Учебник состоит из трех разделов: основы физиологии питания людей различного возраста и труда, сбалансированное рациональное питание;


НазваниеУчебник состоит из трех разделов: основы физиологии питания людей различного возраста и труда, сбалансированное рациональное питание;
страница6/13
Дата публикации18.05.2013
Размер2.01 Mb.
ТипУчебник
userdocs.ru > Биология > Учебник
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13
ГЛАВА 7. ПОНЯТИЕ О МИКРООРГАНИЗМАХ

Микробиология — это наука, изучающая жизнь и свойства мельчайших живых существ — микробов. Микробы — одноклеточ­ные организмы — широко распространены в почве, воде, воздухе. Они участвуют в процессах круговорота веществ в природе, рас­щепляя сложные органические вещества остатков животного и рас­тительного происхождения на простые неорганические вещества, используемые растениями для питания. Однй микробы играют по­ложительную, а другие отрицательную роль в жизни человека. По­лезные микробы участвуют в производстве пищевых продуктов (сыр, творог, хлеб, квас), в процессе, их сохранения и консервиро­вания (квашеная капуста, соленые огурцы), в производстве пи­щевых и кормовых белков из углеводородов нефти и кормов для сельскохозяйственных животных из дешевого растительного сырья. Вредные микробы вызывают различные заболевания у человека, а также порчу пищевых продуктов (гниение, плесневецие), которые являются прекрасной питательной средой для их развития.

Микробы были открыты голландским естествоиспытателем Ан­тонием Левенгуком (1632—1723 гг.), сконструировавшим микро­скоп, увеличивающий изображение в 160—200 раз. Через этот при­бор он наблюдал мир мельчайших существ в различных средах, впоследствии описав их в своей книге «Тайна природы». Француз­ский ученый Луи Пастер (1822—1895 гг.) положил начало изуче­нию физиологии микроорганизмов. Он впервые установил причин­ную связь между микробами и процессами, происходящими в при­роде (брожение), доказал, что ряд болезней человека и животных возникает от болезнетворных микробов, разработал вакцины про­тив бешенства и сибирской язвы, применение которых предупреж­дает возникновение этих грозных заболеваний. Немецкий бактери­олог Роберт Кох (1843—1910 гг.) внес большой вклад в микробио­логию, разработав методы исследования микробов и питательные среды для их выращивания. Он открыл возбудителей туберкулеза и холеры.

Развитие микробиологии связано с именами выдающихся рус­ских ученых. И. И. Мечников (1845—1916 гг.) открыл защитные свойства организма (явление фагоцитоза), создал учение о невос­приимчивости (иммунитете) организма к заразным заболеваниям. С. Н. Виноградский (1856—1953 гг.) — основоположник учения о роли микробов в плодородии почвы. Д. И. Ивановский (1864— 1920 гг.) впервые обнаружил существование ультрамалых микро- бов-вирусов, положил начало науке по изучению фильтрующихся вирусов — вирусологии. Наука о вирусах достигла большого раз­вития с изобретением академиком А. А. Лебедевым электронного микроскопа. Н. Ф. Гамалея (1859—1949 гг.) впервые установил су­ществование паразитов микробов — бактериофагов.

^ Распространение микробов в природе

Микробы широко распространены в природе. Самая благопри­ятная среда для их развития — почва, в 1 г которой находится до нескольких миллиардов микробов. Развитию микробов в почве способствуют имеющиеся в ней питательные вещества (органичес­кие, минеральные), постоянная влажность и температура, отсутст­вие солнечного света, губительно действующего на микробы. Боль­ше всего микробов содержится в земле на глубине от 1 до 30 см. В песчаной почве их. меньше, чем в черноземной. Некоторые мик­робы очищают почву от остатков животного и растительного проис­хождения путем минерализации сложных органических веществ. Однако почва может быть загрязнена и болезнетворными микроба­ми, вызывающими столбняк, ботулизм, газовую гангрену и т. д. В почве могут находиться возбудители дизентерии, брюшного тифа* холеры, которые выживают в ней до 30—40 дней. Почва — это ос­новной резервуар, из которого микробы попадают в воду и воздух.

