию и
подвижность бактерий из культур на среде Китта-Тароцци.
С жидкой среды выделяют чистую культуру посевом на чашки с
глюкозно-кровяным агаром. Наличие характерных колоний и крупных
грамполижительных палочек в мазках дает основание для постановки
81
предварительного микробиологического диагноза. Иногда изучают
биохимические показатели выделенной культуры.
Для подтверждения диагноза ставят биопробу. М.свинок заражают
подкожно или внутримышечно взвесью из патматериала в дозе 1 мл и
наюлюдают за ними 7-8 дней. Гибель наступает через 16-48 ч при наличии
возбудителя с характерными патологоанатомическими изменениями.
Для определения вида и серовара возбудителя применяют реакцию
нейтрализации с гомологичными антитоксическими сыворотками.
Иммунитет и средства специфической профилактики. Иммунитет
антитоксический. Из-за спородичности и полиэтиологичности болезни
активная иммунизация не нашла практического применения. Пассивная
иммунопрофилактика рекомендуется – поливалентная антитоксическая
сыворотка. Антибиотики широкого спектра и пролонгированного действия.
ЛЕКЦИЯ №13
Тема: Возбудители вирусных инфекций
ПЛАН
1.Характеристика возбудителя бешенства
2. Характеристика возбудителя оспы
Бешенство – остро протекающая болезнь теплокровных животных,
характеризующаяся
поражением
центральной
нервной
системы.
Восприимчивы все виды домашних и диких животных, а также человек.
Историческая справка. Болезнь, сопровождающаяся нарушением
Ц.Н.С. организма известна давно. В древней Греции бешенство называли
гидрофобией (водобоязнь). Русский народ знал бешенство (бешиху), как
заразную болезнь людей и собак ещё в XI веке.
В XIX – в начале XX века бешенство среди домашних, диких
животных и заразившихся от них людей наблюдалось во многих странах
Европы и Азии, в том числе и в России.
Так по данным Министерства внутренних дел в России за 1876 – 1912
годы зарегистрировано больных: 71 тысяча собак, 7,8 тысячи людей и 38,6
тысяч голов крупного рогатого скота.
1885 год вошел в историю мировой медицины и ветеринарии, как год
величайшего открытия, Луи Пастер создал вакцину против бешенства, сделал
первые предохранительные прививки и спас девятилетнего мальчика,
искусанного бешенной собакой.
С этого момента в Париж к Пастеру началась паломничество людей,
пострадавших от укуса животных. Ехали к ученному и коллеги из других
стран для изучения опыта проведения предохранительных прививок
антирабической вакциной.
82
В октябре 1886 года на Пастеровской станции в Париже сделали
прививки 2490 пациентам. В 1988 году в Париже на средства, собранные по
международной подписке, был создан Пастеровский институт.
В 1886 году стажировку в лаборатории Пастера проходил
медицинский врач Н. Ф. Гамалея. В этом же году по инициативе Мечникова
и Гамалеи в Одессе была открыта Пастеровская станция. А к началу 1917
года уже было 30 таких станций.
При открытии пастеровской станции в Петербурге важную роль
сыграл ветеринарный лазарет лейб-гвардии конного полка которым
заведовал с 1879 по 1891 год магистр ветеринарных наук Х. И. Гельман. Ему
и медицинскому врачу Н. А. Круглевскому пришлось в 1885 году
сопровождать двух офицеров, покусанных бешенной собакой, в Париж к
Пастеру. Лечение прошло успешно, и все вернулись в Петербург. Гельман и
Круглевский приехали не с пустыми руками: Они привезли двух кроликов,
зараженных вирусом, подаренных им французским ученым. С этого момента
Х. И. Гельман начал изготовление антирабической вакцины и первым в
России провел предохранительные прививки собак, овец и коз против
бешенства.
В 1890 году по инициативе Гельмана, которому удалось получить
материальную поддержку, в Петербурге был создан Институт
экспериментальной медицины (ИЭМ). (Сейчас институт имени Гамалеи).
Здесь же работал профессор, магистр ветеринарных наук Е. М. Земмер,
который опубликовал «Свод результатов исследований над бешенством» многолетнюю работу Х. И. Гельмана.
Всестороннее изучение бешенства не обошлось без человеческих
жертв. При исполнении своего служебного долга во время осмотра больных
бешенством животных или при вскрытии трупов заразились и погибли
многие ветеринарные врачи – А. М. Киселев (1880 – 1905, Куран); Нечаев И.
И. 1868 – 1911; С. Д. Виноградов (1884 – 1913, Томск), К. К. Гросман (1844 –
1913 Дерпт) и др.
Великий русский ученый И. И. Мечников, которому были известны
подобные случаи, писал: «… Хотя и принимаются предосторожности, чтобы
не заразиться, но время от времени работники заболевают, становясь
жертвами своей преданности науке».
В дореволюционной России систематических профилактических и
противоэпизоотических мер с бешенством не проводили. Заболевания
возникали и развивались стихийно, а потом распространялись на
сельскохозяйственных животных и людей.
Государственная ветслужба СССР с самого начала своего
существования вступила в борьбу с этой опасной инфекционной болезнью. В
стране ввели обязательную ежегодную регистрацию и вакцинацию собак,
отлов и уничтожение бродячих животных и другие меры. Были изданы и
распространены среди населения правила содержания собак и порядок
профилактики бешенства.
83
Благодаря работе отечественных ученых и практиков Н. Ф. Гамалеи,
Н. А. Михина, К. Н. Бучнева, В. Н. Назарова, В. Н. Сюрина разработаны
методы диагностики, предложены вакцины и гипериммунная сыворотка.
В Казахстане К. Н. Бучнев со своими учениками В. В. Николаевым,
К. С. Омаровым и другими изучали вопросы краевой эпизоотологии,
природной очаговостью, иммунопрофилактики, диагностики и терапии.
Заболевание распространено почти на всех континентах. В настоящее
время более 56% общего числа вспышек, зарегистрированных в мире,
приходится на Европу. 18% - Африку, около 16% на Азию, и 10% - на
Америку. Не отмечено случаев проявления болезни в Австралии,
Великобритании (?) и Японии. Структуру бешенства в мировом масштабе в
зависимости от резервуаров и особенностей течения условно принято делить
на несколько ареалов:
1. Полярный ареал включает арктическую территорию СССР,
Чукотку, Гренландию, Аляску, где 60 – 90% случаев носители
вируса бешенства (дикования) – песцы.
2. Западная, Центральная Европа, азиатская часть бывшего СССР,
США, Мексика входят в зону, характеризующуюся ??? (стр 5)
резервуарами (куницы, лисы, волки, грызуны).
3. Южная и Центральная Америка рассматриваются как
самостоятельный тип природной очаговости, где резервуаром
являются летучие мыши.
4. в Африканском ареале основным носителем вируса являются
мангусты.
В странах Латинской Америки ежегодно от бешенства погибает около
1 млн. голов крупного рогатого скота, а убыток выражается в сумме 100 –
250 млн. долларов. За 1990 год по СССР было зарегистрировано 5700 случаев
бешенства животных. Даже там, где бешенство не создает экономических
проблем, оно всегда имело большое социальное значение вследствие угрозы
жизни человеку.
В XIX веке Цинке во Франции (1804) первым экспериментально
доказал заразительность слюны больных собак.
Открытие специфических протоплазматических включений в
нейронах головного мозга В. Бабешом (1887) и А. Негри (1903) - стало
распространенным методом диагностики.
II Характеристика возбудителя и эпизоотологические данные.
Возбудитель болезни – вирус относится к семейству Rhabdoviridae,
рода Lyssavirus, он имеет пулевидную форму. Длина вирионов до 180 нм,
диаметр 75 – 80 нм.
84
В высоких титрах вирус накапливается в ЦНС, головном мозге, в
мозжечке и продолговатом мозге, а также в слюнных и слезных железах
(нейротропность).
В вирионах вируса бешенства обнаружено 5 белков:
1) Гликопротеид G способен индуцировать образование
вируснейтрализующих антител и защищать животных от
заражения.
2) Нуклеокапсидный
антиген
индуцирует
образование
комплементсвязывающих и преципитирующих антител,
участвуют в РИФ. Эти антитела не защищают животных от
заражения.
На основе различий гликопротеидного компонента, выявляемых в
реакции перекрестной защиты и реакции нейтрализации выделяют 4
серотипа:
1. Серотип (прототип - штамм CVS и сходные с ним полевые и
лабораторные штаммы, выделенные в различных частях света;
В нашей стране выделены только вирусы этого серотипа,
остальные выделены в Африке, против них бессильны наши
вакцины. Абсолютное большинство полевых и лабораторных
штаммов относится к первому серотипу.
2. Серотип (прототип – штамм Lagos Bat) выделенный из косного
мозга летучей мыши в Нигерии.
3. Серотип – штамм Мокола, выделенный от землеройки и
человека.
4. Серотип – штамм Obodhiang, выделен от лошадей, комаров и
москитов в Нигерии.
При множестве вариантов рабического вируса все они в
иммунобиологическом отношении родственны. Нуклеопротеидные антигены
различных вирусов бешенства имеют группоспецифическое родство с
другими рабдовирусами.
Эпизоотические штаммы вируса бешенства различают по
вирулентности и другим свойствам на пять групп:
1 группа – относятся штаммы, характеризующиеся высокой
вирулентностью, коротким инкубационным периодом (1 – 2 дня) и
постоянным образованием телец Бабеша-Негри.
2 группа – вызывают внезапное изменение поведения и параличи.
3 группа – относят штаммы, выделенные от песцов и собак при
диковании (арктическое бешенство). Почти никогда не болеет человек.
4 группа – болезнь проявляется параличами, но не обнаруживают
тельца включения.
5 группа – объединены штаммы, выделенные от людей.
Помимо интрацеребральных пассажей на кроликах и белых мышах
вирус успешно репродуцируется в культуре фибробластов К.Э. Образует
бляшки в клетках ВНК – 21/13(?) в культуре CER, в культурах клеток
85
слюнной железы и почки собаки, жировой ткани летучей мыши, почек
поросенка, кролика, сирийского хомяка, эмбрионов овцы, человека и
японских перепелок. Перевившиеся культуры клеток HDCS (WJ – 38) и др.
Устойчивость. При 600С вирус инактивируется через 10 мин, при
1000С мгновенно. Месяцами сохраняется в замороженном мозге; в гниющем
материале остается жизнеспособным в течение 2 – 3 недель. Вирус быстро
инактивируется при воздействии обычно используемых дезинфектантов в
обычных концентрациях.
ЛЕКЦИЯ №14
Микрофлора молока
План
1. Источники загрязнения молока микрофлорой. Микрофлора вымени, облигатная и
факультативная. Пути проникновения микроорганизмов в молоко при разных
способах доения и хранения.
2. Фазы развития микрофлоры молока в процессе хранения
3. Способы снижения микрофлоры молока
4. Пороки молока микробного происхождения. Патогенные
микроорганизмы,
передаваемые через молоко человеку и животным.
1. Источники первичной микрофлоры молока
Микроорганизмы попадают в молоко различными путями. Прежде
всего, следует отметить, что в молоке вымени всегда содержится небольшое
количество микроорганизмов, которые адаптируются к бактерицидному
действию молока и тканей вымени. Это такие микроорганизмы как
микрококки, маститные стрептококки и энтерококки. Они находятся в
молочных протоках и цистернах и могут даже размножаться. Это так
называемое асептическое молоко, в котором присутствуют только
микроорганизмы вымени, их может быть несколько сот или 1-2 тыс. в 1 мл.
Наибольшее количество микроорганизмов содержится у входа в
сосковый канал. Здесь образуется «бактериальная пробка», вследствие
размещения микробов в оставшемся молоке.
Пути проникновения микрофлоры в молоко.
1. С кровью.инфицированных животных (бруцеллы, микобактерии)
бактерии могут попасть в вымя.
2. При маститах проникают гноеродные и токсигенные стафилококки,
которые могут вызвать пищевые токсикозы.
3. При небрежном уходе за выменем (микрококки, стрептококки,
БГКП, гнилостные бактерии)
4. Кожа животного загрязненная фекалиями, кормами (молочнокислые
бактерии, БГКП, гнилостные бактерии, энтерококки, могут быть и
86
патогенные микробы). Известно, что в 1г фекалий содержатся десятки
миллиардов микробов.
5. Корм оказывает косвенное влияние.
6. Воздух не играет существенной роли.
7. Вода при несоответствии с ГОСТом (сальмонеллы, если вода
берется из прудов и озер, где обитает водоплавающая птиц).
8. Руки и одежда (БГКП, стафилококки патогенные и др.)
Вывод. Содержание вымени в безупречной чистоте и соблюдение правил
гигиены, позволит получить чистое и высококачественное молоко.
2. Фазы развития микрофлоры молока
в процессе хранения
В чистом молоке содержаться микрококки, молочнокислые
стрептококки (энтерококки), сарцины. В загрязненном молоке – БГКП,
молочнокислые бактерии, гнилостные бактерии.
В процессе хранения молока происходит изменение качественного и
количественного состава микрофлоры молока. В этом процессе выделяют
несколько фаз.
1. Бактерицидная фаза, 2. Фаза смешанной микрофлоры, 3. Фаза
молочнокислых бактерий, 4. Фаза дрожжей и плесеней.
3.Способы
снижения микрофлоры молока
Выделяют три способа.
1. Очистка от механических примесей и бактерий (фильтрация,
центрифугирование, бактофугирование с пастеризацией -75град С,16-24 сек,
удаляется до 99,9% бактерий).
2. Охлаждение (Т 3-5 град С). В таких условиях могут развиваться
только психрофильные микробы (флюоресцирующие и гнилостные). Они
вызывают пороки вкуса и консистенции. Для уничтожения психрофильных
бактерий применяют пастеризацию, очистку и дезинфекцию аппаратуры,
хлорирование воды.
3. Тепловая обработка молока. Пастеризация и стерилизация молока.
Пастеризация предназначена для уничтожения патогенных микробов,
резкого снижения их и инактивации ферментов, которые могут вызвать
пороки. В зависимости от цели используют разные режимы пастеризацию:
№ Пороки молока
1
Изменение
консистенции молока:
А)преждевременное
свертывание молока
1. Пороки молока
Признаки порока
Свертывание
нагревании
87
Микроорганизмы,
вызывающие порчу
молока
при Гнилостные
микробы.
Микрококки
В) Ослизнение,
тягучее молоко
2
или Тягучие сгустки (слизь)
Изменение вкуса :
А) горький
B.lactis viscosum
Str.cremoris,
Lactobacterium
acidophilum
Гнилостные
спорогенные
бактерии.
Микрококки.
Флюоресцирующие
бактерии(Т
2-4
град С)
Разложение белков с
образованием пептонов и
горьких пептидов.
В) прогорклый
Разложение
молочного
жира
до
масляной
кислоты, альдегидов и
кетонов.
С) мыльный, щелочной Распад
белков
и Психрофильные
вкус
омыление
молочного микробы
B.lactis
жира с образованием saponacei,
щелочных продуктов/
B.sapolacticum
Д)
ненормальные Разлажение
азотистых БГКП,
запахи
веществ.
Образование Pseudomonas
летучих продуктов с fluorescens
разными
запахаминавозный,
травяной,
репный, сырный. Тухлый.
3 Изменение
цвета
молока:
А) красный
Красные
пятна
на B.prodigiosum,
поверхности молока.
В) синий
Образование синего и Ps.pyocyanea;
зеленого пигмента
С) желтый
B.sinxantum
4 Бродящее молоко
Брожение
лактозы. БГКП,
дрожжи,
Усиленное образование маслянокислые
газов
(сероводорода, бактерии
индола, углекислого газа,
водорода)
образующих
пену.
Болезни, передаваемые через молоко животных человеку – сибирская
язва, ящур, туберкулез, бруцеллез.
Болезни человека, передающиеся через молоко матери – брюшной тиф,
паратиф, дизентерия, холера, скарлатина.
Необходимо знать:
1. Пути проникновения микробов в молоко.
2. Смену фаз при хранении молока.
