Принципы группирования молочнокислых бактерий-симбионтов человека

4 вида взаимодействия между микроорганизмами в процессе их жизнедеятельности в молоке и молочных продуктах и использования циеи взаимодействия в молочной промышленности | SNAU СНАУ

№ 4. «Виды взаимодействия между микроорганизмами в процессе их жизнедеятельности в молоке и молочных продуктах и использования этого взаимодействия в молочной промышленности»

Взаимодействие между микроорганизмами, микро — и макроорганизмами.

Во внешней среде микроорганизмы входят составной частью в биоценоз (совокупность растений и животных, населяющих участок среды обитания с более или менее однородными условиями жизни).

При совместном развитии в одном и том же среде микробы вступают с другими организмами (макроорганизмами) и друг с другом в определенные взаимоотношения. Существует несколько типов взаимоотношений: симбиоз, комменсализм, паразитизм, метабиоза, антагонизм.

Симбиоз. Совместное развитие (сожительство) двух или нескольких различных организмов, обычно приносят им взаимную пользу, они совместно развиваются лучше, чем каждый из них в отдельности. Между симбионтами происходит частичный обмен продуктами жизнедеятельности.

Примерами мутуализма есть сожительство молочнокислых бактерий и дрожжей в зернах, кефирные, и в кумысе, общежития уксуснокислых бактерий и дрожжей в чайном грибку, симбиоз клубеньковых бактерий с бобовыми растениями, азотфиксирующих микробов и целлюлозоутворюючих бактерий, различных грибов с корнями растений и др..

Разновидностями симбиоза является синергизм, сателлизм и вирогения.

Синергизм характеризуется тем, что при совместном развитии двух или нескольких микроорганизмов одной и той же группы (микробной ассоциации) их основные физиологические функции оказываются сильнее, чем при развитии каждого в отдельности.

Например, при совместном развитии в молоке молочнокислых бактерий (активных кислотообразователями) и ароматоутворюючих молочнокислых стрептококков быстрее увеличивается кислотность молока и интенсифицировалась жизнедеятельность ароматоутворюючих стрептококков, а также образование ими ароматических веществ.

Различные виды гнилостных бактерий, развиваясь вместе в продукте, раскладывают белки интенсивнее, чем отдельные их виды.

При сателлизми один из сожителей, который называется способствующим микробом, стимулирует другого сочлена.

Например, некоторые сапрофиты (дрожжи и сарцины) продуцируют аминокислоты и витамины, способствующие росту требовательных к питательным средам патогенных микробов.

Азотобактер синтезирует витамины и другие биологически активные вещества, которые стимулируют развитие микробов, которые превращают органические формы фосфора в неорганические, что, в свою очередь, благоприятно сказывается на развитии высших растений.

Комменсализм. Это неярко выраженная форма сожительства микробов с другими организмами. При таких взаимоотношениях один организм (микроб) живет за счет другого, не принося ему заметной пользы и не причиняя вреда.

Такие взаимоотношения характерны для молочнокислых бактерий, дрожжей и других микробов, обитающих на растениях, которые в данном случае является комменсалом по отношению к растениям.

К комменсалам также относятся подавляющее большинство представителей «нормальной» микрофлоры животных и человека, постоянно проживающие в желудочно-кишечном тракте, верхних дыхательных путях, на коже.

Паразитизм. Биологический паразитизм представляет собой взаимоотношение между организмами, когда один из них (паразит) живет за счет другого (хозяина) и причиняет ему вред.

Примером такого взаимоотношения между микроорганизмами является развитие бактериофага за счет живых клеток бактерий, которые в результате этого погибают и разрушаются.

Паразитизм наблюдается также во взаимоотношениях между патогенными микробами и животными или растениями.

Например, одна группа микробов накапливает в окружающей среде продукты своей жизнедеятельности, которые являются субстратами для питания другой группы микробов. При этом происходит последовательная смена развития одних видов микробов другими.

Примером метабиоза являются взаимоотношения между амонификуючимы бактериями (гнилостные и уробактерии) и нитрифицирующих бактериями. Аммиак, образующийся в процессе гниения и гидролиза мочевины, окисляется двумя разными группами нитрифицирующих бактерий в азотистую, а затем в азотную кислоту.

Такие же взаимоотношения наблюдаются между дрожжами и уксуснокислых бактериями: дрожжи, зброджуючы сахар в этанол, создают условия для развития уксуснокислых бактерий, а образуемая ими уксусная кислота используется плесенью, которая окисляет ее в С02 и Н2О.

Антагонизм. Антагонизм (антибиоз) микробов представляет взаимоотношения, когда один вид микробов (антагонист) неблагоприятно действует на микробы другого вида, подавляя рост и размножение или даже вызывая их гибель.

Антагонистическими свойствами обладают многие сапрофитных микроорганизмов. Например, молочнокислые бактерии, которые являются антагонистами гнилостных бактерий.

Антагонистические формы встречаются во многих плесневых грибов, ряда споровых гнилостных бацилл (грибовидная палочка, сенная палочка, картофельная палочка и др.)., В некоторых неспорообразующих бактерий (сине-гнойная палочка, прекрасная палочка).

Сильно выражена антагонистическая способность в актиномицетов. По количеству антагонистических форм актиномицеты занимают первое место среди микроорганизмов.

Антагонистические взаимоотношения между микроорганизмами используются в деятельности человека. На антагонизме молочнокислых бактерий и гнилостных микробов основаны процессы силосования, квашения, производство кисломолочных продуктов, сыров, масла, соленых мясопродуктов, копченых колбас. Микробный антагонизм лежит в основе процесса получения антибиотиков.

