Микробиология и имунология

Кишечная микрофлора синтезирует  витамины К и группы В, которые  частично покрывают потребность  в них. Микрофлора синтезирует и  другие вещества, важные для организма.  

Ферменты бактерий расщепляют не переваренные в тонкой кишке целлюлозу, гемицеллюлозу и пектины, и образовавшиеся продукты используются макроорганизмом. У разных людей количество целлюлозы, гидролизуемое ферментами бактерий, неодинаковое и составляет в среднем около 40%. Гемицеллюлоза метаболизируется в большей мере, чем целлюлоза. 

Микроорганизмы утилизируют  непереваренные пищевые вещества, образуя при этом ряд веществ, которые всасываются из кишечника и включаются в обмен веществ организма. Микрофлора существенно влияет на печеночно-кишечную циркуляцию компонентов желчи и через них — на деятельность печени. С участием микрофлоры кишечника в организме происходит обмен белков, фосфолипидов, желчных и жирных кислот, билирубина, холестерина.  

Пищеварительные секреты, выполнив свою физиологическую роль, частично разрушаются и всасываются в  тонкой кишке, а частично поступают  в толстую кишку. Здесь они  подвергаются действию микрофлоры. Микроорганизмы принимают участие в разложении парных желчных кислот, ряда органических веществ с образованием органических кислот, их аммонийных солей, аминов и др. 

Итак, из пищи реально формируется  не два потока: всасываемые питательные  вещества (нутриенты) и невсасываемый  балласт. На самом деле потоков веществ  больше (рис. 9.20): кроме первичных нутриентов, образовавшихся в результате гидролиза питательных веществ пищи, существует значительный поток вторичных нутриентов. По А. М. Уголеву, это три потока: 1-й — модифицированные микрофлорой нутриенты; 2-й — продукты жизнедеятельности бактерий; 3-й — модифицированные балластные вещества. 

К числу таких веществ  относятся не только упомянутые выше витамины, но и другие физиологически активные амины (кадаверин, октамин, терамин, пиперидин, диметиламин, гистамин и др.), незаменимые аминокислоты, углеводы, жиры.  

Существенны и небактериальные  потоки эндогенных веществ, в их числе  инкретируемые гормоны и ферменты, а также образовавшиеся из пептидов пищи в результате их гидролиза экзогормоны. Среди потоков всасываемых веществ и токсичные продукты деятельности кишечной микрофлоры.

Растительные корма. которыми питаются жвачные животные, по питательности  химическому составу менее ценны. Они богаты трудно переваривающейся клетчаткой. Чтобы получить достаточное  количество питательных веществ, жвачные  животные должны поедать растительные корма в больших объемах. Поэтому  существенной особенностью организма  жвачных является наличие в пищеварительном  тракте вместительных преджелудков. Емкость рубца у взрослого  крупного рогатого скота - от 100 до 300 л, у овец и коз - 13-23 л.

У новорожденных телят  рубец не функционирует. Молоко переходит  из пищевода по пищеводному желобу прямо в сычуг, минуя рубец. При  медленной выпойке молока желоб  смыкается полностью, образуя трубку, служащую продолжением пищевода. При  быстрой выпойке молока желоб  смыкается не полностью, и молоко частично попадает в рубец, где может  задерживаться, загнивать и вызывать расстройство пищеварения.

В преджелудках под влиянием микрофлоры (симбионтное пищеварение) и ферментов самого корма (аутолитическое пищеварение) происходят сложные пищеварительные  и обменные процессы.

В рубце имеются три  группы микроорганизмов: бактерии, простейшие и грибки. Бактерии представлены целлюлозолитическими, молочнокислыми, стрептококками. Всего  выделено около 20 видов бактерий. В 1 г содержимого рубца насчитывается  от 1 до 10 млрд. бактерий. Простейшие рубца  включают до 120 видов. В 1 г содержимого  рубца их около 1 млн. Инфузории механически  расщепляют и разрывают клетчатку, используя ее для своего питания  и делая доступной действию ферментов. Грибки также играют важную роль в  рубцовом пищеварении.

Количество и видовой  состав микроорганизмов в рубце  у жвачных животных зависит от ряда факторов, причем условия кормления  играют первостепенную роль. При каждой смене рациона меняется и микрофлора, поэтому для жвачных животных особое значение имеет постепенный  переход от одного рациона к другому, чтобы дать возможность микрофлоре приспособляться к характеру  корма.

В преджелудках перевариваются белки, углеводы и жиры. В кормах содержатся в основном клетчатка, крахмал  и сахара. Под влиянием ферментов, выделяемых микроорганизмами, эти углеводы перевариваются до глюкозы. Основная масса  глюкозы и днсахаридов в рубце  подвергается брожению. При этом образуются летучие жирные кислоты, преимущественно  уксусная, про-пионовая и масляная, а также газы - углекислый, метан  и др. За сутки в рубце образуется до 4 л летучих жирных кислот 

Почти полностью они всасываются  в преджелудках и служат источником энергии а также используются для синтеза жира и глюкозы  в организме. Небольшая часть  углеводов расходуется на образование  внутг риклеточных полисахаридов (гликогена) рубцовых бактерий и щ  фузорий. При поступлении в сычуг  микроорганизмы под влияние соляной  кислоты погибают. В кишечнике  под воздействием амило литических ферментов они перевариваются до глюкозы, котора всасывается в кровь. Если на 1 кг массы животного с  кормом по ступает 5 г и более легкопереваримых углеводов, то часть образующейся глюкозы  может всасываться в кровь  в рубце.

