Mikrobiologia

Mikrobiologia jest to nauka o mikroorganizmach ( drobnoustrojach)

Środowisko bytowania organizmów – wszystkie możliwe środowiska naturalne:

-

człowiek , zwierze, roślina

-

wody, ścieki

-

gleba, powietrze

-

żywność

-

napoje , wyroby alkoholowe

-

wyroby przemysłowe

Każde z wymienionych wyżej środowisk charakteryzuje się zwykle zróżnicowaną
mikroflorą

Przy badaniu drobnoustrojów obecnych w dowolnym środowisku schemat
postępowania obejmuje zwykle:

-

obserwacje makroskopową

-

obserwację mikrosporową

-

wyizolowanie konkretnego interesującego nas drobnoustroju

-

uzyskanie czystej budowli danego drobnoustroju ( wszystkie osobniki
takie same w dużej liczbie)

-

określenie cech morfologicznych drobnoustroju( charakterystyka
wzrostu na podłożach specjalnych)

-

określenie cech fizjologicznych i biochemicznych drobnoustroju

-

ocena roli drobnoustroju:

o w środowisku naturalnym
o w przebiegu procesu chorobotwórczego
o w przebiegu procesu przemysłowego

Działy mikrobiologii:

-

bakteriologia

-

wirusologia

-

riketsiologia

-

immunologia

-

mykologia

-

protozologia

-

algologia

kierunki specjalistyczne } mikrobiologia ogólna

-

mikrobiologia lekarska

-

mikrobiologia weterynaryjna

-

mikrobiologia wód i ścieków

-

mikrobiologia sanitarna

-

mikrobiologia rolna

-

mikrobiologia przemysłu

-

mikrobiologia żywności

-

mikrobiologia biotechnologii

wszystkie organizmów żywych wyróżnialnych jest 5 – 8 królestw:

-

organizmy eukariotyczne

-

zwierzęta

-

rośliny

-

grzyby

-

protista

-

organizmy prokariotyczne

Organizmy zaliczane do mikroorganizmów:

a) prokariotyczne (monera) :

-

bakterie właściwe:

o mykoplazmy
o chlamydie
o riketsje
o sinice
o promieniowa.... *?

-

archebakterie

b) eukariotyczne (eukaria) :

-

protista

o pierwotniaki
o glony

-

grzyby nitkowate

o pleśniowe
o drożdże

-

wirusy

-

priony

Protista ( 60000 gatunków):

-

jedno i wielokomórkowe, wielojądrowe organizmy eukariotyczne

-

jądro komórkowe połączone z błoną cytoplazmatyczną

-

białka histonowe sprzężone z DNA

-

materiał genetyczny w chromosomach, posiadają organela komórkowe
( np.: mitochondria, chloroplasty, rzęski)

Grzyby ( myceteae ) 100000 gat:

-

organizmy eukariotyczne należące do 4 gromad obejmujących grzyby
mikro i makroskopowe

-

chemoheterotrofy – wydzielające enzymy do środowiska ( trawienie
zewnątrzkomórkowe) – rozkładające złożone składniki odżywcze w
proste, wchłanianie przez błonę cytoplazmatyczną, cząsteczki

-

rozmnażanie płciowe ( mitoza) i bezpłciowe ( pączkowanie,
fragmentacja,strzępka, podział, wytwarzanie zarodników,
sporangiospory)

-

nie posiadające rzęsek, chloroplastów

-

posiadają ścianę komórkową ( celuloza ,chityna , inne polisacharydy)

Do grzybów mikrosporowych zaliczamy :

-

pleśnie

o grzyby nitkowe
o tlenowce

- drożdże ( 350 gatunków należących do 40 rodzajów) – większość należy

do gromady – workowce

-

grzyby nie tworzą nitkowatych strzępek ( pseudogrzybnia)

-

organizmy jednokomórkowe

-

komórki okrągłe i owalne

-

względnie beztlenowce

Grzyby w odróżnieniu od większości bakterii mogą rosnąć w środowisku:

-

o niskim pH

-

o wyższym ciśnieniu osmotycznym

-

o mniejszej wilgotności

-

o małej zawartości azotu

-

bogatym w węglowodory

Organizmy prokariotyczne (monera):

