Negatywna i pozytywna rola bakterii. Bakteria

Pożyteczne bakterie zamieszkujące organizm człowieka nazywane są mikrobiotą. Jest ich dość dużo – jedna osoba ma ich miliony. Co więcej, wszystkie regulują zdrowie i normalne funkcjonowanie każdego człowieka. Naukowcy mówią: bez pożyteczne bakterie lub, jak się ich też nazywa, mutualiści, gastro- przewód jelitowy skóra i drogi oddechowe zostałyby natychmiast zaatakowane przez patogenne drobnoustroje i zniszczone.

Jaka powinna być równowaga mikroflory w organizmie i jak ją regulować, aby uniknąć rozwoju poważna choroba, zapytał AiF.ru dyrektor generalny holding biomedyczny Siergieja Musienki.

Pracownicy jelit

Jednym z ważnych obszarów, w których znajdują się pożyteczne bakterie, są jelita. Nie bez powodu uważa się, że na tym opiera się cały układ odpornościowy człowieka. A jeśli środowisko bakteryjne zostanie zakłócone, to siły ochronne organizmu są znacznie zmniejszone.

Pożyteczne bakterie jelitowe stwarzają dosłownie nieznośne warunki życia dla drobnoustrojów chorobotwórczych - kwaśne środowisko. Ponadto pożyteczne mikroorganizmy pomagają trawić pokarmy roślinne, ponieważ bakterie żywią się komórkami roślinnymi zawierającymi celulozę, ale enzymy jelitowe nie są w stanie poradzić sobie z tym same. Ponadto bakterie jelitowe przyczyniają się do produkcji witamin B i K, które zapewniają metabolizm w kościach i tkance łącznej, a także uwalniają energię z węglowodanów i wspomagają syntezę przeciwciał i regulację układu nerwowego.

Najczęściej mówiąc o pożytecznych bakteriach jelitowych, mają na myśli 2 najpopularniejsze typy: bifidobakterie i pałeczki kwasu mlekowego. Jednocześnie nie można ich nazwać głównymi, jak myśli wiele osób - ich liczba to tylko 5-15% całości. Są one jednak bardzo ważne, ponieważ zostały udowodnione pozytywny wpływ na inne bakterie, jeśli takie bakterie mogą występować ważne czynniki dobro całej społeczności: jeśli są one karmione lub wprowadzane do organizmu za pomocą fermentowane produkty mleczne- kefir lub jogurt, pomagają innym ważnym bakteriom przetrwać i rozmnażać się. Na przykład bardzo ważne jest przywrócenie ich populacji podczas dysbakteriozy lub po kuracji antybiotykami. W przeciwnym razie problematyczne będzie zwiększenie odporności organizmu.

Tarcza biologiczna

Bakterie zamieszkujące skórę i drogi oddechowe człowieka w rzeczywistości stoją na straży i niezawodnie chronią swój obszar odpowiedzialności przed przenikaniem organizmów chorobotwórczych. Głównymi są mikrokoki, paciorkowce i gronkowce.

Mikrobiom skóry ulegał zmianom na przestrzeni ostatnich setek lat, wraz z przejściem człowieka od naturalnego życia w kontakcie z naturą do regularnego mycia specjalnymi produktami. Uważa się, że ludzką skórę zamieszkują obecnie zupełnie inne bakterie, które żyły wcześniej. Organizm przy pomocy układu odpornościowego potrafi odróżnić niebezpieczne od nieszkodliwych. Ale z drugiej strony każdy paciorkowiec może stać się patogenny dla ludzi, na przykład, jeśli dostanie się do skaleczenia lub innego otwarta rana na skórze. Nadmiar bakterii lub ich patologiczna aktywność na skórze i wewnątrz drogi oddechowe może prowadzić do rozwoju różne choroby i do wyglądu nieprzyjemny zapach. Obecnie istnieją rozwiązania oparte na bakteriach utleniających amoniak. Ich zastosowanie pozwala na zaszczepienie mikrobiomu skóry zupełnie nowymi organizmami, w wyniku czego zanika nie tylko zapach (w wyniku metabolizmu flory miejskiej), ale także zmienia się struktura skóry - otwierają się pory itp.

Ratowanie mikroświata

Mikrokosmos każdego człowieka zmienia się dość szybko. Ma to niewątpliwe zalety, ponieważ liczbę bakterii można aktualizować niezależnie.

Różne bakterie żywią się różnymi substancjami – im bardziej urozmaicony jest pokarm człowieka i bardziej dostosowany do pory roku, tym większy wybór mają pożyteczne mikroorganizmy. Jeśli jednak żywność jest mocno naładowana antybiotykami lub konserwantami, bakterie nie przetrwają, ponieważ substancje te są precyzyjnie zaprojektowane tak, aby je niszczyć. Co więcej, nie ma żadnego znaczenia, że ​​większość bakterii nie jest chorobotwórcza. W rezultacie różnorodność wewnętrznego świata człowieka zostaje zniszczona. A potem zaczynają się różne choroby - problemy ze stolcem, wysypki skórne, zaburzenia metaboliczne, reakcje alergiczne itp.

Ale mikrobiocie można pomóc. Co więcej, niewielka korekta zajmie tylko kilka dni.

Istnieje duża liczba probiotyków (z żywymi bakteriami) i prebiotyków (substancje wspierające bakterie). Ale głównym problemem jest to, że na każdego działają inaczej. Analiza pokazuje, że ich skuteczność przeciwko dysbakteriozie wynosi do 70-80%, to znaczy ten lub inny lek może działać, a może nie. I tutaj należy uważnie monitorować postęp leczenia i podawania - jeśli środki zadziałają, natychmiast zauważysz poprawę. Jeśli sytuacja się nie zmieni, warto zmienić program leczenia.

Alternatywnie możesz przejść specjalne badania, które badają genomy bakterii, określają ich skład i proporcje. Pozwala to szybko i kompetentnie wybrać niezbędną opcję odżywiania i terapia uzupełniająca, co przywróci kruchą równowagę. Chociaż dana osoba nie odczuwa niewielkich zaburzeń równowagi bakteryjnej, nadal wpływają one na zdrowie - w tym przypadku można zauważyć częste choroby, senność i objawy alergiczne. Każdy mieszkaniec miasta, w takim czy innym stopniu, ma brak równowagi w ciele, a jeśli nie zrobi nic konkretnego, aby ją przywrócić, najprawdopodobniej będzie cierpiał na w pewnym wieku będzie miał problemy zdrowotne.

Post, post, więcej warzyw, rano owsianka z naturalnych zbóż – to tylko kilka opcji zachowania związane z jedzeniem, który jest uwielbiany przez pożyteczne bakterie. Ale dla każdego człowieka dieta powinna być indywidualna, zgodna ze stanem jego organizmu i trybem życia - tylko wtedy będzie mógł zachować optymalną równowagę i zawsze czuć się dobrze.

Pod względem ilościowym te najmniejsze organizmy żywe są najliczniejsze w morzach i atmosferze. Według naukowców w zaledwie jednym gramie gleby może żyć ponad sto milionów bakterii. A pod względem rozliczeń zajmują zaszczytne pierwsze miejsce. W końcu pojawili się na planecie ponad 3,7 miliarda lat temu. A niektóre z nich nawet niewiele się zmieniły od tego czasu! Jaka jest rola bakterii w przyrodzie? W jakich globalnych procesach uczestniczą te mikroskopijne stworzenia? Które z nich są przydatne, a które szkodliwe dla organizmu ludzkiego? Na wszystkie te pytania postaramy się udzielić zwięźle odpowiedzi w tym artykule.