3. Возбудителей порчи молока.
88
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Литература
Любашенко С.Я. Санитарная микробиология. – М.: Пищевая
промышленность, 1980. – С.3-31.
Асонов Н.Р. Микробиология. - М.:Агропромиздат,1989.-С.294-318.
Трушина Т.П. Основы микробиологии, физиологии питания и санитарии
для общепита. – Ростов-на-Догу: «Феникс»,2000.-С.161-164.
Нецепляев С.В. Лабораторный практикум по микробиологии пищевых
продуктов животного происхождения. – М.,1990.
Блейм Т.Н. Сборник тестов по микробиологии. Учебное пособие. –
Семипалатинск: СГУ имени Шакарима,2005. – 112с.
Золотухин С.Н., Васильев Д.А. Методические указания к проведению
лабораторно-практических занятий по санитарной микробиологии.Ульяновск,2000.-29с.
Еремина И.А. Микробиология молока и молочных продуктов.-Кемерово,
2004.-80с.
Вопросы для самоконтроля:
1. Перечислите пути проникновения микробов в молоко.
2. Назовите микрофлору асептического молока.
3. Какое молоко называется асептическим?
4. Сколько микроорганизмов содержится в 1мл асептического молока?
5. Какую роль играет лизоцим в поддержании бактерицидной фазы?
6. От чего зависит продолжительность бактерицидной фазы.?
7. Почему фаза молочнокислых бактерий представлена в основном
молочнокислыми микробами?
8. Что такое пастеризация? Режимы пастеризации.
9. Чем отличается пастеризация от стерилизации? Их преимущества и
недостатки.
10. Какими методами можно снизить бактериальную обсемененность
молока?
11. Дайте краткую характеристику порокам молока.
ЛЕКЦИЯ №15
Тема: Микробиология мяса
План
1. Источники бактериального обсемения мяса. Мясо как возможный источник
инфекционных болезней людей и животных.
2. Пороки мяса
1.Источники бактериального обсемения мяса. Мясо как возможный
источник инфекционных болезней людей и животных.
89
Внутренние органы, мышцы, кровь как правило не содержат
микроорганизмы. но при убое животных на мясокомбинатах иногда мясо и
внутренние органы содержат сапрофитные микроорганизмы (гнилостные
бактерии, БГКП, споры плесневых грибов, дрожжи, актиномицеты, и даже
сальмонеллы).
Различают два пути обсеменения органов и тканей животных:
1. Эндогенный – прижизненный и посмертный
2. Экзогенный
Эндогенное обсеменение происходит за счет микробов, которые
находятся в организме (в кишечнике, в крови) при жизни или после убоя.
Экзогенный путь обсеменения возникает во время убоя и разделки туш.
Источниками микробов может быть кожный покров, содержимое ЖКТ,
воздух, оборудование, инструменты, руки, одежда, обувь, вода.
2. Пороки мяса
Изменение микрофлоры мяса при хранении.В процессе хранения мяса
также могут развиваться микроорганизмы. главным образом, психрофилы
(Pseudomonas, Achromobacter, плесневые грибы и дрожжи Rhodotorula,
Torulopsis). При нарушении условий хранения (температуры хранения,
влажности) наступает порча охлажденного мяса.
1.Ослизнение. На поверхности туши появляется слизистый налет,
обусловленный бактериями группы Pseudomonas, Achromobacter, в начальный
период хранения. Количество микробов на 1см2 достигает 10-9 - 10-10. Чем
выше температура и выше влажность, тем короче период сохранения мяса без
признаков порчи.
2. Гниение сменяет ослизнение. Его вызывают факультативноанаэробные неспорообразующие бактерии B.prodigiosum, Pr.vulgaris,
Ps.fluorescens, Ps.pyocyanea; спорообразующие аэробы Bacillus mesentericus,
Bacillus.megatherium, Bacillus mycoides; спорообразующие анаэробы
Cl.putrificus, Cl.perfringens.
3. Кислотное брожение вызывают психрофильные молочнокислые
бактерии – Lactobacterium, Microbacterium, дрожжи. Они ферментируют
углеводы мышечной ткани.
4. Пигментация сопровождается появлением пятен на поверхности
мяса, которые обусловлены возбудителями пигментации – аэробными или
факультитавно-анаэробными микробами: B.prodigiosum, Ps.fluorescens,
Ps.pyocyanea, Ps.syncyanea, дрожжи пигментообразующие - Rhodotorula.
5. Плесневение возникает редко, так как психрофильные бактерии их
подавляют.
6. Свечение возникает при размножении фотогенных бактерий –
Photobacterium phosphoreum.
90
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Литература
Любашенко С.Я. Санитарная микробиология. – М.: Пищевая
промышленность, 1980. – С.3-31.
Асонов Н.Р. Микробиология. - М.:Агропромиздат,1989.-С.318-332.
Трушина Т.П. Основы микробиологии, физиологии питания и санитарии
для общепита. – Ростов-на-Догу: «Феникс»,2000.-С144-155.
Лузина Н.И. Микробиология мяса и мясных продуктов.-Кемерово,2004.75с.
Нецепляев С.В. Лабораторный практикум по микробиологии пищевых
продуктов животного происхождения. – М.,1990.
Блейм Т.Н. Сборник тестов по микробиологии. Учебное пособие. –
Семипалатинск: СГУ имени Шакарима,2005. – 112с.
Васильев Д.А.Практикум по микробиологическому исследованию мяса и
мясопродуктов. - Ульяновск,1999.-40с.
Вопросы для самоконтроля
1. Что понимают под эндогенным обсеменением мяса?
2. Что понимают под экзогенным обсеменением мяса?
3. Назовите и поясните пороки мяса.
91
3. Лабораторные занятия
ТЕМА №1: Микробиологическая лаборатория, ее задачи.
Иммерсионная система.
Целевая установка: ознакомить студентов с правилами работы в
микробиологической лаборатории. Изучить ход лучей в иммерсионной
системе.
Материальное обеспечение: микроскоп для каждого студента; окрашенные
препараты различных форм бактерий; иммерсионное масло.
Учебные пособия:
Таблицы: ход лучей в микроскопе; основные формы бактерий;
непостоянные элементы микробной клетки.
Учебник: Костенко Т.С. и др. Практикум по ветеринарной
микробиологии и иммунологии. – М.,1989.- С.21-28.
Основные вопросы по теме лабораторной работы:
1. Правила работы в микробиологической лаборатории
2. Строение микроскопа
3. Ход лучей в иммерсионной системе
В рабочей тетради записать правила по технике безопасности при
работе в микробиологической лаборатории и расписаться. Нарисовать
микроскоп и обозначить его составные части. Изобразить ход лучей в
иммерсионной системе микроскопа и прокомментировать.
Краткое содержание занятия: знакомство со студентами группы,
закрепление рабочих мест, назначение дежурного студента. Знакомство с
правилами работы в бактериологической лаборатории. Знакомство с учебнометодическим
комплексом
дисциплины
«Микробиология».
Продемонстрировать основные части микроскопа. По плакату разобрать ход
лучей в иммерсионной и сухой системах микроскопа. Демонстрация работы с
иммерсионной системой микроскопа.
Самостоятельная работа: ход выполнения.
После демонстрации преподавателя, дежурный студент раздает
каждому студенту по одному готовому (окрашенному) бактериальному
препарату. На бактериальный препарат нанести иммерсионное масло . Затем
на препарат навести иммерсионный объектив (с черной полосой, увеличение
90) микроскопа, поворачивая револьвер до щелчка, и погрузить его в
иммерсионное масло с помощью макрометрического винта. Винт можно
поднимать или опускать до появления изображения, не выходя из
иммерсионного масла. С помощью микровинта корректировать изображение.
Увиденную форму бактерий зарисовать в рабочей тетради и записать
название.
ТЕМА №2:
Морфология бактерий
Целевая установка: ознакомить студентов с морфологией бактерий.
92
Материальное обеспечение: микроскоп для каждого студента; окрашенные
препараты различных форм бактерий; иммерсионное масло.
Учебные пособия:
Таблицы: ход лучей в микроскопе; основные формы бактерий;
непостоянные элементы микробной клетки.
Учебник: Костенко Т.С. и др. Практикум по ветеринарной
микробиологии и иммунологии. – М.,1989.- С.21-28.
Основные вопросы по теме лабораторной работы:
1. Формы микроорганизмов (Зарисовать и обозначить формы
микроорганизмов).
2. Ход лучей в иммерсионной системе (повторить)
3. Строение микроскопа (повторить).
Краткое содержание занятия: назначение дежурного студента.
Повторение (закрепление) правил работы в бактериологической лаборатории
и иммерсионной системы. Разъяснение порядка выполнения СРО и ее
контроля. Изучение и демонстрация основных форм бактерий.
Самостоятельная работа: ход выполнения.
Дежурный студент раздает каждому студенту по четыре готовых
(окрашенных) бактериальных препарата под номерами. Задача студента
определить форму бактерий. На каждый бактериальный препарат нанести
иммерсионное масло (по очереди). Затем на препарат навести иммерсионный
объектив (с черной полосой, увеличение 90) микроскопа, поворачивая
револьвер до щелчка, и погрузить его в иммерсионное масло с помощью
макрометрического винта. Винт можно поднимать или опускать до
появления изображения, не выходя из иммерсионного масла. Резкость
контролируется с помощью микрометрического винта. Увиденные формы
бактерий зарисовать в рабочей тетради, определить форму (морфологию),
обозначить русскими и латинскими названиями. Студент отчитывается перед
преподавателем по всем четырем препаратам.
ТЕМА № 3: Краски и красящие растворы. Приготовление
бактерийных препаратов. Простой способ окрашивания.
Целевая установка: ознакомиться с красками и методами приготовления их
растворов. Научиться готовить и окрашивать бактериальные препараты
простым методом. Убедиться в вездесущности микроорганизмов.
Материальное обеспечение: микроскоп для каждого студента;
иммерсионное масло, бактериальные петли, предметные стекла, спиртовки,
спички, фильтровальная бумага, карандаши по стеклу, краски в растворах,
пробирки с культурой на МПА, сенным настоем и капустным (огуречным)
рассолом. Демонстрация: краски сухие, реактивы для химической фиксации,
фиксажница с водой.
Учебные пособия:
Таблицы: основные формы бактерий; анатомия микробной клетки.
93
Учебник: Костенко Т.С. и др. Практикум по ветеринарной
микробиологии и иммунологии. – М.,1989.- С.21-28.
Основные вопросы по теме лабораторной работы:
1. Формы микроорганизмов (повторить). Подготовиться к тестированию.
2. Краски, применяемые для окраски бактерий. Техника приготовления.
3. Техника приготовления мазка из культуры, выращенной на плотной
питательной среде.
4. Сущность простого метода окрашивания бактериальных препаратов.
По 2, 3, 4 вопросам составить конспекты.
Краткое содержание занятия: назначение дежурного, закрепление
теоретического материала прошлого занятия. Беседа о вездесущности
микроорганизмов. Ознакомление с техникой приготовления бактерийных
препаратов, методами их фиксации и окраски. Демонстрация техники
приготовления препаратов, фиксации химическим и физическим способами,
техники окраски простым способом. Демонстрация сопровождается беседой
о цели и методах фиксации, о принципах приготовления красящих растворов,
цели простого метода окраска. Далее студенты самостоятельно готовят
мазки, окрашивают их простым способом и изучают под микроскопом.
Самостоятельная работа: ход выполнения.
1-час. Приготовить насыщенный спиртовый раствор фуксина. Для
этого краску залить 96% раствором спирта в соотношении 1:10. Для
насыщения спиртовый раствор поместить в термостат и выдержать до
полного растворения. Затем из насыщенного раствора приготовить
карболовый фуксин (Циля). Взять 10 мл насыщенного спиртового раствора
основного фуксина и 100 мл 5% водного раствора фенола. Второй раствор
при постоянном взбалтывании постепенно прилить к первому (а не
наоборот). Готовый раствор профильтровать через бумажный фильтр в
бутыль из темного стекла. Краску использовать для окрашивания
бактериальных препаратов, приготовленных самостоятельно.
2-час. После демонстрации техники приготовления и окраски
бактериального препарата каждый студент получает культуру, выращенную
на плотной питательной среде (МПА), из которой готовит бактериальный
препарат, сушит его, фиксирует над пламенем горелки и окрашивает одним
из красителей. Приготовленные препараты микроскопировать. Определить
морфологию бактерий и зарисовать в рабочую тетрадь и обозначить форму.
В тетрадь записать схему: мазок – сушка – фиксация – окраска.
ТЕМА №4: Сложные методы окраски.
Сущность окраска по методу Грама и Циля-Нильсена
Целевая установка: уяснить сущность дифференциальных методов окраски.
Материальное обеспечение: микроскоп для каждого студента;
иммерсионное масло, бактериальные петли, предметные стекла, спиртовки,
спички, фильтровальная бумага, карандаши по стеклу, пробирки со смесью
94
(смыв) культур кишечной палочки и стафилококка, стерильные тампоны
(спички) для приготовления мазков из зубного налета. Краски для метода
Грама. Препарат, окрашенный по методу Циля-Нильсена для демонстрации.
Учебные пособия:
Таблицы: окраска по методу Грама; окраска по методу ЦиляНильсена; химический состав бактерий; анатомия клетки.
Учебник: Костенко Т.С. и др. Практикум по ветеринарной
микробиологии и иммунологии. – М.,1989.- С.29-34.
Основные вопросы по теме лабораторной работы:
1. Строение бактериальной клетки.
2. Строение клеточной стенки грамотрицательных и грамположительных
бактерий.
3. Сущность сложных методов окраски бактериальных препаратов.
4. Техника окраски по методу Грама.
5.Сущность окраски по методу Циля-Нильсена.
По 2, 3, 4, 5 вопросам составить конспект в тетради для лабораторных
занятий. Первый вопрос повторить.
Краткое содержание занятия: назначение дежурного, закрепление
теоретического материала прошлого занятия, опрос по текущей теме,
проверка конспектов; демонстрация техники окраски по методу Грама,
выяснение сущности и значения этого метода при определении вида
микроорганизмов,
диагностике
инфекционных
болезней,
по
демонстрационному препарату - разбор сущности и техники окраски
препаратов по методу Циля-Нильсена; проведение самостоятельной работы
по усвоению техники окрашивания по методу Грама.
Самостоятельная работа: ход выполнения.
1. Приготовить бактерийные препараты из смеси культур, зубного
налета и окрасить по методу Грама. Окрашенные препараты просмотреть под
микроскопом, микроскопическую картину зарисовать в рабочую тетрадь
(рисунки должны быть цветными) и подписать. Подчеркнуть значение этого
метода при определении вида микроорганизмов.
2. Изучить демонстрационный препарат, окрашенный по методу ЦиляНильсена. Микроскопировать. Зарисовать и обозначить. Подчеркнуть
значение этого метода.
ТЕМА №5: Методы обнаружения спор и капсул
Целевая установка: уяснить сущность и значение окраски спор, капсул.
Материальное обеспечение: микроскоп для каждого студента;
иммерсионное масло, бактериальные петли, предметные стекла, спиртовки,
спички, фильтровальная бумага, карандаши по стеклу, предметные стекла с
луночками. Демонстрационный мазок с окрашенными спорами. Набор
красок для окраски спор по методу Виртца (бумага, пропитанная
малахитовой зеленью и сафранином). Препараты, приготовленные из органов
мышки павшей от сибирской язвы и окрашенные по методу Ольта.
95
Учебные пособия:
Таблицы: непостоянные элементы микробной клетки; окраска спор и
капсул; анатомия микробной клетки.
Учебник: Костенко Т.С. и др. Практикум по ветеринарной
микробиологии и иммунологии. – М.,1989.- С.29-34 .
Основные вопросы по теме лабораторной работы:
1. Строение бактериальной клетки.
2. Методы обнаружения спор.
3. Методы окраски капсул.
4. Значение непостоянных (временных) элементов бактерий в
лабораторной практике.
