Как можно объяснить разное содержание бактерий. Бактерии

Бактерии - относительно просто устроенные микроскопические одноклеточные организмы.

Форма бактерий (рис. 28). В зависимости от формы клетки бактерии различают: шарообразные кокки, палочковидные бациллы, изогнутые в виде запятой вибрионы, спиралевидные спириллы. Очень часто бактерии образуют скопления в виде длинных изогнутых цепочек, групп и плёнок. Некоторые бактерии имеют один или несколько жгутиков. Среди бактерий есть подвижные и неподвижные формы. Подвижные передвигаются за счёт волнообразных сокращений или при помощи жгутиков.

Рис. 28. Форма и размеры бактериальных клеток

Большинство бактерий бесцветно. Только немногие окрашены в пурпурный или зелёный цвет.

Строение бактерий . Бактериальные клетки окружены плотной оболочкой, благодаря которой сохраняют постоянную форму. По составу и строению клеточные оболочки бактерий существенно отличаются от оболочек растений. Оформленного ядра, отделённого от цитоплазмы ядерной оболочкой, в клетке нет. Ядерное вещество у большинства бактерий распределено в цитоплазме (рис. 29).

Рис. 29. Строение клетки бактерии

Распространение бактерий . Практически нет места на Земле, где бы не встречались бактерии. Они живут во льдах Антарктиды при температуре -83 °С и в горячих источниках, температура которых достигает +85-90 °С. Особенно много их в почве. В 1 г почвы могут содержаться сотни миллионов бактерий.

Число бактерий различно в воздухе проветренных и непроветренных помещений. Так, в классе после проветривания перед началом урока бактерий в 13 раз меньше, чем в той же комнате после урока.

Условия жизни бактерий разнообразны. Одним из них необходим кислород воздуха, другие в нём не нуждаются и способны жить в бескислородной среде.

Питание бактерий . Большинство бактерий питается готовыми органическими веществами. Лишь некоторые из них, например синезелёные, или цианобактерии, способны создавать органические вещества из неорганических. Они сыграли важную роль в накоплении кислорода в атмосфере Земли.

Размножение бактерий . Размножаются бактерии делением одной клетки на две. При благоприятных условиях деление клеток у многих бактерий может происходить через каждые 20-30 мин. При таком быстром размножении потомство одной бактерии за 5 суток способно образовать массу, которой можно было бы заполнить все моря и океаны. Однако в природе этого не происходит, так как большинство бактерий быстро погибает под действием солнечного света, при высушивании, недостатке пищи, нагревании до 65-100 °С, под действием дезинфицирующих веществ, в результате борьбы между видами и т. д.

Лишь у некоторых видов бактерий образуются особые клетки - споры (от греческого «спора» - семя), с помощью которых они могут размножаться.

В неблагоприятных условиях (при недостатке пищи, влаги, резких изменениях температуры) цитоплазма бактериальной клетки, сжимаясь, отходит от материнской оболочки, округляется и образует внутри неё на своей поверхности новую, более плотную оболочку (рис. 30). Такую бактериальную клетку тоже называют спорой (от греческого слова «спора» - семя). Споры некоторых бактерий сохраняются очень долго в самых неблагоприятных условиях. Они выдерживают высушивание, жару и мороз, не сразу погибают даже в кипящей воде. Споры легко разносятся ветром, водой и т. д. Их много в воздухе и почве. В благоприятных условиях спора прорастает и становится жизнедеятельной бактерией. Споры у подавляющего большинства бактерий - это приспособление к выживанию в неблагоприятных условиях.

Рис. 30. Образование спор

Новые понятия

Чем можно объяснить широкое распространение бактерий на нашей планете?

Задания

Вымойте клубень картофеля, не очищая его от кожуры, нарежьте ломтиками. Натрите ломтики мелом и поместите в чашку Петри. Чашку поставьте в тёплое место с температурой 25-30 °С. Через 2-3 суток на поверхности ломтиков образуется плотная морщинистая плёнка. Маленький кусочек плёнки разотрите в капле воды и рассмотрите под микроскопом бактерии картофельной палочки. Они подвижны, обладают жгутиками и могут образовывать споры.
Для получения культуры сенной палочки положите в колбу с водой немного сена, горлышко колбы закройте ватой и кипятите содержимое в течение 15 мин, чтобы уничтожить другие бактерии, которые могут оказаться в колбе. Сенная палочка при кипячении не погибает. Полученный настой сена отфильтруйте и на несколько дней поставьте в помещение с температурой 20-25 °С. Сенная палочка будет размножаться, и вскоре поверхность настоя покроется плёнкой из бактерий.
Стеклянной палочкой перенесите частичку плёнки на предметное стекло, накройте покровным стеклом и рассмотрите под микроскопом. Добавьте под покровное стекло каплю метиленовой синьки или чернил, разбавленных водой. На голубом фоне бактерии видны гораздо лучше. Некоторые из них подвижны, а у неподвижных внутри видны блестящие овальные образования. Это споры.
Большинство бактерий гибнет при температуре +65-100 °С, но споры некоторых из них переносят нагревание до +140 °С и охлаждение до -253 °С.
Нагрейте отфильтрованный настой. Выясните, при какой температуре бактерии сенной палочки погибают.