Trochę o bakteriach

Natura, tworząc bakterie, zapewniła im niespotykany dotąd margines bezpieczeństwa i wiele cech, których nie ma u większości innych mieszkańców planety Ziemia. Są w stanie wytrzymać wysokie i niskie temperatury, spokojnie egzystują w wysokich i niskich temperaturach ciśnienie atmosferyczne, praktycznie bez tlenu. Wydaje się, że mikroorganizmy zostały zaprojektowane do zasiedlania nowych światów i osiedlania się na nieznanych, niezamieszkanych terytoriach. Dzięki dość prymitywnej strukturze (większość jest jednokomórkowa) bakterie mają ogromny margines bezpieczeństwa i są prawdopodobnie najskuteczniejszymi znanymi istniejące formyżycie.

Gdzie oni żyją?

Mikroorganizmy te są wszechobecne, żyją wszędzie: na lądzie, w oceanach i morzach, w powietrzu, a nawet we wnętrzu innych organizmów. Jest ich bardzo dużo, miriady. Mimo to ludzie „zaznajomili się” z nimi dopiero niedawno, po wynalezieniu urządzenia optycznego, które wielokrotnie powiększa przedmioty. Następnie naukowcy mogli je zobaczyć, jak mówią, na własne oczy. A wcześniej ogromne kolonie bakterii istniały niezauważone, niewidzialnie pomagając lub szkodząc całej ludzkości. Czym są? Które pomagają, a które szkodzą? Spójrzmy przez mikroskop!

Pozytywna rola bakterii

Wydaje się, że ci starożytni mieszkańcy planety dbają o swoje siedliska, przynosząc wielka korzyść całą planetę w ogóle, a ludzkość w szczególności. Pozytywną rolę bakterii widać m.in różne pola wpływ: na przyrodę, atmosferę, ludzi. Przyjrzyjmy się bliżej każdemu z nich.

Służby natury

Rzecz w tym, że wiele bakterii zjada martwe szczątki innych stworzeń, będąc swego rodzaju „dozorcami”, którzy oczyszczają naturę ze zbędnych śmieci i nie pozwalają na gromadzenie się odpadów. W nauce zjawisko to nazywa się saprotrofią. Bez tego rodzaju bakterii świat po prostu udusiłby się od masy śmieci, które trzeba stale utylizować. Tak robi wiele mikroorganizmów, pełniąc rolę sanitariuszy.

Niebiesko-zielone algi

A te sinice, wcześniej błędnie nazywane glonami, są zdolne do udziału w fotosyntezie. Pozytywna rola bakterii tego typu polega na masowej produkcji tlenu. Naukowcy ustalili, że na początku czasu to te maleńkie organizmy zaczęły tworzyć atmosferę ziemską. W rezultacie okazało się, że jest dokładnie tak, jak to odczuwamy. Oczywiście, w nowoczesne warunki środowisko Tlen jest wytwarzany nie tylko przez sinice w procesie fotosyntezy. Ale mimo to mistrzostwo i lwia część należą do nich. Bez tych bakterii tworzenie flory i fauny na planecie w formie, w jakiej istnieją dzisiaj, byłoby niemożliwe.

Cykl substancji

Inny pozytywną rolę bakterie - udział w globalnym cyklu substancji w przyrodzie. Na lądzie i morzu, w powietrzu następuje ciągła globalna wymiana pierwiastków. Wszystkie substancje na planecie Ziemia przechodzą z jednego organizmu do drugiego. Bez mikroorganizmów takie przejście byłoby po prostu niemożliwe. Najbardziej badanym przez naukę jest proces obiegu azotu, który składa się z kilku etapów: wiązania, utleniania, redukcji (poprzez gnicie lub amonifikację). We wszystkich trzech przypadkach procesy przeprowadzane są przy użyciu pewne grupy bakteria. Są to mikroorganizmy guzkowe i tlenowe, które biorą udział w procesach rozkładu i konwersji białek. Naukowcy odkryli udział tych mikroskopijnych stworzeń w rozmnażaniu i transformacji dwutlenek węgla, siarka, żelazo, fosfor. Aktualnie realizowane dodatkowe badania te zjawiska.

Łańcuchy pokarmowe

Jaka jest rola bakterii w kontekście żywienia organizmów żywych? Chociaż organizmy te są mikroskopijnie małe, służą jako pokarm dla niektórych większych stworzeń. Co z kolei karmi innych. Oczywiście na przykład dla ludzi bakterie nie są w żaden sposób znacząca część odżywianie. Ale pośrednio nadal je jemy, nawet tego nie zauważając. Uderzającym przykładem są produkty konserwowane w beczkach i wszelkie „mleko sfermentowane” (swoją drogą piwo i wino też są efektem działania bakterii i grzybów). W kuchniach narodowych narodów świata zawsze pojawiają się podobne produkty.

Dla mężczyzny

Jaka jest rola bakterii w życiu (dla człowieka)? Mikroorganizmy żyjące w jelitach są przyjaznymi i dobrodusznymi „sąsiadami”. Należą do nich bifidobakterie i bacteroides, a także E. coli, enterokoki i pałeczki kwasu mlekowego. Wszystkie stanowią pożyteczną mikroflorę i działają ochronnie i funkcje trawienne. Ustalono, że w całym jelicie masa mikroorganizmów wynosi około trzech kilogramów. To całkiem sporo, jeśli chodzi o procenty.

Negatywna rola bakterii

Kolejną negatywną rolą bakterii jest ich udział w psuciu się żywności. Pod pewnymi warunkami są w stanie „jeść” żywność pozostawioną poza lodówką przez dłuższy czas. szybki czas. Po czym produkty te nie są już odpowiednie dla ludzi.

Hipokrates powiedział kiedyś, że wszystkie choroby zaczynają się w jelitach – i miał rację. Ostatnio naukowcy, badacze i lekarze zdali sobie sprawę, w jakim stopniu jelita wpływają na ogólny stan zdrowia. Stwierdzono, że w organizmie człowieka znajduje się około 10 razy więcej bakterii niż jego własnych komórek. Liczba ich gatunków sięga setek, a wszystkie bakterie jelitowe tworzą ekosystem, który odgrywa ogromną rolę w kondycji organizmu. W tym artykule strona sprawdzi, na które narządy, funkcje i wskaźniki zdrowotne naszego organizmu wpływają bakterie jelitowe.

Dlaczego zdrowa równowaga bakterii jelitowych jest tak ważna?

Nie wszystkie bakterie zamieszkujące jelita człowieka są pożyteczne. Lekarze definiują zdrową równowagę bakterii jelitowych jako stosunek 80% dobrych i 20% szkodliwe bakterie. W pewnych sytuacjach równowaga ta zostaje zakłócona, np. w przypadku:

• częste stosowanie antybiotyków;
• nadużywanie produktów z wysoka zawartość Sahara;
• częste spożywanie produktów zanieczyszczonych pestycydami i chemikaliami;
• nadmierne spożycie glutenu;
• picie chlorowanej i/lub fluoryzowanej wody z kranu;
• częsty stres.

