Понятие о биологии, её связь с другими науками

Тургор (от позднелат. turgor вздутие, наполнение), внутреннее гидростатическое давление в живой клетке, вызывающее напряжение клеточной оболочки. У животных тургор клеток обычно невысок, у растительных клеток тургорное давление поддерживает листья и стебли (у травянистых растений) в вертикальном положении, придает растениям прочность и устойчивость. Тургор показатель оводненности и состояния водного режима растений. Снижением тургора сопровождаются процессы автолиза, увядания и старения клеток. 

Если клетка находится в гипертоническом  растворе, концентрация которого больше концентрации клеточного сока, то скорость диффузии воды из клеточного сока будет  превышать скорость диффузии воды в клетку из окружающего раствора. Вследствие выхода воды из клетки объем клеточного сока сокращается, тургор уменьшается. Уменьшение объема клеточной вакуоли сопровождается отделением цитоплазмы от оболочки - происходит плазмолиз. 

Плазмолиз (от греч. plasmas вылепленное, оформленное и ...лиз), в биологии отделение протопласта от оболочки под действием на клетку гипертонического раствора. Плазмолиз характерен главным образом для клеток растений, имеющих прочную целлюлозную оболочку. Клетки животных в гипертоническом растворе сжимаются. 

Плазмоптиз (плазмо- + греч.  ptisis  дробление) --  набухание микробных

клеток и разрушение их оболочек в гипотоническом растворе. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

45. Антибиотики  и ингибирующие вещества. Пути  попадания и влияния их на качество молока. Меры предотвращения попадания их в молоко. 

Антибиотики –  являются продуктом жизнедеятельности  различных микроорганизмов. Антибиотики  оказывают ингибирующее действие на размножение других микробов и потому применяются для лечения различных инфекционных заболеваний. Группа антибиотиков блокирующая синтез нуклеиновых кислот (ДНК и РНК) используется в качестве иммунодепрессантов, так как параллельно с угнетением размножения бактерий, тормозит пролиферацию (размножение) клеток иммунной системы. Представителями этой группы препаратов являются Актиномицин  

Особое внимание должно быть уделено мероприятиям по предупреждению попадания антибиотиков в продукты животноводства. В молоко антибиотики могут попасть при  лечении животных, а также при  скармливании лактирующим коровам концентрированных и других кормов, предназначенных для свиней, или отходов биологической промышленности, содержащих мицелий и другие антибиотики. По-видимому, нельзя абсолютно исключать и возможность преднамеренного добавления антибиотиков в молоко в целях снижения бактериальной контаминации сборного молока. 

Для выявления  ингибирующих веществ в молоке пользуются несколькими методами. Самым простым, доступным и менее трудоемким является биологический. Сущность метода заключается в подавлении роста чувствительного к ингибирующим веществам молочнокислого стрептококка, например Str. thermo-philus, добавленного в исследуемую пробу молока, содержащего ингибирующее вещество. Результат реакции регистрируется по цвету столбика молока, в которое вносится индикатор. Исходный цвет свидетельствует о положительной реакции, т. е. о наличии ингибирующего вещества. Однако молоко в своем составе содержит так называемые естественные ингибирующие вещества, такие, как лактоферрин, пропердин, лизоцимы и многие другие, которые также подавляют рост молочнокислых бактерий и в частности Str. thermophilus. Поэтому хотя предполагается, что большинство естественных ингибирующих веществ должны разрушаться в момент прогревания пробы в течение 10 мин при 85°С, биологический метод не является специфическим и требуются дополнительные исследования для установления вида добавленного химического вещества или антибиотика. По этой причине до настоящего времени не единого биологического метода, с помощью которого можно было бы выявить ингибирующие вещества в

молоке.  

Проблема загрязнения  молока ингибирующими веществами, в  том числе антибиотиками, приобретает  с каждым годом все большее  значение.

К ингибирующим веществам относятся антибиотики, сульфаниламиды, нитрофураны, нитраты, консервирующие (формалин, перекись водорода), нейтрализующие (сода, гидроокись натрия, аммиак), моющие и дезинфицирующие средства и др.

Особую опасность  для людей и серьезную проблему для молочной промышленности представляет наличие остаточных количеств антибиотиков, поскольку они могут нарушить производственный процесс, ингибируя заквасочную микрофлору. Это приводит к серьезным финансовым потерям. Но наиболее опасны последствия попадания остатков антибиотиков в организм человека.

