Тема 1.3. Экология микроорганизмов.

Классификация микроорганизмов

1. Прокариоты - бактерии, риккетсии, микоплазмы.

2. Эукариоты- грибы, простейшие.

3. Вирусы- неклеточные формы жизни.

В соответствии с общебиологическими науками имеет место понятие вид, как таксономическая единица.

Вид - совокупность особей, имеющая единый генотип, проявляющий сходные морфологические, физиологические, биохимические и другие признаки.

В микробиологии для обозначения вида бактерий принята двойная номенклатура, каждый микроб имеет родовое и видовое название. Родовое название пишется с большой буквы, видовое - с маленькой, например, Salmonella typhi - возбудитель брюшного тифа; Staphylococcus aureus - гноеродный стафилококк.

Чистая культура- совокупность однородных микробов, выросших на питательных средах, обладающих сходными морфологическими тинкториальными (отношение и окраска), культуральными, биохимическими и антигенными свойствами.

Штамм - чистая культура выделенных из определенного источника и отличающихся от других представителей вида.

Клон - совокупность особей, выращенных из одной

микробной клетки.

Для микроорганизмов введена единая международная классификация, которая была предложена американским ученым Д. Берги (1938-1999). В его издании Царство Прокариот разделено на отделы, отличающиеся друг от друга строением клеточной стенки и отношением к окраске по способу Грамма. После его смерти вышло несколько изданий международного определителя бактерий, где их делят на четыре отдела:

1. Gracilicutes (Грам -) - бактерии, имеющие тонкую клеточную стенку.

2. Firmicutes (Грам+) - бактерии, имеющие толстую клеточную стенку.

3. Tenericutes (микоплазмы) - бактерии, лишенные клеточной стенки.

4. Mendosicutes (архиобактерии).

Различают 3 класса мендозикутов:

1. Бактерии-хемоорганотрофы - используют химический источник питания.

2. Риккетсии - внутриклеточные бактерии-паразиты, которые не растут на питательных средах.

3. Микоплазмы- бактерии, лишенные клеточной стенки.

Тема 1.3. Экология микроорганизмов.

Студент должен знать:

- микрофлору воздуха, воды, почвы;

- распространение микроорганизмов в природе;

- коли-титр, коли-индекс.

- влияние физических и химических факторов на микроорганизм;

- антисептики; способы стерилизации;

- методы дезинфекции.

Студент должен понимать:

- действие физических и химических факторов

- внешней среды на микроорганизмы;

- способы и методы стерилизации;

- личная гигиена медперсонала.

Студент должен уметь:

- провести забор микроорганизмов для исследований.

Санитарная микробиология изучает микробы, содержащиеся в окружающей среде и способные оказывать неблагоприятное воздействие на состояние здоровья человека. Она разрабатывает микробиологические показатели гигиенического нормирования, методы контроля эффективности обеззараживания объектов окружающей среды, а также выявляет в них патогенные, условно-патогенные и санитарно-показательные микробы.

Обнаружение патогенных микробов в окружающей среде, продуктах питания и воде позволяет дать оценку эпидемической ситуации и принять соответствующие меры по борьбе и профилактике инфекционных заболеваний. Наиболее легко определить условно-патогенные микробы, которые, попав в продукты питания, быстро размножаются с накоплением большого количества токсинов и вызывают пищевые отравления микробной этиологии (пищевые токсикоинфекции и интоксикации). Нормальной микрофлорой человека и животных считают кишечную палочку, золотистый стафилококк. Поэтому косвенным показателем микробной загрязненности исследуемых объектов и материалов служит наличие санитарно-показательных микробов.

Наличие санитарно-показательных микробов свидетельствует о возможном присутствии в объектах окружающей среды патогенных микробов и указывает на загрязнение объекта выделениями человека и животных, содержащими микробы.

Санитарно-показательные микробы условно делят на три группы:

1. Возбудители кишечных инфекций имеют общий путь выделения (с фекалиями) с такими санитарно-показательными бактериями, как бактерии группы кишечной палочки -БГКП (энтерококки, клостридии).