Zdrowa równowaga bakterii jelitowych to 80% dobrych bakterii i 20% złych bakterii.

Jeśli równowaga bakterii jelitowych jest zachwiana, mogą wystąpić następujące problemy:

• częste przeziębienia;
• choroby autoimmunologiczne;
• chroniczne zmęczenie;
• ból głowy;
• alergie pokarmowe;
• kwasu refluks;
• biegunka;
• zaparcie;
• depresja;
• utrata lub przyrost masy ciała;
• trądzik;
• trądzik różowaty;
• wyprysk;
• ból stawu;
• biały nalot na języku.

Poniżej w witrynie przyjrzymy się bliżej wpływowi bakterii jelitowych:

• trawienie;
• układ odpornościowy;
• nastrój i zdrowie psychiczne;
• skóra.

Jak bakterie jelitowe wpływają na trawienie?

Wiadomo, że za normalne trawienie niezbędny zdrowy przewód żołądkowo-jelitowy. Zdrowa równowaga bakterii jelitowych zapewnia prawidłową ruchliwość jelit. Obecnie niezwykle powszechnymi chorobami przewodu pokarmowego są:

• zespół jelita drażliwego;
• choroby zapalne jelit (szczególnie choroba Leśniowskiego-Crohna, wrzodziejące zapalenie jelita grubego).

Dominacja szkodliwych bakterii jest jedną z przyczyn rozwoju powyższych chorób. Naukowcy doszli do tego wniosku w trakcie badań mających na celu zbadanie wpływu przeszczepiania mikroflory kałowej od zdrowych dawców na chorych pacjentów. Według danych opublikowanych w czasopiśmie Gatroenterology Hepatology, przeszczep kału w 93% przypadków skutecznie wyleczył choroby przewodu pokarmowego lub wyeliminował ich objawy.

Jak stan układu odpornościowego zależy od mikroflory jelitowej?

Jelita są ściśle powiązane z układem odpornościowym, ponieważ 80% tego ostatniego znajduje się w jelicie to ciało, mianowicie w błonach śluzowych jelit. Częste choroby są jednym z objawów braku równowagi bakteryjnej jelit na skutek narażenia na wcześniej opisane czynniki.

Odporność jelitowa pozwala pożytecznym bakteriom nie opuszczać jelit i zostać zneutralizowany w odpowiednim czasie. mikroorganizmy chorobotwórcze. Dlatego tak ważne jest, aby się upewnić komfortowe warunki dla pożytecznych bakterii jelitowych i unikaj czynników sprzyjających rozwojowi szkodliwych bakterii jelitowych.

Jak bakterie jelitowe wpływają na nastrój i zdrowie psychiczne człowieka?

Jak wiadomo, jelito nazywane jest drugim mózgiem ludzkiego ciała, ponieważ ściany jelit zawierają około 500 milionów neutronów tworzących jelitowy układ nerwowy (ENS). ENS wytwarza około 30 różnych neuroprzekaźników odpowiedzialnych za nastrój, w tym serotoninę (90 proc Łączna w organizmie).

W badaniu naukowcy zaobserwowali zmiany nastroju gryzoni po zmianie równowagi bakteryjnej w jelitach. Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego odkryli, że osoby z prawidłową równowagą bakteryjną jelit mają stabilność emocjonalną i dobry nastrój.

Niektórzy naukowcy uważają również, że dysbioza może być jedną z przyczyn późnego autyzmu i innych chorób mózgu.

Jak mikrobiom jelitowy wpływa na wagę człowieka?

Wiele badań wykazało, że bakterie w jelitach wpływają na apetyt, metabolizm i ilość składników odżywczych wchłanianych z pożywienia.

Aby utrzymać prawidłową wagę, mikrobiom jelitowy musi być zróżnicowany. Wykazało to badanie z 2013 roku chudzi ludzie liczba bakterii jelitowych i ich rodzaje są większe niż u osób otyłych.

Badania sugerują również, że u otyłych pacjentów występuje o około 20% więcej bakterii zwanych Firmicutes niż u osób o prawidłowej masie ciała, które pomagają przekształcać kalorie z cukrów złożonych w tkankę tłuszczową. Stwierdzono również, że w jelitach osób szczupłych znajduje się znaczna ilość Bacteroides – bakterii pomagających rozkładać skrobię i błonnik.

Badania wykazały, że Firmicutes i Bacteroides to jedyne bakterie wpływające na masę ciała człowieka.

Jak stan skóry zależy od bakterii jelitowych?

Zdrowie jelit odgrywa znaczącą rolę w rozwoju trądziku, trądziku różowatego i egzemy. Tym samym stwierdzono, że spożywanie sfermentowanej żywności bogatej w probiotyki może znacząco zmniejszyć nasilenie trądziku.

Badanie przeprowadzone w 2008 roku wykazało również, że u dzieci poniżej 18 miesiąca życia ryzyko wystąpienia egzemy było większe, jeśli miały mniej zróżnicowany mikrobiom jelitowy. Spożywanie pokarmów bogatych w probiotyki zmniejsza ryzyko wystąpienia egzemy.

Aby utrzymać zdrową równowagę bakterii jelitowych, należy o nie dbać odpowiednie odżywianie, ograniczaj wpływ stresu na organizm, nie zażywaj antybiotyków bez recepty i włączaj do swojej diety produkty fermentowane. Probiotyki w postaci suplementów również mogą pomóc w przywróceniu równowagi bakteryjnej w jelitach, jednak ich stosowanie należy omówić z lekarzem.

Mikroby, które żyją Ludzkie ciało, mogą nawet zostać przyjaciółmi. Harmonia relacji w organizmie, a także normalna mikroflora mogą zostać zakłócone pod presją różnych czynników niekorzystne czynniki. Przyczynami zaburzeń są np. dolegliwości ze strony przewodu pokarmowego, a także ostre infekcje, zwłaszcza jelitowe – dur brzuszny, czerwonka i inne. Czynniki wywołujące te choroby zawsze powodują zapalenie błony śluzowej jelit, sprzyjają proliferacji oportunistycznej mikroflory, wypierając głównych mieszkańców jelita.

Wpływ drobnoustrojów na zdrowie

Skład gatunkowy, rozmieszczenie i liczba mikroorganizmów dostających się do przewodu pokarmowego zależą w dużej mierze od charakteru diety. Na przykład niektóre z nich nie otrzymują już niezbędnych składników odżywczych z pożywienia i napojów, a ich kolonie znacznie się zmniejszają. Inni wręcz przeciwnie, otrzymujący ulepszone odżywianie, szybko się namnażają i kolonizują nowe obszary jelita. A to prowadzi do wystąpienia dysbiozy pokarmowej, która charakteryzuje się zaburzeniem pracy naszych jelit. Czasami u niemowląt po przejściu z karmienia piersią na dietę mieszaną obserwuje się dysbiozę żywieniową. Jeśli jednak karmienie uzupełniające zostanie przeprowadzone prawidłowo, zjawiska te szybko mijają, trawienie zostaje znormalizowane.

Monotonna dieta może również prowadzić do dysbiozy pokarmowej, na przykład zamiłowania do nowoczesnych diet, kiedy pewne pokarmy są całkowicie wykluczone z diety. I to nie przypadek, że czasami najbardziej rygorystyczne diety lecznicze Lekarz przepisuje go tylko w okresie zaostrzenia choroby.