Archebakterie:
-

bakterie termokwasolubne

-

ściśle beztlenowe metanowe

-

ściśle halofile

Bakterie właściwe :
a) Gram ujemne:
-

75 % znanych bakterii właściwych

-

bakterie ślizgające się

-

spirochaeta

-

vibriio

-

gram ujemne – pałeczki

-

gram ujemne – ziarniaki

-

riketsje

-

chlamydie

-

sinice

b) Gram dodatnie :
-

gram dodatnie pałeczki

-

gram dodatnie ziarniaki

-

promieniowce ( Actinomycates)

Bakterie różnią się: kształtem, wielkością, strukturą, aktywnością metaboliczną,
rodzajem pobieranego pokarmu, formą wykorzystywanej energii, koniecznymi dla
wzrostu warunkami fizycznymi, sposobem barwienia się,

Sinice – istotna rola w obiegu pierwiastków C , O , N oraz powinowactwo
ewolucyjne z roślinami

Fotosyntetyczne – cyanobakterie posiadają:

-

chlorofil

-

karotenoidy – oraz niektóre dodatkowe pigmenty zwane fykobiliniami:

o niebieski – fykocyanina
o czerwony – fykoerycyna

Geosmina – zapach leśny

Archebakterie:

-

bakterie metanogenne

-

bakterie halofilne

-

bakterie termokwasolubne

Bakterie właściwe:

-

kształt komórki

Tlenowe bakterie fototroficzne – SINICE

-

mają chlorofil a inne barwniki

-

fotosyntezie towarzyszy wydzielanie O

2

Beztlenowe bakterie fototroficzne

-

posiadają barwniki fotosyntetyczne

-

zależą od światła jako źródła energii

-

purpurowe bakterie siarkowe

-

purpurowe bakterie bez siarkowe

-

zielone bakterie siarkowe

-

chloroflexus *

Różnice pomiędzy organizmami pro i ekariotycznymi

-

budowa jądra komórkowego

-

zawartość DNA w jądrze komórkowym

-

budowa cytoplazmy

-

szybkość metabolizmu

-

czas 1 generacji

-

rozmiary komórki

-

stopień uproszczenia budowy komórki

-

zdolność wykorzystywania różnych substancji pokarmowych

-

możliwość zamiany typu metabolizmu

Wirus - bezkomórkowy czynnik infekcyjny

Kwas nukleinowy + otoczka białkowa (niekiedy + inne komponenty
makrocząsteczkowe)
-

Zbudowany jest z jednego typu kwasu nukleinowego DNA lub RNA

-

Cząsteczki niezdolne do namnażania się na sztucznym podłożu

Oprócz wirusów istnieją :
-

wirusoidy

-

priony

Priony - bezkomórkowe czynniki infekcyjne:

-

nieprawidłowo skonfigurowane białka

-

prion różni się od nie szkodliwego białka strukturą III – cio rzędową

Bakterie

Wirusy -> porównanie

Wielkość w m

1 – 10

0,02 – 0,3

Dział. Hamujące

Klasyfikacja i nazewnictwo bakterii:
Mikroorganizm – drobnoustrój to zwykle organizm :

-

jednokomórkowy

-

mikroskopijnych rozmiarów

-

w badaniach którego stosowane są metody mikrobiologiczne

Grupy mikroorganizmów – istotne dla jakości żywności

-

bakterie

-

grzyby mikrosporowe ( drożdże, pleśnie)

-

wirusy

Morfologia bakterii:
1. wielkość i kształt komórek bakterii P : V

-

mała różnorodność form zewnętrznych

§

kulisty , owoidalny,ziarniak

§

forma cylindryczna:

·

pałeczka – bacterium

·

laseczka – bacillus

§

zmodyfikowana postać w/w form

j t k - jednostka tworząca kolonie

2. zmiany kształtu komórek:

- zmiana materiału genetycznego
-

starzenie się hodowli

-

reakcja na zmiany warunków środowiska

-

zahamowania podziałów (formy nitkowate)

-

spontaniczna reakcja ( forma L )

3. skład chemiczny komórek bakterii

-

komórka zawiera 70 % H

2

O i 30% suchej masy

cząsteczki

% suchej masy

składniki

Białka

55

Aminokwasy

Polisacharydy

9 – 10

Cukry

Lipidy

9

Kw. Tłuszczowe glicerol

RNA fosforany

20

Puryny, pirymidyny

DNA

3

Pentozy

Drobno cząsteczkowe
związki

3 - 4

Jony nieorganiczne

Rodzaje , struktura i funkcje osłon bakteryjnych:

1. Błona cytoplazmatyczna ( IM)
2. Sciana komórkowa (CW)
3. Błona zewnętrzna (OM)
4. Przestrzeń peryplazmatyczna
5. Warstwa S

Ad 1.

