Биотические (биологические) факторы

В естественных условиях развиваются совместно различные м/о. В процессе эволюции возникли и сформировались различные типы взаимоотношений между м/о, адаптировавшимися к совестному существованию - симбиозу.

Симбиотические отношения подразделяются на ассоциативные и конкурентные.

Ассоциативные отношения встречаются в природе очень часто, и среди них можно выделить несколько форм.

Мутуализм – взаимовыгодный симбиоз. Сожительство благоприятно для обоих симбионтов, причем совместно они развиваются лучше, чем по отдельности. Например, кефирный грибок. МКБ продуцируют молочную кислоту, создавая благоприятные условия для роста дрожжей. Витамины – продукты жизнедеятельности дрожжей – используются МКБ. Дрожжи потребляют молочную кислоту, и кислотность среды благоприятствует росту бактерий. Симбиотические взаимоотношения используют в производстве кефира, кумыса.

Метабиоз (комменсализм) – один из симбионтов создает условия для развития другого, который продолжает процесс, начатый первым микроорганизмом (целлюлозоразрушающие грибы накапливают сахара, органические кислоты, необходимые для азотобактерий). Метабиоз лежит в основе круговорота биогенных элементов в природе.

Синергизм – содружество двух или нескольких видов микроорганизмов, которые при совместном развитии усиливают отдельные физиологические функции, например, повышают синтез определённых веществ.

Конкурентные отношения проявляются в разной форме и вследствие разных причин.

Паразитизм – пользу получает один из партнёров, принося вред, вплоть до гибели своему сожителю. Паразитами являются возбудители инфекционных заболеваний, бактериофаги.

Антагонизм – один вид микроорганизмов угнетает или приостанавливает развитие другого. Антагонизм лежит в основе формирования микрофлоры природных субстратов, например, молочно-кислые бактерии антагонисты гнилостных, т.к. продукт энергетического обмена – молочная кислота – тормозит развитие гнилостных бактерий. Идея использования антагонизма между МКБ и гнилостными бактериями принадлежит И.И.Мечникову.

Многие м/о (грибы, бактерии, актиномицеты) выделяют в окружающую среду БАВ - антибиотики, их количество зависит от среды и особенностей объекта. Эту особенность микроорганизмов используют в классической биотехнологии.

Химическая природа ан/б разнообразна, но им присуще специфичность антимикробного действия (одни активны по отношению к бактериям, другие – к грибам, существуют противовирусные ан/б). Активность ан/б в десятки тысяч раз превосходит активность сильнодействующих антисептиков, и антимикробное действие проявляется при малых их концентрациях.

Механизм повреждения антибиотикамимикробных клеток:

– нарушение генетического аппарата или клеточных структур;

– подавление синтеза белков, НК;

– инактивация ферментов.

Эффективность действия ан/б зависит от их концентрации, температуры, состава среды, pH.

М/о способны адаптироваться к ан/б, в результате возникают устойчивые к ним формы. На основе м/б синтеза ан/б налажено промышленное их производство. Используются для лечения инфекционных заболеваний человека, животных, растений.

Применение ан/б для консервирования пищевых продуктов Минздрав не разрешает, поскольку поступление малых доз ан/б может вызвать появление устойчивых форм м/о и потере лечебного эффекта, вытеснению м/о нормальной микрофлоры кишечника, появления аллергических явлений.

Для консервирования можно применять специальные ан/б, вырабатываемые пищевыми м/о, например, стрептококки вырабатывают низин, ингибирующий рост стафилококков и задерживающий рост анаэробных термостойких бактерий. Его применяют при изготовлении сгущенного молока, плавленых сыров, икры.

Антибиотические вещества вырабатываются также и растениями, и называют их фитонцидами. Были открыты Б.П.Тониным в 1928г Фитонциды обнаружены в разных органах большинства культурных и дикорастущих растений (лук, чеснок, редька, пряности). Фитонциды являются факторами естественной сопротивляемости растений поражению их микробами. Химическая природа фитонцидов разнообразна: эфирные масла, алкалоиды, глюкозиды, антоцианы, дубильные вещества и др. Антимикробные вещества некоторых растений выделены в виде препаратов и используются в медицинской практике, в с/х.

Антибиотики животного происхождения:

Лизоцим – белковое вещество, вырабатываемое тканями и органами. Содержится в яичном белке, слезах, слюне, рыбной икре. Убивает чувствительных к нему бактерий и растворяет их.

Эритрин – вещество из эритроцитов, активен по отношению стафилококков и стрептококков.

Экмолин – получен из тканей рыб, активен против бактерий, вызывающих кишечные заболевания.

Памалин – получен из слюнных желёз КРС, обладает бактерицидной и фунгицидной активностью.