Микробиология

6. Антисептика – комплекс лечебно-профилактических мероприятий, направленных на уничтожение микроорганизмов, способных вызвать инфекционный процесс на поврежденных или интактных участках кожи и слизистых оболочек.

Антисептики – вещества, используемые для обработки живых тканей. Они легко растворяются в воде и быстро действуют. В качестве средств для антисептики применяют:

Спирты (этанол и др), хлорсодержащие соединения, йодсодержащие соединения, альдегиды (раствор формалина), кислоты и щелочи (борная, уксусная, салициловая кислоты, раствор аммиака),  металлы (нитрат серебра и др), фенолы, красители (фуксин, зеленка и др), окислители (перекись водорода).

7. Питание бактерий. Классификация их по характеру питания.

Под питанием понимают процессы поступления и выведения питательных веществ в клетку и из клетки.

Вода составляет 80% массы бактерий.

Основные соединения, необходимые бактериальной клетке – углеводы, аминокислоты, органические кислоты, жирные кислоты, минеральные вещества, витамины и др.

Макроэлементы – С, Н, О, N, P, S, Fe   и др.

Микроэлементы.

Некоторым бактериям (галофилам)  нужны высокие концентрации Na.

По типу питания живых организмов различают аутотрофы и гетеротрофы.

  Аутотрофные бактерии  – в качестве источника углерода  используют двуокись углерода  или карбонаты

Гетеротрофные бактерии

В качестве источника в качестве источника углерода используют углеродсодержащие соединения – углеводороды, многоатомные спирты, аминокислоты и органические кислоты.

Гетеротрофные бактерии:

 Бактерии-сапрофиты (метаторофы) растут на мертвых органических  остатках

Бактерии  -паразиты (паратрофы) питаются органическими соединениями  живых организмов

8. Классификация питательных сред

Питательной средой называются среды, содержащие различные соединения сложного или простого состава, применяемые для размножения микроба в бактериологических лабораториях.

Питательные среды (ПС) различаются по консистенции, происхождению и назначению.

По консистенции: жидкие, полужидкие, твердые, сухие.

Жидкие ПС готовят на основе водных растворов какого-либо питательного вещества, как правило мясной воды. Для получения твердых сред к жидким средам добавляют уплотнители – чаще всего агар-агар (полисахарид сложного состава, получаемый из морских водорослей). Полужидкие среды имеют вязкую консистенцию, благодаря добавления небольшого количества агар-агара (0,3-0,7%). В плотных средах концентрация  агар-агара составляет 1,5-3%.

По происхождению питательные среды делятся на естественные и искусственные. Естественные среды готовят из молока, мяса, яиц, картофеля, сыворотки крови и др. продуктов. Искусственные смеси – сбалансированные смеси питательных веществ, в концентрациях и сочетаниях, необходимых для роста и размножения микроорганизмов. В них используют пептоны - продукты неполного расщепления белков или различные гидролизаты (рыбный, дрожжевой и др). Есть синтетические среды – в них нет природных веществ, они синтезированы химическими веществами.

По составу: простые (питательная среда), сложные (питательная среда + питательные компоненты)

По назначению ПС:

- основные (универсальные) – на них хорошо растут многие  виды бактерий (мясо-пептонный бульон  – МПБ и мясо-пептонный агар  МПА),

- специальные среды (кровяные, сывороточные, сахарные –  путем добавления к МПБ или  МПА крови, сыворотки, углеводов  и др). Есть специальные тканевые  среды.

- Элективные среды – (Например, среда Ру, Лефлера)

- Дифференциально-диагностические  среды (позволяют отличать одни  виды бактерий от других).

9. Метаболизм (обмен веществ) бактерий представляет собой совокупность 2 взаимосвязанных противоположных процессов: катаболизма и анаболизма. 
Катаболизм (диссимиляция) — распад веществ в процессе ферментативных реакций и накопление выделяемой при этом энергии. Анаболизм (ассимиляция) — синтез веществ с затратой энергии. В силу мелких размеров бактерий интенсивность их метаболизма гораздо выше, чем у эукариот.. Это объясняется тем, что ряд их важнейших ферментных систем функционирует с очень высокой скоростью.

Особенности метаболизма у бактерий:

1) многообразие используемых субстратов;

2) интенсивность процессов метаболизма;

3) направленность всех процессов метаболизма на обеспечение процессов размножения;

4) преобладание процессов распада над процессами синтеза;

5) наличие экзо– и эндоферментов метаболизма.

Метаболиты и ионы поступают в микробную клетку различными путями.

Пути поступления метаболитов и ионов в микробную клетку.

1. Пассивный транспорт (без энергетических затрат):

1) простая диффузия;

2) облегченная диффузия (по градиенту концентрации, с помощью белков-переносчиков).

2. Активный транспорт (с затратой энергии, против градиента концентрации; при этом происходит взаимодействие субстрата с белком-переносчиком на поверхности цитоплазматической мембраны).