Краткое содержание занятия: назначение дежурного, закрепление
теоретического материала прошлого занятия, опрос по текущей теме,
проверка конспектов, демонстрация техники окраски спор и капсул;
выяснение сущности окраски спор и капсул и значения при определении вида
микроорганизмов, диагностике инфекционных болезней. Проведение
аудиторной контрольной работы по усвоению методов обнаружения
непостоянных элементов - спор и капсул.
Самостоятельная работа: ход выполнения.
1.Изучить готовые бактериальные препараты, окрашенные по методу
Ольта с целью обнаружения капсул. Микроскопировать и зарисовать.
2. Изучить готовые препараты, окрашенные по методу Виртца, для
обнаружения спор.
Микроскопировать, зарисовать. Обозначить.
(Демонстрация)
Окраска по методу Виртца. На мазок положить бумагу, пропитанную
малахитовой зеленью. Смочить дистиллированной водой. Нагревать 3-4 раза
в течение 7 минут до появления паров периодически снимая с огня. Краску
смыть и нанести на препарат бумагу, пропитанную раствором сафранина.
Смочить дистиллированной водой и красить 45 секунд. Смыть водой.
Просушить фильтровальной бумагой.
ТЕМА №6: Определение подвижности бактерий
Целевая установка: освоить методы обнаружения подвижности бактерий.
Материальное обеспечение: микроскоп для каждого студента;
иммерсионное масло, бактериальные петли, предметные стекла, спиртовки,
спички, фильтровальная бумага, карандаши по стеклу, предметные стекла с
луночками. Демонстрация подвижности бактерий в «темном поле»
микроскопа. Культура подвижных микроорганизмов.
Учебные пособия:
Таблицы: непостоянные элементы микробной клетки; окраска спор и
капсул; анатомия микробной клетки, методы обнаружения подвижности.
Учебник: Костенко Т.С. и др. Практикум по ветеринарной
микробиологии и иммунологии. – М.,1989.- С.29-34 .
Основные вопросы по теме лабораторной работы:
96
Строение бактериальной клетки.
Строение жгутиков.
Расположение жгутиков. Зарисовать.
Методы обнаружения подвижности микробов: метод «висячая капля»;
метод «раздавленная капля»; прямые методы обнаружения жгутиков
(окраска по Морозову).
5. Значение непостоянных элементов бактерий в микробиологической
практике.
Краткое содержание занятия: назначение дежурного, закрепление
теоретического материала прошлого занятия, опрос по текущей теме,
проверка конспектов. Выполнение тестовых заданий по строению
бактериальной клетки.
Самостоятельная работа: ход выполнения.
1. Изучить подвижность микроорганизмов методом «раздавленная капля»
в темном поле микроскопа и «висячая капля» по демонстрационному
препарату. Зарисовать.
2. Микроскопировать готовый препарат, окрашенный по методу
Морозова (прямой метод обнаружения жгутиков у бактерий).
Зарисовать.
1.
2.
3.
4.
ТЕМА № 7: Морфология плесневых грибов
Целевая установка: ознакомить студентов с морфологией грибов и
техникой их микроскопического исследования.
Материальное обеспечение: ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ – микроскопы с
готовыми препаратами плесневых грибов; три вида плесневых грибов
(пеницилл, аспергилл, мукор) на хлебе. Микроскопы, предметные стекла,
покровные стекла, препаровальные иглы, бактериальные петли, спиртовки,
спички, физраствор, иммерсионное масло.
Учебные пособия:
Таблицы: морфология плесневых грибов, актиномицет и дрожжей;
строение дрожжевой клетки, актиномикоз у крупного рогатого скота.
Учебник: Костенко Т.С. и др. Практикум по ветеринарной
микробиологии и иммунологии. – М.,1989.-С.34-43.
Основные вопросы по теме лабораторной работы:
1. Основные виды плесневых грибов (аскомицеты, мукоровые грибы), их
строение и морфология, способы размножения.
2. Несовершенные грибы (кладоспориум, молочная плесень, альтернария,
катенулярия, фома), их строение и морфология, способы размножения.
3. Практическое значение плесневых грибов, несовершенных грибов,
дрожжей, актиномицет в биотехнологии. Использование продуктов
жизнедеятельности.
В рабочей тетради дать письменные ответы на поставленные вопросы и
сделать схематические зарисовки морфологии плесневых грибов (пеницилл,
97
аспергилл, мукор), несовершенных грибов (кладоспориум, молочная плесень,
альтернария, катенулярия, фома).
Краткое содержание занятия: назначение дежурного, закрепление
теоретического материала прошлого занятия, опрос по текущей теме,
проверка конспектов, изучение морфологии плесневых грибов по
демонстрационным препаратам, демонстрация преподавателем техники
приготовления препаратов из плесневых грибов, самостоятельное
приготовление препаратов из плесневых грибов, проведение аудиторной
контрольной работы.
Самостоятельная работа: Ход выполнения.
1 час. Изучить демонстрационные препараты плесневых грибов,
расположенных под номерами (№1, №2, №3), приготовленные лаборантом,
сопоставить с табличным материалом. В процессе дискуссии определить
принадлежность гриба к определенному роду.
2 час. Рассмотреть три вида плесневых грибов, выращенных на хлебе.
Изучить культуральные свойства грибов. Затем из каждого гриба
приготовить с помощью бактериальных игл препараты на предметном
стекле, накрыть покровным стеклом и рассматривать под объективом на 40 в
затемненном поле микроскопа. Зарисовать.
Для того чтобы определить род гриба необходимо найти
плодоносящую часть гриба и сопоставить с табличным материалом.
ТЕМА № 8: Морфология дрожжей и актиномицет
Целевая установка: ознакомить студентов с морфологией дрожжей,
актиномицет и техникой их микроскопического исследования.
Материальное обеспечение: ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ – микроскопы с
готовыми препаратами дрожжей и актиномицет;. Микроскопы, предметные
стекла, покровные стекла, спиртовки, спички, физраствор, иммерсионное
масло, суточная культура дрожжей.
Учебные пособия:
Таблицы: морфология плесневых грибов, актиномицет и дрожжей;
строение дрожжевой клетки, актиномикоз у крупного рогатого скота.
Учебник: Костенко Т.С. и др. Практикум по ветеринарной
микробиологии и иммунологии. – М.,1989.-С.34-43.
Основные вопросы по теме лабораторной работы:
1. Строение и морфология дрожжей, способы размножения.
2. Строение и морфология актиномицет, способы размножения.
3. Практическое значение дрожжей, актиномицет. Использование
продуктов жизнедеятельности.
В рабочей тетради дать письменные ответы на поставленные вопросы и
сделать схематические зарисовки дрожжей и актиномицет.
Краткое содержание занятия: назначение дежурного, закрепление
теоретического материала прошлого занятия, опрос по текущей теме,
98
проверка конспектов, изучение готовых препаратов актиномицет и дрожжей,
проведение аудиторной контрольной работы.
Самостоятельная работа: Ход выполнения.
Дежурный студент раздает по два готовых бактериальных препарата
каждому студенту, где они изучают морфологию дрожжей и актиномицет.
Делают зарисовки увиденной картины. Препараты можно смотреть под
объективом на 40. Зарисовать.
Приготовить препарат из пекарских дрожжей. Окрасить простым
способом. Микроскопировать. Зарисовать.
ТЕМА № 9: Методы стерилизации
Целевая установка:
разобрать методы стерилизации (сухим жаром,
влажным жаром). Ознакомиться с устройством и правилами работы
основных приборов, используемых для «горячей» и «холодной»
стерилизации.
Уяснить понятия «дезинфекция», «асептика» и
«антисептика».
Материальное обеспечение: автоклавы, стерилизатор со шприцами и
инструментами, печь Пастера, аппарат Коха, фильтры Зейтца, ручной насос
Комовского, лабораторная посуда (пипетки градуированные и пастеровские,
чашки Петри, ступки, пестики, бюксы, пробирки, вата, марля, бумага,
нарезанная для завертывания чашек Петри и пипеток).
Учебные пособия:
Таблицы: мезофиллы, психрофилы, термофилы
Учебник: Костенко Т.С. и др. Практикум по ветеринарной
микробиологии и иммунологии. – М.,1989.-С.43-52.
Основные вопросы по теме лабораторной работы:
1. Понятия «стерилизация», «дезинфекция», «асептика», «антисептика»,
«пастеризация».
2. Методы влажной стерилизации (кипячении, стерилизация паром под
давлением, дробная стерилизация – текучим паром и тиндализация).
3. Устройство автоклава и правила работы с ним.
4. Методы сухой стерилизации (прокаливание на огне, стерилизация в
печах Пастера).
5. Механическая стерилизация (фильтрование – фильтры Зейтца, свечи
Шамберлана, свечи Беркефельда).
Краткое содержание занятия: назначение дежурного, закрепление
теоретического материала прошлого занятия, разбор методов стерилизации.
Демонстрация оборудования, используемого для стерилизации (автоклавы,
сушильные шкафы, УФЛ) – экскурсия в лабораторию кафедры. Проведение
аудиторной контрольной работы.
Самостоятельная работа: ход выполнения.
99
Подготовить посуду к стерилизации – пипетки, чашки Петри, предметные
стекла, колбы. Приготовить ватно-марлевые пробки. Провести стерилизацию
пинцетов и ножниц методом кипячения.
ТЕМА № 10: Питательные среды. Компоненты, классификация.
Целевая установка.
Уяснить предназначение и классификацию
питательных сред. Разобрать технику приготовления питательных сред:
мясо-пептонного бульона (МПБ), мясо-пептонного агара (МПА), мясопептонного желатина (МПЖ).
Материальное обеспечение: образцы питательных сред: плотные, жидкие,
полужидкие. Обычные (МПА, МПБ), специальные, дифференциальные
(Эндо, среды Гисса). Ингредиенты питательных сред (МПА, МПБ, Эндо) –
мясная вода, пептон, сухой агар. Колбы, пробирки с пробками, чашки Петри
стерильные, дистиллированная вода, рН – метр, весы, разновесы. Чашки
Петри с МПА для каждого студента.
Учебные пособия:
Таблицы:
классификация
питательных
сред.
Требования,
предъявляемые к питательным средам. Методы выделения чистой культуры.
Учебник: Костенко Т.С. и др. Практикум по ветеринарной
микробиологии и иммунологии. – М.,1989.- С60-67..
Основные вопросы по теме лабораторной работы:
1. Характеристика и классификация питательных сред.
2. Требования, предъявляемые к питательным средам.
3. Техника приготовления питательных сред (МПА, МПБ, МПЖ). Их
стерилизация.
Все вопросы конспектировать.
Краткое содержание занятия: назначение дежурного, закрепление
теоретического материала прошлого занятия, беседа по вопросам темы
занятия, демонстрация ингредиентов и готовых питательных сред.
Приготовление питательных сред.
Самостоятельная работа: ход выполнения.
Приготовить агар Эндо и МПБ из сухих питательных сред.
1.
Приготовить 100 мл мясо-пептонного бульона и 100 мл агара Эндо из
сухих сред и с помощью преподавателя определить рН среды. Разлить МПБ в
пробирки, агар Эндо – в чашки Петри. Нарисовать схему приготовления
питательных сред.
2.
Провести посев на МПА из воздуха.
100
ТЕМА № 11: Чистые культуры микробов. Методы выделения.
Целевая установка.
Разобрать основные методы получения чистых
культур. Уяснить понятия «чистая культура», «микробная культура»,
«аэробы», «анаэробы», «микроаэрофилы», «факультативные анаэробы».
Материальное обеспечение: Чашки Петри с МПА для каждого студента,
пробирки с бактериальной куьтурой для посева, пробирка со стерильным
физраствором и ватным тампоном на палочке, бактериологические петли,
спиртовки, стерильные пастеровские пипетки, стерильный шпатель,
карандаши по стеклу, взвесь смешанных культур микроорганизмов. Среда
Китта-Тароццы.
Учебные пособия:
Таблицы: методы выделения чистых культур, характер роста
микроорганизмов на плотных и жидких питательных средах.
Учебник: Костенко Т.С. и др. Практикум по ветеринарной
микробиологии и иммунологии. – М.,1989.-С.67-74.
Основные вопросы:
1. Понятия «чистая культура», «микробная культура», «штамм», «клон»,
«вид», «аэробы», «анаэробы», «микроаэрофилы», «факультативные
анаэробы».
2. Методы выделения чистой культуры (механические, физические,
химические, биологические). Их преимущества и недостатки.
Все вопросы конспектировать.
Краткое содержание занятия: назначение дежурного, закрепление
теоретического материала прошлого занятия. Беседа по вопросам темы, где
преподаватель акцентирует внимание на необходимость выделения культур
микробов одного вида, демонстрирует порядок пересева с целью выделения
чистой культуры. Освоение методов выделения чистых культур. Выполнение
тестовых заданий по классификации питательных сред.
Самостоятельная работа: ход выполнения.
Задание 1.Одна группа студентов готовит смывы с объектов внешней
среды, другая – с поверхности кожи и делают посевы на МПА в чашках
Петри. Третья группа производит посевы на МПА в чашках Петри из
воздуха. Посевы поместить в термостат.
ТЕМА № 12: Культивирование аэробов и анаэробов
Целевая установка.
Разобрать основные способы создания анаэробных
условий для культивирования анаэробов.
Материальное обеспечение: Чашки Петри с МПА для каждого студента,
пробирки с бактериальной куьтурой для посева, пробирка со стерильным
физраствором и ватным тампоном на палочке, бактериологические петли,
спиртовки, стерильные пастеровские пипетки, стерильный шпатель,
карандаши по стеклу, взвесь смешанных культур микроорганизмов. Среда
Китта-Тароццы.
101
Учебные пособия:
Таблицы: методы выделения чистых культур, характер роста
микроорганизмов на плотных и жидких питательных средах.
Учебник: Костенко Т.С. и др. Практикум по ветеринарной
микробиологии и иммунологии. – М.,1989.-С.67-74.
Основные вопросы:
1. Понятия «чистая культура», «микробная культура», «аэробы»,
«анаэробы»,
«микроаэрофилы»,
«факультативные
анаэробы»
(повторить).
2. Культивирование аэробов. Термостат, принцип его работы.
3. Культивирование анаэробов. Методы создания анаэробных условий.
Вопросы 2 и 3 конспектировать.
Краткое содержание занятия: назначение дежурного, закрепление
теоретического материала прошлого занятия. Беседа по вопросам темы.
Демонстрация способов создания анаэробных условий. Демонстрация работы
термостата. Проведение аудиторной контрольной работы.
Самостоятельная работа: ход выполнения.
Задание 1.Зарисовать плакат: «Методы выделения чистых культур и
культивирование анаэробов»
Задание 2. Из микробной и чистой культур приготовить мазки. Окрасить
по методу Грама. Микроскопировать. Зарисовать
ТЕМА № 13: Коллоквиум
Вопросы коллоквиума:
1. Предмет и задачи микробиологии.
2. Роль ученых в развитии микробиологической науки.
3. Характеристика постоянных элементов микробной клетки.
4. Морфология прокариот. Размеры и единицы измерения.
5. Морфология актиномицет и их практическое значение.
6. Морфология плесневых грибов, их практическая значимость.
7. Характеристика непостоянных компонентов бактерий: спора,
капсула, жгутики, пили.
8. Принципы классификации и таксономии микроорганизмов.
Понятие: вид, штамм, клон, культура.
9. Строение и морфология дрожжей, их практическая значимость.
10.Полезные и вредные свойства микроорганизмов.
11.Химический состав микробной клетки.
12.Сущность окраски по методу Грама.
13. Сущность окраски по методу Циля-Нильсена.
14. Методы обнаружения спор, капсул, жгутиков.
15.Способы размножения плесневых и дрожжевых грибов.
16. Размножение бактерий.
17.Типы питания микроорганизмов.
18.Классификация питательных сред.
102
19.Техника приготовления питательных сред – МПБ, МПА, МПЖ.
20.Типы дыхания микроорганизмов.
21.Ферменты микроорганизмов.
22. Методы выделения чистых культур.
23.Культивирование аэробных и анаэробных бактерий..
