Baktériumok és emberi felhasználásuk. Példa a baktériumokra

Milyen baktériumok léteznek: a baktériumok típusai, osztályozásuk

A baktériumok apró mikroorganizmusok, amelyek sok ezer évvel ezelőtt jelentek meg. A mikrobákat nem lehet szabad szemmel látni, de nem szabad megfeledkezni a létezésükről. Hatalmas számú bacilus létezik. A mikrobiológia tudománya ezek osztályozásával, tanulmányozásával, fajtáival, szerkezeti jellemzőivel és élettanával foglalkozik.

A mikroorganizmusokat tevékenységük típusától és funkciójuktól függően eltérően nevezik. Mikroszkóp alatt megfigyelheti, hogyan lépnek kapcsolatba ezek a kis lények egymással. Az első mikroorganizmusok meglehetősen primitív formájúak voltak, de fontosságukat semmi esetre sem szabad alábecsülni. A kezdetektől bacilusok fejlődtek, kolóniákat hoztak létre, megpróbáltak túlélni a változásban éghajlati viszonyok. A különböző vibriók képesek aminosavak cseréjére a normális növekedés és fejlődés érdekében.

Ma nehéz megmondani, hogy ezeknek a mikroorganizmusoknak hány faja van a Földön (ez a szám meghaladja az egymilliót), de a leghíresebbeket és nevüket szinte minden ember ismeri. Nem számít, milyen mikrobák vannak, vagy hogy hívják őket, mindegyiknek van egy előnye - kolóniákban élnek, ami sokkal könnyebbé teszi számukra az alkalmazkodást és a túlélést.

Először is nézzük meg, milyen mikroorganizmusok léteznek. A legegyszerűbb osztályozás jó és rossz. Más szóval, azok, amelyek károsak az emberi szervezetre, számos betegséget okoznak, és azok, amelyek hasznosak. Ezután részletesen beszélünk arról, hogy melyek a fő hasznos baktériumok, és ismertetjük őket.

A mikroorganizmusokat alakjuk és jellemzőik alapján is osztályozhatja. Bizonyára sokan emlékeznek rá iskolai tankönyvek volt egy külön táblázat, amely a különböző mikroorganizmusokat ábrázolta, mellette pedig a jelentésük és a természetben betöltött szerepük. Többféle baktérium létezik:

• cocci - kis golyók, amelyek láncra hasonlítanak, mivel egymás után helyezkednek el;
• rúd alakú;
• spirilla, spirocheták (tekervény alakúak);
• vibrios.

Különböző formájú baktériumok

Korábban már említettük, hogy az egyik osztályozás a mikrobákat formájuk szerint típusokra osztja.

A Bacillus baktériumoknak is van néhány jellemzője. Léteznek például rúd alakú típusok hegyes rúddal, vastagított, lekerekített vagy egyenes végű. A rúd alakú mikrobák általában nagyon különbözőek, és mindig káoszban vannak, nem sorakoznak láncba (a streptobacillusok kivételével), és nem kötődnek egymáshoz (kivéve a diplobacillusokat).

A mikrobiológusok közé tartoznak a streptococcusok, a staphylococcusok, a diplococcusok és a gonococcusok a gömb alakú mikroorganizmusok közül. Ezek lehetnek golyópárok vagy hosszú láncok.

Az ívelt bacillusok a spirilla, a spirocheták. Mindig aktívak, de nem termelnek spórákat. A Spirilla biztonságos emberek és állatok számára. Megkülönböztetheti a spirillát a spirochetáktól, ha odafigyel a tekercsek számára, amelyek kevésbé csavarodtak, és a végtagjaikon speciális flagellák vannak.

A patogén baktériumok típusai

Például a coccusnak nevezett mikroorganizmusok egy csoportja, pontosabban a streptococcusok és a staphylococcusok valódi gennyes betegségek (furunculosis, streptococcus mandulagyulladás) okozóivá válnak.

Az anaerobok jól élnek és fejlődnek oxigén nélkül is, bizonyos típusú mikroorganizmusok számára az oxigén végzetes lesz. Az aerob mikrobáknak oxigénre van szükségük a fejlődéshez.

Az archaeák gyakorlatilag színtelenek egysejtű szervezetek.

Óvakodni kell a kórokozó baktériumoktól, mert fertőzéseket okoznak, a Gram-negatív mikroorganizmusok rezisztensek az antitestekkel szemben. Nagyon sok információ áll rendelkezésre a talajról, a rothadó mikroorganizmusokról, amelyek károsak vagy hasznosak lehetnek.

Általánosságban elmondható, hogy a spirilla nem veszélyes, de egyes fajok sodokut okozhatnak.

A jótékony baktériumok típusai

Még az iskolások is tudják, hogy a bacilusok hasznosak és károsak lehetnek. Az emberek fülről ismernek néhány nevet (staphylococcus, streptococcus, pestisbacilus). Ezek olyan káros lények, amelyek nem csak a külső környezetbe, hanem az emberekbe is beleavatkoznak. Vannak mikroszkopikus bacilusok, amelyek ételmérgezést okoznak.

Muszáj tudni hasznos információ tejsavról, élelmiszerekről, probiotikus mikroorganizmusokról. Például a probiotikumokat, más szóval jó szervezeteket gyakran használják gyógyászati ​​célokra. Kérdezhetitek: minek? Nem engedik, hogy a káros baktériumok szaporodjanak az emberben, megerősödjenek védő funkciókat a belek, jó hatással vannak az emberi immunrendszerre.

A bifidobaktériumok szintén nagyon jótékony hatással vannak a belekre. A tejsavvibriók körülbelül 25 fajt tartalmaznak. Az emberi testben jelen vannak hatalmas mennyiségeket, de nem veszélyesek. Éppen ellenkezőleg, megvédik a gyomor-bélrendszert a rothadó és más mikrobáktól.

Ha már a jókról beszélünk, nem szabad megemlíteni a streptomycetes hatalmas fajait. Ismerik azokat, akik kloramfenikolt, eritromicint és hasonló gyógyszereket szedtek.

Vannak mikroorganizmusok, például azotobacter. Hosszú évekig élnek a talajban, jótékony hatással vannak a talajra, serkentik a növények növekedését, megtisztítják a talajt a nehézfémektől. Nélkülözhetetlenek az orvostudományban, a mezőgazdaságban, az orvostudományban és az élelmiszeriparban.

A bakteriális variabilitás típusai

Természetüknél fogva a mikrobák nagyon ingatagok, gyorsan elpusztulnak, lehetnek spontánok vagy indukáltak. A baktériumok variabilitását nem részletezzük, mivel ez az információ sokkal érdekesebb azoknak, akik érdeklődnek a mikrobiológia és annak minden ága iránt.

Baktériumok típusai szeptikus tartályokhoz

A magánházak lakói megértik, hogy sürgősen meg kell tisztítani a szennyvizet, valamint a szemétmedencéket. Ma már gyorsan és hatékonyan tisztíthatja a lefolyókat a szeptikus tartályok speciális baktériumaival. Ez óriási megkönnyebbülés az ember számára, hiszen a csatornatisztítás nem kellemes feladat.

Már tisztáztuk, hol alkalmazzák a biológiai szennyvízkezelést, most pedig beszéljünk magáról a rendszerről. A szeptikus tartályok baktériumait laboratóriumban termesztik, elpusztítják a szennyvíz kellemetlen szagát, fertőtlenítik a vízelvezető kutakat, a csatornákat, csökkentik a szennyvíz mennyiségét. Háromféle baktériumot használnak szeptikus tartályokhoz:

• aerobic;
• anaerob;
• élő (bioaktivátorok).

Nagyon gyakran az emberek kombinált tisztítási módszereket alkalmaznak. Szigorúan kövesse a terméken található utasításokat, biztosítva, hogy a vízszint elősegítse a baktériumok normális túlélését. Ne felejtse el legalább kéthetente egyszer használni a lefolyót, hogy enni adjon a baktériumoknak, különben elpusztulnak. Ne felejtse el, hogy a tisztítóporokból és folyadékokból származó klór elpusztítja a baktériumokat.

A legnépszerűbb baktériumok a Doctor Robic, a Septifos, a Waste Treat.

A vizeletben lévő baktériumok típusai

Elméletileg a vizeletben nem lehet baktérium, de különféle akciók és helyzetek után az apró mikroorganizmusok ott telepednek meg, ahol akarnak: a hüvelyben, az orrban, a vízben stb. Ha a tesztek során baktériumokat észlelnek, ez azt jelenti, hogy a személy vese-, húgyhólyag- vagy húgycsőbetegségben szenved. A mikroorganizmusok többféle módon is bejuthatnak a vizeletbe. A kezelés előtt nagyon fontos megvizsgálni és pontosan meghatározni a baktériumok típusát és a bejutás útját. Ezt biológiai vizelettenyésztéssel lehet meghatározni, amikor a baktériumokat kedvező élőhelyre helyezik. Ezután ellenőrizzük a baktériumok reakcióját különböző antibiotikumokra.

Kívánjuk, hogy mindig egészséges maradjon. Vigyázz magadra, moss rendszeresen kezet, óvd szervezetedet a káros baktériumoktól!

A mikroorganizmusokat széles körben használják az élelmiszeriparban, a háztartásokban és a mikrobiológiai iparban aminosavak, enzimek, szerves savak, vitaminok stb. előállítására. A klasszikus mikrobiológiai termelés magában foglalja a borkészítést, a sörfőzést, a kenyér-, tejsavtermékek és élelmiszer-ecetkészítést. Például a borkészítés, a sörfőzés, az élesztőtészta előállítása lehetetlen a természetben elterjedt élesztő használata nélkül.