Антибиотики. Антибиотиками называют специфические химические вещества биологического происхождения, обладающие антимикробным действием.

По происхождению антибиотики можно условно подразделить на антибиотики микробного происхождения, выделяемые живыми клетками микробов-антагонистов; антибиотические вещества животного происхождения, выделяемые животными тканями; антибиотические вещества растительного происхождения.

К антибиотикам микробного происхождения относятся стрептомицин, тетрациклин, хлортетрациклин, хлоромицетин, канамицин, неомицин, эритромицин, нистатин, мономицин, пенициллин, аспергилин, клавимицин, грамицидин и грамицидин С, полимиксины А, В, С, D, Е, М, субтилин, низин, диплококкцин, лактолин и др.. Полусинтетическими антибиотиками являются производные антибиотиков микробного происхождения: левомицетин, саназин, метициллин, оксацнллин и др..

Антибиотическими веществами животного происхождения эритрин, выделяющийся из эритроцитов (красных кровяных шариком) разных животных; экмолин, полученный из тканей рыб; лизоцим — вещество, вырабатываемое различными тканями и органами животных и человека. Он содержится в слезах, слюне, носовой слизи, сыворотке крови, селезенке, почках, печени, в молоке, в яичном белке.

Антибиотические вещества растительного происхождения — это летучие вещества, выделяемые высшими растениями, которые обладают способностью убивать бактерии. Они были названы фитонцидами {от греч. Фитоп — растение, лат. цидере — убивать).

Обнаружено более 60 растений, которые выделяют очень активные фитонциды: алоэ, крапива, можжевельник, почки березы, листья и цветы черемухи, листьев томатов, лютики, горчица, лук, чеснок, хрен, пронзенполистний зверобой и др..

Из чеснока полученный препарат аллицин, из семян редиски рафанин, из листьев томата — томанин, с пронзенполистпого зверобоя — иманин.

В отличие от химических ядов (сулемы, фенола и других дезинфицирующих веществ), которые действуют на любую живую клетку, антибиотики поражают только клетки микроорганизмов. Характерным свойством антибиотических веществ являются избирательность их действия на микроорганизмы, т. е. способность поражать только некоторые из них.

Каждый антибиотик характеризуется специфическим антимикробным спектром действия: подавляет развитие только определенных видов микроорганизмов и не действует или оказывает лишь очень слабое действие на другие виды.

Есть антибиотики с узким антимикробным спектром (пенициллин, грамицидин), антибиотики, имеющие средний (стрептомицин) и широкий спектр антимикробного действия (тетрациклин, левомицетин, мономицин, эритромицин, фитонциды, лизоцим и др..).

В основе действия антибиотиков на микроорганизмы лежит их способность поражать определенные ферментные системы, что приводит к нарушению обмена веществ клетки (процессов питания, дыхания, биосинтеза белков, размножения и т. д.).

Вопросы для самоконтроля.

1. Какие виды взаимодействия между микроорганизмами существуют? Дайте им краткую характеристику.

Источник: http://2snau.ru/4-vida-vzaimodejstviya-mezhdu-mikroorganizmami-v-processe-ix-zhiznedeyatelnosti-v-moloke-i-molochnyx-produktax-i-ispolzovaniya-ciei-vzaimodejstviya-v-molochnoj-promyshlennosti/

Взаимоотношения микроорганизмов

В природе микроорганизмы взаимосвязаны друг с другом. Различают взаимоотношения между микроорганизмами, которые носят названия симбиоз, паразитизм, метабиоз и антагонизм.

Если взаимоотношения способствуют развитию различных групп микроорганизмов при совместном существовании, то такие отношения называются симбиозом.

Примером симбиоза являются взаимоотношения, которые существуют между бобовыми растениями и клубеньковыми бактериями, содержащимися в корнях этих растений.

Симбиотические взаимоотношения существуют также между некоторыми молочнокислыми бактериями и дрожжами. Молочнокислые бактерии синтезируют молочную кислоту, которая является питательным веществом для дрожжей, а дрожжи, в свою очередь, предоставляют молочнокислым бактериям необходимые витамины.

Если совместное существование благоприятно только для одного вида микроорганизмов, а другому вредит, то такую форму существования называют паразитизмом. Паразитами для людей, животных или растений являются болезнетворные микроорганизмы, а для бактерий — бактериофаги, разрушающих клетки бактерий.

Среди микроорганизмов распространены взаимоотношения, которые называются метабиозом, когда продукты обмена веществ одной группы микроорганизмов является источником энергии и питательными веществами для других.

Например, бактерии, расщепляющие белки до более мелких пептидов, создают благоприятные условия существования для микроорганизмов, которые не имеют возможности сами расщеплять белки и применяют их только в расщеплённом состоянии.

Или дрожжи, которые образуют этанол во время брожения, создают условия для существования уксуснокислых бактерий, которые используют этанол, как энергетическую вещество, окисляя его до уксусной кислоты, а плесневые грибы, в свою очередь, уксусную кислоту превращают в углекислый газ и воду. Метабиозом объясняется быстрая минерализация всех органических веществ, попадающих в почву. Основу круговорота веществ в природе составляет принцип метабиоза.

Среди микробов распространены и так называемые антагонистические взаимоотношения, которые формируются в ходе конкурентной борьбы за существование, за содержание кислорода или питательных веществ.

Некоторые бактерии, плесневые грибы, актиномицеты образуют специфические биологически активные вещества, называемые антибиотиками, которые способны подавлять развитие микробов и вызвать их гибель.