24.Действие физических факторов на микроорганизмы.
25.Действие химических веществ на микроорганизмы. Понятие о
бактериостатическом и бактерицидном действии. Дезинфекция.
26. Действие биологических факторов на микроорганизмы.
27. Методы стерилизации.
ТЕМА № 14: Коллоквиум
Коллоквиум проводится в форме компьютерного тестирования по
пройденным темам в компьютерном классе. Корпус №5, 2 этаж,
аудитория №_____.
4.
Основоположник
микробиологии:
А) Р.Кох
В) Л. Пастер
С) С.Н. Виноградский
D) Д.И. Ивановский
Е) И.И. Мечников
Примеры тестовых заданий
1 Морфология и тинкториальные свойства
микроорганизмов. Классификация
1. Кто первым увидел и описал
микроорганизмы?
А) Гиппократ
В) Л. Пастер
С) А. Левенгук
D) Р.Кох
Е) И.И. Мечников
почвенной
5. Явление фагоцитоза открыл:
А) П.Эрлих
В) Л. Пастер
С) Д. Ивановский
D) И. Мечников
Е) Н. Гамалея
2.
Кто
был
основоположником
физиологического
этапа
в
развитии
микробиологии?
А) Гиппократ
В) Л. Пастер
С) А. Левенгук
D) Д.И. Ивановский
Е) И.И. Мечников
6.
Назовите
микроорганизмы,
обладающие
строгим
внутриклеточным паразитизмом:
А) бациллы
В) риккетсии
C) актиномицеты
D) дрожжи
Е) стрептококки
3. Назовите имя ученого доказавшего,
что причиной брожения и гниения
являются микроорганизмы:
А) Р.Кох
В) Л. Пастер
С) С.Н. Виноградский
D) Д.И. Ивановский
Е) И.И. Мечников
7. Кем был открыт вирус?
А) Л.Пастером
В) Л. Пастером
С) Д. Ивановским
D) И. Мечниковым
Е) Р.Кохом
103
8.
Назовите три основные группы
бактерий, подразделяющихся по
форме
клеток:
А)
монококки,
стрептококки,
стафилококки
В) кокки, бактерии, вибрионы
С) бактерии, бациллы, клостридии
D) вибрионы, спириллы, спирохеты
Е) стрептококки, бактерии, спириллы
9. К шаровидным
относят:
А) клостридии
В) сарцины
С) вибрионы
D) бациллы
Е) стрептобактерии
формам
10.
К палочковидным
относят:
А) сарцины
В) вибрионы
С) клостридии
D) аспергиллы
Е) актиномицеты
В) стрептобациллы
С) стрептококки
D) стафилококки
Е) сарцины
15. Сарцинами называют
микроорганизмы, располагающиеся
после деления:
А) по одной клетке
В) по две клетки
С) цепочкой
D) пакетами
Е) скоплениями клеток
бактерий
16. Стафилококками называют клетки,
располагающиеся после деления:
А) по одной клетке
В) по две клетки
С) в виде цепочки
D) пакетами
Е) скоплениями клеток
бактериям
17. Стрептококки расположены:
А) по одной клетке
В) по две клетки
С) в виде цепочки
D) пакетами
Е) скоплениями клеток
11. К извитым формам бактерий относят:
А) сарцины
В) вибрионы
С) клостридии
D) аспергиллы
Е) актиномицеты
18. Попарно соединенные кокки
называются:
А) тетракокки
В) диплобактерии
С) диплобациллы
D) диплококки
Е) стрептококки
12. Как называются кокки,
располагающиеся цепочкой?
А) диплобактерии
В) стрептобациллы
С) стрептококки
D) стафилококки
Е) сарцины
19. Палочки с булавовидными
утолщениями на концах называются:
А) бактерии
В) бациллы
С) коринебактерии
D) клостридии
Е) фузобактерии
13. Как называются бактерии
располагающиеся цепочкой?
А) стрептобактерии
В) стрептобациллы
С) стрептококки
D) стафилококки
Е) сарцины
20. Спирохеты имеют:
А) 5 завитков
В) более 5 завитков
С) менее 5 завитков
D) 1 завиток
Е) 2 завитка
14. Микроорганизмы, располагающиеся в
виде грозди винограда, называются:
А) стрептобактерии
104
21. К извитым формам относят:
А) сарцины
В) стрептококки
С) стрептобактерии
D) спириллы
Е) стафилококки
А) с одним жгутиком
В) с пучком жгутиков на одном полюсе
С) с пучком жгутиков на двух полюсах
D) со жгутиками по всей поверхности
Е) не имеющие жгутиков
29. Величина бактерий измеряется:
А) см
В) мм
С) нм
D) мкм
Е) Аْ
22. Вибрионы по форме напоминают:
А) точку
В) запятую
С) двоеточие
D) две запятые
Е) две точки
30. Атрихии это бактерии:
А) с одним жгутиком
В) с пучком жгутиков на одном полюсе
С) с пучками жгутиков на двух полюсах
D) со жгутиками по всей поверхности
Е) не имеющие жгутиков
23. Назовите микроскопический гриб:
А) микрококки
В) спирохеты
С) сарцины
D) клостридии
Е) пеницилл
31.Головчатой плесенью называют:
А) аспергилл
В) пеницилл
С) мукор
D) актиномицеты
Е) молочную плесень
24. Леечной плесенью называют:
А) аспергилл
В) пеницилл
С) мукор
D) актиномицеты
Е) молочную плесень
32.
Какие
из
перечисленных
микроорганизмов
образуют
споры?
А) стрептобациллы
В) стрептобактерии
С) диплобактерии
D) спирохеты
Е) стрептококки
25. Кистевидной плесенью называют:
А) аспергилл
В) пеницилл
С) мукор
D) актиномицеты
Е) молочную плесень
26. Основной способ размножения у
плесневых грибов:
А) прямое деление
В) почкование
С) спорообразование
D) конъюгация
Е) имплантация
33. Амфитрихи это бактерии:
А) с одним жгутиком
В) с пучком жгутиков на одном полюсе
С) с пучками жгутиков на двух полюсах
D) со жгутиками по всей поверхности
Е) не имеющие жгутиков
34. Какую функцию выполняет спора у
бактерий?
А) размножения
В) защиты от неблагоприятных факторов
внешней среды
С) защиты от иммунных факторов
макроорганизма
D) вирулентности
Е) патогенности
27. Лофотрихи это бактерии:
А) с одним жгутиком
В) с пучком жгутиков на одном полюсе
С) с пучками жгутиков на двух полюсах
D) со жгутиками по всей поверхности
Е) не имеющие жгутиков
28. Перитрихи это бактерии:
105
41. Каким белком образованы жгутики
бактерий?
А) пилином
В) пептидогликаном
С) флагелином
D) желатиной
Е) нуклеопротеидом
35. Бактерии, имеющие один жгутик,
называются:
А) лофотрихи
В) амфитрихи
С) монотрихи
D) перитрихи
Е) атрихии
42. Какой белок входит в состав фимбрий
бактерий?
А) пилин
В) пептидогликан
С) флагелин
D) желатин
Е) нуклеопротеид
36. Какую функцию выполняет спора у
микроскопических грибов?
А) размножения
В) защиты от неблагоприятных факторов
внешней среды;
С) защиты от иммунных факторов
макроорганизма;
D) вирулентности
Е) патогенности
37.
Структурный основной
плесневых грибов:
А) капсула
В) пили
С) пептидогликан
D) эндоспора
Е) мицелий
43. Под таксисом понимают способность
бактерий:
А) расщеплять сахара
В) к направленным формам движения
С) к антагонизму
D) расщеплять белки
С) ориентироваться в магнитном поле
элемент
38. Укажите признак общий
актиномицет и плесневых грибов:
А) наличие ворсинок
В) наличие жгутиков
С) отсутствие сформированного ядра
D) наличие мицелия
Е) отсутствие мицелия
44. В каком процессе принимают участие
секс-пили?
А) трансформации
В) конъюгации
С) трансдукции
D) окрашивания
Е) в обмене веществ
для
45.
Каким
методом
определяют
подвижность бактерий?
А) посевом на МПА
В) окрашиванием по методу Грама
С) методом раздавленная капля
D) пробой на редуктазу
Е) посевом на агар Эндо
39. Укажите признак, общий для бактерий
и актиномицет:
А) наличие ворсинок
В) наличие жгутиков
С) отсутствие сформированного ядра
D) наличие мицелия
Е) отсутствие мицелия
46. Основная номенклатурная единица
бактерий:
А) класс
В) род
С) вид
D) семейство
Е) порядок
40. Какой структурный компонент клетки
имеется у дрожжей в отличие от
бактерий?
А) клеточная стенка
В) капсула
С) оформленное ядро
D) нуклеоид
Е) ворсинки
47. Какая таксономическая категория
следует за царством (regnum)?
А) вид (species)
В) род (genus)
106
С) семейство (familia)
D) секция (section)
Е) отдел (division)
54. Как называется наука, занимающаяся
вопросами
классификации,
номенклатуры и идентификации
микроорганизмов?
А) таксономия
В) микробиология
С) биология
D) биотехнология
Е) морфология
48. Какая таксономическая категория
следует за секцией (section)?
А) вид (species)
В) род (genus)
С) семейство (familia)
D) класс (classis)
Е) отдел (division)
55.
Отнесение микроорганизмов к
определенному таксону (виду) на
основании конкретных признаков,
называется:
А) идентификация
В) дифференциация
С) классификация
D) нитрификация
Е) агглютинация
49. Какая таксономическая категория
следует за отделом (division)?
А) вид (species)
В) род (genus)
С) семейство (familia)
D) секция (section)
Е) отдел (division)
50. Какая таксономическая категория
следует за семейством (familia) ?
А) вид (species)
В) род (genus)
С) порядок (ordo)
D) секция (section)
Е) отдел (division)
56.
Совокупность микроорганизмов,
имеющих
единый
генотип,
сходных по морфологическим и
биологическим
свойствам,
способных
вызывать
специфические
процессы,
определяется как:
А) клон
В) вид
С) смешанная культура
D) чистая культура
Е) штамм
51. Какая таксономическая категория
следует за классом (genus)?
А) вид (species)
В) порядок (ordo)
С) семейство (familia)
D) секция (section)
Е) отдел (division)
57.
Культура, полученная
клетки, называется:
А) клон
В) вид
С) смешанная культура
D) чистая культура
Е) штамм
52. Какая таксономическая категория
следует за порядком (ordo)?
А) вид (species)
В) род (genus)
С) семейство (familia)
D) секция (section)
Е) отдел (division)
из
одной
58. Микроорганизмы, выращенные на
питательных средах в условиях
лаборатории, называют:
А) клоном
В) видом
С) смешанной культурой
D) культурой
Е) штаммом
53. Какая таксономическая категория
следует за родом (genus)?
А) вид (species)
В) порядок (ordo)
С) семейство (familia)
D) секция (section)
Е) отдел (division)
107
59.
Смесь
неоднородных
микроорганизмов, выделенных из
исследуемого
материала,
называют:
А) клоном
В) видом
С) смешанной культурой
D) культурой
Е) штаммом
D) патоваром
Е) подвидом
65. Особей одного вида, отличающихся
патогенностью, называют:
А) сероваром
В) биоваром
С) фаговаром
D) патоваром
Е) подвидом
60. Культура одного и того же вида,
выделенная из разных объектов и
отличающаяся незначительными
изменениями свойств, называется:
А) клоном
В) чистой культурой
С) смешанной культурой
D) культурой
Е) штаммом
66.
Культуру с отклонениями от
типичных
видовых
свойств,
рассматривают как:
А) серовар
В) биовар
С) фаговар
D) патовар
Е) подвид
61.
Культуру
микроорганизмов,
полученную из особей одного
вида, называют:
А) клоном
В) видом
С) смешанной культурой
D) культурой
Е) чистой культурой
67. Наиболее распространенный способ
вегетативного
размножения
дрожжей:
А) деление
В) спорообразование
С) конъюгация
D) почкование
Е) фрагментация
62. Особей одного вида, отличающихся
по
антигенным
признакам,
называют:
А) сероваром
В) биоваром
С) фаговаром
D) патоваром
Е) подвидом
68. Основу клеточной стенки микробной
клетки составляет:
А) капсула
В) полипептид
С) липопротеид
D) пептидогликан
Е) нуклеопротеид
63. Особей одного вида, отличающихся
по биохимическим свойствам,
называют:
А) сероваром
В) биоваром
С) фаговаром
D) патоваром
Е) подвидом
69. Постоянные элементы микробной
клетки:
А) капсула, спора, нуклеоид
В)
оболочка,
цитоплазматическая
мембрана
С) спора, жгутики, капсула
D) оболочка, цитоплазма, нуклеоид
Е) рибосома, плазмиды, цитоплазма
64. Особей одного вида, отличающихся
отношением к фагам, называют:
А) сероваром
В) биоваром
С) фаговаром
70.
Назовите непостоянные элементы
микробной клетки:
А) капсула, спора, нуклеоид
В)
оболочка,
цитоплазматическая
мембрана
108
С) спора, жгутики, капсула
D) оболочка, цитоплазма, нуклеоид
Е) рибосома, плазмиды, цитоплазма
77.
Чем
отличаются
споры
от
вегетативных клеток?
А) особым составом белков клеточной
стенки
В) органоидами
С) малым количеством свободной воды в
цитоплазме
D) малым количеством связанной воды в
цитоплазме
Е) малым количеством свободной воды в
клеточной стенке
71. Что характерно для извитых форм:
А) наличие капсулы
В) наличие споры
С) наличие завитков
D) наличие ядра
Е) наличие жгутиков
72. Непостоянный компонент микробной
клетки:
А) клеточная стенка
В) цитоплазма
С) нуклеоид
D) эндоспора
Е) рибосома
78. Чем обусловлена термоустойчивость
спор?
А) особым составом белков клеточной
стенки
В) появлением дипикалиновой кислоты в
виде Са-хелата
С) особым составом липидов клеточной
стенки
D) малым количеством свободной воды в
цитоплазме
Е)
образованием
термоустойчивых
ферментов
73.
Простой
способ
окрашивания
препарата позволяет определить:
А) капсулу
В) строение
С) морфологию
D) тинкториальные свойства
Е) спору
2 Физиология микроорганизмов
74. Какое явление лежит в основе
окрашивания капсул?
А) протрава
В) метахромазия
С) серебрение по Морозову
D) люминесценция
Е) раздавленная капля
79. Основной компонент бактериальной
клетки:
А) белки
В) углеводы
С) вода
D) жиры
Е) макроэлементы
75. Как называется подготовка препарата
в процессе окрашивания спор?
А) стерилизация
В) дезинфекция
С) метахромазия
D) протрава
Е) фламбирование
80. Раздел микробиологии, изучающий
химический состав, процессы
питания,
дыхания,
рост
и
размножение
микроорганизмов,
называется:
А) морфология
В) физиология
С) генетика
D) селекция
Е) инфекция
76.
Чем обусловлено различное
окрашивание грамположительных
и грамотрицательных бактерий?
А) строением клеточной стенки
В) строением внутренних структур
клетки
С) размером клетки
D) содержанием углеводов
Е) наличием капсулы
81.
Назовите ведущие органогены
микробной клетки:
А) кислород, азот, углерод, фосфор
В) кислород, азот, натрий, углерод
С) кислород, азот, углерод, водород
109
D) кислород, фосфор, углерод, водород
Е) азот, углерод, водород
соединений
в
называются:
А) оксидоредуктазы
В) трансферазы
С) гидролазы
D) лиазы
Е) изомеразы
82. Вода в микробной клетке составляет:
А) 20%
В) 40%
С) 60%
D) 80%
Е) 100%
84.
Ферменты,
катализирующие
окислительно-восстановительные
реакции, называются:
А) оксидоредуктазы
В) трансферазы
С) гидролазы
D) лиазы
Е) изомеразы
89.Ферменты, катализирующие синтез
сложных
органических
соединений из простых веществ,
называются:
А) оксидоредуктазы
В) трансферазы
С) гидролазы
D) лигазы
Е) изомеразы
85. Ферменты, катализирующие перенос
отдельных
радикалов,
частей
молекул или целых атомных
группировок от одних соединений
к другим, называются:
А) оксидоредуктазы
В) трансферазы
С) гидролазы
D) лиазы
Е) изомеразы
90.