Az ipari élesztőgyártás története Hollandiában kezdődött, ahol 1870-ben megalapították az első élesztőt gyártó gyárat. A fő terméktípus a körülbelül 70%-os nedvességtartalmú préselt élesztő volt, amely csak néhány hétig volt eltartható. A hosszú távú tárolás lehetetlen volt, mivel a préselt élesztősejtek életben maradtak és megőrizték aktivitásukat, ami autolízishez és elpusztuláshoz vezetett. Az élesztő ipari tartósításának egyik módja a szárítás. Száraz élesztőben alacsony páratartalom mellett az élesztősejt anabiotikus állapotban van, és hosszú ideig fennmaradhat. Az első száraz élesztő 1945-ben jelent meg. 1972-ben jelent meg a száraz élesztő második generációja, az úgynevezett instant élesztő. Az 1990-es évek közepe óta megjelent a száraz élesztő harmadik generációja: a sütőélesztő Saccharomyces cerevisiae, amelyek egy termékben egyesítik az instant élesztő előnyeit speciális sütőenzimek magas koncentrációjú komplexével. Ez az élesztő nem csak javítja a kenyér minőségét, hanem aktívan ellenáll az elmaródásnak is.

sütőélesztő Saccharomyces cerevisiae etil-alkohol előállítására is használják.

A borkészítés sokat használ különböző fajokélesztőt annak érdekében, hogy egyedi bormárkát kapjunk, amely egyedi tulajdonságokkal rendelkezik.

A tejsavbaktériumok részt vesznek az olyan ételek elkészítésében, mint a savanyú káposzta, savanyúság, ecetes olajbogyó és sok más savanyú étel.

A tejsavbaktériumok a cukrot tejsavvá alakítják, ami megvédi az élelmiszereket a rothadó baktériumoktól.

A tejsavbaktériumok segítségével tejsavtermékek, túró, sajtok széles választéka készül el.

Azonban sok mikroorganizmus játszik negatív szerepet az emberi életben, mivel emberek, állatok és növények betegségeinek kórokozói; élelmiszerromlást, különféle anyagok tönkremenetelét stb.

Az ilyen mikroorganizmusok leküzdésére antibiotikumokat fedeztek fel - penicillint, sztreptomicint, gramicidint stb., amelyek gombák, baktériumok és aktinomicéták anyagcseretermékei.

A mikroorganizmusok biztosítják az embert a szükséges enzimekkel. Így az amilázt az élelmiszer-, textil- és papíriparban használják. A proteáz a fehérjék lebontását okozza különféle anyagok. Keleten a gombákból származó proteázt több évszázaddal ezelőtt használták szójaszósz készítésére. Jelenleg mosó- és tisztítószerek gyártására használják. A gyümölcslevek befőzésekor egy enzimet, például pektinázt használnak.

A mikroorganizmusokat szennyvíztisztításra és élelmiszer-feldolgozási hulladékra használják. A hulladékban lévő szerves anyagok anaerob lebontása során biogáz keletkezik.

Az elmúlt években új termelő létesítmények jelentek meg. A karotinoidokat és a szteroidokat gombákból nyerik.

A baktériumok számos aminosavat, nukleotidot és más reagenst szintetizálnak a biokémiai kutatások érdekében.

A mikrobiológia rohamosan fejlődő tudomány, melynek eredményei nagymértékben összefüggenek a fizika, kémia, biokémia, molekuláris biológia satöbbi.

A mikrobiológia sikeres tanulmányozásához a felsorolt ​​tudományok ismerete szükséges.

Ez a kurzus elsősorban az élelmiszer-mikrobiológiára összpontosít. Számos mikroorganizmus él a test felszínén, az emberek és állatok beleiben, növényeken, élelmiszereken és minden körülöttünk lévő tárgyon. A mikroorganizmusok sokféle élelmiszert fogyasztanak, és rendkívül könnyen alkalmazkodnak a változó életkörülményekhez: meleghez, hideghez, nedvességhiányhoz stb. Nagyon gyorsan szaporodnak. Mikrobiológiai ismeretek nélkül lehetetlen a biotechnológiai folyamatok hozzáértő és hatékony menedzselése, a minőségi élelmiszerek fenntartása az előállítás minden szakaszában, valamint az élelmiszer-eredetű betegségek és mérgezések kórokozóit tartalmazó termékek fogyasztásának megakadályozása.

Külön hangsúlyozni kell, hogy az élelmiszerek mikrobiológiai vizsgálata nemcsak technológiai jellemzőik, hanem egészségügyi és mikrobiológiai biztonságuk szempontjából is nem kevésbé fontos, az egészségügyi mikrobiológia legösszetettebb tárgya. . Ezt nem csak az élelmiszertermékekben található mikroflóra sokfélesége és bősége magyarázza, hanem a mikroorganizmusok felhasználása is sokuk előállításában.

Ebben a tekintetben az élelmiszerek minőségének és biztonságának mikrobiológiai elemzése során a mikroorganizmusok két csoportját kell megkülönböztetni:

– specifikus mikroflóra;

- nem specifikus mikroflóra.

Különleges– ezek a mikroorganizmusok kulturális fajai, amelyeket egy adott termék előállításához használnak fel, és amelyek lényeges láncszemet jelentenek az előállítás technológiájában.

Ezt a mikroflórát használják a bor, a sör, a kenyér és az összes erjesztett tejtermék előállításának technológiájában.

Nem specifikus olyan mikroorganizmusok, amelyek a környezetből bejutnak az élelmiszerekbe, és szennyezik azokat. A mikroorganizmusok ezen csoportja között megkülönböztetik a szaprofita, patogén és opportunista mikroorganizmusokat, valamint az élelmiszerromlást okozó mikroorganizmusokat.

A szennyezettség mértéke számos tényezőtől függ, ideértve a nyersanyagok helyes beszerzését, tárolását és feldolgozását, a termékek előállítására, tárolására és szállítására vonatkozó technológiai és egészségügyi szabályok betartását.

Ezek a mikroorganizmusok, vagy legalábbis néhányuk, megérdemlik, hogy jól bánjunk velük, mert sok baktérium barátságos a szervezetünkkel – valójában jótékony baktériumok, és folyamatosan a szervezetünkben élnek, és csak hasznot hoznak. Az elmúlt néhány évben a tudósok felfedezték, hogy a testünkben élő baktériumok egy kisebb része káros az egészségünkre. Valójában a testünkben található baktériumok többsége hasznos számunkra.

A Human Microbiome Projectnek köszönhetően összeállították és nyilvánosságra hozták a szervezetünkben élő öt hasznos baktérium listáját. Bár egyes baktériumoknak vannak patogén törzsei, ezek a típusok meglehetősen ritkák. Azt is meg kell jegyezni, hogy ezeknek a baktériumoknak a jótékony törzsei is megbetegedést okozhatnak, ha erősen legyengült immunrendszerű emberekben jelen vannak és/vagy olyan testrészbe jutnak, ahol nem lenne szabad. Ez azonban nem túl gyakran fordul elő. Íme egy lista öt hasznos baktériumról, amelyek testünkben élnek:

1. Bifidobacterium longum

Ez a mikroorganizmus megtalálható a Nagy mennyiségű a csecsemők belében. Számos savat termelnek, amelyek a bél mikroflóráját mérgezővé teszik számos kórokozó baktérium számára. Így a Bifidobacterium longum jótékony baktériumok arra szolgálnak, hogy megvédjék az embereket a különféle betegségektől.

Az emberek sok növényi táplálékmolekulát nem tudnak önállóan megemészteni. A gyomor-bél traktusban jelen lévő Bacteroides thetaiotamicron baktériumok lebontják az ilyen molekulákat. Ez lehetővé teszi az emberek számára, hogy megemésztsék a növényi élelmiszerekben található összetevőket. E jótékony baktériumok nélkül a vegetáriánusok bajba kerülnének.

3. Lactobacillus Johnsonii

Ez a baktérium létfontosságú az emberek és különösen a gyermekek számára. A belekben található, és nagyban megkönnyíti a tej felszívódását.

4. Escherichia coli

Az E. coli baktériumok szintetizálják a létfontosságú K-vitamint az emberi gyomor-bél traktusban. Ennek a vitaminnak a bősége lehetővé teszi az emberi véralvadási mechanizmus normális működését. Ez a vitamin a máj, a vese és az epehólyag normál működéséhez, az anyagcseréhez és a kalcium normál felszívódásához is szükséges.

5. Viridans Streptococcusok

Ezek a jótékony baktériumok gyorsan szaporodnak a torokban. Bár az emberek nem születnek velük, idővel, miután egy ember megszületett, ezek a baktériumok megtalálják a módját, hogy bejussanak a szervezetbe. Ott olyan jól szaporodnak, hogy nagyon kevés teret hagynak más, több gyarmatosítására káros baktériumok, ezáltal megóvja az emberi szervezetet a betegségektől.

Hogyan védhetjük meg a jótékony baktériumokat a haláltól

Antibiotikumot csak extrém esetekben kell alkalmaznunk, hiszen az antibakteriális szerek a kórokozó mikroorganizmusok mellett a jótékony mikroflórát is elpusztítják, ennek következtében szervezetünkben felborul az egyensúly, betegségek alakulnak ki. Emellett elkezdheti rendszeresen fogyasztani a jótékony mikroorganizmus-törzsekben (jó baktériumokban) gazdag fermentált ételeket is, mint a savanyú káposzta és egyéb zöldségek, az erjesztett tejtermékek (joghurt, kefir), a kombucha, a miso, a tempeh stb.

A kézmosás szükséges, de nem szabad túlzásba vinni az antibakteriális szappannal, mert ez is hozzájárul a baktériumok egyensúlyhiányának kialakulásához a szervezetben.

A biotechnológia alapja a biológiai ágensek technológiai alkalmazása, nevezetesen a baktériumok felhasználása meghatározott termékek előállítására vagy irányított, célzott változtatások végrehajtására.

Évezredekkel ezelőtt az emberek mit sem tudtak a biotechnológiáról, gazdálkodásuk során használták azokat – sört főzött, bort, kenyeret sütött, tejsavas termékeket és sajtokat készített.

BAN BEN modern világ A baktériumokat alkalmazó biotechnológiai módszerek gyakorlati jelentőségét aligha lehet túlbecsülni - használják az élelmiszeriparban és a mezőgazdaságban, az orvostudományban és a gyógyszerészetben, az ásványi anyagok kitermelésében és feldolgozásában, a természetben és a szeptikus tartályokban történő víztisztítás folyamatában, az emberi élet számos területén.

Az élelmiszeriparban a legelterjedtebbek a tejsavbaktériumok és az élesztőgombák.

