Bakterie niebezpieczne i pożyteczne, ich rola w życiu człowieka. Praktyczne wykorzystanie bakterii w produkcji żywności. Praktyczne wykorzystanie mikroorganizmów przez człowieka

Otaczający nas świat zadziwia różnorodnością gatunków jego mieszkańców. Według najnowszego spisu tej „populacji” Ziemi na lądzie żyje 6,6 miliona gatunków, a w głębinach oceanów żyje kolejne 2,2 miliona. Każdy gatunek jest ogniwem w jednym łańcuchu biosystemu naszej planety. Spośród nich najmniejszymi organizmami żywymi są bakterie. Czego ludzkość nauczyła się o tych maleńkich stworzeniach?

Co to są bakterie i gdzie żyją?

Bakterie - Są to organizmy jednokomórkowe o mikroskopijnych rozmiarach, jeden z rodzajów drobnoustrojów.

Ich występowanie na Ziemi jest naprawdę zdumiewające. Żyją w lodzie Arktyki i na dnie oceanu, w przestrzeni kosmicznej, w gorących źródłach - gejzerach i w najbardziej zasolonych zbiornikach wodnych.

Całkowita waga tych „uroczych maluchów”, które zasiedliły ludzkie ciało, sięga 2 kg! Dzieje się tak pomimo faktu, że ich rozmiary rzadko przekraczają 0,5 mikrona. Ogromna liczba bakterii zamieszkuje ciało zwierząt, pełniąc tam różne funkcje.

Żywa istota i bakterie w jej organizmie wpływają na siebie wzajemnie na zdrowie i samopoczucie. Kiedy gatunek zwierzęcia wymiera, giną także jego unikalne bakterie.

Patrząc na ich wygląd można tylko podziwiać pomysłowość natury. Te „amulety” mogą mieć kształt pręta, kuli, spirali i inne. W której większość z nich jest bezbarwna, tylko rzadkie gatunki mają kolor zielony i fioletowy. Co więcej, przez miliardy lat zmieniają się tylko wewnętrznie, ale ich wygląd pozostaje niezmieniony.

Odkrywca bakterii

Pierwszym odkrywcą mikroświata był holenderski przyrodnik Anthony'ego Van Leeuwenhoeka. Jego nazwisko zasłynęło dzięki działalności, której poświęcał cały swój wolny czas. Pasjonował się produkcją i osiągnął w tej dziedzinie niesamowity sukces. To do niego należy zaszczyt wynalezienia pierwszego mikroskopu. W istocie była to maleńka soczewka o średnicy groszku, dająca powiększenie 200-300 razy. Można go było używać jedynie poprzez przyciśnięcie go do oka.

W 1683 roku odkrył, a później opisał „żywe zwierzęta” widziane przez soczewkę w kropli wody deszczowej. Przez następne 50 lat badał różne mikroorganizmy, opisując ponad 200 ich gatunków. Swoje obserwacje wysłał do Anglii, gdzie siwowłosi naukowcy w pudrowanych perukach tylko kręcili głowami, zdumieni odkryciami tego nieznanego samouka. To dzięki talentowi i wytrwałości Leeuwenhoeka narodziła się nowa nauka – mikrobiologia.

Ogólne informacje o bakteriach

W ciągu ostatnich stuleci mikrobiolodzy dowiedzieli się wiele o świecie tych maleńkich stworzeń. Okazało się, że dokładnie Nasza planeta zawdzięcza narodziny wielokomórkowych form życia bakteriom. Odgrywają główną rolę w utrzymaniu obiegu substancji na Ziemi. Pokolenia ludzi zastępują się nawzajem, rośliny obumierają, gromadzą się odpady domowe i przestarzałe skorupy różnych stworzeń – wszystko to jest wykorzystywane i przy pomocy bakterii rozkłada się w procesie rozkładu. A powstałe w tym przypadku związki chemiczne wracają do środowiska.

Jak współistnieją ludzkość i świat bakterii? Zastrzegajmy, że istnieją „dobre i złe” bakterie. „Złe” bakterie są odpowiedzialne za rozprzestrzenianie się ogromnej liczby chorób, od dżumy i cholery po zwykły krztusiec i czerwonkę. Dostają się do naszego organizmu poprzez unoszące się w powietrzu kropelki wraz z pożywieniem, wodą i przez skórę. Ci podstępni towarzysze mogą zamieszkiwać różne narządy i chociaż nasz układ odpornościowy sobie z nimi radzi, nie objawiają się one w żaden sposób. Szybkość ich reprodukcji jest niesamowita. Co 20 minut ich liczba podwaja się. To znaczy, że jeden pojedynczy patogenny drobnoustrój generuje wielomilionową armię w ciągu 12 godzin te same bakterie, które atakują organizm.

Bakterie stwarzają jeszcze jedno zagrożenie. Oni spowodować zatrucie osoby spożywające zepsutą żywność - konserwy, wędliny itp.

Porażka w zwycięskiej wojnie

Wielkim przełomem w walce z bakteriami chorobotwórczymi był odkrycie penicyliny w 1928 r- pierwszy na świecie antybiotyk. Ta klasa substancji jest zdolna do hamowania wzrostu i reprodukcji bakterii. Wczesne sukcesy antybiotyków były ogromne. Można było wyleczyć choroby, które wcześniej były śmiertelne. Bakterie odkryły jednak niesamowitą zdolność adaptacji i zmiany w taki sposób, że istniejące antybiotyki okazały się bezradne w walce z nawet najprostszymi infekcjami. Ten zdolność bakterii do mutacji stała się realnym zagrożeniem dla zdrowia ludzkiego i doprowadziło do pojawienia się nieuleczalnych infekcji (spowodowanych przez superbakterie).

Bakterie sprzymierzeńcami i przyjaciółmi ludzkości

Porozmawiajmy teraz o „dobrych” bakteriach. Ewolucja zwierząt i bakterii następowała równolegle. Struktura i funkcje organizmów żywych stopniowo stawały się coraz bardziej złożone. Bakterie też nie drzemały. Zwierzęta, w tym ludzie, stają się ich domem. Osiadają w jamie ustnej, na skórze, w żołądku i innych narządach.

Większość z nich jest niezwykle przydatna, ponieważ pomaga trawić pokarm, uczestniczy w syntezie niektórych witamin a nawet chroni nas przed ich patogennymi odpowiednikami. Złe odżywianie, stres i masowe stosowanie antybiotyków mogą powodować zaburzenia mikroflory, co nieuchronnie odbija się na samopoczuciu człowieka.

Co ciekawe, bakterie Są wrażliwi na preferencje smakowe ludzi.

U Amerykanów, którzy tradycyjnie spożywają żywność wysokokaloryczną (fast foody, hamburgery), bakterie są w stanie trawić żywność o dużej zawartości tłuszczu. Niektórzy Japończycy mają bakterie jelitowe przystosowane do trawienia glonów.

Rola bakterii w działalności gospodarczej człowieka

Stosowanie bakterii rozpoczęło się jeszcze zanim ludzkość dowiedziała się o ich istnieniu. Od czasów starożytnych ludzie wytwarzali wino, fermentowali warzywa, znali przepisy na kefir, zsiadłe mleko i kumis, produkowali twarogi i sery.

Znacznie później odkryto, że we wszystkich tych procesach biorą udział mali pomocnicy natury – bakterie.

W miarę pogłębiania się wiedzy na ich temat rozszerzało się ich zastosowanie. Zostali „szkoleni” do zwalczania szkodników roślin i wzbogacania gleby w azot, kiszonki zielonki oraz oczyszczania ścieków, w których dosłownie pożerają różne pozostałości organiczne.

Zamiast epilogu

Zatem ludzie i mikroorganizmy są połączonymi ze sobą częściami jednego naturalnego ekosystemu. Pomiędzy nimi, wraz z konkurencją w walce o przestrzeń życiową, istnieje wzajemnie korzystna współpraca (symbioza).

Aby bronić się jako gatunek, musimy chronić nasze ciała przed inwazją bakterii chorobotwórczych, a także zachować szczególną ostrożność przy stosowaniu antybiotyków.