Антагонистические взаимоотношения между микроорганизмами используют при сквашивания овощей, изготовлении кисломолочных продуктов и тому подобное — молочная кислота способна приостанавливать развитие бактерий, вызывающих гниение.

Иногда антибиотики добавляют к пищевым продуктам в качестве консервантов (к мясу, рыбе, икры и т.д.). В этом случае содержание антибиотиков регламентируется и контролируется в соответствии с нормативными актами.

Не только микроорганизмы, но и растения и животные способны образовывать антибиотические вещества. Антибиотические вещества, образующиеся растениями, называются фитонцидами. Фитонциды образуют горчица, чеснок, лук, хрен и другие. Хвойные растения излучают фитонциды в воздух, поэтому в хвойных лесных массивах воздух очень чистый и содержит небольшое количество микроорганизмов.

К антибиотическим веществам животного происхождения относятся лизоцим (фермент человека и животных, разрушающий клеточные оболочки бактерий), эритрин (содержится в эритроцитах, подавляет рост стафилококков и стрептококков), экмолин (белковый антибиотик из молок осетра, используется в фармакологии для продления действия антибиотиков), эктерицид (из рыбьего жира) и другие. Эти вещества играют защитную роль во взаимоотношениях живых существ с микроорганизмами.

Источник: http://infection-net.ru/obshcie-znaniya-ob-infekciyah/vzaimootnosheniya-mikroorganizmov

Роль молочнокислых бактерий в здоровье человека

Молочнокислые бактерии — общее название бактерий семейства Lactobacillaceae, основным свойством которых является способность образовывать молочную кислоту в качестве основного продукта брожения [1].

Молочная кислота положительно влияет на перистальтику кишечника человека, уменьшает метеоризм, а также способна оказывать стимулирующее действие на секреторную деятельность слюнных желез; в ее присутствии улучшается усвоение кальция, фосфора и железа [2, 3].

Молочнокислые бактерии не участвуют в возникновении каких-либо патологических процессов, напротив, они оказывают положительный эффект на жизнедеятельность человеческого организма [4].

Большинство молочнокислых бактерий — пробиотические штаммы, изолированные из кишечной флоры здорового человека (бифидо- и лактобактерии), сохраняющие жизнеспособность при прохождении через желудочно-кишечный тракт и благоприятно действующие на здоровье человека, что подтверждено клиническими испытаниями.

Их вводят в состав лекарственных препаратов, пищевых добавок, а в последнее время — и кисломолочных продуктов. Современные тенденции таковы, что конечные формы обогащенных таким образом продуктов также должны иметь клинически доказанные положительные эффекты на организм человека.

Первым из исследователей, предположившим, что некоторые бактерии совсем не губительны для человека, а напротив, могут оказывать позитивное влияние на здоровье, был знаменитый русский ученый Илья Ильич Мечников. Еще в самом начале XX в.

он провел исследования по возможности восстановления кишечной микрофлоры с помощью молочнокислой палочки.

Мечников, его коллеги и знакомые на протяжении многих лет регулярно употребляли этот напиток, который также называют «мечниковской простоквашей», и на собственном опыте смогли убедиться в его полезных качествах.

В настоящее время известны разнообразные положительные эффекты молочнокислых пробиотических бактерий, подтвержденные многочисленными клиническими исследованиями.

Прежде всего необходимо отметить, что эти бактерии играют важную роль в поддержании колонизационной резистентности, то есть оказывают выраженную антагонистическую активность в отношении патогенных микроорганизмов, продуцируя различные органические кислоты, перекись водорода, антибиотики и бактериоцины [5].

Несмотря на то, что еще в начале прошлого века И. И. Мечников предположил, что молочнокислые бактерии способны повышать устойчивость организма человека к различным заболеваниям, лишь в последние десятилетия была доказана теория об иммуномодулирующем влиянии этих микроорганизмов.

Было установлено, что некоторые штаммы молочнокислых бактерий способны оказывать иммуностимулирующее действие, способствуя выработке в кишечнике цитокинов (в том числе интерлейкинов-1, 6, 10, фактора некроза опухоли альфа), антител, стимулировать синтез интерферона гамма лимфоцитами, а также повышать активность фагоцитов и естественных клеток-киллеров (NK-клеток) [6–9].

Таким образом, была доказана способность пробиотиков усиливать устойчивость организма человека к определенным заболеваниям. Так, молочнокислые пробиотические бактерии эффективны для профилактики широко распространенных зимних инфекций, обусловленных различными респираторными вирусами. Существуют данные, что при употреблении L.

В исследовании, включавшем более 1000 взрослых добровольцев, было показано снижение продолжительности острых респираторных заболеваний у лиц, в течение 3 месяцев употреблявших ежедневно по 200 мл кисломолочного пробиотического продукта (Actimel), который содержит штамм L. casei DN-114001 [11]. Положительный эффект сохранялся даже спустя месяц после окончания приема.

Американскими исследователями была предпринята попытка определить, как влияет употребление молочнокислых пробиотических бактерий на инфекционные заболевания у детей. В группе, получавшей L. casei DN-114001 (Actimel), заболеваемость была достоверно ниже, чем при употреблении плацебо [12]. Похожие данные были получены и российскими учеными [13].

Человеческому организму постоянно приходится адаптироваться в ответ на изменения, связанные с влиянием факторов окружающей среды и образа жизни. Старение, стресс, интенсивные физические тренировки, проживание в мегаполисе и даже холодная погода — все это негативно влияет на организм человека.