Az egyik legősibb ember által használt biotechnológia a sajtgyártás. A propionsavbaktériumok alkalmazása a kemény oltósajtok gyártása során lehetővé teszi számunkra, hogy meghatározott tulajdonságokkal rendelkező, kiváló minőségű terméket kapjunk.

Ezek a baktériumok nem mutatnak aktivitást a kazeinnel szemben, de nagy lipolitikus aktivitással rendelkeznek, aminek eredményeként számos szerves sav képződik:

• ecet;
• izoolaj;
• olaj;
• izovalerikus;
• macskagyökér;
• és diacetil.

A technológiai sémában a propionsavbaktériumok alkalmazása adja a kész sajtok jellegzetes színét, ízét és aromáját, biológiailag aktív anyagokkal gazdagítva a terméket.

Ezenkívül a propionsavbaktériumok baktericid tulajdonságokkal rendelkeznek, mivel a kazein (tejfehérje) természetes tartósítószerei.

Ha a nagy sajtoknál a propionsavbaktériumok technológiai szükségszerűség, akkor a kis sajtoknál nemkívánatos bioflóra, amelynek jelenléte az ízjellemzők megsértéséhez vezet.

A propionsav mikroflóra növekedése kis sajtokban csak a technológiai szabványok megsértése esetén fordul elő:

• a sószint csökkentése;
• a hőmérsékleti feltételek megsértése az érés során.

Ipar

Kimosódás

A baktériumok életük során képesek szelektíven kivonni az összetett vegyületekből az anyagokat vízben való feloldással. Ezt a folyamatot bakteriális kimosódásnak nevezik, és nagy gyakorlati jelentőséggel bír:

• lehetővé teszi hasznos vegyszerek kinyerését az ércekből és az ipari hulladékokból;
• távolítsa el a szükségtelen szennyeződéseket - az arzént a színes- és vasfémek ércéből.

A tionos baktériumokat leggyakrabban az iparban használják baktériumok kilúgozására:

• A Thiobacillius ferrooxidans vasbaktériumok, amelyek oxidálják a vasvasat és a szulfid ásványokat.
• A Thiobacillius thiooxidans kénbaktériumok, amelyek a ként oxidálják.

A vas- és kénbaktériumok kemoautotrófok – a szulfidok, a vas-oxid és a kén oxidációs folyamatai jelentik számukra az egyetlen energiaforrást.

Az iparban nagy gyakorlati jelentőséggel bír az ásványok (urán, réz) bakteriális kilúgozása közvetlenül a lelőhelyeken.

Az eljárás nem igényel bonyolult berendezéseket, és figyelembe véve a baktériumokat tartalmazó hulladékoldat technológiai folyamatba való visszajutását, számos jelentős előnnyel rendelkezik:

• lehetővé teszi a gyártási költségek jelentős csökkentését;
• jelentősen bővíti a nyersanyagbázist a kimerült, kiegyensúlyozott vagy elveszett ércek, dúsítási hulladékok, salak stb.

A biotechnológia alkalmazása a bányászatban rendkívül ígéretes az alkalmazási kör kiterjesztése érdekében, a tudósok a következő területeken végeznek kutatásokat:

• különböző fémek kilúgozása tionos baktériumok által - Zn (cink), Co (kobalt), Mn (mangán) stb.;
• más fajokhoz tartozó baktériumok keresése ásványi anyagok kinyerésére.

Így például az arany kinyerésére Aeromonas baktériumok felhasználását javasolják, amelyeket a bányavizekben található aranybányákból izolálnak.

A jövőben a bakteriális kilúgozás lehetővé teszi a fémek közvetlenül az altalajból történő kivonására szolgáló automatizált gyártóberendezés létrehozását, megkerülve a kőzetdúsítás bonyolult és költséges folyamatát.

Gyógyszerek

A baktériumok részvételével létrehozott gyógyszereket széles körben használják a modern orvoslásban, és életek ezreit mentették meg. A forradalom a penicillin, az első antibiotikum megjelenése volt.

Az antibiotikumok olyan anyagok, amelyek elnyomhatják a baktériumsejtek növekedését, és a hatásmechanizmusuk eltérő lehet:

• a penicillin magát a baktériumhéjat pusztítja el;
• A sztreptomicin gátolja a patogén mikroorganizmus-sejtek riboszómáit.

Ezért a modern orvoslásban az antibiotikumok az hatékony eszközök elleni küzdelemben fertőző betegségek embereknél, de gyakorlatilag hatástalanok a vírusfertőzések ellen.

A modern orvostudomány sikeresen alkalmaz olyan gyógyszereket, amelyek előállításához baktériumokat használnak:

• az inzulint és az interferont Escherichia coli alapú géntechnológiai technológiákkal állítják elő;
• A Bacillus subtilis enzimek elpusztítják a rothadó bomlástermékeket.

A modern biotechnológiák lehetővé teszik enzimek, hormonok, antibakteriális gyógyszerek és vitaminok előállítását.

Az enzimek jelentősége

Az enzimek (enzimek) olyan folyamatok biokatalizátorai, amelyek a kémiai katalizátorokhoz képest nagyságrendekkel növelik a reakció sebességét. Enzimek hatására a termék kitermelése közel 100%, míg maguk az enzimek nem fogynak el a reakció során.

A természetben az enzimek természetes forrásai a baktériumok és az élesztőgombák, több mint 3000 enzim ismert.

Az összes enzimet 2 csoportra osztják az előállítás módja szerint:

• extracelluláris;
• intracelluláris.

Az emberek gyakran használnak enzimeket a gyártás során:

• étel;
• gyógyszerészeti;
• Bőr;
• textil;
• kémiai;
• a mezőgazdaságban.

Enzimatikus spektrum

Minden baktériumtípusnak megvan a maga enzimkészlete, amely lehetővé teszi az enzimspektrum alkalmazását, mint a baktériumok azonosításának fontos módszerét.

Számos módszer létezik a baktériumok azonosítására, amelyek megoldanak egy problémát - a mikroorganizmus taxonómiai helyzetének meghatározását.

A bakteriológiai gyakorlat meghatározza a baktériumokat morfológiai, genotípusos, kulturális, tinctoriális, patogén és egyéb jellemzők alapján, determinánsok segítségével.

Az egyik legnépszerűbb a Bergey-determináns - a determinánsban lévő baktériumok különböző jellemzők szerint csoportokra oszlanak, és a csoporton belül is van jellemzők szerinti felosztás.

A Bergey mikroorganizmus-azonosító eszköz lehetővé teszi a baktériumok gyors azonosítását és taxonómiai helyzetének meghatározását.

A baktériumok azonosításának másik módszere az enzimatikus aktivitás vizsgálata, leggyakrabban ezek a szacharolitikus és proteolitikus aktivitás vizsgálatai.

Hogyan használjuk a tesztrendszereket az azonosításra expressz módszerként bizonyos csoport mikroorganizmusok - anaerobok, enterobaktériumok és mások. Az egészségügyi mikrobiológiai kutatásokhoz speciális vizsgálati rendszereket fejlesztettek ki.

Mezőgazdaság

Sikeresen megoldja a biotechnológiai módszerek humán alkalmazása a mezőgazdaságban egész sor kérdések:

• betegségekkel szemben ellenálló és magas hozamú növényfajták létrehozása;
• baktérium alapú műtrágyák (nitragin, agrofil, azotobacterin stb.) gyártása, beleértve a komposztokat és az erjesztett (metánerjesztésű) állati hulladékot;
• hulladékmentes technológiák fejlesztése a mezőgazdaság számára.

A természetben élő növényeknek nitrogénre van szükségük, de a levegőből nem képesek felvenni a nitrogént, viszont egyes baktériumok, gócok és cianobaktériumok mintegy 90%-át a természetben termelik. teljes szám nitrogént kötött, ezzel dúsítva a talajt.

A mezőgazdaságban olyan növényeket használnak, amelyek gyökérzetén csomóbaktériumot tartalmaznak:

• lucerna;
• csillagfürt;
• borsó;
• hüvelyesek.

Ezeket a növényeket vetésforgóban használják.

A növénytermesztésben a kórokozók leküzdésére gombaölő szerek helyett probiotikumokat használnak.

A biotechnológia a géntechnológiai fejlesztések részvételével a kívánt tulajdonságokkal rendelkező baktériumok felhasználását javasolja a kórokozó mikroorganizmusok leküzdésére, amelyek képesek elnyomni a kórokozó mikrobák növekedését és negatív mellékhatások nélkül.

Ide tartoznak a Bacillus subtilis és a Licheniformis baktériumok elit törzsei, amelyeket célzott szelekció eredményeként nyertek. Egy növény vagy állat testébe kerülve a mikroorganizmusok elit törzsei gyorsan szaporodnak és elnyomják a kórokozó mikroflórát.

Az elit törzsek, mint az antibiotikumok, semlegesítenek káros mikroorganizmusok, de nincsenek negatív oldalaik:

• nincs függőség vagy függőség;
• nem halmozódnak fel mérgek vagy toxinok a szervezetben;
• az immunitás nem alakul ki.

A probiotikumok mezőgazdasági alkalmazása több mint 70 kórokozó mikroorganizmus ellen sikeres, betegségeket okozva növények, beleértve a korábban egyáltalán nem kezelt növényeket. Ezenkívül az elit törzsek általában jótékony hatással vannak a növényzetre:

• a gyümölcs érése kevesebb időt igényel;
• a gyümölcsök nitrát- és egyéb toxintartalma jelentősen csökken;
• a növények ásványi műtrágyáinak szükséglete csökken.

Állatállomány

A tejsavbaktériumokat a siló - silózás előállításához használják fel.

A mezőgazdaságban a szilázs a növényi tömeg tartósításának egyik fő módszere, amelyet szabályozott fermentációval hajtanak végre tejsav, coccoid és pálcika alakú baktériumok hatására.

A növényi anyagok tejsavas erjesztésének folyamata megköveteli a baktériumok életéhez szükséges optimális feltételek betartását:

• a növényi tömeg kémiai összetétele;
• a nyersanyagok bizonyos szintű nedvességtartalma;
• az optimális fermentációs hőmérséklet 25°C;
• – a silózás levegő hozzáférés nélkül történik.

