Типы дыхания микроорганизмов.

Дыхание микроорганизмов, сущность процесса. Способы дыхания.

Для своей жизнедеятельности каждая микробная клетка кроме питательных веществ нуждается в энергии. Эту энергию микроорганизмы получают в процессе дыхания. Сущность дыхания у микробов заключается в окислении сложных органических соединений до более простых веществ с выделением тепловой энергии, которая и используется микробами. В большинстве случаев микроорганизмы получают энергию путем окисления углеводов и других органических соединений. За счет полученной энергии происходит синтез сложных органических соединений в самой клетке.

По типу дыхания микроорганизмы делятся на аэробы и анаэробы. Аэробы - микроорганизмы, которые для дыхания и получения необходимой энергии нуждаются в свободном доступе кислорода из воздуха. У этой группы микробов процесс дыхания аэробный. Анаэробы - микроорганизмы, которые получают энергию при дыхании без доступа кислорода воздуха путем расщепления питательных веществ. Различают облигатные (строгие) и факультативные (нестрогие) анаэробы. Облигатные анаэробы проявляют свою жизнедеятельность только при отсутствии кислорода воздуха. Факультативные анаэробы могут развиваться в средах как в присутствии кислорода воздуха, так и без него.

В химизме дыхательных процессов у аэробов и анаэробов имеется много общего. Во всех случаях первым этапом дыхательных процессов является отщепление водорода от субстрата (дегидрирование) в присутствии специфических ферментов - дегидрогеназ. Происходящие процессы носят окислительно-восстановительный характер.

Сущность окисления состоит в потере электронов окисляющимся веществом, тогда как сущность восстановления состоит в присоединении этих электронов восстанавливающимся веществом. Та или иная последовательность биохимических реакций в течение обменных процессов возможна благодаря тонким изменениям окислительно-восстановительного потенциала, под которым понимают способность вещества отдавать или получать электроны.

При аэробном типе дыхания аэробные дегидрогеназы передают отнятый от субстрата водород или непосредственно кислороду воздуха, или цитохромной системе. Это так называемое аэробное дегидрирование, при котором происходит обычно полное окисление. При полном окислении конечными продуктами являются вода и углекислота, при этом освобождается вся энергия. При неполном окислении происходит образование продуктов, в которых заключается значительная часть энергии.

В анаэробных условиях биохимические процессы происходят при отсутствии кислорода воздуха. Анаэробные дегидрогеназы не могут отдавать водород кислороду воздуха, а передают его другим веществам, от которых сравнительно легко отщепляется кислород. Это так называемое анаэробное дегидрирование, при котором происходит неполное окисление субстрата.

Влияние химических факторов на жизнедеятельность организмов.

Большие концентрации химических веществ действуют на микроорганизмы бактериостатически или бактерицидно, вызывая их гибель. Химические вещества, вызывающие гибель микроорганизмов, получили название дезинфицирующих. Эффективность действия химических веществ зависит от химической природы этого вещества, его концентрации, температуры, реакции среды, вида микроорганизма и др. Вещества, применяемые для уничтожения микробов, должны быть в растворенном состоянии. Чем легче вещество адсорбируется микробной клеткой, тем сильнее его действие. Химические вещества в зависимости от их действия на микробную клетку можно разделить на следующие группы:

вещества, повреждающие только клеточную стенку, не изменяющие внутренней структуры микроба (мыла, жирные кислоты);

вещества, вызывающие повреждение оболочки и клеточных белков (фенол, крезол и их производные);

вещества, вызывающие денатурацию белков (формальдегид - 40%-ный раствор формалина);

вещества, вызывающие инактивацию ферментов (соли тяжелых металлов - соли ртути, меди, серебра и др.).

Наиболее чувствительными к химическим веществам являются микробы, не образующие спор, вегетативные формы. Споровые формы довольно устойчивы к воздействию различных химических веществ. Для их уничтожения необходимо готовить горячие растворы высокой концентрации химических веществ. Так, споры сибиреязвенной палочки погибают в 5%-ном растворе фенола только за 14 сут, в то время как вегетативные формы этого возбудителя гибнут от такой концентрации за несколько секунд.

При выборе дезинфицирующих веществ для уничтожения микробов необходимо учитывать вид микроорганизма. Например, вирусы очень чувствительны к щелочам, возбудитель сибирской язвы - к хлору и формальдегиду, а возбудители туберкулеза устойчивы к воздействию кислот и щелочей.

Реакция среды (рН - показатель концентрации водородных ионов) оказывает влияние на рост и развитие микроорганизмов. Жизнедеятельность различных видов микробов возможна только при определенном рН. Большинство микроорганизмов развиваются в слабощелочной среде (рН 7,2-7,6), дрожжи и плесневые грибы лучше культивируются при рН 3-6. Меняя реакцию среды, можно регулировать интенсивность развития и биохимическую активность микробов. При снижении рН до 5 гнилостные бактерии не развиваются, в то время как при такой реакции наиболее активно проявляется ферментативная активность дрожжей.

Спиртовое брожение, возбудители, химизм. Промышленное значение.

Спиртовое брожение – микробиологический процесс превращения углеводов в спирт и углекислый газ. Вызывается аскомицетовыми дрожжами рода Saccharomyces, некоторыми бактериями и отдельными представителями мукоровых грибов. Основными возбудителями спиртового брожения являются дрожжи – сахаромицеты. Это факультативно-анаэробные микроорганизмы. В аэробных условиях дрожжи получают энергию путем полного окисления моно- и дисахаридов до углекислого газа и воды, т.е. путем аэробного дыхания. При этом интенсивно накапливается биомасса (эффект Пастера). Поэтому производство хлебопекарных дрожжей ведут в аэробных условиях. Ацидофилы. Мезофилы. Естественным местообитанием дрожжей является поверхность плодов и ягод, сок и поверхность листьев, нектар, вода, почва, кожные покровы и пищеварительный тракт людей и животных. Спиртовое брожение лежит в основе производства этилового спирта, пива, вина, используется в хлебопечении. Совместно с молочнокислым брожением оно используется при производстве кваса, кефира, кумыса. Основными потребителями этилового спирта являются пищевая и химическая промышленность, а также медицина.

Гельминтозы

Глистные заболевания, или гельминтозы, - чрезвычайно обширная группа широко распространенных болезней, возбудителями которых являются гельминты.

Чаще всего заражение происходит через

почву, зараженную испражнениями гельминтов, через грязные овощи и фрукты. Мухи также играют свою роль в заражении глистами, перенося на лапках яйца гельминтов и оставляя их на продуктах. При попадании в организм воды из общественных водоемов также велик риск заражения. Дети зачастую заражаются от больных животных.

Чтобы не заразиться гельминтами, следует соблюдать правила гигиены. Надо тщательно мыть руки перед едой и после каждого посещения уборной, мыть сырые овощи, фрукты и ягоды (особенно клубнику). Воду следует пить только кипяченую. Надо следить за чистотой жилого помещения, дворов, садов, вести борьбу с мухами, содержать уборные в чистоте. Перед тем как и с пользовать нечистоты для удобрения огородов, их следует обезвреживать. Для этого их закладывают на несколько месяцев в так называемые компосты: переслаивают землей, навозом, торфом или углем. Мясные и рыбные пищевые продукты следует хорошо проваривать и прожаривать. Покупать и продавать можно только то-мясо, которое прошло ветеринарно-санитарный контроль

33. Отравление не бактериального происхождения, меры предупреждения.

1. отравление продуктами, ядовитыми по своей природе, - грибами, ядрами косточковых плодов, сырой фасолью, некоторыми видами рыб;

2. отравление продуктами временно ядовитыми - картофелем, рыбой в период нереста;

3. отравление ядовитыми примесями химических веществ - цинком, свинцом, медью, мышьяком.

Отравление грибами. Ядовиты строчки, бледная поганка, мухоморы, ложные опята и целый ряд других грибов.

Меры предупреждения лесные сушеные, соленые и маринованные грибы поступали отсортированными по видам. В свежем виде должны поступать только шампиньоны, выращенные в теплицах.

Отравление ядрами косточковых плодов возникают из-за присутствия в них гликозида амигдалина, который при гидролизе в организме человека образует синильную кислоту. На предприятиях общественного питания запрещают использовать ядра слив, персиков, абрикосов, вишен и горького миндаля в производстве кондитерских изделий.

Отравление сырой фасолью объясняется наличием в ней яда фазина, который разрушается при тепловой обработке. Отравление чаще возникает от употребления фасолевой муки и концентратов, производство которых в настоящее время запрещено. В процессе приготовления пищи из фасоли следует особое внимание уделять тепловой обработке.

Отравление некоторыми видам рыб (маринки, усача, иглобрюха) возникает из-за того, что их икра, молока ядовиты. На предприятиях общественного питания эти виды рыб должны поступать выпотрошенными.