Значительное количество микробов может находиться и в воде, особенно в открытых водоемах. Меньше микробов в артезианской воде, больше — в воде рек, озер, прудов. Число болезнетворных микроорганизмов в воде открытых водоемов колеблется в зависи­мости от времени года (их много весной и летом* и меньше зимой) и от степени загрязнения окружающей среды.

Воздух г— неблагоприятная среда для микробов, и чистота его зависит от степени запыленности. В местах с ^теплым влажным климатом в воздухе микробов больше, чем в сухих и холодных районах. В воздухе могут находится болезнетворные микробы ту­беркулеза, дифтерии, гриппа и других заболеваний. Из почвы, во­ды и- воздуха микробы различными путями, в том числе и через пищу, могут попасть в организм человека.

^ Морфология микробов

Микробы, наиболее часто встречающиеся в процессе приготов­ления пищй, делят на бактерии, плесневые грибы, дрожжи и виру­сы. Большинство микробов являются одноклеточными организма­ми, величина которых измеряется в микрометрах—мкм (1/1000 мм) и нанометрах^— нм (1/Ю00 мкм).

Бактерии — одноклеточные, наиболее изученные микроор­ганизмы величиной 0,4—10 мкм. По форме их делят на кокки — микробы шаровидной формы (микрококки, диплококки, тетракок- ки, сардины, стрептококки, стафилококки), палочки (одиночные, двойные, цепочки), вибрионы, спириллы и спирохеты (изогнутые и спирально извитые формы). Размеры и форма бактерий могут из­меняться в зависимости от различных факторов внешней среды (рис. 3).




Рис. 3. Формы бактерий:

1 — микрококки; 2 — стрептококки; 3 — сардины; 4 — палочки без спор; 5 — палочки со спорами (бациллы); о — вибрионы; 7—спи­рохеты; 8 — спириллы



Бактерии покрыты оболочкой, представляющей собой уплотнен­ный слой цитоплазмы, придающей клётке форму. Наружный слой оболочки у многих бактерий может ослизняться, образуя защитный покров — капсулу. Основной частью клетки является цитоплазма— прозрачная белковая масса, пропитанная клеточным соком. В ци­топлазме находятся ядерное вещество, запасные питательные ве­щества (зерна крахмала, капельки жира, гликоген, белок) и дру­гие клеточные структуры. На поверхности некоторых бактерий (па­лочковидных) имеются нитевидные образования — жгутики (оди­ночные, в виде лучка или по всей поверхности), с помощью которых они передвигаются.

Некоторые палочковидные бактерии при неблагоприятных усло­виях образуют споры (сгущенная цитоплазма, покрытая плотной оболочкой), Споры не нуждаются в питании, не способны размно­жаться, но сохраняют свою жизнеспособность при высоких темпе­ратурах, высушивании, замораживании в течение нескольких меся­цев (палочка ботулинуса) или даже многих лет (палочка сибир­ской язвы). Споры погибают при стерилизации (нагревание до 12(ГСчв течение 20 мин). В благоприятных условиях они прораста­ют в ойкчную (вегетативную) бактериальную клетку. Спорообра- зующие бактерии называются бациллами.

Размножаются бактерии путем простого деления. При благопри­ятных условиях размножение одной клетки протекает в течение 20—30 мин. С накоплением вредных продуктов жизнедеятельности бактерий и исчерпанием питательных ресурсов процесс размноже­ния прекращается.

Плесневые грибы — одноклеточные или многоклеточные низшие растительные организмы, в своей жизнедеятельности нуж­дающиеся в готовых пищевых веществах и в доступе воздуха. Клетки плесневых грибов имеют форму вытянутых переплетаю­щихся нитей — гифов толщиной 1—15 мкм, образующих тело пле­сени — мицелий (грибницу), состоящий из одной или многих кле­ток. На поверхности мицелия развиваются плодовые тела, в кото­рых созревают споры (рис. 4).

По строению клетки плесневых грибов отличаются от бактери­альных клеток тем, что имеют одно или несколько ядер и вакуолей (полостей, заполненных клеточной жидкостью). Размножаются плесневые гррбы с помощью гиф и спорами.