A tejsavas fermentáció eredményeként kapott szilázs kiváló minőségű zamatos állati takarmány, amely tartósítja hasznos anyag növényi nyersanyagok és magas takarmányértékkel rendelkeznek.

Ezenkívül a természetben előforduló baktériumok képesek lebontani a szintetikus mosószerek összetevőit és számos gyógyszerek.

A xenobaktériumokat sikeresen alkalmazzák a talaj és a víz megtisztítására a természetben az olaj- és kőolajtermék-kiömlések során.

Tisztítótelepek

Az ember használja nagyszámú víz az Ön személyes szükségleteinek kielégítésére, a szennyvízkezelés kérdésének megoldása szeptikus tartályokkal.

A tisztítóberendezések hatékonyságát a szeptikus tartályokban használt speciális baktériumok biztosítják.

A szeptikus tartályokban használt mikroorganizmusok bármilyen eredetű szerves vegyületeket lebontanak a szennyvíz kezelésekor, sikeresen elpusztítják a specifikus szagot.

A szeptikus tartály baktériumflórájának összetétele aerob és anaerob kultúrák kombinációja.

Az anaerob (oxigénmentes) mikroorganizmusok elsődleges víztisztítást végeznek, az aerob baktériumok pedig tovább tisztítják és derítik a vizet.

Ha mikroorganizmusokat használ a szeptikus tartályhoz, bizonyos szabályokat kell követni a szennyvízkezelésre:

• szükséges a mikroorganizmusok bizonyos szintjének fenntartása a szeptikus tartályban;
• A víz jelenléte kötelező - nélküle a mikroorganizmusok elpusztulnak;
• Ne használjon agresszív vegyszereket a tisztításhoz - elpusztítják a mikroorganizmusokat.

Bioprocess Tools

A biotechnológia fő eszközei a leghatékonyabb mikroorganizmusok előállítására a szelekció és a génsebészet.

A szelekció egy populációban a mikroorganizmusok természetes mutációja miatti rendkívül hatékony egyedek célzott szelekciója.

A természetben a folyamat meglehetősen hosszú, de mutagén tényezők hatására (kemény sugárzás, salétromsav stb.) jelentősen felgyorsulhat.

A kiválasztás előnye a termék környezetbarátsága és természetessége.

• a folyamat időtartama;
• a mutáció irányának szabályozására való képtelenséget a végeredmény határozza meg.

Génsebészeti módszerek a biotechnológiában

A géntechnológiai módszerek megváltoztatják a mikroorganizmusok és az élesztősejtek sejtjeit, és bármilyen fehérje hatékony termelőjévé alakítják őket. Mi nyílik meg bőséges lehetőséget géntechnológiával módosított mikrobiális és élesztősejtek felhasználása a meghatározott jellemzőkkel rendelkező végső szervezet előállítására.

A genetikailag mutáns mikrobiális és élesztősejtek emberi felhasználása a mindennapi életben megalapozott aggályokat vet fel – a génmódosított anyagoknak számos támogatója és ellenzője egyaránt van.

Az azonban tény, hogy hiányoznak az információk a genetikailag módosított baktérium- és élesztősejtek emberi szervezetre és a természet egészére gyakorolt ​​hatásáról.

Genetikailag módosított baktériumok és energia

A genetikusok dolgoznak a kérdésen alternatív forrás energia. A fő feladat a vegyi alapanyagok, majd az üzemanyag előállítása a bakteriális anyagcsere termékeként.

Az egyik módja annak, hogy az emberek energiát nyerjenek a baktériumokból, a genetikailag módosított cianobaktériumokkal való munka.

A Tübingeni Egyetem biológusai olyan mikroorganizmusokat fedeztek fel, amelyek akkumulátor tulajdonságaival rendelkeznek, és képesek energiát felhalmozni és más baktériumoknak átadni.

Az e baktériumok által termelt energiát az ember felhasználhatja nanoeszközökhöz.

Kínában olyan készüléket építettek, amelyben a baktériumok acetátból hidrogént állítanak elő, miközben a készüléknek nincs külső energiaforrása, alapanyaga pedig olcsó ipari hulladék. A hidrogén viszont energiaforrás az öko-autók számára.

A Dél-Karolinai Egyetem mikrobiológusai felfedeztek egy baktériumot, amely mérgező hulladékokkal, például problémás poliklórozott bifenilekkel és durva oldószerekkel táplálkozva képes energiát termelni.

Kaliforniai kutatók módszert javasoltak barna algák feldolgozására módosított E. coli-val etanol– kiváló energiaforrás.

A hidrogént mint energiaforrást az amerikai tudósok bomlás közben szerezték meg anaerob baktériumok szőlőcukor.

A GMO (géntechnológiával módosított szervezet) előnyei és hátrányai

A géntechnológiával módosított baktériumok és élesztőgombák emberi felhasználásának a mindennapi életben módosított organizmusok előállítására pozitív és negatív oldalai is vannak.

A genetikailag módosított szervezetek előnyei a következők:

• olyan szerv előállítása átültetés céljából, amelyet nem utasítanak el;
• nyersanyag előállítása bioüzemanyagokhoz;
• gyógyszerek gyártása;
• műszaki célú üzemek létrehozása (szövetgyártás stb.).

A génmódosított termékek ismert hátrányai:

• a géntechnológiával módosított zöldségek és gyümölcsök költsége közel 30%-kal magasabb, mint a természeteseké;
• a GM növények magjai és gyümölcsei nem életképesek;
• a génmódosított növényeket termesztett területeken nagyobb mennyiségű peszticidre és gyomirtó szerre van szükség;
• a termesztett GM növények képesek hibrideket előállítani vadon élő növényekkel.

A mikroorganizmusok emberi felhasználását a mindennapi életben és a termelésben csak maguknak a baktériumoknak a tulajdonságai korlátozhatják. És minél jobban odafigyelnek a tudósok a bacilusokra, annál érdekesebb és hasznos tulajdonságait mikroorganizmusokat észlelnek.

A baktériumok energiát termelnek, ásványi anyagokat vonnak ki, tisztítják a vizet és a talajt – nemrég fedezték fel azokat a baktériumokat, amelyek még esznek is műanyag zacskók(!) - katalizálják a gyártási folyamatokat, felhasználják a gyógyszerek szintézisében és az emberi élet számos más területén.

Káros és hasznos baktériumok

A baktériumok olyan mikroorganizmusok, amelyek egy hatalmas láthatatlan világot alkotnak körülöttünk és bennünk. Az általuk okozott káros hatások miatt hírhedtek, míg az általuk okozott jótékony hatásokról ritkán esik szó. Ez a cikk általános leírást ad néhány rossz és jó baktériumról.

„A geológiai idők első felében őseink baktériumok voltak. A legtöbb lény még mindig baktérium, és minden billió sejtünk egy baktériumkolónia." - Richard Dawkins.

Baktériumok- a Föld legősibb élőlényei mindenütt jelen vannak. Az emberi test, a levegő, amit belélegzünk, az általunk megérintett felületek, az elfogyasztott ételek, a minket körülvevő növények, a környezetünk stb. - mindezt baktériumok lakják.

Ezeknek a baktériumoknak körülbelül 99%-a jótékony hatású, míg a többinek rossz a híre. Valójában egyes baktériumok nagyon fontosak más élő szervezetek megfelelő fejlődéséhez. Létezhetnek önmagukban vagy szimbiózisban állatokkal és növényekkel.

A káros és jótékony baktériumok alábbi listája a legismertebb hasznos és halálos baktériumokat tartalmazza.

Hasznos baktériumok

Tejsavbaktériumok/Dederlein rudak

Jellegzetes: gram-pozitív, rúd alakú.

Élőhely: A tejsavbaktériumok fajtái megtalálhatók a tejben és tejtermékekben, az erjesztett élelmiszerekben, és a száj, a bél és a hüvely mikroflórájának is részét képezik. A legdominánsabb fajok a L. acidophilus, L. reuteri, L. plantarum stb.

Haszon: A tejsavbaktériumok arról ismertek, hogy képesek laktózt felhasználni és melléktermékként tejsavat termelni. Ez a laktóz fermentációs képessége a tejsavbaktériumokat a fermentált élelmiszerek elkészítésének fontos összetevőjévé teszi. A sózási folyamat szerves részét is képezik, mivel a tejsav tartósítószerként szolgálhat. Az úgynevezett fermentáció révén a joghurtot tejből nyerik. Bizonyos törzseket még ipari méretekben is felhasználnak joghurt előállítására. Emlősökben a tejsavbaktériumok segítik a laktóz lebontását az emésztési folyamat során. A kialakuló savas környezet megakadályozza más baktériumok elszaporodását a szervezet szöveteiben. Ezért a tejsavbaktériumok a probiotikus készítmények fontos összetevői.

Bifidobaktériumok

Jellegzetes: gram-pozitív, elágazó, rúd alakú.

Élőhely: A bifidobaktériumok jelen vannak az emberi gyomor-bél traktusban.

Haszon: A tejsavbaktériumokhoz hasonlóan a bifidobaktériumok is termelnek tejsavat. Ezenkívül ecetsavat termelnek. Ez a sav gátolja a patogén baktériumok szaporodását azáltal, hogy szabályozza a belekben a pH-szintet. A B. longum baktérium, a bifidobaktériumok egyik fajtája, segít a nehezen emészthető növényi polimerek lebontásában. A B. longum és a B. infantis baktériumok segítenek megelőzni a hasmenést, a candidiasist és még a gombás fertőzéseket is csecsemőknél és gyermekeknél. E jótékony tulajdonságai miatt gyakran szerepelnek a gyógyszertárakban forgalmazott probiotikus készítményekben is.

Escherichia coli (E. coli)

Jellegzetes:

Élőhely: Az E. coli a vastag- és vékonybél normál mikroflórájának része.

Haszon: Az E. coli segít az emésztetlen monoszacharidok lebontásában, így segíti az emésztést. Ez a baktérium K-vitamint és biotint termel, amelyek nélkülözhetetlenek a különböző sejtfolyamatokhoz.