Знаете ли вы, что...

Встречаются так называемые хищные бактерии. Это колониальные бактерии. Их клетки соединены мостиками и образуют подобие ловчей сети. Передвигаясь, такая колония захватывает и переваривает мелкие живые организмы.

Люди, прожившие после полученной травмы более 48 часов, наиболее часто умирают из-за сепсиса (Wilson, 1985). Во многих случаях смерти тяжелотравмированных пациентов вследствие сепсиса не удается обнаружить источник инфекции. Чаще всего бактериологическое исследование показывает наличие грамотрицательных микроорганизмов. На этом основании многие исследователи склоняются к предположению, что кишечник является резервуаром патогенных бактерий и эндотоксинов, инициирующих общую реакцию организма хозяина, которая приводит к шоку и недостаточности внутренних органов (BealandCerra, 1994).

Патогенез

Под распространением бактерий понимают перемещение жизнеспособных микроорганизмов, находящихся в организме, из желудочно-кишечного тракта в мезентериальные лимфатические узлы, печень, селезенку и кровяное русло (Deitchetal., 1996) . Многочисленные исследования болезней животных и человека ясно показали, что микроорганизмы и токсины, обычно содержащиеся в желудочно-кишечном тракте, могут перемещаться из просвета кишечника за его пределы (Deitchetal., 1985, 1987, 1988) . Однако клиническое значение распространения бактерий было поставлено под сомнение, когда исследователи не смогли определить наличие микроорганизмов в воротной вене или кровеносной системе при обследовании людей, погибших в результате травм (Mooreetal., 1991). Кроме того, неутешительные результаты обследования тяжелобольных пациентов в нескольких медицинских центрах с целью оценки возможности избирательной деконтаминации кишечника не оправдали ожиданий (VanSaeneetal., 1992) .При использовании антимикробных средств для интенсивной очистки кишечника от патогенных грамотрицательных бактерий и грибков коэффициент выживаемости не повысился, хотя у этих пациентов было отмечено уменьшение на 50% количества осложнений инфекционного характера.

В настоящее время считается, что многие микроорганизмы, попадающие в лимфатическую ткань кишечника, погибают под воздействием защитных сил организма, тем самым инициируя массивную воспалительную реакцию, характеризующуюся выделением цитокинов, вазоактивных веществ, комплемента и других иммуномодуляторов (Deitchetal., 1996). Более того, наличие в крови эндотоксинов кишечного йроисхождения может быть фактором, который вызывает, делает необратимой или усиливает гиперметаболическую реакцию, отмечаемую при синдроме системной воспалительной реакции. Известно, что эндотоксины стимулируют выделение цитокинов и могут привести к снижению функции иммунной системы, свертывающей системы крови и защитного барьера слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта. Следовательно, совсем необязательно выделять жизнеспособные бактерии в кровотоке или периферийных органах для того, чтобы прийти к выводу, что кишечник является наиболее вероятной причиной синдрома системной воспалительной реакции.

Висцеральная ишемия может играть главную роль в развитии недостаточности нескольких внутренних органов, поскольку существует тесная взаимосвязь между снижением значения pH слизистой оболочки и вероятностью заболевания и летального исхода (SilvermanandТита, 1992). Считается, что ишемия кишечника приводит к снижению защитной функции барьера, в результате чего лимфоидная ткань, связанная с кишечником, оказывается открытой для воздействия микроорганизмов и токсинов. Кроме того, следует выделение большого количества цитокинов и эндотоксинов. Следствием подавления ретикулоэндотелиальной системы может быть наличие эндотоксинов или бактерий в системе кровообращения.

Защитный барьер слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта
В обычных условиях кишечник является эффективным механическим и функциональным защитным барьером, препятствующим абсорбции бактерий и токсинов, находящихся в его полости. Условием распространения бактерий является их адгезия на слизистой оболочке кишечника. Адгезия бактерий уменьшается под воздействием перистальтики кишечника и вырабатываемой слизи. Исследования показывают, что усиленное распространение бактерий происходит при заболеваниях и расстройствах, связанных со сниженной перистальтикой, например, при илеусе и непроходимости кишечника. Применение сосудосуживающих средств, кортикостероидов и нестероидных противовоспалительных препаратов может вызвать уменьшение выработки слизи и разрушение защитного механического барьера. Недостаточная перфузия, например, при висцеральной ишемии, связанной с шоком, также приводит к уменьшению оборота клеток эпителия, разрушению клеток и увеличивает опасность разрушения слизистых оболочек. У тяжелобольных пациентов часто развиваются стрессовый гастрит и язва.

