Тема 6
Влияние условий внешней среды на микроорганизмы
Жизнь микроорганизмов находится в тесной зависимости от условий окружающей среды. Как на растения, макроорганизмы, так и на микромир существенное влияние оказывают различные факторы внешней среды. Их можно разделить на три группы: механические, химические, физические и биологические.
Механические факторы − передвижение, трение, растирание − действуют губительно на микроорганизмы. Горные быстро текущие реки почти не содержат микроорганизмов. Обычные реки также самоочищаются вследствие движения воды. Микробы разрушаются и при растирании их со стеклом, кварцевым песком, в агатовой ступке или шаровой мельнице.
Физические факторы. К ним относятся температура, высушивание, лучи света, радиоактивные излучения, ультразвук.
Химические факторы оказывают исключительно сильное влияние на микроорганизмы. Одни и те же химические вещества (сахар, поваренная соль, ртуть и др.) в малых дозах стимулируют развитие микроорганизмов, в повышенных тормозят, а в высоких убивают микробов. Некоторые химические вещества обладают особо губительными свойствами. Их называют антисептическими, или дезинфицирующими, веществами.
Биологические факторы. Микроорганизмы, находясь в естественных условиях существования, вступают в определенные взаимоотношения с другими видами микроорганизмов. Эти взаимоотношения могут проявляться в виде симбиоза и антагонизма.
Симбиоз − это такое сожительство, когда один вид не мешает развитию другого, метабиоз − сожительство, при котором один вид создает благоприятные условия для другого, и антагонизм −сожительство, при котором один вид микроорганизма подавляет развитие другого.
Не все микроорганизмы погибают под влиянием внешних воздействий. Некоторые из них, приспособляясь, приобретают новые свойства, изменяются.
Различают следующие виды изменчивости микроорганизмов:
1) диссоциация − измельчение гладких форм колоний (S-форма) в шероховатые (R-форма). Такой переход от S- к R-форме совершается под влиянием бактериофага и других внешних условий. С изменением формы микроорганизма меняются его некоторые морфологические и физиологические свойства.
2) адаптация − приспособление к новым условиям существования, это временные изменения.
3) трансформация − передача определенных свойств одного микроорганизма другому посредством дезоксирибонуклеиновой (ДНК) или рибонуклеиновой кислот (РНК).
4) мутация − вновь возникающее изменение свойств микроорганизма, передающееся по наследству.
Методика выполнения лабораторной работы
Цель работы: изучить теоретический материал, научиться проводить подготовку и стерилизацию посуды и инструментов для микробиологического исследования; изучить технику фаготипирования.
Материалы, реактивы, оборудование: чашки Петри; скальпели; почва; пищевые продукты; пробирки; пипетки; шпатели; среда Отто или Грациа; 1,5%-ный МПА; 5-ный раствор глицерина; пророщенная бульонная культура; термостат.
Изучить материал приложения 3 и провести опыты.
Опыт № 1. Подготовка и стерилизация лабораторной посуды
а) Подготовка к стерилизации лабораторной посуды
1) перед стерилизацией лабораторную посуду тщательно моют и сушат;
2)пробирки, флаконы, бутыли, матрацы, колбы закрывают ватно-марлевыми пробками. Поверх пробки на каждый сосуд (кроме пробирок) надевают бумажный колпачок;
3) чашки Петри стерилизуют завернутыми в бумагу по 1−5 штук или в пеналах;
4) пастеровские пипетки по 3−5−10−15 штук заворачивают в плотную оберточную бумагу. В верхнюю часть каждой пипетки вкладывают кусочек ваты. Во время работы пипетки из пакета вынимают за верхний конец.
б) стерилизация лабораторной посуды
1) сухим жаром при температуре 150, 160 и 180°С соответственно 2 часа, 1 час и 30 минут;
2) в автоклаве при давлении 1 атм. в течение 20−30 минут.
в) стерилизация металлических инструментов
Ножницы, скальпели, пинцеты и пр. стерилизуют в 2%-ным содовом растворе (сода предупреждает появление ржавчины и потерю остроты). Лезвия скальпелей и ножниц перед погружением в воду рекомендуется обертывать ватой.
г) стерилизация перчаток и других резиновых изделий
Перчатки, шланги, трубки и другие, загрязненные вегетативной формой микробов, стерилизуют кипячением в 2%-ном растворе соды или текучим паром 30 мин.; при загрязнении спороносной патогенной микрофлорой − в автоклаве при давлении 1 атм. в течение 30 мин.
Задание: Провести подготовку и стерилизацию посуды и металлических инструментов, выданных прподавателем.
Опыт № 2. Выделение бактериофага из патологического материала
Исследуемую жидкость фильтруют от микробов.
Твердый исследуемый материал (почва, пищевые продукты) измельчают в ступке, эмульгируют, фильтруют. Наличие фага в полученном фильтрате определяют в жидких питательных средах или на плотных средах по методу Отто или Грациа.
Обнаружение бактериофага на плотных питательных средах по методу Отто:
1,5% МПА разливают в чашки Петри (более высокая концентрация агара угнетает развитие колоний бактериофага). После застудневания МПА засевают 16−18-часовой бульонной культурой бактерий, гомологичных искомому фагу. Для получения сплошного роста посев растирают шпателем. Спустя 5−10 мин после посева на подсушенную поверхность каплями наносят исследуемый фильтрат. Чашки ставят в термостат на 18−24 часа при температуре 37°С.
Интерпретация результатов: доказательством наличия бактериофага служит полное отсутствие роста культуры в месте попадания капли фильтрата (активный бактериофаг) или появление в этом месте мелких стерильных пятен-колоний бактериофага (бактериофаг слабой активности).