Jednocześnie mikrobiolodzy pracują nad rozszerzeniem zakresu zastosowania bakterii. Przykładem jest projekt mający na celu stworzenie bakterii światłoczułych i wykorzystanie ich do produkcji celulozy biologicznej. Po wystawieniu na działanie światła rozpoczyna się produkcja, a po jego wyłączeniu produkcja zostaje zatrzymana.

Organizatorzy projektu mają pewność, że narządy powstałe z tego naturalnego materiału biologicznego nie spotkają się z odrzuceniem w organizmie. Proponowana technika otwiera przed światem niesamowite możliwości tworzenia implantów medycznych.

Jeśli ta wiadomość była dla Ciebie przydatna, będzie mi miło Cię poznać

Mikroorganizmy znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle spożywczym, gospodarstwach domowych, przemyśle mikrobiologicznym do produkcji aminokwasów, enzymów, kwasów organicznych, witamin itp. Klasyczna produkcja mikrobiologiczna obejmuje winiarstwo, browarnictwo, wypiek chleba, produkty na bazie kwasu mlekowego i ocet spożywczy. Na przykład winiarstwo, browarnictwo i produkcja ciasta drożdżowego nie są możliwe bez użycia drożdży, które są szeroko rozpowszechnione w przyrodzie.

Historia przemysłowej produkcji drożdży rozpoczęła się w Holandii, gdzie w 1870 roku powstała pierwsza fabryka produkująca drożdże. Głównym rodzajem produktu były drożdże prasowane o wilgotności około 70%, które można było przechowywać zaledwie kilka tygodni. Długotrwałe przechowywanie było niemożliwe, gdyż sprasowane komórki drożdży pozostały żywe i zachowały swoją aktywność, co doprowadziło do ich autolizy i śmierci. Jedną z metod przemysłowego konserwowania drożdży jest suszenie. W suchych drożdżach, przy niskiej wilgotności, komórka drożdży znajduje się w stanie anabiotycznym i może przetrwać przez długi czas. Pierwsze drożdże suche pojawiły się w 1945 roku. W 1972 roku pojawiła się druga generacja drożdży suszonych, tzw. drożdże instant. Od połowy lat 90-tych pojawiła się trzecia generacja drożdży suszonych: drożdże piekarskie Saccharomyces cerevisiae, które łączą w jednym produkcie zalety drożdży instant z silnie skoncentrowanym kompleksem specjalistycznych enzymów piekarskich. Drożdże te nie tylko poprawiają jakość pieczywa, ale także aktywnie przeciwdziałają procesowi czerstwienia.

drozdze Saccharomyces cerevisiae wykorzystywane są także do produkcji alkoholu etylowego.

Winiarstwo wykorzystuje wiele różnych ras drożdży, aby wyprodukować wyjątkową markę wina o wyjątkowych właściwościach.

Bakterie kwasu mlekowego biorą udział w przygotowywaniu potraw takich jak kiszona kapusta, pikle, marynowane oliwki i wiele innych marynowanych potraw.

Bakterie kwasu mlekowego przekształcają cukier w kwas mlekowy, który chroni produkty spożywcze przed bakteriami gnilnymi.

Za pomocą bakterii kwasu mlekowego przygotowuje się szeroką gamę produktów kwasu mlekowego, twarogów i serów.

Jednak wiele mikroorganizmów odgrywa w życiu człowieka negatywną rolę, będąc patogenami chorób ludzi, zwierząt i roślin; mogą powodować psucie się żywności, niszczenie różnych materiałów itp.

Aby zwalczać takie mikroorganizmy, odkryto antybiotyki - penicylinę, streptomycynę, gramicydynę itp., Które są produktami metabolizmu grzybów, bakterii i promieniowców.

Mikroorganizmy dostarczają ludziom niezbędnych enzymów. Dlatego amylaza jest stosowana w przemyśle spożywczym, tekstylnym i papierniczym. Proteaza powoduje rozkład białek w różnych materiałach. Na Wschodzie proteazę z grzybów używano kilka wieków temu do produkcji sosu sojowego. Obecnie wykorzystuje się go do produkcji detergentów. Podczas konserwowania soków owocowych stosuje się enzym taki jak pektynaza.

Mikroorganizmy wykorzystywane są do oczyszczania ścieków i odpadów z przetwórstwa spożywczego. W wyniku beztlenowego rozkładu materii organicznej w odpadach powstaje biogaz.

W ostatnich latach pojawiły się nowe zakłady produkcyjne. Z grzybów pozyskiwane są karotenoidy i steroidy.

Bakterie syntetyzują wiele aminokwasów, nukleotydów i innych odczynników do badań biochemicznych.

Mikrobiologia jest szybko rozwijającą się nauką, której osiągnięcia w dużej mierze związane są z rozwojem fizyki, chemii, biochemii, biologii molekularnej itp.

Aby skutecznie studiować mikrobiologię, wymagana jest znajomość wymienionych nauk.

Zajęcia skupiają się przede wszystkim na mikrobiologii żywności. Wiele mikroorganizmów żyje na powierzchni organizmu, w jelitach ludzi i zwierząt, na roślinach, produktach spożywczych i wszystkich otaczających nas przedmiotach. Mikroorganizmy spożywają różnorodne pokarmy i niezwykle łatwo dostosowują się do zmieniających się warunków życia: ciepła, zimna, braku wilgoci itp. Rozmnażają się bardzo szybko. Bez znajomości mikrobiologii nie da się kompetentnie i skutecznie kierować procesami biotechnologicznymi, utrzymywać wysoką jakość produktów spożywczych na wszystkich etapach ich wytwarzania oraz zapobiegać spożywaniu produktów zawierających patogeny chorób przenoszonych drogą pokarmową i zatruć.

Należy szczególnie podkreślić, że badania mikrobiologiczne produktów spożywczych, nie tylko z punktu widzenia cech technologicznych, ale także, nie mniej ważne, z punktu widzenia ich bezpieczeństwa sanitarnego i mikrobiologicznego, są najbardziej złożonym przedmiotem mikrobiologii sanitarnej . Tłumaczy się to nie tylko różnorodnością i obfitością mikroflory w produktach spożywczych, ale także wykorzystaniem mikroorganizmów w produkcji wielu z nich.

Pod tym względem w analizie mikrobiologicznej jakości i bezpieczeństwa żywności należy wyróżnić dwie grupy mikroorganizmów:

– specyficzna mikroflora;

– niespecyficzna mikroflora.

Konkretny– są to rasy kulturowe mikroorganizmów, które służą do przygotowania konkretnego produktu i stanowią istotne ogniwo w technologii jego wytwarzania.

Mikroflora ta wykorzystywana jest w technologii produkcji wina, piwa, pieczywa i wszelkich fermentowanych przetworów mlecznych.

Niespecyficzne to mikroorganizmy, które dostają się do produktów spożywczych ze środowiska, zanieczyszczając je. Wśród tej grupy mikroorganizmów wyróżnia się mikroorganizmy saprofityczne, chorobotwórcze i oportunistyczne, a także mikroorganizmy powodujące psucie się żywności.

Stopień zanieczyszczenia zależy od wielu czynników, do których zalicza się prawidłowe pozyskiwanie surowców, ich przechowywanie i przetwarzanie, przestrzeganie reżimów technologicznych i sanitarnych przy wytwarzaniu produktów, ich przechowywaniu i transporcie.

Czas czytania: 4 min

Całość bakterii zamieszkujących organizm ludzki ma wspólną nazwę – mikrobiota. W normalnej, zdrowej mikroflorze człowieka znajduje się kilka milionów bakterii. Każdy z nich odgrywa ważną rolę w prawidłowym funkcjonowaniu organizmu człowieka.

W przypadku braku jakichkolwiek pożytecznych bakterii, osoba zaczyna chorować, funkcjonowanie przewodu żołądkowo-jelitowego i dróg oddechowych zostaje zakłócone. Pożyteczne bakterie dla człowieka koncentrują się na skórze, jelitach i błonach śluzowych organizmu. Liczba mikroorganizmów jest regulowana przez układ odpornościowy.

Zwykle organizm ludzki zawiera zarówno korzystną, jak i patogenną mikroflorę. Bakterie mogą być pożyteczne lub patogenne.

Jest o wiele więcej pożytecznych bakterii. Stanowią 99% całkowitej liczby mikroorganizmów.

W tej sytuacji zachowana zostaje niezbędna równowaga.