В рубце подвергается гидролизу  и другим превращениям 40- 80% поступившего с кормом белка. Под влиянием протеолитиче-ских ферментов микроорганизмов белки  корма расщепляются до пептидов, аминокислот, а затем до аммиака. Бактерии используют аминокислоты и аммиак для синтеза  белка собственного тела. Считают, что  в рубце за сутки может синтезироваться  от 100 до 450 г микробного белка. В дальнейшем бактерии и инфузории вместе с  содержимым рубца поступают в  сычуг и кишечник, где погибают и перевариваются до аминокислот. Считают, что за счет белка микроорганизмов  жвачные могут удовлетворять  до 20- 30% потребности белка.

В рубце у жвачных животных микроорганизмы синтезируют аминокислоты, в том числе и незаменимые.

Микроорганизмы рубца  могут использовать небелковые азотистые  вещества (карбамид и др.). Под воздействием фермента уреазы, продуцируемой бактериями, мочевина распадается. Образуется аммиак, азот которого бактерии используют для  синтеза белка своего тела.

В процессе жизнедеятельности  микроорганизмы рубца синтезируют  витамины группы В (рибофлавин, тиамин, никотиновую, фолиевую и пантотеновую кислоты, биотин, пиродоксин, цианоко-баламин), а также жирорастворимый витамин  К.

Под влиянием липолитических ферментов микроорганизмов в  рубце жиры корма гидролизуются  до глицерина и жирных кислот, а  затем в стенке рубца синтезируются  вновь.

Пищеварение в  тонком кишечнике. Содержимое желудка, поступив в двенадцатиперстную кишку, подвергается действию поджелудочного и кишечного соков и желчи.

Сок поджелудочной железы - это прозрачная бесцветная жидкость щелочной реакции (рН 7,2-8,0). Содержит ферменты,, участвующие в переваривании  белков, углеводов и липидов. К  протеолитическим ферментам относятся  трипсин, химотрипсин, карбоксиполипептидаза, дипептидаза и эластаза. Эти ферменты расщепляют белки до аминокислот. Группа амилолитических ферментов представлена:

1) амилазой, расщепляющей  крахмал и гликоген до мальтозы;

2) глюкозидазой, расщепляющей  мальтозу на две молекулы глюкозы;

3) галактозидазой, расщепляющей  молочный сахар на глюкозу  и галактозу;

4) фруктофуронидазой, расщепляющей  сахарозу на глюкозу и фруктозу.

Поджелудочная липаза расщепляет жир на глицерин и жирные кислоты, а нуклеаза - нуклеиновые кислоты  на мононуклеотиды и фосфорную кислоту.

Секреторная деятельность поджелудочной  железы регулируется нервной системой и гуморально.

Желчь вырабатывается клетками печени. У сельскохозяйственных животных она образуется и поступает в  просвет двенадцатиперстной кишки  непрерывно в течение 6-8 ч после  приема корма. В сутки у крупного рогатого скота выделяется 7,0-9,5 л  желчи, у лошади -6,0-8,0, у свиньи - 2,4-3,8 л, у овцы - 300-400 мл.

Различают два вида желчи: печеночную и пузырную. Печеночная желчь жидкая, прозрачная, светло-желтого  цвета; пузырная более густая, темного  цвета.

В состав желчи входят желчные  пигменты - билирубин и били-вердин и желчные кислоты - холевая, литохолевая  и дезоксихо-левая.

Роль желчи в процессах  пищеварения и всасывания значительна  и многообразна. Щелочи желчи эмульгируют  жиры, что способствует перевариванию  жиров. Сама желчь усиливает действие липаз поджелудочного и кишечного  соков. Нейтрализует кислое содержимое желудка, поступившее в двенадцатиперстную-кишку, и тем самым прекращает действие пепсина, разрушительно действующего на трипсин. Следовательно, желчь косвенно влияет на ферментативное расщепление  белков; способствует растворению жирных кислот, что облегчает их всасывание; стимулирует перистальтику кишечника. Кроме того, она обладает бактерицидным  действием, подавляя гнилостные процессы в кишечнике.

В пищеварении, протекающем  в тонком кишечнике, участвует кишечный сок, вырабатываемый либеркюновыми  и бруннеровыми железами слизистой  оболочки кишечника. Это - бесцветная жидкость, в которой взвешены комочки, состоящие  из слизи, холестерина, эпителия, и бактерии.

В кишечном соке содержатся ферменты, завершающие переваривание  питательных веществ корма. Протеолитические ферменты (аминополипептидаза и дипептидазы) расщепляют полипептиды и дипептиды  до аминокислот. На углеводы действуют  мальтаза, глюкозидаза, фруктофуронидаза, галактозидаза, превращающие дисахариды в моносахариды.