Nic tak nie aktywizuje oportunistycznej mikroflory jak nieprawidłowe stosowanie antybiotyków. Wydawać by się mogło, że antybiotyki są potężną, a zarazem skuteczną bronią przeciwko szkodliwe mikroorganizmy. Ale wiele z tych leków ma szkodliwy wpływ nie tylko na patogenne mikroorganizmy, ale także na korzystną mikroflorę.

Chwila przydatne gatunki bakterie są tłumione przez antybiotyki, wiele rodzajów enteropatogennych coli Zaczynają się szybko rozmnażać, stają się agresywnymi wrogami - zaczynają wytwarzać toksyczne substancje, a także niszczą czerwone krwinki (są to czerwone krwinki). Oraz wielu innych przedstawicieli korzystna mikroflora tracą swoje właściwości, są wypychane z jelit przez namnażone drobnoustroje oporne na antybiotyki, nie mogą już w pełni spełniać swoich funkcji. Tracą zdolność regulowania i kontrolowania wzrostu drobnoustrojów oportunistycznych, co prowadzi do aktywacji gronkowców, Proteus vulgaris, grzybów chorobotwórczych z gatunku Candida i innych. Rozwijająca się w takim przypadku dysbakterioza ma znacznie poważniejszy przebieg niż dysbioza pokarmowa. Błona śluzowa jelit staje się niemal całkowicie bezbronna wobec drobnoustrojów oportunistycznych i chorobotwórczych. Z tego powodu dysbiozie często towarzyszą ostre infekcje jelitowe, które stają się przewlekłe i przewlekłe. Dlatego eksperci niestrudzenie przypominają, jaką katastrofą dla organizmu może się okazać samoleczenie tak silnymi lekami, jak antybiotyki.

Niektórzy mogą zadać pytanie: czy takie zaburzenia równowagi mikroflory jelitowej wykluczają się, gdy dana osoba przyjmuje antybiotyki na zalecenie lekarza? Lekarze starają się minimalizować tę możliwość. Prowadzą racjonalną antybiotykoterapię, ważna zasada który uważa się za chroniący korzystną mikroflorę jelitową. Metody racjonalnej antybiotykoterapii są praktykowane w klinice i poprzez eksperymenty dokładnie bada się wpływ konkretnego leku na różnych przedstawicieli mikroflory i dobiera kombinacje antybiotyków tak, aby zmniejszyć i zneutralizować ich skutki uboczne. Obecnie do praktyki klinicznej coraz częściej wprowadza się dekontaminację selektywną. Ta metoda terapii lekowej opiera się głównie na selektywnym niszczeniu oportunistycznej mikroflory, a także na prawie pełne zachowanie pożyteczne mikroorganizmy.

Są sytuacje, w których nie musisz wybierać, musisz poświęcić część, aby ocalić całość. Część odnosi się do korzystnej mikroflory, całość stanowi organizm. Na przykład, gdy życie danej osoby jest zagrożone, a dzieje się tak w przypadku posocznicy - bakteryjnego zatrucia krwi lub ciężkiej choroby zakaźnej, zwykle uciekają się do ogromnych dawek antybiotyków o szerokim spektrum działania. Działania te są w pełni uzasadnione, inaczej nie będzie to po prostu możliwe poważna choroba wygrać to ocalić osobę. Jednak gdy tylko zagrożenie mija, lekarze podejmują działania mające na celu przywrócenie prawidłowej mikroflory jelitowej i ponowne zasiedlenie jej pożytecznymi mikroorganizmami.

W naszym kraju preparaty biologicznie skuteczne produkowane są z żywych bakterii wchodzących w skład normalnej mikroflory. Na przykład bifikol, kolibakteryna i inne, za pomocą których można osiągnąć normalizację flory bakteryjnej. Leczenie przepisuje się w zależności od wyników badania (bakteriologicznego), które pozwala określić „klimat mikrobiologiczny”.

Obecnie dużą wagę przywiązuje się do udoskonalania metod diagnostyki dysbakterimozy. Stosunkowo niedawno grupa specjalistów z Instytutu Mikrobiologii i Epidemiologii opracowała autorską metodę, która pozwala określić zanik pożytecznej mikroflory, co zapobiega namnażaniu się drobnoustrojów oportunistycznych. Eksperci, koncentrując się na nasileniu dysbakteriozy, określają dokładne dawki leków biologicznych, a także czas ich stosowania.

Należy zaznaczyć, że dysbioza jest chorobą bardzo uporczywą, wymagającą długotrwałego i ukierunkowanego leczenia. Przywrócenie normalnego stosunku między drobnoustrojami to połowa sukcesu; nadal należy włożyć wiele wysiłku, aby go zachować i utrzymać. Przede wszystkim należy zadbać o urozmaicenie swojej diety. W diecie muszą znajdować się produkty kwasu mlekowego - kefir, acidophilus, jogurt i inne. Zawarte w takich produktach bakterie kwasu mlekowego są antagonistami mikroflory gnilnej i oportunistycznej.

Nie należy dopuszczać do zaparć: zatrzymanie pokarmu w jelitach prowadzi do tego, że w organizmie zaczynają dominować procesy gnicia i cierpi z tego powodu normalna mikroflora. Ponadto gnijące produkty, które nie zostaną usunięte z organizmu na czas, mogą zostać wchłonięte do krwi, zatruwając organizm. Osoby starsze powinny szczególnie regularnie monitorować wypróżnienia, ponieważ są bardziej narażone na zaparcia.

Pragnę podkreślić, że prawidłowy stan mikroflory jelitowej zależy od wielu czynników, ale także od tego, jak umiejętnie potraktujemy zalecenia specjalisty dotyczące przyjmowania określonych leków, jak zorganizowana jest nasza dieta i cały tryb życia. Warto pamiętać, że normalna mikroflora zawsze potrzebuje wsparcia.

BAKTERIA
duża grupa jednokomórkowych mikroorganizmów charakteryzująca się brakiem jądra komórkowego otoczonego błoną. Jednocześnie materiał genetyczny bakterii (kwas deoksyrybonukleinowy, w skrócie DNA) zajmuje w komórce bardzo specyficzne miejsce – strefę zwaną nukleoidem. Organizmy o takiej strukturze komórkowej nazywane są prokariotami („przedjądrowymi”), w przeciwieństwie do wszystkich innych - eukariontami („prawdziwymi jądrowymi”), których DNA znajduje się w jądrze otoczonym otoczką. Bakterie, wcześniej uważane za rośliny mikroskopijne, obecnie zaliczane są do niezależnego królestwa Monera – jednego z pięciu w obecnym systemie klasyfikacji, obok roślin, zwierząt, grzybów i protistów.