Отравление проросшим картофелем вызвано присутствием в нем гликозида соланина, содержащегося в глазках и кожице клубней. Особенно много соланина в недозревшем, проросшем, позеленевшем картофеле. С целью профилактики этого отравления необходимо хорошо очищать и дочищать глазки картофеля. Весной, сильно проросшие клубни, следует варить только очищенными и отвары использовать нельзя.

Отравление свинцом возникает при использовании оцинкованной посуды для приготовления и хранения пищи.

34. Гигиенические основы проектирования и устройства предприятия, требования к размещению предприятия и его участка.

Проектирование предприятий общественного питания в городах и в сельской местности осуществляется в соответствии со Строительными нормами и правилами СНиП 11-Л.8-71 «Предприятия общественного питания. Нормы проектирования», разработанными с учетом гигиенических требований.

Гигиенические требования к размещению предприятия и его участку. При выборе земельного участка для предприятия общественного питания руководствуются следующими гигиеническими требованиями:

• участок должен быть достаточного размера соответственно мощности предприятия (количества мест), форма участка прямоугольная с соотношением сторон 1:1, 1:1,5; 1:2;
• участок должен быть удален от промышленных объектов и от установок коммунального назначения на расстояние от 100 до 1000 м в зависимости от их назначения и находиться по отношению к ним с наветренной стороны, а к лечебно-профилактическим и детским учреждениям с подветренной стороны (по розе ветров); участок для строительства кулинарных или заготовочных фабрик должен обеспечивать удаление от других зданий не менее чем на 50 м;
• участок должен иметь ровный, с небольшим уклоном рельеф, не затапливаться ливневыми, паводковыми водами, иметь крупнозернистую почву и низкий уровень стояния грунтовых вод (не менее 1 м ниже уровня подвального этажа);
• на участке не должны позднее чем 20 лет назад располагаться свалки;
• к участку должна быть обеспечена подводка центрального водоснабжения, канализации, электросети, прокладка подъездных путей.

При проектировании предприятия общественного питания разрабатывается генеральный план участка с указанием ориентации зданий относительно стран света. Генеральный план - план участка с обозначением расположения всех зданий, подсобных сооружений, зеленых насаждений, ограждений, дорог, пешеходных дорожек, стоянок, а также места ввода водопровода, канализации, электросети и т. п. На территории участка обычно выделяют две зоны - производственную и хозяйственную, разделенные зелеными насаждениями.

В хозяйственной зоне могут располагаться дворовые постройки (навес для тары, сараи для песка, угля и т. п.). В этой зоне на удалении 25 м от окон и дверей здания на площадке из цемента, асфальта или кирпича должен располагаться мусоросборник (металлический, бетонированный, обитый железом). Площадка должна превышать площадь мусоросборника на 1,5 м со всех сторон.

Площадь участка необходимо рационально использовать. По гигиеническим требованиям для достаточной инсоляции и аэрации помещений степень застройки, т. е. площадь участка, занятая зданиями, не должна превышать 30-40%, а до 50% участка, т. е. вся свободная от застройки и проездов территория, должна быть озеленена.

На территории должно быть два выезда. При наличии одного въезда предусматривается площадка для разворота транспорта диаметром 20 м. Отдельно от подъездных путей устраиваются асфальтированные пешеходные дорожки.

35. Санитарные требования к планировке и устройству п.о.п.

Объемно-планировочные и конструкторские решения помещений должны предусматривать последовательность (поточность) технологических про-цессов, исключающих встречные потоки:

Сырья, сырых полуфабрикатов и готовой продукции;

Использованной и чистой посуды;

Встречного движения посетителей и персонала;

Готовой продукции и пищевых отходов.

Набор и площади помещений должны соответствовать мощности организации и обеспечивать соблюдение санитарных правил и норм.

Помещение для потребителей. К этой группе помещений относятся: торговые залы с раздаточными, буфет, вестибюль, магазин кулинарии, диетические залы, банкетные залы, аванзал, боксы, кабины, эстрада и др.

Планировка торговых предприятий зависит от назначения предприятия и форм обслуживания посетителей. На предприятиях, работающих в системе самообслуживания, торговые залы должны непосредственно примыкать к помещениям горячего и холодного цехов.

На предприятиях средней и большой мощности между торговым залом, горячим и холодным цехами, хлеборезкой устанавливаются раздаточные отсеки. Площадь зала определяется числом посадочных мест и назначением предприятия.

Размещение оборудования в торговых залах оказывает большое влияние на организацию обслуживания посетителей. Раздаточные и буфетные прилавки, кассы должны быть расположены в торговом зале таким образом, чтобы избежать встречных потоков потребителей и обслуживающего персонала. Большое значение при планировке имеет ширина проходов в торговых залах. Она зависит от типа ПОП, конфигурации зала и др. Ширина основных проходов должна составлять 1,2-1,5 м. Дополнительные проходы для распределения потоков посетителей предусматриваются в столовых и ресторанах шириной 0,9-1,2 м.

Расстояние между раздаточной линией и барьером принимается равным 0,7-0,8 м.

Количество мест в гардеробной проектируется на 10 больше посадочных мест в зале.

В вестибюле оборудуют не менее двух туалетных комнат из расчета один унитаз на 60 мест в зале, в шлюзах устанавливают умывальники с подводкой горячей и холодной воды.

Совмещение туалетов для посетителей и персонала не допускается. На предприятиях с числом мест более 100, устанавливают дополнительные умывальники (один умывальник на каждые 50 мест).

Помещение для отпуска обедов на дом должно быть отдельным, но непосредственно связанным с кухней, в нем должны быть установлены: умывальник с подводкой горячей и холодной воды, мармиты, холодильный шкаф.

Магазин кулинарии проектируется, как правило, с отдельным входом. Он оборудуется холодильными шкафами и прилавками - витринами.

Производственные помещения. Поскольку в производственных помещениях происходит холодная и тепловая обработка пищевых продуктов, планировка этих помещений должна осуществляться с учетом санитарно-гигиенических требований, исключающих возможность возникновения и распространения пищевых инфекций и пищевых отравлений.

Производственные помещения следует располагать в надземных этажах, что обеспечивает их лучшее освещение и вентиляцию. Планировка помещений должна обеспечивать поточность производственных процессов в кратчайший путь прохождения сырья с момента его получения до выпуска готовой продукции. Нельзя допускать перекрещивание потоков сырья с полуфабрикатами и готовой продукции, использованной посуды с чистой. Эти санитарные требования можно выполнить только при вертикальной планировке производственных и складских помещений (на первом этаже - производственные, в полуподвальном или подвальном - складские). При этом сырье проходит кратчайший путь (при помощи подъемника) и минимально загрязняется при транспортировке. Овощной цех следует располагать ближе к подъемнику и выходу, так как в него поступает наиболее загрязненное сырье.

К планировке холодного цеха следует предъявлять высокие санитарные требования, поскольку выпускаемые им блюда готовятся из продуктов, которые не подвергаются тепловой обработке (салаты из свежих огурцов, помидоров, редиса и др.

) или уже прошли ее (салаты, винегреты, заливные, сладкие блюда).

Холодный цех необходимо располагать таким образом, чтобы можно было легко осуществить связь с горячим цехом, с заготовочными цехами, со складскими помещениями моечной столовой посуды. Вместе с тем холодный цех должен быть размещен в комплексе с помещениями, связанными с реализацией готовых блюд, с раздаточной и торговым залом. Во избежание повышения температуры в холодном цехе его следует полностью отгораживать от горячего цеха и торгового зала.

Чтобы исключить возможность повышения температуры и влажности в помещениях, горячий цех и кухню не следует размещать под заготовочными и холодным цехами, обеденным залом.

Если предприятие общественного питания размещается в жилом здании, то проектируют потолочные перекрытия, предупреждающие возможность проникновения в верхние этажи запахов, а также влажного и горячего воздуха. Кроме того, на ПОП должна быть оборудована самостоятельная вентиляция.

Запрещается размещать производственные помещения под душем, ванной, туалетом, т.к. при засорении канализации в них могут проникать сточные воды.

Раздаточная должна быть непосредственно связана с кухней, торговым залом, моечной столовой посуды и хлеборезкой.

В заготовочных цехах (овощной, мясо-рыбный), где площадь каждого цеха составляет 20 м2, целесообразно отделять стеклянной перегородкой высотой 1,7-1,8 м места для мытья и чистки овощей (в овощном цехе), для первичной обработки мяса и птицы (в мясном цехе).

В столовых-доготовочных технологический процесс приготовления кулинарных изделий обычно осуществляется в одном помещении, без деления его на отдельные цеха. В таких помещениях необходимо предусмотреть хорошую вентиляцию (кондиционирование воздуха) и достаточную освещенность.

Обработка мясных, рыбных и овощных полуфабрикатов должна производиться раздельно (раздельные технологические линии с использованием раздельного оборудования), при этом целесообразно максимально механизи-ровать все технологические процессы.

