Оптимальная температура для большинства микробов

Оптимальная температура для большинства микробов

Оптимальная температура для большинства микробов

Изменение условий внешней среды оказывает воздействие на жизнедеятельность микроорганизмов. Физические, химические, биологические факторы среды могут ускорять или подавлять развитие микробов, могут изменять их свойства или даже вызывать гибель.

К факторам среды, оказывающим наиболее заметное действие на микроорганизмы, относятся влажность, температура, кислотность и химический состав среды, действие света и других физических факторов.

Микроорганизмы могут жить и развиваться только в среде с определенным содержанием влаги. Вода необходима для всех процессов обмена веществ микроорганизмов, для нормального осмотического давления в микробной клетке, для сохранения ее жизнеспособности.

У различных микроорганизмов потребность в воде не одинакова. Бактерии относятся в основном к влаголюбивым, при влажности среды ниже 20 % их рост прекращается. Для плесеней нижний предел влажности среды составляет 15 %, а при значительной влажности воздуха и ниже.

Оседание водяных паров из воздуха на поверхность продукта способствует размножению микроорганизмов.

При снижении содержания воды в среде рост микроорганизмов замедляется и может совсем прекращаться. Поэтому сухие продукты могут храниться значительно дольше продуктов с высокой влажностью. Сушка продуктов позволяет сохранять продукты при комнатной температуре без охлаждения.

Некоторые микробы очень устойчивы к высушиванию, некоторые бактерии и дрожжи в высушенном состоянии могут сохраняться до месяца и более. Споры бактерий и плесневых грибов сохраняют жизнеспособность при отсутствии влаги десятки, а иногда и сотни лет.

Температура

Температура — важнейший фактор для развития микроорганизмов. Для каждого из микроорганизмов существует минимум, оптимум и максимум температурного режима для роста. По этому свойству микробы подразделяются на три группы:

  • психрофилы — микроорганизмы, хорошо растущие при низких температурах с минимумом при —10—0 °С, оптимумом при 10-15 °С;
  • мезофилы — микроорганизмы, для которых оптимум роста наблюдается при 25—35 °С, минимум — при 5—10 °С, максимум — при 50—60 °С;
  • термофилы — микроорганизмы, хорошо растущие при относительно высоких температурах с оптимумом роста при 50—65 °С, максимумом — при температуре более 70 °С.

Большинство микроорганизмов относится к мезофилам, для развития которых оптимальной является температура 25—35 °С.

Поэтому хранение пищевых продуктов при такой температуре приводит к быстрому размножению в них микроорганизмов и порче продуктов.

Некоторые микробы при значительном накоплении в продуктах способны привести к пищевым отравлениям человека. Патогенные микроорганизмы, т.е. вызывающие инфекционные заболевания человека, также относятся к мезофилам.

Низкие температуры замедляют рост микроорганизмов, но не убивают их. В охлажденных пищевых продуктах рост микроорганизмов замедленно, но продолжается. При температуре ниже О °С большинство микробов прекращают размножаться, т.е.

при замораживании продуктов рост микробов останавливается, некоторые из них постепенно отмирают.

Установлено, что при температуре ниже О °С большинство микроорганизмов впадают в состояние, похожее на анабиоз, сохраняют свою жизнеспособность и при повышении температуры продолжают свое развитие.

Это свойство микроорганизмов следует учитывать при хранении и дальнейшей кулинарной обработке пищевых продуктов. Например, в замороженном мясе могут длительно сохраняться сальмонеллы, а после размораживания мяса они в благоприятных условиях быстро накапливаются до опасного для человека количества.

При воздействии высокой температуры, превышающей максимум выносливости микроорганизмов, происходит их отмирание.

Бактерии, не обладающие способностью образовывать споры, погибают при нагревании во влажной среде до 60—70 °С через 15—30 мин, до 80—100 °С — через несколько секунд или минут. У спор бактерий термоустойчивость значительно выше.

Они способны выдерживать 100 °С в течение 1—6 ч, при температуре 120—130 °С споры бактерий во влажной среде погибают через 20—30 мин. Споры плесеней менее термостойки.

Тепловая кулинарная обработка пищевых продуктов в общественном питании, пастеризация и стерилизация продуктов в пищевой промышленности приводят к частичной или полной (стерилизация) гибели вегетативных клеток микроорганизмов.

При пастеризации пищевой продукт подвергается минимальному температурному воздействию. В зависимости от температурного режима различают низкую и высокую пастеризацию.

Низкая пастеризация проводится при температуре, не превышающей 65—80 °С, не менее 20 мин для большей гарантии безопасности продукта.

Высокая пастеризация представляет собой кратковременное (не более 1 мин) воздействие на пастеризуемый продукт температуры выше 90 °С, которая приводит к гибели патогенной неспороносной микрофлоры и в то же время не влечет за собой существенных изменений природных свойств пастеризуемых продуктов. Пастеризованные продукты не могут храниться без холода.

Стерилизация предусматривает освобождение продукта от всех форм микроорганизмов, в том числе и спор. Стерилизация баночных консервов проводится в специальных устройствах — автоклавах (под давлением пара) при температуре ПО—125 °С в течение 20—60 мин.

