ЭКОЛОГИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ Лекция 5 ОСНОВЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ

ЭКОЛОГИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ Лекция № 5

ОСНОВЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ МИКРОБИОЛОГИИ

Определение понятия «экологическая микробиология» ► раздел общей микробиологии, изучающий взаимоотношения микроорганизмов § между собой § с объектами внешней среды § с макроорганизмом

Основные понятия экологической микробиологии ► Популяция ► Биотоп ► Микробиоценоз ► Экосистема ► Онтосфера ► Биосфера § совокупность особей одного вида, обитающих в пределах определенного биотопа § территориально ограниченный участок биосферы с относительно однородными условиями жизни § сообщество популяций микроорганизмов, обитающих в определенном биотопе § система, состоящая из биотопа и биоценоза § совокупность паразитарных экосистем § общая сумма всех экосистем (живая оболочка планеты)

Экологические связи в микробиоценозах ► ► ► ► Нейтрализм – обитающие в одном биотопе популяции не оказывают друг на друга ни стимулирующего, ни подавляющего действия. Симбиоз – обе популяции извлекают для себя пользу. Сотрудничество – слабая степень взаимозависимости симбионтов. Мутуализм – полная степень взаимозависимости симбионтов, при которой они выполняют разные, дополняющие друга, жизненные функции. Комменсализм (нахлебничество) – комменсалы питаются остатками пищи хозяина, которые в его рационе не имеют значения. Конкуренция (антагонизм) – подавление одной популяции другой. Паразитизм – одна популяция (паразит), нанося вред другой популяции (хозяину), извлекает для себя пользу.

Экологические связи в микробиоценозах Взаимоотношение особей ► Одного вида § На полноценной питательной среде ► Симбиоз § На неполноценной питательной среде ► Конкуренция ► Разных видов ► Нейтрализм ► Симбиоз (от сотрудничества до мутуализма) ► Комменсализм ► Конкуренция ► Паразитизм

Экологические среды микроорганизмов Характеристика микробиоценоза почвы 1. Максимальное количество микроорганизмов расположено на глубине 10 – 20 см. 2. Выживаемость в почве болезнетворных микроорганизмов: § аспорогенные виды бактерий и вирусы – от нескольких дней до нескольких месяцев, § споры – годы, § возбудители ботулизма, актиномикоза, глубоких микозов, микотоксикозов – живут в почве. 3. Санитарно-показательные микробы – показатели фекального загрязнения (те представители нормальной микрофлоры кишечника, срок выживания которых в почве примерно равен срокам выживания в ней патогенных бактерий кишечной группы): главный – E. coli. 4. Оценка фекального загрязнения: § коли-индекс – количество кишечной палочки в 1 г почвы, § коли-титр – количество почвы (в граммах), приходящаяся на 1 особь кишечной палочки, 5. Оценка микробного (бактериального) загрязнения: § микробное число – общая численность бактерий в 1 г почвы.

Экологические среды микроорганизмов Характеристика микробиоценоза воды 1. В грунтовых водах – единичные микроорганизмы. 2. Выживаемость в воде болезнетворных микроорганизмов: § шигеллы, холерный вибрион, бруцеллы – от нескольких дней до нескольких недель, энтеровирусы, вирус гепатита А, сальмонеллы, лептоспиры – несколько месяцев, споры – годы. § § § коли-индекс: 3 (в 1 л), коли-титр: 300, микробное число: 100. § § 3. Показатели нормы для питьевой воды:

Экологические среды микроорганизмов Характеристика микробиоценоза воздуха 1. Все микробы – заносные. 2. Разделяют: § § 3. атмосферный воздух – споры (грибов, актиномицетов, бацилл) + пигментообразующие бактерии, воздух жилых помещений – микрофлора дыхательных путей и кожи человека. Санитарно-показательные бактерии для воздуха жилых помещений: стрептококк и стафилококк.

Экологические среды микроорганизмов Характеристика микробиоценоза пищевых продуктов 1. Хорошая среда для размножения микробов. 2. Показатели санитарномикробиологической оценки: § коли-индекс, § микробное число, § наличие болезнетворных микробов (по эпидемиологическим показателям).

Микробиологические аспекты охраны окружающей среды ► ► ► Охрана микробов, участвующих в круговороте веществ (нитрифицирующих, азотфиксирующих бактерий). Охрана микробов, разрушающих ксенобиотики. Подавление микробов, наносящих вред хозяйственной деятельности человека. Защита биосферы от контаминации патогенными и условно-патогенными микробами. Защита биосферы от микробов – искусственных мутантов. Предупреждение заноса на планету внеземных микробов и попадания в космос земных.

МИКРОФЛОРА ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА

Общая характеристика микрофлоры тела человека Микрофлора тела человека ► Облигатная (постоянная = резидентная = индигенная = аутохтонная) Закономерно встречающаяся ► Факультативная (случайная = транзиторная = аллохтонная) Зависящая от: § поступления из окружающей среды, § состояния иммунной системы

Состав нормальной микрофлоры тела человека Кожа ► стафилококки ► кандиды

Состав нормальной микрофлоры тела человека Ротовая полость ► более 100 видов

Состав нормальной микрофлоры тела человека Желудок ► микрофлора бедна

Состав нормальной микрофлоры тела человека Кишечник 1. Преобладают: § § § бифидобактерии, лактобактерии, бактероиды. В большом количество: 2. § § E. сoli, энтерококк. В небольшом количестве: 3. § § др. энтеробактерии, стафилококки, кандиды, клостридии.