Wśród różnych rodzajów bakterii żyjących w organizmie człowieka znajdują się:

• bifidobakterie;
• pałeczki kwasu mlekowego;
• enterokoki;
• coli.

Bifidobakterie

Ten typ mikroorganizmów jest najpowszechniejszy i bierze udział w produkcji kwasu mlekowego i octanu. Tworzy kwaśne środowisko, neutralizując w ten sposób większość patogennych drobnoustrojów. Flora patogenna przestaje się rozwijać i powoduje procesy gnicia i fermentacji.

Bifidobakterie odgrywają ważną rolę w życiu dziecka, ponieważ są odpowiedzialne za wystąpienie reakcji alergicznej na każdy produkt spożywczy. Ponadto działają antyoksydacyjnie i zapobiegają rozwojowi nowotworów.

Synteza witaminy C nie jest kompletna bez udziału bifidobakterii. Ponadto istnieją informacje, że bifidobakterie pomagają wchłaniać witaminy D i B, które są niezbędne do normalnego funkcjonowania człowieka. W przypadku niedoboru bifidobakterii nawet przyjmowanie syntetycznych witamin z tej grupy nie przyniesie żadnych rezultatów.

Lactobacilli

Ta grupa mikroorganizmów jest również ważna dla zdrowia człowieka. Dzięki ich interakcjom z innymi mieszkańcami jelita następuje zablokowanie wzrostu i rozwoju drobnoustrojów chorobotwórczych oraz zahamowanie patogenów infekcji jelitowych.

Lactobacilli biorą udział w tworzeniu kwasu mlekowego, lizocyny i bakteriocyn. To doskonała pomoc dla układu odpornościowego. Jeśli w jelitach występuje niedobór tych bakterii, wówczas dysbioza rozwija się bardzo szybko.

Lactobacilli zamieszkują nie tylko jelita, ale także błony śluzowe. Zatem te mikroorganizmy są ważne dla zdrowia kobiet. Utrzymują kwasowość środowiska pochwy i zapobiegają rozwojowi bakteryjnego zapalenia pochwy.

Escherichia coli

Nie wszystkie typy E. coli są chorobotwórcze. Przeciwnie, większość z nich pełni funkcję ochronną. Przydatność rodzaju E. coli polega na syntezie kocyliny, która aktywnie przeciwstawia się większości chorobotwórczej mikroflory.

Bakterie te są przydatne do syntezy różnych grup witamin, kwasu foliowego i nikotynowego. Nie należy lekceważyć ich roli dla zdrowia. Na przykład kwas foliowy jest niezbędny do produkcji czerwonych krwinek i utrzymania prawidłowego poziomu hemoglobiny.

Enterokoki

Ten typ mikroorganizmu kolonizuje jelita człowieka zaraz po urodzeniu.

Pomagają wchłaniać sacharozę. Żyjąc głównie w jelicie cienkim, podobnie jak inne pożyteczne bakterie niepatogenne, zapewniają ochronę przed nadmiernym namnażaniem się szkodliwych pierwiastków. Jednocześnie enterokoki uważane są za bakterie stosunkowo bezpieczne.

Jeśli zaczną przekraczać dopuszczalne limity, rozwijają się różne choroby bakteryjne. Lista chorób jest bardzo długa. Począwszy od infekcji jelitowych, kończąc na meningokokach.

Pozytywny wpływ bakterii na organizm

Korzystne właściwości bakterii niepatogennych są bardzo zróżnicowane. Dopóki istnieje równowaga między mieszkańcami jelit i błon śluzowych, organizm ludzki funkcjonuje normalnie.

Większość bakterii bierze udział w syntezie i rozkładzie witamin. Bez ich obecności witaminy z grupy B nie są wchłaniane w jelitach, co prowadzi do zaburzeń układu nerwowego, chorób skóry i obniżenia poziomu hemoglobiny.

Większość niestrawionych składników pożywienia, które docierają do jelita grubego, jest właśnie rozkładana przez bakterie. Ponadto mikroorganizmy zapewniają stałość metabolizmu wody i soli. Ponad połowa całej mikroflory bierze udział w regulacji wchłaniania kwasów tłuszczowych i hormonów.

Mikroflora jelitowa tworzy lokalną odporność. To tutaj następuje zniszczenie większości organizmów chorobotwórczych i zablokowanie szkodliwego drobnoustroju.

W związku z tym ludzie nie odczuwają wzdęć i wzdęć. Wzrost liczby limfocytów prowokuje aktywne fagocyty do walki z wrogiem i stymuluje produkcję immunoglobuliny A.

Pożyteczne, niepatogenne mikroorganizmy korzystnie wpływają na ściany jelita cienkiego i grubego. Utrzymują tam stały poziom kwasowości, stymulują aparat limfatyczny, nabłonek staje się odporny na różne czynniki rakotwórcze.

Perystaltyka jelit zależy również w dużej mierze od tego, jakie mikroorganizmy się w niej znajdują. Tłumienie procesów rozkładu i fermentacji jest jednym z głównych zadań bifidobakterii. Wiele mikroorganizmów rozwija się przez wiele lat w symbiozie z bakteriami chorobotwórczymi, kontrolując je.

Reakcje biochemiczne, które stale zachodzą z bakteriami, uwalniają dużo energii cieplnej, utrzymując ogólną równowagę cieplną organizmu. Mikroorganizmy żywią się niestrawionymi pozostałościami.

Dysbakterioza

Dysbakterioza to zmiana składu ilościowego i jakościowego bakterii w organizmie człowieka . W takim przypadku organizmy pożyteczne umierają, a szkodliwe aktywnie się rozmnażają.

Dysbakterioza wpływa nie tylko na jelita, ale także na błony śluzowe (może występować dysbakterioza jamy ustnej, pochwy). Nazwy, które będą dominować w analizach to: paciorkowce, gronkowce, mikrokoki.

W normalnych warunkach pożyteczne bakterie regulują rozwój patogennej mikroflory. Skóra i narządy oddechowe są zwykle pod niezawodną ochroną. Kiedy równowaga zostaje zaburzona, człowiek doświadcza następujących objawów: wzdęcia jelit, wzdęcia, bóle brzucha, frustracja.

Później może rozpocząć się utrata masy ciała, anemia i niedobór witamin. Z układu rozrodczego występuje obfita wydzielina, której często towarzyszy nieprzyjemny zapach. Na skórze pojawiają się podrażnienia, szorstkość i pęknięcia. Dysbakterioza jest skutkiem ubocznym stosowania antybiotyków.

Jeśli zauważysz takie objawy, zdecydowanie powinieneś skonsultować się z lekarzem, który zaleci zestaw środków przywracających prawidłową mikroflorę. Często wiąże się to z koniecznością przyjmowania probiotyków.

Xenobakterie są z powodzeniem stosowane do oczyszczania gleby i wody w przyrodzie podczas wycieków ropy i produktów naftowych.

Oczyszczalnie

Osoba zużywa dużą ilość wody na swoje osobiste potrzeby, rozwiązując problem oczyszczania ścieków za pomocą szamb.

Skuteczność oczyszczalni zapewniają specjalne bakterie stosowane w szambach.

Mikroorganizmy stosowane w szambach rozkładają związki organiczne dowolnego pochodzenia, oczyszczając ścieki skutecznie niszczą specyficzny zapach.

Skład flory bakteryjnej szamba to połączenie kultur tlenowych i beztlenowych.

Mikroorganizmy beztlenowe (beztlenowe) dokonują pierwotnego oczyszczania wody, a bakterie tlenowe dodatkowo oczyszczają i klarują wodę.

Podczas stosowania mikroorganizmów do szamba obowiązują pewne zasady oczyszczania ścieków:

• konieczne jest utrzymanie pewnego poziomu mikroorganizmów w szambie;
• Obecność wody jest obowiązkowa - bez niej mikroorganizmy umrą;
• Do czyszczenia nie używaj agresywnych środków chemicznych – zabiją one mikroorganizmy.

Narzędzia bioprocesowe

Głównymi narzędziami biotechnologii pozwalającymi na uzyskanie najskuteczniejszych mikroorganizmów są selekcja i inżynieria genetyczna.

Selekcja to ukierunkowana selekcja wysoce wydajnych osobników w populacji w wyniku naturalnej mutacji mikroorganizmów.