Dowody kopalne. Bakterie są prawdopodobnie najstarszą znaną grupą organizmów. Warstwowe konstrukcje kamienne – stromatolity – datowane w niektórych przypadkach na początek archeozoiku (archeanu), tj. powstały 3,5 miliarda lat temu, – w wyniku życiowej aktywności bakterii, zwykle dokonujących fotosyntezy, tzw. niebiesko-zielone algi. Podobne struktury (filmy bakteryjne impregnowane węglanami) powstają nadal, głównie u wybrzeży Australii, Bahamów, w Zatoce Kalifornijskiej i Perskiej, są jednak stosunkowo rzadkie i nie docierają do duże rozmiary, ponieważ żywią się nimi organizmy roślinożerne, takie jak ślimaki. Obecnie stromatolity rosną głównie tam, gdzie zwierząt tych nie ma ze względu na duże zasolenie wody lub z innych powodów, jednak przed pojawieniem się w trakcie ewolucji form roślinożernych mogły osiągać ogromne rozmiary, stanowiąc istotny element płytkiej wody oceanicznej, porównywalny do współczesnych rafy koralowe. W niektórych starożytnych skałach odkryto maleńkie zwęglone kuleczki, które uważa się również za pozostałości bakterii. Pierwsze nuklearne, tj. eukariotyczne, komórki wyewoluowały z bakterii około 1,4 miliarda lat temu.
Ekologia. Bakterie występują obficie w glebie, na dnie jezior i oceanów – wszędzie tam, gdzie gromadzi się materia organiczna. Żyją w zimnie, gdy termometr wskazuje nieco powyżej zera, oraz w gorących, kwaśnych źródłach o temperaturze powyżej 90°C. Niektóre bakterie tolerują bardzo duże zasolenie; w szczególności to jedyne organizmy, odkryta w Morzu Martwym. W atmosferze występują w postaci kropelek wody, a ich liczebność zwykle ma związek z zapyleniem powietrza. Tym samym w miastach woda deszczowa zawiera znacznie więcej bakterii niż w obszary wiejskie. Jest ich niewiele w zimnym powietrzu wysokich gór i regionów polarnych, jednak można je znaleźć nawet w dolnej warstwie stratosfery na wysokości 8 km. Gęsto zasiedlone przez bakterie (zwykle nieszkodliwe) przewód pokarmowy Zwierząt. Eksperymenty wykazały, że nie są one niezbędne do życia większości gatunków, choć potrafią syntetyzować niektóre witaminy. Jednakże u przeżuwaczy (krowy, antylopy, owce) i wielu termitów biorą one udział w trawieniu pokarmu roślinnego. Dodatkowo układ odpornościowy zwierzęcia hodowanego w sterylnych warunkach nie rozwija się prawidłowo ze względu na brak stymulacji bakteryjnej. Prawidłowa flora bakteryjna jelit jest również ważna dla powstrzymania przedostających się tam szkodliwych mikroorganizmów.

BUDOWA I AKTYWNOŚĆ ŻYCIOWA BAKTERII

Bakterie są znacznie mniejsze niż komórki roślin wielokomórkowych i zwierząt. Ich grubość wynosi zwykle 0,5-2,0 mikrona, a długość 1,0-8,0 mikrona. Niektóre formy są ledwo widoczne przy rozdzielczości standardowych mikroskopów świetlnych (około 0,3 mikrona), ale znane są również gatunki o długości większej niż 10 mikronów i szerokości, która również przekracza określone granice, a wiele bardzo cienkich bakterii może przekraczać 50 mikronów długości. Na powierzchni odpowiadającej punktowi zaznaczonemu ołówkiem zmieści się ćwierć miliona przedstawicieli średniej wielkości tego królestwa.
Struktura. Na podstawie cech morfologicznych wyróżnia się następujące grupy bakterii: ziarniaki (mniej lub bardziej kuliste), pałeczki (pałeczki lub cylindry z zaokrąglonymi końcami), spirilla (sztywne spirale) oraz krętki (cienkie i elastyczne formy włoskowate). Niektórzy autorzy mają tendencję do łączenia dwóch ostatnich grup w jedną – spirillę. Prokarioty różnią się od eukariontów głównie brakiem utworzonego jądra i typową obecnością tylko jednego chromosomu – bardzo długiej, okrągłej cząsteczki DNA przyczepionej w jednym miejscu do błony komórkowej. Prokarioty nie mają również otoczonych błoną organelli wewnątrzkomórkowych zwanych mitochondriami i chloroplastami. U eukariontów mitochondria wytwarzają energię podczas oddychania, a fotosynteza zachodzi w chloroplastach (patrz także KOMÓRKA). U prokariotów cała komórka (a przede wszystkim błona komórkowa) przejmuje funkcję mitochondrium, a w formach fotosyntetycznych pełni także funkcję chloroplastu. Podobnie jak eukarionty, wewnątrz bakterii znajdują się małe struktury nukleoproteinowe - rybosomy, niezbędne do syntezy białek, ale nie są one powiązane z żadną błoną. Z nielicznymi wyjątkami bakterie nie są w stanie syntetyzować steroli, ważnych składników błon komórkowych eukariotów. Na zewnątrz od Błona komórkowa większość bakterii ma ścianę komórkową przypominającą nieco ścianę celulozową komórki roślinne, ale składające się z innych polimerów (zawierają nie tylko węglowodany, ale także aminokwasy i substancje specyficzne dla bakterii). Membrana ta zapobiega pękaniu komórki bakteryjnej, gdy woda przedostaje się do niej w wyniku osmozy. Na ścianie komórkowej często znajduje się ochronna kapsułka śluzowa. Wiele bakterii jest wyposażonych w wici, dzięki którym aktywnie pływają. Wici bakteryjne mają prostszą budowę i nieco inną strukturę niż podobne struktury eukariontów.

„TYPOWA” KOMÓRKA BAKTERYJNA i jego podstawowe struktury.

Funkcje i zachowanie sensoryczne. Wiele bakterii ma receptory chemiczne, które wykrywają zmiany w kwasowości i stężeniu środowiska różne substancje takie jak cukry, aminokwasy, tlen i dwutlenek węgla. Każda substancja ma swój własny typ takich receptorów „smaku”, a utrata jednego z nich w wyniku mutacji prowadzi do częściowej „ślepoty smaku”. Wiele ruchliwych bakterii reaguje również na wahania temperatury, a gatunki fotosyntetyzujące reagują na zmiany natężenia światła. Niektóre bakterie dostrzegają kierunek linii pola pole magnetyczne, w tym ziemskie pole magnetyczne, za pomocą cząstek magnetytu (magnetycznej rudy żelaza – Fe3O4) obecnych w ich ogniwach. W wodzie bakterie wykorzystują tę zdolność do pływania wzdłuż linii siły w poszukiwaniu sprzyjającego środowiska. Odruchy warunkowe bakterie są nieznane, ale mają pewien rodzaj prymitywnej pamięci. Podczas pływania porównują odczuwalne natężenie bodźca z jego poprzednią wartością, tj. określić, czy stał się większy czy mniejszy i na tej podstawie utrzymać kierunek ruchu lub go zmienić.
Rozmnażanie i genetyka. Bakterie rozmnażają się bezpłciowo: DNA w ich komórce ulega replikacji (podwajaniu), komórka dzieli się na dwie części, a każda komórka potomna otrzymuje jedną kopię macierzystego DNA. Bakteryjny DNA może być również przenoszony pomiędzy niedzielącymi się komórkami. Jednocześnie nie dochodzi do ich fuzji (jak u eukariontów), liczba osobników nie zwiększa się, a zwykle tylko niewielka część genomu (pełny zestaw genów) jest przenoszona do innej komórki, w przeciwieństwie do „prawdziwy” proces seksualny, podczas którego potomek otrzymuje od każdego z rodziców pełny zestaw genów. Ten transfer DNA może nastąpić na trzy sposoby. Podczas transformacji bakteria pobiera z otoczenia „nagi” DNA, który dostał się tam podczas niszczenia innych bakterii lub został celowo „wśliznięty” przez eksperymentatora. Proces ten nazywa się transformacją, ponieważ wczesne stadia Jego badania koncentrowały się na transformacji (transformacji) organizmów nieszkodliwych w zjadliwe w ten sposób. Fragmenty DNA mogą być również przenoszone z bakterii na bakterie za pomocą specjalnych wirusów – bakteriofagów. Nazywa się to transdukcją. Znany jest również proces przypominający zapłodnienie, zwany koniugacją: bakterie łączą się ze sobą tymczasowymi wypustkami rurkowymi (fimbrie kopulacyjne), przez które DNA przechodzi z komórki „męskiej” do „żeńskiej”. Czasami bakterie zawierają bardzo małe dodatkowe chromosomy – plazmidy, które również mogą być przenoszone z osobnika na osobnika. Jeśli plazmidy zawierają geny wywołujące oporność na antybiotyki, mówimy o oporności zakaźnej. Jest to ważne z medycznego punktu widzenia, ponieważ może się rozprzestrzeniać różne rodzaje a nawet rodzaje bakterii, w wyniku czego cała flora bakteryjna, powiedzmy, jelit, staje się odporna na działanie niektórych leków.

