Влияние факторов внешней среды на микроорганизмы

Фаг получают путем  добавления в котлы с бульонными культурами специального производственного фага, который выдерживают сутки при 37°С, затем фильтруют. Проверяют на чистоту, стерильность, безвредность и активность (силу действия).

Структура и  морфология фагов: большинство фагов  состоит из головки, воротничка и хвостового отростка, заканчивающегося базальной пластинкой, к которой прикреплены фибриллы.

Содержание  головки — это ДНК (иногда РНК). Хвостовой отросток имеет цилиндрический стержень, окруженный сократительным чехлом. В оболочку фаговой частицы и отросток входит белок, состоящий из полиаминов: спермин, путресцин, кислоторастворимый пептид.

Фаги более  устойчивы во внешней среде, чем  бактерии. Выдерживают давление до 6000 атм., устойчивы к действию радиации. До 13 лет не теряют своих литических свойств, находясь в запаянных ампулах.

Некоторые вещества, например, хлороформ и ферментативные яды (цианид, флорид), не оказывают влияния  на фаги, но вызывают гибель бактерий.

Однако фаги быстро погибают при кипячении, действии кислот, УФ-лучей.

Фаги обладают строгой специфичностью, т. е. способны паразитировать только в определенном виде микроорганизмов: стрептококках, стафилококках и т. д. Фаги с более строгой специфичностью, которые паразитируют только на определенных представителях данного вида, называются типовыми. Фаги, которые лизируют микроорганизмы близких видов, например, видов, входящих в род возбудителей дизентерии (шигелл), называются поливалентными.

По механизму взаимодействия с клетками фаги подразделяются на вирулентные и умеренные.

Феномен бактериофагии, вызываемый вирулентными фагами, проходит в 5 фаз:

1) адсорбция  — с помощью нитей хвостового  отростка;

2) проникновение  в клетку;

3) репродукция  белка и нуклеиновой кислоты  внутри клетки;

4) сборка и  формирование зрелых фагов;

5) лизис клетки, выход фага из нее.

Умеренные фаги не лизируют все клетки, а с некоторыми вступают в симбиоз. Клетка выживает. Умеренный фаг превращается в  профаг, который не обладает литическим

действием.

Лизогенезация бактерий сопровождается изменением их морфологических, культуральных, ферментативных, антигенных и биологических свойств. Так, например, нетокси-генные штаммы коринебактерий дифтерии в результате лизогенизации превращаются в токсигенные. Практическое использование фагов: * назначают с профилактической и лечебной целью при дизентерии, брюшном тифе, паратифах, холере, чуме, стафилококковой инфекции; в диагностике инфекционных заболеваний; метод фаготипирования дает возможность устанавливать вид бактерий и тем самым выявлять источники инфекции.

 

 

 

Генетика бактерий

Генетика (от греч. genos — рождение) — это наука, изучающая  наследственность и изменчивость. Микроорганизмы обладают способностью изменять свои основные признаки:

морфологические (строение);

культуральные (рост на питательных средах);

биохимические или ферментативные признаки (добавление определенных веществ в питательную среду может вызвать активацию фермента, который до этого находится в латентном состоянии);

биологические свойства — может меняться степень  патогенности, на этом основаны способы приготовления живых вакцин.

Например, при 12—14-дневном  культивировании возбудителя сибирской  язвы при t° — 42—43°С микробы потеряли способность вызывать заболевание  у животных, но сохранили свои иммуногенные свойства.

БЦЖ (бацилла  Кальмета-Герена) снизила болезнетворность бычьего вида микобактерий туберкулеза путем длительных пассажей на картофельной среде с желчью и глицерином при t° 38°C. Пересевы через каждые 14 дней получили ослабленный штамм микобактерий туберкулеза, который назван «вакциной» БЦЖ, используемой для профилактики туберкулеза.

Наследственность  — это способность организмов сохранять определенные признаки на протяжении многих поколений.

Изменчивость  — это приобретение признаков  под влиянием различных факторов, отличающих их от предыдущих поколений.

Генетическая  информация в клетках бактерий заключена  в ДНК (у некоторых вирусов  РНК). Молекула ДНК состоит из двух нитей, каждая из которых спирально  закручена относительно другой. При  делении клетки спираль удваивается. И вновь образуется двунитчатая молекула ДНК. В состав

молекулы ДНК  входят 4 азотистых основания —  одекаин, гуанин, цитозин, тимин. Порядок  расположения в цепи у разных организмов определяет их наследственную информацию, закодированную в ДНК.

