Явление бактериофагии

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 06 Ноября 2010 в 13:10, Не определен

Описание работы

морфология бактериофагов, бактериофаги в пищевом производстве

Файлы: 1 файл

Источникмикробиология сёма.doc

— 1.35 Мб (Скачать файл)

       

                            Рис.10. Мелкие (едва видимые) негативные колонии актинофага. Увел. 6 : 10. 

       У нитевидных фагов, в отличие от других видов фагов, внутрь клетки проникает  весь белок или его часть. После  проникновения нуклеиновой кислоты фага в клетку начинается сложный процесс внутриклеточного размножения фага. Под влиянием нуклеиновой кислоты фага резко изменяется весь обмен микробной клетки. Основные процессы, протекающие в инфицированной клетке, направлены на образование новых фаговых частиц. Вначале формируются отдельно головки и отростки, которые затем объединяются в зрелые фаговые частицы. К этому времени внутри клетки образуется особый литический фермент, который вызывает лизис клетки изнутри. Клетка распадается, и новые зрелые частицы фага выходят наружу 

                                       Рис. 11 Мелкие негативные колонии актинофага Увел. 8 : 9.

       Количество  новых фаговых частиц, образуемых одной клеткой при фаговой  инфекции, называют выходом фага или  его урожайностью. Выход фага зависит от свойств данного фага и не зависит от клетки-хозяина и ее размеров. Одни фаги отличаются очень низким выходом (5-50 частиц на клетку), у других выход значительно выше (от 1000 до 2500). Особенно высоким выходом отличаются мелкие РНК-овые фаги (свыше 20 000 частиц на клетку). Если большое количество бактериальных клеток смешать с небольшим количеством фаговых частиц, то процесс размножения фагов проходит несколько циклов. Вначале инфицируется часть клеток. Первое потомство фага инфицирует оставшиеся клетки - происходит второй цикл, за ним может следовать третий и т. д., пока не будут лизированы все чувствительные к данному фагу клетки. Среди фагов встречаются такие, размножение которых возможно лишь при наличии в среде определенных кофакторов. Одни из этих веществ, как уже указывалось, необходимы для адсорбции фага; другие - для внутриклеточного размножения фага.

       

                               Рис.12. Негативные колонии бактериофага средней величины. Увел. 1:1.

       Большинство фагов вызывают при размножении лизис клетки и ее гибель. Лишь в последнее время было установлено, что при инфицировании клетки нитевидными фагами возможно размножение их без гибели клетки.

       Если  произвести рассев по поверхности агаризованной питательной среды в чашках Петри смеси фага и чувствительных к нему микробов и чашки выдержать в термостате, то происходит лизис клеток в результате размножения фага. Если взять большое количество частиц фага, то лизируется большая часть или весь выросший газон культуры. Если количество фаговых частиц таково, что они распределяются только на отдельных участках газона, лизируя в этих местах культуру, то возникает колония фага.

       Эти колонии фага получили название бляшек, стерильных пятен. Правильнее их называть негативными колониями. Каждая негативная колония состоит из десятков и сотен миллионов фаговых частиц. Размер негативных колоний и их форма зависят в первую очередь от свойств фага, а также от состава среды и культуры микробов. У одних фагов негативные колонии очень мелкие и еле видимы невооруженным глазом, другие достигают 10 мм в диаметре и более. Колонии бывают светлые и четкие, когда лизировалась вся культура, или мутноватые, когда лизировались не все клетки. Вокруг негативных колоний некоторых фагов могут возникнуть различной формы и величины ореолы. На рисунках 10-14 показаны негативные колонии разных фагов.

       Морфология  негативных колоний служит одним  из признаков, которым пользуются при  дифференциации фагов. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       Распространение фагов 

       В настоящее время найдены, фаги, лизирующие клетки микроорганизмов, принадлежащих ко всем систематическим группам, как патогенных для человека, животных и растений, так и сапрофитных (непатогенных).

       До  недавнего времени не было ясно, существуют ли фаги против плесневых  грибов и дрожжей. В последние годы найдены фаги, активные против грибов родов пенициллов, аспергиллов и других, а также против некоторых дрожжей. Интересно отметить, что вирус удалось выявить и у тех видов пенициллов, которые применяются в промышленности для получения пенициллина. Не выявлены вирусы, активные против простейших животных, а также истинных спирохет.