W naturze proces ten jest dość długi, jednak pod wpływem czynników mutagennych (promieniowanie twarde, kwas azotawy itp.) może ulec znacznemu przyspieszeniu.

Zaletami selekcji są przyjazność dla środowiska i naturalność produktu.

• czas trwania procesu;
• o niemożności kontrolowania kierunku mutacji decyduje wynik końcowy.

Metody inżynierii genetycznej w biotechnologii

Metody inżynierii genetycznej zmieniają komórki mikroorganizmów i drożdży, zamieniając je w wydajnych producentów dowolnego białka. Otwiera to szerokie możliwości wykorzystania genetycznie modyfikowanych komórek drobnoustrojów i drożdży do uzyskania organizmu końcowego o określonych cechach.

Stosowanie przez człowieka zmutowanych genetycznie komórek drobnoustrojów i drożdży w życiu codziennym budzi uzasadnione obawy – nie brakuje zarówno zwolenników substancji genetycznie modyfikowanych, jak i ich przeciwników.

Faktem jednak jest, że brakuje informacji na temat wpływu genetycznie modyfikowanych komórek bakterii i drożdży na organizm człowieka i przyrodę jako całość.

Genetycznie modyfikowane bakterie i energia

Genetycy pracują nad kwestią alternatywnego źródła energii. Głównym zadaniem jest wytworzenie surowców chemicznych, a następnie paliwa jako produktu metabolizmu bakterii.

Jednym z obszarów pozyskiwania przez człowieka energii z bakterii jest praca z genetycznie zmodyfikowanymi sinicami.

Biolodzy z Uniwersytetu w Tybindze odkryli mikroorganizmy, które mają właściwości baterii i są w stanie zarówno gromadzić energię, jak i przekazywać ją innym bakteriom.

Energia wytwarzana przez te bakterie może zostać wykorzystana przez człowieka do budowy nanourządzeń.

W Chinach zbudowano urządzenie, w którym bakterie wytwarzają wodór z octanów, urządzenie nie posiada zewnętrznego źródła energii, a surowcem są tanie odpady przemysłowe. Z kolei wodór jest źródłem energii dla ekosamochodów.

Mikrobiolodzy z Uniwersytetu Południowej Karoliny odkryli bakterię, która może wytwarzać energię, żywiąc się toksycznymi odpadami, takimi jak problematyczne polichlorowane bifenyle i ostre rozpuszczalniki.

Kalifornijscy badacze zaproponowali metodę przetwarzania alg brunatnych zmodyfikowaną E. coli, w wyniku której powstaje alkohol etylowy – doskonałe źródło energii.

Wodór jako źródło energii amerykańscy naukowcy uzyskali z rozkładu glukozy przez bakterie beztlenowe.

Plusy i minusy GMO (organizm genetycznie zmodyfikowany)

Wykorzystanie genetycznie zmodyfikowanych bakterii i drożdży przez człowieka w życiu codziennym do uzyskania zmodyfikowanych organizmów ma zarówno pozytywne, jak i negatywne aspekty.

Do zalet organizmów genetycznie zmodyfikowanych zalicza się:

• wytworzenie jakichkolwiek narządów do przeszczepienia, które nie zostaną odrzucone;
• produkcja surowców do biopaliw;
• produkcja leków;
• tworzenie zakładów do celów technicznych (produkcja tkanin itp.).

Znane wady produktów genetycznie modyfikowanych:

• koszt genetycznie modyfikowanych warzyw i owoców jest o prawie 30% wyższy niż naturalnych;
• nasiona i owoce roślin GMO nie są żywotne;
• pola z uprawami GMO wymagają zwiększonych ilości pestycydów i herbicydów;
• uprawiane rośliny GMO są w stanie wytwarzać hybrydy z roślinami dzikimi.

Wykorzystanie mikroorganizmów przez człowieka w życiu codziennym i produkcji może być ograniczone jedynie właściwościami samych bakterii. Im więcej naukowcy zwracają uwagę na prątki, tym ciekawsze i przydatne właściwości mikroorganizmów odkrywają.

Bakterie wytwarzają energię, wydobywają minerały, oczyszczają wodę i glebę – niedawno odkryto bakterie, które zjadają nawet plastikowe torby (!) – katalizują procesy produkcyjne, są wykorzystywane w syntezie farmaceutyków i w wielu innych obszarach życia człowieka.

?

Szkodliwe i pożyteczne bakterie

Bakterie to mikroorganizmy, które tworzą ogromny, niewidzialny świat wokół nas i wewnątrz nas. Ze względu na szkodliwe skutki, jakie powodują, są one znane, natomiast o korzystnych skutkach, jakie powodują, rzadko się mówi. W tym artykule przedstawiono ogólny opis niektórych złych i dobrych bakterii.

„W pierwszej połowie czasu geologicznego naszymi przodkami były bakterie. Większość stworzeń to nadal bakterie, a każdy z bilionów naszych komórek to kolonia bakterii.” – Richard Dawkins.

Bakteria- najstarsze organizmy żywe na Ziemi są wszechobecne. Ciało ludzkie, powietrze, którym oddychamy, powierzchnie, których dotykamy, żywność, którą jemy, rośliny wokół nas, nasze środowisko itp. - wszystko to jest zamieszkane przez bakterie.

Około 99% tych bakterii jest pożytecznych, reszta ma złą reputację. Tak naprawdę niektóre bakterie są bardzo ważne dla prawidłowego rozwoju innych żywych organizmów. Mogą istnieć samodzielnie lub w symbiozie ze zwierzętami i roślinami.

Poniższa lista szkodliwych i pożytecznych bakterii obejmuje niektóre z najbardziej znanych pożytecznych i śmiercionośnych bakterii.

Pożyteczne bakterie

Bakterie kwasu mlekowego/pałeczki Dederleina

Charakterystyka: Gram-dodatnie, w kształcie pręta.

Siedlisko: Różne bakterie kwasu mlekowego występują w mleku i produktach mlecznych, produktach fermentowanych, a także wchodzą w skład mikroflory jamy ustnej, jelit i pochwy. Najbardziej dominującymi gatunkami są L. acidophilus, L. reuteri, L. plantarum itp.

Korzyść: Bakterie kwasu mlekowego są znane ze swojej zdolności do wykorzystywania laktozy i wytwarzania kwasu mlekowego jako produktu ubocznego. Ta zdolność do fermentacji laktozy sprawia, że ​​bakterie kwasu mlekowego są ważnym składnikiem podczas przygotowywania sfermentowanej żywności. Stanowią także integralną część procesu solenia, gdyż kwas mlekowy może służyć jako środek konserwujący. W drodze tak zwanej fermentacji jogurt otrzymuje się z mleka. Niektóre szczepy wykorzystuje się nawet do produkcji jogurtów na skalę przemysłową. U ssaków bakterie kwasu mlekowego pomagają rozkładać laktozę podczas procesu trawienia. Powstałe kwaśne środowisko zapobiega rozwojowi innych bakterii w tkankach organizmu. Dlatego bakterie kwasu mlekowego są ważnym składnikiem preparatów probiotycznych.

Bifidobakterie

Charakterystyka: Gram-dodatnie, rozgałęzione, w kształcie pręta.

Siedlisko: Bifidobakterie występują w przewodzie pokarmowym człowieka.

Korzyść: Podobnie jak bakterie kwasu mlekowego, bifidobakterie również wytwarzają kwas mlekowy. Ponadto wytwarzają kwas octowy. Kwas ten hamuje rozwój bakterii chorobotwórczych kontrolując poziom pH w jelitach. Bakteria B. longum, gatunek bifidobakterii, pomaga rozkładać trudne do strawienia polimery roślinne. Bakterie B. longum i B. infantis pomagają zapobiegać biegunce, kandydozie, a nawet infekcjom grzybiczym u niemowląt i dzieci. Ze względu na te korzystne właściwości często dodaje się je także do preparatów probiotycznych sprzedawanych w aptekach.

Escherichia coli (E. coli)

Charakterystyka:

Siedlisko: E. coli jest częścią normalnej mikroflory jelita grubego i cienkiego.

Korzyść: E. coli pomaga w rozkładaniu niestrawionych monosacharydów, wspomagając w ten sposób trawienie. Bakteria ta wytwarza witaminę K i biotynę, które są niezbędne w różnych procesach komórkowych.