Jegyzet: Egyes E. coli törzsek súlyos mérgező hatásokat, hasmenést, vérszegénységet és veseelégtelenséget okozhatnak.

Streptomycetes

Jellegzetes: gram-pozitív, fonalas.

Élőhely: Ezek a baktériumok jelen vannak a talajban, a vízben és lebomlanak szerves anyagÓ.

Haszon: Egyes streptomycetes (Streptomyces spp.) fontos szerepet játszanak a talajökológiában azáltal, hogy lebontják a benne lévő szerves anyagokat. Emiatt bioremediációs szerként tanulmányozzák őket. A S. aureofaciens, a S. rimosus, a S. griseus, a S. erythraeus és a S. venezuelae kereskedelmi szempontból fontos fajok, amelyeket antibakteriális és gombaellenes vegyületek előállítására használnak.

Mycorrhizae/Nodule baktériumok

Jellegzetes:

Élőhely: A mikorrhizák jelen vannak a talajban, szimbiózisban a hüvelyes növények gyökércsomóival.

Haszon: Baktériumok Rhizobium etli, Bradyrhizobium spp., Azorhizobium spp. és sok más fajta hasznos a légköri nitrogén rögzítésére, beleértve az ammóniát is. Ez a folyamat elérhetővé teszi ezt az anyagot a növények számára. A növények nem képesek a légköri nitrogén felhasználására, és függenek a talajban jelenlévő nitrogénmegkötő baktériumoktól.

Cianobaktériumok

Jellegzetes: gram-negatív, rúd alakú.

Élőhely: A cianobaktériumok elsősorban vízi baktériumok, de megtalálhatók a csupasz sziklákon és a talajban is.

Haszon: A cianobaktériumok, más néven kék-zöld algák, olyan baktériumok csoportja, amelyek nagyon fontosak a környezet számára. Megkötik a nitrogént vízi környezet. Meszesedő és vízkőtelenítő képességük fontossá teszi őket a korallzátonyok ökoszisztémájának egyensúlyának megőrzésében.

Káros baktériumok

Mycobacteriumok

Jellegzetes: sem nem gram-pozitívak, sem nem gram-negatívak (magas lipidtartalmuk miatt), rúd alakúak.

Betegségek: A mikobaktériumok olyan kórokozók, amelyeknek hosszú megkétszerezési ideje van. Legveszélyesebb fajtáik a M. tuberculosis és a M. leprae a tuberkulózis, illetve a lepra kórokozói. A M. ulcerans fekélyes és nem fekélyes csomókat okoz a bőrön. A M. bovis tuberkulózist okozhat az állatállományban.

Tetanus bacillus

Jellegzetes:

Élőhely: A tetanus bacillus spórái a talajban, a bőrön és az emésztőrendszerben találhatók.

Betegségek: A tetanusz bacillus a tetanusz kórokozója. Sebeken keresztül bejut a szervezetbe, ott elszaporodik és méreganyagokat szabadít fel, különösen a tetanospasmint (más néven görcsölő toxint) és a tetanolizint. Ez izomgörcsökhöz és légzési elégtelenséghez vezet.

Pestisbot

Jellegzetes:

Élőhely: A pestisbacilus csak a gazdaszervezetben, különösen a rágcsálók (bolhák) és az emlősök testében maradhat életben.

Betegségek: A pestisbacilus bubópestis és pestis tüdőgyulladást okoz. A baktérium által okozott bőrfertőzés bubós formát ölt, melyet rossz közérzet, láz, hidegrázás, sőt görcsök jellemeznek. A bubópestis által okozott tüdőfertőzés pestises tüdőgyulladást okoz, amely köhögést, légzési nehézséget és lázat okoz. A WHO szerint évente 1000-3000 pestises eset fordul elő világszerte. A pestis kórokozóját potenciális biológiai fegyverként ismerik fel és tanulmányozzák.

Helicobacter pylori

Jellegzetes: gram-negatív, rúd alakú.

Élőhely: A Helicobacter pylori kolonizálja az emberi gyomor nyálkahártyáját.

Betegségek: Ez a baktérium a gyomorhurut és a gyomorfekély fő okozója. Citotoxinokat és ammóniát termel, amelyek károsítják a gyomor hámrétegét, hasi fájdalmat, hányingert, hányást és puffadást okozva. A Helicobacter pylori a világ népességének felében jelen van, de a legtöbb ember tünetmentes marad, és csak néhányuknál alakul ki gyomorhurut és fekély.

Anthrax bacillus

Jellegzetes: gram-pozitív, rúd alakú.

Élőhely: Az Anthrax bacillus széles körben elterjedt a talajban.

Betegségek: Az antrax fertőzés egy végzetes, lépfene nevű betegséghez vezet. A fertőzés az anthrax bacillus endospórák belélegzése következtében következik be. A lépfene főleg juhoknál, kecskéknél, szarvasmarháknál stb. Ritka esetekben azonban előfordul, hogy a baktérium állatállományról emberre terjed. A lépfene leggyakoribb tünetei a fekélyek, láz, fejfájás, hasi fájdalom, hányinger, hasmenés stb.

Baktériumok vesznek körül bennünket, amelyek egy része káros, mások hasznosak. És csak rajtunk múlik, hogy milyen hatékonyan élünk együtt ezekkel az apró élő szervezetekkel. Rajtunk múlik, hogy az antibiotikumok túlzott és nem megfelelő használatának elkerülésével hasznot húzunk-e a jótékony baktériumokból, és megfelelő megelőző intézkedésekkel – például a megfelelő személyes higiéniával és a rutin egészségügyi ellenőrzésekkel – távol maradunk a káros baktériumoktól.

A baktériumok körülbelül 3,5-3,9 milliárd éve jelentek meg, ők voltak az első élő szervezetek bolygónkon. Idővel az élet fejlődött és bonyolultabbá vált - újak jelentek meg, minden alkalommal több összetett formák szervezetek. A baktériumok mindvégig nem álltak félre, ellenkezőleg, az evolúciós folyamat legfontosabb összetevői voltak. Ők voltak az elsők, akik új élettámogatási formákat fejlesztettek ki, mint a légzés, fermentáció, fotoszintézis, katalízis... hatékony módszerek együttélés szinte minden élőlénnyel. Az ember sem volt kivétel.

De a baktériumok az élőlények teljes tartományát alkotják, több mint 10 000 fajt számlálnak. Minden faj egyedi, és a saját evolúciós útját követte, és ennek eredményeként kifejlesztette saját egyedi együttélési formáit más organizmusokkal. Egyes baktériumok szoros, kölcsönösen előnyös együttműködést kötöttek emberekkel, állatokkal és más élőlényekkel – hasznosnak nevezhetők. Más fajok megtanultak létezni mások rovására, a donor organizmusok energiáját és erőforrásait felhasználva – általában károsnak vagy kórokozónak tartják őket. Megint mások még tovább mentek, és gyakorlatilag önellátóvá váltak, mindent megkapnak a környezettől, ami az élethez szükséges.

Az emberben, más emlősökhöz hasonlóan, elképzelhetetlenül sok baktérium él. Testünkben 10-szer több van belőlük, mint a test összes sejtje együttvéve. Abszolút többségük hasznos, de az a paradoxon, hogy élettevékenységük, bennünk való jelenlétük normális állapot, tőlünk függenek, mi viszont tőlük, ugyanakkor nem. érzi ennek az együttműködésnek minden jelét. Egy másik dolog káros, például a kórokozó baktériumok, ha bennünk azonnal észrevehetővé válik a jelenlétük, és tevékenységük következményei nagyon súlyossá válhatnak.

Hasznos baktériumok

Túlnyomó többségük olyan lény, amely szimbiotikus vagy kölcsönös kapcsolatban él donor szervezetekkel (amelyeken belül élnek). Az ilyen baktériumok jellemzően olyan funkciókat látnak el, amelyekre a gazdaszervezet nem képes. Példa erre a baktériumok, amelyek az emberi emésztőrendszerben élnek, és a táplálék egy részét feldolgozzák, amellyel a gyomor maga nem képes megbirkózni.

Néhány hasznos baktériumtípus:

Escherichia coli (lat. Escherichia coli)

Az ember és a legtöbb állat bélflórájának szerves része. Jótékony hatásait nehéz túlbecsülni: lebontja az emészthetetlen monoszacharidokat, elősegíti az emésztést; szintetizálja a K-vitamint; megakadályozza a patogén és kórokozó mikroorganizmusok fejlődését a belekben.

Makrófotó: Escherichia coli baktérium kolóniája

Tejsavbaktériumok (Lactococcus lactis, Lactobacillus acidophilus stb.)

Ennek a rendnek a képviselői jelen vannak a tejben, a tejtermékekben és az erjesztett termékekben, ugyanakkor a bél- és szájüregi mikroflóra részét képezik. Képesek szénhidrátokat és különösen laktózt fermentálni, és tejsavat termelni, amely az ember fő szénhidrátforrása. Az állandóan savas környezet fenntartásával a kedvezőtlen baktériumok szaporodása gátolt.

Bifidobaktériumok

A bifidobaktériumok a csecsemőkre és az emlősökre gyakorolják a legjelentősebb hatást, bélmikroflórájuk akár 90%-át is alkotják. Tej- és ecetsav termelésével teljesen megakadályozzák a rothadó és kórokozó mikrobák kialakulását a gyermek szervezetében. Ezenkívül bifidobaktériumok: elősegítik a szénhidrátok emésztését; védi a bélfalat a mikrobák és toxinok behatolásától a test belső környezetébe; különböző aminosavakat és fehérjéket, K- és B-vitaminokat, hasznos savakat szintetizál; elősegíti a kalcium, a vas és a D-vitamin bélből történő felszívódását.

Káros (kórokozó) baktériumok

A patogén baktériumok bizonyos típusai:

Salmonella typhi

Ez a baktérium egy nagyon akut bélfertőzés, a tífusz kórokozója. A Salmonella typhi olyan toxinokat termel, amelyek kizárólag az emberre károsak. Fertőzéskor a test általános mérgezése következik be, ami súlyos lázhoz, az egész testben kiütéshez, súlyos esetekben pedig vereséghez vezet. nyirokrendszerés ennek következtében a halál. Évente 20 millió tífuszos esetet regisztrálnak világszerte, az esetek 1%-a halálhoz vezet.