Формы проявления изменчивости

Ненаследственная, фенотипическая изменчивость, или модификация, микроорганизмов возникает как ответ клетки на неблагоприятные условия ее существования. Эта адаптивная реакция на внешние раздражители не сопровождается изменением генотипа и поэтому не передается по наследству. Могут измениться морфология (удлиняется), культуральные свойства (стафилококки без пигмента при недостатке кислорода) биохимические или ферментативные свойства, вырабатываются адаптивные ферменты Е. coli, фермент лактаза на среде — с лактозой.

2. Наследуемая  генетическая изменчивость возникает  в результате мутаций и генетических  рекомбинаций. Изменчивость микроорганизмов

Фенотипическая  изменчивость (ненаследуемая модификация)

Генотипическая  изменчивость наследуемая

Мутации (от лат. mutatio — изменять) — это передаваемые по наследству структурные изменения генов. При мутациях изменяются участки геномов (т. е. наследственного аппарата).

Бактериальные мутации могут быть спонтанными (самопроизвольными) и индуцированными (направленными), т. е. появляются в результате обработки микроорганизмов специальными мутагенами (хим. веществами, температурой, излучением и т.д.).

В результате бактериальных  мутаций могут отмечаться:

* изменение  морфологических свойств; изменение  культуральных свойств;

возникновение у микроорганизмов устойчивости к лекарственным препаратам;

* ослабление  болезнетворных свойств и др.

К генетическим рекомбинациям относятся рекомбинации генов, которые происходят вследствие трансформации, от донора трансдукции  и конъюгации.

Трансформация — передача генетического материала реципиенту при помощи изолированной ДНК другой клетки. Клетки, способные воспринимать ДНК другой клетки, называются компетентными.

Состояние компетентности часто совпадает с логарифмической  фазой роста. Для трансформации необходимо создавать особые условия, например, добавляя неорганические фосфаты, повышается частота трансформации.

Трансдукция —  это перенос наследственного  материала от бактерии-донора к бактерии-реципиенту, который осуществляет фаг. Например, с помощью фага можно воспроизвести трансдукцию жгутиков, ферментативные свойства, резистентность к антибиотикам, токсигенность и другие признаки.

Конъюгация  бактерий — передача генетического  материала от одной клетки другой путем непосредственного контакта. Причем происходит односторонний перенос генетического материала — от донора реципиенту. Необходимым условием для конъюгации является наличие у донора специфического фактора плодовитости F. У граммотрицательных бактерий обнаружены половые F-волоски, через них происходит перенос генетического материала. Клетки, играющие роль донора, обозначают F+, а реципиенты — F.

F-фактор находится  в цитоплазме клеток, причем он  не один. При конъюгации происходит  перенос только ДНК без РНК  и белка.

Практическое  значение изменчивости: с помощью генетических методов получены специальные культуры дрожжей и других микробов, используемые в технологии изготовления пищевых продуктов, производстве анатоксинов, вакцин, антибиотиков, витаминов;

* большое научное  и практическое значение имеет  генная инженерия, методы которой позволяют изменять структуру генов и включать в хромосому бактерий гены других организмов, ответственных за синтез важных и нужных веществ, которые получить химическим путем очень трудно, — инсулин, интерферон и др.;

* при использовании мутагенных факторов (УФ-лучей, рентгеновские лучи, у-лучи, диэтилсульфат и др.) были получены мутанты — продуценты антибиотиков, которые в 100—1000 раз активнее исходных.

Средства и  методы дезинфекции, используемые при  работе

с микроорганизмами III—IV групп патогенности

I. Бактерии, не  образующие спор

1. Хлорамин Б  или ХБ (содержание активного  хлора — АХ не менее 26%):

0,5%, 1%, 2%, 3%-е (по  препарату) растворы.

2. Хлорная известь  (содержание АХ не менее 25%):

сухое вещество;

0,5%, 1%, 2%-е (по препарату) осветленные растворы;

10%-е (по препарату)  осветленные и неосветленные  растворы;

20%-и (по препарату)  хлорно-известковое молоко.