10. Дифференциально-диагностические среды

- сред, позволяющие отличить  одни виды бактерий от других  по их ферментативной активности  или культуральным проявлениям. В состав их входят основная  питательная среда (МПБ или МПА), определенный химический субстрат (например, углевод) отношение к которому  является диагностическим признаком  для данного м икроба и индикатор  – изменение цвета которого  говорит о биохимической реакции.

К таким средам относятся – среда Эндо, Плоскирева, Гиса и др.

Среда Эндо – МПА + 1% лактоза и индикатор (обесцвеченный фуксин). Свежая среда имеет бледно-розовую окраску. При росте лактозоположительных бактерий (эшерихий) их колонии окрашиваются в темно-красный цвет, лактозоотрицательных бактерий – бесцветные колонии.

Среда Плоскирева – МПА + лактозу и индикатор (красный) – является еще и селективной, подавляет рост сопутствующих микробов (кишечная палочка) за счет бриллиантового зеленого. Лучше растут патогенные микробы (сальменелла, шигела). При росте лактозоположительных бактерий их колонии окрашиваются в красный цвет, лактозоотрицательных бактерий – бесцветные колонии.

Среда Гиса – состав 1% пептонная вода, углевод индикатор Андреде. В пробирку со средой опускают поплавок для улавливания газов, которые образуются при разложении углеводов. Среда имеет желтый оттенок, при разложении углеводов – красный.

11. Тканевые питательные среды.

К тканевым средам относятся обогатительные среды - среда Кита-Тароцци и среда Аристовского-Гельтцера.

Среда Кита-Тароцци – МПБ + 0,5% глюкозу + кусочки печени или мясного фарша. Среда

Аристовского-Гельтцера – кроличья сыворотка и кусочки мозга кролика. Обе среды – для культивирования анаэробных бактерий. Сначала среду прогревают в водяной бане 10-15 мин для удаления воздуха. После посева – заливают слоем парафина.

12. Элективные питательные среды (ЭПС)

ЭПС – предназначены для избирательного выделения и накопления микробов определенного вида из материалов, содержащих разнообразную флору.

Принципы их действия основываются на:

- опережении роста одного  вида микробов по сравнению  с другими. Например на среде  Ру (свернутая лошадиная сыворотка) или среда Леффлера (1 часть лошадиной  сыворотки + 3 части сахарного бульона) – возбудитель дифтерии образует  рост через 4-6 ч, остальные бактерии  позже (18-24 ч).

- добавление веществ, ингибирующих  рост сопутствующей микрофлоры. Например добавление желчи в  среду Раппопорт блокирует рост  многих бактерий и не влияет  на сальмонеллы. Пептонная вода (рН  – 8,4) используется для выращивания  холерного вибриона.

13. Специальные синтетические питательные среды

В них нет природных веществ, синтезируется химически

Синтетические среды – строго определенного состава, представляющие собой растворы неорганических и органических соединений, обеспечивающие азотистое, углеродное и минеральное питание микроорганизмов. Например, среда Сотона для культивирования туберкулезных микобактерий. Среда 199, среда Игл для культур клеток крови.

14. Дыхание бактерий. Классификация микроорганизмов по характеру дыхания.

Бактерии получают кислород:

    1. Опосредованно 

(из молекул H2O или CO2 )

2. Непосредственно 

(из молекулярного кислорода  О2)

Бактерии могут существовать в кислородных условиях при наличии бактериальных ферментов, нейтрализующих токсичные соединения кислорода.

По отношению к О2  бактерии делят на 5 групп

1.Облигатные (строгие) аэробы  нуждаются в молекулярном кислороде (синегнойная палочка)

2. Облигатные (строгие) анаэробы  не растут в присутствии О2 (возбудители столбняка, ботулизма

3. Факультативные анаэробы (стафилококки, эшерихии) растут как  в присутствии, так и в отсутствии  О2

4. Аэротолератные  бактерии  растут в присутствии О2 , но  не используют его (возбудитель  газовой гангрены)

5. Микроаэрофильные бактерии  нуждаются в  кислороде, но лучше  растут при CO2, -их называют  «капнофильные бактерии»

   (кампилобактеры и  хеликобактеры

 

15. Культуральные свойства  бактерий. Характер роста бактерий  на жидких и плотных питательных  средах.

- тип дыхания (аэробы, анаэробы)

- тип питания (фототрофы, органотрофы, хемотрофы)р

- отношение к питательным  средам

- отношение к температуре  – психофилы – 0-28 гр, мезофиллы (температурный  оптимум 34-37 гр С), термофилы.- 50-62 гр.

- характер роста микроба  на жидких и плотных питательных  средах.

На жидких:

- равномерное помутнение  и осадок на дне (многие патогенные  бактерии)

- пленка на поверхности  среды (холерный вибрион, возбудитель  дифтерии, туберкулеза)

- пленку с отходящими  нитями (возбудитель чумы)

- рост в виде комочков  ваты (возбудитель сибирской язвы).