METABOLIZM

Częściowo ze względu na mały rozmiar bakterii, ich tempo metabolizmu jest znacznie wyższe niż u eukariontów. Najbardziej korzystne warunki niektóre bakterie mogą podwoić swoją całkowitą masę i liczbę mniej więcej co 20 minut. Wyjaśnia to fakt, że wiele ich najważniejszych układów enzymatycznych działa z bardzo dużą szybkością. Zatem królik potrzebuje kilku minut na syntezę cząsteczki białka, podczas gdy bakteriom zajmuje to kilka sekund. Jednak w środowisku naturalnym, np. w glebie, większość bakterii jest „na diecie głodowej”, więc jeśli ich komórki dzielą się, to nie dzieje się to co 20 minut, ale raz na kilka dni.
Odżywianie. Bakterie są autotrofami i heterotrofami. Autotrofy („samożywiające się”) nie potrzebują substancji wytwarzanych przez inne organizmy. Wykorzystują dwutlenek węgla (CO2) jako główne lub jedyne źródło węgla. Włączając CO2 i inne substancje nieorganiczne, zwłaszcza amoniak (NH3), azotany (NO-3) i różne związki siarki, w złożone reakcje chemiczne, syntetyzują wszystkie potrzebne produkty biochemiczne. Heterotrofy („żywiące się innymi”) wykorzystują jako główne źródło węgla substancje organiczne (zawierające węgiel) syntetyzowane przez inne organizmy, w szczególności cukry (niektóre gatunki potrzebują również CO2). Po utlenieniu związki te dostarczają energii i cząsteczek niezbędnych do wzrostu i funkcjonowania komórek. W tym sensie bakterie heterotroficzne, do których należy zdecydowana większość prokariotów, są podobne do ludzi.
Główne źródła energii. Jeżeli do tworzenia (syntezy) składników komórkowych wykorzystywana jest głównie energia świetlna (fotony), wówczas proces ten nazywa się fotosyntezą, a gatunki zdolne do tego nazywane są fototrofami. Bakterie fototroficzne dzielą się na fotoheterotrofy i fotoautotrofy w zależności od tego, które związki - organiczne lub nieorganiczne - służą im jako główne źródło węgla. Fotoautotroficzne cyjanobakterie (niebieskie algi), podobnie jak rośliny zielone, rozkładają cząsteczki wody (H2O) za pomocą energii świetlnej. Uwalnia to wolny tlen (1/2O2) i wytwarza wodór (2H+), o którym można powiedzieć, że przekształca dwutlenek węgla (CO2) w węglowodany. Zielone i fioletowe bakterie siarkowe wykorzystują energię świetlną do rozkładania innych cząsteczek nieorganicznych, takich jak siarkowodór (H2S), zamiast wody. W rezultacie wytwarza się również wodór, który redukuje dwutlenek węgla, ale nie uwalnia się tlen. Ten rodzaj fotosyntezy nazywa się anoksygeniczną. Bakterie fotoheterotroficzne, takie jak bakterie fioletowe niesiarkowe, wykorzystują energię świetlną do produkcji wodoru z substancji organicznych, w szczególności izopropanolu, ale ich źródłem może być również gazowy H2. Jeśli głównym źródłem energii w komórce jest utlenianie substancji chemicznych, bakterie nazywane są chemoheterotrofami lub chemoautotrofami, w zależności od tego, czy cząsteczki służą jako główne źródło węgla - organicznego czy nieorganicznego. W przypadku tych pierwszych materia organiczna dostarcza zarówno energii, jak i węgla. Chemoautotrofy uzyskują energię z utleniania substancje nieorganiczne np. wodór (przed wodą: 2H4 + O2 w 2H2O), żelazo (Fe2+ w Fe3+) czy siarka (2S + 3O2 + 2H2O w 2SO42- + 4H+), a węgiel - z CO2. Organizmy te nazywane są także chemolitotrofami, co podkreśla, że ​​„żywią się” skałami.
Oddech. Oddychanie komórkowe to proces uwalniania energii chemicznej zmagazynowanej w cząsteczkach „żywności” w celu jej dalszego wykorzystania w reakcjach życiowych. Oddychanie może być tlenowe i beztlenowe. W pierwszym przypadku potrzebny jest tlen. Jest potrzebna do pracy tzw. system transportu elektronów: elektrony przemieszczają się z jednej cząsteczki do drugiej (uwalniana jest energia) i ostatecznie łączą się z tlenem wraz z jonami wodoru - powstaje woda. Organizmy beztlenowe nie potrzebują tlenu, a dla niektórych gatunków z tej grupy jest on nawet trujący. Elektrony uwalniane podczas oddychania przyłączają się do innych nieorganicznych akceptorów, takich jak azotany, siarczany czy węglany, lub (w jednej formie takiego oddychania - fermentacji) do określonej cząsteczki organicznej, w szczególności glukozy. Zobacz także METABOLIZM.

KLASYFIKACJA

W przypadku większości organizmów gatunek uważa się za izolowaną rozrodczo grupę osobników. W szerokim znaczeniu oznacza to, że przedstawiciele danego gatunku mogą spłodzić płodne potomstwo łącząc się jedynie z osobnikami własnego gatunku, a nie z osobnikami innego gatunku. Zatem geny danego gatunku z reguły nie wykraczają poza jego granice. Jednak u bakterii wymiana genów może zachodzić nie tylko między osobnikami różne rodzaje, ale także różnych rodzajów, więc nie jest całkowicie jasne, czy uzasadnione jest stosowanie tutaj zwykłych koncepcji pochodzenia ewolucyjnego i pokrewieństwa. Z powodu tych i innych trudności nie ma jeszcze ogólnie przyjętej klasyfikacji bakterii. Poniżej znajduje się jeden z powszechnie stosowanych wariantów.
KRÓLESTWO MONERY

Phylum Gracilicutes (cienkościenne bakterie Gram-ujemne)