Производственные помещения следует изолировать от административно-хозяйственных. Если проектируемое предприятие располагается на двух этажах, то торговый зал, производственные цеха и моечные отделения должны находиться на первом этаже в непосредственной близости друг от друга.

Большое гигиеническое значение при планировании помещений имеет ориентация их по отношению сторон света. В цехе для приготовления холодных блюд и закусок, кондитерских цехах, где осуществляется приготовление крема и отделка тортов и пирожных, предусматривается северо-западная ориентация и средства защиты от инсоляции.

Складские помещения. Складские помещения группируют вокруг разгрузочной. Для хранения скоропортящихся продуктов предусматривается отдельный охлаждаемый блок, для хранения сухих продуктов и овощей - отдельные кладовые. Над складскими помещениями, размещенными в подвальных или полуподвальных этажах, не располагают моечные отделения и санитарные узлы.

Количество и размеры складских помещений зависят от мощности предприятия.

Кладовые для сухих продуктов располагают в сухих, хорошо вентилируемых помещениях.

Для хранения хлеба целесообразно предусмотреть специальное помещение и хлеборезку.

Скоропортящиеся продукты хранят в холодильных камерах, где обеспечивается отдельное хранение: мяса, рыбы, молока и молочных продуктов; зелени и фруктов; гастрономии и готовых кулинарных изделий.

Охлаждаемые камеры должны иметь самостоятельную приточно-вытяжную вентиляцию, не связанную с вентиляцией других помещений.

Холодильные установки должны быть смонтированы на виброизоли-рующей основе (для снижения шума и вибрации).

Для распаковки и осмотра продуктов в камерах предусматривается приемно-разгрузочная площадка.

В складе для овощей во избежание загрязнения приемно-разгрузочной площадки картофелем и овощами следует предусмотреть загрузочный люк, закрытый козырьком от попадания в него атмосферных осадков.

В блоке охлаждаемых помещений предусматривают камеру для хранения пищевых отходов с отдельным входом. Камера должна удобно сообщаться с помещением моечной столовой посуды.

Служебные и бытовые помещения. К служебным помещениям относят помещения конторы, дирекции, бухгалтерии, службы маркетинга и др. Располагать их следует в надземном этаже.

Бытовые помещения включают гардеробные для домашней и санитарной одежды, бельевые, душевые, санитарные узлы, комнаты для персонала. Располагать их можно как в подвальном помещении, так и на первом этаже здания вблизи от лестничной клетки.

Помещения конторы и дирекции целесообразно проектировать ближе к лестничной клетке и служебному входу, чтобы в производственные помещения не могли попадать посторонние лица.

Бытовые помещения (гардеробные, душевые, санузлы) для обслуживающего персонала рекомендуется компоновать единым блоком, изолировано от производственных помещений предприятия.

Комната для персонала предназначается для приема пищи сотрудниками предприятия, поэтому ее следует располагать в группе производственных помещений, ближе к горячему цеху и моечной столовой посуды.

Количество бытовых помещений и их размеры зависят от числа мест для посетителей данного предприятия.

Гардеробные для персонала проектируют отдельно для мужчин и женщин. Личную одежду и санитарную одежду следует хранить в шкафах с двумя отделениями. На крупных предприятиях предусмотрено отдельное хранение личной одежды и санитарной одежды, а также душевые пропускного типа с раздевалкой и комнатой одевания.

Туалеты целесообразно проектировать на каждом этаже или через этаж со шлюзами, в которых устанавливаются умывальники и вешалки для санитарной одежды. Расстояние от рабочего места до туалета не должно превышать 75 м.

В тамбуре туалета для персонала предусматривается отдельный кран со смесителем на уровне 0,5 м от пола для забора воды, предназначенной для мытья полов, а также сливной трап с уклоном к нему.

К служебным помещениям на крупных заготовочных предприятиях относят санитарно-техническую лабораторию. Она состоит из помещения приема проб, лаборатории, химико-технологического и бактериологического отделения, кабинета начальника. Площадь помещений лаборатории составляет 8-10 м2 на 1 т перерабатываемого сырья.

В химико-технологическое отделение входит помещение для физико-химических анализов с вытяжным шкафом, моечная, весовая, кладовая для хранения реактивов, посуды и др. Подсобные помещения могут быть объединены при условии разделения линий мойки, хранения посуды и реактивов.

В бактериологическом отделении имеется комната для бактериологических исследований, бокс для посевов, автоклавная, моечная и средоварочная.

Технические помещения. Это особая группа помещений, которая не всегда может располагаться единым блоком. Эти помещения проектируют в цокольном и подвальном этажах, а также на различных этажах ПОП. Они должны иметь удобный доступ и самостоятельные входы из производственных коридоров или хозяйственной зоны предприятия.

Машинное отделение холодильных камер располагают рядом с холодильными камерами. На малых предприятиях не предусматривается машинное отделение. Нельзя устанавливать холодильные агрегаты на лестницах и под лестницами, у входных дверей, в вестибюле, в машинном отделении лифтов.

Вентиляционные камеры и тепловой пункт располагают у наружных стен зданий.

Электрощитовую проектируют у наружных стен зданий и в непосредственной близости от производственных помещений. Запрещено их располагать под моечными, душевыми и другими помещениями, где имеются канализационные трапы и раковины.

Камеру кондиционирования воздуха располагают рядом с теплопунктом и в удобной связи с холодильной установкой.

В группе технических помещений предприятий с числом посадочных мест не более 150 предусматривается помещение для слесаря-механика площадью 6 м2.

36. Канализация, ее санитарные и противоэпидемиологические требования. Сбор и удаление пищевых отходов и отбросов.

Канализация представляет собой сеть подземных труб и каналов, по которым сплавным путем отводятся за пределы населенного пункта физиологические выделения человека и сточная вода, образующаяся в результате хозяйственно-бытового и промышленного использования водопроводной воды. Только канализация полностью ограждает почву от загрязнения нечистотами, немедленно удаляет их из здания и быстро транспортирует за пределы населенной зоны.

Основные составные элементы канализации:

1) домовые приборы для приема стоков и отбросов;

2) сеть труб;

3) сооружения для очистки сточных вод перед выпуском их в водоем.

Канализация заменяет вывозную систему и устраняет свойственные последней санитарные недостатки. Беспрепятственное удаление использованной воды позволяет доводить водопотребление в канализованных городах до норм, полностью удовлетворяющих требованиям поддержания личной и общественной гигиены на высоком уровне.

Санитарно-эпидемиологические требования к канализации и удалению твердых отходов на предприятиях общественного питания. Санитарное благополучие предприятия общественного питания в значительной степени зависит от правильной организации удаления жидких и твердых отбросов.

Удаление жидких отходов . На предприятиях общественного питания удаление жидких отходов осуществляется с помощью внутренней хозяйственно-бытовой ипроизводственной канализации , которая оборудуется на всех предприятиях независимо отих мощности и степени благоустройства местности.

Устройство системы канализации должно соответствовать требования действующих строительных норм и санитарно-эпидемиологических правил.

Отведение всех сточных вод осуществляется в систему централизованных очистных сооружений, а при их отсутствии - по санитарно-эпидемио-логическому заключению органов санэпидслужбы в систему локальных очистных сооружений канализации.

Внутренняя система канализации производственных и хозяйственно-бытовых сточных вод должна быть раздельной и иметь самостоятельные выпуски во внутриплощадочную сеть канализации. При этом уровень выпуска производственных стоков должен быть выше уровня выпуска хозяйственно-фекальных вод. Все помещения, оборудованные моечными ваннами, ракови-нами, унитазами и сливными трапами не должны размещаться ниже уровня внутриплощадочной канализации, которая примыкает к пищевому объекту. Горизонтальные отводы канализации от всех производственных помещений обязательно оборудуются устройствами для прочистки труб, а на концевых участках отводов устраиваются «дыхательные» стояки, предотвращающие засасывание сточных вод при залповых сбросах их из оборудования.

Не допускается прокладывать внутренние канализационные сети с бытовыми и производственными стоками под потолком обеденных залов, производственных и складских помещений предприятий. Канализационные стояки не разрешается прокладывать в обеденных залах, производственных и складских помещениях. Допускается прокладывать стояки в оштукатуренных коробах без ревизии лишь в производственных и складских помещениях.

Важно предусмотреть, чтобы технологическое оборудование и моечные ванны не загрязнялись содержимым производственной канализации. С этой цельюих присоединяют к канализационной сети с воздушным разрывом струи не менее 20мм от верха приемной воронки. Все приемники стоков внутренней канализации должны иметь гидравлические затворы (сифоны).

Для крупных предприятий обязательным требованием является также установка сооружений для очистки сточных вод от жира, крахмала, песка до поступления последних в наружную канализационную сеть.