2. Возбудители воздушно-капельных инфекций имеют общий путь выделения с бактериями, постоянно обитающими на слизистой оболочке верхних дыхательных путей и выделяющимися в окружающуюся среду при кашле, чихании, разговоре.

3. Сапрофиты, обитающие во внешней среде - микроорганизмы расценивают как индикаторы процессов самоочищения.

Практическая микробиология использует два основных метода оценки санитарно-эпидемиологического состояния внешней среды:

1. Методы прямого обнаружения возбудителя - более точные и надежные оценки эпидемиологической опасности внешней среды. Их основной недостаток - низкая чувствительность.

2. Методы косвенной индикации возможного присутствия возбудителя во внешней среде.

ОМЧ - общее микробное число - определяют путем подсчета всех микроорганизмов в одном грамме или одном субстрате. Используя этот критерий, обычно исходят из предположения, что чем больше объект загрязнения органическими веществами, тем выше ОМЧ и тем вероятнее присутствие патогенов. Чаще всего высокое ОМЧ бывает за счет сапрофитов, а патогенов может и не быть. Поэтому патогенов правильно оценивать как показатель интенсивности (степени загрязненности), загрязнения окружающей среды органическими веществами.

Определение загрязненности почвы, воды, воздуха, продуктов питания и других объектов выделениями человека или животных проводят путем количественного учета СПМ. В воздухе определяют количество золотистого стафилококка и стрептококков, в воде - кишечной палочки, БГКП, энтерококка, в почве - кишечной палочки, БГКП, в продуктах питания - кишечной палочки, БГКП, энтерококка, золотистого стафилококка, протея. На основании СПМ вычисляют коли-титр, пефингенс-титр, титр энтерококка.

Коли-титр воды - это ее наименьшее количество, в котором определяется кишечная палочка.

Показателем загрязненности воды является также коли-индекс- число кишечных палочек в 1 л воды.

Часто вместо коли-титра определяют титр БГКП, к которым относят все грамотрицательные палочки, сбраживающие с образованием кислоты и газа лактозу или глюкозу при 37 ^оС в течение 24-48 часов и не обладающие оксидазной активностью. Наиболее часто этот показатель применяют как индикатор фекального загрязнения воды.

Микробное число- общее количество микробов в определенном объеме или определенной массе исследуемого материала (воды, почвы, продуктов питания, лекарственной формы).

Загрязненность воды микробами контролируют по четырем основным показателям:

1) микробному числу воды;

2) коли-титру и коли-индексу;

3) по обнаружению патогенных бактерий кишечной группы;

4) количеству термофилов в почве.

Микробное число (количество микроорганизмов в 1 мл исследуемой воды) определяют количественным посевом разведенной в 10, 100, и 1000 раз воды в чашке Петри с мясопептонным агаром с последующим подсчетом числа выросших колоний.

Для определения коли-титра используют такие показатели, как наличие обычной фекальной кишечной палочки и БГКП.

Коли-индекс можно определить, профильтровав исследуемую воду через мембранный фильтр и поместив последний на среду Эндо.

Санитарно-микробиологическую оценку почвы проводят путем определения ее фекального загрязнения по коли-титру, титру-энтерококка, перфингенс-титру. Одновременно определяют и микробное число почвы.

Микрофлора почвы

Почва является важнейшей средой обитания микроорганизмов. Вместе с растениями и животными они составляют сложные и разнообразные биогеоценозы. Микробы участвуют во всех процессах трансформации веществ и энергии: биологическая фиксация азота, брожение, гниение, нитрификация, трансформация серы, фосфора, почвообразование, самоочищение, круговорот.

Почва содержит также микроорганизмы, поступающие из воды, воздуха, от животных, растений.

Санитарно-микробиологическое состояние почвы оценивается на основании сопоставления количества термофильных бактерий и бактерий - показателей фекального загрязнения. В почве живут: азотфиксирующие и гнилостные бактерии, патогенные спорообразующие палочки (возбудители сибирской язвы, ботулизма, столбняка, газовой гангрены).