Klasa Scotobacteria (formy niefotosyntetyzujące, takie jak myksobakterie) Klasa Anoksyfotobakterie (formy fotosyntetyczne nie wytwarzające tlenu, takie jak fioletowe bakterie siarkowe) Klasa Oxyphotobacteria (formy fotosyntetyczne wytwarzające tlen, takie jak cyjanobakterie)

Phylum Firmicutes (grubościenne bakterie Gram-dodatnie)

Klasa Firmibacteria (formy twardokomórkowe, takie jak Clostridia)
Klasa Thallobacteria (formy rozgałęzione, np. Promieniowce)

Phylum Tenericutes (bakterie Gram-ujemne bez ściany komórkowej)

Klasa Mollicutes (formy miękkich komórek, takie jak mykoplazmy)

Phylum Mendosicutes (bakterie z uszkodzonymi ścianami komórkowymi)

Klasa Archaebacteria (starożytne formy, np. metanotwórcze)

Domeny. Ostatnie badania biochemiczne wykazały, że wszystkie prokarioty dzielą się wyraźnie na dwie kategorie: małą grupę archaebakterii (Archaebacteria – „starożytne bakterie”) i całą resztę, zwaną eubakteriami (Eubacteria – „prawdziwe bakterie”). Uważa się, że archaebakterie w porównaniu do eubakterii są bardziej prymitywne i bliższe wspólnemu przodkowi prokariotów i eukariontów. Różnią się od innych bakterii pod kilkoma istotnymi względami, w tym składem cząsteczek rybosomalnego RNA (rRNA) biorących udział w syntezie białek, strukturą chemiczną lipidów (substancji tłuszczopodobnych) oraz obecnością Ściana komórkowa zamiast mureiny z polimeru białkowo-węglowodanowego niektórych innych substancji. W powyższym systemie klasyfikacji archaebakterie są uważane za tylko jeden z typów tego samego królestwa, które jednoczy wszystkie eubakterie. Jednak według niektórych biologów różnice między archebakteriami i eubakteriami są tak głębokie, że bardziej słuszne jest uznanie archebakterii w Monera za szczególne podkrólestwo. Ostatnio pojawiła się jeszcze bardziej radykalna propozycja. Analiza molekularna ujawniła tak znaczące różnice w strukturze genów pomiędzy tymi dwiema grupami prokariotów, że niektórzy uważają ich obecność w tym samym królestwie organizmów za nielogiczną. W związku z tym proponuje się utworzenie kategorii taksonomicznej (taksonu) jeszcze wyższej rangi, nazywając ją domeną i podzielenie wszystkich żywych istot na trzy domeny - Eucarya (eukarioty), Archaea (archaebakterie) i Bakterie (obecne eubakterie) .

EKOLOGIA

Dwie najważniejsze funkcje ekologiczne bakterii to wiązanie azotu i mineralizacja pozostałości organicznych.
Wiązanie azotu. Wiązanie azotu cząsteczkowego (N2) z utworzeniem amoniaku (NH3) nazywa się wiązaniem azotu, a utlenianie tego ostatniego do azotynów (NO-2) i azotanów (NO-3) nazywa się nitryfikacją. Są to procesy istotne dla biosfery, ponieważ rośliny potrzebują azotu, ale mogą wchłaniać jedynie związane z nim formy. Obecnie około 90% (ok. 90 mln ton) rocznej ilości takiego „związanego” azotu dostarczają bakterie. Pozostała część jest wytwarzana przez zakłady chemiczne lub powstaje podczas uderzeń pioruna. Azot w powietrzu, który stanowi ok. 80% atmosfery jest związane głównie przez Gram-ujemne bakterie z rodzaju Rhizobium i sinice. Gatunki Rhizobium wchodzą w symbiozę z około 14 000 gatunkami roślin strączkowych (rodzina Leguminosae), do których zalicza się m.in. koniczynę, lucernę, soję i groch. Bakterie te żyją w tzw. guzki - obrzęki powstające na korzeniach w ich obecności. Bakterie pozyskują z rośliny substancje organiczne (pożywienie), w zamian zaopatrując żywiciela w związany azot. W ciągu roku wiąże się w ten sposób do 225 kg azotu na hektar. Rośliny niebędące roślinami strączkowymi, takie jak olcha, również wchodzą w symbiozę z innymi bakteriami wiążącymi azot. Sinice dokonują fotosyntezy, podobnie jak rośliny zielone, uwalniając tlen. Wiele z nich jest również zdolnych do wiązania azotu atmosferycznego, który jest następnie zużywany przez rośliny, a ostatecznie zwierzęta. Te prokarioty służą jako ważne źródło związanego azotu w glebie w ogóle, a w szczególności na polach ryżowych na Wschodzie, a także są głównym dostawcą ekosystemów oceanicznych.
Mineralizacja. Tak nazywa się rozkład pozostałości organicznych na dwutlenek węgla (CO2), wodę (H2O) i sole mineralne. Z chemicznego punktu widzenia proces ten jest równoznaczny ze spalaniem, dlatego wymaga dużej ilości tlenu. W najwyższa warstwa gleba zawiera od 100 000 do 1 miliarda bakterii na 1 g, tj. około 2 ton na hektar. Zwykle wszystkie pozostałości organiczne znajdujące się w ziemi są szybko utleniane przez bakterie i grzyby. Bardziej odporna na rozkład jest brązowawa substancja organiczna zwana kwasem huminowym, która powstaje głównie z ligniny zawartej w drewnie. Kumuluje się w glebie i poprawia jej właściwości.

BAKTERIE I PRZEMYSŁ

Biorąc pod uwagę różnorodność reakcji chemicznych katalizowanych przez bakterie, nie jest zaskakujące, że są one szeroko stosowane w produkcji, w niektórych przypadkach od czasów starożytnych. Prokarioty dzielą chwałę takich mikroskopijnych ludzkich pomocników z grzybami, głównie drożdżami, których dostarczają bardzo procesy fermentacja alkoholowa na przykład przy produkcji wina i piwa. Teraz, gdy stało się możliwe wprowadzenie do bakterii przydatnych genów, które powodują syntezę cennych substancji, takich jak insulina, przemysłowe zastosowanie tych żywych laboratoriów zyskało nową, potężną zachętę. Zobacz także INŻYNIERIA GENETYCZNA.
Przemysł spożywczy. Obecnie bakterie wykorzystywane są przez ten przemysł głównie do produkcji serów, innych fermentowanych produktów mlecznych oraz octu. Głównymi reakcjami chemicznymi są tutaj tworzenie kwasów. Zatem podczas produkcji octu bakterie z rodzaju Acetobacter utleniają się etanol zawarte w cydrze lub innych płynach na kwas octowy. Podobne procesy zachodzą w przypadku kiszonej kapusty: bakterie beztlenowe fermentują cukry zawarte w liściach tej rośliny do kwasu mlekowego, a także kwasu octowego i różnych alkoholi.
Wymywanie rudy. Bakterie wykorzystuje się do ługowania rud niskogatunkowych, tj. przekształcenie ich w roztwór soli metali szlachetnych, przede wszystkim miedzi (Cu) i uranu (U). Przykładem jest przetwarzanie chalkopirytu, czyli pirytu miedzi (CuFeS2). hałdy tej rudy okresowo podlewa się wodą zawierającą bakterie chemolitotroficzne z rodzaju Thiobacillus. Podczas swojej życiowej aktywności utleniają siarkę (S), tworząc rozpuszczalne siarczany miedzi i żelaza: CuFeS2 + 4O2 w CuSO4 + FeSO4. Takie technologie znacznie upraszczają wydobycie cennych metali z rud; w zasadzie są one równoważne procesom zachodzącym w przyrodzie podczas wietrzenia skał.
Recykling. Bakterie służą również do przekształcania materiałów odpadowych, takich jak ścieki, w produkty mniej niebezpieczne, a nawet przydatne. Ścieki są jednym z ostre problemy współczesna ludzkość. Do ich całkowitej mineralizacji potrzebne są ogromne ilości tlenu, a w zwykłych zbiornikach, w których zwyczajowo składuje się te odpady, nie ma już wystarczającej ilości tlenu, aby je „neutralizować”. Rozwiązaniem jest dodatkowe napowietrzanie ścieków w specjalnych basenach (zbiornikach napowietrzających): dzięki temu bakterie mineralizujące mają wystarczającą ilość tlenu, aby całkowicie rozłożyć materię organiczną, a jeden z produkty końcowe proces w najkorzystniejszych przypadkach staje się woda pitna. Pozostały po drodze nierozpuszczalny osad można poddać fermentacja beztlenowa. Aby takie stacje uzdatniania wody zajmowały jak najmniej miejsca i pieniędzy, konieczna jest dobra znajomość bakteriologii.
Inne zastosowania. Do innych ważnych obszarów przemysłowego zastosowania bakterii zalicza się np. płatek lnu, tj. oddzielanie jej włókien przędzalniczych od innych części rośliny, a także produkcja antybiotyków, w szczególności streptomycyny (bakterie z rodzaju Streptomyces).

