Чисті та елективні культури мікрорганізмів.

Чиста культура – потомство однієї клітини або сукупність бактерій одного виду і одного штаму. Чисті культури використовуються при вивченні систематики і мінливості мікроорганізмів; діагностиці для ідентифікації збудників псування харчових продуктів; діагностиці інфекційних хвороб; в мікробіологічної промисловості в якості вихідного матеріалу для отримання ферментів, вакцин, антибіотиків, вітамінів, стероїдних гормонів та інших продуктів; у харчовій промисловості: в виноробстві, пивоварінні, виробництві молочнокислих продуктів і хліба. Для отримання чистих культур дріжджів, мікроскопічних грибів і мікроорганізмів використовуються: крапельний метод Лінднера (англ. Lindner's hanging drop); мікроманіпуляторний метод; вирощування з єдиною колонії на агарі або желатині; метод вологої камери Ганзена.

Елективні культури – сукупність мікроорганізмів близькоспорідненого типу, які виростають на середовищі з вибірковими умовами. Наприклад, культури сінної палички B.subtilis, Azotobacter chroococcum, B.mesentericus. Щоб отримати елективну культуру сінної палички необхідно у колбу покласти порізане сіно, додаємо крихітку крейди, щоб підлужити середовище, створюємо аеробні умови, тобто заливаємо колбу водою, але не до кінця, потім прокип'ятити 10 хв, щоб знищити бактерії, здатні до спороутворення.

17. Диференціально-діагностичні поживні середовища, їх значення в медичній мікробіології.

Диференційно-діагностичні середовища застосовуються для швидкої ідентифікації близькоспоріднених видів мікроорганізмів, для визначення видової приналежності, в клінічній бактеріології. Вони поділяються на середовища для визначення протеолітичних, пептолітичних, цукролітичних, гемолітичних, ліполітичних, редукуючих властивостей (середовища Ендо, Левіна, Плоскірєва, Гісса).Принцип побудови диференційно-діагностичних середовищ заснований на тому, що різні види бактерій розрізняються між собою за біохімічною активностю і мають неоднаковий набір ферментів, що розщеплюють субстрати, що входять до складу живильного середовища. У склад диференційно-діагностичної середовища входять: а) основне живильне середовище, що забезпечує розмноження бактерій; б) певний хімічний субстрат, ставлення до якого є діагностичною ознакою для даного мікроорганізму; в) кольоровий індикатор, зміна забарвлення якого свідчить про біохімічної реакції і наявності даної ферментної системи у досліджуваного мікроорганізму.

18. Ставлення мікроорганізмів до кисню. Облігатні аероби. Мікроаерофіли. Факультативні анаероби.

Кисень трапляється у природі як у вільному, так і в звязаному стані, є обов'язковим компонентом будь-якої клітини. Переважна більшість живих організмів використовують обидві форми кисню. За відношенням до молекулярного кисню серед мікроорганізмів розрізняють: облігатні аероби, облігатні анаероби, факультативні анаероби і мікроаерофіли. Різне відношення бактерій до кисню залжеить від їхніх фізіологічних особливостей. Облігатні аероби - мікроорганізми, для оптимальнгоо росту яких необхідно 21 % кисню. До них належать збудники туберкульозу, чуми, холерний вібріон. На поверхні рідких живильних середовищ вони ростуть, як правило, у вигляді плівки. Облігатні анаероби - бактерії, які ростуть при відсутності вільного молекулярного кисню за рахунок процесів бродіння. Вони одержують кисень з органічних сполук у процесі їх метаболізму. Деякі з них не виносять навіть незначної кількості вільного кисню. Такими бактеріями є збудники правця, ботулізму, газової анаеробної інфекції, бактероїди, фузобактерії та ін. Окремі клостридії можуть бути аеротолерантними. Для культивування їх використовують спеціальні живильні середовища й апарати (анаеростати), в яких створюються анаеробні умови за рахунок поглинання кисню або заміни його індиферентиними газами (азотом, воднем). Факультативні анаероби пристосувались, залежно від умов середовища відсутності кисню, переключати свої метаболічні процеси з використанням молекулярного кисню на бродіння та навпаки. Групу факультативних анаеробів формують численні представники родини кишкових бактерій (ешеріхії, сальмонели, шигели), стафілококи та деякі інші бактерії. Мікроаерофіли - особлива група мікробів, для яких концентрація кисню при культивуванні може бути зменшена до 2 %. Вищі його концентрації здатні затримувати ріст. Ця група представлена молочнокислими, азотфіксуючими бактеріями.

19. Розмноження мікроорганізмів.