Кишечник представляет собой наиболее крупный иммунологический и эндокринный орган. Лимфоидная ткань, связанная с кишечником, состоит из пейеровых бляшек, лимфатических фолликул, лимфоцитов laminapro-pria,внутриэпителиальных лимфоцитов и мезентериальных лимфатических узлов. Секреторный IgA вырабатывается сенсибилизированными (эффекторными) лимфоцитами поверхностного слоя слизистой оболочки кишечника. Эти иммунные механизмы играют важную роль в защите организма хозяина от инвазии микроорганизмов. Следовательно, при угнетении иммунитета существует предрасположенность к распространению бактерий. Плохое снабжение энтероцитов питательными веществами может также привести к уменьшению образования IgA и ослаблению иммунной защиты желудочно-кишечного тракта.

Еще одним фактором, способствующим сохранению защитного барьера слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта, является природная микрофлора, выполняющая функцию защиты. Подавляющее большинство микроорганизмов, содержащихся в желудочно-кишечном тракте, является анаэробами. Эти бактерии составляют конкуренцию потенциальным патогенным микроорганизмам в борьбе за питательные вещества и места прикрепления к слизистой оболочке, тем самым препятствуя чрезмерному развитию микрофлоры грамотрицательных бактерий. Антибиотикотерапия часто нарушает хрупкое равновесие микрофлоры желудочно-кишечного тракта за счет подавления более чувствительных анаэробных микроорганизмов (Deitchetat., 1985). Кроме того, к нарушению нормальной микрофлоры в кишечнике тяжелобольных пациентов может привести использование блокаторов Нг-рецепторов, которые способны стимулировать чрезмерное развитие микрофлоры и образование колоний микроорганизмов в желудке, а также использование гиперосмолярных питательных растворов для энтерального питания.

Значение правильного питания

На протяжении многих лет при лечении тяжелобольных пациентов состоянию желудочно-кишечного тракта не уделялось должного внимания. Основной функцией желудочно-кишечного тракта считалась абсорбция питательных веществ, которая согласно распространенному мнению необходима для обеспечения адекватного заживления ран и ответной реакции организма на травму или инфекцию. Из-за возможности аспирации, рвоты, илеуса или отсутствия энтерального доступа многие клиницисты предпочитали «оставить кишечник в покое». Теперь мы знаем, что такой «покой» может вызвать атрофию слизистой оболочки, изменение проницаемости и утрату алиментарного действия гормонов желудочно-кишечного тракта. На экспериментальных моделях было показано, что голодание и неправильное питание сами по себе не вызывают распространение бактерий. Однако они могут вызвать предрасположенность к повреждению слизистой оболочки и развитию чреватого летальным исходом сепсиса кишечного происхождения в периоды системного воспаления. В настоящее время специалисты уделяют значительное внимание этой проблеме и проводят исследования с целью определения роли различных питательных веществ, а также пытаются использовать энтеральное питание для воздействия на обмен веществ и воспалительные процессы.

Клиническое значение

Эксперименты на животных позволили выявить три основные механизма активизации распространения бактерий:

чрезмерное развитие микрофлоры кишечника;
ослабление защитных сил организма;
повреждение защитного барьера слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта. Следовательно, интенсивная профилактика распространения бактерий должна в первую очередь быть направлена на предотвращение этих проблем, а также на обеспечение кишечника необходимыми питательными веществами.

Результаты обследования людей в клинических условиях показывают, что распространению бактерий могут способствовать термическое повреждение, угнетение иммунитета, травма, геморрагический шок, эндотоксины, острый, вызывающий некроз панкреатит, полное парентеральное кормление, нейтропения, непроходимость и ишемия кишечника. Опыты на животных позволяют предположить, что те же самые болезни и расстройства могут способствовать распространению бактерий и в организме тяжелобольных пациентов ветеринарных лечебниц. Кроме того, собаки с тяжелой формой парвовирусного энтерита имеют особенную предрасположенность к распространению бактерий в организме, сепсису и появлению эндотоксинов в крови вследствие сочетания нейтропении и разрушения защитного барьера слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта.