Стерилизация обеспечивает возможность длительного хранения консервов. Молоко стерилизуется методом ультравысо- котемпературной обработки (при температуре выше 130 °С) в течение нескольких секунд, что позволяет сохранить все полезные свойства молока.

Тепловой режим и развитие микроорганизмов

A.M. Елисеев,
кандидат сельскохозяйственных наук

РОСТ И РАЗВИТИЕ растений, а также микроорганизмов в значительной степени зависит от условий внешней среды.

Поскольку растения и микроорганизмы являются живыми существами, то их успешная жизнедеятельность возможна лишь в теплый период времени, т.е. при положительных температурах почвы и атмосферы.

Естественно, что растения и микробы могут успешно развиваться в искусственной среде с регулируемой температурой и влажностью.

Отношение микроорганизмов к температуре окружающей среды представляет большой интерес, так как температура определяет не только интенсивность развития того или иного микроорганизма, но и саму возможность его развития.

Жизнедеятельность каждого организма имеет определенные температурные границы, при выходе за которые она, как правило, прерывается. Эту температурную зависимость обычно выражают тремя кардинальными точками: минимум,оптимум и максимум.

Минимальной называют температуру, ниже которой жизнь данного организма невозможна, оптимальной — температуру, при которой жизнедеятельность организма достигает наибольшего развития, и максимальной — температуру, выше которой жизнедеятельность прекращается.

Эти кардинальные точки существенно различаются для разных микроорганизмов.

По отношению к оптимальным температурам все микроорганизмы подразделяют на три группы. Температурный оптимум первой группы находится в пределах от 6 до 10 °С. Это психрофильные микроорганизмы.

К ним относятся преимущественно обитатели северных морей и северных почв.

Развитие этих микроорганизмов возможно при температуре от 0 до + 15 °С, а в некоторых случаях они медленно растут и при температуре ниже 0 °С.

Вторая группа, температурный оптимум которой составляет от 3 до 45-50 °С, — мезофильные микроорганизмы, к числу которых относится большинство повсеместно распространенных бактерий и грибов.

Третья группа имеет температурный оптимум в пределах от 30 до 70 °С. Их называют термофильными микроорганизмами.

Перечисленные группы связаны между собой рядом промежуточных групп микроорганизмов, которые хорошо развиваются как при низких, так и при сравнительно высоких температурах,- психротолерантные и термотолерантные микроорганизмы.

Высокие и низкие температуры далеко не одинаково влияют на микроорганизмы. Наиболее губительны для них высокие температуры, вызывающие повреждения в коллоидном состоянии плазмы (свертывание белка, а также нарушение активности ферментов).

Поэтому при повышении температуры за пределы максимума жизнедеятельность микроорганизма резко прерывается. И чем выше поднимается температура, тем быстрее наступает гибель бактерий.

Так, например, гибель бесспоровых бактерий при температуре 60 °С наступает через 30 минут, при 70 °С — через 10-15 минут, а при 80-100 °С — через 0,5-1 минуту.

Скорость отмирания бактерий при высокой температуре зависит от содержания в клетке воды. Чем меньше воды, тем устойчивее коллоидные растворы белка и тем в большей мере клетка противостоит губительному влиянию высокой температуры. Этим и объясняется тот факт, что споры бактерий, содержащие меньше свободной воды, несравненно более стойки к повышенной температуре.

На губительном влиянии высоких температур основаны два известных приема уничтожения бактерий.

Первый прием получил название пастеризации и представляет собой частичную стерилизацию, при которой полностью погибают вегетативные клетки бактерий, но остаются жизнеспособными споры.

При пастеризации жидкость подвергают нагреву до 70 °С и выдерживают в течение 30 минут, вследствие чего жидкость лишается только бесспоровых бактерий.

Для полного консервирования любого продукта его нужно подвергать стерилизации, при которой уничтожаются бактерии и их споры. Чаще всего применяется стерилизация однократным нагреванием до 120 °С в автоклаве в течение 30 минут или до 100 °С в кипятильнике Коха трижды через каждые 24 часа.

Низкие температуры не убивают бактерии, а вызывают прекращение их жизнедеятельности. Этим и объясняется их большая устойчивость к низким температурам. Некоторые бактерии могут переносить даже температуру кипения жидкого азота -196 °С.

Особенно большой устойчивостью обладают споры бактерий. Они сохраняют способность к прорастанию, находясь при температуре жидкого воздуха в течение полугода и более. Споры же плесневых грибов не теряют способности прорастать, находясь две недели при -196 °С или три дня при температуре кипения жидкого водорода -253 °С.

Влажность, рН среды, концентрация растворенных в воде различных солей — все это оказывает существенное влияние на устойчивость бактерий при замораживании. В одних условиях их устойчивость будет снижаться, в других условиях, наоборот, возрастать. Об этом можно судить по данным Ф.

