Реферат: Факторы внешней среды влияющие на жизнедеятельность микроорганизмов

Таким путем получено немало ценных для производственных целей микроорганизмов. Выведены дрожжи, более активно сбраживающие различные сахара; спиртоустойчивые дрожжи, дающие больший выход спирта; дрожжи, ведущие брожение при высоких концентрациях сахара; уксуснокислые бактерии, выдерживающие повышенную концентрацию уксусной кислоты при ее получении с помощью этих бактерий, и т. д.

Методом направленного воспитания получены культуры ряда болезнетворных бактерий, утративших способность вызывать заболевания. Из таких культур ослабленных бактерий приго¬тавливают лечебные препараты (вакцины) против соответ-ствующих заразных болезней (сибирской язвы, бруцеллеза, ту-ляремии и др.).

Воздействием различных факторов внешней среды на мик-роорганизмы можно подавить их жизнедеятельность или вы¬звать их гибель, что очень важно для сохранения качества про-довольственных товаров.

Таким образом, изучение влияния различных факторов внешней среды на микроорганизмы имеет большое значение как с точки зрения промышленного использования микроорганиз-мов, так и борьбы с вредными представителями микромира.

Условия или факторы внешней среды, оказывающие влияние на жизнедеятельность микробов, подразделяются на физиче¬ские, химические и биологические.

Влияние физических факторов

К числу физических факторов, оказывающих воздействие на микроорганизмы, относятся температура, влажность среды, концентрация растворенных веществ в среде, свет, электромаг­нитные волны и ультразвук.

Температура

Это один из важнейших факторов внешней среды. Все микроорганизмы могут развиваться только в опре­деленных пределах температуры.

Наиболее благоприятная для микроорганизмов температура называется оптимальной. Она находится между крайними тем­пературными уровнями – температурным минимумом (низшей температурой) и температурным максимумом (высшей темпе­ратурой), при которых еще возможно развитие микроорганизмов.

Так, для большинства сапрофитов температурный оптимум составляет около 30°С, температурный минимум 10°С, макси­мум 55°С. Следовательно, при охлаждении среды до температуры ниже 10°С или при нагревании ее свыше 55°С развитие сап­рофитных микроорганизмов прекращается. Этим объясняется, что сапрофиты вызывают быструю порчу пищевых продуктов в теплое время года или в теплом помещении.

Для других микроорганизмов температурный оптимум мо­жет быть значительно ниже или выше. В зависимости от того, в каких пределах находится оптимальная для микробов темпе­ратура, все они подразделяются на три группы: психрофилы, термофилы и мезофилы.

Психрофилы (хладолюбивые микроорганизмы) хорошо раз­виваются при сравнительно низких температурах. Для них оптимум составляет около 10°С, минимум от - 10 до 0°С и макси­мум около 30°С. К психрофилам относятся некоторые гнилостные бактерии и плесени, вызывающие порчу продуктов, хранящихся в холодильниках и ледниках.

Психрофильные микроорганизмы живут в почве полярных районов и водах холодных морей.

Термофилы (теплолюбивые микроорганизмы) имеют темпе­ратурный оптимум примерно в 50°С, минимум около 30°С и макси­мум в пределах 70-80°С.

Такие микроорганизмы обитают в горячих водных источни­ках, самосогревающихся массах сена, зерна, навоза и т. д.

Мезофилы лучше всего развиваются при температуре около 30°С (оптимум). Температурный минимум для этих микроорга­низмов составляет 0-10°С, а максимум доходит до 50°.

Мезофилы представляют наиболее распространенную группу микроорганизмов. К этой группе относится большинство бакте­рий, плесневых грибов и дрожжей. Возбудители многих заболе­ваний также являются мезофилами.

Микроорганизмы по-разному реагируют на колебания тем­пературы. Некоторые из них очень чувствительны к отклонению температуры от оптимальной (многие бактерии, в том числе болезнетворные), другие же, наоборот, могут хорошо разви­ваться в широких температурных пределах (многие плесневые грибы и некоторые гнилостные бактерии). Следует заметить, что грибы вообще менее требовательны к условиям среды, чем бактерии.

Понижение температуры от точки оптимума на микроорга­низмах сказывается значительно слабее, чем повышение ее к максимуму.

Падение температуры ниже минимума обычно не приводит микробную клетку к гибели, а замедляет или приостанавливает ее развитие. Клетка переходит в состояние анабиоза, т. е. скры­той жизнедеятельности, наподобие зимней спячки многих жи­вотных организмов. После повышения температуры до уровня, близкого к оптимальному, микроорганизмы вновь возвращаются к нормальной жизнедеятельности.

Некоторые плесневые грибы и дрожжи сохраняют жизне­способность после продолжительного воздействия температуры - 190°С. Споры некоторых бактерий выдерживают охлаждение до - 252°С.

Однако далеко не всегда микроорганизмы сохраняют жизне­способность после воздействия низких температур. Клетка мо­жет погибнуть вследствие нарушения нормальной структуры протоплазмы и обмена веществ. Особенно неблагоприятно для микробной клетки многократное замораживание и оттаива­ние.

Низкие температуры широко применяются в практике хра­нения продовольственных товаров. Продукты хранят в охла­жденном (от 10 до 2°С) и замороженном (от 15 до 30°С) состоянии.

Сроки хранения охлажденных продуктов не могут быть про­должительными, так как развитие на них микроорганизмов не прекращается, а только замедляется.

Замороженные продукты сохраняются более продолжитель­ное время, поскольку развитие на них микроорганизмов исклю­чено. Однако после оттаивания такие продукты могут быстро испортиться вследствие интенсивного размножения сохранив­ших жизнеспособность микроорганизмов.

Повышение температуры от точки оптимума оказывает рез­кое влияние на микроорганизмы. Нагревание свыше темпера­турного максимума приводит к быстрой гибели микробов. Боль­шинство микроорганизмов погибает при температуре 60-70°С через 15-30 минут, а при нагревании до 80-100°С - в течение от нескольких секунд до 3 минут.

Споры бактерий выдерживают нагревание до 100° в течение нескольких часов. Для уничтожения спор прибегают к нагрева­нию до 120° в течение 20-30 минут.

Причиной гибели микроорганизмов при нагревании являет­ся, главным образом, свертывание белковых веществ клетки и разрушение ферментов.