Профилактика

Профилактика распространения бактерий, сепсиса и недостаточности функций нескольких органов является предметом постоянных исследований. Наиболее важным фактором для предотвращения распространения бактерий является сохранение целостности защитного барьера слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта, поскольку экспериментальные исследования показывают, что распространению бактерий можно в значительной степени воспрепятствовать за счет уменьшения степени повреждения слизистой оболочки. По этой причине терапевтические мероприятия направлены на:

уменьшение вероятности разрыва слизистой оболочки,
ограничение нежелательных последствий в случае разрыва,
поддержание функции кишечника для быстрого заживления дефектов слизистой оболочки. В этом отношении можно дать следующие рекомендации.

Улучшение оксигенации кишечника. По-видимому, главную роль в повреждении слизистых оболочек у тяжелобольных пациентов играет ишемия. Размер повреждения усиливается в результате реперфузионной травмы. Необходимо максимально увеличить поступление кислорода в кишечник за счет эффективного и интенсивного восстановления гемодинамики. Для поддержания адекватного кровяного давления и перфузии желудочно-кишечного тракта следует вводить в достаточном объеме кристаллоидные и (или) коллоидные растворы. Для поддержания кровяного давления при сепсисе может возникнуть необходимость во введении положительных миотропных средств, таких как добутамин или допамин (SilvermanandТита, 1992). Кислород следует дополнительно вводить в том случае, если параметры оксигемометрии не превышают 90-95%. Если концентрация гемоглобина опускается ниже значения 10-12 г/100 мл, то для улучшения способности транспортировки кислорода кровью можно провести переливание крови или ввести раствор бычьего гемоглобина. Для контроля pH слизистых оболочек и определения достаточности перфузии желудочно-кишечного тракта лучше всего использовать метод желудочной тонометрии, если имеется такая возможность. При клинических признаках сепсиса необходимо в любом случае вводить бактерицидные антибиотики широкого спектра действия. Ранняя диагностика и хирургическая коррекция омертвевших участков кишечника или дренирование абсцесса имеют первостепенное значение для успешного завершения лечения.

В экспериментальных условиях удавалось предотвратить повреждения вследствие реперфузии путем применения аллопуринола или дисмутазы перекиси. Составными частями системы антиоксидантной защиты организма являются витамины С, Е и А, селен, бетакаротин, а также такие аминокислоты, как цистин, глицин и глутамин. Может принести пользу и добавление в пищу антиоксидантов. В настоящее время ведутся исследования с целью определения веществ, выборочно улучшающих перфузию желудочно-кишечного тракта, однако до сих пор они не принесли результата. Не следует применять такие катехоламины, как норадреналин и адреналин, которые индуцируют сужение кровеносных сосудов внутренних органов.

Ограничение отрицательных последствий повреждения слизистых оболочек. Применение антацидных средств и блокаторов Н2-рецепторов с целью ограничения развития стрессовых язв и гастрита у тяжелобольных пациентов может привести к чрезмерному развитию микрофлоры и увеличить вероятность заболевания пневмонией госпитализированных пациентов, которым проводят вентиляцию легких (VanSaeneetal., 1992) .Для уменьшения размеров повреждения желудка без увеличения желудочного pH в настоящее время рекомендуется применение сукральфата и метода назогастральной аспирации.

Метод выборочной деконтаминации кишечника, по-видимому, уменьшает вероятность развития инфекционного заболевания в условиях клиники, однако документальных повреждений факта увеличения шансов на выживание тяжелобольных людей не имеется (VanSaeneetal., 1992) .Для лечения человека обычно используется сочетание амикацина, амфотерицина В и полимиксина В (Cockerilletal., 1992). В литературе приводятся данные о том, что пероральное применение неомицина предотвращало летальный исход и уменьшало распространение бактерий после термических повреждений (Оса etal.,1993) . Для связывания липополисахаридного эндотоксина использовалась комбинация полимиксина В, активированного угля и каопектата, вводимых перорально. Кроме того, имеются отдельные сообщения относительно успешного применения разведенного хлоргексидина или бетадина (повидон-йод), вводимых посредством клизмы, для лечения парвовирусного энтерита у щенков.

Для нейтрализации липополисахаридного эндотоксина в организме домашних животных в настоящее время предлагается поливалентная лошадиная антисыворотка (SEPTI-serum, Immac, Inc., Columbia, МО 75201). Ее вводят медленно в течение 30-60 минут в дозе 4,4 мл/кг вместе с внутривенными кристаллоидными растворами в пропорции 1:1. В настоящее время результаты клинических исследований применения данного препарата не известны, однако следует исходить из того, что он имеет наибольшую эффективность в случае применения до начала антибиотикотерапии, поскольку после уничтожения бактерий концентрация эндотоксина в циркулирующей крови резко увеличивается. При использовании лошадиной антисыворотки необходимо внимательно следить за состоянием пациентов, поскольку могут проявиться признаки анофилаксии.