Рис. 4. Виды плесневых грибов: 1 — пенициллиум, 2 — аспергиллус. ^ — мукор



Плесневые грибы широко распространены в природе. Разви­ваясь на пищевых продуктах, они*образуют пушистые налеты раз­ного цвета. Плесневые^ грибы выделяют вещества, придающие пи­щевым продуктам плесневелый запах и вкус. Они могут разви­ваться при низкой влажности (15%), что объясняет плесневение сухофруктов, сухарей, при повышенной концентрации соли и кис­лот (на соленых и кислых продуктах), при низкой температуре, по­ражая продукты, хранящиеся в холодильниках.

Среди плесневых грибов есть полезные, используемые при про­изводстве сыров (Рокфор, Камамбер), лимонной кислоты и лекар­ственных препаратов (пенициллин).

Дрожжи — одноклеточные неподвижные микроорганизмы. Клетки дрожжей размером до 15 мкм бывают разной формы: круг­лые, овальные, палочковидные (рис. 5). Они имеют четко выражен-




5. Формы клеток дрожжей:

1 — яйцевидные; 2 — эллипсовидные; 3 — цилиндриче­ские (палочковидные); 4 — шаровидные; 5 — лимоно- образиые; 6 — дрожжи, размножающиеся делением и спорами



ное крупное ядро, вакуоли и различные включения в цитоплазме в виде капелек жира, гликогена й т. д.

Дрожжи размножаются в благоприятных условиях в течение нескольких часов следующими способами: почкованием, спорами (1—12 шт. в клетке), делением. Дрожжи широко распространены в природе. Они способны расщеплять (сбраживать) сахара в спирт и углекислый газ: Спиртовое брожение используется в виноделии, хлебопечении и в производстве кисломолочных продуктов (кефира, кумыса). Некоторые дрожжи отличаются высоким содержанием белков, жиров, витаминов группы В, минеральных веществ, поэто­му применяются как пищевой и кормовой продукт.

Вирусы — частицы, не имеющие клеточного строения, обла­дающие своеобразным обменом веществ, способностью к размно­жению; Они бывают круглой, прямоугольной и нитевидной формы, размером от 8 до 150 нм. Их можно увидеть только с помощью электронных микроскопов.

В отличие от бактерий вирусы не спосрбны размножаться во Енешней среде. Они размножаются только в живых клетках и яв­ляются внутриклеточными паразитами. Вызывая заболевания рас­тений, животных, людей, они наносят огромный ущерб народному хозяйству и здоровью людей.

^ Физиология микробов

Микробы, как и все, живые существа, состоят из белков (6— 14%), жиров (1—4%), углеводов, минеральных веществ и воды (70-85%).

Питание микробов. Микробы питаются белками, жирами, -углеводами, минеральными веществами, которые проникают в клет­ку в растворенном виде через оболочку путем осмоса (процесс диффузии через полупроницаемую оболочку). Ъелки и сложные уг­леводы удваиваются микробами только после расщепления их на простые составные части ферментами, выделенными микроорганиз­мами.

Для осуществления нормального питания микробов необходимо определенное соотношение концентраций веществ как внутри клет­ки микроорганизма, так и в окружающей среде. Наиболее благо­приятная концентрация — содержание 0,5% хлористого натрия в окружающей среде. В среде, где концентрация растворенных ве­ществ намного выше (2—10%), чем в клетке, вода из клетки пере­ходит в окружающую среду, происходит обезвоживание и сморщи­вание протоплазмы, что приводит к гибели микроба. Это свойство микроорганизмов используют при консервировании продуктов са­харом (варенье) или солью (посол мяса, рыбы).

Йо способу питания микробы делят на: аутотрофныё — ус­ваивающие углерод и азот из неорганических соединений; гетеро­трофные, к которым относятся сапрофиты,— усваивающие гото­вые органические соединения, мёртвой природы (гнилостные бакте­рии, плесневые грибы, дрожжи); паратрофные (паразиты) —чяуж- дающиеся в сложных органических соединениях живых организ­мов (болезнетворные микробы).

Дыхание микробов. Дыхание микробам необходимо для получения энергии, обеспечивающей все жизненные процессы. По способу дыхания микробы делят на: аэробы — нуждающиеся в кислороде воздуха (плесневые грибы* уксуснокислые бактерии); анаэробы — живущие и развивающиеся при отсутствии кислоро­да (ботулинус, маслянокислые бактерии), условные (факультатив­ные) анаэррбы, развивающиеся как в присутствии кислорода, так и без него (молочнокислые бактерии, дрожжи).