Salmonella typhi baktérium kolóniája

Tetanus bacillus (Clostridium tetani)

Ez a baktérium az egyik legtartósabb és egyben a legveszélyesebb is a világon. A Clostridium tetani rendkívül mérgező mérget, a tetanusz exotoxint termel, ami szinte teljes károsodáshoz vezet idegrendszer. A tetanuszos emberek szörnyű fájdalmat tapasztalnak: a test minden izma spontán módon a végére feszül, és erős görcsök lépnek fel. A halálozási arány rendkívül magas – átlagosan a fertőzöttek mintegy 50%-a hal meg. Szerencsére 1890-ben feltalálták a tetanusz elleni vakcinát, amelyet minden országban adnak újszülötteknek. fejlett országok béke. A fejletlen országokban a tetanusz évente 60 000 embert öl meg.

Mikobaktériumok (Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium leprae stb.)

A mikobaktériumok a baktériumok egy családja, amelyek egy része patogén. A család különböző tagjai okoznak ilyeneket veszélyes betegségek mint a tuberkulózis, a mikobakteriózis, a lepra (lepra) – ezek mind levegőben lévő cseppekkel terjednek. A mikobaktériumok évente több mint 5 millió ember halálát okozzák.

: hasznos és káros? Milyen típusú baktériumok segítik a szervezetet, és melyek károsak?

Vegye figyelembe a testben élő összes baktériumot. És mindent elmondunk a baktériumokról.

A kutatók szerint körülbelül 10 ezer fajta mikroba él a Földön. Azonban van egy vélemény, hogy fajtájuk eléri az 1 milliót.

Egyszerűségüknek és igénytelenségüknek köszönhetően mindenhol léteznek. Kis méretüknek köszönhetően bárhová behatolnak, még a legkisebb résbe is. A mikrobák minden élőhelyhez alkalmazkodnak, mindenhol ott vannak, még ha egy kiszáradt szigetről van szó, akkor is, ha fagyos, még ha 70 fokos hőség van, akkor sem veszítik el életerejüket.

A mikrobák a környezetből jutnak be az emberi szervezetbe. És csak akkor éreztetik magukat, ha a számukra kedvező körülmények közé kerülnek, akár segítik, akár okozzák, a tüdőből kiindulva. bőrbetegségekés súlyos fertőzésekkel végződve, amelyek ahhoz vezetnek halálesetek test. A baktériumoknak különböző neveik vannak.

Ezek a mikrobák a leginkább legrégebbi faj bolygónkon élő lények. Körülbelül 3,5 milliárd évvel ezelőtt jelent meg. Olyan aprók, hogy csak mikroszkóp alatt láthatóak.

Mivel ezek a földi élet első képviselői, meglehetősen primitívek. Idővel szerkezetük összetettebbé vált, bár néhányan megőrizték primitív szerkezetüket. Számos mikroba átlátszó, de néhányuk vörös vagy zöldes árnyalatú. Kevesen veszik fel környezetük színét.

A mikrobák prokarióták, ezért megvan a saját külön birodalmuk - a baktériumok. Nézzük meg, mely baktériumok ártalmatlanok és károsak.

Lactobacillusok (Lactobacillus plantarum)

A laktobacillusok a szervezet védelmezői a vírusok ellen. Ősidők óta a gyomorban éltek, nagyon fontos és hasznos funkciókat látva el. A Lactobacillus plantarum megvédi az emésztőrendszert a haszontalan mikroorganizmusoktól, amelyek megtelepedhetnek a gyomorban és ronthatják az állapotot.

A Lactobacillus segít megszabadulni a gyomor nehézségétől és puffadásától, és leküzdeni a különféle élelmiszerek által okozott allergiákat. A laktobacillusok is segítenek megszüntetni káros anyagok a belekből. Megtisztítja az egész testet a méreganyagoktól.

Bifidobaktériumok (lat. Bifidobacterium)

Ez egy mikroorganizmus, amely szintén a gyomorban él. Ezek hasznos baktériumok. A Bifidobacterium létére kedvezőtlen körülmények között elpusztulnak. A Bifidobacterium olyan savakat termel, mint a tejsav, ecetsav, borostyánkősav és hangyasav.

A bifidobaktériumok vezető szerepet játszanak a bélműködés normalizálásában. Emellett megfelelő mennyiségükkel erősítik az immunrendszert és elősegítik a tápanyagok jobb felszívódását.

Nagyon hasznosak, mivel számos dolgot csinálnak alapvető funkciókat, nézze meg a listát:

1. Töltse fel szervezetét K, B1, B2, B3, B6, B9 vitaminokkal, fehérjékkel és aminosavakkal.
2. Védelmet nyújt a káros mikroorganizmusok megjelenése ellen.
3. Megakadályozza a káros méreganyagok bejutását a bélfalakba.
4. Az emésztési folyamat felgyorsítása. - Segíti a Ca-, Fe- és D-vitamin-ionok felszívódását.

Manapság számos bifidobaktériumot tartalmazó gyógyszer létezik. Ez azonban nem jelenti azt, hogy gyógyászati ​​​​célú felhasználás esetén jótékony hatással lesz a szervezetre, mivel a gyógyszerek hasznossága nem bizonyított.

Kedvezőtlen mikroba Corynebacterium minutissimum

A káros baktériumok a legvalószínűtlenebb helyeken is megjelenhetnek, ahol nem is számítana rájuk.

Ez a faj, a Corynebacterium minutissimum, nagyon szeret telefonokon és táblagépeken élni és szaporodni. Az egész testben kiütéseket okoznak. Rengeteg vírusirtó alkalmazás létezik táblagépekre és telefonokra, de soha nem találtak gyógyírt a káros Corynebacterium minutissimum ellen.

Ezért érdemes csökkenteni a telefonnal és tablettel való érintkezést, hogy ne legyen allergiás a Corynebacterium minutissimumra. És ne feledje, kézmosás után ne dörzsölje össze a tenyerét, mivel a baktériumok száma 37%-kal csökken.

Több mint 550 fajt magában foglaló baktériumnemzetség. Kedvező körülmények között a streptomycetes a gomba micéliumához hasonló szálakat hoz létre. Főleg a talajban élnek.

1940-ben a sztreptomicineket gyógyszerek előállítására használták:

• Fizosztigmin. A fájdalomcsillapítót kis adagokban a szemnyomás csökkentésére használják glaukóma esetén. Nagy mennyiségben mérgezővé válhat.
• Takrolimusz. Gyógyszer természetes eredetű. Vese-, csontvelő-, szív- és májátültetések kezelésére és megelőzésére használják.
• allozamidin. A kitin lebomlásának megakadályozására szolgáló gyógyszer. Biztonságosan használható szúnyogok, legyek elpusztítására és így tovább.

De meg kell jegyezni, hogy nem minden ilyen típusú baktérium van jótékony hatással az emberi szervezetre.

Hasvédő Helicobacter pylori

A gyomorban lévő mikrobák. A gyomor nyálkahártyájában létezik és szaporodik. A Helicobacter pylori korai életkortól kezdve megjelenik az emberi szervezetben, és egész életen át él. Segít fenntartani a stabil testsúlyt, szabályozza a hormonokat és felelős az éhségért.

Ez az alattomos mikroba hozzájárulhat a fekélyek és a gyomorhurut kialakulásához is. Egyes tudósok úgy vélik, hogy a Helicobacter pylori hasznos, de számos létező elmélet ellenére még nem bizonyították, miért hasznos. Nem hiába nevezhetjük hasvédőnek.

A jó rossz baktérium Escherichia coli

Az Escherichia coli baktériumokat E. colinak is nevezik. Escherichia coli, amely az alhasban él. Születéskor az emberi testben laknak, és egész életében vele élnek. Az ilyen típusú mikrobák nagy része ártalmatlan, de néhányuk súlyos mérgezést okozhat a szervezetben.

Az Escherichia coli számos hasi fertőzés gyakori tényezője. De emlékeztet minket magára, és kellemetlen érzést okoz, amikor éppen egy számára kedvezőbb környezetben hagyja el testünket. És még az ember számára is hasznos.

Az Escherichia coli telíti a szervezetet K-vitaminnal, ami viszont figyeli az artériák egészségét. Az Escherichia coli nagyon hosszú ideig élhet vízben, talajban és még élelmiszerekben is, például tejben.

Az E. coli forralás vagy fertőtlenítés után elpusztul.

Káros baktériumok. Staphylococcus aureus (Staphylococcus aureus)

Staphylococcus aureus a bőrön lévő gennyes képződmények kórokozója. A keléseket és a pattanásokat gyakran a Staphylococcus aureus okozza, amely sok ember bőrén él. A Staphylococcus aureus számos fertőző betegség kórokozója.

A pattanások nagyon kellemetlenek, de képzeljük csak el, hogy a Staphylococcus aureus bőrön keresztül behatolva a szervezetbe súlyos következményekkel járhat, tüdőgyulladást vagy agyhártyagyulladást okozhat.

Szinte az egész testben megtalálható, de főként az orrjáratokban és a hónaljredőkben fordul elő, de megjelenhet a gégében, a perineumban és a hasban is.

A Staphylococcus aureus arany árnyalatú, innen kapta a Staphylococcus aureus nevét. Ez a műtét utáni kórházi fertőzések négy leggyakoribb oka egyike.

Pseudomonas aeruginosa (Pseudomonas aeruginosa)

Ez a mikroba vízben és talajban is létezhet és szaporodhat. Szereti a meleg vizet és a medencéket. A gennyes betegségek egyik kórokozója. Nevüket kékes-zöld árnyalatuk miatt kapták. ben élő Pseudomonas aeruginosa meleg víz, a bőr alá kerül és fertőzés alakul ki, melyet viszketés, fájdalom és bőrpír kísér az érintett területeken.

Ez a mikroba fertőzhet különböző fajták szerveket, és egy csomó fertőző betegséget okoz. A Pseudomonas aeruginosa fertőzés a beleket, a szívet és a húgyúti szerveket érinti. A mikroorganizmus gyakran szerepet játszik a tályogok és a flegmonák megjelenésében. A Pseudomonas aeruginosa-t nagyon nehéz megszabadulni, mert rezisztens az antibiotikumokkal szemben.