Поддержание функции кишечника путем энтерального кормления
Значение правильного кормления тяжелобольных пациентов не вызывает сомнения. Однако в последние годы все более явной становится важная роль «наполнения кишечника» за счет энтерального кормления, которое необходимо начинать как можно раньше. Исследования показали, что по сравнению с энтеральным кормлением полностью парентеральное кормление приводит к увеличению вероятности инфекционных заболеваний и летального исхода. Полностью парентеральное кормление приводит к атрофии слизистой оболочки. Кроме того, практика показывает, что липидные эмульсии усиливают угнетение иммунитета за счет подавления бластогенеза лимфоцитов. Кроме того, жирные кислоты омега-6 являются «предшественниками» простагландинов и лейкотринов, которые могут вызвать воспаление. В настоящее время рекомендуется применять полностью парентеральное кормление только при наличии серьезных противопоказаний для энтерального питания.

Энтеральное кормление оказывает благотворное воздействие на функцию кишечника за счет укрепления иммунной системы (лимфоциты и макрофаги), увеличения секреции IgA и муцина, а также поддержания массы кишечника за счет алиментарного действия.

Наиболее подходящим источником метаболизма для клеток, выстилающих внутреннюю поверхность тонкой кишки, является глутамин. Глутамин считается «условно важным» питательным веществом для тяжелобольных пациентов. Он имеет большое значение для митогенеза лимфоцитов и усиливает защитный барьер кишечника. Результаты многих исследований подтверждают целесообразность добавления глутамина к растворам для энтерального или парентерального питания (замедление распространения бактерий, утолщение слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта, увеличение шансов на выживание). В то же время в некоторых случаях применение глутамина не дало положительного эффекта. Глутамин безопасен для здоровья пациента, однако это вещество очень нестабильно, и поэтому его необходимо добавлять в питательный раствор непосредственно перед введением. При значительном повреждении слизистой оболочки добавление глутамина может оказать благотворное воздействие. Данный препарат выпускается в форме порошка (CambridgeNeutraceuticals) ,который можно применять в дозе 10 мг/кг в сутки. Глутамин можно добавлять в воду, которую дают выздоравливающим животным, или растворы для энтерального питания, которые вводят через назогастральную, гастростомическую или еюностомическую трубки. Кроме того, уменьшению распространения бактерий могут способствовать и другие пищевые добавки, такие как жирные кислоты омега-3 (продукты на основе рыбьего жира), аргинин, нуклеиновая кислота и антиоксиданты.

Наиболее подходящим источником метаболизма для колоноцитов являются жирные кислоты с короткой цепочкой. Они вырабатываются путем ферментации неусваиваемых углеводов, которые обычно называют «поддающимися ферментации волокнами» (пектин, бетагликан и лактулоза). Нерастворимые волокна, такие как целлюлоза, оказывают алиментарное воздействие на слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта за счет усиления выработки слизи и роста клеток эпителия, а также поддержания роста нормальной микрофлоры. Считается, что нерастворимое волокно стимулирует секрецию алиментарных гормонов кишечника, укрепляющих защитный барьер кишечника. В настоящее время не существует рекомендаций относительно выбора оптимального типа волокон и оптимальной дозы, однако исследования продолжаются. Ряд предварительных исследований и экспериментов, проведенных на животных, показывает, что добавление грубой клетчатки в энтеральные питательные растворы позволяет снизить скорость распространения бактерий, предотвратить атрофию слизистой оболочки и чрезмерное развитие микрофлоры в слепой кишке. Кроме того, предметом исследований являются гормоны, такие как бомбезин, которые оказывают защитное алиментарное воздействие на слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта. Для выработки определенных рекомендаций относительно кормления животных необходимо дождаться результатов исследований, проводимых в этой перспективной и интересной области.

Микроорганизмы распространены повсеместно. Исключение составляют лишь кратеры действующих вулканов и небольшие площадки в эпицентрах взорванных атомных бомб. Ни низкие температуры Антарктики, ни кипящие струи гейзеров, ни насыщенные растворы солей в соляных бассейнах, ни сильная инсоляция горных вершин, ни жесткое облучение атомных реакторов не мешают существованию и развитию микрофлоры. Все живые существа - растения, животные и люди - постоянно взаимодействуют с микроорганизмами, являясь часто не только их хранилищами, но и распространителями. Микроорганизмы - аборигены нашей планеты, первопоселенцы, активно осваивающие самые невероятные природные субстраты.