Чистякова, наблюдавшего значительно большую устойчивость бактерий к низким температурам при добавлении в среду сахара (до 20% концентрации), защитное действие которого, вероятно, обусловлено тем, что температура замерзания среды в его присутствии понижалась. Значительное влияние на устойчивость бактерий к низким температурам оказывает и рН среды.

Так, например, ряд бактерий гибнет при замораживании быстрее, если реакция среды кислая (рН =4,8-5).

Полностью прекратить развитие бактерий и грибов можно только при снижении температуры до -10-15 °С с одновременным понижением влажности почвы и воздуха. При таком уменьшении температуры вступает в действие еще один фактор — обезвоживание субстрата в результате образования кристаллов льда.

Благодаря этому создаются дополнительные препятствия для развития микроорганизмов: не могут осуществляться процессы питания и биохимические реакции, возможные только в водной среде. Само замораживание не убивает микроорганизмы, а только переводит их в анабиотическое состояние.

Исходя из общих понятий зависимости развития микроорганизмов от температуры среды можно предположить подобную зависимость эффективных микроорганизмов (ЭМ) от температурных факторов. Композиция «Байкал ЭМ-1-У» состоит из более 80-ти видов микроорганизмов.

Согласно данным НИИ почвоведения им. Соколовского, усредненный минимум температур для композиции «Байкал ЭМ-1-У» находится в пределах 16 °С, оптимум 28 °С и максимум 35 °С. Поэтому при усиленной ферментации ЭМ-препара-том наиболее желательной температурой должна быть температура выше оптимальной, но на несколько градусов ниже максимальной, т.е. 28-32 °С.

При приготовлении рабочих растворов в полевых условиях температура воды может быть ниже оптимальной (т.е. температура окружающей среды). В данном случае не происходит усиленного размножения микроорганизмов, а вода играет роль растворителя.

Поэтому в рекомендациях указано, что вода может иметь комнатную температуру, т.е. в пределах 20 °С, а лучше — оптимальную, т.е. 32 °С.

Нарушение рекомендуемых в инструкциях тепловых режимов может приводить к изменению бактериального состава ЭМ-препаратов, а следовательно, к уменьшению их эффективности или даже порче.

Читать еще:  Портят ли наушники слух

В закрытых сооружениях типа теплиц, оранжерей, как в помещениях с регулируемой средой, легче выдерживать температурный режим согласно рабочей программе как при выращивании рассады, так овощных и цветочных культур. Для открытого грунта все зависит от температуры окружающей среды.

Обычно «Байкал ЭМ-1-У» рекомендуется вносить в начале полевых работ, т. е. перед посевом ранних яровых. Этот период, как правило, характеризуется полным размерзанием почвы, повышением ее температуры на глубине 10 см до 10 °С и выше.

Таким образом, ЭМ-препарат применяется на протяжении периода вегетации при положительных температурах.

Иногда сев ранних яровых проводится по таломерзлой почве, когда она полностью не разморожена. В таких случаях не следует опасаться высевать семена, обработанные ЭМ-пре-паратом. Снижение температуры (заморозки) вызывает прекращение размножения бактерий, но микроорганизмы при этом не погибают. С повышением температуры восстанавливается их нормальная жизнедеятельность.

В летний период тепловой режим почвы и воздуха в нашей зоне благоприятен для применения препарата «Байкал ЭМ-1-У», а лимитирующим фактором является влажность почвы. Поэтому «Байкал ЭМ-1 -У» лучше вносить перед дождем, рано утром по росе или на ночь при нормальном поливе из расчета 2-3 л рабочего раствора на 1 м 2 .

Заметим, что ЭМ-компост можно вносить и при заморозках на поверхности почвы до -10 °С. Естественно, в зимний период никакие работы с ЭМ-препаратом в открытом грунте не проводятся.

Источник: https://bimimi.ru/kashel/optimalnaya-temperatura-dlya-bolshinstva-mikrobov.html

Влияние физических факторов на микроорганизмы

Оптимальная температура для большинства микробов

Микроорганизмы — это наименьшие формы жизни, которые можно наблюдать только с помощью микроскопа. Они повсеместны (они обитают в почве, водах, живых макроорганизмах), и на их жизненные процессы влияет ряд факторов в окружающей среде. Физические факторы, которые наиболее сильно влияют на температуру, энергию, окружающий рН, осмотическое и атмосферное давление, звуковые волны и т. д.

Излучние

Излучение, которое повреждает микроорганизмы, представляет собой коротковолновый электромагнитный спектр — ионизирующее излучение и ультрафиолетовые лучи. Их эффект объясняется появлением фотохимических реакций в клетках и молекулярной ионизацией из-за накопления частиц высокой энергии.

Ионизирующее излучение с разрушающим воздействием на микробные агенты включает гамма-лучи, исходящие из Со-60 и Се-137, рентгеновское излучение и корпускулярное излучение (бета-частицы и электроны высокой энергии). Они обладают высокой проникающей способностью, значительной энергией и оказывают прямое и косвенное воздействие.