Ріст бактерій завершується їхнім розмноженням, яке виявляється у збільшенні кількості особин мікробної популяції на одиницю об’єму. Найчастіше бактерії розмножуються нестатевим, бінарним, поділом. Відомо два типи поділу бактеріальної клітини: за допомо­гою перегородки і перешнуровуванням. У разі першого типу поділу посередині бактеріальної клітини починає формуватися поперечна перегородка, яка спочатку складається з цитоплазматичної мембра­ни і розмежовує цитоплазму материнської клітини на дві дочірні. Да­лі синтезується оболонка і утворюються дві нові клітини. Грамнегативні бактерії поділяються переважно перешнуровуван­ням, тобто звужуванням клітини в місцях поділу, аж доки вона не поділиться на дві. Різновидом бінарного поділу бактерій є бруньку­вання. При цьому розмноженні на одному із полюсів материнської клітини утворюється брунька, яка в процесі росту збільшується до розмірів материнської клітини, а потім відділяється від неї. Під час брунькування оболонка бруньки повністю синтезується заново. У деяких одноклітинних ціанобактерій виявлено множинний по­діл. Йому передує реплікація хромосоми і збільшення розмірів ма­теринської клітини, в якій далі відбувається кілька послідовних бінарних піЗділів, що приводить до утворення величезної кількості дрібненьких клітин. Ці клітини дістали назву б е о ц и т і в. Після розриву оболонки материнської клітини вони виходять назовні. Період від поділу до поділу клітини називається онтогенезом, або клітинним циклом бактерій. Розрізняють кілька типів вегетативного клітинного циклу у бактерій: мономорфний, при якому утво­рюється лише один морфологічний тип клітини, наприклад у бак­терій родів Bacillus і Escherichia; диморфний, коли формуються два морфологічних типи клітин, наприклад у бактерій роду Caulobacter, і поліморфний, при якому утворюються кілька морфологічно різних типів клітин (Arthrobacter, Actinomyces). Серед актиноміцетів поширене розмноження фрагментами гіф, а деякі бактерії можуть розмножуватися за допомогою спор, але не ен- доспор. Бактеріям притаманний високий темп розмноження, що ха­рактеризується часом генерації, тобто часом, упродовж якого відбу­вається поділ бактеріальної клітини. Час генерації визначається ви­дом бактерій, їхнім віком і умовами довкілля. Наприклад, для Streptococcus faecalis він становить 15 хв, а для Escherichia coli — 16—20 хв.

20. Антибіотики рослинного походження. Фітонциди.

Антибіотики належать до вторинних метаболітів. Їх біосинтез не зв'язаний з ростом мікроорганізмів і вони не є життєво необхідними. Вони утворюються тільки при певних умовах для забезпечення їх продуцентів в умовах конкуренції. Деякі з них можуть виконувати низку фізіологічних функцій в організмі.

Продуцентами антибіотиків є бактерії (граміцидин, бацитрацин, едеїн, тиротрицин, субтилін та інші), актиноміцети (стрептоміцин, тетрацикліни, мономіцин, лево­міцетин, ністатин тощо), гриби (пеніцилін, цефалоспорини, грізео- фульвін, мікроцид, фумагілін та інші). Продуцентом останнього є плісневий гриб Aspergillus fumigatus. Інший представник роду Aspergillus — A. flavus — синтезує аспергілову і оксіаспергілову кис­лоти, які володіють широким спектром антимікробної дії. Бацили (B.subtilis і B.polymyxa) є продуцентами пептидних антибіотиків — мерсацидину, кристеніну, гавасерину, поліміксину та ін. Виявлено також, що A. flavus є проду­центом афлотоксинів. Характерною властивістю антибіотиків є вибірковість їхньої дії щодо мікробів: кожен впливає тільки на певні види, тобто характе­ризується специфічним антимікробним спектром дії. Одні антибіо­тики зумовлюють бактеріостатичну або фунгістатичну дію (затримка розмноження, пригнічення життєдіяльності), інші, виявляючи бак­терицидний і фунгіцидний вплив, спричинюють загибель певних ви­дів бактерій і грибів. Особливо ефективними є беталактамні антибіо­тики.

Механізм дії антибіотиків ще недостатньо вивчено. Вважають, що пеніциліни гальмують певні етапи синтезу пептидоглікану клі­тинної стінки прокаріотів. Тільки мікоплазми і архебактерії не чут­ливі до пеніциліну, оскільки у них немає муреїну. Дуже важливою особливістю антибіотиків є те, що вони можуть бути токсичними.

Фітонциди — біологічно активні речовини, які виділяються рослинами і характеризуються бактерицидними, фунгіцидними і протистоцидними властивостями. Практично майже кожній рослині притаманні фітонцидні влас­тивості, але не однаковою мірою. Найактивнішою бактерицидною дією характеризуються цибуля, часник, гірчиця, хрін, алое, кропива, полин, черемха, горіх, евкаліпт, цитрусові тощо. До складу фітонци­дів входять альдегіди, алкалоїди, глікозиди, синильна кислота, хіно­ни і ефірні олії тощо. Серед названих сполук надзвичайно високою антимікробною активністю володіють алкалоїди (анабазин, нікотин, хінін та ін.). Чимало антибіотичних препаратів рослинного походження ши­роко використовуються в медицині, сільському господарстві та ін­ших галузях: аліцин, добутий із часнику; аренарін, виділений із цми­ну піскового; берберин, який одержують з багатьох видів рослин з родини жовтецевих. Ці препарати виявляють бактерицидну дію на стрептококи, стафілококи, дифтерійну паличку, гонококи і сальмо­нели. Фітонциди іманін і новоіманін, виділені зі звіробою звичайно­го, виявилися високо активними проти бактерій і вірусів рослин. Ви­ділений з бавовника антибіотичний препарат госіпол застосовується для лікування оперізуючого лишаю, псоріазу та інших вірусних за­хворювань.Серед інших рослинних антибіотиків, які виявляють антимікроб­ну дію, слід назвати: лютенарин, виділений з кореневищ глечиків жовтих; ксантин — із коноплі посівної; рафін — із редьки чорної; сальвін — із шавлії лікарської; хінін — з кори хінного дерева і хлоро- філіпт — з листків евкаліпту. Вважають, що фітонциди є одним із факторів імунітету рослин, також вони відіграють важливу роль у взаємовідносинах організмів у біоценозах. Великий внесок стосовно вивчення і впровадження в практику фітонцидних препаратів зроби­ли вчені Інституту мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного НАН України.