При расположении предприятия общественного питания на первом этаже в жилых домах и зданиях иного назначения следует предусматривать изоляцию сети производственной и бытовой канализации предприятия от хозяйственно-фекальной канализации этих зданий. Для этого канализационная система предприятия подключается к городской сети отдельными выпусками. Стояки бытовой канализации из верхних этажей жилых домов и зданий иного назначения допускается прокладывать только горизонтальных или вертикальных технологических каналах. Расположенные над предприятиями санитарные узлы, душевые и ванные должны иметь полы с гидроизоляцией.

Все производственные цеха, а также моечные, загрузочная, дефростер и камера хранения пищевых отходов оборудуются сливными трапами с уклоном пола к ним.

Во всех строящихся и реконструируемых предприятиях общественного питания следует оборудовать унитазы и раковины для мытья рук персонала специальными устройствами, исключающими загрязнение рук (локтевые, педальные приводы и т.п.).

В тамбуре туалета для персонала необходимо предусматривать отдельный кран со смесителем для забора воды, предназначенной для мытья пола. Кран должен располагаться на высоте 0,5 м от пола и иметь сливной трап с уклоном к нему.

Все стационарные предприятия общественного питания должны иметь для посетителей туалеты и раковины для мытья рук. Не разрешается совмещение туалетов для персонала и посетителей.

Временные предприятия быстрого обслуживания (павильоны, палатки, фургоны и др.) необходимо располагать в местах, оборудованных общественными туалетами.

Не допускается сброс неочищенных сточных вод в открытые водоемы и поглощающие колодцы.

Удаление мусора и пищевых отходов . Скопление на предприятии мусора и пищевых отходов может явиться источником загрязнения его дурнопахнущими ядовитыми газами (например, сероводородом), а также способствовать размножению микроорганизмов и появлениюмух, насекомых, грызунов, что резко снижает уровень санитарного состояния предприятия.

Сбор пищевых отходов в производственных помещениях и моечных отделениях производят в специальные контейнеры небольшой вместимости Хранятих в охлаждаемой камере для отходов при температуре не выше 2 °С и ежедневно вывозят. Расположение камер для отходов должно обеспечить минимальный путь удаления отходов из моечных отделений.

Для сбора мусора и пищевых отходов на территории необходимо использовать раздельные контейнеры с крышками. Контейнеры устанавливаются на площадках с твердым покрытием, размеры которых превышают площадь контейнеров на 1 м по периметру.

Площадка мусоросборника должна иметь санитарный разрыв не менее 25 м от жилых домов, площадок для игр и отдыха.

Мусоросборники освобождаются при заполнении не более 2/3 их объема, после этого подвергаются очистке и дезинфекции с применением средств, разрешенных санитарной службой.

В настоящее время действует планово-регулируемая система очистки от мусора, предусматривающая ежедневный вывоз его за пределы города. При этом важной гигиенической мерой является тщательная изоляция мусора как в процессе его хранения в мусоросборниках, так и при транспортировке. Подсчитано, что из одного, находящегося в антисанитарных условиях мусорного ящика, летом может размножиться несколько десятков тысячмух в сутки. Для сбора и вывоза твердых отбросов наиболее приемлема, с гигиенической точки зрения, система сменных контейнеров.

37. Гигиенические требования к отоплению и вентиляции на п.о.п.

Системы вентиляции, удаляющие воздух из помещения, называют вытяжными, а подающие чистый наружный воздух - приточными. В системах механической приточной вентиляции поступающий в систему воздух должен соответствовать гигиеническим требованиям, забираться на высоте не менее 2 м от поверхности земли. Расстояние от воздухозабора до места вентиляционных выбросов должно быть не менее 10 м.

Смена воздуха в помещении в процессе вентиляции называется воздухообменом. Кратность воздухообмена показывает сколько раз в течение часа сменяется воздух данного помещения. Кратность воздухообмена в заготовочных цехах принимается дня вытяжки равной 4 и для притока - 3, в моечных - соответственно 6 и 4 объемам в час. Для горячих цехов необходимо проведение расчетов кратности воздухообмена.

Подаваемый воздух очищают, в холодный период года подогревают до температуры не ниже 12 °С. Приточный воздух должен поступать в верхнюю зону помещений. Одной приточной системой можно объединить горячий и кондитерский цехи, моечные и заготовочные цехи. Причем в этих цехах вытяжка должна преобладать над притоком не менее чем в два раза, а в залах - приток над вытяжкой, т.е. подпор приточного воздуха должен приходиться на наиболее чистые помещения. Благодаря этому загрязненный воздух не проникает в зал и другие непроизводственные помещения.

В помещениях отделки кондитерских изделий приточная система вентиляции выполняется с противопыльным и бактерицидным фильтром.

На небольших предприятиях общественного питания с числом мест до 100 допускается устройство только вытяжной системы вентиляции без приточной. На остальных предприятиях оборудуется общеобменная приточно-вытяжная вентиляция.

Дыхание относится к реакциям катаболизма. В результате дыхания происходит расщепление сложных молекул до простых с выделением энергии, которая запасается в молекулах АТФ (КПД около 40%).

АДФ + Ф + Е = АТФ

Процесс дыхания – это реакция окисления углеводов, которая может происходить в бескислородных условиях – анаэробный тип дыхания или гликолиз, и в присутствии кислорода – аэробный тип дыхания или окислительное фосфорилирование.

По типу дыхания бактерии делятся на аэробные и анаэробные. Существуеют бактерии облигатные ааэробы – растут только в присутствии кислорода (например микобактерии туберкулеза). Облигатные анаэробы растут только в бескислородных условиях (например возбудитель ботулизма). Факультативные анаэробы могут расти как в кислородной, так и бескислородной среде (кишечная палочка). Микроаэрофилы – им требуется для своего роста низкая концентрация кислорода (гемофильная палочка).

Брожение не является в полном смысле дыханием – это субстратное фосфорилирование углеводов или гликолиз с образованием пирувата и последующим превращением его в конечные продукты брожения – органические кислоты и спирты.

В результате гликолиза из 1 молекулы глюкозы образуется 2 молекулы АТФ.

Аэробный тип дыхания или окислительное фосфорилирование

Схема Глюкоза- окислительное фисфирилирование- 38АТФ + 6СО2 + 6Н2О

Анаэробный тип дыхания . Схема та же, что при аэробном, но акцептором электронов служат нитриты, либо нитраты, либо фосфаты.

Факультативные анаэробы при отсутствии кислорода получают АТФ с помощью брожения.

Молекулы образовавшегося АТФ участвуют в синтезе органических соединений, отдавая свою энергию и првращаясь в АДФ

А + В + АТФсинтез АВ + АДФ + Ф

Факультативные анаэробы могут размножаться как в присутствии, так и в отсутствие молекулярного кислорода (большинство патогенных и сапрофитных микробов).

Облигатные анаэробы - бактерии, для которых наличие молекулярного кислорода является вредным, задерживающим рост фактором (клостридии столбняка, анаэробной инфекции, ботулизма и др.).

Конец работы -

Эта тема принадлежит разделу:

Медицинская микробиология, ее предмет, методы, связь с другими науками

Микроскопия люминесцентная свечение под воздействием энергии света эл лучей ионизир излуч собственная без окраски наведенная окр.. микроскопич метод метод изучения моРФ и тинкториальных св в бактерий на.. химический состав бактериальной клетки вода..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Медицинская микробиология, ее предмет, методы, связь с другими науками
Микробиология –наука о микроорганизмах, т.е. о живых существах, размеры которых меньше 0,1 мм. Микроорганизмы весьма разнообразны. К ним относятся некоторые многоклеточные организмы, простейшие, не

Основные этапы развития микробиологии
I. Эвристический – Гиппократ – причина болезней невидимые вещества – миазмы II. Морфологический – Левенгук – обнаружил в микроскоп живые организмы. Ивановский – открыл вирусы. III

Микроорганизмы и их положение в системе живого мира
Классификация микроорганизмов. Представлены доклеточными (царство Vira – вирусы) и клеточными формами (бактерии, грибы, простейшие). Среди клеточных форм жизни различают 3 домена: Bacteria

Структура бактериальной клетки
Главными отличиями прокариотической (бактериальной) клетки от эукариотической является: отсутствие оформленного ядра (т.е. ядерной мембраны), отсутствие внутриклеточных мембран,ядрышек, комплекса Г

Химический состав бактериальной клетки
Химический состав бактерий Вода – 70%, Сухое вещество – 30%. Белки – 52, полисахариды – 16. Липиды – 9,4, РНК – 16, ДНК – 3.2, неорганические соединения – 0,4. Потребность бактери

Спорообразование
При неблагоприятных условиях некоторые бактерии способны образовывать эндоспоры - покоящиеся клетки. Одна клетка образует одну эндоспору, т.е. спорообразование не является формой размножения, а слу

Действие физических факторов на микроорганизмы
Стерилизация - полное освобождение какого-либо вещества или предмета от вегетативных форм и спор микро­организмов путем воздействия на них физических и химичес­ких факторов. В хирургии стерилизуют

Действие химических факторов на микроорганизмы. Дезинфекция
Дезинфекция (обеззараживание) - (франц. "des" означающее удаление, уничтожение чего-либо; лат "inficere" -заражать, портить, отравлять) - удаление и уничтожение ве­гетативных фо

Питание бактерий
По типу питания бактерии подразделяются на аутотрофов и гетеротрофов. Аутотрофы способны усваивать углерод из СО2. Гетеротрофы усваивают углерод только из органических соединений.