Эффект прямого повреждения достигается при высоких дозах излучения, непосредственно влияющих на бактериальную хромосому, клеточные ферменты, ряд макромолекул с необратимыми изменениями. Косвенный эффект имеет первостепенное значение, так как вода преобладает в клетках.

Рентгеновские лучи и гамма-лучи представляют собой высокоэнергетическое излучение, которое может вызывать электрон от атомов, что приводит к ионизации молекул. В результате образуются реакционноспособные свободные радикалы — водород (* H), гидроксил (* OH) и т. д.

, из которых в клетках образуются окислители, такие как пероксид водорода и пероксид водорода. В свою очередь, они непосредственно повреждают ряд важных макромолекул, наиболее чувствительной ДНК.

Декомпозиция макромолекулы ДНК является наиболее распространенной причиной гибели клеток, поскольку она часто содержит только одну копию данного гена. Растительные бактериальные формы, их споры и грибы обычно умирают в дозе около 1,2 Мрад. Несколько вирусов нуждаются в дозе 2,5 Мрад.

Ультрафиолетовое излучение используется как гермицид (микробицид) как в промышленности, так и в медицине более ста лет.

Наиболее сильным воздействием на микроорганизмы являются ультрафиолетовые лучи с длиной волны 250-260 нм, что соответствует их максимальному поглощению от оснований молекулы ДНК.

Квантовая энергия, переносимая ультрафиолетовыми лучами (UVL), не приводит к ионизации, но инициирует фотохимические реакции.

Последний индуцирует ковалентное присоединение соседних оснований тимина в молекуле ДНК, и когда они являются частью двух комплементарных цепей, связывание прекращает репликацию хромосомы, и микробы разрушаются. При более низких дозах ультрафиолетового излучения этот процесс вызывает мутации. Исследование случаев низкодозного облучения (УФЛ) Escherichia coli выявило наличие все большего числа устойчивых к бактериофагу мутантов.

рН среды и осмотическое давление

Реакция окружающей среды, оптимальная для большинства патогенных микроорганизмов (бактерии и вирусы), является нейтральной или слегка щелочной — pH 7-7,5.

Некоторые бактерии, такие как туберкулез, требуют слабокислой среды (рН 6,8), холеры, плесени и дрожжей — щелочных сред (pH 8-9).

Изменение реакции среды сильно влияет на метаболическую активность микроорганизмов, которая широко используется в пищевой и фармацевтической промышленности.

Микроорганизмы могут быть отнесены к одной из следующих групп на основе значений рН, необходимых для их оптимального развития:

  1. Нейтрофилы — лучше развиваются при рН от 5 до 8.
  2. Ацидофильный — рН 5,5 подходит.
  3. Алкалифилы — оптимальный рН выше 8,5.

Осмос представляет собой диффузию молекул воды через мембрану из зоны более высокой концентрации воды (меньшая концентрация растворенного вещества) в область с более низкой водной концентрацией или более высокой концентрацией растворенного вещества. Осмотическое давление определяется в основном концентрацией растворенного вещества в данной среде.

Изотоническая среда с определенной концентрацией солей необходима для нормального хода жизни в бактериальных клетках. 0,5% растворы NaCl используются в питательных средах для достижения изотактичности. В океанах и морях микроорганизмы выдерживают значительно более высокие осмотические давления — до 29% NaCl.

Для сохранения пищевых продуктов для предотвращения роста микроорганизмов используются растворы с высоким осмотическим давлением (более 50% сахара или 20% NaCl). Болезни стафилококков (S. aureus) могут выжить в 15% -ной среде NaCl.

Сушка и звуковые волны

Сушка воздействует на различные микроорганизмы в разной степени. Патогенными микроорганизмами, которые особенно чувствительны к потере внутриклеточной воды, являются гемофильные бактерии, члены рода Nayera (менингококки, гонококки), T. pallidum и другие.

Вирусы, подверженные сушке, включают вирусы гриппа и парагриппа, ВИЧ, риновирусы и другие. Устойчив к обезвоживанию — вирионы холеры (до 2 дней), шигеле (до 7 дней) и туберкулезные бактерии (от 3 месяцев до 1 года).

Высокая устойчивость к потере внутриклеточной жидкости — это споры бактерий (бациллы сибирской язвы — до 50 лет) и грибы.

Лиофилизация — это процесс, в котором микроорганизмы высушиваются при низких температурах и в вакууме. Процесс включает размещение микробных агентов в защитной жидкости, а затем замораживание со скоростью.

От -20 до -70°С и помещают в вакуумную среду в специальном лиофилизированном аппарате. Вакуум вызывает сублимацию воды в микроорганизмах, и они высыхают как антибиотик, но остаются жизнеспособными в течение нескольких лет.

Лиофилизация служит для сохранения важных бактериальных и вирусных штаммов, а также для производства живых вакцин.

Только ультразвуковые волны могут влиять на рост и развитие микроорганизмов. Ультразвуковые волны, рассеянные в жидкой среде, вызывают усадку и расширение окружающей среды, что приводит к образованию пузырьков в цитоплазме (кавитация).