Последнее подтверждают эпидемиологические данные о том, что число респираторных заболеваний и диарей в зимние месяцы увеличивается. S. Nagata и соавт. провели исследование для оценки эффективности приема кисломолочных продуктов, содержащих L.

casei Shirota, при норовирусных гастроэнтеритах в зимний период у пожилых людей (средний возраст пациентов — 84 года). Установлено, что непрерывный прием кисломолочного продукта с L.

casei Shirota уменьшает выраженность и длительность проявления симптомов лихорадки, вызванной норовирусным гастроэнтеритом, а также корректирует дисбаланс кишечной микрофлоры, свойственный пожилым людям [14].

Прием молочнокислых пробиотических бактерий эффективен и при диареях. Так, в восьми рандомизированных плацебо-контролируемых исследованиях с общим числом участников 988 человек была изучена эффективность продуктов питания, содержащих L. rhamnosus GG, при острых кишечных инфекциях (ОКИ).

casei DN-114001 (Actimel) в комплексной терапии ОКИ у детей старше 3 лет — длительность лихорадки, диарейного синдрома и сроки госпитализации у детей, его употреблявших, были достоверно меньше по сравнению с детьми, получавшими плацебо [17].

Еще одним направлением, при котором доказана эффективность молочнокислых пробиотических бактерий, является антибиотик-ассоциированная диарея (ААД), которая возникает при нарушении состава и активности нормальной микрофлоры желудочно-кишечного тракта человека.

У взрослых для профилактики ААД, вызванной Clostridium difficile, хорошую эффективность показал прием Actimel, содержащего пробиотический штамм L. сasei DN 114001 [18]. У детей молочнокислые бактерии, принимаемые внутрь, способны предотвращать возникновение диарей или уменьшать побочные эффекты, связанные с приемом антибиотиков (например, амоксициллина) [19].

Выявлено положительное влияние штамма L. сasei DN 114001 и при проведении эрадикационной терапии инфекции H. pylori у детей [20].

Иммуномодулирующие свойства молочнокислых бактерий способны уравновесить дисбаланс в иммунных реакциях, вызывающих аллергические реакции у детей. При употреблении детьми с аллергией кисломолочных продуктов, содержащих L. gasseri CECT5714 и L.

coryniformis CECT5711, в течение 3 месяцев выявлено значительное снижение уровня IgE в плазме крови и существенное увеличение CD4+/CD25+ T-регуляторных клеток, секреторного IgA и NK-клеток.

Таким образом, употребление молочнокислых пробиотических бактерий способно благотворно влиять на иммунные параметры, участвующие в аллергической реакции [21].

Наконец, нормализация кишечной микрофлоры способствует нормализации кишечного пассажа. Было показано, что регулярный прием Bifidobacterium animalis DN-173 010 (Активиа) пациентами с синдромом раздраженного кишечника, сопровождающегося запорами, уменьшает время транзита по кишечнику, увеличивает частоту дефекаций и улучшает качество жизни таких пациентов [24–27].

Таким образом, молочнокислые пробиотические бактерии можно широко использовать для профилактики и лечения больных с различными заболеваниями (острыми и хроническими заболеваниями желудочно-кишечного тракта, дыхательных путей, для восстановления кишечного микробиоценоза и др.).

Форма приема этих микроорганизмов разнообразна (кисломолочные продукты, лекарственные препараты, биологически активные добавки), причем при выборе необходимо руководствоваться прежде всего тем, что положительное действие на организм человека должно быть клинически доказано не только для самих молочнокислых пробиотических бактерий, но и для готовых продуктов, содержащих эти бактерии.