На плотных питательных средах образуют колонии:

Отличаются по размерам, форме, поверхности, консистенции, окраске.

Размеры колоний: точечные (1 мм), средние (2-4 мм), крупные (более 5 мм),

Форма колоний: круглая, звездчатая, древовидная. Колонии бывают плоскими, выпуклыми, вдавленными, куполообразными.

Края могут быть ровными, волнистыми, фестончатыми, расплывчатыми.

Поверхность может быть гладкая или шероховатая, влажная или сухая.

По прозрачности прозрачные, матовые

По цвету – бесцветные или окрашенные (белые, золотистые, лимонно-желтые у стафилококка, красные у серрации)

По консистенции однородные и зернистые.

Различают колонии R и S – типов.

Колонии, S-типа – круглые, гладкие, блестящие, края ровные. Многие патогенные микроорганизмы образуют S-колонии.

R-типа – крупные плоские, шероховатые, матовые, неправильной формы, края неровные (возбудитель туберкулеза, чумы, сибирской язвы, дифтерии).

16. Механизмы размножения бактерий. Скорость и фазы размножения.

Рост бактерий – это увеличение клеточной массы и увеличение количества клеток в результате деления

Рост бактерий в периодической культуре (в ограниченном жизненном пространстве)

1. Лаг-фаза – адаптация  и медленный рост

2. Экспоненциальная фаза (логарифмическая) – фаза максимальной  скорости деления

3. Стационарная фаза –  равновесие между клеточным делением  и процессом отмирания клеток

4. Фаза отмирания –  период логарифмической гибели

17.Методы выделения чистых культур аэробных бактерий. Этапы выделения

Чистая культура — это популяция микроорганизмов одного вида. Для выделения чистой культуры аэробов используют методы, основанные на:

1. Механическим разобщением  бактериальных клеток;

2.  Действии физических и химических факторов, оказывающих избирательное действие;

3.  Способности некоторых бактерий размножаться в организме.

Метод Дригальского основан на механическом разобщение на поверхности плотной питательной среды микробов всех видов, входящих в состав исследуемого материала.

I этап.

1.  Определение микробного состава исследуемого материала (приготовление мазка, окраска по Граму).

2.  Посев в чашку Петри: одну каплю материала наносят на поверхность МПА и растирают шпателем. Не обжигая шпателя и не набирая нового материала, засевают вторую и третью чашки.

3.  Засеянные чашки переворачивают вверх дном и инкубируют в термостате 18-20 часов при температуре 37° С.

II этап.

1.  Микроскопическое изучение колонки по величине, форме, окраске, характеру поверхности, краев, консистенции колонии.

2.  Микроскопическое изучение одной исследуемой колонии (приготовление мазка, окраска по Граму).

3.  Оставшуюся часть колонии пересевают в пробирку со скошенным ога-ром.

4. Пробирку инкубируют  в термостате 18-20 часов при температуре 37° С. III этап.

Проверка культуры на чистоту (макроскопическим — однородный рост, микроскопическим- однородные по морфологическим признакам и тинкториальным признакам клетки). Идентификация проводится по:

- ферментативным свойствам.

18. Методы выделения чистых культур анаэробных бактерий. Этапы выделения

Чистая культура — это популяция микроорганизмов одного вида.

I этап — обогащение  на среде Китт — Тароцци, предварительно  прокипяченной в течение 30 минут. После посева среду прогревают 15 минут при 80°С для уничтожения вегетативных форм, споры анаэробов при этом сохраняются. II этап — получение изолированных колоний На средах Китт — Тароцци обнаруживается помутнение с пузырьками газа. Выделение чистой культуры проводится по одному из следующих методов:

А) по Цейсслеру — каплю материала со среды Китт — Тароцци засевают в чашку с кровяным агаром и распределяют материал шпателем, этим же шпателем производят посев во второй и третьей чашках;

Б) по Вейнбергу: каплю материала со среды Китт — Тароцци переносят в растопленный и слегка остуженный сахарный агар, затем набирают в трубки Виньял — Вейона и инкубируют в термостате. Ш этап — выделение чистой культуры на среде Китт — Тароцци.

19. Методы культивирования анаэробов

Метод Цейсслера применяется для выделения чистых культур спорообразующих анаэробов. Метод Фортнера — посевы производят на чашку Петри с утолщенным слоем среды, разделённым пополам узкой канавкой, вырезанной в агаре. Метод Вейнберга используется для получения чистых культур облигатных анаэробов. Культуры, выращенные на среде Китта-Тароцци, переносят в сахарный бульон. Затем одноразовой пастеровской пипеткой материал переносят в узкие пробирки (трубки Виньяля) с сахарным мясо-пептонным агаром, Метод Перетца — в расплавленный и охлаждённый сахарный агар-агар вносят культуру бактерий и заливают под стекло, помещённое на пробковых палочках(или фрагментах спичек) в чашку Петри.