Питательные среды
В лабораторных условиях бактерии выращивают на пита­тельных средах. Большое значение для роста и размножения бактерий имеют температурные условия. Все микроорганизмы по отношению к температурному р

Ферменты бактерий, их биологическая роль
Ферменты - биологические катализаторы высокомолекулярной структуры, вырабатываемые живой клеткой. Они имеют белковую природу, строго специфичны и играют важнейшую роль в обмене веществ микроорганиз

Рост и размножение микроорганизмов
Под размножением бактерий подразумевают способность их к самовоспроизведению, увеличению количества особей на единицу объема. Рост означает увеличение массы бактерий в результате синтеза клеточного

Актиномицеты, их морфология
Актиномицеты (аей§ - луч, туЬм - гриб) - лучистые грибы, представляют собой многочисленную группу микроорганизмов, вклю­ченных в порядок АсйпотусеШез, Большинство актиномицетов - свободнож

Риккетсии, их морфология и биологические свойства
Риккетсии представляют собой полиморфные микроорганизмы, живут и размножаются только в клетках (цитоплазме и ядре) тканей животных, человека и переносчиков. Кокковидные формы имеют вид очень мелких

Морфология и ультраструктура микоплазм
Микоплазмы принадлежат к классу Mollicutes, порядку Mycoplasmatales, семейству Мусор1аsmaсеае. Это мелкие бакте­рии размером 100-150 нм, иногда 200-700 нм, не образующие спор, неподвижные, грамотри

Хламидии, морфология и другие биологические свойства
К роду Chlamydia, семейству Chlamydiaceae, порядку Chlamydiales принадлежат возбудители трахомы, конъюнктивитов (бленнореи с включениями), пахового лимфогранулематоза (бо­лезнь Никола - Фавра), орн

Грибы, их морфология и биологические свойства
Систематика и классификация грибов. Грибы отнесены к растительным гетеротрофным организмам-эукариотам, ли­шенным хлорофилла. Тип грибов (Fungi s. Mycetes) насчитыва­ет свыше 100 000 видов, объедине

Дрожжеподобные грибы рода кандида
Возбудители кандидоза. К ним относят дрожжеподобные грибы из рода Candida. Они представляют собой одноклеточные организмы (рис. 134), размножающиеся почкованием; конидий и аскоспор не образуют, ист

Дейтеромицеты
Дейтеромицеты - несовершенные грибы (Fungi imperfecti), очень большая группа (25 000 видов) грибов, обладающих многоклеточным мицелием, но не имеющих ни сумчатого, ни базидиального спороношения, а

Взаимодействие вируса с клеткой
Репродукция вирусов. Цикл репродукции вирусов состоит из ряда последовательных событий: Специфическая адсорбция вируса на поверхности клетки Проникновение внутрь клетки

Культуры клеток, их виды
Для культивирования вирусов используют культуры клеток, куриные эмбрионы и лабораторных животных. Наиболее широкое применение нашли однослойные культуры трипсинизированных клеток, а также перевивае

Изменчивость микроорганизмов
Исследователи, стоявшие у истоков бактериологии, столкнулись с разнообразием видов бактерий и кажущейся возможностью метаморфоз, взаимопревращений одних бактерий в другие создали учение о плеоморфи

Мутации
Изменения последовательности азотистых оснований в ДНК. Виды: Выпадение (делеция) или вставка (инсерция) одного или нескольких оснований со сдвигом рамки считывания. Заме

Генетические рекомбинации
Рекомбинации - Наследственная изменчивость, обусловленная обменом участками ДНК между микроорганизмами, один из которых является донором, а другой – реципиентом. Виды рекомбинаций: Трансформация, к

Распространение микробов в природе
Объект Характер загрязнения Санитарно-показательные бактерии Вода Фекаль

Нормальная микрофлора тела человека
Макроорганизм и среда представляют единую экологическую систему, в которой важная физиологическая роль принадлежит микроорганизмам. Макроорганизм и его микрофлора (аутофлора) в нормальных условиях

100 р бонус за первый заказ

Выберите тип работы Дипломная работа Курсовая работа Реферат Магистерская диссертация Отчёт по практике Статья Доклад Рецензия Контрольная работа Монография Решение задач Бизнес-план Ответы на вопросы Творческая работа Эссе Чертёж Сочинения Перевод Презентации Набор текста Другое Повышение уникальности текста Кандидатская диссертация Лабораторная работа Помощь on-line

Узнать цену

Аэробное дыхание – это окислительный процесс, в ходе которого расходуется кислород. При дыхании субстрат без остатка расщепляется до бедных энергией неорганических веществ с высоким выходом энергии. Важнейшими субстратами для дыхания служат углеводы. Кроме того, при дыхании могут расходоваться жиры и белки.Аэробное дыхание включает два основных этапа:

Бескислородный, в процессе, которого происходит постепенное расщепление субстрата с высвобождением атомов водорода и связыванием с коферментами (переносчиками типа НАД и ФАД);

Кислородный, в ходе которого происходит дальнейшее отщепление атомов водорода от производных дыхательного субстрата и постепенное окисление атомов водорода в результате переноса их электронов на кислород.

Анаэробное дыхание - биохимический процесс окисления органических субстратов или молекулярного водорода с использованием в дыхательной ЭТЦ в качестве конечного акцептора электронов вместо O2 других окислителей неорганической или органической природы. Как и в случае аэробного дыхания, выделяющаяся в ходе реакции свободная энергия запасается в виде трансмембранного протонного потенциала, использующегося АТФ-синтазой для синтеза АТФ. Осуществляется прокариотами (в редких случаях - и эукариотами) в анаэробных условиях. При этом факультативные анаэробы используют акцепторы электронов с высоким окислительно-восстановительным потенциалом (NO3−, NO2−, Fe3+, фумарат, диметилсульфоксид и т. д.), у них это дыхание конкурирует с энергетически более выгодным аэробным и подавляется кислородом.

Большинство аэробных микроорганизмов окисляет органические питательные вещества в процессе дыхания до С02 и воды. Поскольку в молекуле СО 2 достигается высшая степень окисления углерода, в этом случае говорят о полном окислении и отличают этот тип дыхания от не полных окислений, при которых в качестве продуктов обмена выделяются частично окисленные органические соединения. Под «полным окислением» имеется в виду лишь то, что не происходит вы деления каких-либо органических веществ; но это вовсе не означает, что окисляется весь поглощенный субстрат. В каждом случае значительная часть субстрата (40-70%) ассимилируется, т.е. превращается в вещества клеток. Конечными продуктами «неполных окислений» могут быть уксусная, глюконовая, фумаровая, лимонная, молочная кислоты и ряд других со единений. Поскольку эти продукты сходны с теми, которые образуются при брожениях (пропионовая, масляная, янтарная, молочная кислоты и др.), а также в связи с тем, что при промышленных процессах брожения необходимы специальные технические устройства (ферментеры), неполные окисления называют также «окислительным брожением» или «аэробной ферментацией». Слова «брожение» и «ферментация» в этом случае отражают скорее технологический аспект.

В настоящее время известен ряд бактерий, способных окислять органические соединения или молекулярный водород в анаэробных условиях, используя в качестве акцепторов электронов в дыхательной цепи сульфаты, тиосульфаты, сульфиты, молекулярную серу. Этот процесс получил название диссимиляционной сульфатредукции, а бактерии, осуществляющие этот процесс - сульфатвосстанавливающих или сульфатредуцирующих.

Все сульфатвосстанавливающие бактерии - облигатные анаэробы. Сульфатвосстанавливающие бактерии получают энергию в процессе сульфатного дыхания при переносе электронов в электронтранспортной цепи. Перенос электронов от окисляемого субстрата по электронтранспортной цепи сопровождается возникновением электрохимического градиента ионов водорода с последующим синтезом АТФ. Подавляющее большинство бактерий этой группы хемоорганогетеротрофы. Источником углерода и донором электронов для них являются простые органические вещества - пируват, лактат, сукцинат, малат, а также некоторые спирты. У некоторых сульфатвосстанавливающих бактерий обнаружена способность к хемолитоавтотрофии, когда окисляемым субстратом является молекулярный водород.