Литература

1. Квасников В. И., Нестеренко О. А. Молочнокислые бактерии и пути их использования. М.: Наука, 1975. 384 с.
2. Барановский А. Ю., Кондрашина Э. А. Дисбактериоз и дисбиоз кишечника. СПб, 2000; 209 с.
3. Верещагина Т. Г., Сафонов А. Б., Михеева И. Г. Актуальные проблемы искусственного вскармливания. Патология новорожденных и детей раннего возраста (лекции по педиатрии). М., 2001; 1: 64–77.
4. Тюрин М. В. Антибиотикорезистентность и антагонистическая активность лактобацилл. Дисс. канд. мед. наук. М., 1990. 146 с.
5. Miettinen M., Vuopio-Varkila J., Varkila K. Production of human tumor necrosis factor-alpha, interleukin-6 and interleukin-10 is induced by lactic acid bacteria // Infect Immun. 1996; 64: 5403–5405.
6. Klebanoff S. J., Coombs R. W. Viricidal effect of Lactobacillus acidophilus on human immunodeficiency virus type 1: possible role in heterosexual transmission // J. Exp. Med. 1991; 174 (1): 289–292.
7. Solis-Pereyra B., Aattouri N., Lemonnier D. Role of food in the stimulation of cytokine production // Am. J. Clin. Nutr. 1997; 66: 521S–525S.
8. Borruel N., Carol M., Casellas F. Increased mucosal tumour necrosis factor alpha production in Crohn’s disease can be downregulated ex vivo by probiotic bacteria // Gut. 2002; 51: 659–664.
9. Gill H. S., Rutherfurd K. J., Cross M. L. Dietary probiotic supplementation enhances natural killer cell activity in the elderly: an investigation of age-related immunological changes // J Clin Immunol. 2001. 21: 264–271.
10. Makino S., Ikegami S., Kume A., Horiuchi H., Sasaki H., Orii N. Reducing the risk of infection in the elderly by dietary intake of yoghurt fermented with Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus OLL1073R-1 // Br J Nutr. 2010; 104 (7): 998?10?06.
11. Guillemard E., Tondu F., Lacoin F., Schrezenmeir J. Consumption of a fermented dairy product containing the probiotic Lactobacillus casei DN-114001 reduces the duration of respiratory infections in the elderly in a randomised controlled trial // Br J Nutr. 2010; 103 (1): 58–68.
12. Merenstein D., Murphy M., Fokar A., Hernandez R. K., Park H., Nsouli H., Sanders M. E., Davis B. A., Niborski V., Tondu F., Shara N. M. Use of a fermented dairy probiotic drink containing Lactobacillus casei (DN-114 001) to decrease the rate of illness in kids: the DRINK study. A patient-oriented, double-blind, cluster-randomized, placebo-controlled, clinical trial // Eur J Clin Nutr. 2010; 64 (7): 669–677.
13. Горелов А. В., Усенко Д. В. Влияние пробиотического продукта «Актимель» на состояние здоровья детей // Вопросы современной педиатрии. 2003 (2); 4: 87–90.
14. Nagata S., Asahara T., Ohta T., Yamada T., Kondo S., Bian L., Wang C., Yamashiro Y., Nomoto K. Effect of the continuous intake of probiotic-fermented milk containing Lactobacillus casei strain Shirota on fever in a mass outbreak of norovirus gastroenteritis and the faecal microflora in a health service facility for the aged // Br J Nutr. 2011; 106 (4): 549–556.
15. Isolauri E., Juntunen M., Rautanen T. et al. A human Lactobacillus strain (Lactobacillus Casei sp strain GG) promotes recovery from acute diarrhea in children // Pediatrics. 1991; 88: 90–97.
16. Seep E., Mikelsaar M., Salminen S. Effect of administration of Lactobacillus casei strain GG on the gastrointestinal microbiota of newborns // Microbial Ecol Health Dis. 1993; 6: 309–314.
17. Горелов А. В., Усенко Д. В. Пробиотики: механизмы действия и эффективность при инфекциях желудочно-кишечного тракта // Эпидемиология и инфекционные болезни. 2006; 4: 53–57.
18. Hickson M., D’Souza A., Muthu N. et al. Use of probiotic Lactobacillus preparation to prevent diarrhoea associated with antibiotics: randomised double blind placebo controlled trial // BMJ. 2007; 335: 80–85.
19. Шендеров Б. А. Медицинская микробная экология и функциональное питание. Т. 3. М.: Изд. Грантъ, 1998.
20. Sykora J., Malan A., Zahlava J. et al. Gastric emptying of solids in children with H. pylori-positive and H. pylori-negative non-ulcer dyspepsia // J Pediatr Castroenterol Nutr. 2004; 39: 246–252.
21. Martinez-Canavate A., Sierra S., Lara-Villoslada F. Romero J., Maldonado J., Boza J., Xaus J., Olivares M. A probiotic dairy product containing L. gasseri CECT5714 and L. coryniformis CECT5711 induces immunological changes in children suffering from allergy // Pediatr Allergy Immunol. 2009; 20 (6): 592–600.
22. Higashikawa F., Noda M., Awaya T., Nomura K., Oku H., Sugiyama M. Improvement of constipation and liver function by plant-derived lactic acid bacteria: a double-blind, randomized trial // Nutrition. 2010; 26 (4): 367–374.
23. Ataie-Jafari A., Larijani B., Alavi Majd H., Tahbaz F. Cholesterol-lowering effect of probiotic yogurt in comparison with ordinary yogurt in mildly to moderately hypercholesterolemic subjects // Ann Nutr Metab. 2009; 54 (1): 22–27.
24. Agrawal A., Houghton L. A., Morris J., Reilly B., Guyonnet D., Goupil Feuillerat N., Schlumberger A., Jakob S., Whorwell P. J. Clinical trial: the effects of a fermented milk product containing Bifidobacterium lactis DN-173–010 on abdominal distension and gastrointestinal transit in irritable bowel syndrome with constipation // Aliment Pharmacol Ther. 2009; 29 (1): 104–114.
25. Guyonnet D., Woodcock A., Stefani B., Trevisan C., Hall C. Fermented milk containing Bifidobacterium lactis DN-173 010 improved self-reported digestive comfort amongst a general population of adults. A randomized, open-label, controlled, pilot study // J Dig Dis. 2009; 10 (1): 61–70.
26. Guyonnet D., Schlumberger A., Mhamdi L., Jakob S., Chassany O. Fermented milk containing Bifidobacterium lactis DN-173 010 improves gastrointestinal well-being and digestive symptoms in women reporting minor digestive symptoms: a randomised, double-blind, parallel, controlled study // Br J Nutr. 2009; 102 (11): 1654–1662.
27. Tabbers M. M., Chmielewska A., Roseboom M. G., Boudet C., Perrin C., Szajewska H., Benninga M. A. Effect of the consumption of a fermented dairy product containing Bifidobacterium lactis DN-173 010 on constipation in childhood: a multicentre randomised controlled trial // BMC Pediatr. 2009; 18 (9): 22.

С. В. Николаева, кандидат медицинских наук

ФБУН Центральный НИИ эпидемиологии Роспотребнадзора, Москва

Контактная информация об авторах для переписки: nikolaeva008@list.ru

Купить номер с этой статьей в pdf

Источник: https://www.lvrach.ru/2013/02/15435630/

Взаимоотношения микроорганизмов

Совместное существование различных организмов получило название симбиоза, в широком смысле слова – сожительства. Симбиотические отношения можно подразделить на конкурентные и ассоциативные.

Ассоциативные взаимоотношения. Ассоциативные взаимоотношения микроорганизмов осуществляются в виде метабиоза, симбиоза, комменсализма, сателлизма.