В кишечном соке имеются  два липолитических фермента: липаза и фосфолипаза. Кроме того, в нем  содержатся энтеропептида-за (энтерокиназа), активирующая трипсиноген, а также  щелочная фосфатаза, обеспечивающая фосфорилирование углеводов, аминокислот и их всасывание.

Процесс пищеварения в  тонком кишечнике состоит из трех последовательных этапов: 1) полостное  пищеварение, 2) мембранное (пристеночное) пищеварение и 3) всасывание. Полостное  пищеварение происходит в полости  кишечника, а пристеночное-на мембранах  кишечных клеток, через которые и  осуществляется всасывание аминокислот, глюкозы, глицерина и жирных кислот.

В результате переваривания  питательных веществ корма и  смешивания его с пищеварительными соками содержимое тонкого кишечника  приобретает вид однородной жидкой массы, которую называют химусом. Общее  количество химуса очень велико: у  крупного рогатого скота-150 л, у лошадей-190, у свиней - 50, у овец-15-20 л. На долю пищеварительных соков в химусе приходится 3/4 его объема. 

Пищеварение в  толстых кишках. Из тонких кишок невсосав-шаяся часть химуса переходит через илеоцекальный сфинктер в слепую и ободочную кишки.

У травоядных и всеядных животных в содержимом толстого отдела кишечника еще довольно много  питательных веществ. Например, в  слепой и ободочной кишках лошади переваривается до 40-50% всей принесенной  с химусом клетчатки, до 39% белка  и до 24% углеводов. Слепая кишка у  лошади - это как бы второй желудок .

В толстом кишечнике жвачных  сбраживается и всасывается в  кровь 15-20% клетчатки корма, что составляет около 30% всей переваривающейся в пищеварительном  тракте клетчатки.

Пищеварение в толстом  отделе кишечника происходит главным  образом под действием ферментов  пищеварительных соков, принесенных  с химусом из тонких кишок. Слизистая  оболочка толстого кишечника тоже выделяет небольшое количество пищеварительного сока, богатого слизью, но бедного ферментами. В толстых кишках имеется богатая  бактериальная флора, вызывающая сбраживание  углеводов с образованием летучих  жирных кислот.

Под влиянием гнилостных бактерий в толстых кишках происходит разрушение невсосавшихся аминокислот и  других продуктов переваривания  белков. При этом образуется ряд  ядовитых для организма соединений: скатол, индол, фенол и другие, которые, всасываясь в кровь, способны вызвать  интоксикацию (отравление) организма. Эти вещества затем обезвреживаются  в печени.

Толстые кишки являются органами выделения. Через их стенки удаляются  из организма минеральные и некоторые  другие вещества. В нижних отделах  толстого кишечника происходит сгущение поступившего в них содержимого  в результате всасывания воды и формируется  кал.

Корова ежедневно выбрасывает  в среднем около 40 кг кала, овца - около 3, лошадь при кормлении сеном-16-17, а при кормлении овсом и

 сеном - 9-10 кг.

6 Микрофлора парной шкуры, место её локализации. Гнилостная микрофлора, условия её активизации или консервирования.

Микроорганизмами называются мельчайшие живые организмы. Микроорганизмы отличаются высокой выносливостью, быстрым размножением и приспособляемостью. Особенностью их является разнообразие обменных процессов: различны потребности  в питательных веществах для  синтеза веществ тела, различны способы  добывания энергии и, кроме того, у микробов необычайно интенсивный  обмен веществ. Форма микроорганизмов  весьма разнообразна. Различают следующие  формы: кокки (шаровидные), бактерии (вытянутые  палочки), извитые, или изогнутые  бактерии.

Жизнедеятельность микроорганизмов  зависит от рН среды, температуры  окружающей среды, влажности и других факторов.

Также источником повреждения  кожевенного сырья являются, кроме  того, грибы. Грибы представляют собой  обширную группу одноклеточных и  многоклеточных организмов. Общее число  видов, описанных к настоящему времени, оценивается разными авторами от 100.000 до 250.000. Грибы в изобилии встречаются  на разных растительных субстратах, реже на субстратах животного происхождения, и принимают активное участие  в разложении органических остатков.

После убоя и съемки шкуры  происходит вторичное загрязнение  ее микробами из внешней среды. Огромное значение в порче шкуры имеет  специфическая микрофлора убойных  камер и кожсырьевых складов, состоящая из микробов, размножающихся в большом количестве, как на разлагающихся  отбросах производства, так и на хранящемся сырье и хозяйственном  инвентаре. Воздух этих помещений обычно в значительной степени загрязнен  этой специфической микрофлорой, спорами  плесеней, микрофлорой соли и др.

Сразу после съёмки парной шкуры на ней можно обнаружить около 20 видов различных микроорганизмов, в том числе гнилостные (Bac. Megetherium, Bact. Mycoides, Actinomyces) и различные виды кокков. Свежие снятые шкуры со стороны  волосяного покрова содержат значительное количество микроорганизмов, а со стороны  мездры шкура стерильна, однако уже  через два часа количество микроорганизмов  резко возрастает и на мездряной