^ Влияние условий внешней среды на микроорганизмы

Жизнедеятельность микробов находится в зависимости от усло­вий окружающей среды. Создавая те или иные условия в среде, где развиваются микробы, можно способствовать развитию полезных и подавлять жизнедеятельность вредных микроорганизмов. Пище­вые продукты могут хорошо сохраняться только при создании не­благоприятных условий для развития в них вредных микробов.

Основными факторами, влияющими на жизнедеятельность мик­робов, являются: температура, влажность, действие света, характер питательной среды.

Темпера т у р а. Все микробы имеют максимальную, опти­мальную и Минимальную температуру своего развития. Оптималь­ная температура для большинства микроорганизмов 25—35°С. По­этому пищевые продукты в этих условиях быстро портятся.

Минимальный температурный предел у разных микробов раз­личен. Понижение температуры замедляет или прекращает разви­тие микробов, но не убивает их. Поэтому при охлаждении (6°С) и замораживании (от —6 до — 20°С) пищевые "продукты хорошо сохраняются, но при оттаивании и обработке их микробы вновь на­чинают свою деятельность.

Максимальная температура (45—50°С) также приостанавлива­ет развитие микробов. Дальнейшее повышение температуры ведет к гибели вегетативных клеток, а затем и спор. На губительном дей-, ствии высоких температур на микробы основаны пастеризация (60—90°С) и стерилизация (100—120°С) пищевых продуктов.

В зависимости от температуры развития микробы делят на психрофильные (холодоустойчивые), у которых оптимум развитйя 15°С (плесневые грибы); мезофильные (микробы, развивающиеся при средней температуре), у которых оптимум составляет 25— 37°С (болезнетворные, бактерии, дрожжи); термофильные (тепло­любивые), у которых оптимум 50°С (молочнокислые бактерии).

Влажное тъ. Повышенная влажность увеличивает количество растворимых питательных веществ, следовательно, способствует пи­танию и развитию микробов. Поэтому пищевые продукты, содержа­щие большое количество влаги (молоко, мясо, рыба, овощи, пло­ды), быстро портятся. 1

Нижний пр!едел влажности среды для развития бактерий — 20%, а плесневых грибов — 15%. Поэтому надежным способом со­хранения продуктов от порчи является их сушка до влажности ни­же указанного предела (макаронные изделия, сухофрукты).

Среда с повышенной концентрацией веществ. Как уже было сказано, микробы живут в среде с небольшой кон­центрацией растворимых веществ. ' При повышении концентрации соли (до 10—20%) и сахара (до 60—70%) многие микробы пол­ностью прекращают свое развитие (гнилостные, молочнокислые) в результате обезвоживания микробных клеток. Действие высокой концентрации соли на микробов используют при посоле рыбы, мя­са, а сахара — при приготовлении варенья, джема, повидла, с це­лью сохранения продуктов от порчи.

Реакция среды. Большинство микробов развивается в ней­тральной (рН=7) или слабощелочной среде (рН=8), а плесени и дрожжи — в слабокислой среде (рН=3—6). Изменяя реакцию среды, можно влиять на ход развития микроорганизмов. На этом основаны методы консервирования овощей, плодов путем квашения (с помощью образующейся молочной кислоты) и маринования (с помощью добавляемой уксусной кислоты), в которых подавля­ется жизнедеятельность гнилостных микробов.

Свет. Прямой солнечный луч губит микробы, в том числе и болезнетворные. Особенно губительны ультрафиолетовые лучи солнца и специальных ламп БУВ, используемых для дезинфекции воды, воздуха и помещений.