-

typowa błona biologiczna złożona z 1/3 lipidów i 2/3 białek

-

grubość 7 – 8 nm

-

w podwójnej warstwie lipidowej zawieszone są hydrofobowe białka

-

białka integralne – połączone kowalencyjnie z lipidami

-

powierzchnia warstwy lipidowej pokryta jest 2-3 warstwami białek –
białka peryferyjne

Białka błony cytoplazmatycznej uczestniczą w:

-

przekazie energii

-

oksydatywnej fosforylacji ( białka łańcucha oddechowego, ATP faza
translokująca protony)

-

syntezie składników błony i elementów osłon

-

procesach transportu substancji przez błonę

-

translokacji elementów tworzących struktury zewnątrz komórkowe

Elementy budowy komórki – rys

Ściana komórkowa – występuje u bakterii właściwych /wyjątek
Mycoplasmatales, bakterie formy L, niektóre gatunki bakterii pączkujących/

Mureina = peptydoglikon – główny składnik strukturalny ściany bakterii – nadaje
sztywność ścianie

Kwas N – acetylomuraminowy, kwas dwuaminopimelinowy
Bakterie Gram + - wielowarstwowa mureina ( 40 – 80 % masy komórki)
Bakterie Gram - - 1 – 3 warstwy mureiny ( niewielka frakcja ściany komórkowej)

Porównanie gram+ i gram- rys:

Funkcje mureiny:

-

mechaniczna osłona przed:

§

skutkami zmian osmotycznych środowiska

§

urazami mechanicznymi

§

czynnikami chemicznymi

-

utrzymanie wewnątrzkomórkowego turgoru niezbędnego dla
metabolizmu, wzrostu i podziału komórkowego, dzięki elastyczności i
wytrzymałości na rozciąganie

-

miejsce kotwiczenia i stabilizacji struktur zewnątrzkomórkowych
( rzęski)

-

nadawanie kształtu komórkom

Jakie są różnice w budowie ścian komórkowych gram + i gram –?

Błona zewnętrzna:

-

obecna tylko u bakterii gram –

-

stanowi barierę zewnętrzną , chroniącą komórkę przed dyfuzją do jej
wnętrza cząsteczek o masie cząsteczkowej 700 – 1500

-

grubość ok. 7,5 mm

-

chroni komórkę przed działaniem:

§

antybiotyków

§

toksycznych metali

§

innych toksycznych związków chemicznych

-

składa się z fosfolipidów białek ( ok. 50 % masy błony , oraz związku
obecnego tylko w zewnętrznej bakterii gram ‘-‘ – lipopolisacharydu( LPS
)

Lipopolisacharyd – główny składnik zewnętrznej ściany bakteri gram ‘-‘
Lipid A jest toksycznym składnikiem bakteri gram ‘-‘

Rola niektórych białek błony zewnętrznej.

1. stabilizacja struktur błony zewnętrznej
2. wiązanie błony zewnętrznej z warstwą mureiny
3. uczestnictwo w dyfuzji określonych substratów do komórki
4. blokowanie wejścia do komórki np.: dużych lub hydrofobowych

związków

Poryny ( porins)
Agregaty białkowe tworzące pary w błonie zewnętrznej ( OM ) bakterii G’-‘
umożliwiają transport większych molekuł przez nieprzepuszczalną błonę
zewnętrzną (OM )
Rola w:

-

odporność szczepu na określone antybiotyki

-

w kolonizacji określonych środowisk

Przestrzeń peryplazmatyczna :

-

pomiędzy błoną zewnętrzną i błoną cytoplazmatyczną tylko u G’-‘

-

szerokość 10 – 15 mm

Funkcje białek przestrzeni peryplazmatycznej

1. ochrona komórki przed szkodliwymi czynnikami zewnętrznymi
2. rozkład dużych cząsteczek :

a. amylaza
b. fosfodiesteraza

3. udział w transporcie składników odżywczych do cytozolu, aminokwasów,

cukrów, peptydów, witamin, jonów nieorganicznych

4. funkcje receptora w procesach chemotaksji
5. rola w systemach permeaz

Warstwa S

-

najprostszy typ błony biologicznej

-

zbudowana z białek o masie 10 – 200 kDa

-

występuje u :

§

większości archebakterii

§

niektórych bakterii G- poł z błoną zew.

§

niektórych bakterii G+ połączona z mureiną

Funkcje warstwy S

-

nadawanie komórce kształtu, mechaniczna osłona ( archebakteria
kwadratowa , bakteria Welsby’ego)

-

ochrona przed atakiem Bdellovibrio, litycznych fagów

-

bariera przepuszczalności dla czynników zewnątrzkomórkowych

Rzęski (Flugella):

-

długa struktura białkowa

-

element umożliwiający uczestnictwo komórki w hemotaksj

-

garm ‘+’ i ‘-‘

Pili – długie nitkowate struktury podobne do rzęsek znacznie od nich mniejsze

-

mogą ułatwić bakterii przytwierdzenie się do powierzchnii jej
kolonizowanie – zmniejszenie wrażliwości komórki na mechanizmy
chemiczne komórek gospodarza

-

wyspecjalizowaną grupę tworzą Pili płciowe odgrywają ważną role w
transferze DNA pomiędzy komórkami

-

Pili zbudowane są z identycznych podjednostek

Otoczki bakteryjne – warstwa śluzu która pokrywa komórki wszystkich gatunków
bakterii

-

średnica otoczki często przekracza średnicę komórki

-

czasami wspólna otoczka obejmuje kilka komórek

Rola otoczki

-

otoczki bakterii wolno żyjących chłonąc wodę z otoczenia chronią
komórki przed wysychaniem

-

otoczki bakterii chorobotwórczych są doskonałą ochroną przed reakcją
obronną organizmu żywiciela

Reakcja obronna skierowana jest przeciw otoczce , a samej bakterii nic się nie
dzieje

Śluz budujący otoczkę zwykle barwi się bardzo trudno lub nie barwi się wcale
Pod względem chemicznym otoczki u większości gatunków bakterii zbudowane są
z wielocukrów, u niektórych z polipeptydów
Wielocukry i polipeptydy , z których zbudowane są otoczki mają właściwości
antygenne

W warunkach zakażenia organizm odpowiada na nie wytworzeniem swoistych
przeciwciał
Obecność przeciwciał wykrywa się za pomocą odczynów serologicznych,
wykonywanych w ramach badań diagnostycznych
Swoistość antygenów otoczkowych jest tak wysoka że:

-

pozwala na zróżnicowanie serologiczne gatunków w obrębie rozwoju

-

pozwala na zróżnicowanie serologiczne odmian i typów w obrębie
gatunków

Otoczka:

-

ułatwia wymianę składników w układzie komórka – środowisko

-

u niektórych gatunków warstwa śluzu ulega pogrubieniu tworząc
wyraźny szczegół struktury morfologicznej komórki

Endospory – mikroflora sporotwórcza
Bakterie zdolne do wytwarzania endosporów:

-

Bacillus

-

Clostridium

-

Sporasarcina

-

Desulfotomaculum

-

Oscillospira

-

Thermoactinomyces

Inne rodzaje form przetrwalnych wytwarzanych przez bakterie :

-

ekospory – ciepło oporne spory wytwarzane w procesie pączkowania
przez przedstawicieli rodzaju

-

Cysty – oporne na inne formy tworzone w komórce wegetatywnej

-

Koniolia – wrażliwe na temperaturę

Rodzaj Bacillus :

-

ściśle tlenowe lub względnie beztlenowe bakterie

-

Gram + laseczki

-

Endospora nie zniekształca komórki

-

Obecne w ziemi i kurzu

-

Zdolne do wytwarzania enzymów hydrolitycznych

-

Ważne gatunki ( wąglik, bohemolityczne, laseczka sienna)

W pełni ukształtowane endospory :

-

rdzeń – odwodniona cytoplazma zawierająca DNA, rybosomy, enzymy

-

cortex – zmodyfikowana ściana komórkowa \warstwa peptydoglikanu

-

płaszcz – szereg warstw białkowych nieprzepuszczalnych dla większości
związków chemicznych

Rodzaj Clostridium:

-

ściśle beztlenowe bakterie

-

niektóre gatunki stanowią częsty składnik normalnej flory jelitowej
zwierząt

-

ważne gatunki:

§

laseczka jadu kiełbasianego

§

laseczka zgorzeli gazowej

§

laseczka tężca

§

cl – dificille

Cechy endospor:

-

odporność na czynniki chemiczne -> wynik nieprzepuszczalnych osłon
zewnętrznych

-

ciepło oporność

-

obecność CaDPA – stabilizującego i działającego ochronnie na DNA

-

obecność wyspecjalizowanych białek wiążących DNA, wysycających
DNA, endospory

-

zdolność cortex’u do usuwania wody z wnętrza endospory na drodze
osmozy – odwodnienie istotne w oporności na temperaturę/
promieniowanie

-

obecność w endopsporze enzymów zdolnych do naprawy uszkodzonego
DNA – podczas kiełkowania endospory

Warunki pobudzające komórkę do tworzenia endospor:

-

niedobór składników pokarmowych

-

nadmiar toksycznych produktów przemiany materii

Proces tworzenia endospor  SPORULACJA

Etapy sporulacji :

-

replika DNA

-

asymetryczne uwypuklenie się błony cytoplazmatycznej komórki
oddzielającej jej część

-

tworzenie drugiej warstwy błony cytoplazmatycznej – tworzenie
praspory

-

synteza peptydoglikolu w przestrzeni pomiędzy dwoma wyżej
wymienionymi warstwami

-

na zewnątrz kortexu(- pierwszy płaszcz) powstaje płaszcz endospory

Przechodzenie endospory w formę wegetatywną

-

aktywacja

-

kiełkowanie

-

forma wegetatywna

Choroby przenoszone na człowieka za pośrednictwem endospor

-

botulizm

-

gangrena

-

tężec

-

wąglik

Czynniki środowiskowe mogące działać na drobnoustroje

Mikroorganizmy różnią się :

-

aktywnością metaboliczną (modyfikowanie wartości odżywczych)

-

rodzajem pobieranego pokarmu

-

formą wykorzystywanej energii

-

koniecznymi do wzrostu warunkami fizycznymi

-

kształtem

-

wielkością

-

strukturą komórkową

czynniki środowiska działające na mikroorganizmy:

-

wewnątrzśrodowiskowe

o zawartość składników odżywczych
o aW – aktywność wodna, pH , Eh – potencjał elektryczny
o czynniki antybakteryjne

-

zewnątrz środowiskowe

o temperatura
o wilgotność
o obecność i stężenie gazów
o obecność i aktywność innych drobnoustrojów
o ciśnienie
o promieniowanie
o napięcie powierzchniowe

Możliwy sposób oddziaływania czynnika na mikroorganizm:

-

stymulacja

-

brak wpływu

-

działanie bakteriostatyczne

-

działanie bakteriobójcze

czynniki środowiskowe sprzyjające wzrostowi mikroorganizmów:

-

dostępność składników odżywczych

-

obecność wody wolnej ( aW )

-

temperatura

-

pH

-

skład gazowy środowiska

Podział mikrorganizmów na podstawie różnic w sposobie odżywiania:

Kryteria podziału:

1. źródło energii

a. światło ( photo )
b. związek chemiczny (chemo)

2. źródło dawca elektronów

a. związek nieorganiczny (litho)
b. związek organiczny (organo)

3. podstwowe źródło węgla

a. CO2 (auto)
b. związki organiczne ( hetero) np. heterotrofy itd.

Pierwiastki chemiczne niezbędne do wzrostu mikroorganizmów:

pierwiastek

Postać pierwiastka w
naturze

Składnik podłoża – źródło
pierwiastka

C

CO

2

HCO

3

zw. organiczne

Organiczne : proste cukry, octan ,

bursztynian

Ekstrakty: pepton , trypton

Nieorganiczne: kwaśne sole kwasu

węglowego

H

Woda , zw. organiczne

O

Woda O2 zw organiczne

N

Amoniak , azotany, zw organiczne –

aminokwasy N2

Organiczne : aminokwasy, zasady

azotowe

Nieroganiczne: NH4Cl, (NH4)2SO4,

KNO3, N2 – bakterie denitryfikacyjne

P

Fosforany

KH2PO4, Na2HPO4

S

H2S siarczany zw organiczne –

cysteina

Na2SO4, H2S

K

K+

KCl, K2HPO4

Mg

Mg2+

MgCl2, MgSO4

Ca

Ca2+

CaCl2 , Ca(CO3)2

Na

Na+

NaCl

Fe

Fe3+ zw organiczne zawierające Fe

FeCl3, Fe(NH4)(SO4)2 związki

ułatwiające rozpuszczenie lub

zawieszenie Fe w roztworze ( EDTA,

cytrynian)

Pierwiastki śladowe

Zwykle obecne w śladowych ilościach

CoCl2, ZnCl2, Na2MoO4, CuCl2,

MnSO4, NiCl2, Na2SeO4, Na2SO4

Organiczne czynniki wspomagające

wzrost

Zwykle obecne w śladowych ilościach

Witaminy, aminokwasy, puryny,

pirymidy

Litotrofy – typ metabolizmu wykorzystujący jako źródło energii związki
nieorganiczne:

-

bakterie metanowe H2

-

termofilne ekstremofile H2S lub S2

Litotroficzne bakterie Gram - wykorzystujące nieorganiczne związki
zawierające H2 , NH3, NO2, H2S, S, Fe++, CO

Najważniejszą grupę ( rola ekologiczna) bakterii litotroficznych stanowią:

- bakterie nitryfikacyjne -> NH3 do NO2 NO2 do NO3
- bezbarwne bakterie siarkowe utleniające H2S do S S do SO4

Większość bakterii litotroficznych to autotrofy niektóre odgrywają istotną role:

-

w produkcji pierwotnej materii organicznej w środowisku

-

w cyklach bio - geochemicznych obiegu podstawowych pierwiastków

Mikroorganizmy różnią się ponadto wymogami :

-

temperaturowymi

-

tlenowymi

-

pH

-

ciśnienia osmotycznego = aktywności wodnej

-

środowiska wzrostowego

Temperatura dla wzrostu w st C

grupa

min

optymalna

Max

Psychofile ( rosną najlepiej

w stosunkowo niskich

temperaturach)

> 0

10 - 15

< 20

Psychotrofy ( zdolne do

wzrostu w niskich

temperaturach preferują

temperatury umiarkowane)

> 0

25

15 - 30

Mezofile – większość

bakterii głównie współżyje z

organizmami stałocieplnymi

10 - 15

30 - 40

< 45

Termofile ( w tym

ekstremalne Termofile)

grupa o dużym zróżnicowaniu

temperaturowym

45

50 – 85

< 100

Archebakterie – preferują temperatury >= 80 st C ( wulkaniczne gorące źródła ,
hydrotermalne

Podział bakterii na podstawie różnic w wymogach tlenowych:

-

ściśle tlenowe ( gleba powietrze ) Sarcinia

-

względnie beztlenowe

-

mikroaerofile

-

ściśle tlenowe

-

kapnofilne – lepszy wzrost zapewnia obecność CO

2

3 – 10 %

Adaptacja mikroorganizmów do niskich temperatur:

-

zmiany morfologiczne

o zwiększenie rozmiarów komórki
o tworzenie form nitkowatych
o tworzenie podwójnej ściany komórkowej

-

zmiany fizjologiczne

o zmiany w metabolizmie komórkowym
o zwiększona produkcja pigmentu
o wytwarzanie zewnątrzkomórkowych dekstrantów - (

zjawisko

ciągnącego się chleba po urwaniu

)

o zwiększona aktywność lipo i protelityczna
o zmiany w składzie jakościowym

pH środowiska a wzrost mikroorganizmów

zmiana wartości pH 0 1 = zmianie wartości stężenia jonów H o jeden rząd

wielkości

-

acidofile – umieszczanie bakterii kwasolubnych w środowisku
neutralnym – uszkodzenie błony cytoplazmatycznej

-

alkalofile pH 8 – 11

-

neutrofile pH – 7

Terminologia określająca wyspecjalizowane grupy bakterii
Czynniki środowiska ( podłoże)

Nazwa grupy

Atmosfera gazowa

Obecność powietrza Eh+

tlenowce

Zredukowany dostęp powietrza

Mikroaerofile

Warunki beztlenowe

Względnie i ściśle beztlenowe

Temperatura

niska

Psychofilne kriofile

Dodatnia zbliżona do 0 st C

Psychotrofy

Ciepłoty stałocieplnych

Mezofile

Wysoko > 50 st C

Termofile

Światło

Fotosyntetyzujące

Fototrofy

Nie wymagające światła

scotobakteria

Wysokie ciśnienie

Barofile

Ciśnienie osmotyczne wysokie lub podwyższone

Osmofile

Halofile – ciśnienie ustalane przez sól

Niska aktywność wodna (aW)

Kserofile

PH obojętne

Neutrofile

Obniżone pH

Bakterie kwasolubne ( acidofilne)

Przystosowane do ubogich warunków
odżywczych

Oligotrofy

Rozkładające martwą materię organiczną

Saprofity

Wyrastające na prostych podłożach

Prototrofy

Wymagające obecności specyficznego
wzbogacenia

aukstrofy

Saprofity – nieszkodliwe
Patogeny – szkodliwe

Raduryzacja
-Proces radiacyjny stosowany w celu istotnej redukcji liczby mikroorganizmów
zepsucia
-pozwala na 3-4 krotne wydłużenie okresu trwałości żywności
-Stosowana dawka promieniowania 0,5-10kGy
-5kGy eliminuje większość bakterii zepsucia

Radyzacja
-Typ radiacji stosowany w celu redukcji liczby form przetrwalnych, mikrobów
patogennych (nie dotyczy wirusów) i pasożytów
-Stosowana dawka promieniowania 3,0-10kGy
-Sposób poprawy jakości higienicznej żywności
-Obniżenie ryzyka związanego z obecnością patogenów w żywności

Radapertyzacja
-Rodzaj radiacji stosowany do żywności pakowanej przetworzonej

Redukcja liczby/lub aktywności mikroorganizmów (redukcja na poziomie

12-

D spory C)

-Stosowana dawka promieniowania 25-60kGy
-Produkt trwały bez konieczności zabezpieczenia chłodniczego (warunek: brak
możliwości wtórnego zanieczyszczenia produktu)

Chorobotwórczość-zdolność mikroorganizmu do wywołania objawów chorobowych
u ludzi lub zwierząt
Bipatogen-patogen wywołujący objawy chorobowe u ludzi i zwierząt
Patogeny zdolne do wywoływania infekcji i ludzi można na podstawie źródła
pochodzenia podzielić na:

-oputunistyczne-składnik naturalnej mikroflory ciała osoby
-patogeny człowieka-pochodzące od innej osoby zakażonej tym

mikroorganizmem

-patogeny zwierzęce-pochodzące od zwierząt (nosiciele, osobniki chore)
-patogeny ze źródła przypadkowego-pochodzące ze źródła przypadkowego

Źródła chorobotwórczych mikroorganizmów:

●

Endogenne mikroorganizmy

●

stanowią składową naturalnej (własnej) mikroflory pacjenta

●

patogeny oputrunistyczne

●

Egzogenne mikroorganizmy

●

pochodzić mogą z wielu różnych źródeł zewnętrznych takich jak nop:

●

naturalne patogeny człowieka

●

naturalne patogeny zwierząt

●

składowe naturalnej...................

Źródła patogenów endogennych
Przykłady normalnych składowych mikroflory różnych nisz w ciele człowieka

●

skóra i jama nosowo-gardłowa-Staphylococcus aurens

●

jama ustna-Streptococcus pneumonie

●

odbyt-Scherichia coli, Psudomonas aeuruginosa

Mechanizm infekcji endogennej

●

zdominowanie środowiska przez ............................................ mikroorganizmów

●

inwazja normalnie jałowych miejsc-zapalenie płuc-streptococcus pmneumonie

Czynniki sprzyjające infekcji endogennej

•

podeszły wiek

•

terapia antybiotykowa

•

immunosupresja

Pierwotne źródła patogenów egzogennych=naturalne środowisko patogenów
(nisze) w których mogą przebywać stale:

•

osoby zainfekowane

•

zainfekowane zwierzęta

•

gleba i woda

Wtórne źródła patogenów egzogennych :L

•

środowisko wtórnie zanieczyszczone ze źródeł pierwotnych

•

przeżycie patogenów w takim środowisku ograniczone w czasie

•

nośniki czynnika infekcyjnego mogą być :

•

czynnik nieożywiony-ścieżki, aerozol, woda, żywność

•

żywy organizm-owady, gryzonie

Drogi wnikania patogenów do organizmu

•

układ oddechowy-nos, gardło, tchawica, płuca

•

zapalenie gardła

•

zapalenie płuc

•

Układ pokarmowy-miejsca wchłaniania:usta, żołądek, jelito cienkie, odbyt

•

infekcyjne zatrucie pokarmowe

•

gastro-enteritis-różne enterowirusy

•

Osłony zewnętrzne-bezpośredni kontakt ze skórą (spojówką oka)