Состав нормальной микрофлоры тела человека Дыхательные пути ► стрептококки ► коринебактерии ► стафилококки

Состав нормальной микрофлоры тела человека Ухо ► наружное – = кожа ► среднее и внутреннее – стерильны

Состав нормальной микрофлоры тела человека Конъюнктива ► микрофлора бедна

Состав нормальной микрофлоры тела человека Мочеполовая система ► микроорганизмы присутствуют в уретре (особенно – её нижней части) ► мочевой пузырь, мочеточники и почки – стерильны ► полость матки – стерильна ► состав микрофлоры влагалища зависит от степени чистоты (гинекологический термин), преобладают лактобактерии

Значение нормальной микрофлоры тела человека Антагонизм к патогенным видам (фактор неспецифической резистентности – естественного иммунитета). 2. Способствует процессам пищеварения в кишечнике (в целом – способствует нормальному функционированию желудочно-кишечного тракта). 3. Способствует организации, созреванию и функционированию иммунной системы. 1.

Нарушение нормальной микрофлоры и подходы к её нормализации Нарушение качественного и количественного состава микробиоценоза – дисбактериоз (дисбиоз, дисмикробиоз). Принципиальные подходы к нормализации дисбактериоза: ► назначение эубиотиков (препаратов, содержащих живые культуры нормальных обитателей кишечника): § § бифидобактерий – бифидумбактерин, лактобактерий – лактобактерин, кишечной палочки – колибактерин, бифидобактерий и кишечной палочки – бификол, и др. назначение пробиотиков (препаратов, стимулирующих развитие нормальной мирофлоры), ► устранение причины, вызвавшей дисбактериоз. ►

Патологические процессы, которые может вызывать нормальная микрофлора

ВЛИЯНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА МИКРОБЫ, МИКРОБНАЯ ДЕКОНТАМИНАЦИЯ

Действие на микроорганизмы физических факторов внешней среды Высокая температура § денатурация белков Низкая температура § повреждение ЦПМ кристаллами льда § приостановка метаболических процессов Неблагоприятная р. Н § денатурация ферментов § нарушение осмотического барьера КС Высушивание § обезвоживание цитоплазмы § повреждение ЦПМ § повреждение рибосом УФ § образование тиминовых димеров Ультразвук § механическое разрушение клетки и её структур

Действие на микроорганизмы химических факторов внешней среды ► денатурация белка и растворение липидов ЦПМ § Спирт ► денатурация § § § белка Фенол, крезол (и их производные) Галогены (иод, хлор и их производные) Альдегиды Окислители (перманганат калия, перекись водорода) Соли тяжелых металлов ► нарушение целостности и функции ЦПМ § Детергенты (жирные кислоты, мыла, полимеры С 8 – С 20)

Классификация антисептиков и дезинфектантов по химическому составу ► ► ► ► галогены (препараты йода, хлора) окислители (препараты водорода, перманганат калия) кислоты и их соли (борная кислота, салициловая кислота) щелочи (аммиак и его соли, бура) спирты (70 -80° этанол) альдегиды (формальдегид) детергенты (хлоргексидин) производные 8 -оксихинолина (хинозол), 4 -хинолона (оксолиновая кислота), хиноксолина (хиноксидин) производные нитрофурана (фурацилин) фенол и его производные (фенол, трикрезол) дегти (ихтиол) анилиновые красители (бриллиантовый зеленый, метиленовый синий) соединения тяжелых металлов (нитрат серебра)

Классификация антисептиков и дезинфектантов по механизму действия Деструктивный механизм с литическим и денатурирующим эффектом ► Окислительный механизм (окислители, галогены) ► Мембраноатакующий механизм (детергенты) ► Антиферментный механизм (соли тяжелых металлов, 8 -оксихинолины) ►

Микробная деконтаминация Определение ► полное или частичное удаление микроорганизмов с объектов внешней среды или организма человека с помощью факторов прямого повреждающего действия

Микробная деконтаминация Типы ► объектов внешней среды § стерилизация § дезинфекция ► живых организмов § антисептика § химиотерапия

Стерилизация Определение ► полное уничтожение всех микробов

Стерилизация Виды ► Температурная обработка (тепловая стерилизация): § автоклавирование (стерилизация водяным паром под давлением; давление повышают для того, чтобы поднять температуру водяного пара до 110 - 140 С, в зависимости от режима стерилизации), § сухой жар (стерилизация горячим воздухом, 180 С на протяжении часа, в печах Пастера – сухожаровых камерах; используют для стерилизации изделий из стекла и металла), § дробная стерилизация текучим паром (30 минут при температуре 100 С, с несколькими суточными перерывами, чтобы дать возможность прорасти спорам). ► Химическая стерилизация: используют формальдегид, оксид этилена, хлороформ и др. химические факторы. ► Лучевая стерилизация § -лучи – на заводах при изготовлении одноразового медицинского инструментария, § УФ – в практической медицине. ► Фильтрование (механическая стерилизация) – когда раствор нельзя нагревать.

Дезинфекция Уничтожение определенной группы микробов, чаще для этой цели используются химические вещества – дезинфектанты.

Антисептика ► Определение: подавление роста и размножения микробов на интактных и поврежденных поверхностях кожи и слизистой оболочки. ► С этой целью чаще используют химические вещества антисептики с преимущественным бактерио(микробо-)статическим действием; § в случаях обработки рук хирурга и операционного поля, а также ран и слизистых оболочек иммунодефицитных лиц прибегают к более полному освобождению обрабатываемых поверхностей от микроорганизмов.

Асептика Определение ► создание безмикробной зоны или зоны с резко сниженной численностью микроорганизмов в местах: § нахождения больных, § проведения медицинских манипуляций (операций и т. п. ), § лабораторных исследований.

Асептика Методы ► прямые § стерилизация § дезинфекция § антисептика ► косвенные § разделительные

ЭКОЛОГИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ Лекция № 5 Спасибо за внимание