Notatka: Niektóre szczepy E. coli mogą powodować poważne skutki toksyczne, biegunkę, anemię i niewydolność nerek.

Streptomycetes

Charakterystyka: Gram-dodatnie, nitkowate.

Siedlisko: Bakterie te występują w glebie, wodzie i rozkładającej się materii organicznej.

Korzyść: Niektóre streptomycetes (Streptomyces spp.) odgrywają ważną rolę w ekologii gleby, rozkładając znajdującą się w niej materię organiczną. Z tego powodu są badane jako środek bioremediacyjny. S. aureofaciens, S. rimosus, S. griseus, S. erythraeus i S. venezuelae to gatunki o znaczeniu handlowym, wykorzystywane do produkcji związków przeciwbakteryjnych i przeciwgrzybiczych.

Bakterie mikoryzowe/guzkowe

Charakterystyka:

Siedlisko: Mikoryzy występują w glebie, żyjąc w symbiozie z brodawkami korzeniowymi roślin strączkowych.

Korzyść: Bakterie Rhizobium etli, Bradyrhizobium spp., Azorhizobium spp. i wiele innych odmian jest przydatnych do wiązania azotu atmosferycznego, w tym amoniaku. Dzięki temu procesowi substancja ta staje się dostępna dla roślin. Rośliny nie mają zdolności wykorzystywania azotu atmosferycznego i są zależne od bakterii wiążących azot obecnych w glebie.

Cyjanobakteria

Charakterystyka: Gram-ujemne, w kształcie pałeczki.

Siedlisko: Sinice to przede wszystkim bakterie wodne, ale można je również spotkać na nagich skałach i w glebie.

Korzyść: Sinice, zwane także sinicami, to grupa bakterii bardzo ważnych dla środowiska. Wiążą azot w środowisku wodnym. Ich zdolności do zwapnienia i odwapnienia czynią je ważnymi dla utrzymania równowagi w ekosystemie rafy koralowej.

Szkodliwe bakterie

Mykobakterie

Charakterystyka: nie są ani Gram-dodatnie, ani Gram-ujemne (ze względu na wysoką zawartość lipidów), mają kształt pałeczki.

Choroby: Prątki to patogeny charakteryzujące się długim czasem podwajania. M. tuberculosis i M. leprae, ich najniebezpieczniejsze odmiany, są czynnikami sprawczymi odpowiednio gruźlicy i trądu. M. wrzodziejące powoduje owrzodzone i nieowrzodzone guzki na skórze. M. bovis może powodować gruźlicę u zwierząt gospodarskich.

Bacillus tężca

Charakterystyka:

Siedlisko: Zarodniki Bacillus tężca znajdują się w glebie, na skórze i w przewodzie pokarmowym.

Choroby: Bacillus tężca jest czynnikiem sprawczym tężca. Dostaje się do organizmu przez ranę, rozmnaża się tam i uwalnia toksyny, zwłaszcza tetanospasminę (znaną również jako toksyna spazmogenna) i tetanolizynę. Prowadzi to do skurczów mięśni i niewydolności oddechowej.

Patyk zarazy

Charakterystyka:

Siedlisko: Bacillus dżumy może przetrwać jedynie w organizmie żywiciela, w szczególności w organizmie gryzoni (pcheł) i ssaków.

Choroby: Bacillus dżumy powoduje dżumę dymieniczą i dżumowe zapalenie płuc. Zakażenie skóry wywołane tą bakterią przybiera postać dymieniczą, charakteryzującą się złym samopoczuciem, gorączką, dreszczami, a nawet skurczami. Zakażenie płuc patogenem dżumy powoduje dżumowe zapalenie płuc, powodujące kaszel, trudności w oddychaniu i gorączkę. Według WHO każdego roku na świecie odnotowuje się od 1000 do 3000 przypadków dżumy. Patogen dżumy jest rozpoznawany i badany jako potencjalna broń biologiczna.

Helicobacter pylori

Charakterystyka: Gram-ujemne, w kształcie pałeczki.

Siedlisko: Helicobacter pylori kolonizuje błonę śluzową żołądka człowieka.

Choroby: Bakteria ta jest główną przyczyną zapalenia żołądka i wrzodów trawiennych. Wytwarza cytotoksyny i amoniak, które uszkadzają nabłonek żołądka, powodując ból brzucha, nudności, wymioty i wzdęcia. Helicobacter pylori występuje u połowy światowej populacji, ale u większości ludzi choroba przebiega bezobjawowo, a tylko u nielicznych rozwija się zapalenie błony śluzowej żołądka i wrzody.

Bacillus wąglika

Charakterystyka: Gram-dodatnie, w kształcie pręta.

Siedlisko: Bacillus wąglika jest szeroko rozpowszechniony w glebie.

Choroby: Zakażenie wąglikiem powoduje śmiertelną chorobę zwaną wąglikiem. Zakażenie następuje w wyniku wdychania przetrwalników prątka wąglika. Wąglik występuje głównie u owiec, kóz, bydła itp. Jednakże w rzadkich przypadkach dochodzi do przeniesienia bakterii ze zwierząt gospodarskich na ludzi. Najczęstszymi objawami wąglika są wrzody, gorączka, ból głowy, ból brzucha, nudności, biegunka itp.

Otaczają nas bakterie, niektóre szkodliwe, inne pożyteczne. I tylko od nas zależy, jak skutecznie będziemy współistnieć z tymi maleńkimi żywymi organizmami. Od nas zależy, czy skorzystamy z pożytecznych bakterii, unikając nadmiernego i niewłaściwego stosowania antybiotyków, a także będziemy trzymać się z daleka od szkodliwych bakterii, podejmując odpowiednie środki zapobiegawcze, takie jak prawidłowa higiena osobista i rutynowe kontrole stanu zdrowia.

Bakterie pojawiły się około 3,5-3,9 miliarda lat temu, były pierwszymi żywymi organizmami na naszej planecie. Z biegiem czasu życie rozwinęło się i stało się bardziej złożone – pojawiały się nowe, za każdym razem bardziej złożone formy organizmów. Bakterie przez cały ten czas nie pozostawały na uboczu, wręcz przeciwnie, były najważniejszym elementem procesu ewolucyjnego. Jako pierwsi opracowali nowe formy podtrzymywania życia, takie jak oddychanie, fermentacja, fotosynteza, kataliza… a także znaleźli skuteczne sposoby współistnienia z niemal każdą żywą istotą. Człowiek nie był wyjątkiem.

Ale bakterie to cała domena organizmów, licząca ponad 10 000 gatunków. Każdy gatunek jest wyjątkowy i podążał własną ścieżką ewolucyjną, w wyniku czego wykształcił swoje własne, unikalne formy współistnienia z innymi organizmami. Niektóre bakterie nawiązały ścisłą, wzajemnie korzystną współpracę z ludźmi, zwierzętami i innymi stworzeniami - można je nazwać pożytecznymi. Inne gatunki nauczyły się istnieć kosztem innych, korzystając z energii i zasobów organizmów dawcy – powszechnie uważa się je za szkodliwe lub chorobotwórcze. Jeszcze inni poszli jeszcze dalej i stali się praktycznie samowystarczalni, wszystko, co im potrzebne do życia, otrzymują od środowiska.

Wewnątrz człowieka, podobnie jak u innych ssaków, żyje niewyobrażalnie duża liczba bakterii. W naszym organizmie jest ich 10 razy więcej niż wszystkich komórek organizmu razem wziętych. Wśród nich bezwzględna większość jest przydatna, ale paradoks polega na tym, że ich aktywność życiowa, ich obecność w nas jest normalnym stanem rzeczy, oni zależą od nas, my z kolei od nich, a jednocześnie nie odczuć jakiekolwiek oznaki tej współpracy. Inna rzecz jest szkodliwa, np. bakterie chorobotwórcze, gdy już znajdą się w nas, ich obecność natychmiast staje się zauważalna, a konsekwencje ich działania mogą być bardzo poważne.