ZWALCZANIE BAKTERII W PRZEMYŚLE

Bakterie są nie tylko pożyteczne; Walka z ich masową reprodukcją np. w produktach spożywczych czy w systemach wodnych celulozowni i papierni stała się całym obszarem działania. Żywność psuje się pod wpływem bakterii, grzybów i własnych enzymów, które powodują autolizę („samotrawienie”), chyba że zostaną one inaktywowane przez ciepło lub w inny sposób. Ponieważ główny powód Ponieważ psucie się jest w dalszym ciągu powodowane przez bakterie, opracowanie skutecznych systemów przechowywania żywności wymaga znajomości granic wytrzymałości tych mikroorganizmów. Jedną z najpopularniejszych technologii jest pasteryzacja mleka, która zabija bakterie wywołujące np. gruźlicę i brucelozę. Mleko utrzymuje się w temperaturze 61–63°C przez 30 minut lub w temperaturze 72–73°C tylko przez 15 sekund. Nie pogarsza to smaku produktu, ale dezaktywuje bakterie chorobotwórcze. Pasteryzować można także wino, piwo i soki owocowe. Korzyści z przechowywania są znane od dawna produkty żywieniowe na zimnie. Niskie temperatury Nie zabijają bakterii, ale nie pozwalają im rosnąć i rozmnażać się. To prawda, że ​​​​po zamrożeniu, na przykład do -25 ° C, liczba bakterii zmniejsza się po kilku miesiącach, ale duża liczba tych mikroorganizmów nadal przeżywa. W temperaturach tuż poniżej zera bakterie nadal się rozmnażają, ale bardzo powoli. Ich żywotne kultury można przechowywać niemal przez czas nieokreślony po liofilizacji (liofilizacji) w podłożu zawierającym białko, takim jak surowica krwi. Inne znane metody przechowywania żywności obejmują suszenie (suszenie i wędzenie), dodatek duże ilości sól lub cukier, co jest fizjologicznie równoznaczne z odwodnieniem i marynowaniem, czyli marynowaniem. umieszczenie w stężonym roztworze kwasu. Kiedy kwasowość środowiska odpowiada pH 4 i poniżej, aktywność życiowa bakterii jest zwykle znacznie zahamowana lub zatrzymana.

BAKTERIE I CHOROBY

BADANIE BAKTERII

Wiele bakterii łatwo namnaża się w tzw. środowisko kulturowe, które może obejmować bulion mięsny, częściowo strawione białko, sole, dekstroza, pełna krew, jego serum i inne składniki. Stężenie bakterii w takich warunkach zwykle sięga około miliarda na centymetr sześcienny, co powoduje zmętnienie środowiska. Aby badać bakterie, konieczna jest możliwość uzyskania ich czystych kultur, czyli klonów, które są potomstwem pojedynczej komórki. Jest to konieczne np. w celu ustalenia, jaki rodzaj bakterii zainfekował pacjenta i na jaki antybiotyk ten typ wrażliwy. Próbki mikrobiologiczne, takie jak wymazy z gardła lub ran, próbki krwi, próbki wody lub inne materiały, są silnie rozcieńczane i nakładane na powierzchnię półstałego podłoża, gdzie z pojedynczych komórek rozwijają się okrągłe kolonie. Utwardzaczem pożywki hodowlanej jest zwykle agar, polisacharyd otrzymywany z niektórych wodorost i nie jest trawiony przez prawie żaden rodzaj bakterii. Pożywkę agarową stosuje się w formie „ławic”, tj. pochyłe powierzchnie powstające w probówkach stojących pod dużym kątem w czasie zestalania się stopionego pożywki lub w postaci cienkich warstw w szklanych szalkach Petriego - płaskich, okrągłych naczyniach, zamykanych pokrywką o tym samym kształcie, ale nieco większej średnicy. Zwykle w ciągu jednego dnia komórka bakteryjna rozmnaża się tak bardzo, że tworzy kolonię dobrze widoczną gołym okiem. Można go przenieść do innego środowiska w celu dalszych badań. Wszystkie podłoża hodowlane muszą być sterylne przed rozpoczęciem hodowli bakterii, a w przyszłości należy podjąć działania zapobiegające osadzaniu się na nich niepożądanych mikroorganizmów. Aby zbadać wyhodowane w ten sposób bakterie, należy rozgrzać w płomieniu pętlę z cienkiego drutu, dotknąć nią najpierw kolonii lub rozmazu, a następnie kropli wody nałożonej na szkiełko. Po równomiernym rozprowadzeniu pobranego materiału w tej wodzie szkło jest suszone i szybko dwukrotnie, trzykrotnie przepuszczane nad płomieniem palnika (strona z bakteriami powinna być skierowana do góry): dzięki temu mikroorganizmy, nie ulegając uszkodzeniu, są mocno osadzone przymocowany do podłoża. Na powierzchnię preparatu nakrapla się barwnik, następnie szkło płucze się w wodzie i ponownie suszy. Teraz możesz zbadać próbkę pod mikroskopem. Czyste kultury bakterii identyfikuje się głównie na podstawie ich cech biochemicznych, tj. określić, czy z niektórych cukrów tworzą gazy lub kwasy, czy są w stanie trawić białka (upłynniać żelatynę), czy potrzebują tlenu do wzrostu itp. Sprawdzają także, czy są zabarwione konkretnymi barwnikami. Wrażliwość na pewne leki na przykład antybiotyki, można określić, umieszczając małe krążki bibuły filtracyjnej nasączonej tymi substancjami na powierzchni zakażonej bakteriami. Jeśli jakikolwiek związek chemiczny zabije bakterie, wokół odpowiedniego dysku tworzy się strefa wolna od bakterii.

Encyklopedia Colliera. - Społeczeństwo otwarte. 2000 .