Метабиоз – взаимоотношения, при которых один микроорганизм своей жизнедеятельностью создает условия для развития другого.

Аммонифицирующие бактерии разлагают органические азотсодержащие соединения с образованием аммиака, создают тем самым субстрат для развития нитрификаторов.

Нитрифицирующие бактерии окисляют аммиак до нитритов и нитратов, служащих акцепторами электронов при нитратном дыхании денитрифицирующих бактерий. Именно метабиотические отношения микроорганизмов лежат в основе круговорота основных биогенных элементов в природе.

Симбиоз в узком смысле слова подразумевает тесные ассоциативные взаимоотношения микроорганизмов, стимулирующих и поддерживающих развитие друг друга.

Симбионты совместно всегда развиваются лучше, чем каждый из них в отдельности.

Комменсализм проявляется взаимоотношением, при котором взаимная польза совместно существующих микроорганизмов не выражена отчетливо, но они и не причиняют вреда друг другу. Примером может служить нормальная микрофлора кишечника человека и животного.

Сателлизм – разновидность ассоциативных взаимоотношений, предусматривающая стимуляцию одного микроорганизма другим. Так, дрожжевые грибы и сарцины, продуцирующие различные аминокислоты и витамины, очень часто способствуют росту и размножению других, более требовательных к питательному субстрату бактерий, молочнокислых или уксуснокислых.

Конкурентные взаимоотношения. Конкурентные взаимоотношения микроорганизмов проявляются в разной форме. Это отношения антагонизма, при котором один микроорганизм своей жизнедеятельностью подавляет развитие другого. Открытие явления антагонизма принадлежит
Л.

Пастеру (1877), описавшему гибель возбудителя сибирской язвы в совместной культуре его с синегнойной палочкой. Идею использования антагонизма микробов на благо медицины впервые высказал И.И. Мечников.

Он пропагандировал использование молочнокислых бактерий (болгарской палочки) для нормализации микрофлоры кишечника и подавления гнилостных микробов.

Разновидностью активных антагонистических отношений является антибиоз, в основе которого лежит выделение одним микроорганизмом вещества, токсичного для другого. Именно на этом свойстве микроорганизмов основано применение арсенала современных антибиотических препаратов.

Крайнее проявление конкурентных взаимоотношений микроорганизмов выражает паразитизм. При паразитизме один микроорганизм использует другой как источник питательного субстрата, что нередко сопровождается гибелью жертвы. В 1963 г. Г. Штольп и М. Старр впервые описали бактерию-паразита Bdellovibrio bacteriovorum.

Бактерии рода Bdellovibrio широко распространены в природе – в почве, в морских и пресноводных водоемах.

Антибиотики

Антибиотики – высокоактивные метаболиты микроорганизмов, избирательно подавляющие рост многих бактерий, единичных вирусов и некоторых опухолей.

Продуцентами антибиотических веществ являются актиномицеты, плесневые грибы и бактерии.

Большая часть антибиотиков, вошедших в клиническую практику, получена из актиномицетов (стрептомицин, левомицетин, тетрациклины, канамицин, эритромицин, нистатин и др.).

Продуцентами пенициллинов и цефалосиоринов являются плесневые грибы рода Penicillium и рода Cephalosporium. Такие антибиотики, как грамицидин С и полимиксины, выделены из бактерий Bacillus brevis и Bacillus polymyxa.

Механизм действия антибиотиков на микроорганизмы различен. Некоторые из них (пенициллины, цефалоспорины) подавляют синтез нентидогликана клеточной стенки бактерий. Другие антибиотики (грамицидин, нистатин, леворин, нолимиксины) нарушают жизненно важные функции цитонлазматической мембраны.

Ряд антибиотиков (стрептомицин, тетрациклин, канамицин, гентамицнн, левомицетин) выступают в роли ингибиторов синтеза белков на рибосомах бактериальной клетки.

В последнее время созданы новые антибиотики «резерва» (новобиомицин, митомицин С и порфиромицин), способные непосредственно подавлять репликацию ДНК и синтез РНК бактериальной клетки.

Антибиотики с узким спектром действия, например пенициллины, подавляют рост грамположительных кокков и бактерий, грамотрицательпых кокков и спирохет, но не действуют на кислотоустойчивые и грамотрицательные бактерии, микоплазмы, риккетсии и простейших.

Антибиотики широкого спектра действия, например тетрациклины, подавляют рост многих грамположительных, грамотрицательных и кислотоустойчивых бактерий, а также рост риккетсий, хламидий и микоплазм.

За единицу действующего начала антибиотика (1 ЕД) принимают наименьшее количество препарата, подавляющего рост стандартного штамма тест-микроба.

Для большинства антибиотиков 1 ЕД обычно соответствует 1 мкг химически чистого препарата, однако для пенициллинов
1 ЕД равна 0,6 мкг натриевой соли бензилпенициллина.

В качестве тест-микроба для пенициллинов служит Staphylococcus aureus, для стрептомицина и ряда других антибиотиков – Escherichia coli.

До настоящего времени антибиотики в основном производят биологическим путем, выращивая активные штаммы продуцентов на питательной среде.

Дальнейшая технология производства заключается в очистке и концентрировании препарата, а также обязательной проверке его на токсичность к макроорганизму и активность к тест-микробу.

Эра антибиотикотерапии началась в годы второй мировой войны (1942–1943), когда было осуществлено промышленное производство пенициллина в США Г. Флори и параллельно в СССР З.В. Ермольевой.

Сегодня растет число антибиотикорезестентных микроорганизмов.

Так, частота обнаружения пенициллиноустойчивых стафилококков составляет уже 72–83%; устойчивость стафилококков к стрептомицину достигает 60–70%.