Опасность для  здоровья человека и животных представляют также пестициды, используемые для защиты растений от вредителей. Молоко, содержащее остаточные их количества, не принимается для переработки. По своему специфическому действию пестициды различаются между собой. Хлорсодержащие инсектициды обладают устойчивостью и липолитическими свойствами, и поэтому их присутствие особенно опасно в пищевых продуктах. Органические эфиры фосфорной кислоты и карбаматы не накапливаются в продуктах питания и не представляют интереса для гигиены молока. Гербициды и фунгициды, как правило, мало устойчивы. Их остатки в молоке до сих пор не обнаружены, поэтому определять их содержание нецелесообразно. 

На проявление ингибирующих свойств молока влияют самые различные факторы. Возможными источниками попадания ингибиторов в молоко являются: нарушения в браковке молока при лечении животных; санитарная обработка доильного и молочного оборудования; использование некачественных кормов; попадание ряда химических веществ с кормом. 

На ингибирующие свойства молока могут влиять кормление коров и качество кормов. Следует строго соблюдать дозировку химических реагентов при консервировании силоса. На ингибирующие свойства молока может оказать влияние наличие повышенного содержания нитратов или нитритов в кормах. 

С целью предотвращения попадания остаточных количеств  моющих, моющее-дезинфицирующих и  дезинфицирующих средств в молоко и возможного их влияния на результаты определения ингибирующих веществ  санитарную обработку доильного  и молочного оборудования необходимо проводить строго в соответствии с санитарными правилами. В случае появления положительных реакций на присутствие остаточных количеств санитарных средств на поверхности доильного и молочного оборудования

необходимо провести его повторное ополаскивание водой. 

Один из путей, способствующих попаданию антибиотиков и других лекарственных препаратов в молоко, - их внутримышечное введение. Наличие антибиотиков и сульфаниламидов  чаще всего наблюдается в том  случае, когда коров лечат от маститов. 

С учетом специфики воздействия различных ингибирующих веществ как на здоровье людей и животных, так и на технологические свойства молока решение рассматриваемой проблемы во многом зависит от разработки и внедрения высокоэффективных, обладающих высокой специфичностью методов его контроля на присутствие ингибирующих веществ. Мало установить их наличие, важно определить не только тип, но и конкретное вещество, вызвавшее проявление ингибирующих свойств молока. Это позволяет проанализировать ситуацию с целью выяснения возможного источника попадания данного вещества в него.

В настоящее  время в стране действуют ГОСТы  на методы определения ингибирующих веществ в молоке. В частности, на молочных предприятиях представляется возможным определить присутствие  в нем соды, аммиака, перекиси водорода. 

Другим важным условием обеспечения безопасности молока, в том числе по его ингибирующим свойствам, является контроль качества исключительно в независимых  испытательных лабораториях. В связи  с этим назрела необходимость  создания государственной нормативной базы, включающей систему расчетов за молоко-сырье между сельскими товаропроизводителями и заводами-покупателями на основе измерений качества молока такими лабораториями. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

50. Микрофлора  растений и кормов. 

Эпифитная микрофлора.

На поверхностных  частях растений постоянно присутствует разнообразная микрофлора, называемая эпифитной. На стеблях, листьях, цветах, плодах наиболее часто встречаются  следующие неспоровые виды микроорганизмов: Bact, herbicola составляет 40% всей эпифитной микрофлоры, Ps. fluorescens - 40%, молочнокислые бактерии - 10 %, им подобные - 2 %, дрожжи, плесневые грибы, целлюлозные, маслянокислые, термофильные бактерии-

8 %.

После скашивания и потери сопротивляемости растений, а также в силу механического повреждения их тканей эпифитная и прежде всего гнилостная микрофлора, интенсивно размножаясь, проникает в толщу растительных тканей и вызывает их разложение. Именно поэтому продукцию растениеводства (зерно, грубые и сочные корма) от разрушительного действия эпифитной микрофлоры предохраняют различными методами консервирования.

Известно, что  в растениях имеется связанная  вода, входящая в состав их химических веществ и свободная — капельно-жидкая. Микроорганизмы могут размножаться в растительной массе только при наличии в ней свободной воды. Одним из наиболее распространенных и доступных методов удаления из продуктов растениеводства свободной воды и, следовательно, их консервирования является высушивание и силосование.