       

                                        Рис.13. Крупные негативные колонии актинофага. Увел. 1:1. 

       В природных условиях фаги встречаются  в тех местах, где есть чувствительные к ним бактерии. Чем богаче тот или иной субстрат (почва, вода, выделения человека и животных и т. д.) микроорганизмами, тем в большем количестве в нем встречаются соответствующие фаги. Так, фаги, лизирующие клетки всех видов почвенных микроорганизмов, находятся в почвах. Особенно богаты фагами черноземы и почвы, в которые вносились органические удобрения. Фаги, активные против разных видов кишечной, дизентерийной, тифозной и паратифозной палочек, часто встречаются в содержимом кишечника человека и животных, сточных водах и загрязненных водоемах. Фаги фитопатогенных микроорганизмов успешнее всего выделяются из остатков растений, пораженных этими микробами.

       

       Рис.14. Негативные колонии актинофага, окруженные ореолом угнетенного роста тест-культуры. Увел. 10 : 8. 

       Фаги  молочнокислых стрептококков в  большом количестве встречаются  в молочных продуктах.

       Итак, те субстраты, на которых развиваются  определенные формы микроорганизмов, также благоприятны для существования  соответствующих фагов. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       Проблема  бактериофагии на пищевых производствах

       Широкому  распространению фагов молочнокислых  бактерий способствует то, что они  являются лизогенными, т. е. содержат внутри клеток фаги. В результате этого  в молоке сразу же после доения уже есть фаги. Молоко, поступающее на молочные заводы, часто содержит фаги в значительном количестве (1 млн. и более частиц в 1 мл молока). Следует отметить, что все фаги, даже активные против патогенных микробов, совершенно безвредны для людей и животных.

       Современное производство сыра основано на применении пастеризованного молока. Однако пастеризация не убивает всех имеющихся в молоке фагов. Охлажденное после пастеризации молоко разливают в специальные  ванны, в которые вносится закваска, состоящая из чистых культур молочнокислых стрептококков. Стрептококки вызывают сквашивание молока. Получаемый сгусток молока подвергается дальнейшей переработке. Работники сыродельных заводов давно обратили внимание на то, что в ряде случаев активность молочнокислых микробов закваски резко снижается, что приводит к плохому сбраживанию молока. Это явление может быть вызвано разными причинами. Но чаще всего оно вызывается фагами, которые лизируют полностью или частично культуры заквасок. В результате этого процесс молочнокислого брожения полностью останавливается или интенсивность его резко снижается.

       На  сыродельных заводах, как правило, применяют закваски, состоящие не из одной культуры, а из смеси  различных культур молочнокислых  стрептококков. При применении смешанной закваски под влиянием фага лизируется одна или две культуры, другие же продолжают процесс молочнокислого брожения.  

       Заключение

       Явление бактериофагии  фактически превратилось в самостоятельную область биологии со своими специфическими разделами.

       Бактериофаги  применяют в качестве индикаторов загрязнения воды патогенными энтеровирусами. Бактериофаги по своим биологическим свойствам стоят к энтеровирусам ближе, чем бактерии группы кишечных палочек или другие санитарно-показательные микроорганизмы.

       Новейшая  медицина предлагает лекарства на основе бактериофагов. Фаги могут стать более эффективными, чем обычные антибиотики. Белки, являющиеся «действующим веществом» вируса, по сути, являются прообразами возможных лекарств нового поколения, к которым бактерии не смогут выработать устойчивость. Ученым удалось установить структуру белка, способного блокировать туберкулезную палочку. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       Список  использованных источников

    1. Микробиология молока и молочных продуктов: Учебник для вузов. П.П.Степаненко– Сергиев Посад: ООО «Все для вас-Подмосковье», 1999,  415с.
    2. Жизнь растений. Том 1. Введение Бактерии и актиномицеты. Н.А. Красильников, А.А. Уранов М. «Просвещение», 1974, 487с.
    3. http://www.gazeta.ru/science/2010/01/19_a_3313540.shtml
    4. Сыроделие: технологические, биологические и физико-химические аспекты. Под редакцией С.А. Гудкова. - М.: ДеЛи, 2003. - 800 с
    5. Методы выделения, изучения и культивирования микроорганизмов: Учебник для вузов. Т. И. Громовых, КрасГУ, 2006. - 159 с

Информация о работе Явление бактериофагии