Микрофлора почвы. Количество бактерий в почве чрезвычайно велико - сотни миллионов и миллиардов особей в 1 г (табл. 5). В почве их значительно больше, чем в воде и воздухе. Общее количество бактерий в почвах меняется. По B . C . Виноградскому, бедные микрофлорой почвы содержат 200-500 млн. бактерий в 1 г, средние - до миллиарда, богатые - два и более миллиардов особей в 1 г. Количество бактерий зависит от типа почв, их состояния, глубины расположения слоев (табл. 6).

На поверхности почвенных частиц микроорганизмы располагаются небольшими микроколониями (по 20-100 клеток в каждой). Часто они развиваются в толще сгустков органического вещества, на живых и отмирающих корнях растений, в тонких капиллярах и внутри комочков.

Микрофлора почвы очень разнообразна. Здесь встречаются разные физиологические группы бактерий: бактерии гниения, нитрифицирующие, азотфиксирующие, серобактерии и др. Среди них есть аэробы и анаэробы, споровые и неспоровые формы. Микрофлора - один из факторов образования почв.

Областью активного развития микроорганизмов в почве является зона, примыкающая к корням живых растений. Ее называют ризосферой, а совокупность микроорганизмов, содержащихся в ней,- ризосферной микрофлорой.

Микрофлора водоемов. Вода - природная среда, где в большом количестве развиваются микроорганизмы. Основная масса их попадает в воду из почвы. Фактор, определяющий количество бактерий в воде,- наличие в ней питательных веществ. Наиболее чистыми являются воды артезианских скважин и родниковые. Очень богаты бактериями открытые водоемы, реки. Наибольшее количество бактерий находится в поверхностных слоях воды, ближе к берегу. Очень загрязнена вода в пригородной полосе за счет стоков. Со сточными водами в водоемы попадают патогенные микроорганизмы: бруцеллезная палочка, палочка туляремии, вирус полиомиелита, ящура, возбудители кишечных инфекций (палочки брюшного тифа, паратифа, дизентерийная палочка, холерный вибрион и др.). Бактерии долго сохраняются в воде, поэтому она может быть источником инфекционных заболеваний, При удалении от берега и увеличении глубины количество бактерий уменьшается.

Чистая вода содержит 100-200 бактерий в 1 мл, а загрязненная- 100-300 тыс. и более. Много бактерий в донном иле, особенно в поверхностном его слое, где бактерии образуют пленку. В этой пленке много серо- и железобактерий, которые окисляют сероводород до серной кислоты и тем самым предотвращают замор рыбы. Есть нитрифицирующие и азотфиксирующие бактерии. В иле больше спороносных форм (около 75 %), в то время как в воде преобладают неспороносные (около 97 %).

По видовому составу микрофлора воды сходна с микрофлорой почвы, но в воде встречаются и специфические бактерии (Вас. fluorescens , Вас. aquatilis и др.). Разрушая различные отбросы, попавшие в воду, микроорганизмы постепенно осуществляют так называемое биологическое очищение воды.

Микрофлора воздуха. Микрофлора воздуха менее многочисленна, чем микрофлора почвы и воды. Бактерии поднимаются в воздух с пылью, некоторое время могут находиться там, а затем оседают на поверхность земли и гибнут от недостатка питания или под действием ультрафиолетовых лучей. Количество микроорганизмов в воздухе зависит от географической зоны, местности, времени года, загрязненности пылью и др. Каждая пылинка является носителем микроорганизмов, поэтому их очень много в закрытых помещениях (от 5 до 300 тыс. в 1 м 3). Больше всего бактерий в воздухе над промышленными городами. Воздух сельских местностей чище. Наиболее чистый воздух над лесами, горами, снежными пространствами. Верхние слои воздуха содержат меньше микробов. В микрофлоре воздуха много пигментированных и спороносных бактерий, которые более устойчивы, чем другие, к ультрафиолетовым лучам. Микробиологическому исследованию воздуха уделяется очень большое внимание, поскольку воздушно-капельным путем могут распространяться инфекционные болезни (грипп, скарлатина, дифтерия, туберкулез, ангина и др.).

Микрофлора организма человека. Тело человека, даже полностью здорового, всегда является носителем микрофлоры. При соприкосновении тела человека с воздухом и почвой на одежде и коже оседают разнообразные микроорганизмы, в том числе и патогенные (палочки столбняка, газовой гангрены и др.). Количество микробов на коже одного человека составляет 85 млн.- 1212 млн. Наиболее часто загрязняются открытые части человеческого тела. На руках обнаруживают кишечные палочки, стафилококки. В ротовой полости насчитывают свыше 100 видов микробов. Рот с его температурой, влажностью, питательными остатками - прекрасная среда для развития микроорганизмов.