Оптимальная температура
действия ферментов:
А) 30-40ْ С
В) 40-50ْ С
С) 60-70ْ C
D) 70-80ْ С
Е) 20-30ْ С
для
91. Сахаролитические свойства бактерий
определяют на:
А) средах Гисса
В) мясопентонном агаре
С) мясопентонном желатине
D) среде Левенштейна-Иенсена
Е) среде Сабура
86.
Ферменты,
катализирующие
отщепление
от
субстратов
определенных химических групп с
образованием двойных связей,
называются:
А) оксидоредуктазы
В) трансферазы
С) гидролазы
D) лиазы
Е) изомеразы
Ферменты,
превращение
изомеры,
88. Ферменты, катализирующие реакции
расщепления и синтеза сложных
соединений с участием воды,
называются:
А) оксидоредуктазы
В) трансферазы
С) гидролазы
D) лиазы
Е) изомеразы
83. Сухое вещество в микробной клетке
составляет:
А) 20%
В) 40%
С) 60%
D) 80%
Е) 100%
87.
их
92. Протеолитические свойства бактерий
определяют на среде:
А) Гисса
В) мясопентонном агаре
С) мясопентонном желатине
D) Левенштейна-Иенсена
Е) Сабура
осуществляющие
органических
110
93. Какой цвет приобретает индикаторная
бумага, при расщеплении белков
до сероводорода?
А) синий
В) желтый
С) черный
D) розовый
Е) оранжевый
В) аутотрофы
С) гетеротрофы
D) сапрофиты
Е) паразиты
99. Как называются микроорганизмы,
обладающие
способностью
усваивать
углерод,
главным
образом,
из
органических
соединений?
А) миксотрофы
В) аутотрофы
С) гетеротрофы
D) метанотрофы
Е) хемотрофы
94. Какой цвет приобретает индикаторная
бумага, при расщеплении белков
до индола?
А) синий
В) желтый
С) черный
D) розовый
Е) оранжевый
100. Как называются микроорганизмы,
обладающие
способностью
усваивать углерод из мертвых
органических соединений?
А) миксотрофы
В) аутотрофы
С) гетеротрофы
D) сапрофиты
Е) паразиты
95. Что происходит с желатином при
протеолитической
активности
микроорганизмов?
А) свертывание
В) разжижение
С) изменение цвета
D) выпадение в осадок
Е) остается без изменений
101. Как называются микроорганизмы,
получающие энергию в результате
окисления
неорганических
субстратов?
А) хемотрофы
В) аутотрофы
С) гетеротрофы
D) фототрофы
Е) паразиты
96. Что происходит со средами
при сахаролитической активности
микроорганизмов?
А) свертывание
В) разжижение
С) изменение цвета
D) выпадение в осадок
Е) остается без изменений
97. Как называются микроорганизмы,
обладающие
способностью
усваивать углерод из углекислого
газа воздуха и из органических
соединений?
А) миксотрофы
В) аутотрофы
С) гетеротрофы
D) сапрофиты
Е) паразиты
102.
К
какой
группе относятся
микроорганизмы, использующие
световую энергию для построения
органических веществ своего
тела?
А) хемотрофы
В) аутотрофы
С) гетеротрофы
D) фототрофы
Е) паразиты
98.
103. Как называются микроорганизмы,
питающиеся за счет других
организмов?
А) миксотрофы
В) аутотрофы
Микроорганизмы,
обладающие
способностью усваивать углерод
из
углекислого газа воздуха,
называются:
А) миксотрофы
111
С) гетеротрофы
D) сапрофиты
Е) паразиты
С) факультативным анаэробам
D) анаэробам
Е) макроаэрофилам
104. Основным источником азотного
питания у аутотрофов являются:
А) соли азота
В) аминокислоты
С) белки
D) пептоны
Е) сахара
110.
Определите название бактерий,
растущих как в кислородной, так и
в бескислородной среде:
А) аэробы
В) микроаэрофилы
С) факультативные анаэробы
D) анаэробы
Е) макроаэрофилы
105. Назовите универсальный источник
азота и углерода в питательных
средах
для
культивирования
патогенных микробов:
А) соли азота
В) аминокислоты
С) белки
D) пептоны
Е) сахара
111. В основе механизма аэробного
дыхания лежит отщепление от
субстрата:
А) водорода и присоединение его к солям
кислот
В) водорода и присоединение его к азоту
воздуха
С) водорода и присоединение его к
кислороду воздуха
D) водорода и присоединение его к
субстрату
Е) кислорода и присоединение его к
водороду воздуха
106. Основным источником азотного
питания
у
гетеротрофных
микроорганизмов являются:
А) соли азота
В) аминокислоты
С) белки
D) пептоны
Е) сахара
112. Сущность механизма анаэробного
дыхания
заключается
в
отщеплении от субстрата:
А) водорода и присоединении его к солям
кислот
В) водорода и присоединении его к азоту
воздуха
С) водорода и присоединении его к
кислороду воздуха
D) водорода и присоединении его к
водороду субстрата
Е) кислорода и присоединении его к
водороду воздуха
107. Бактерии, растущие при низкой
концентрации
кислорода,
называются:
А) аэробы
В) микроаэрофилы
С) факультативные анаэробы
D) анаэробы
Е) макроаэрофилы
108. Как называются бактерии, растущие
без доступа кислорода?
А) аэробы
В) микроаэрофилы
С) факультативные анаэробы
D) анаэробы
Е) макроаэрофилы
113. Назовите ферменты, участвующие в
процессах дыхания:
А) дегидрогеназы
В) аминотрансферазы
С) липазы
D) фосфотазы
Е) карбоксилазы
109. Бактерии, растущие в кислородной
среде, относятся к:
А) аэробам
В) микроаэрофилам
114.
112
Под “ростом
понимают:
микроорганизмов”
А) увеличение количества микробных
клеток
В) увеличение количества нуклеоидов
С) увеличение массы цитоплазмы
D) переход в вегетативную форму
Е) переход в споровую форму
А) Китта-Тароцци
В) Гисса
С) МПБ
D) Чапека
Е) бульон Хоттингера
121. Каким методом выделяют чистую
культуру
спорообразующих
микробов?
А) Дригальского
В) Коха
С) Шукевича
D) химическим
Е) физическим
115.
Под
“размножением
микроорганизмов” понимают:
А) увеличение количества микробных
клеток
В) увеличение количества нуклеоидов
С) увеличение массы цитоплазмы
D) переход в вегетативную форму
Е) переход в споровую форму
122. Чистую культуру подвижных видов
микробов выделяют методом:
А) Дригальского
В) Коха
С) Шукевича
D) химическим
Е) физическим
116. У каких бактерий колонии имеют
соответствующий цвет?
А) выделяющих токсины
В) растущих на МПА
С) образующих пигменты
D) растущих на МПБ
Е) образующих антибиотики
123.
117. К питательной дифференциальнодиагностической среде относится:
А) среда Китта-Тароцци
В) среда Гисса
С) МПБ
D) среда Чапека
Е) бульон Хоттингера
А)
В)
С)
D)
118.
Какая из перечисленных сред
применяется для культивирования
анаэробов?
А) среда Китта-Тароцци
В) среда Гисса
С) МПБ
D) среда Чапека
Е) бульон Хоттингера
Е)
Элективные
(селективные)
питательные среды применяют
для:
предупреждения
отмирания
патогенных бактерий
накопления определенной группы
бактерий
предупреждения
отмирания
сапрофитных бактерий
пересева с консервирующих сред или
сред обогащения
изучения и индикации отдельных
видов бактерий
Какие
микроорганизмы
размножаются подобно плесневым
грибам?
А) актиномицеты
В) бациллы
С) спирохеты
D) сарцины
Е) микобактерии
124.
119.
Для культивирования плесневых
грибов используется среда:
А) Китта-Тароцци
В) Гисса
С) МПБ
D) Чапека
Е) бульон Хоттингера
125. Среды Сабуро, Чапека относятся к:
А) универсальным средам
В)
дифференциально-диагностическим
средам
С) селективным средам
D) специальным средам
120. К питательной универсальной среде
относится, среда:
113
Е) средам обогащения
В)
освобождение
от
микробов
разнообразных объектов
С)
предотвращение
проникновения
микроорганизмов
в
макроорганизм
D) уничтожение микроорганизмов при
помощи химических веществ
Е) обработка объекта при температуре
ниже 100ْ С
126. Среды Гисса являются:
А) универсальными средами
В) дифференциально-диагностическими
средами
С) селективными средами
D) специальными средами
Е) средами обогащения
127. Среда Эндо относится к:
А) универсальным средам
В)
дифференциально-диагностическим
средам
С) селективным средам
D) специальным средам
Е) средам обогащения
132. Антисептика это:
А) полное уничтожение патогенных
микроорганизмов
в
объектах
внешней среды
В)
освобождение
от
микробов
разнообразных объектов
С)
предотвращение
проникновения
микроорганизмов
в
макроорганизм
D) уничтожение микроорганизмов при
помощи химических веществ
Е) обработка объекта при температуре
ниже 100ْ С
128. МПА, МПБ относятся к:
А) универсальным средам
В)
дифференциально-диагностическим
средам
С) селективным средам
D) специальным средам
Е) средам обогащения
133. Асептика это:
А) полное уничтожение патогенных
микроорганизмов
в
объектах
внешней среды
В)
освобождение
от
микробов
разнообразных объектов
С)
предотвращение
проникновения
микроорганизмов
в
макроорганизм
D) уничтожение микроорганизмов при
помощи химических веществ
Е) обработка объекта при температуре
ниже 100ْْ С
129. На какой из перечисленных сред
микробы образуют колонии?
А) МПБ
В) МПЖ
С) МППБ
D) Среда Гисса
Е) МПА
130. На какой среде микробы образуют
пристеночное
кольцо
и
поверхностную пленку?
А) Китта-Тароццы
В) МПА
С) МПБ
D) Гисса
Е) Кесслера
134. Дезинфекция это:
А) полное уничтожение патогенных
микроорганизмов
в
объектах
внешней среды
В)
освобождение
от
микробов
разнообразных объектов
С)
предотвращение
проникновения
микроорганизмов
в
макроорганизм
D) уничтожение микроорганизмов при
помощи химических веществ
Е) обработка объекта при температуре
ниже 100ْ С
3 Действие физических, химических и
биологических факторов на
микроорганизмы
131. Стерилизация это:
А) полное уничтожение патогенных
микроорганизмов
в
объектах
внешней среды
114
135. Что такое “пастеризация”?
А) обработка продукта под давлением
В) обработка продукта при 100ْ С
С) обработка продукта кипячением
D) обработка продукта при температуре
ниже 100ْ С с последующим
охлаждением
Е) производство продукта в асептических
условиях
D) вирус, обнаруживаемый во всех
группах бактерий
Е) вирус, обнаруживаемый только у
патогенных бактерий
141. Конверсия бактерий это изменение
свойств бактерий под влиянием:
А) химических веществ
В) высокой температуры
С) низкой температуры
D) фагов
Е) антибиотиков
136. Что понимают под термином
“фламбирование”?
А) стерилизация текучим паром
В) стерилизация паром под давлением
С) стерилизация ультразвуком
D) стерилизация пламенем
Е) дробное кипячение
142.
Что происходит с бульонной
культурой под действием фага?
А) изменение биохимических свойств
культуры
В) изменение патогенных свойств
микроорганизмов
С) гемолиз культуры, с просветлением
культуры
D) лизис культуры, с просветлением
культуры
Е) образование осадка
137. Что такое тиндализация?
А) стерилизация текучим паром
В) стерилизация паром под давлением
С) стерилизация ультразвуком
D) стерилизация пламенем
Е) дробная стерилизация на водяной бане
138.
Определение
активности
антибиотиков основано:
А) на подавлении роста кишечной
палочки
В) на подавлении роста золотистого
стафилококка
С) на подавлении роста чувствительного
тест-микроба
D) на титровании по количеству
действующего вещества
Е) на измерении оптической плотности
раствора антибиотика
139. Что такое автоклавирование?
А) стерилизация текучим паром
В) стерилизация паром под давлением
С) стерилизация ультразвуком
D) стерилизация пламенем
Е) дробное кипячение.
143.
Температурный
психрофилов:
А) 0-5ْ С
В) 5-10ْ С
С) 15-20ْ С
D) 35-45ْ С
Е) 50-60ْ С
оптимум
для
144.
Температурный
термофилов:
А) 0-5ْ С
В) 5-10ْ С
С) 15-20ْ С
Д) 35-45ْ С
Е) 50-60ْ С
оптимум
для
145.
оптимум
для
Температурный
мезофилов:
А) 15-20ْ С
В) 25-30ْ С
С) 30-37ْ С
D) 40-45ْ С
Е) 50-70ْ С
140. Что такое бактериофаг?
А) вектор для переноса генетической
информации
В) вирус, обнаруживаемый у растений
С) вирус, обнаруживаемый в клетках
человека
146. Что такое “лиофилизация”?
А) замораживание микробной культуры
115
В) высушивание микробной культуры из
замороженного состояния под
вакуумом
С) высушивание жидкой микробной
культуры под вакуумом
D) переход льда из твердого состояния в
парообразное
Е) переход льда в жидкое состояние
152. При попадании бактерий в среду с
высоким осмотическим давлением
происходит:
А) гемолиз
В) плазмолиз
С) плазмоптис
D) анабиоз
Е) протеолиз
147.
Что происходит с микробной
клеткой при воздействии высокой
температуры?
А) повреждение генома
В) денатурация белка
С) нарушение синтеза белка
D) изменения в рибосомах
Е) повреждение цитоплазмы
153. При попадании бактерий в среду с
низким осмотическим давлением
происходит:
А) гемолиз
В) плазмолиз
С) плазмоптис
D) анабиоз
Е) протеолиз
Что происходит с микробной
клеткой
при
воздействии
ионизирующей радиации?
А) повреждение генома
В) денатурация белка
С) нарушение синтеза белка
D) изменения в рибосомах
Е) повреждение цитоплазмы
154.
Организмы,
нуждающиеся
факторах роста, называются:
А) прототрофы
В) ауксотрофы
С) метилотрофы
D) автотрофы
Е) гетеротрофы
149. Как называются микроорганизмы
устойчивые
к
высокому
гидростатическому давлению?
А) галофилы
В) сапрофиты
С) барофилы
D) мезофилы
Е) термофилы
155. Микроорганизмы, использующие в
качестве источника энергии метан,
называются:
А) ацидофилы
В) ауксотрофы
С) алкалофилы
D) метилотрофы
Е) прототрофы
150.
В
процессе
пастеризации
уничтожаются:
А) все микроорганизмы
В) все микроорганизмы, кроме вирусов
С) споровые формы микробов
D) вегетативные формы микробов
Е) микроорганизмы не уничтожаются
156. Ацидофилы – это микроорганизмы
растущие при:
А) добавлении 5% поваренной соли
В) рН 7,0-7,5
С) рН 5,0-5,5
D) рН 8,0-8,5
Е) рН 1,0-1,5
151. Как называются микроорганизмы
устойчивые к высокому
осмотическому давлению?
157. Экстремальные галофилы – это
микроорганизмы,
растущие
при
концентрации поваренной соли:
А) 10-12%
В) 20-25%
С)30-32%
D) 40-42%
Е) 50-52%
148.
А) галофилы
В) сапрофиты
С) барофилы
D) мезофилы
Е) термофилы
116
в
164. Чем отличаются эубактерии от
архебактерий?
А) отсутствием клеточной стенки
В) наличием клеточной стенки
С) отсутствием пептидогликана
D) наличием пептидогликана
Е) наличием белка флагелина
158.