A mikrobák a Földön létező legegyszerűbb élő mikroorganizmusok, amelyek sok milliárd évvel ezelőtt jelentek meg, és bármilyen környezeti körülményhez alkalmazkodnak. De emlékeznünk kell arra, hogy a baktériumok hasznosak és károsak is lehetnek.

Tehát a mikroorganizmusok típusaival foglalkoztunk, egy példa segítségével megvizsgálva, hogy mely jótékony baktériumok segítik a szervezetet, és melyek károsak és fertőző betegségeket okoznak.

Ne feledje, hogy a személyes higiéniai szabályok betartása a legjobb megelőzés a káros mikroorganizmusokkal való fertőzés ellen.

A biotechnológia alapja a biológiai ágensek technológiai alkalmazása, nevezetesen a baktériumok felhasználása meghatározott termékek előállítására vagy irányított, célzott változtatások végrehajtására.

Évezredekkel ezelőtt az emberek mit sem tudtak a biotechnológiáról, gazdálkodásuk során használták azokat – sört főzött, bort, kenyeret sütött, tejsavas termékeket és sajtokat készített.

A modern világban a baktériumokat alkalmazó biotechnológiai módszerek gyakorlati jelentőségét aligha lehet túlbecsülni - használják az élelmiszeriparban és a mezőgazdaságban, az orvostudományban és a farmakológiában, az ásványi anyagok kitermelésében és feldolgozásában, a természetben a víztisztítás folyamatában. és szeptikus tartályokban, az emberi élet számos területén.

Élelmiszeripar

Az élelmiszeriparban a legelterjedtebbek a tejsavbaktériumok és az élesztőgombák.

A baktériumok és élesztők hatásmechanizmusa a tejcukor tejsavvá alakítása, melynek eredményeként a semleges termék tejsavvá alakul.

A tejsavbaktériumok a következők:

• lactobacillusok - a Lactobacillák rendjébe tartozó gram-pozitív mikroaerofilek, nem spóraképző coccusok vagy rúd alakú baktériumok;
• A bifidobaktériumok a Sporolactobacillus és Bacillus nemzetség spóraképző termofil aerobjai.

A tejsavbaktériumokat és az élesztőt tejtermékek és zöldségek fermentálására, kakaóbab feldolgozására és élesztőtészta készítésére használják. A prokarióták termékbefolyásoló képességét nagy enzimaktivitásuk határozza meg, és az általuk kiválasztott enzimek határozzák meg.

A fermentációs mikroflóra a tejsavbaktériumok mellett élesztőt is tartalmaz, amely összetett szimbiotikus kapcsolatban áll a baktériumokkal.

Hasonló, élesztős erjesztésindítót használnak a sütőiparban, különösen a rozskenyér sütésekor.

Az egyik legősibb ember által használt biotechnológia a sajtgyártás. A propionsavbaktériumok alkalmazása a kemény oltósajtok gyártása során lehetővé teszi számunkra, hogy meghatározott tulajdonságokkal rendelkező, kiváló minőségű terméket kapjunk.

Ezek a baktériumok nem mutatnak aktivitást a kazeinnel szemben, de nagy lipolitikus aktivitással rendelkeznek, aminek eredményeként számos szerves sav képződik:

• ecet;
• izoolaj;
• olaj;
• izovalerikus;
• macskagyökér;
• és diacetil.

A bakteriális anyagcseretermékek összetétele, amely meghatározza az érzékszervi (íz) tulajdonságokat végtermék(sajt), a mikroorganizmusok törzsétől függ.

A technológiai sémában a propionsavbaktériumok alkalmazása adja a kész sajtok jellegzetes színét, ízét és aromáját, biológiailag aktív anyagokkal gazdagítva a terméket.

Ezenkívül a propionsavbaktériumok baktericid tulajdonságokkal rendelkeznek, mivel a kazein (tejfehérje) természetes tartósítószerei.

Ha a nagy sajtoknál a propionsavbaktériumok technológiai szükségszerűség, akkor a kis sajtoknál nemkívánatos bioflóra, amelynek jelenléte az ízjellemzők megsértéséhez vezet.

A propionsav mikroflóra növekedése kis sajtokban csak a technológiai szabványok megsértése esetén fordul elő:

• a sószint csökkentése;
• a hőmérsékleti feltételek megsértése az érés során.

Ipar

Kimosódás

A baktériumok életük során képesek szelektíven kivonni az összetett vegyületekből az anyagokat vízben való feloldással. Ezt a folyamatot bakteriális kimosódásnak nevezik, és nagy gyakorlati jelentőséggel bír:

• lehetővé teszi hasznos vegyszerek kinyerését az ércekből és az ipari hulladékokból;
• távolítsa el a szükségtelen szennyeződéseket - az arzént a színes- és vasfémek ércéből.

A tionos baktériumokat leggyakrabban az iparban használják baktériumok kilúgozására:

• A Thiobacillius ferrooxidans vasbaktériumok, amelyek oxidálják a vasvasat és a szulfid ásványokat.
• A Thiobacillius thiooxidans kénbaktériumok, amelyek a ként oxidálják.

A vas- és kénbaktériumok kemoautotrófok – a szulfidok, a vas-oxid és a kén oxidációs folyamatai jelentik számukra az egyetlen energiaforrást.

Az iparban nagy gyakorlati jelentőséggel bír az ásványok (urán, réz) bakteriális kilúgozása közvetlenül a lelőhelyeken.

Az eljárás nem igényel bonyolult berendezéseket, és figyelembe véve a baktériumokat tartalmazó hulladékoldat technológiai folyamatba való visszajutását, számos jelentős előnnyel rendelkezik:

• lehetővé teszi a gyártási költségek jelentős csökkentését;
• jelentősen bővíti a nyersanyagbázist a kimerült, kiegyensúlyozott vagy elveszett ércek, dúsítási hulladékok, salak stb.

A biotechnológia alkalmazása a bányászatban rendkívül ígéretes az alkalmazási kör kiterjesztése érdekében, a tudósok a következő területeken végeznek kutatásokat:

• különböző fémek kilúgozása tionos baktériumok által - Zn (cink), Co (kobalt), Mn (mangán) stb.;
• más fajokhoz tartozó baktériumok keresése ásványi anyagok kinyerésére.

Így például az arany kinyerésére Aeromonas baktériumok felhasználását javasolják, amelyeket a bányavizekben található aranybányákból izolálnak.

A jövőben a bakteriális kilúgozás lehetővé teszi a fémek közvetlenül az altalajból történő kivonására szolgáló automatizált gyártóberendezés létrehozását, megkerülve a kőzetdúsítás bonyolult és költséges folyamatát.

Gyógyszerek

A baktériumok részvételével létrehozott gyógyszereket széles körben használják a modern orvoslásban, és életek ezreit mentették meg. A forradalom a penicillin, az első antibiotikum megjelenése volt.

Az antibiotikumok olyan anyagok, amelyek elnyomhatják a baktériumsejtek növekedését, és a hatásmechanizmusuk eltérő lehet:

• a penicillin magát a baktériumhéjat pusztítja el;
• A sztreptomicin gátolja a patogén mikroorganizmus-sejtek riboszómáit.

Ezért a modern orvoslásban az antibiotikumok hatékony eszközt jelentenek az emberi fertőző betegségek elleni küzdelemben, de gyakorlatilag hatástalanok a vírusfertőzések ellen.

A modern orvostudomány sikeresen alkalmaz olyan gyógyszereket, amelyek előállításához baktériumokat használnak:

• az inzulint és az interferont Escherichia coli alapú géntechnológiai technológiákkal állítják elő;
• A Bacillus subtilis subtilis enzimei elpusztítják a rothadó bomlástermékeket.

A modern biotechnológiák lehetővé teszik enzimek, hormonok, antibakteriális gyógyszerek és vitaminok előállítását.

Az enzimek jelentősége

Az enzimek (enzimek) olyan folyamatok biokatalizátorai, amelyek a kémiai katalizátorokhoz képest nagyságrendekkel növelik a reakció sebességét. Enzimek hatására a termék kitermelése közel 100%, míg maguk az enzimek nem fogynak el a reakció során.

A természetben az enzimek természetes forrásai a baktériumok és az élesztőgombák, több mint 3000 enzim ismert.

Az összes enzimet 2 csoportra osztják az előállítás módja szerint:

• extracelluláris;
• intracelluláris.

Az emberek gyakran használnak enzimeket a gyártás során:

• étel;
• gyógyszerészeti;
• Bőr;
• textil;
• kémiai;
• a mezőgazdaságban.

Enzimatikus spektrum

Minden baktériumtípusnak megvan a maga enzimkészlete, amely lehetővé teszi az enzimspektrum alkalmazását, mint a baktériumok azonosításának fontos módszerét.

Számos módszer létezik a baktériumok azonosítására, amelyek megoldanak egy problémát - a mikroorganizmus taxonómiai helyzetének meghatározását.

A bakteriológiai gyakorlat meghatározza a baktériumokat morfológiai, genotípusos, kulturális, tinctoriális, patogén és egyéb jellemzők alapján, determinánsok segítségével.

Az egyik legnépszerűbb a Bergey-determináns - a determinánsban lévő baktériumok különböző jellemzők szerint csoportokra oszlanak, és a csoporton belül is van jellemzők szerinti felosztás.

A Bergey mikroorganizmus-azonosító eszköz lehetővé teszi a baktériumok gyors azonosítását és taxonómiai helyzetének meghatározását.

A baktériumok azonosításának másik módszere az enzimatikus aktivitás vizsgálata, leggyakrabban ezek a szacharolitikus és proteolitikus aktivitás vizsgálatai.

Expressz módszerként tesztrendszereket használnak a mikroorganizmusok egy bizonyos csoportjának - anaerobok, enterobaktériumok és mások - azonosítására. Az egészségügyi mikrobiológiai kutatásokhoz speciális vizsgálati rendszereket fejlesztettek ki.