3. Известь белильная  термостойкая (содержание АХ не  менее 25%):

сухое вещество;

0,5%, 1%, 2%-е (по  препарату) осветленные растворы;

10%-е (по препарату)  осветленные и неосветленные  растворы.

4. Нейтральный  гипохлорит кальция — НГК (содержание  АХ не менее 52% для марки  А и не менее 24% для марки  Б):

сухое вещество;

0,15%-й (по АХ) раствор;

0,25%, 0,5%, 1 %-е (по  АХ) осветленные растворы;

5%-е (по препарату)  осветленные и неосветленные  растворы.

5. Гипохлорит  кальция технический — ГКТ  (содержание АХ не менее 35%):

сухое вещество;

1%, 1,5%-е (по  препарату) осветленные растворы;

5%-е (по препарату)  осветленные и неосветленные растворы.

6. Двутретьосновная  соль гипохлорита кальция —  ДТС ГК (содержание АХ не менее  47%):

сухое вещество;

0,25 %, 0,5 %, 1 %-е  (по препарату) осветленные растворы;

5%-е (по препарату)  осветленные и неосветленные  растворы.

7. Двуосновная  соль гипохлорита кальция — ДСГК (содержание АХ не менее 30%):

сухое вещество;

1 %-й (по препарату)  осветленный раствор;

5%-е (по препарату)  осветленные и неосветленные  растворы.

8. Гипохлорит  натрия (содержание АХ не менее  14%):

1%-й (по АХ) раствор.

9. Гипохлорит  натрия, получаемый методом электролиза поваренной соли на установках, разрешенных к производству и применению 0,125%, 0,25%-е (по АХ) растворы.

10. Анолиты, получаемые  на установках, разрешенных к  производству и применению:

с содержанием 0,03%, 0,05%, 0,06% АХ.

11. Спорокс (содержание  АХ не менее 2,5%):

2%, 5%-е (по  препарату) растворы.

12. ДП-2 (содержание  АХ не менее 40%)

0,1%, 0,2%-е (по  препарату) растворы. 13.Дезоксон-1 или  дезоксон-4 (содержание надуксусной  кислоты — НУ К не менее  5%):

1%, 2%-е (по  препарату) растворы.

14. Пергидроль (содержание  перекиси водорода 30—35%):

3%-й (по ДВ) раствор перекиси водорода;

3%-й (по ДВ) раствор перекиси водорода с  0,5% моющего средства («Прогресс», «Новость»,  «Астра», «Лотос»);

6%-й (по ДВ) раствор перекиси водорода.

15. ПВК (содержание  перекиси водорода не менее  30%):

0,5%, 0,75%, 2%-е (по  перекиси водорода) растворы.

16. Пероксимед (содержание  перекиси водорода 30% и ПАВ):

3%-й (по перекиси  водорода) раствор.

17. Пероксогидрат  фторида калия — ПФК-1 (содержание  перекиси водорода не менее 30%):

3%, 6%, 7%, 9%-е (по  препарату) растворы.

18. Полисепт (содержание  полигексаметиленгуанидина хлорида  25%):

1 %-й (по препарату)  раствор.

19. Демос (содержащий  комплекс катионных и др. ПАВ):

5%, 10%-е (по  препарату) растворы.

20. Велтолен (содержание клатрата мочевины с дидецилди-метиламмоний бромида 20%):

1 %-й (по препарату)  раствор.

21. Фогуцид (содержание  пол игексаметиленгуанидина фосфата  19-25%):

0,5—1 %-е (по  ДВ) растворы.

22. Ника-экстра  М (содержание алкилдиметил бензил  аммоний хлорида 3,5—4,5%):

0,5%, 2%-е (по  препарату) растворы.

23. Лизол А  (содержание фенолов 50%):

5%-й (по препарату)  раствор.

24. 1-хлор-р-нафтол:

0,5%, 2%-е (по  препарату) растворы.

25. Едкий натр:

10%-и (по препарату)  раствор.

26. Аламинол (содержит  катамин АБ, глиоксаль и др.):

1%-й (по препарату)  раствор.

27. Бианол (содержит  глутаровый альдегид, глиоксаль  и ка-тамин АБ):

1,5%-й (по препарату)  раствор.

28. Глутарал  или Глутарал Н (содержание  глутарового альдегида 2%):

готовое к применению средство.