Pożyteczne bakterie

Zdecydowana większość z nich to stworzenia żyjące w symbiotycznych lub mutualistycznych związkach z organizmami dawcy (w obrębie których żyją). Zazwyczaj takie bakterie przejmują pewne funkcje, do których organizm gospodarza nie jest zdolny. Przykładem są bakterie żyjące w przewodzie pokarmowym człowieka i przetwarzające część pokarmu, z którą sam żołądek nie jest w stanie sobie poradzić.

Niektóre rodzaje pożytecznych bakterii:

Escherichia coli (łac. Escherichia coli)

Jest integralną częścią flory jelitowej ludzi i większości zwierząt. Trudno przecenić jego zalety: rozkłada niestrawne monosacharydy, wspomagając trawienie; syntetyzuje witaminy K; zapobiega rozwojowi patogennych i chorobotwórczych mikroorganizmów w jelitach.

Zdjęcie makro: kolonia bakterii Escherichia coli

Bakterie kwasu mlekowego (Lactococcus lactis, Lactobacillus acidophilus itp.)

Przedstawiciele tego rzędu występują w mleku, nabiale i produktach fermentowanych, a jednocześnie wchodzą w skład mikroflory jelitowej i jamy ustnej. Mają zdolność fermentowania węglowodanów, zwłaszcza laktozy, oraz wytwarzania kwasu mlekowego, który jest głównym źródłem węglowodanów dla człowieka. Utrzymując stale kwaśne środowisko, hamowany jest rozwój niekorzystnych bakterii.

Bifidobakterie

Bifidobakterie wywierają największy wpływ na niemowlęta i ssaki, stanowiąc aż 90% ich mikroflory jelitowej. Wytwarzając kwasy mlekowy i octowy, całkowicie zapobiegają rozwojowi drobnoustrojów gnilnych i chorobotwórczych w organizmie dziecka. Ponadto bifidobakterie: promują trawienie węglowodanów; zapewniają ochronę bariery jelitowej przed przenikaniem drobnoustrojów i toksyn do wewnętrznego środowiska organizmu; syntetyzować różne aminokwasy i białka, witaminy K i B, przydatne kwasy; promują wchłanianie jelitowe wapnia, żelaza i witaminy D.

Szkodliwe (patogenne) bakterie

Niektóre rodzaje bakterii chorobotwórczych:

Salmonella typhi

Bakteria ta jest czynnikiem wywołującym bardzo ostrą infekcję jelitową, dur brzuszny. Salmonella typhi wytwarza toksyny niebezpieczne tylko dla człowieka. W przypadku zakażenia następuje ogólne zatrucie organizmu, co prowadzi do silnej gorączki, wysypki na całym ciele, a w ciężkich przypadkach uszkodzenia układu limfatycznego i w rezultacie śmierci. Co roku na świecie odnotowuje się 20 milionów przypadków duru brzusznego, z czego 1% przypadków kończy się śmiercią.

Kolonia bakterii Salmonella typhi

Bacillus tężca (Clostridium tetani)

Bakteria ta jest jedną z najtrwalszych i jednocześnie najniebezpieczniejszych na świecie. Clostridium tetani wytwarza niezwykle toksyczną truciznę, egzotoksynę tężca, która prowadzi do niemal całkowitego uszkodzenia układu nerwowego. Osoby chore na tężec odczuwają straszny ból: wszystkie mięśnie ciała spontanicznie napinają się do granic możliwości i pojawiają się silne drgawki. Śmiertelność jest niezwykle wysoka – średnio około 50% zarażonych umiera. Na szczęście w 1890 roku wynaleziono szczepionkę przeciw tężcowi; podaje się ją noworodkom we wszystkich rozwiniętych krajach świata. W krajach słabo rozwiniętych tężec zabija co roku 60 000 osób.

Prątki (Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium leprae itp.)

Prątki to rodzina bakterii, z których niektóre są chorobotwórcze. Różni przedstawiciele tej rodziny powodują tak niebezpieczne choroby, jak gruźlica, mykobakterioza, trąd (trąd) - wszystkie przenoszone są przez unoszące się w powietrzu kropelki. Każdego roku prątki są przyczyną ponad 5 milionów zgonów.

: przydatne i szkodliwe? Rodzaje bakterii, które pomagają organizmowi, a które szkodzą?

Weź pod uwagę wszystkie bakterie żyjące w organizmie. A my opowiemy Ci wszystko o bakteriach.

Naukowcy twierdzą, że na ziemi żyje około 10 tysięcy odmian drobnoustrojów. Istnieje jednak opinia, że ​​​​ich różnorodność sięga 1 miliona.

Ze względu na swoją prostotę i bezpretensjonalność istnieją wszędzie. Dzięki swoim niewielkim rozmiarom wnikają w każde miejsce, nawet w najmniejszą szczelinę. Mikroby przystosowały się do każdego siedliska, są wszędzie, nawet jeśli jest to wyschnięta wyspa, nawet jeśli jest mróz, nawet jeśli jest 70 stopni upału, i tak nie stracą swojej witalności.

Mikroorganizmy dostają się do organizmu człowieka ze środowiska. I dopiero gdy znajdą się w sprzyjających im warunkach, dają o sobie znać, pomagając lub powodując, od łagodnych chorób skóry po poważne choroby zakaźne, które prowadzą do śmierci w organizmie. Bakterie mają różne nazwy.

Mikroby te są najstarszym gatunkiem stworzeń żyjących na naszej planecie. Pojawił się około 3,5 miliarda lat temu. Są tak małe, że można je zobaczyć tylko pod mikroskopem.

Ponieważ są to pierwsi przedstawiciele życia na ziemi, są dość prymitywni. Z biegiem czasu ich budowa stawała się coraz bardziej złożona, choć niektóre zachowały swoją prymitywną strukturę. Duża liczba drobnoustrojów jest przezroczysta, ale niektóre mają czerwony lub zielonkawy odcień. Niewielu nabiera kolorów otoczenia.

Mikroby są prokariotami i dlatego mają swoje własne, odrębne królestwo – bakterie. Przyjrzyjmy się, które bakterie są nieszkodliwe i szkodliwe.

Lactobacilli (Lactobacillus plantarum)

Lactobacilli chronią organizm przed wirusami. Żyją w żołądku od czasów starożytnych, pełniąc bardzo ważne i przydatne funkcje. Lactobacillus plantarum chroni przewód pokarmowy przed bezużytecznymi mikroorganizmami, które mogą osadzić się w żołądku i pogorszyć jego stan.

Lactobacillus pomaga pozbyć się ciężkości i wzdęć w żołądku, zwalczać alergie wywołane różnymi pokarmami. Lactobacilli pomagają również usuwać szkodliwe substancje z jelit. Oczyszcza cały organizm z toksyn.

Bifidobakterie (łac. Bifidobacterium)

Jest to mikroorganizm, który żyje również w żołądku. Są to pożyteczne bakterie. W niesprzyjających warunkach bytowania Bifidobacterium giną. Bifidobacterium wytwarza kwasy takie jak mlekowy, octowy, bursztynowy i mrówkowy.

Bifidobacterium odgrywają wiodącą rolę w normalizacji funkcji jelit. Ponadto, przy wystarczającej ich ilości, wzmacniają układ odpornościowy i sprzyjają lepszemu wchłanianiu składników odżywczych.

Są bardzo przydatne, ponieważ spełniają wiele ważnych funkcji, rozważ listę:

1. Uzupełnij organizm w witaminy K, B1, B2, B3, B6, B9, białka i aminokwasy.
2. Chroni przed pojawieniem się szkodliwych mikroorganizmów.
3. Zapobiega przedostawaniu się szkodliwych toksyn do ścian jelit.
4. Przyspiesz proces trawienia. - Pomaga wchłaniać jony Ca, Fe i witaminy D.

Obecnie istnieje wiele leków zawierających bifidobakterie. Ale to nie znaczy, że zastosowane do celów leczniczych będzie miało korzystny wpływ na organizm, ponieważ nie udowodniono przydatności leków.

Niekorzystny drobnoustrój Corynebacterium minutissimum

Szkodliwe rodzaje zarazków mogą pojawić się w najbardziej nieprawdopodobnych miejscach, w których nie spodziewałbyś się ich znaleźć.

Ten gatunek, Corynebacterium minutissimum, uwielbia żyć i rozmnażać się na telefonach i tabletach. Powodują wysypkę na całym ciele. Istnieje wiele aplikacji antywirusowych na tablety i telefony, ale nigdy nie wynaleziono leku na szkodliwe Corynebacterium minutissimum.