В качестве акцептора электронов может использоваться фумарат. Фумаратредуктаза сходна с нитритредуктазой: лишь вместо молибдоптерин содержащей субъединицы в её состав входит ФАД и гистидин содержащая субъединица. Трансмембранный протонный потенциал образуется аналогичным образом: перенос протонов не происходит, однако фумаратредуктаза связывает протоны в цитоплазме, а дегидрогеназы в начале ЭТЦ выделяют протоны в периплазму. Перенос электронов с дегидрогеназ на фумаратредуктазу происходит обычно через мембранный пул менохинонов. Фумарат, как правило, отсутствует в природных местообитаниях и образуется самими микроорганизмами из аспартата, аспарагина, сахаров, малата и цитрата. В виду этого большинство бактерий, способных к фумаратному дыханию содержат фумаразу, аспартат:аммиак-лиазу и аспарагиназу, синтез которого контролирует чувствительный к молекулярному кислороду белок Fnr. Фумаратное дыхание достаточно широко распространено среди эукариот, в частности у животных (среди животных, у которых оно описано - пескожил, мидии, аскарида, печеночная двуустка.

Дыхание Карбонатное дыхание карбонатное один из видов анаэробного дыхания, при котором в качестве терминального акцептора водорода выступает СО2, который восстанавливается до метана или уксусной кислоты; осуществляют, соответственно, метаногены и ацетогенные бактерии (ацетогены).

Прокариоты обладают возможностью использовать в качестве акцептора электрона в дыхательной электронтранспортной цепи вместо кислорода различные окисленные соединения азота. Ферментом, катализирующим финальную стадию транспорта электрона - его перенос на нитрат-анион - является нитратредуктаза. итратное дыхание встречается, хотя и редко, и среди эукариот. Так, нитратное дыхание, сопровождающееся денитрификацией и выделением молекулярного азота, недавно открыто у фораминифер.

Микроорганизмам, как и всем живым существам, присущи процессы питания, дыхания, роста и размножения . Однако эти процессы у микробов характеризуются своеобразием и рядом особенностей. Микробы занимают особое место среди других живых существ: они способны использовать в качестве питательных веществ как неорганические, так и разнообразные органические соединения ; могут существовать и размножаться в аэробных и анаэробных условиях; длительно сохраняются во внешней среде с помощью спор ; обладают исключительной приспособляемостью к меняющимся факторам окружающей среды.

Дыхание бактерий

Сущность процесса дыхания бактерий заключается в совокупности биохимических реакций, в ходе которых идет образование АТФ, без которого невозможен процесс метаболизма, протекающего с затратой энергии. АТФ является универсальным переносчиком химической энергии между процессами, выделяющими энергию, и реакциями, их использующими. При дыхании - процессе биологического окисления бактерий - потребляются те же соединения, что и на построение отдельных структурных компонентов клетки, но в первую очередь - сахара, спирты, органические кислоты, жиры и т. д.

Большая часть бактерий использует в процессе дыхания свободный кислород. Такие микроорганизмы получили название аэробные (от аег - воздух). Аэробный тип дыхания характеризуется тем, что окисление органических соединений происходит при участии кислорода воздуха с освобождением большого количества калорий. Молекулярный кислород выполняет роль акцептора водорода, образующегося при аэробном расщеплении этих соединений.

Примером может служить окисление глюкозы в аэробных условиях, которое приводит к выделению большого количества энергии:

С 6 Н 12 О 6 + 60 2 6С0 2 +6Н 2 0 + 688,5 ккал.

Процесс анаэробного дыхания микробов заключается в том, что бактерии получают энергию при окислительно-восстановительных реакциях, при которых акцептором водорода является не кислород, а неорганические соединения - нитрат или сульфат.

Многие бактерии могут существовать в аэробных и анаэробных условиях. Такие микроорганизмы получили название факультативных (необязательных) анаэробов.

Например, стафилококки, кишечная палочка и другие факультативные анаэробы имеют полный набор дыхательных ферментов, обеспечивающих им существование как в кислородной, так и в бескислородной среде. Факультативные анаэробы обладают так называемым нитратным дыханием , так как образующийся при окислении органических соединений нитрат (акцептор водорода) восстанавливается до молекулярного азота и аммиака.

Обязательные анаэробы

Облигатные (обязательные) анаэробы могут существовать лишь в строго анаэробных условиях. Среди патогенных - это возбудители столбняка, газовой гангрены, ботулизма. Облигатные анаэробы при окислении органических соединений образуют сульфат, который восстанавливается до сероводорода, поэтому облигатное дыхание называют еще сульфатным.

Для нейтрализации токсичных форм кислорода микроорганизмы, способные существовать в его атмосфере, имеют защитные механизмы. У облигатных аэробов и факультативных анаэробов накоплению закисного радикала О 2 - препятствует фермент супероксиддисмутаза, расщепляющая закисный радикал на перекись водорода и молекулярный кислород. Перекись водорода у этих бактерий разлагается каталазой на воду и молекулярный кислород.

В присутствии кислорода рост облигатных анаэробов прекращается. Это связано с тем, что жизнь в аэробных условиях приводит к тому, что конечным продуктом окисления органических соединений оказывается перекись водорода, а поскольку анаэробы не продуцируют фермент каталазу, расщепляющую перекись водорода, то она накапливается и оказывает токсическое действие на анаэробные бактерии.

При выращивании анаэробов в лабораторных условиях используют специальные приборы - анаэростаты, из которых кислород воздуха удаляется или заменяется другим инертным газом. Бескислородные условия можно создать также кипячением среды или химическими веществами, активно поглощающими кислород из пространства, куда помещены чашки и пробирки с посевами.

Образование энергии (АТФ) наблюдается также при процессах брожения , осуществляемых разнообразными микроорганизмами. Особенность брожения заключается в том, что органические соединения одновременно служат как донаторами электронов (при их окислении), так и акцепторами (при их восстановлении). Брожение происходит в отсутствие кислорода, в строго анаэробных условиях. Основными соединениями брожения являются углеводы. В зависимости от участия определенного микроба и от конечных продуктов расщепления углеводов различают спиртовое, молочнокислое, уксуснокислое, маслянокислое и другие виды брожения.

Освобождение энергии при анаэробных процессах значительно меньшее, например, при брожении глюкозы дрожжами образуется спирт и всего 31,2 ккал.

Спиртовое брожение встречается, в основном, у дрожжей. Конечными продуктами являются этанол и СО 2 . Сбраживание глюкозы происходит в анаэробных условиях. При доступе кислорода процесс брожения ослабевает, на смену ему приходит дыхание. Подавление спиртового брожения кислородом называется эффектом Пастера . Спиртовое брожение используется в пищевой промышленности: хлебопекарной, виноделии.

Молочнокислое брожение. Различают два типа: гомоферментативное и гетероферментативное.

При гомоферментативном типе расщепление глюкозы происходит гликолитическим распадом (ФДФ-путь) Водород от восстановленного НАД передается на пируват при помощи лактатдегидрогеназы , при этом образуется молочная кислота. Гомоферментативное брожение происходит у S.pyogenes, E.faecalis, S.salivarius у некоторых видов рода Lactobacillus.

Гетероферментативное молочнокислое брожение присутствует у бактерий, у которых отсутствуют ферменты ФДФ-пути: альдолаза и триозофосфатизомераза. Расщепление глюкозы происходит с образованием фосфоглицеринового альдегида (ПФ-путь), который превращается в пируват по ФДФ-пути и в последующем восстанавливается в лактат. Дополнительными продуктами этого типа брожения являются также этанол, уксусная кислота. Гетероферментативное молочнокислое брожение встречается у представителей родов Lactobacillus и Bifidobacterium.

Муравьинокислое (смешанное) брожение встречается у представителей семейств Enterobacteriaceae, Vibrionaceae. В зависимости от продуктов брожения, различают два типа процессов:

Расщепление пирувата с образованием ацетилкофермента А и муравьиной кислоты, которая в свою очередь, может расщепляться на двуокись углерода и молекулярный водород. Другими продуктами брожения, образующимися через цепь реакций, являются этанол, янтарная и молочная кислота. Сильное кислотообразование можно выявить реакцией с индикатором метил-рот, который меняет окраску в сильно кислой среде.

Образуется целый ряд кислот, однако главным продуктом брожения являются ацетоин и 2,3-бутандиол. Ацетоин образуется из двух молекул пирувата с последующим двукратным декарбоксилированием. При последующем восстановлении ацетоина образуется 2,3-бутандиол. Эти вещества при взаимодействии с а-нафтолом в щелочной среде вызывают образование окраски бурого цвета, что выявляется реакцией Фогеса-Проскауэра, используемой при идентификации бактерий.

Маслянокислое брожение. Масляная кислота, бутанол,ацетон,изопропанол и ряд других органических кислот, в часности уксусная, капроновая, валерьяновая, пальмитиновая, являются продуктами сбраживания углеводов сахаролитическими строгими анаэробами.

Аэротолерантные микроорганизмы не используют кислород для получения энергии, но могут существовать в его атмосфере. К этой группе относятся молочно-кислые бактерии, получающие энергию гетероферментативным молочнокислым брожением.