Желудок имеет кислую реакцию, поэтому основная масса микроорганизмов в нем гибнет. Начиная с тонкого кишечника реакция становится щелочной, т. е. благоприятной для микробов. В толстых кишках микрофлора очень разнообразна. Каждый взрослый человек выделяет ежедневно с экскрементами около 18 млрд. бактерий, т. е. больше особей, чем людей на земном шаре.

Внутренние органы, не соединяющиеся с внешней средой (мозг, сердце, кровь, печень, мочевой пузырь и др.), обычно свободны от микробов. В эти органы микробы попадают только во время болезни.

Микроорганизмы, вызывающие инфекционные заболевания, называются болезнетворными, или патогенными (табл. 7). Они способны проникать в ткани и выделять вещества, которые разрушают защитный барьер организма. Факторы проницаемости

высокоактивны, действуют в малых дозах, обладают ферментными свойствами. Они усиливают местное действие болезнетворных микроорганизмов, поражают соединительную ткань, способствуют развитию общей инфекции. Это инвазионные свойства микроорганизмов.

Вещества, угнетающие защитные силы организма и усиливающие патогенное действие возбудителей, называются агрессинами. Болезнетворные микроорганизмы выделяют также токсины - ядовитые продукты жизнедеятельности. Наиболее сильные яды, выделяемые бактериями в окружающую среду, называются экзотоксинами. Их образуют дифтерийная и столбнячная палочки, стафилококк, стрептококк и др. У большинства бактерий токсины выделяются из клеток только после их смерти и разрушения. Такие токсины называются эндотоксинами. Их образует туберкулезная палочка, холерный вибрион, пневмококки, возбудитель сибирской язвы и др.

Есть бактерии, которые называются условнопатогенными, потому что в обычных условиях они живут как сапрофиты, но при ослаблении сопротивляемости организма человека или животного могут вызвать серьезные заболевания. Например, кишечная палочка - обычный сапрофит кишечника - при неблагоприятных условиях может вызывать воспалительные процессы в почках, мочевом пузыре, кишечнике и других органах.

Большой вклад в борьбу с инфекционными болезнями животных и человека внес Луи Пастер.

Пастер Луи (1822-1895) -французский микробиолог и химик. Основоположник микробиологии и иммунологии. Предложил метод предохранительных прививок вакцинами, которые спасли и спасают миллионы людей от инфекционных заболеваний.

— Источник—

Богданова, Т.Л. Справочник по биологии/ Т.Л. Богданова [и д.р.]. – К.: Наукова думка, 1985.- 585 с.

Post Views: 18

Возникновение бактериальных болезней в определенной местности впервые в сезоне (первичная инфекция) обусловлено главным образом наличием сохранившейся бактериальной инфекции, а распространение бактериозов в течение вегетационного периода (вторичная инфекция) осуществляется различными естественными и искусственными факторами.

Бактериальная инфекция может сохраняться различными способами, но наибольшее значение имеют семена и посадочный материал, живые растения и растительные остатки, насекомые и почва.

Семена и посадочный материал . Семена, клубни и другой посадочный материал являются наиболее распространенным местом сохранения фитопатогенных бактерий и источником заражения растений бактериозами. Семена могут служить источником появления какого — либо бактериоза там, где его раньше не было, т. е. они могут быть распространителями болезней по земному шару. С семенами был завезен возбудитель гоммоза хлопчатника - Xanthomonas malvacearum Dowson в хлопкосеющие районы, где это заболевание раньше не встречалось. Бактерии могут находиться как на поверхности семян, куда попадают при обмолоте (например, коробочек табака Pseudomonas tabaci Stapp.) и извлечении семян из органов плодоношения (например, плодов томатов при заражении черной пятнистостью Xanthomonas vesicatoria Dowson), так и во внутренних тканях их, куда попадают еще во время роста растений. Например, возбудитель бактериоза фасоли - Xanthomonas phaseoli Dowson передается с бобов на семена.

Заражение растений от зараженных семян происходит различными путями: продвижением бактерий по сосудам всходов (черный бактериоз пшеницы - Xanthomonas translucens Dowson, кольцевая гниль картофеля - Corynebacterium sepedonicum Scapt. et Burch.); выносом бактерий с семядолями, которые заболевают и служат источником инфекции листьев и их поражения (гоммоз хлопчатника - Xanthomonas malvacearum Dowson); выносом семенной оболочки на поверхность почвы при появлении всходов и перенос бактерий на листья растений, вызывая их заражение (бактериальная рябуха табака - Pseudomonas tabaci Stapp.).