Dlatego należy ograniczyć kontakt z telefonami i tabletami, aby nie stać się uczulonym na Corynebacterium minutissimum. I pamiętajcie, po umyciu rąk nie należy pocierać dłoni, gdyż ilość bakterii zmniejsza się o 37%.

Rodzaj bakterii obejmujący ponad 550 gatunków. W sprzyjających warunkach streptomycetes tworzą nici podobne do grzybni grzybowej. Żyją głównie w glebie.

W 1940 roku streptomycyny zaczęto wykorzystywać do produkcji leków:

• Fizostygmina. Lek przeciwbólowy stosuje się w małych dawkach w celu obniżenia ciśnienia w oku w jaskrze. W dużych ilościach może stać się trujący.
• Takrolimus. Lek pochodzenia naturalnego. Stosowany w leczeniu i profilaktyce podczas przeszczepów nerek, szpiku kostnego, serca i wątroby.
• Allozamidyna. Lek zapobiegający powstawaniu degradacji chityny. Bezpiecznie stosowany do zabijania komarów, much i tak dalej.

Należy jednak zauważyć, że nie wszystkie bakterie tego rodzaju mają korzystny wpływ na organizm ludzki.

Ochraniacz brzucha Helicobacter pylori

Mikroorganizmy żyjące w żołądku. Występuje i namnaża się w błonie śluzowej żołądka. Helicobacter pylori pojawia się w organizmie człowieka od najmłodszych lat i żyje przez całe życie. Pomaga utrzymać stabilną wagę, reguluje gospodarkę hormonalną i odpowiada za uczucie głodu.

Ten podstępny drobnoustrój może również przyczyniać się do rozwoju wrzodów i zapalenia żołądka. Niektórzy naukowcy uważają, że Helicobacter pylori jest przydatny, jednak pomimo wielu istniejących teorii nie udowodniono jeszcze, dlaczego jest on przydatny. Nie bez powodu można go nazwać ochraniaczem na brzuch.

Dobra zła bakteria Escherichia coli

Bakterie Escherichia coli nazywane są również Escherichia coli. Escherichia coli, która żyje w dolnej części brzucha. Zamieszkują ciało człowieka od urodzenia i żyją z nim przez całe jego życie. Duża liczba drobnoustrojów tego typu jest nieszkodliwa, ale niektóre z nich mogą powodować poważne zatrucie organizmu.

Escherichia coli jest częstym czynnikiem powodującym wiele infekcji jamy brzusznej. Jednak przypomina nam o sobie i powoduje dyskomfort, gdy ma opuścić nasze ciało w bardziej sprzyjającym mu środowisku. I jest to przydatne nawet dla ludzi.

Escherichia coli nasyca organizm witaminą K, która z kolei monitoruje stan tętnic. Escherichia coli może również bardzo długo żyć w wodzie, glebie, a nawet produktach spożywczych, takich jak mleko.

Szkodliwe bakterie. Staphylococcus aureus (Staphylococcus aureus)

Staphylococcus aureus jest czynnikiem sprawczym ropnych formacji na skórze. Często czyraki i pryszcze są spowodowane przez Staphylococcus aureus, który żyje na skórze dużej liczby ludzi. Staphylococcus aureus jest czynnikiem wywołującym wiele chorób zakaźnych.

Pryszcze są bardzo nieprzyjemne, ale wyobraźcie sobie, że Staphylococcus aureus przedostający się przez skórę do organizmu może mieć poważne konsekwencje, zapalenie płuc lub zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych.

Występuje niemal na całym ciele, ale występuje głównie w kanałach nosowych i fałdach pachowych, ale może również pojawić się w krtani, kroczu i brzuchu.

Staphylococcus aureus ma złocisty odcień, stąd nazwa Staphylococcus aureus. Jest to jedna z czterech najczęstszych przyczyn zakażeń szpitalnych występujących po operacji.

Pseudomonas aeruginosa (Pseudomonas aeruginosa)

Mikrob ten może istnieć i rozmnażać się w wodzie i glebie. Uwielbia ciepłą wodę i baseny. Jest jednym z czynników wywołujących choroby ropne. Swoją nazwę otrzymali ze względu na niebiesko-zielony odcień. Pseudomonas aeruginosa żyjąca w ciepłej wodzie przedostaje się pod skórę i rozwija infekcję, której towarzyszy swędzenie, ból i zaczerwienienie w dotkniętych obszarach.

Drobnoustrój ten może infekować różne typy narządów i powodować szereg chorób zakaźnych. Zakażenie Pseudomonas aeruginosa atakuje jelita, serce i narządy moczowo-płciowe. Drobnoustrój jest często czynnikiem powodującym pojawienie się ropni i flegmy. Pseudomonas aeruginosa jest bardzo trudny do pozbycia się, ponieważ jest odporny na antybiotyki.

Mikroby to najprostsze żyjące mikroorganizmy istniejące na Ziemi, które pojawiły się wiele miliardów lat temu i są przystosowane do każdych warunków środowiskowych. Musimy jednak pamiętać, że bakterie mogą być pożyteczne i szkodliwe.

Zajmowaliśmy się więc rodzajami mikroorganizmów, na przykładzie sprawdzając, które pożyteczne bakterie pomagają organizmowi, a które są szkodliwe i powodują choroby zakaźne.

Pamiętaj, że przestrzeganie zasad higieny osobistej będzie najlepszą profilaktyką przed zakażeniem szkodliwymi mikroorganizmami.

Bakterie to najstarszy organizm na Ziemi, a zarazem najprostszy w swojej budowie. Składa się z tylko jednej komórki, którą można zobaczyć i zbadać jedynie pod mikroskopem. Charakterystyczną cechą bakterii jest brak jądra, dlatego bakterie zalicza się do prokariotów.

Niektóre gatunki tworzą małe grupy komórek; takie skupiska mogą być otoczone torebką (obudową). Rozmiar, kształt i kolor bakterii w dużym stopniu zależą od środowiska.

Bakterie wyróżniają się kształtem: pałeczek (bacillus), kulistych (cocci) i skręconych (spirilla). Istnieją również zmodyfikowane - sześcienne, w kształcie litery C, w kształcie gwiazdy. Ich rozmiary wahają się od 1 do 10 mikronów. Niektóre rodzaje bakterii mogą aktywnie poruszać się za pomocą wici. Te ostatnie czasami dwukrotnie przekraczają wielkość samej bakterii.

Rodzaje form bakterii

Do poruszania się bakterie używają wici, których liczba jest różna – jedna, para lub wiązka wici. Lokalizacja wici może być również inna - po jednej stronie komórki, po bokach lub równomiernie rozmieszczona w całej płaszczyźnie. Uważa się również, że jedna z metod poruszania się przesuwa się dzięki śluzowi, którym pokryty jest prokariota. Większość z nich ma wakuole wewnątrz cytoplazmy. Regulacja pojemności gazowej wakuoli pomaga im poruszać się w górę lub w dół w cieczy, a także poruszać się przez kanały powietrzne w glebie.

Naukowcy odkryli ponad 10 tysięcy odmian bakterii, ale według badaczy naukowych na świecie istnieje ponad milion gatunków. Ogólna charakterystyka bakterii pozwala określić ich rolę w biosferze, a także poznać strukturę, rodzaje i klasyfikację królestwa bakterii.

Siedliska

Prostota konstrukcji i szybkość adaptacji do warunków środowiskowych pomogły bakteriom rozprzestrzenić się na szeroką skalę na naszej planecie. Istnieją wszędzie: woda, gleba, powietrze, organizmy żywe - wszystko to jest najbardziej akceptowalnym siedliskiem dla prokariotów.

Bakterie znaleziono zarówno na biegunie południowym, jak i w gejzerach. Można je znaleźć na dnie oceanu, a także w górnych warstwach powłoki powietrznej Ziemi. Bakterie żyją wszędzie, ale ich liczba zależy od sprzyjających warunków. Na przykład duża liczba gatunków bakterii żyje w otwartych zbiornikach wodnych, a także w glebie.