Кишечные бактерии - кишечная палочка, возбудители брюшного тифа, сальмонеллезов, дизентерии. Для определения давности фекального загрязнения почвы определяют несколько санитарно-показательных организмов. Присутствие в почве Е. coli и Streptococcus faecalis указывает на свежее, бактерии родов Clostridium perfringens - на давнее фекальное загрязнение. Более точная оценка проводится с помощью определения коли-индекса, перфингенса-титра- массы почвы (в граммах), в которой обнаружена особь вида Cl. perfringens, общей численности сапрофитных, термофильных и нитрифицирующих бактерий в 1 г почвы.

Микрофлора воды

Вода открытых морских и пресных водоемов, также как и почва, является естественной средой обитания разнообразных бактерий, грибов, вирусов, простейших. В грунтовых водах содержатся единичные микроорганизмы. Микрофлора водоемов подразделяется на собственную и заносную, поступающую из почвы, воздуха, живых организмов. Микрофлора воды отражает микробный пейзаж почвы. В реки попадают представители нормальной микрофлоры человека и животных (кишечная палочка, цитробактер, энтеробактер, энтерококки, клостридии) и возбудители кишечных инфекций. Некоторые возбудители могут даже размножаться в воде (холерный вибрион, легионеры).

Санитарно-микробиологическое состояние воды оценивается по:

1) микробному числу-количеству мезофильных хемоорганотрофных бактерий в 1 мл воды;

2) коли-титру - наименьшему объему воды (мл), в котором обнаруживается БГКП;

3) коли-индексу - количеству БГКП в 1 л воды. Согласно ГОСТу на питьевую водопроводную воду, ее коли-титр должен быть не менее 300, коли-индекс - не более 3, а микробное число - не более 100.

Микрофлора воздуха

Воздух непригоден для размножения микроорганизмов, так как в нем недостаточно влаги и питательных веществ, а солнечная радиация и высушивание действуют на микроорганизмы губительно. Обнаруживаемые в воздухе микроорганизмы поступают главным образом из почвы, с поверхности растений и животных, с продуктами отходов некоторых производств.

Видовой и численный состав микрофлоры атмосферного воздуха малочислен, вариабелен и динамичен. Он зависит от интенсивности радиации, ветра, метеоосадков, покрова почвы, численности населения и т.д. среды, в которой не могут жить гетеротрофы. Жизнеспособность микроорганизмов в воздухе обеспечивают взвешенные частицы воды, пыли, кусочки почвы. В воздух попадают микроорганизмы из дыхательных путей

и с каплями слюны человека и животных. Солнечные лучи способствуют гибели микрофлоры воздуха.

Санитарно-микробиологическое состояние воздуха закрытых помещений отражается в количестве микроорганизмов в 1 кубическом метре воздуха (так называемое микробное число, или обсемененность воздуха), в наличии санитарно-показательных бактерий - представителей микрофлоры дыхательных путей (гемолитические).

Микрофлора воздуха бывает:

- резидентная (постоянная) - более часто обнаруживаемая.

- временная (менее стойкая к воздействию различных факторов).

Контаминация (обсеменение) - заражение патогенными микроорганизмами происходит капельным путем в составе аэрозоля, образующегося при кашле, чихании, разговоре. При исследовании воздуха закрытых помещений большое значение имеет способ выделения микроорганизмов из воздуха. Воздух исследуют методами седиментационными, аспирационными, фильтрационными. В операционных ОМЧ (общее микробное число) 500 в 1 кубическом метре до операции, 1000 ОМЧ допускается после операции.

Микроорганизмы испытывают воздействие окружающей среды на свою жизнью. Активно действующие факторы окружающей среды на рост и размножение - это физические и химические факторы.

Физические факторы

1. Высокая температура.

2. Высушивание.

3. Высокие дозы излучения (ультрафиолетовые лучи, ультразвук, давление).

Химические факторы

Химические вещества используют как дезинфицирующие средства.