Химический состав микробов

Клетки микробов состоят из воды, белков, углеводов, жиров и минеральных веществ.

Вода является основным по содержанию компонентом бактериальной клетки (до 80-90%). Она находится в свободном состоянии как самостоятельное соединение и связана с другими компонентами клетки. Свободная вода необходима бактериальной клетке для осуществления биохимических процессов . Она является универсальной дисперсионной средой для коллоидов и растворителем для кристаллоидов. Высушивание - удаление воды из клетки - ведет к замедлению жизненных процессов.

Белки составляют 40-80% сухой массы бактерий, большая часть которых представляет собой сложные белки - нуклеопротеиды, хромопротеиды. Бактерии могут содержать до 2000 различных белков, составляющих структуру клетки и участвующих в метаболических реакциях. Количественное и качественное разнообразие белковых соединений придает бактериям видовую специфичность , определяет отношение к окрашиванию , обеспечивает вирулентность , токсигенность, антигенные и иммуногенные свойства. Большая часть белков выполняет ферментативные функции клетки.

Нуклеиновые кислоты в бактериях выполняют те же функции, что и в клетках животного происхождения: молекула ДНК (нуклеоид) обеспечивает наследственные свойства, рибонуклеиновые кислоты (информационная, транспортная и рибосомальная) выполняют соответствующие функции. На долю последней приходится около 80% всей бактериалыюй РНК .

Углеводы в бактериальной клетке находятся в виде простых веществ (моно- и дисахариды) и комплексных соединений. Полисахариды выполняют пластическую функцию, входя в структуру клетки; играют основную роль в обеспечении энергией процессов клеточного метаболизма. Часть внутриклеточных полисахаридов - крахмал, гликоген и др. - являются запасными питательными веществами.

Липиды являются необходимыми компонентами цитоплазматической мембраны и клеточной стенки. В некоторых бактериях они выполняют роль запасных питательных веществ.

Органические вещества бактерий не находятся в клетке в виде отдельных компонентов, а представляют собой сложные соединения с большой молекулярной массой.

Минеральные вещества - фосфор, калий, магний, сера, железо, кальций, йод, цинк, молибден и др. - входят в состав различных клеточных структур бактерий. Они необходимы для регулирования осмотического давления, рН, окислительно-восстановительного потенциала, для активации ферментов. Общее содержание минеральных веществ составляет от 2 до 30% сухой массы бактериальной клетки.

В практических бактериологических лабораториях широко применяют микро- и экспресс-методы для ориентировочного изучения биохимических свойств микроорганизмов. Для этой цели существует множество тест-систем. Наиболее часто используют систему индикаторных бумаг (СИБ). СИБы представляют из себя диски фильтровальной бумаги, пропитанные растворами сахаров или других субстратов в сочетании с индикаторами. Такие диски опускают в пробирку с выросшей в жидкой питательной среде культурой. По изменению цвета диска с субстратом судят о работе фермента. Микро-тест системы для изучения идентификации энтеробактерий представлены одноразовыми пластиковыми контейнерами со средами, содержащими различные субстраты, с добавлением индикаторов. Посев чистой культуры микроорганизмов в такие тест-системы позволяет быстро выявить способность бактерий утилизировать цитраты, глюкозу, сахарозу, выделять аммиак, индол, разлагать мочевину, лизин, фенилаланин и т.д.

Питание бактерий

Своеобразие процесса питания бактерий состоит в том, что

поступление питательных веществ в клетку происходит по всей поверхности, которая очень велика по сравнению с общей величиной бактерии.

Второй особенностью является необыкновенная быстрота метаболических процессов

третьей - высокая адаптация к меняющимся условиям среды.

Типы питания . Разнообразие условий существования микробов обусловливает различные типы питания. Они определяются на основании усвоения двух из четырех необходимых органогенов - углевода и азота. Источником водорода и кислорода служит вода.

По усвоению углерода бактерии можно разделить на два типа:

аутотрофы (литотрофы)

гетеротрофы. (органотрофы)

Аутотрофы (от autos - сам, trophe - пища) способны получать углерод из неорганических соединений и даже из углекислоты. Энергию, необходимую для синтеза органических веществ, аутотрофы получают при окислении минеральных соединений. К аутотрофным бактериям относятся нитрифицирующие (находящиеся в почве), серобактерии (живущие в теплых источниках с содержанием сероводорода), железобактерии (размножающиеся в воде с закисным железом) и др.

По способности усваивать азот бактерии делятся также на две группы:

аминоаутотрофы (аминолитотрофы)

аминогетеротрофы. (аминоорганотрофы)

Аминоаутотрофы используют молекулярный азот воздуха. Бактерии этой группы - азотфиксирующие почвенные и клубеньковые бактерии - единственные живые существа, усваивающие свободный азот, принимают активное участие в круговороте азота в природе.

Аминогетеротрофы получают азот из органических соединений - сложных белков. К аминогетеротрофам относятся все патогенные микроорганизмы и большинство сапрофитов.

В настоящее время для аутотрофов применяется также название литотрофы, а для гетеротрофов - органотрофы.

По источникам энергии различают

фототрофы - бактерии, для которых источником энергии является солнечный свет,

хемотрофы - бактерии, которые получают энергию за счет химического окисления веществ.

В зависимости от окисляемого субстрата среди хемотрофных организмов выделяют хемолитотрофы и хемоорганотрофы .

Однако далеко не все соединения, которые необходимы бактериям в биологических процессах, клетка может синтезировать сама. При составлении питательных сред необходимо добавлять вещества, получившие название факторов роста. Это различные витамины, аминокислоты (без которых невозможен синтез белка), пиридиновые и пиримидиновые основания (предшественники нуклеиновых кислот) и др.

Микроорганизмы, нуждающиеся в каком-то одном или нескольких факторах роста, называются ауксотрофными в отличие от прототрофных бактерий, которые в данных соединениях не нуждаются и способны сами их синтезировать.

Механизм питания бактерий

Поступление в бактериальную клетку питательных веществ представляет собой сложный физико-химический процесс, которому способствует ряд факторов: разница в концентрации веществ, величина молекул, их растворимость в воде или липидах, рН среды, проницаемость клеточных мембран и т. д. В проникновении питательных веществ в клетку различают четыре возможных механизма.

Наиболее простой способ - пассивная диффузия , при которой поступление вещества в клетку происходит из-за различия градиента концентрации (разницы концентрации по обе стороны цитоплазматической мембраны). Решающее значение имеет величина молекулы. Очевидно, в мембране есть участки, через которые и возможно проникновение веществ небольших размеров. Одним из таких соединений является вода.

Большинство питательных веществ попадает в бактериальную клетку против градиента концентрации, поэтому в таком процессе должны принимать участие ферменты и может расходоваться энергия.

Одним из таких механизмов является облегченная диффузия , которая происходит при большей концентрации вещества вне клетки, чем внутри. Облегченная диффузия - процесс специфический и осуществляется особыми мембранными белками, переносчиками, получившими название п е р м е а з , так как они выполняют функцию ферментов и обладают специфичностью. Они связывают молекулу вещества, переносят в неизмененном виде к внутренней поверхности цитоплазматической мембраны и высвобождают в цитоплазму. Так как перемещение вещества происходит от более высокой концентрации к более низкой, этот процесс протекает без затраты энергии.

Третий возможный механизм транспорта веществ поучил название активного переноса . Этот прессе наблюдается при низких концентрациях субстрата в окружающей среде и перенос растворенных веществ также в неизмененном виде осуществляется против градиента концентрации. В активном переносе веществ участвуют пермеазы . Поскольку концентрация вещества в клетке может в несколько тысяч раз превышать ее во внешней среде, активный перенос обязательно сопровождается затратой энергии . Расходуется аденозинтрифосфат (АТФ), накапливаемый бактериальной клеткой при окислительно-восстановительных процессах.

при четвертом возможном механизме переноса питательных веществ наблюдается транслокация радикалов - активный перенос химически измененных молекул, которые в целом виде не способны проходить через мембрану. В переносе радикалов участвуют пермеазы .

Синтезируемые в бактериальных клетках соединения выходят из них тремя путями:

Фосфотрансферазная реакция. Происходит при фосфорилировании переносимой молекуды.

Контрансляционная секреция. В этом случае синтезируемые молекулы должны иметь особую лидирующую последовательность аминокислот, чтобы прикрепиться к мембране и сформировать канал, через который молекулы белка смогут выйти в окружающую среду. Таким образом выходят из клетки соответствующих бактерий токсины столбняка, дифтерии и др. молекулы.

Почкование мембраны. Молекулы, образующиеся в клетке, окружаются мембранным пузырьком, который отшнуровывается в окружающую среду.

Ферменты бактерий .