Эти пузырьки оказывают высокое давление на оболочку клетки, что приводит к разрушению клеток. С другой стороны, ультразвуковая энергия может вызвать ионизацию и диссоциацию молекул воды с образованием реактивных радикалов.

Ультразвук используется для механической очистки медицинских и стоматологических инструментов, но не для стерилизации, так как некоторые из микроорганизмов выживают с помощью этого метода.

Кислород

Бактерии характеризуются широким спектром требований кислорода в их среде разработки. Они могут быть сгруппированы следующим образом:

  1. Связанные (обязательные) аэробы — микроорганизмы, которые развиваются только в присутствии кислорода. Они получают энергию через аэробное дыхание.
  2. Микроаэрофилы — низкая концентрация кислорода (от 2% до 10%) требуется для их жизнедеятельности, а ее более высокие концентрации являются тормозящими. Они получают энергию через аэробное дыхание.
  3. Смешанные анаэробные микроорганизмы — растут только в бескислородных средах и часто умирают в их присутствии. Они деградируют питательные вещества с анаэробной или ферментацией.
  4. Аэротрольные анаэробы, подобно анаэробным пудингам, не могут использовать кислород для извлечения энергии, но могут выжить в кислородной среде. Они известны как связывающие ферментеры, потому что они используют только процесс ферментации для извлечения энергии из пищи.
  5. Дополнительные анаэробные микроорганизмы — развиваются в присутствии или в отсутствие кислорода, но обычно более активны в кислородной среде. Они получают свою энергию через аэробное дыхание (в присутствии кислорода), но также используют ферментацию или анаэробное дыхание, в отсутствие этого. Большинство бактерий факультативно анаэробны.

Источник: http://medictionary.ru/vliyanie-fizicheskikh-faktorov/

Влияние физических факторов окружающей среды на микроорганизмы

Оптимальная температура для большинства микробов

Жизнедеятельность микроорганизмов зависит от условий существования. Благоприятными условиями их существования является влажность, тепло, наличие питательных веществ.

Тормозят развитие микроорганизмов высушивание, кислая среда, низкие температуры, отсутствие питательных веществ и др.

Искусственно регулируя условия существования микробов, можно прекратить их размножение или уничтожить их.

Большинство пищевых продуктов по химическому составу является благоприятной средой для существования микробов. Поэтому хранить пищевые продукты можно только при неблагоприятных условиях для микроорганизмов.

 Говоря о влиянии физических факторов окружающей среды на микроорганизмы, подразумевают условия внешней среды, влияющие на их развитие и делят таковые на три основные группы: физические, химические и биологические.

К физическим условиям (факторам) относятся: температура, влажность среды, концентрация веществ, растворенных в среде; излучение.

Влияние температуры на микроорганизмы

Развитие всех микроорганизмов возможно при определенной температуре. Известны микроорганизмы, способные существовать при низких (-8°С и ниже) и при повышенных температурных условиях, например, обитатели горячих источников поддерживают жизнедеятельность при температуре 80-95°С. Большинство микробов предпочитает температурные пределы 15-35°С. Различают:

  • оптимальную, наиболее благоприятную для развития температуру;
  • максимальную, при которой прекращается развитие микробов данного вида;
  • минимальную, ниже которой микробы прекращают развитие.

По отношению к уровню температуры микроорганизмы разделяют на три группы:

  • психрофиты – хорошо растут при пониженных температурах,
  • мезофиллы – нормально существуют при средних температурах,
  • термофилы – существуют при постоянно высоких температурах.
Группа микроорганизмовТемпература развития микроорганизмов, ° С
МинимальнаяОптимальнаяМаксимальная
Психрофилы0-2  15-25  25-35
Мезофилы 25-3740-45
Термофилы45-60

Микробы сравнительно быстро приспосабливаются к значительным изменениям температуры. Поэтому незначительное снижение или повышение уровня температуры не гарантирует прекращения развития микроорганизмов.

Влияние высоких температур

Температуры, значительно превышающие максимальные, вызывают гибель микроорганизмов. В воде большинство вегетативных форм бактерий при нагревании до 60°С погибают за час; до 70°С — за 10-15 минут, до 100°С — за несколько секунд.

В воздухе гибель микроорганизмов наступает при значительно более высокой температуре — до 170°С и выше в течение 1-2 часов. Споровые формы бактерий значительно устойчивее к нагреванию, они могут выдерживать кипячение в течение 4-5 часов.

Методы пастеризации и стерилизации основаны на свойстве микробов погибать под действием высоких температур. Пастеризация — осуществляется при температуре 60-90°С, при этом погибают вегетативные формы клеток, а споровые остаются жизнеспособными.

Поэтому пастеризованные продукты следует быстро охлаждать и хранить в условиях охлаждения. Стерилизация — это полное уничтожение всех форм микроорганизмов, включая споровые. Стерилизацию осуществляют при температуре 110-120°С и повышенном давлении.

Однако споры не погибают мгновенно. Даже при 120°С гибель их наступает через 20-30 минут. Стерилизуют пищевые консервы, некоторые медицинские материалы, субстраты, на которых выращивают микроорганизмы в лабораториях. Эффект стерилизации зависит от количественного и качественного состава микрофлоры объекта стерилизации, его химического состава, консистенции, объема, массы и др.