Антибиотикорезестентность, то есть устойчивость бактерий к антибиотикам, обусловлена мутациями в генах, кодирующих синтез белков, веществ клеточной стенки, цитоплазматической мембраны и других структурных компонентов бактериальной клетки.

Появлению антибиотикорезестентности способствует широкое и часто бесконтрольное применение лекарственных препаратов без достаточного на то основания, а также использование их в качестве добавок в корма животных для усиления их роста.

Антибиотики дают различные побочные действиях на организм человека. Установлено, что длительное лечение стрептомицином приводит к снижению слуха, прием левомицетина подавляет функцию кроветворных органов, тетрациклины вызывают расстройство функций печени и кишечного тракта.

Введение многих антибиотиков нередко сопровождается аллергическими реакциями макроорганизма – от дерматитов до шокового состояния. Бесконтрольный прием антибиотиков может привести к дисгармонии в развитии нормальной микрофлоры организма человека, к расцвету грибной микрофлоры, вызывающей микозы.

На сегодняшний день антибиотики являются наиболее сильными по действию лекарственными препаратами, но применение их целесообразно лишь в серьезных случаях, когда не помогают сульфамиды.

К веществам легкого антибиотического действия относятся фитонциды, выделяемые растениями (луком, чесноком, хреном), а также некоторые препараты животного происхождения (лизоцим, эритрин, экмолин).

К настоящему времени выделено свыше 2000 различных антибиотических вещест. Перспективным является направленние создания химической модификации имеющихся антибиотиков, включающих активные группы, стойкие к действию ферментов бактериальной клетки. Примерами таких препаратов служат полусинтетические пенициллины – метициллин, оксациллин, ампициллин, карбенициллин.

Дата добавления: 2016-07-27; просмотров: 4120; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник: https://poznayka.org/s47118t1.html

Микроорганизмы симбионты и “сверхчеловек”

Представление о автономии человеческого тела от всех других живых организмов развеивается очень многими исследованиями.

Автор: Георгий Афанасьев

Широко распространено ошибочное представление о человеке полностью изолированного от всего мира.

Неверно считается, что все что попадает из внешнего мира – на кожу, или попадает вместе с пищей аккуратно и полностью уничтожается защитными системами организма, но это не так.

Как у животных, так и у человека большинство важнейших процессов не может нормально осуществляться без симбиотических микроорганизмов. Эти микроорганизмы проживают в теле человека и помогают эффективно проводить процессы питания.

Почти всем известно, что в пищеварительной системе человека есть какая то микрофлора, которую не нужно убивать антибиотиками. Кишечная флора помогает нам переваривать сложные углеводы расщепляя их на углеводы.

Легко справляются микроорганизмы и с самой сложной для расщеплению формой углеводов – клетчаткой, которую по-простому называют «древесиной».

Вот интересная информация, о том, что жители побережья могут легко употреблять в пищу водоросли – так как им помогают симбиотические микроорганизмы.

В океанической среде, конечно же есть микроорганизмы, которые могут расщеплять ткани водорослей, так как без этого, океан бы заполнялся отмершими, но не расщепленными водорослями. Однако они проживают в воде с высокой соленостью. Кишечные же микроорганизмы живут совсем в другой среде.

Вообще использование полисахаридов – (длинных цепочек из сахаров) отдельная задача. Так как освоение способов использования того или иного полисахарида – дает простор для получения питательных веществ буквально прямо из под ног.

Человек обычно учится приручать микроорганизмы для этих задач и называет обобщенно этот процесс – ферментацией.

Так производится, например силосование – когда из грубого и буквально не съедобного корма – производится замечательное питание для домашних животных.

Но оказывается, что группы людей, которые смогли вырастить такого симбионта внутри своего организма — так же получают большие преимущества, создавая себе доступ к практически не ограниченным запасам питания.

Кишечная флора создает «сверхчеловека», способного есть несъедобное для других людей.

Эти народы наладили передачу этих симбионтов от поколения к поколению, генетически это не наследуется, а передается от родителей в первые годы жизни.

В том случае, когда какой-то фермент отсутствует, соответствующий субстрат быстро поступает в полость тонкой кишки и становится добычей бактериального пула. Возникающие при этом бактериальные метаболиты вызывают в одних случаях диарею, в других случаях тяжелые заболевания, отравление, шок, и иногда смерть Уголев

© www.method-estate.com Копирование материалов блога возможно только при наличии активной ссылки на страницу блога с оригинальной записью

Связанные записи:

Ссылки то теме:

Дополнительная информация:

• Водоросли в отличии от наземных растений производят сульфатированные углеводы (с включением соединений серы).
• Критерий «сверхчеловека» — быстро приспосабливаться к изменениям диеты и осваивать новые биохимические функции.
• У народов занимающихся молочным животноводством закреплена мутация, позволяющая взрослым людям переваривать молочный сахар лактозу. Молоко как раз не могут переваривать до 95% японцев. (Непереносимость молока присутствует у 6-12% европейцев и американцев, у 70% жителей ближнего востока, японцев, эскимосов Гренландцев, индейцев Америки, киприотов, африканцев, жителей Шри-Ланки), 95% африканцев и индейцев не способны усваивать молоко.

Словарь:

• Сульфатированными углеводами питаются морские гетеротрофные бактерии (Zobellia galactanivorans из группы Bacteroidetes).

• Порфиран — сульфатированный углевод, содержащийся в порфире и других красных водорослях
• Порфираназа – фермент позволяющий расщеплять сложные полисахариды морского происхождения (сульфатированные углеводы)
• Порфираназы нашли у бактерии Bacteroides plebeius, обитающей в кишечнике человека.