Растительные остатки . Мертвые остатки больных растений - одно из основных мест сохранения бактерий и источник заражения здоровых растений бактериозами. Так сохраняются многие фитопатогенные бактерии. Поэтому растительные остатки (опавшие листья, сухие ветви и пр.) должны обязательно уничтожаться. Фитопатогенные бактерии могут сохраняться и в живых растениях, например при бактериозах древесных пород.

Насекомые . Некоторые виды фитопатогенных бактерий перезимовывают в насекомых, которые могут служить источником первичной инфекции растений весной. Это доказано для возбудителя увядания огурцов - Erwinia tracheifila (Sm.) Holl., зимующей в кишечнике некоторых жуков-листоедов (Diabrotia vittata). Здесь возбудитель болезни полностью зависит от жука-листоеда и борьба с ним равносильна борьбе с самой болезнью. Насекомые для многих видов фитопатогенных бактерий служат главнейшими агентами распространения. Они играют важную роль в распространении возбудителя черной ножки картофеля - Pectobacterium phytophthorum Dowson. Например, ростковая муха (Hylemya trichodactyla) является местом сохранения возбудителя, который затем служит источником заражения картофеля. Ожог яблонь, груш и других плодовых деревьев - Pseudomonas cerasi Griff, распространяется в саду при участии пчел и ос, на которых впервые доказана возможность переноса насекомыми бактериоза. Бактериальное увядание кукурузы (.Aplanobacter stewarti McCul) передается стеблевыми жуками Chaetocnema pulicoria и Ch. denticulata, а также личинками жуков Diabrotica duodecempunctata. Хлебный клоп распространяет бактериоз початков кукурузы - Bacillus mesentericus vulgatus Flugge.

Почва . До недавнего времени почва считалась одним из основных мест сохранения и накопления бактериальной инфекции. В настоящее время установлено, что большинство фитопатогенных бактерий в почве очень быстро погибает. Гибель их вызывается почвенными микроорганизмами - антагонистами или бактериофагами. Поэтому почва если и служит источником заражения растений бактериозами, то лишь на очень короткий срок (не более 10-15 дней). В то же время в ризосфере корней могут сохраняться фитопатогенные бактерии, что, вероятно, объясняется меньшим количеством антагонистов их в ризосфере, чем в почве. На корнях озимых доказана возможность зимовки возбудителя бактериальной рябухи табака - Pseudomonas tabaci Stapp. и черной пятнистости томатов - Xanthomonas vesicatoria Dowson.

Распространение фитопатогенных бактерий с больных растений на здоровые и от места первичной инфекции одного района в другой может происходить как с помощью различных естественных факторов - воздуха, воды, насекомых, так и искусственным занесением инфекции в результате хозяйственной деятельности человека.

Воздушные течения . Микроскопически малые бактерии и мельчайшие частицы больных растений распространяются также с помощью движения воздуха. Однако большинство фитопатологических бактерий бесспоровые и довольно быстро погибают в сухом воздухе и от воздействия прямых солнечных лучей.

Вода . В распространении бактерий вода имеет большое значение. Капли дождя попадают на землю или больные растения и с брызгами воды инфекция переносится на здоровые растения. Распространению бактериоза способствуют такие поливные воды и течения рек, когда в воду попадают остатки больных растений. Примером такого переноса может служить распространение гоммоза хлопчатника - Xanthomonas malvacearum Dowson с арычными водами.

В процессе возделывания сельскохозяйственных культур человек также может быть распространителем некоторых бактериозов. Например, при пасынковании томатов от одного растения к другому переносится бактериальный рак томатов - Corynebacterium michiganense Jens, при вершковании махорки распространяется рябуха - Pseudomonas tabaci Stapp.

При введении в культуру важных в экономическом отношении и урожайных растений, а также при перевозке растений из одной страны в другую (пшеница, кукуруза, картофель, табак и пр.) завозились и различные возбудители болезней. При этом они оказывались в наиболее благоприятных условиях, так как поражаемые ими культуры были восприимчивы к этой болезни.

Например, возбудитель рака цитрусовых - Xanthomonas citri Dowson в 1911 г. был завезен из Японии во Флориду. В Японии этот бактериоз не причинял вреда, а во Флориде оказался столь опасным, что для искоренения болезни пришлось уничтожить 15 млн. деревьев в питомниках и на плантациях. Это стоило огромных денежных затрат, исчисляющихся миллионами долларов. Возбудитель бактериального ожога плодовых - Pseudomonas cerasi Griff., обнаруженный в Северной Америке еще в 1870 г., был перенесен примерно в 1911 г. в Японию, в 1919 г. - в Новую Зеландию и в 1924 г. - в Италию, а затем болезнь распространилась и в других странах. У нас болезнь встречается на абрикосах, сливах и персиках.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .