Mikrobiologia W-d 7 Substancje zapasowe

Związki zapasowe:

• Związki siarki (u bakterii chemosyntetyzujących, w wakuoli)

• Ziarna cyjanoficyny - będące źródłem azotu. Występuje u sinic.

• Wakuole gazowe - niektóre bakterie posiadają zdolno do ruchu pionowego w cieczy, zwiększając swoja objętość , podnoszą swoja „wyporność”. Bakteria taka zachowuje się jak łódź podwodna. Najczęściej jest to związane z obecności plazmidów u bakterii halofilny (lubiących duże zasolenie)

FORMY PRZETRWALNE

Przeważnie sa to na ogol laseczki, G+), ruchliwe, Bacillus

Przetrwalniki zawierają ok. 15% wody

Tworzenie endospor jest możliwe dzięki zbieraniu materiałów zapasowych. Cecha charakterystyczna jest synteza kwasu bibikolinowego - będący czynnikiem ciepło oporności. Występuje w postaci dibikolinianu wapnia.

Etapy powstawania przetrwalnika:

• Specyficzny nie równomierny podział komórki

• Protoplasta zawiera materiał genetyczny, powstały w wyniku replikacji

• Nie dochodzi do powstania ściany komórkowej pomiędzy stara a nowa Komorka

• Błona podkłada do wew. Cortex składający się z wielu warstw peptydoglukanu

• Zewnętrzna osłona jest tworzona przez komórkę macierzysta

• Osłony z powodu wielowarstwowej budowy mogą Stanowic 50% s.m.

Właściwości dojrzałej endospory:

• Brak dostrzegalnego metabolizmu

• Ciepło oporność

• Wysoka odporność na promieniowanie jonizujące

• Osłonki chronią przed dostępem związków chemicznych w środowisku toksycznym

Warunki i cech endospory w czasie kiełkowania:

• Aby zainicjować kiełkowanie należy przetrwalnik trochę podgrzać

• Należy zwiększyć ilość wody

• Pozbywa się kwasy dipikolinowego

• Spadek ciepło oporności

• Następuje utrata s.m.

• Komorka wegetatywna wychodzi z endospory

Drobnoustroje a środowisko

Czynniki wpływające na drobnoustroje:

1. Fizyczne:

1. Temperatura

2. Ciśnienie osmotyczne

3. Ciśnienie mechaniczne

4. Promieniowanie

5. Ultradźwięki

2. Chemiczne

1. Zawartość tlenu

2. pH środowiska

3. obecność metabolitów własnych i obcych

4. antybiotyki, antyseptyki, fitocydy (antybiotyki roślinne)

3. Biologiczne

1. Wpływ jednych drobnoustrojów na inne i wzajemne relacje pomiędzy drobnoustrojami

2. Wpływ wirusów i bakteriofagów

Temperatura - jest czynnikiem podstawowym świadczącym o przeżywalności organizmów nie tylko bakteryjnych. Zakres temperatury dla bakterii to od 0 - 100”C

• Temp optymalna - to taka w której liczba przyrostu Komorek jest największa

• Temp. Minimalna - temp w której jest zatrzymywany proces przyrostu możliwa jedynie wegetacja

• Temp. Maksymalna - temp. Powyżej jakiej dochodzi do denaturacji białka

Biorące pod uwagę powyższe informacje można podzielić bakterie na:

• Psychofilne (10-15'C)

• Mezofile (35-38'C)

• Termofilne (optymalna temp. 45 - 50)

Psychotrofy (mogące się rozwijać w niskich temperaturach bez względu na własne optimum):

• Xantomonaz

• Flavobacterium

• Microccoci (ziarniaki)

• Lactobacillus

• Candida rhodotorula

• Candida hansenula anomala

• Escherichia coli

CSP - cold shock protein (białka szoku zimna) zapobiegają krystalizacji wody w komórki ewentualnie tworząc je bardzo małe nie powodujące rozerwania komórki

Większość termofili to bakterie G(+), przykładem bakteri może być rodzaj Campylobacter

Większość psychrofili to bakterie G(-)

Podział drobnoustrojow termofilnych:

• Stenotermofule - zyje w wazkim zakresie temperatur, np. Campylobacter jejuni zakres temperatury 42-45'C

• Eurytermofile

OGOLNIE:

Bakterie sa bardziej odporne od grzybow i plesni.

Eucaryota (temp. wymierania:

• Glony - max 40

• Pierwotniaki - max50

• Grzyby

Procaryota

• Sinice - max 75

• Bakterie - max 90 (przetrwalniki powyżej 100)

Mechanizmy umoziwjajace przetrawanie w wysokich temp.:

• II i III rzedowa struktura dna

• HSP - hot shock protection

Wieksza zawartość fosofolipidow i karotenoidow

Wieksza zawartość guaninu i cytozyny

DROBNOUSTROJE CIEPŁO OPORNE - to takie których 90% populacji przezywa ogrzewanie do temp 64'C przez czas 30 min., najwięcej wystepuje z gatunku:

• Listeria

• Entercoccocus

• Staphylococcus

• TDP (punkt śmierci cieplnej) - jest to temperatura zabijajaca dana hodowle drobnoustrojow w określonym czasie (njaczesciej przez 10 min.)

• TDY (czas śmierci cieplnej) - czas potrzbny do zabicia okreslnoej populacji w określonej temp. (120”C)

• D (dziesiętny czas redukcji) - czas potrzebny do zabicia 90% komorek danej populacji w okreslnej temperaturze ( zwykle 120'C)

Proces pasteryzacji prowadzi się przez 12 cykli natomiast cykl sterylizacji przez 6 cykli

Znajc dziesiętny czas redukcji możemy okreslic ilość cykli jakich należy uzyc do zniszczenia Komorek.

Wpływ czynnikow zewnętrznych które wpływaja na efekt działania temperatury na drobnoustroje.

• Im wiecej wody w srodowisku, tym łatwiej zniszczyc jest drobnoustroje (zdenaturowac białko), zmniejsza się energia aktywacji potrzebna do rozerwania wiazania miedzy atomami siarki.

• Zawartosc tłuszczu pełni funkcje ochronna, zwieksza termo opornosc. Np. pkt śmierci cieplnej E. coli w smietanie wynosi 73'C w mleku 69'C w bulionie (0% tłuszczu) 61'C

• Zawartosc węglowodanów w środowisku obniza skuteczność działania na skutek osmotycznego wyciagania wody z kmorki

• Białka posiadaja działanie podobne jak tluszcz i węglowodany

• Jony w określonych stężeniach działają ochronnie stabilizując struktury ochronne, w zwiekszonej ilości powoduja plazmolize.

• Antybiotyki i antyseptyki () - ułatwiaja zniszczenie drobnoustrojow

• Fitoncydy - gorczyca, cebula, czosnek, chmiel, majeranek powoduja skaldniki bakterio bojcze oraz bakteriostatyczne

• Witaminy - pelnia funkcje ochronna dla nas obniżając temperature niszczenie drobnoustrojow.

• pH

Wpływ czynnikow związanych z drobnoustrojami które wpływaja na efekt działania temperatury na drobnoustroje

• Wielkość populacji (mniejsza łatwiejsza do zniszczenia)

• Wiek komorki drobnoustrojow

• Pochodzenie

• Otoczki śluzowe

---