Оптимальная
концентрация
поваренной соли для галофилов:
А) 10-12%
В) 20-25%
С)30-32%
D) 40-42%
Е) 50-52%
159. К какому из перечисленных
семейств микроорганизмов относятся
галлофилы:
А) Halobactetiaceae
В) Enterobacteriaceae
С) Bacillaceae
D) Micrococcaceae
Е) Mycobacteriaceae
165. Микроорганизмы, растущие при
давлении (1,0 -3,5) ∙ 10 7, называются:
А) баротолерантными
В) барофилами
С) облигатными барофилами
D) факультативными барофилами
Е) облигатными галофилами
166. Бактериофаги это:
А) бактерии
В) вирусы
С) дрожжи
D) плесневые грибы
Е) актиномицеты
160. Оптимальное значение рН для
алкалофильных микроорганизмов:
А) 5-6
В) 7-8
С) 9-10
D) 10-11
Е)11-12
167. Кто впервые выделил бактериофаг?
А) Д. Эрель
В) Л. Пастер
С) И. Гамалея
D) И.И. Мечников
Е) В.Н.Шапошников
161. Миксотрофия это способ питания
бактерий с использованием:
А) органических веществ и углекислоты
В) белков и витаминов
С) углекислоты и витаминов
D) углеводов и микроэлементов
Е) органических веществ и витаминов
168. Что отличает бактериофаги
вирусов?
А) наличие капсида
В) наличие ДНК
С) наличие плазмиды
D) наличие хвостового отростка
Е) наличие рибосом
162. Паратрофами называют:
А) факультативные анаэробы
В) факультативные паразиты
С) облигатные анаэробы
D) облигатные паразиты
Е) облигатные аэробы
169. Лизогенное состояние
обусловлено:
А) внеклеточным фагом
В) истинно вирулентным фагом
С) вегетативным фагом
D) умеренным фагом
Е) бактериофагом
163. Прототрофы – это:
А) микробы, нуждающиеся в факторах
роста
В) микробы, не нуждающиеся в факторах
роста
С) микробы со смешанным типом
питания
D) облигатные паразиты
Е) факультативные паразиты
клетки
170. Профагом называют фаг:
А) соединенный с рибосомой
В) внедряющийся в микроорганизм
С) соединенный с ядром
D) соединенный с хромосомой
117
от
Е) адсорбированный на клетке
180.
Жизнеспособное
образуют:
А) зрелые фаги
В) дефектные фаги
С) умеренные фаги
D) профаги
Е) недефектные фаги
А) лизис
В) гемолиз
С) бляшка
D) колония
Е) конверсия
потомство
187. Назовите явление, отражающее
положительное свойство бактериофагов:
А) фаголизис
В) трансформация
С) коньюгация
D) трансдукция
Е) конверсия
181. Бактериофаги, это:
А) автотрофы
В) сапрофиты
С) факультативные паразиты
D) облигатные паразиты
Е) паразиты
188. Фаги, ведущие к гибели микробной
клетки, называются:
А) истинно вирулентными
В) умеренными
С) продуктивными
D) продуктивно-умеренными
Е) свободными
182. Изменение свойств бактерий под
влиянием фагов называется:
А) лизогенией
В) конверсией
С) диверсией
D) инверсией
Е) импрессией
183. Место естественного
бактериофагов:
А) почва
В) вода
С) воздух
D) кишечный тракт
Е) дыхательная система
189. Бактериофаги обладают высокой
активностью в разведении:
А) 10 -1
В) 10 -2
С) 10 -12
D) 10 -10
Е) 10 -11
обитания
190. Как действует колифаг на кишечную
палочку?
А) разрушает клетки
В) не разрушает клетки
С) улучшает рост микроорганизмов
D) стимулирует синтез антибиотиков
Е) не оказывает влияния
184. В местах оседания бактериофагов на
микробную культуру образуются:
А) «дырки»
В) «окна»
С) гемолиз
D) колонии
Е) позитивные колонии
191. Мицелиальные грибы образуют:
А) тетрациклин
В) трихотецин
С) новобиоцин
D) стрептомицин
Е) нафтомицин
185. Назовите способ идентификации
фагов:
А) образование колоний
В) образование негативных колоний
С) образование позитивных колоний
D) выделение фага
Е) выращивание фага на МПБ
186. Зона лизиса
называется:
бактерий
192. Гризиофульвин образуют:
А) Streptomices spheroides
В) Penicillium nigricans
С) Penicillium chrysogenum
D) Penicillium brevicompactum
Е) Aspergillus flavus
фагами
118
В) метициллин
С) цефалоспорин
D) нафциллин
Е) низин
193. Пенициллин могут образовывать:
А) Aspergillus flavus
В) Aspergillus niger
С) Streptomices spheroides
D) Aspergillus fumigatum
Е) Streptomices spheroides
199.
Антибиотик,
выделяемый
Streptococcus lactis применяется в:
А) медицине
В) ветеринарии
С) пищевой промышленности
D)
микробиологической
промышленности
Е) сельском хозяйстве
194. Плесневые грибы синтезируют:
А) грамицидины
В) полимиксины
С) цефалоспорины
D) тетрациклины
Е) анзамицины
200. Streptococcus cremoris образует:
А) низин
В) бревин
С) лактомин
D) лизоцим
Е) диплококцин
195. Какой первый антибиотик был
получен с помощью актиномицет?
А) пенициллин
В) терациклин
С) хлортетрациклин
D) стрептомицин
Е) неомицин
201. Кто первым ввел в научную
литературу термин «антибиотик»?
А) Чейн
В) Вавилов
С) Ваксман
D) Флеминг
Е) Ермольева
196. Какой антибиотик является ценным
противотуберкулезным препаратом:
А) пенициллин
В) эритромицин
С) стрептомицин
D) олеандомицин
Е) магнамицин
202. Первый антибиотик открыл:
А) Чейн
В) Флори
С) Ваксман
D) Флеминг
Е) Ермольева
197. Бактерии, образующие антибиотики,
относят к роду:
А) Staphylococcus
В) Enterobacter
С) Leuconostoc
D) Lactobacterium
Е) Pediococcus
203. Назовите основной микроорганизм,
применяемый
для
получения
пенициллина:
А) Penicillium chrysogenum
В) Penicillium nigricans
С) Penicillium brevicompactum
D) Penicillium urticae
Е) Penicillium griseofulvum
198. Назовите антибиотик, образуемый
бактериями:
А) ампициллин
119
ТЕМА № 15: Культуральные свойства микроорганизмов
Целевая установка: изучить рост микроорганизмов на плотных (МПА),
жидких (МПБ), полужидких (МПЖ) питательных средах.
Материальное обеспечение: микроскоп для каждого студента;
иммерсионное масло, бактериальные петли, предметные стекла, спиртовки,
спички, фильтровальная бумага, карандаши по стеклу, краски в растворах,
каждрму студенту чашка Петри со своими посевами с прошлого занятия.
Пробирки с МПА, МПБ. Демонстрация роста микробов на различных
питательных средах.
Учебные пособия:
Таблицы: характер роста микроорганизмов на плотных и жидких
питательных средах; колонии разных видов микробов; свойства культур из R
- и S - колоний
Учебник: Костенко Т.С. и др. Практикум по ветеринарной
микробиологии и иммунологии. – М.,1989.- С.70-74.
Основные вопросы по теме лабораторной работы:
1. Характер роста бактерий на плотных питательных средах.
2. Характер роста бактерий на жидких питательных средах.
3. Характер роста бактерий на полужидких средах.
4. Определить понятия - «колония», «чистая культура», «смешанная
культура», «вид», R - и S- формы бактерий.
Краткое содержание занятия: назначение дежурного, закрепление
теоретического материала прошлого занятия, беседа по основным вопросам
темы, демонстрация роста различных видов микробов на МПА, МПБ, агаре
Эндо и техники пересева изолированной колонии на скошенный МПА,
проведение самостоятельной работы.
Самостоятельная работа: ход выполнения.
Студенты получают посевы на чашках Петри с предыдущего занятия и
изучают характер роста микробов, выделенных из разных объектов, на МПА.
Выбирают отдельно выросшую колонию и описывают ее свойства.
Желательно выбрать две колонии R- и S-формы и указать на различия в их
свойствах. Затем из описанной колонии делают посевы на скошенный МПА
и МПБ (с целью выделения чистой культуры) и готовят бактерийный
препарат. Препарат окрашивают по методу Грама, микроскопируют,
определяют морфологию и тинкториальные свойства, зарисовывают.
ТЕМА № 16: Ферментативные свойства микроорганизмов.
Определение вида микроорганизмов
Целевая установка: изучить сахаролитические, протеолитические,
гемолитические, редуцирующие свойства микроорганизмов. Ознакомиться с
питательными средами для изучения перечисленных свойств и учетом
результатов.
120
Материальное обеспечение: микроскоп для каждого студента;
иммерсионное масло, бактериальные петли, предметные стекла, спиртовки,
спички, фильтровальная бумага, карандаши по стеклу, краски в растворах,
набор сред для определения сахаролитических (пестрый ряд) и
протеолитических (МПБ, индикаторные бумаги на индол и сероводород)
свойств. Демонстрация посевов микробов, обладающих протеолитическими,
сахаролитическими, гемолитическими и редуцирующими свойствами.
Чистые культуры на скошенном МПА, выделенные студентами на
предыдущем занятии.
Учебные пособия:
Таблицы: рост микробов (E. coli, Salmonella) на средах Гисса, агаре
Эндо. Классификация микробных ферментов.
Учебник: Костенко Т.С. и др. Практикум по ветеринарной
микробиологии и иммунологии. – М.,1989.- С.74-80.
Основные вопросы по теме лабораторной работы:
1. Классификация ферментов. Их значение в жизни микроорганизмов.
2. Значение ферментативной активности микробов в лабораторной
практике.
3. Определение сахаролитических свойств. Питательные среды. Учет
результатов.
4. Определение протеолитических свойств. Питательные среды. Учет
результатов.
5. Определение гемолитических свойств. Питательные среды. Учет
результатов.
6. Определение редуцирующих
свойств. Питательные среды. Учет
результатов.
Краткое содержание занятия: назначение дежурного, закрепление
теоретического материала прошлого занятия, беседа по основным вопросам
темы (акцентировать внимание на роль микробных ферментов при
определении вида и
ферментах как факторах вирулентности
микроорганизмов), демонстрация ферментативной активности различных
микроорганизмов, выполнение самостоятельной работы.
Самостоятельная работа: ход выполнения.
Из чистых культур микроорганизмов произвести посев на пестрый ряд
(среды Гисса) и МПБ для определения ферментативных свойств. В пробирку
с МПБ под пробку вставить индикаторные бумажки на индол и сероводород.
На следующем занятии студенты анализируют результаты посевов на
пестрый ряд и МПБ. Определяют сахаролитические и протеолитические
свойства микробов.
Самостоятельно изучают редуцирующие и
гемолитические свойства микробов на метиленовом и лакмусовом молоке и
на агаре с кровью, соответственно. Результаты заносят в тетрадь в виде
таблицы (С.102 – Нецепляев С.В.) и делают заключение о ходе определения
вида микроорганизма.
121
ТЕМА № 17:
Лабораторные животные и методы их заражения
Целевая установка: освоить способы заражения и вскрытия лабораторных
животных, методы бактериологического исследования трупов животных.
Материальное обеспечение: ножницы, пинцеты, дезраствор (крупные
тампоны с карболовой кислотой и спиртом), пастеровские пипетки, МПА,
МПБ. Труп белой мыши, павшей от заражения культурой Escherichia coli
О86, О78. для демонстрации заражения – кролик, белые мыши, морская
свинка, стерилизатор с иглами и шприцами.
Учебные пособия:
Таблицы: методы заражения.
Учебники:
Костенко Т.С. и др. Практикум по ветеринарной
микробиологии и иммунологии. – М.,1989.- С.88-94.
Основные вопросы:
1. С какой целью проводят экспериментальное заражение животных?
2. Что понимают под патогенностью и вирулентностью?
3. В
каких
условных
единицах
измеряют
вирулентность
микроорганизмов?
4. Виды лабораторных животных, используемых для заражения
микроорганизмами.
5. Способы заражения лабораторных животных.
6. Методика бактериологического исследования трупа животного.
На все вопросы составить конспект.
Краткое содержание занятия: назначение дежурного, закрепление
теоретического материала прошлого занятия. Беседа о патогенности,
вирулентности микробов, о цели и методах заражения животных.
Демонстрация
перорального,
подкожного,
внутримышечного,
внутрибрюшинного, внутривенного, внутрикожного, интранозального
методов заражения на кролике, морской свинке,
белой
мышке.
Демонстрация техники вскрытия трупа лабораторного животного, техники
посева из органов трупа мышки на МПА и МПБ.
Самостоятельная работа: ход выполнения АКР.
Задание. Из органов трупа белой мышки провести посевы на МПА, МПБ;
приготовить мазки-отпечатки, окрасить по методу Грама, микроскопировать.
Результаты записать в тетрадь.
ТЕМА № 18:
Санитарно-показательные микроорганизмы
Целевая установка: изучить культурально-биохимические свойства
санитарно-показательных
микроорганизмов
(кишечная
палочка,
гемолитический стрептококк, золотистый стафилококк). Усвоить методы
дифференциации БГКП
122
Материальное обеспечение: микроскопы; иммерсионное масло,
бактериальные
петли,
предметные
стекла,
спиртовки,
спички,
фильтровальная бумага, карандаши по стеклу, краски в растворах. Рост
санитарно-показательных микробов на питательных средах – МПА, МПБ,
агаре Эндо, средах Гисса.
Учебные пособия:
Таблицы:морфология кишечной палочки, антигенное строение
кишечной палочки, рост на среде Эндо, рост кишечной палочки и сальмонелл
на средах Гисса,санитарная оценка воды, почвы, воздуха.
Учебники:1. Нецепляев С.В., Панкратов А.Я. Лабораторный практикум
по микробиологии пищевых продуктов животного происхождения. –
М.,1990. – 223с.
2. Санитарная микробиология. Под ред. С.Я.Любашенко. – М.,1980.
Краткое содержание занятия: назначение дежурного, закрепление
теоретического материала прошлого занятия, беседа со студентами о
санитарно-показательных микроорганизмах, об их санитарном значении.
Проведение аудиторной контрольной работы.
Основные вопросы:
1. Определение. Санитарно-показательные микроорганизмы. Требования,
предъявляемые к ним.
2. Морфологические, культурально-биохимические свойства санитарнопоказательных микроорганизмов (кишечная палочка, гемолитический
стрептококк).
3. Дифференциация БГКП – ТИМАЦ.
Краткое содержание занятия: назначение дежурного, закрепление
теоретического материала, беседа со студентами по основным вопросам темы
и методах санитарно-бактериологической оценки объектов внешней среды
(почва, воздух и вода). Затем студенты выполняют самостоятельную работу и
оформляют протокол. Готовят мазки окрашивают по методу Грама,
микроскопируют, увиденную картину зарисовывают.
Самостоятельная работа: ход выполнения.
1. Изучить рост кишечной палочки на среде Эндо. Зарисовать.
2. Изучить сахаролитические свойства кишечной палочки на пестром
ряду. Зарисовать.
2. Приготовить мазки из колоний, окрасить по методу Грама,
микроскопировать, зарисовать.
ТЕМА № 19:
Методы санитарно-микробиологической оценки
почвы, воздуха и воды
123
Целевая установка: усвоить правила отбора проб воды, почвы и овладеть
бактериологическими методами определения микрофлоры воды, воздуха и
почвы.
Материальное обеспечение: микроскоп для каждого студента;
иммерсионное масло, бактериальные петли, предметные стекла, спиртовки,
спички, фильтровальная бумага, карандаши по стеклу, краски в растворах.
Посевы почвы в чашке на полосках фильтровальной бумаги со стеклом
(Среда Виноградского) на наличие азотобактера. Аппарат Кротова и одна
чашка с МПА. Набор среды Булира. Один набор с посевом, второй
стерильный, пипетки стерильные на 1.2,5 мл и мензурки. Фильтр Зейтца,
стерильные нитроцеллюлозные фильтры. Чашка Петри со средой Эндо. Вода
речная в колбе. Цилиндры для взятия проб воды водопроводной. Для
каждого студента чашка Петри с МПА. Насос Камовского.