Влияние низких температур

Чаще всего действие низких температур связано не с гибелью микроорганизмов, а с торможением и прекращением их развития. Низкую температуру микроорганизмы переносят значительно лучше.

Многие болезнетворные микробы, попадающие в окружающую среду, способны переносить суровые зимы, не теряя болезнетворности.

Наиболее негативно на развитие микроорганизмов влияет температура, при которой замерзает содержимое клетки.

Тормозящее действие низких температур на микробы используют для хранения различных продуктов в охлажденном виде при температуре 0-4°С, и замороженном – при  температуре — 6-20°С и ниже.

Действие низких температур в замороженных продуктах усиливает влияние повышенного осмотического давления. Поскольку большая часть воды перешла в лед, в оставшейся жидкой части воды оказались все растворенные вещества, содержавшиеся в массе продукта.

Это вызывает повышенное осмотическое давление, которое, в свою очередь, тормозит развитие микробов.

Замораживание используют для хранения мяса, рыбы, плодов, овощей полуфабрикатов, кулинарных изделий, готовых блюд и др. Прекращение развития микробов действует только до тех пор, пока продолжается действие низкой температуры. При повышении температуры начинается бурное развитие и размножение микробов, что вызывает порчу пищевых продуктов.

Следовательно, низкая температура только замедляет биохимические процессы, не имея стерилизующего эффекта. Многократное замораживание одних и тех же продуктов способствует быстрому приспособлению микробов к низким температурам и усиливает их жизнеспособность. Поэтому надо предотвращать колебания температуры во время хранения продуктов.

Источник: http://infection-net.ru/obshcie-znaniya-ob-infekciyah/vliyanie-fizicheskih-faktorov-okruzhayushhey-sredyi-na-mikroorganizmyi

Большинство патогенных микроорганизмов выращивают

Оптимальная температура для большинства микробов

› Огород

17.06.2019

Жизнь организмов определяется температурой больше, чем каким-либо фактором внешней среды, в связи с тем, что все организмы построены из химических компонентов и все процессы жизни происходят на основе химических реакций, подчиненных законам термодинамики.

Температура действует не только на скорость химических реакций, но также является причиной структурной перестройки протеинов, фазовых перемещений жиров, изменения структуры воды. Температурная амплитуда биохимической активности относительно мала в связи со специфическими свойствами биомолекул.

Витальная температурная зона, в пределах которой осуществляется активная жизнедеятельность микроорганизмов, за некоторым исключением, укладывается в рамки от 0 o до 50-60 o С.

Нижняя граница активной жизнедеятельности микроорганизмов лимитируется, прежде всего, капельно-жидкой водой, постоянным потоком которой в клетке поддерживается трехмерность белковых молекул и других структурных носителей жизни и протекающие процессы ассимиляции и диссимиляции.

Поэтому кристаллизация воды в омывающих жидкостях и клетках служит критическим порогом их жизни.

Однако, если верхний порог витальной зоны, который определяется тепловой коагуляцией белков, довольно узок, то нижняя граница зоны жизнедеятельности более широка и «размыта», вследствие многих прямых и косвенных адаптаций к сохранению части воды в жидком состоянии, выработавшихся у организмов в процессе эволюции. Судя по многочисленным фактам выживания микроорганизмов после глубокого охлаждения, холод не нарушает органических соединений, и при нагревании микробные тела возвращаются к жизни.

По отношению к температурным условиям микроорганизмы разделяют на мезофильные, психрофильные и термофильные (см.рис1). Деление бактерий на указанные группы довольно условно, так как температурные диапазоны их роста значительно перекрываются.

Большинство известных видов относится к мезофилам, у которых оптимальные температуры роста лежат между 3 o и 40 o , а температурный диапазон, в котором возможен рост находится между 10 и 45-50 o . типичным мезофилом является E.

сoli: нижняя граница роста +10 o , верхняя +49 o , оптимальная температура +37 o при росте на богатой среде. Психрофилы и факторы, определяющие возможнсоть роста при низких температурах. Область температур роста психрофилов лежит в пределах от –10 до +20 o и выше.

В свою очередь психрофилы делятся на облигатных и факультативных.

Основное различие между подгруппами заключается в том, что облигатные психрофилы не способны к росту при температуре выше 20 o 0 а верхняя температурная граница роста факультативных форм намного выше.

Различаются они также и оптимальными температурными зонами роста, находящимися у облигатных психрофилов значительно ниже, чем у факультативных.

Принципиальное же сходство между ними – способность к росту при 0 o и минусовых температурах.

Термофилы и механизм термофилии.