Cechy konstrukcyjne

Komórkę bakteryjną wyróżnia nie tylko brak jądra, ale także brak mitochondriów i plastydów. DNA tego prokariota znajduje się w specjalnej strefie jądrowej i ma wygląd nukleoidu zamkniętego w pierścieniu. U bakterii struktura komórkowa składa się ze ściany komórkowej, torebki, błony przypominającej kapsułkę, wici, pilusów i błony cytoplazmatycznej. Strukturę wewnętrzną tworzą cytoplazma, granulki, mezosomy, rybosomy, plazmidy, inkluzje i nukleoidy.

Ściana komórkowa bakterii pełni funkcję obrony i wsparcia. Substancje mogą przez nią swobodnie przepływać dzięki przepuszczalności. Ta otoczka zawiera pektynę i hemicelulozę. Niektóre bakterie wydzielają specjalny śluz, który może pomóc chronić przed wysuszeniem. Śluz tworzy kapsułkę - polisacharyd w składzie chemicznym. W tej postaci bakteria może tolerować nawet bardzo wysokie temperatury. Pełni także inne funkcje, takie jak przyczepność do dowolnych powierzchni.

Na powierzchni komórki bakteryjnej znajdują się cienkie włókna białkowe zwane pilusami. Może być ich duża liczba. Pili pomagają komórce przekazywać materiał genetyczny, a także zapewniają przyczepność do innych komórek.

Pod płaszczyzną ściany znajduje się trójwarstwowa błona cytoplazmatyczna. Gwarantuje transport substancji, a także odgrywa znaczącą rolę w tworzeniu zarodników.

Cytoplazma bakterii składa się w 75% z wody. Skład cytoplazmy:

• Rybaki;
• mezosomy;
• aminokwasy;
• enzymy;
• pigmenty;
• cukier;
• granulki i inkluzje;
• nukleoid

Metabolizm u prokariotów jest możliwy zarówno z udziałem tlenu, jak i bez niego. Większość z nich żywi się gotowymi odżywkami pochodzenia organicznego. Bardzo niewiele gatunków potrafi syntetyzować substancje organiczne z nieorganicznych. Są to niebiesko-zielone bakterie i sinice, które odegrały znaczącą rolę w tworzeniu atmosfery i jej nasyceniu tlenem.

Reprodukcja

W warunkach sprzyjających rozmnażaniu odbywa się to poprzez pączkowanie lub wegetatywnie. Rozmnażanie bezpłciowe zachodzi w następującej kolejności:

1. Komórka bakteryjna osiąga maksymalną objętość i zawiera niezbędną ilość składników odżywczych.
2. Komórka wydłuża się i pośrodku pojawia się przegroda.
3. Podział nukleotydów zachodzi wewnątrz komórki.
4. Główne i oddzielone DNA różnią się.
5. Komórka dzieli się na pół.
6. Tworzenie pozostałości komórek potomnych.

Przy tej metodzie rozmnażania nie ma wymiany informacji genetycznej, więc wszystkie komórki potomne będą dokładną kopią matki.

Bardziej interesujący jest proces rozmnażania się bakterii w niesprzyjających warunkach. O zdolności rozmnażania płciowego bakterii dowiedzieli się stosunkowo niedawno – w 1946 roku. Bakterie nie dzielą się na komórki żeńskie i rozrodcze. Ale ich DNA jest heterogeniczne. Kiedy dwie takie komórki zbliżają się do siebie, tworzą kanał do przeniesienia DNA i następuje wymiana miejsc - rekombinacja. Proces jest dość długi, w wyniku czego powstają dwie zupełnie nowe osoby.

Większość bakterii jest bardzo trudna do zobaczenia pod mikroskopem, ponieważ nie mają własnego koloru. Niewiele odmian ma kolor fioletowy lub zielony ze względu na zawartość bakteriochlorofilu i bakteriopurpuryny. Chociaż jeśli spojrzymy na niektóre kolonie bakterii, staje się jasne, że uwalniają one do swojego otoczenia kolorowe substancje i nabierają jasnego koloru. Aby dokładniej zbadać prokarioty, poddaje się je barwieniu.

Klasyfikacja

Klasyfikacja bakterii może opierać się na wskaźnikach takich jak:

• Formularz
• droga do podróży;
• sposób pozyskiwania energii;
• odpady;
• stopień zagrożenia.

Symbionty bakteriiżyją we wspólnocie z innymi organizmami.

Saprofity bakteryjneżywią się już martwymi organizmami, produktami i odpadami organicznymi. Biorą udział w procesach gnicia i fermentacji.

Gnicie oczyszcza naturę zwłok i innych odpadów organicznych. Bez procesu rozkładu nie byłoby obiegu substancji w przyrodzie. Jaka jest zatem rola bakterii w cyklu substancji?

Gnijące bakterie pomagają w procesie rozkładu związków białkowych, a także tłuszczów i innych związków zawierających azot. Po przeprowadzeniu złożonej reakcji chemicznej rozrywają wiązania pomiędzy cząsteczkami organizmów organicznych i wychwytują cząsteczki białek i aminokwasów. Po rozbiciu cząsteczki uwalniają amoniak, siarkowodór i inne szkodliwe substancje. Są trujące i mogą powodować zatrucia u ludzi i zwierząt.

Gnijące bakterie szybko się rozmnażają w sprzyjających im warunkach. Ponieważ są to nie tylko pożyteczne bakterie, ale także szkodliwe, aby zapobiec przedwczesnemu gniciu żywności, ludzie nauczyli się je przetwarzać: suszenie, marynowanie, solenie, wędzenie. Wszystkie te metody leczenia zabijają bakterie i zapobiegają ich namnażaniu.

Bakterie fermentacyjne za pomocą enzymów są w stanie rozkładać węglowodany. Ludzie zauważyli tę zdolność już w starożytności i nadal wykorzystują te bakterie do wytwarzania produktów na bazie kwasu mlekowego, octu i innych produktów spożywczych.

Bakterie współpracując z innymi organizmami wykonują bardzo ważną pracę chemiczną. Bardzo ważne jest, aby wiedzieć, jakie są rodzaje bakterii i jakie korzyści lub szkody przynoszą naturze.

Znaczenie w przyrodzie i dla człowieka

Na duże znaczenie wielu rodzajów bakterii (w procesach rozkładu i różnego rodzaju fermentacji) zwrócono już uwagę powyżej, tj. spełniając rolę sanitarną na Ziemi.

Bakterie odgrywają również ogromną rolę w cyklu węgla, tlenu, wodoru, azotu, fosforu, siarki, wapnia i innych pierwiastków. Wiele rodzajów bakterii przyczynia się do aktywnego wiązania azotu atmosferycznego i przekształcania go w formę organiczną, pomagając zwiększyć żyzność gleby. Szczególne znaczenie mają bakterie rozkładające celulozę, która jest głównym źródłem węgla dla życia mikroorganizmów glebowych.

Bakterie redukujące siarczany biorą udział w tworzeniu się ropy naftowej i siarkowodoru w błocie leczniczym, glebie i morzach. Zatem warstwa wody nasyconej siarkowodorem w Morzu Czarnym jest wynikiem żywotnej aktywności bakterii redukujących siarczany. Działanie tych bakterii w glebach prowadzi do powstawania sody i zasolenia gleby sodą. Bakterie redukujące siarczany przekształcają składniki odżywcze w glebie plantacji ryżu w formę dostępną dla korzeni roślin. Bakterie te mogą powodować korozję metalowych konstrukcji podziemnych i podwodnych.

Dzięki żywotnej aktywności bakterii gleba zostaje oczyszczona z wielu produktów i organizmów szkodliwych oraz nasycona cennymi składnikami odżywczymi. Preparaty bakteriobójcze z powodzeniem stosowane są do zwalczania wielu rodzajów szkodników owadzich (omacnica prosowianka itp.).

Wiele rodzajów bakterii wykorzystuje się w różnych gałęziach przemysłu do produkcji acetonu, alkoholi etylowych i butylowych, kwasu octowego, enzymów, hormonów, witamin, antybiotyków, preparatów białkowo-witaminowych itp.

Bez bakterii nie są możliwe procesy garbowania skóry, suszenia liści tytoniu, produkcji jedwabiu, gumy, przetwarzania kakao, kawy, moczenia konopi, lnu i innych roślin łykowych, kiszonej kapusty, oczyszczania ścieków, ługowania metali itp.