Учебные пособия:
Таблицы: санитарная оценка воды, почвы, воздуха.
Учебники: Костенко Т.С. и др. Практикум по ветеринарной
микробиологии и иммунологии. – М.,1989.- С.94-104.
Основные вопросы по теме лабораторной работы:
1. Микрофлора воды, воздуха и почвы.
2. Определение ОМЧ (КМАФАнМ) воды, почвы, воздуха.
3. Определение коли-титра (коли-индекса) воды, почвы.
4. Определение гемолитического стрептококка в воздухе.
5. Нормативы по содержанию микробов в 1мл воды, в 1г почвы, в 1м3
воздуха. Коли-индекс, коли-титр воды, почвы. Содержание гемолитических
стрептококков в 1м3 воздуха.
Краткое содержание занятия: назначение дежурного, закрепление
теоретического материала прошлого занятия, беседа со студентами о
микроорганизмах почвы. воды и воздуха, о санитарном значении микробов и
методах санитарно-бактериологической оценки почвы, воздуха и воды.
Преподаватель демонстрирует определение коли-титра методом Булира и
коли-индекса методом мембранных фильтров на среде Эндо, а также
производит посев из воздуха с помощью аппарата Кротова. Проведение
аудиторной контрольной работы.
Самостоятельная работа: ход выполнения АКР.
1. Дежурному студенту продемонстрировать порядок взятия проб
водопроводной воды. Из водопроводной (речной) воды приготовить
разведения 1:10, 1:100, 1:1000 и произвести посев на чашки Петри с МПА.
Посевы поместить в термостат для культивирования на 24 ч. Общее
микробное число посчитать на следующем занятии по формуле:
ОМЧ (КМАФАнМ) = число выросших колоний Х на степень разведения.
2. Приготовить мазки из посевов почвы для определения азотобактера,
окрасить простым способом, микроскопировать, зарисовать.
3. Каждому студенту сделать посев из воздуха на чашки Петри С МПА
для определения ОМЧ воздуха. Посевы поместить в термостат для
культивирования на 48 ч при температуре 37 С. ОМЧ воздуха определяют по
124
формуле. ОМЧ = число выросших колоний х 100 : 78,5 х 100, где 78,5 –
площадь чашки Петри
4. Под контролем преподавателя студенты осваивают метод мембранных
фильтров для определения коли-индекса воды.
Результаты проанализировать на следующем занятии.
Тема №20:
Микрофлора кормов.
Методы микробиологического исследования кормов
Целевая установка: освоить методы микробиологической оценки
силоса, изучить микрофлору высококачественного и испорченного силоса.
Материальное обеспечение: силос, весы и разновесы, конические колбы
500 мл, широкие пробирки, колбы на 100 и 250 мл, воронки, бумажные
фильтры, пипетки на 10 и 2 мл, фарфоровые чашки, пинцеты, индикаторы:
смесь разных частей бромтимолбляу и метилрота, фенолфталеин,
метиленовый синий. Раствор Люголя (1:2), питательные среды, стерильные
чашки Петри, стерильные пипетки на 1 мл, стерильная вода в пробирках по 9
мл и в колбах по 50 мл, микроскопы, краски и предметные стекла.
Учебные пособия:
Методические указания: определение микрофлоры силоса.
Учебник: Толысбаев Б.Т.,Мыктыбаева Р.Ж. Большой практикум по
ветеринарной и санитарной микробиологии. – Алматы: «Нур-Принт».,2010.С.226-230..
Основные вопросы:
3. Микрофлора качественного силоса.
4. Микрофлора испорченного силоса.
5.
Какие процессы в силосе вызывают молочнокислые бактерии, дрожжи,
плесени, маслянокислые бактерии. Их значение.
6.
Фазы микробиологических процессов при холодном и горячем
силосовании.
Краткое содержание занятия: назначение дежурного, закрепление
теоретического материала прошлого занятия, беседа по основным вопросам
темы.
Взятие проб силоса. Пробы силоса необходимо брать в три срока:
1. Во время закладки силоса для определения эпифитной микрофлоры.
2. Через 10-15 дней после закладки для определения микрофлоры
созревшего силоса.
3. В момент вскрытия силосной башни.
Самостоятельная работа: ход выполнения.
Задание 1. Провести микроскопическое исследование силоса:
В фарфоровой ступке растереть кусочек силоса с небольшим количеством
стерильной дистиллированной воды. Из растертой массы приготовить мазок,
зафиксировать и окрасить эритрозином. Мазок изучают под иммерсионной
системой микроскопа. В хорошем силосе встречаются единичные палочки и
125
кокки, в плохом силосе обнаруживается большое количество кокков и
палочек.
Задание 2. Провести микробиологическое исследование силоса путем
посевов на питательные среды:
МПА – для определения гнилостной микрофлоры
СА – дрожжей и плесеней
САМ – молочнокислых бактерий
Молоко – молочнокислых бактерий
Среда с лактозой – для обнаружения кишечных бактерий
Картофельная среда Рушмана – для маслянокислых бацилл
Перед посевами приготовить разведения силосной массы. Взять 40 г
силосной массы и соединить с 360 мл стерильной воды в стерильной банке с
притертой крышкой, что соответствует разведению 1:10. Силос 10 минут
взбалтывать руками или на шуттель-аппарате. Затем приготовить
последующие разведения - всего семь (1:100, 1:1000 и т.д.).
Подсчет колоний ведут из трех разведений, в которых выросло не
менее 10 колоний.
По результатам оформить протокол.
Тема №21:
Методы диагностики туберкулеза
Патогенные микобактерии. Возбудитель туберкулеза
(Mycobacterium tuberculosis, M. bovis, M. avium)
Целевая установка: ознакомиться с правилами взятия проб материала, его
упаковки и пересылки в лабораторию, с методами обработки (подготовки)
патматериала для бактериологического исследования. Усвоить методы
бактериологического анализа поступившего в лабораторию материала.
Разобрать аллергический метод диагностики туберкулеза.
Материальное обеспечение: для демонстрации - культура Micobacterium
bovis и 2-3 культуры представителей атипичных, сапрофитных микобактерий
на средах: Левенштейна-Йенсена, картофеле с глицерином, МПБ с
глицерином. Каждому студенту два мазка из культуры и патматериала,
краски и реактивы для окраски по Циль-Нильсену. Аллергены –
альттуберкулин, ППД-туберкулин для млекопитающих, ППД-туберкулин для
птиц, КАМ-туберкулин; вакцина – БЦЖ (ВCG).
Учебные пособия:
Таблицы:
общая схема бактериологической диагностики; схема
бактериологической диагностики туберкулеза; морфология микобактерий;
окраска по методу Циля-Нильсена; классификация микобактерий по Раньону;
дифференциальная диагностика микобактерий.
Учебники: Костенко Т.С. и др. Практикум по ветеринарной микробиологии и
иммунологии. – М.,1989.- С.218-227.
Основные вопросы:
126
1. Классификация микобактерий
2. Правила взятия патологического материала, его упаковки и пересылки
в лабораторию.
3. Морфологические, тинкториальные свойства
Mycobacterium
tuberculosis, M. bovis, M. avium
4. Питательные
среды для культивирования
микобактерий,
культуральные свойства и идентификация микобактерий туберкулеза.
5. Дифференциация вирулентных микобактерий от кислотоустойчивых
сапрофитов и атипичных форм туберкулезных микобактерий.
6. Особенности биопробы при диагностике туберкулеза и как
дифференцирующий критерий от возбудителя паратуберкулеза.
7. Методы диагностики туберкулеза.
8. Морфологические, тинкториальные и биологические особенности
возбудителя паратуберкулеза, его дифференциация от возбудителя
туберкулеза.
Краткое содержание занятия: назначение дежурного, закрепление
теоретического материала прошлого занятия, беседа по основным вопросам
темы. Изучение классификации рода микобактерий. Акцентирование
внимания на роли отдельных представителей рода в патологии человека и
животных, птиц. Изучение культурально-морфологических, тинкториальных,
биохимических
свойств
патогенных,
атипичных,
сапрофитных
микобактерий. Объяснение причины кислото-спиртоустойчивости, сравнение
морфологических особенностей. Полиморфизм микобактерий. L-формы
микобактерий, их роль в патологии. Разбор принципов бактериологичекой и
аллергической диагностики туберкулеза. Разобрать принципы приготовления
аллергенов – туберкулинов, вакцин при туберкулезе. Акцентирование
внимания на парааллергических реакциях при аллергическом диагнозе.
Ознакомление с порядком проведения бактериологического исследования
(по таблице).
Проведение аудиторной контрольной работы.
Самостоятельная работа: ход выполнения.
1.
Изучить характер роста микобактерий туберкулеза на плотных и
жидких питательных средах.
2.
Микроскопировать два готовых препарата, окрашенных по методу
Грамма и по методу Циля-Нильсена. Изучить морфологию,
тинкториальные свойства. Зарисовать.
3.
Описать аллергены. Порядок их применения. Учет реакций.
Тема №22:
Методы диагностики бруцеллеза
Бруцеллы (Brucella abortus, Br. melitensis, Br. suis, Br. ovis, Br. neotome,
Br. canis) .
127
Целевая установка: ознакомиться с морфологическими и культуральнотинкториальными свойствами бруцелл, методами идентификации. Составить
схему микробиологической диагностики.
Материальное обеспечение:
1. Для демонстрации рост бруцелл на МПА и МПБ (вакцинный штамм 19
и 82).
2. Смыв бруцелл и белого стафилококка (взвесь в физрастворе) на каждое
рабочее место.
3. Набор реактивов и красок для окраски по Граму и Козловскому.
4. Микроскопы, бактериальные петли, предметные стекла, спиртовки.
5. Компоненты реакций РА, РСК, КР, РБП.
6. Демонстрация РА, РСК, КР, РБП.
7. Вакцины из штаммов 19, 82, РЕВ-1.
Учебные пособия:
Таблицы:
общая схема бактериологической диагностики, схема
диагностики бруцеллеза, серологические реакции (РА, РСК).
Учебники: Костенко Т.С. и др. Практикум по ветеринарной микробиологии и
иммунологии. – М.,1989.- С. 184-193.
Основные вопросы:
1. Краткая характеристика бруцеллеза и классификация бруцелл.
2. Особенности морфологических, культурально-тинкториальных свойств
бруцелл.
3. Методы идентификации чистой культуры.
4. Серологическая диагностика. Диагностические титры серологических
реакций для разных видов животных (РА, РСК, КР). Компоненты
реакций, их получение и контроль.
5. Аллергическая диагностика. Характеристика аллергена – бруцеллина.
6. Характеристика бруцеллезных вакцин (штаммы 19, 82, РЕВ-1)
Краткое содержание занятия: назначение дежурного, закрепление
теоретического материала прошлого занятия. Знакомство с культуральноморфологическими, тинкториальными свойствами бруцелл, методами их
идентификации. Изучение роста бруцелл на питательных средах. Разбор
сущности и особенностей серологических методов исследования на
бруцеллез. Характеристика компонентов, их получение и контроль при
постановке РА (пробирочным методом), РСК, КР, РБП. Характеристика
бруцеллезного аллергена (бруцеллина). Демонстрация биопрепаратов.
Проведение аудиторной контрольной работы.
Самостоятельная работа: ход выполнения.
Задание. Изучить морфологические и тинкториальные свойства бруцелл.
Для этого приготовить мазки из смеси культур (бруцеллы и белый
стафилококк), окрасить по методу Грамма (Козловскому), микроскопировать,
зарисовать.
По результатам оформить протокол.
128
Тема №23:
Методы диагностики сибирской язвы
Материальное обеспечение: рост Bacillus anthracis и антракоидов (Bacillus
mesentericus, B.meghaterium, B.sereus, B.subtilis) на МПА, МПБ, МПА с
кровью, МПЖ. Труп белой мыши, павшей от антракса (вакцинный штамм).
Краски для окраски по методу Ольта ( на наличие капсулы). Посуда,
инструменты, компоненты для приготовления антигена для РП и ее
постановки. Стандартный сибиреязвенный антиген, преципитирующая
сибиреязвенная сыворотка, пробирки Уленгута, штатив для них. Воронки,
асбестовая вата, пастеровские пипетки. Демонстрация реакции преципитации
в агаровом геле. Биопрепараты – вакцины, сибиреязвенный гамма-глобулин,
сыворотки, люминесцирующие сибиреязвенные сыворотки. Культуры
Bacillus anthracis на МПА, препараты, окрашенные по методу Ольта, мазки с
феноменом «жемчужное ожерелье» для каждого студента.
Учебные пособия:
Таблицы: общая схема бактериологической диагностики; схема
бактериологической диагностики сибирской язвы; споры, капсулы
возбудителя сибирской язвы; край колонии Bacillus anthracis.
Учебники: Костенко Т.С. и др. Практикум по ветеринарной микробиологии и
иммунологии. – М.,1989.- С.193-201.
Целевая установка: освоить правила взятия и пересылки патологического
материала для лабораторного исследования на сибирскую язву, изучить
методы микроскопического и серологического (РП) исследования
патологического материала на сибирскую язву.
Основные вопросы:
1. Правила взятия патологического материала.
2. Методы бактериологической диагностики сибирской язвы.
3. Морфологические, тинкториальные и культуральные свойства Bacillus
anthracis.
4. Дифференцирование
Bacillus
anthracis
от
сапрофитных
спорообразующих аэробов.
5. Идентификация при помощи сибиреязвенного бактериофага. Феномен
«ожерелья».
6. Серологические методы (РП) обнаружения сибиреязвенного антигена в
исследуемом материале.
7. Биопрепараты, применяемые для профилактики и лечения.
8. Составить схему бактериологического диагноза сибирской язвы.
Краткое содержание занятия: назначение дежурного, закрепление
теоретического материала прошлого занятия, беседа по основным вопросам
темы: акцентирование внимания на наличие непостоянных элементов у
возбудителя - споры и капсулы, их значение в диагностике. Изучение роста
возбудителя на МПА и МПБ. Дифференциация от антракоидов.
Демонстрация вскрытия трупа белой мыши, павшей от антракса, посева на
МПА и МПБ из органов, изготовления антигена горячим методом,
129
постановки реакции кольцепреципитации в пробирке Уленгута. Знакомство с
методом экспресс-диагностики сибирской язвы МФА.
Проведение
аудиторной контрольной работы.
Самостоятельная работа: ход выполнения АКР .
Задание 1. Изучить край колонии культуры Bacillus anthracis в
пробирке под микроскопом (увеличение на 8). Зарисовать край колонии.
Задание 2. Изучить готовый препарат из капсульного штамма,
окрашенный по методу Ольта. Найти капсулу (тело клетки окрашено в
розовый цвет, капсула в желтый цвет). Картину зарисовать.
Задание 3. Микроскопировать готовый мазок, приготовленный из
культуры Bacillus anthracis, выращенной на МПА с пенициллином. Изучить
феномен «ожерелье». Картину зарисовать.
По результатам оформить протокол.
Тема №24
Методы диагностики клостридиозов
(Clostridium schauvoe, Cl. perfringens, Cl. septicum, Cl. hystoliticum, Cl.
oedematins, Cl. botulinum, Cl. tetani)
Целевая установка: усвоить правила отбора и пересылки патологического
материала
для
бактериологического
исследования,
изучить
морфологические,
культурально-биохимические
свойства
названных
возбудителей, особенности дифференциации.
Материальное обеспечение: труп морской свинки, павшей от эмкара. Рост
возбудителя эмкара на МППБ (среда Кита-Тароццы), среде Вильсона Блера,
молоке, кровяном агаре, трубках Виньона. Готовые мазки-отпечатки из
органов (Cl.schauvoe , Cl.septicum) и препараты из культур (Cl.tetani,
Cl.botulinum). МППБ и пастеровские пипетки для посевов из органов. Белые
мыши с картиной столбняка и ботулизма.