Mezőgazdaság

A biotechnológiai módszerek humán alkalmazása a mezőgazdaságban számos kérdést sikeresen megold:

• betegségekkel szemben ellenálló és magas hozamú növényfajták létrehozása;
• baktérium alapú műtrágyák (nitragin, agrofil, azotobacterin stb.) gyártása, beleértve a komposztokat és az erjesztett (metánerjesztésű) állati hulladékot;
• hulladékmentes technológiák fejlesztése a mezőgazdaság számára.

A természetben élő növényeknek nitrogénre van szükségük, de a levegőből nem képesek felvenni a nitrogént, viszont egyes baktériumok, gócok és cianobaktériumok a természetben a megkötött nitrogén összmennyiségének mintegy 90%-át állítják elő, gazdagítva ezzel a talajt.

A mezőgazdaságban olyan növényeket használnak, amelyek gyökérzetén csomóbaktériumot tartalmaznak:

• lucerna;
• csillagfürt;
• borsó;
• hüvelyesek.

Ezeket a növényeket vetésforgóban használják a talaj nitrogénnel való dúsítására.

A növénytermesztésben a kórokozók leküzdésére gombaölő szerek helyett probiotikumokat használnak.

A biotechnológia a géntechnológiai fejlesztések részvételével a kívánt tulajdonságokkal rendelkező baktériumok felhasználását javasolja a kórokozó mikroorganizmusok leküzdésére, amelyek képesek elnyomni a kórokozó mikrobák növekedését és negatív mellékhatások nélkül.

Ide tartoznak a Bacillus subtilis és a Licheniformis baktériumok elit törzsei, amelyeket célzott szelekció eredményeként nyertek. Egy növény vagy állat testébe kerülve a mikroorganizmusok elit törzsei gyorsan szaporodnak és elnyomják a kórokozó mikroflórát.

Az elit törzsek, mint az antibiotikumok, semlegesítik a káros mikroorganizmusokat, de nincsenek negatív vonatkozásaik:

• nincs függőség vagy függőség;
• nem halmozódnak fel mérgek vagy toxinok a szervezetben;
• az immunitás nem alakul ki.

A probiotikumok mezőgazdasági alkalmazása több mint 70 növényi betegségeket okozó kórokozó mikroorganizmus ellen sikeres, köztük olyanokkal is, amelyeket korábban egyáltalán nem lehetett kezelni. Ezenkívül az elit törzsek általában jótékony hatással vannak a növényzetre:

• a gyümölcs érése kevesebb időt igényel;
• a gyümölcsök nitrát- és egyéb toxintartalma jelentősen csökken;
• a növények ásványi műtrágyáinak szükséglete csökken.

Állatállomány

A tejsavbaktériumokat a siló - silózás előállításához használják fel.

A mezőgazdaságban a szilázs a növényi tömeg tartósításának egyik fő módszere, amelyet szabályozott fermentációval hajtanak végre tejsav, coccoid és pálcika alakú baktériumok hatására.

A növényi anyagok tejsavas erjesztésének folyamata megköveteli a baktériumok életéhez szükséges optimális feltételek betartását:

• a növényi tömeg kémiai összetétele;
• a nyersanyagok bizonyos szintű nedvességtartalma;
• az optimális fermentációs hőmérséklet 25°C;
• a tejsavbaktériumok anaerobok – a silózás levegőhöz való hozzáférés nélkül történik.

A tejsavas erjesztés eredményeként kapott szilázs kiváló minőségű, zamatos állati takarmány, amely megőrzi a növényi anyagok jótékony anyagait, és magas tápértékkel rendelkezik.

A baktériumok lebontják az állati trágyát, így metán keletkezik, egy szénhidrogén-vegyület, amelyet szerves szintézisben használnak.

Ökológiai problémák

Az egyik fő környezeti probléma, amellyel manapság az emberek szembesülnek, a természetben a víztisztítás problémája.

A heterotróf és autotróf baktériumok együttes alkalmazása jelentős sikereket tett lehetővé - a természetben lévő baktériumok sikeresen tisztítják a vizet, normalizálják annak savasságát, lebontják a fenéküledékeket, aminek eredményeként a víztestek minden lakójának létfontosságú tevékenysége normalizálódik.

A természetben lévő baktériumok a szintetikus mosószerek és számos gyógyszer összetevőit is képesek lebontani.

A xenobaktériumokat sikeresen alkalmazzák a talaj és a víz megtisztítására a természetben az olaj- és kőolajtermék-kiömlések során.

Tisztítótelepek

Egy személy nagy mennyiségű vizet használ személyes szükségleteihez, megoldva a szennyvízkezelés kérdését szeptikus tartályokkal.

A tisztítóberendezések hatékonyságát a szeptikus tartályokban használt speciális baktériumok biztosítják.

A szeptikus tartályokban használt mikroorganizmusok bármilyen eredetű szerves vegyületeket lebontanak a szennyvíz kezelésekor, sikeresen elpusztítják a specifikus szagot.

A szeptikus tartály baktériumflórájának összetétele aerob és anaerob kultúrák kombinációja.

Az anaerob (oxigénmentes) mikroorganizmusok elsődleges víztisztítást végeznek, az aerob baktériumok pedig tovább tisztítják és derítik a vizet.

Ha mikroorganizmusokat használ a szeptikus tartályhoz, bizonyos szabályokat kell követni a szennyvízkezelésre:

• szükséges a mikroorganizmusok bizonyos szintjének fenntartása a szeptikus tartályban;
• A víz jelenléte kötelező - nélküle a mikroorganizmusok elpusztulnak;
• Ne használjon agresszív vegyszereket a tisztításhoz - elpusztítják a mikroorganizmusokat.

Bioprocess Tools

A biotechnológia fő eszközei a leghatékonyabb mikroorganizmusok előállítására a szelekció és a génsebészet.

A szelekció egy populációban a mikroorganizmusok természetes mutációja miatti rendkívül hatékony egyedek célzott szelekciója.

A természetben a folyamat meglehetősen hosszú, de mutagén tényezők hatására (kemény sugárzás, salétromsav stb.) jelentősen felgyorsulhat.

A kiválasztás előnye a termék környezetbarátsága és természetessége.

• a folyamat időtartama;
• a mutáció irányának szabályozására való képtelenséget a végeredmény határozza meg.

Génsebészeti módszerek a biotechnológiában

A géntechnológiai módszerek megváltoztatják a mikroorganizmusok és az élesztősejtek sejtjeit, és bármilyen fehérje hatékony termelőjévé alakítják őket. Ez széles lehetőségeket nyit meg a genetikailag módosított mikrobiális és élesztősejtek felhasználására a meghatározott tulajdonságokkal rendelkező végső szervezet előállítására.

A genetikailag mutáns mikrobiális és élesztősejtek emberi felhasználása a mindennapi életben megalapozott aggályokat vet fel – a génmódosított anyagoknak számos támogatója és ellenzője egyaránt van.

Az azonban tény, hogy hiányoznak az információk a genetikailag módosított baktérium- és élesztősejtek emberi szervezetre és a természet egészére gyakorolt ​​hatásáról.

Genetikailag módosított baktériumok és energia

Genetikusok dolgoznak egy alternatív energiaforrás kérdésén. A fő feladat a vegyi alapanyagok, majd az üzemanyag előállítása a bakteriális anyagcsere termékeként.

Az egyik módja annak, hogy az emberek energiát nyerjenek a baktériumokból, a genetikailag módosított cianobaktériumokkal való munka.

A Tübingeni Egyetem biológusai olyan mikroorganizmusokat fedeztek fel, amelyek akkumulátor tulajdonságaival rendelkeznek, és képesek energiát felhalmozni és más baktériumoknak átadni.

Az e baktériumok által termelt energiát az ember felhasználhatja nanoeszközökhöz.

Kínában olyan készüléket építettek, amelyben a baktériumok acetátból hidrogént állítanak elő, miközben a készüléknek nincs külső energiaforrása, alapanyaga pedig olcsó ipari hulladék. A hidrogén viszont energiaforrás az öko-autók számára.

A Dél-Karolinai Egyetem mikrobiológusai felfedeztek egy baktériumot, amely mérgező hulladékokkal, például problémás poliklórozott bifenilekkel és durva oldószerekkel táplálkozva képes energiát termelni.

Kaliforniai kutatók egy módszert javasoltak barna algák módosított E. coli-val történő feldolgozására, amelynek eredményeként etil-alkohol - kiváló energiaforrás - keletkezik.

A hidrogént mint energiaforrást amerikai tudósok a glükóz anaerob baktériumok általi lebontásából nyerték.

A GMO (géntechnológiával módosított szervezet) előnyei és hátrányai

A géntechnológiával módosított baktériumok és élesztőgombák emberi felhasználásának a mindennapi életben módosított organizmusok előállítására pozitív és negatív oldalai is vannak.

A genetikailag módosított szervezetek előnyei a következők:

• olyan szerv előállítása átültetés céljából, amelyet nem utasítanak el;
• nyersanyag előállítása bioüzemanyagokhoz;
• gyógyszerek gyártása;
• műszaki célú üzemek létrehozása (szövetgyártás stb.).

A génmódosított termékek ismert hátrányai:

• a géntechnológiával módosított zöldségek és gyümölcsök költsége közel 30%-kal magasabb, mint a természeteseké;
• a GM növények magjai és gyümölcsei nem életképesek;
• a génmódosított növényeket termesztett területeken nagyobb mennyiségű peszticidre és gyomirtó szerre van szükség;
• a termesztett GM növények képesek hibrideket előállítani vadon élő növényekkel.

A mikroorganizmusok emberi felhasználását a mindennapi életben és a termelésben csak maguknak a baktériumoknak a tulajdonságai korlátozhatják. És minél jobban odafigyelnek a tudósok a bacilusokra, annál érdekesebb és hasznosabb mikroorganizmusokat fedeznek fel.

A baktériumok energiát termelnek, ásványi anyagokat vonnak ki, tisztítják a vizet és a talajt – a közelmúltban olyan baktériumokat fedeztek fel, amelyek még a műanyag zacskókat is megeszik (!) – katalizálják a termelési folyamatokat, felhasználják a gyógyszerek szintézisében és az emberi élet számos más területén.