Химические вещества. Многие химические соединения губительно действуют на микробы и используются для их уничто­жения. Они называются антисептиками или дезинфицирующими веществами. Так, хлорную известь, хлорамин в общественном пита­нии применяют для дезинфекции рук (0,2%), посуды и оборудова­ния (0,5%), сорбиновую кцслоту — для сохранения соков. Нали­чие бензойной кислоты в клюкве, бруснике предохраняег их от пор­чи. ,

Биологические факторы. Микробы в процессе жизне­деятельности могут влиять друг на друга, способствуя развитию или угнетению. Последнее свойство микробов используется челове­ком в борьбе с болезнетворными микробами. Многие бактерии, плесневые грибы выделяют в окружающую среду вещества — антибиотики, губительно действующие на развитие других микро­бов. Пенициллин, стрептомицин, грамицидин, биомицин^ — анти­биотики, широко применяемые в медицине.

Другими веществами, близкими к антибиотикам по характеру действия на микробы, являются фитонциды. Эти вещества, выде­ляемые многими растениями (луком, чесноком, хреном, цитрусовы­ми и др.), убивают болезнетворные микробы брюшного тифа, ди­зентерии, гнилостную палочку и др.

Вопросы для повторения: 1. Что такое микробы? 2. Каковы отличительные призйаки отдельных групп микробов? 3. Каков механизм проникновения пита­тельных веществ в микробные клетки? 4. Почему микробы быстро развиваются в пищевых продуктах? 5. Какими способами можно задержать развитие микро­бов в пищевых продуктах? 6. Какие средства используют в общественном пита­нии для уничтожения микробов?

1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13

Похожие:

Учебник состоит из трех разделов: основы физиологии питания людей различного возраста и труда, сбалансированное рациональное питание; iconРациональное питание спортсменов
Автор книги – один из ведущих специалистов по биохимии и физиологии питания спортсменов, кандидат биологических наук Анатолий Иванович...
Учебник состоит из трех разделов: основы физиологии питания людей различного возраста и труда, сбалансированное рациональное питание; icon«Что такое спортивное питание и каким целям оно служит.» 23: 22
Спортивное питание – являет собой ассортимент продуктов питания разработанных специально для людей, активно занимающихся спортом,...
Учебник состоит из трех разделов: основы физиологии питания людей различного возраста и труда, сбалансированное рациональное питание; iconКнига замечательного целителя Евгения Щадилова `Идеальное питание`...
В этой книге Щадилов рассматривает вегетарианство, раздельное питание, макробиотику, сыроедение и сухоедение, лечебное голодание,...
Учебник состоит из трех разделов: основы физиологии питания людей различного возраста и труда, сбалансированное рациональное питание; iconЛекция Гигиена питания, ее экологическое и гигиеническое значение
Рациональным называют питание здоровых людей с учётом их пола, возраста, профессиональной деятельности. Оно должно быть полноценным...
Учебник состоит из трех разделов: основы физиологии питания людей различного возраста и труда, сбалансированное рациональное питание; iconШампунь серии «Медовая» 89 грн Питание и укрепление для всех типов волос
Благодаря меду, который содержит большое количество биоактивных веществ, шампунь обеспечит сбалансированное питание волосам, укрепит...
Учебник состоит из трех разделов: основы физиологии питания людей различного возраста и труда, сбалансированное рациональное питание; iconРациональное питание и использование восстановительных мероприятий...
Рациональное питание и использование восстановительных мероприятий при повышенных физических нагрузках
Учебник состоит из трех разделов: основы физиологии питания людей различного возраста и труда, сбалансированное рациональное питание; iconКнига вторая Целебное питание Предисловие Часть первая основы теории...

Учебник состоит из трех разделов: основы физиологии питания людей различного возраста и труда, сбалансированное рациональное питание; iconКнига вторая Целебное питание Предисловие Часть первая основы теории...

Учебник состоит из трех разделов: основы физиологии питания людей различного возраста и труда, сбалансированное рациональное питание; iconУчебно-методическое пособие Юристъ Москва 1996 ббк 67 о-75
Учебно-методическое пособие предназначено для преподавателей курса «Основы права» в средних учебных заведениях. Оно подготовлено...
Учебник состоит из трех разделов: основы физиологии питания людей различного возраста и труда, сбалансированное рациональное питание; iconЛекция Серебрякова переписана с помощью компьютерной программы с...
Питание утром. Завтрак. Питание днем. Обед. Преимущества своевременного приема зерновых продуктов. Порядок приема блюд в обед. Питание...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2015
контакты
userdocs.ru
Главная страница