Источник: http://method-estate.com/archives/3043

Взаимоотношения между микроорганизмами. Влияние антибиотиков на микроорганизмы

ID: 84273

Название работы: Взаимоотношения между микроорганизмами. Влияние антибиотиков на микроорганизмы

Категория: Доклад

Предметная область: Биология и генетика

Описание: Примером метабиоза может служить порча сахаросодержащих субстратов плодовоягодных соков поврежденных плодов ягод когда на них сначала развиваются дрожжи превращающие сахар в спирт затем уксуснокислые бактерии превращающие спирт в уксусную кислоту и наконец мицелиальные грибы которые окисляют уксусную кислоту до углекислого газа и воды. В кефирном грибке например содержатся дрожжи и молочнокислые бактерии. Примером комменсалов могут служить бактерии нормальной микрофлоры тела человека. Молочнокислые бактерии например выделяя…

Язык: Русский

Дата добавления: 2015-03-17

Размер файла: 35.36 KB

Работу скачали: 1 чел.

В природе микроорганизмы сталкиваются с действием разнообразных биотических факторов. При симбиозе (совместном существовании) различают ассоциативные (благоприятствующие) и антагонистические (конкурентные) взаимоотношения.

Метабиоз – такая форма симбиоза, когда создаются условия для последовательного развития одних микроорганизмов за счет продуктов жизнедеятельности других.

Примером метабиоза может служить порча сахаросодержащих субстратов (плодово-ягодных соков, поврежденных плодов, ягод), когда на них сначала развиваются дрожжи, превращающие сахар в спирт, затем уксуснокислые бактерии, превращающие спирт в уксусную кислоту и, наконец, мицелиальные грибы, которые окисляют уксусную кислоту до углекислого газа и воды.

Мутуализм – такие взаимоотношения между микроорганизмами, которые основаны на взаимной выгоде. Пример: совместное существование в природе анаэробных и аэробных микроорганизмов. Аэробы, поглощая кислород, создают необходимые для анаэробов окислительно-восстановительные условия.

Комменсализм – форма сожительства, когда один организм живет за счет другого, не причиняя ему вреда. Примером комменсалов могут служить бактерии нормальной микрофлоры тела человека.

Антагонистические формы симбиоза. К ним относятся такие формы симбиоза, как антибиоз, паразитизм, хищнечество.

Антагонизм – такой тип взаимоотношений, когда один организм подавляет или прекращает развитие другого в основном за счет продуктов его жизнедеятельности. Молочнокислые бактерии, например, выделяя молочную кислоту, создают кислую реакцию среды, препятствующую развитию гнилостных бактерий. Это явление используется при квашении капусты, изготовлении кисломолочных продуктов.

Антибиоз – связан со способностью одного вида микроорганизмов выделять в окружающую среду специфические вещества, угнетающие жизнедеятельность других, – антибиотики. Они обладают либо широким спектром действия в отношении ряда микроорганизмов, либо избирательным действием к одному из них.

Паразитизм – это такой тип взаимоотношений, при котором совместное существование одному из симбионтов приносит выгоду, а другому причиняет вред. Примерами могут служить болезнетворные микроорганизмы и вирусы, являющиеся возбудителями инфекционных заболеваний.

Хищничество – это внеклеточный паразитизм. Хищные бактерии образуют подвижную колонию – сетку, улавливающую крупные бактериальные клетки других видов, которые лизируются (разрушаются) и используются ими внутри колонии, а остатки выбрасываются. Хищные бактерии обитают в илах водоемов.

Антибиотики. Фитонциды. Во многих случаях губительное действие микробов-антагонистов связано с выделением специфических биологически активных химических веществ – антибиотиков (анти – против, биос – жизнь). Продуцентами антибиотиков являются некоторые грибы, а также бактерии, чаще актиномицеты.

В пищевой промышленности для продления сроков хранения пищевых продуктов разрешено использовать только некоторые антибиотики (нистатин и биомицин) и только в ограниченных случаях (например, при транспортировании на дальние расстояния) для сырых продуктов (мясо, рыба), которые в последующем сохраняются на холоде. Ведутся также исследования по использованию специального антибиотика – низина, который не применяется в медицине. Продуцентами низина являются молочнокислые стрептококки. Низин является ингибитором роста стафилококков, многих стрептококков и анаэробных термостойких споровых бактерий рода Clostridium.

Антибиотические вещества вырабатываются не только микро- организмами, но также растениями и животными.

Фитонциды – антибиотические вещества растительного происхождения. Химическая природа фитонцидов разнообразна. Антимикробным действием обладают многие вещества, находящиеся в растениях: эфирные масла, гликозиды, антоцианы, дубильные вещества и многие другие соединения.

Антимикробными свойствами обладают также многие овощи и пряности. Так, из чеснока и лука выделен аллицин, из репы и редьки – рапин, из томатов – томатин. В настоящее время ведутся исследования по использованию фитонцидов при хранении пищевых продуктов.

К антибиотическим веществам животного происхождения относятся:

лизоцим – белковое вещество, содержащееся в яичном белке, слезах, слюне, рыбной икре.

Лизоцим не только убивает чувствительных к нему бактерий, но и растворяет их;

эритрин – вещество, получаемое из эритроцитов крови животных.

Проявляет бактериостатическую активность в отношении стоептококков и стафилококков;

экмолин – получен из тканей рыб. Активен в отношении бактерий, вызывающих кишечные заболевания;

Источник: http://5fan.ru/wievjob.php?id=84273