Учебные пособия:
Таблицы:
общая схема бактериологической диагностики; схема
бактериологической диагностики эмкара; рост на кровяном агаре;
дифференциация возбудителя эмкара Cl. schauvoe от Cl.septicum.
Учебники: Костенко Т.С. и др. Практикум по ветеринарной микробиологии и
иммунологии. – М.,1989.- С.201-218..
Основные вопросы:
1. Общая характеристика патогенных анаэробов (род Clostridium, род
Fusobacterium). Питательные среды и условия культивирования
анаэробов.
2. Патологический материал, направляемый для бактериологического
исследования на эмкар, злокачественный отек, ботулизм, столбняк.
3. Возбудители злокачественного отека, их отличительные особенности.
4. Характеристика Cl.schauvoe , его дифференциация от Cl.septicum.
5. Токсинообразование. Значение и постановка реакции нейтрализации в
определении токсинов, образуемых патогенными клостридиями.
130
6. Принципы получения, контроля и применения вакцин и сывороток при
эмкаре и злокачественном отеке. Ассоциированные вакцины.
7. Возбудители столбняка и ботулизма, их свойства и отличительные
особенности. Характеристика анатоксина и антитоксина.
8. Составить
схему
бактериологического
диагноза
эмкара,
злокачественного отека, столбняка и ботулизма.
Краткое содержание занятия: назначение дежурного, закрепление
теоретического материала прошлого занятия, беседа по основным вопросам
темы - акцентирование внимания на синергидности анаэробных
возбудителей, изучение особенностей патогенеза и бактериологической
диагностики анаэробных инфекций. Демонстрация вскрытия трупа морской
свинки, посевов из органов, приготовления мазков-отпечатков. Знакомство с
биопрепаратами, особенности получения, контроля и применения.
Проведение аудиторной контрольной работы.
Самостоятельная работа: ход выполнения АКР.
Задание 1. Микроскопировать готовые мазки – отпечатки из органов от
животных павших от эмкара и злокачественного отека. Изучить морфологию
возбудителей (Cl.schauvoe , Cl.septicum), тинкториальные свойства,
зарисовать.
Задание 2. Изучить морфологические свойства возбудителей (Cl.tetani,
Cl.botulinum) в готовых мазках, окрашенных по методу Грама. Обратить
внимание на сходство и различие возбудителей. Зарисовать.
По результатам оформить протокол.
Тема №25
Методы диагностики ящура
Тема №26
Методы диагностики бешенства
ТЕМА № 27
Микрофлора молока и молочных продуктов
Целевая установка: ознакомиться с методами микробиологического
исследования молока, заквасок и кисломолочных продуктов.
МАТЕРИАЛЬНОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ:
пробы
молока
(сырого
и
пастеризованного), 8 пробирок с 9 мл стерильного физ.раствора в каждой,
чашки Петри, МПА в пробирках, среда Кесслер, пипетки на 1 и 10 мл,
раствор метиленового синего1:40, раствор резазурина, водяная баня,
молочный и сусло- агар, МПБ с глюкозой, термостат. Закваски,
кисломолочные
продукты
(кефир,
сметана,
кефирные
грибки),
бактериологические петли, растворы красок, предметные стекла,
микроскопы.
УЧЕБНЫЕПОСОБИЯ:
131
1. Санитарная микробиология. Под ред. С.Я.Любашенко. – М.,1980. – С.233249, 252-281, 321-327, 327-331.
2. Богданов В.М. Микробиология молока и молочных продуктов. – М.,1966. –
С.106-135, 144-159, 290-294.
3. Нецепляев С.В. Лабораторный практикум по микробиологии пищевых
продуктов животного происхождения. – М.,1990. – С.121-132,138-150.
ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ТЕМЕ:
1. Источники микрофлоры молока и молочнокислых продуктов.
2. Как происходит изменение микрофлоры молока при хранении?
3. Пороки молока и кисломолочных продуктов.
4. Прямые методы определения качества молока.
5. Косвенные методы определения бактериальной загрязненности молока.
6. Какие микроорганизмы используют для приготовления кисломолочных
продуктов?
7. Оценка качества заквасок и кисломолочных продуктов методом
микроскопии.
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА:
Задание 1. Определить ОМЧ в молоке путем посевов из 3-4-5
разведений на МПА в чашках Петри. Предварительно готовятся
десятикратные разведения молока.
Задание 2. Определить свежесть молока пробой на редуктазу с
метиленовым синим или резазурином. Для этого 20 мл молока смешать с 1
мл метиленовой сини или 10 мл молока с 1 мл резазурина, затем поместить
на водяную баню на 20 мин при 38 С. Наблюдать за временем, в течение
которого произойдет обесцвечивание молока. Анализ провести по таблице на
стр.
( Нецепляев С.В.)
Задание 3. Провести оценку качества кисломолочных продуктов
методом микроскопии. Для этого приготовить мазки, окрасить по методу
Грама, микроскопировать и зарисовать микрокартину.
Результаты первого задания учесть на следующем занятии.
ТЕМА № 28
Микрофлора мяса и мясных продуктов
Целевая установка: ознакомиться с методиками микроскопического и
бактериологического контроля мяса.
Материальное обеспечение: образцы мяса, пробы колбасных изделий
стерилизаторы с набором инструментов, тампоны, пипетки на 1 и 5 мл,
ступки, пестики, спирт-эфир, среда Эндо, Плоскирева, МПА скошенный в
пробирках, МПА в чашках Петри, среда Китта-Тароццы, накопительная
среда Кесслер, среда Эндо, предметные стекла, физ.раствор по 9 мл в
пробирках, весы и разновесы, красители, иммерсионное масло, микроскопы,
термостат.
Учебные пособия:
132
1. Санитарная микробиология. Под ред. С.Я.Любашенко. – М.,1980. – С.159187, 305-314, 187-201, 314-317.
2. Нецепляев С.В. Лабораторный практикум по микробиологии пищевых
продуктов животного происхождения. – М.,1990. – С.186-193, 193-198.
Основные вопросы по теме:
1. В каких случаях проводят бактериологическое исследование мяса?
2. Какие показатели определяют при бактериологическом исследовании
мяса?
3. Определение свежести мяса микроскопическим методом.
4. Методика отбора проб мяса.
5. Виды порчи мяса.
Самостоятельная работа: ход выполнения.
Задание. Определить свежесть мяса микроскопическим методом. Для
этого приготовить два мазка – отпечатка: один с поверхности, другой с
глубины мышечной ткани. Окрасить по методу Грама, микроскопировать 25
полей зрения и подсчитать отдельно количество кокков, палочек, дрожжей.
Вывести среднее арифметическое и сделать заключение о свежести мяса.
Мясо свежее, если в поле зрения в мазке с глубины мышечной ткани
микробные клетки отсутствуют, от 10 до 30 – мясо сомнительной свежести,
свыше 30 – мясо несвежее.
ТЕМА №29
Коллоквиум
Вопросы для коллоквиума
1. Понятия «стерилизация», «дезинфекция», «асептика», «антисептика»,
«пастеризация».
2. Методы влажной стерилизации (кипячении, стерилизация паром под
давлением, дробная стерилизация – текучим паром и тиндализация).
3. Устройство автоклава и правила работы с ним.
4. Методы сухой стерилизации (прокаливание на огне, стерилизация в
печах Пастера).
5. Механическая стерилизация (фильтрование – фильтры Зейтца, свечи
Шамберлана, свечи Беркефельда).
6. Характеристика и классификация питательных сред.
7. Требования, предъявляемые к питательным средам.
8. Техника приготовления питательных сред (МПА, МПБ, МПЖ). Их
стерилизация.
9. Понятия «чистая культура», «микробная культура», «аэробы»,
«анаэробы», «микроаэрофилы», «факультативные анаэробы», «вид»,
«колония».
10. Методы выделения чистой культуры.
11. Культивирование аэробов и анаэробов
12. Характер роста бактерий на плотных, жидких и полужидких
питательных средах
133
13. Классификация ферментов. Их значение в жизни микроорганизмов и
лабораторной практике.
14. Определение сахаролитических, протеолитических, гемолитических и
редуцирующих свойств. Питательные среды. Учет результатов.
15. Микрофлора воды, воздуха и почвы.
16. Определение ОМЧ, коли-титра, коли-индекса.
17. Нормативы по содержанию микробов в 1мл воды, в 1г почвы, в 1м
18. Микрофлоры молока и молочнокислых продуктов.
19. Пороки молока и кисломолочных продуктов.
20. Микрофлора мяса и мясных продуктов
21. Пороки мяса и мясных изделий.
22. Правила взятия патологического материала.
23. Методы бактериологической диагностики сибирской язвы.
24. Морфологические, тинкториальные и культуральные свойства Bacillus
anthracis.
25. Дифференцирование
Bacillus
anthracis
от
сапрофитных
спорообразующих аэробов.
26. Идентификация при помощи сибиреязвенного бактериофага. Феномен
«ожерелья».
27. Серологические методы (РП) обнаружения сибиреязвенного антигена в
исследуемом материале.
28. Биопрепараты, применяемые для профилактики и лечения.
ТЕМА №30
Коллоквиум (Компьютерное тестирование)
Примеры тестовых заданий
134
3. ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
СТУДЕНТОВ
1 История развития микробиологии.
2.Морфологические особенности и строение риккетсий, хламидий, микоплазм.
3 Дезинфекция. Характеристика основных групп дезинфицирующих средств
4 Микрофлора тела животных
5 Микробиология кожевенно-мехового сырья.
6 Техника взятия проб, консервирования, упаковки и маркировки их для отправки в
ветеринарную лабораторию.
7 Консервирования мяса и мясных продуктов.
№ Наименование
те темы
мы
1
История
развития
микробиологии
Содержание
Вклад ученых в развитие микробиологии
Работы
А.Левенгука,
период
описательной
микробиологии. Открытия Л.Пастера. Основные
исследования Л.Пастериа, посвященные процессам
брожения и болезнетворным микроорганизмам.
Физиологический период развития микробиологии в
России и других странах. Работы Р.Коха,
И.И.Мечникова,
Д.И.Ивановского,
В.С.Виноградского, М.Бейеринка, В.Л.Омелянского,
С.П.Костычева,
Н.Н.Худякова,
В.С.Буткевича,
Е.Н.Мишустина и других ученых.
Казахстанские ученые Х.Ж.Жуматов, Д.Л.Шамис,
135
2
3
4
А.Н.Илялетдинов, М.Х.Шигаева, К.А.Тулемисова,
М.М.Кулдыбаев и др.
Морфологические
Обратить
внимание
на
морфологические
особенности
и особенности и строение риккетсий, хламидий,
строение риккетсий,
микоплазv.
хламидий,
микоплазv.
Дезинфекция.
Характеристика
основных
групп
дезинфицирующих
средств
Микрофлора тела
животных
5
Микробиология
кожевенномехового сырья.
6
Техника взятия
проб,
консервирования,
упаковки и
маркировки их для
отправки в
ветеринарную
лабораторию.
7
Микробиологически
е основы
консервирования
мяса и мясных
продуктов.
Дать определение дезинфекции. Виды дезинфекции.
Щелочи, кислоты, группа формальдегида и др.
Микрофлора кожного покрова, конъюнктивы,
слизистых оболочек глаз, органов дыхания,
мочеполовых органов вымени и ее влияние на
физиологическое состояние организма. Микрофлора
разных отделов в системе органов пищеварения
животных (плотоядных, всеядных, травоядных).
Особенности микробиологических процессов в
организме животных с многокамерными желудками.
Микробный пейзаж в преджелудках жвачных.
Микрофлора парной шкуры. Изменение микрофлоры
кожевенно-мехового сырья при ее хранении
(загнивание,
плесневение,
солевые
пятна).
Кожевенно-меховое сырье как возможный источник
инфекционных болезней людей и животных
(сибирская язва, бруцеллез, стригущий лишай, чума
свиней и др.). Порча шерсти микроорганизмами.
Значение ветеринарно-санитарного контроля в
кожевенно-меховой
промышленности.
Методы
микробиологического исследования кожевенномехового сырья. Асколизация.
Описать технику взятия проб, консервирования, упаковки и
маркировки их для отправки в ветеринарную лабораторию.
Охлаждение, засолка, вяление и сушение, копчение,
приготовление баночных консервов. Необходимость
ветеринарно-санитарного надзора за охотничьей
продукцией.
136
ВОПРОСЫ ЭКЗАМЕНА
Предмет и задачи микробиологии и вирусологии.
Роль ученых в развитии микробиологической науки.
Строение бактериальной клетки.
Морфология прокариот. Размеры и единицы измерения.
Строение актиномицет и их практическое значение.
Строение плесневых грибов, их практическая значимость.
Характеристика непостоянных компонентов бактерий: спора,
капсула, жгутики, пили.
8. Принципы классификации и таксономии микроорганизмов.
Понятие: вид, штамм, клон, культура.
9. Строение дрожжей, их практическая значимость.
10.Полезные и вредные свойства микроорганизмов.
11.Химический состав микробной клетки.
12.Тинкториальные свойства микроорганизмов.
13.Типы питания микроорганизмов.
14.Классификация микроорганизмов по типу дыхания.
15.Механизм аэробного и анаэробного дыхания.
16.Типы биологического окисления.
17.Механизм обмена веществ в бактериальной клетке.
18.Способы размножения плесневых и дрожжевых грибов.
19.Фазность размножения бактерий.
20.Питательные среды и требования, предъявляемые к ним.
Классификация питательных сред.
21.Порядок приготовления питательных сред.
22.Культивирование аэробов и анаэробов.
23.Методы выделения чистой культуры.
24.Стерилизация. Методы стерилизации.
25.Устройство автоклава и принцип его работы.
26.Действие физических факторов на микроорганизмы.
27.Действие химических веществ на микроорганизмы. Понятие о
бактериостатическом и бактерицидном действии. Дезинфекция.
28.Характеристика микроорганизмов – продуцентов антибиотиков.
Механизм их действия на микробную клетку.
29.Бактериофаги. Строение. Механизм взаимодействия с микробной
клеткой. Применение бактериофагов.
30.Фенотипическая
изменчивость
микробов
(модификация,
диссоциация).
31.Генотипическая
изменчивость
бактерий.
Классификация.
Спонтанные и индуцированные мутации.
32.Рекомбинативная изменчивость бактерий. Трансформация,
конъюгация, трансдукция.
33.Инфекция, инфекционный процесс, инфекционная болезнь.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
137
34.Понятие о патогенности и вирулентности бактерий, методы
ослабления и усиления вирулентности.
35.Факторы вирулентности микроорганизмов. Инвазивные и
токсигенные свойства микроорганизмов.
36.Определение понятия иммунитет. Иммунная система и ее
функции.
37.Виды иммунитета.
38.Неспецифические факторы защиты.
39.Антигены бактериальной клетки, их основные свойства.
40.Антитела. Природа и функции антител.
41.Понятие о росте и размножении бактерий, бесполое и половое
размножение.
42.Характер роста микроорганизмов на плотных и жидких
питательных средах.
43.Ферменты микроорганизмов, их классификация. Получение
ферментов.
44.Определение ферментативной активности микроорганизмов.
45. Витамины. Их получение.
46.Микрофлора воды. Микробиологические показатели.
47.Микрофлора почвы. Микробиологические показатели.
48.Микрофлора воздуха. Микробиологические показатели.
49.Методы микробиологической оценки воды, почвы, воздуха.
50.Роль микроорганизмов в круговороте азота в природе:
аммонификация, нитрификация.
51.Роль микроорганизмов в круговороте углерода в природе.
52.Роль микроорганизмов в превращении соединений фосфора, серы,
железа.
53.Роль микроорганизмов в биотехнологических процессах
(спиртовое, молочнокислое, уксуснокислое, маслянокислое и
др.виды брожений).
54.Микрофлора тела животных и человека.
55.Микробиология молока и молочных продуктов.
56. Микробиология мяса и мясных продуктов.
57.Микробиология рыбы.
58.Микробиология яиц и яичных продуктов.
59.Дезинфекция. Средства дезинфекции.
60.Морфология и строение риккетсий, микоплазм, хламидий
138
139
140