Группу термофилов делят на 4 подгруппы:

  1. Термотолерантные виды растут в пределах от 10 до 55 – 60 o , оптимальная область лежит при 35 — 40 o .
  2. Факультативные термофилы имеют максимальную температуру роста между 50 и 65 o , но способны также к размножению при комнатной температуре (20 o ). К облигатным термофилам относят виды, обнаруживающие способность расти при температурах около 70 o и не растущие ниже 40 o .
  3. Наконец, недавно обнаружены прокариоты, выделенные в подгруппу экстремальных термофилов. Для них характерны следующие температурные параметры: оптимум в области 80 –105 o , минимальная граница роста 60 o и выше, максимальная – до 110 o . К экстримальным термофилам относятся организмы из группы архебактерий, не имеющие аналогов среди мезофилов, например представители родов Thermoproteus, Pyrococcus, Pyrodictium и др.

Появились публикации об обнаружении бактерий, способных расти при температуре воды 250 – 300 o С и давлении 265 атм (при этом давлении вода в жидком состоянии может находиться до 460 o С).

Эти бактерии выделены из проб воды поднятых с глубины 2560 м над поверхностью Тихого океана, где предположительно они существуют в горячих струях, выбрасываемых на дне океана так называемыми «черными гейзерами». Давление в районе обнаружения бактерий около 250 атм, а температура воды может быть выше 350 o С.

В связи с этим исследователи начинают переоценивать границы условий, при которых способны развиваться прокариоты. Высказывается предположение, что прокариоты могут существовать везде, где есть вода в жидком состоянии и достаточное количество питательных веществ. Высокая температура вызывает коагуляцию структурных белков и ферментов микроорганизмов.

Большинство вегетативных форм гибнет при 60 o С в течение 30 мин, а при 80-100 o С – через 1мин. Для сохранения жизнеспособности относительно благоприятны низкие температуры (например, ниже 0 o С), безвредные для большинства микробов. Бактерии выживают при температуре ниже -100 o С; споры бактерий и вирусы годами сохраняются в жидком азоте.

Простейшие и некоторые бактерии (спирохеты, риккетсии и хламидии) менее устойчивы к температурным воздействиям. Воздействие высоких температур широко используется в лабораторной микробиологической практике. Стерилизация (sterilis –бесплодный) объектов проводится методами автоклавирования, кипячения, тиндализации, пастеризации, фламбирования, стерилизацией сухим жаром, паром без давления.

В хирургической практике стерилизуют инструменты, растворы, перевязочный материал.

Холодоустойчивость микроорганизмов

nsau.edu.ru

Изучение микромира под микроскопом/§4

Питательные среды — вещества, обеспечивающие необходимые условия для культивирования (выращивания) микроорганизмов или накопления продуктов их жизнедеятельности.

Различают жидкие, плотные и полужидкие среды. Плотные и полужидкие готовят из жидких прибавляя к ним агар или (реже) желатин. Агар-агар — это полисахарид, получаемый из определенных сортов морских водорослей.

Агар обычно вносят в питательную среду в концентрации 1—2% (или при изготовлении полужидких сред — 0,2—0,4%), желатин — 10—15%.

При t° 25—30° желатиновые среды плавятся, поэтому микроорганизмы на них выращивают преимущественно при комнатной температуре.

Читать еще:  Как выращивать кур бройлеров в домашних условиях?

Простые питательные среды обеспечивают питательные потребности большинства патогенных микроорганизмов.

Сложные питательные среды — это среды для микробов, которые не растут на простых питательных средах.

Также сложными являются дифференциально-диагностические среды, которые используют для целенаправленного выделения одного или нескольких видов микроорганизмов путем создания оптимальных условий их выращивания и угнетения роста сопутствующей микрофлоры.

ru.m.wikiversity.org

Основные принципы культивирования микроорганизмов

Источник: https://agrosetka74.ru/ogorod/bolshinstvo-patogennyh-mikroorganizmov-vyrashhivayut.html

Бактерии: температура их жизни, роста, размножения и гибели

Оптимальная температура для большинства микробов

› Всё о бактериях › Человек и животные

Температура – это одна из важных физических величин, которая характеризует состояние термодинамической системы.

Тело человека является открытой термодинамической системой, которая получает энергию извне, перерабатывает ее и выделяет в окружающую среду часть энергии в виде тепла. Оптимальная температура тела здорового человека – 36⁰С.

При этой же температуре бактерии, живущие в симбиозе с человеком, лучше всего растут и размножаются. Как это обстоятельство сказывается на здоровье людей?

Группы прокариотов по устойчивости к жаре и холоду

Температура той среды, в которой обитают бактерии, является во многом определяющим фактором для жизни микробов и для их смерти. Малейшие колебания и выход за пределы дозволенных величин не только ограничивают рост колонии, но и ставит ее на грань уничтожения.

Человек уже много знает о бактериях, чтобы регулировать их рост, размножение и гибель.

По своим температурным режимам микробы делятся на:

  • психрофилов (любители холода и низких показателей градусника, вплоть до -20⁰С);
  • мезофилов (микроорганизмы, которые живут при средних температурах: оптимальные условия для жизни +25-+35⁰С, погибают при +60⁰С и -5⁰С);
  • термофилов (температура для жизни и роста +50-+65⁰С, максимум, после которого погибают – 70⁰С).