Сушка зерна  и сена предусматривает удаление из них свободной воды. Поэтому микроорганизмы на них размножаться не могут до тех пор, пока эти продукты будут сухими.

В свежескошенной неперестоявшей траве воды содержится 70 - 80 %, в высушенном сене только 12—16 %, оставшаяся влага находится в  связанном состоянии с органическими веществами и микроорганизмами не используется. Во время сушки сена теряется около 10 % органических веществ, главным образом при разложении белков и сахаров. Особенно большие потери питательных веществ, витаминов и минеральных соединений происходят в высушенном сене, находящемся в прокосах (валках), когда часто идут дожди. Дождевая дистиллированная вода вымывает их до 50 %. Значительные потери сухого вещества происходят в зерне при его самосогревании. Этот процесс обусловлен термогенезом, то есть созданием тепла микроорганизмами. Возникает он потому, что термофильные бактерии используют для своей жизни только 5 - 10 % энергии потребляемых ими питательных веществ, а остальная выделяется в окружающую их среду - зерно, сено.

Силосование кормов. При выращивании кормовых культур (кукурузы, сорго и др.) с одного гектара удается получить в зеленой массе значительно больше кормовых единиц, чем в зерне. По крахмальному эквиваленту питательность зеленой массы при сушке может снизиться до 50 %, а при силосовании только до 20 %. При силосовании не теряются мелкие листья растений, обладающие высокой питательностью, а при высушивании они опадают. Закладку силоса можно производить и при переменной погоде. Хороший силос является сочным, витаминным, молокогонным кормом.

Сущность силосования  состоит в том , что в заложенной в емкости измельченной зеленой массе интенсивно размножаются молочнокислые микробы, разлагающие сахара с образованием молочной кислоты, накапливающейся до 1,5—2,5 % к массе силоса. Одновременно размножаются уксуснокислые бактерии, превращающие спирт и другие углеводы в уксусную кислоту; ее накапливается 0,4—0,6 % к массе силоса. Молочная и уксусная кислоты являются сильным ядом для гнилостных микробов, поэтому размножение их прекращается.

Силос сохраняется  в хорошем состоянии до трех лет, пока в нем содержится не менее 2 % молочной и уксусной кислот, а рН составляет 4—4,2. Если размножение молочнокислых  и уксусных бактерий ослабевает, то концентрация кислот снижается. В это  время одновременно начинают размножаться дрожжи, плесени, маслянокислые и гнилостные бактерии и силос портится. Таким образом, получение хорошего силоса зависит прежде всего от наличия в зеленой массе сахароз и интенсивности развития молочнокислых бактерий.

В процессе созревания силоса различают три микробиологические фазы, характеризующиеся специфическим  видовым составом микрофлоры.

Первая фаза характеризуется размножением смешанной  микрофлоры с некоторым преобладанием  гнилостных аэробных неспоровых бактерий — кишечной палочки, псевдомонас, молочнокислых микробов, дрожжей. Спороносные гнилостные и маслянокислые бактерии размножаются медленно и не преобладают над молочнокислыми . Основной средой для развития смешанной микрофлоры в этой стадии является растительный сок, выделяющийся из тканей растений и заполняющий пространство между измельченной растительной массой. Это способствует созданию анаэробных условий в силосе, что угнетает развитие гнилостных бактерий и благоприятствует размножению молочнокислых микробов. Первая фаза при плотной укладке силоса, то есть в анаэробных условиях, продолжается всего 1—3 дня, при рыхлой укладке в аэробных условиях она более продолжительна и длится 1—2 недели. За это время силос разогревается благодаря интенсивным аэробным микробиологическим процессам. Вторая фаза созревания силоса характеризуется бурным размножением молочнокислых микробов, причем вначале развиваются преимущественно кокковые формы, которые затем сменяются молочнокислыми бактериями.

Благодаря накоплению молочной кислоты прекращается развитие всех гнилостных и маслянокислых микроорганизмов, при этом вегетативные их формы погибают, остаются лишь спороносные (в форме спор). При полном соблюдении технологии закладки силоса в этой фазе размножаются гомоферментативные молочнокислые бактерии, образующие з сахаров только молочную кислоту. При нарушении технологии закладки силоса, когда в нем. содержится воздух, развивается микрофлора гетероферментативного брожения, в результате чего образуются нежелательные летучие кислоты — масляная, уксусная и др. Длительность второй фазы — от двух недель до трех месяцев.