•

ropienie

•

brodawki

•

Układ moczowo-płciowy-kontakt bezpośredni

•

rzerzączka

•

zapalenie cewki moczowej

•

Ukąszenia, ugryzienia, skaleczenia

•

tęrzec

•

malaria

Infekcyjniość patogenów-mierzona jest minimalna liczba komórek (bakteria) lub
cząsteczek (wirus) niezbędna do zakażenia zdrowego osobnika prowadzącego do
wywołania objawów chorobowych np. Wirus Polio=2 a szczepy Salmonella=10mln
Zatrucia pokarmowe-warunkiem wystąpienia zatrucia pokarmowego jest
wniknięcie do organizmu toksyny lub drobnoustroju chorobotwórczego przez
przewód pokarmowy
1. Intoksykacje-rzeczywiste zatrucie pokarmowe, wynik spożycia egzotoksyny
2. Toksykoinfekcja-zatrucia pokarmowe -wynik wniknięcia wraz z pokarmem

żywego drobnoustroju endotoksycznego np. Salmonella, E. Coli

3. .........................-posocznice bakteryjne (b. Rzadko)
Obecność drobnoustrojów chorobotwórczych w żywności może być wynikiem
1. błędów technologicznych
2. niewłaściwej higieny procesu produkcji
3. niewłaściwych warunków przechowywania i transportu gotowego wyrobu
4. niewłaściwego obrotu wyrobem w hurcie i/lub detalu
Czynniki wpływające na rodzaj i ostrość objawów zatrucia pokarmowego
1. rodzaj i liczebność drobnoustrojów chorobotwórczych wprowadzonych w raz z

pokarmem lub rodzaj i ilość spożytej toksyny

2. kondycja fizyczna i wiek konsumenta
Dawka infekcyjna-zależność od chorobotwórczego drobnoustroju

•

zróżnicowanie w ekspresji genowej związanej z różnym mechanizmem
patogenności szczepów

•

podatność mikroorganizmu na uszkodzenia i stres

•

możliwość interakcji mikroorganizmu ze środowiskiem zawieszającym i
zewnętrznym

•

różnice we wrażliwości mikroorganizmu na pH

•

specyfika immunologiczna mikroorganizmu

•

możliwe interakcje z innymi mikroorganizmami

Zmienne zależne od konsumenta: wiek, ogólny stan zdrowia, ciążą, brane leki,
zaburzenia immunologiczne, alkoholizm, marskość wątroby, nowotwór złośliwy,
ilość spożywanej żywności, gospodarka kwasowa żołądka, anomalie genetyczne,
stan fizjologiczny organizmu, odporność immunologiczna, przebyte operacje,
zawód.
Zatrucia toksyczne: Clostridium batulinum, Clostridium perfingens, Bacillus
cereus, Stophylococcus aueus
Bakterie odpowiedzialne za intoksykacje(minimalna dawka toksyczna)
ETEC
Staphylococcus aurenas 10(6)~100ug
Clostridium botulinum 10(4)~10(5) prot. 0,005-0,1ug nie prot. 0,1-0,5ug
(500g=zagłada rasy ludzkiej)
Bacillus cereus 10(7)~10(8)
„Nowe patogeny”

•

carnylobacter jejuni (coli)

•

Listeria monocytogenes

•

Escherichia coli 0157:H7

•

.........................

Przyczyny wzrostu liczby zatruć pokarmowych na świecie i pojawienia się
„nowych drobnoustrojów”
1. Wzrost liczby ludzi o osłabionej odporności: starzenie się społeczeństw,

AIDS, choroby reumatyczne i alergiczne, przeszczepy

2. Wielkostadna hodowla zwierząt i wszelkie tego skutki
3. Wzrost skali produkcji
4.

Zmiana warunków i sposobów przechowywania żywności (temp. -2 do +2

o

C, VP,

MAP, stosowanie konserwantów, ulepszaczy żywności

5. Zmiana sposobu życia i żywienia: fastfood, ready to eat food
6. Migracja ludności
7. Międzynarodowa wymiana żywności
8. Zmienność drobnoustrojów: fenotypowa, genotypowa
9. Udoskonalenie metod wykrywania drobnoustrojów