Как видно из представленной классификации, симбионтами человека могут быть только микробы-мезофилы, они лучше всего растут и размножаются в таких условиях, при которых человек себя тоже хорошо чувствует: +36⁰С.

Основные симбионты человека

Основными симбионтами человека являются молочнокислые и бифидобактерии, а также микрококки и стрептококки. Именно эти микроорганизмы создают антагонистическую среду в кишечнике и на слизистых носоглотки, тем самым препятствуя размножению и росту на этих чувствительных к токсинам тканях гнилостной микробной среды.

  1. Молочнокислые бактерии – живут в кишечнике. Максимальная температура для роста и развития молочнокислых микробов +35-+36⁰С. При повышении до +40⁰С молочнокислые микробы гибнут. Это обстоятельство свидетельствует о том, что при высокой температуре тела у детей и взрослых молочнокислые бактерии гибнут в первую очередь, что является большим ударом для иммунной системы организма.
  2. Стрептококки – основные обитатели полости рта и носа. Но также составляют компанию молочнокислой флоре, обитая по соседству в толстом кишечнике. Стрептококки, так же как и молочнокислые бактерии, требовательны к температуре. Они не растут при нижней, меньше чем +10⁰С, и умирают при +45⁰С. Вот почему так важно детям не переохлаждать горло в летний период, поскольку холод губительно действует на защитников горла – стрептококков, и они начинают массово умирать, оставляя полость рта и носа незащищенной от возбудителей инфекций.

Таким образом, соблюдение температурного режима собственного тела взрослыми и детьми является важным фактором в сохранении молочнокислой микрофлоры и бактерий, защищающих горло, нос и ротовую полость от инфекций.

Инфекции и высокая температура

Если говорить об инфекциях желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) у взрослых и детей, то основными инфекционными агентами являются бактерии группы кишечной палочки и стафилококки.

Какой процесс развития инфекции в ЖКТ можно рассмотреть на примере инфицирования кишечной палочкой:

  1. В самом ЖКТ у каждого человека (у взрослых и детей) огромное количество разных бактерий группы кишечной палочки (энтеробактерии). Их деятельность сдерживается молочнокислыми бактериями, которые создают в кишечнике настолько кислую среду, при которой рост всех энтеробактерий сильно угнетен.
  2. При отравлении энтеробактерии получают возможность для роста (попадает внешняя инфекция с гнилыми продуктами, погибает собственная полезная микрофлора, падает иммунитет и т.д.).
  3. В течение часа энтеробактерии размножаются и отравляют своими токсинами кишечник, токсины дальше идут в кровь.
  4. Организм дает иммунный ответ и начинает вырабатывать антитела, которые либо замедляют рост микробов, вызвавших инфекцию, либо полностью разрушают гнилостные бактерии.
  5. Период активной борьбы организма с инфекцией связан с повышением температуры. То, что сбивать высокую температуру нельзя, обычное бытовое знание, которое передается из поколения в поколении. А вот почему нельзя – точный ответ могут дать не все. Оказывается, при жаре (гипертермии) возбудители инфекции погибают.
  6. Выработка антител плюс воздействие тела высокой температурой дают возможность организму быстро побороть инфекцию.

Практически те же процессы протекают в горле у детей и взрослых. Только возбудитель – патогенная группа стрептококков и стафилококков.

Кроме горла и кишечника, инфицированию бактериями подвержена и мочеполовая система. При таких инфекциях в анализе мочи количество бактерий превышает положенную норму.

В идеале моча вообще не должна содержать микроорганизмов, но есть некоторый процент микробов в моче, при котором воспалительные процессы в мочеполовой системе не активируются.

Признаками того, что в моче есть бактерии (заболевание – бактериурия), являются частое мочеиспускание, незначительное (до +37⁰С) повышение температуры тела, тупая боль внизу живота. У детей такие же симптомы этого заболевания.

Если температура тела постепенно повышается, в моче появились «хлопья» или моча стала красноватого или белесоватого цвета, это значит, что инфекция уже задела почки. При появлении первых подозрений, что в моче могут быть бактерии, необходимо сразу обращаться за медицинской помощью.

Особенно это касается маленьких детей, которые не могут объяснить, что у них болит, а повышение температуры может быть истолковано по-разному, и не всегда в первую очередь родители предполагают, что у ребенка бактерии в моче.

А в вопросах борьбы с бактериальными инфекциями оперативность – одна из обязательных составляющих успеха, поскольку бактерии размножаются очень быстро, и промедление смерти подобно в буквальном смысле этого слова.

Образование высшее филологическое. В копирайтинге с 2012 г., также занимаюсь редактированием/размещением статей. Увлечения — психология и кулинария.

Температура как способ борьбы организма с болезнетворными бактериями Ссылка на основную публикацию

на сайте носят исключительно ознакомительный характер. В статьях, описывающих ту или иную болезнь, нет призыва к действию. Если Вы обнаружили у себя подобные симптомы, Вам обязательно необходимо обратиться к врачу! Самолечение может быть опасным для Вашего здоровья!

Источник: https://probakterii.ru/prokaryotes/for-human/bakterii-temperatura.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.