В бактериальной клетке происходят многочисленные реакции, как биосинтетические, направленные на синтез соединений, необходимых для организации структуры бактерии, так и производящие энергию, процессы ассимиляции и диссимиляции. Все эти реакции катализируются соответствующими ферментами. Ферменты являются белками и обладают специфичностью при распознавании соответствующего вещества и последующем превращении его. Большая часть ферментов связана с определенными структурами бактериальной клетки. Так, в цитоплазматической мембране находятся окислительно-восстановительные ферменты, которым принадлежит основная роль в дыхании клетки, ферменты, обеспечивающие доставку питательных веществ, и др. Ферменты, связанные с делением клетки, обнаруживаются в мезосомах, клеточной стенке, в месте образования перегородки.

У бактерий по характеру вызываемых ими превращений обнаруживаются следующие основные группы ферментов:

г и д р о л а з ы, вызывающие расщепление протеинов, углеводов, липидов путем присоединения молекул воды;

оксидоредуктазы , катализирующие окислительно-восстановительные реакции;

трансфера з ы , осуществляющие перенос отдельных атомов, от молекулы к молекуле;

л и а з ы , отщепляющие химические группы негидролитическим путем;

изомеразы , участвующие в углеводном обмене;

л и г а з ы , способствующие биосинтетическим реакциям клетки.

Ферменты бактерий классифицируются на экзоферменты и эндоферменты . Экзоферменты выделяются бактериальной клеткой в окружающую среду для внеклеточного переваривания. Этот процесс осуществляется с помощью гидролаз, которые расщепляют макромолекулы питательных веществ до простых соединений - глюкозы, аминокислот, жирных кислот. Такие соединения могут свободно проходить через оболочку клетки и с помощью пермеаз передаваться в цитоплазму клетки для участия в метаболизме, являясь источниками углерода и энергии. Некоторые экзоферменты выполняют защитную функцию , например, пенициллиназа, выделяемая многими бактериями, делает клетку недосягаемой для антибиотика - пенициллина.

Эндоферменты катализируют метаболические реакции, происходящие внутри клетки.

Ферменты бактерий классифицируются также на конститутивные и индуцибельные . Конститутивными называются такие ферменты, которые синтезируются клеткой независимо от наличия субстрата в среде, индуцибельные ферменты образуются бактериями только при наличии в среде соответствующего индуцирующего соединения, т. е. субстрата данного фермента. Например, в геноме кишечной палочки заложена способность разлагать лактозу, но только при наличии в среде лактозы клеткой синтезируется фермент, катализирующий ее гидролиз.

Известны также ферменты, которые получили название аллостерических. Кроме активного центра у них имеется регуляторный или аллостерический центр, который в молекуле фермента пространственно разделен с активным центром. Аллостерическим (от греч. allos - иной, чужой) он называется потому, что молекулы, связывающиеся с этим центром, по строению (стерически) не похожи на субстрат, но оказывают влияние на связывание и превращение субстрата в активном центре, изменяя его конфигурацию. Молекула фермента может иметь несколько аллостерических центров. Вещества, связывающиеся с аллостерическим центром, называют аллостерическими эффекторами. Они влияют через аллостерический центр на функцию активного центра: или облегчают ее, или затрудняют. Соответственно аллостерические эффекторы называются положительными (активаторы) или отрицательными (ингибиторы). Аллостерические ферменты играют важную роль в тонкой регуляции метаболизма бактерий. Поскольку практически все реакции в клетке катализируются ферментами, регуляция метаболизма сводится к регуляции интенсивности ферментативных реакций.

Патогенные бактерии обладают наряду с ферментами обмена также ферментами агрессии , являющимися факторами вирулентности. К таким ферментам относятся

гиалуронидаза,

дезоксирибонуклеаза,

коллагеназа,

н е й р а м и и и д аза, и др.

Гиалуронидаза стрептококков, например, расщепляет гиалуроновую кислоту в мембранах клеток соединительных тканей макроорганизма, что способствует распространению возбудителей и их токсинов в организме, обуславливая высокую инвазивность этих бактерий.

Плазмокоагулаза является главным фактором патогенности стафилококков, так как участвует в превращении протромбина в тромбин, который вызывает образование фибриногена, в результате чего каждая бактерия покрывается пленкой, предохраняющей ее от фагоцитоза.

Ферменты бактерий обладают высокой специфичностью , и именно это свойство широко используется при идентификации и определении видов микроорганизмов. Наибольшее значение имеет определение сахаролитических (ферментация сахаров) и протеолитических (разложение белков) свойств.

Споры

Одной из особенностей микроорганизмов является их способность к спорообразованию. Споры образуются при неблагоприятных условиях существования (высушивание, недостаток питательных веществ, изменение рН среды и т. д.), причем из одной клетки формируется только одна спора . Таким образом, образование спор не связано с процессом размножения, а является своеобразным приспособлением к переживанию в неблагоприятных условиях. По принятой номенклатуре спорообразующие аэробы носят название бацилл , а спорообразующие анаэробы - клостридии.

Процесс спорообразования проходит ряд стадий , в течение которых в определенном месте клетки цитоплазма, нуклеоид, рибосомы концентрируются, уплотняются, покрываются мембраной, а затем плотной, плохо проницаемой многослойной оболочкой, включающей кальциевые соли дипиколиновой кислоты, обусловливающей термоустойчивость спор . Споры длительное время могут сохраняться в покое, оставаясь жизнеспособными. Так, в почве споры патогенных микроорганизмов (возбудителя сибирской язвы, столбняка и др.) могут сохраняться десятками лет. При попадании в благоприятную среду споры очень быстро прорастают - из 1 споры возникает 1 бактериальная клетка, которая начинает размножаться.

Спорообразование - видовое свойство палочек, а форма и расположение формирующейся споры по отношению к вегетативной части клетки является дифференциально-диагностическим признаком . Форма спор может быть овальной или круглой , расположение центральное (возбудитель сибирской язвы), субтерминальное - ближе к концу палочки (возбудители газовой гангрены, ботулизма) и терминальное - на конце (возбудитель столбняка).

В зрелой споре различимы: центральный, плохо окрашиваемый участок (спороплазма), двухслойная ЦПМ и оболочка споры.

Спороплазма (протопласт споры) включает цитоплазму, бактериальную хромосому, системы белкового синтеза и некоторые другие (например, анаэробного энергообразования).

Оболочка споры двухслойная: пространство между слоями заполняют гликопептидные полимеры, сходные с пептидогликанами, образующие сетчатую структуру (кортекс), проявляющую высокую чувствительность к лизоциму. Внутренний слой (стенка споры) образован пептидогликанами, аналогичными таковым \ вегетирующей клетки. Внешний слой (собственно оболочка) образуют кератиноподобные белковые структуры с низкой проницаемостью.

Дыхание - это физиологический процесс, необходимый всем живым организмам для получения энергии. Большинство микроор­ганизмов получают энергию в результате сложного процесса фер­ментативных окислительно-восстановительных реакций, в основе которых лежит отделение и присоединение водорода. Принято счи­тать, что перенос водорода равноценен переносу электрона. Веще­ство, которое отдает электроны, окисляется и является донором. Вещество, которое принимает электроны, восстанавливается и на­зывается акцептором. В качестве доноров электронов могут быть органические и неорганические соединения, а конечными акцепто­рами - только неорганические соединения. В зависимости от ко­нечного акцептора водорода различают аэробное дыхание, анаэ­робное дыхание и брожение . Если конечным акцептором водоро­да является молекулярный кислород, то дыхание называют аэроб­ным, При анаэробном дыхании акцептором являются неорганичес­кие соединения типа нитратов или сульфатов. Если донором и ак­цептором водорода является органический субстрат, то такой энер­гетический процесс называется брожением. При брожении водо­род передается на органическое соединение, образующееся в ходе самого брожения.

В процессе брожения высвобождается меньше энергии, чем в аэробных условиях. В аэробных условиях окисление происходит наиболее полно, с выделением максимального количества энергии. При этом конечными продуктами окисления являются диоксид угле­рода и вода. В анаэробных условиях брожение сопровождается лишь частичным высвобождением энергии, связанной в органических веще­ствах. Поэтому для получения того же количества энергии бактериям в анаэробных условиях приходится расходовать больше органи­ческого субстрата. Это сопровождается накоплением в субстрате не полностью окислившихся веществ, содержащих запасы химичес­кой энергии - спирта, молочной кислоты, лимонной кислоты, масля­ной кислоты и др. В зависимости от продукта, который накапливает­ся в результате такого типа брожения, процессы получили название спиртового, молочного, маслянокислого брожения и т.п.

По отношению микроорганизмов к молекулярному кислороду их принято подразделять на облигатные аэробы, микроаэрофилы, факультативные анаэробы, облигатные анаэробы.

Облигатные аэробы (от лат. obligatus - обязательный, стро­гий) развиваются при наличии в атмосфере 20 % кислорода, растут на поверхности плотных и жидких питательных сред, содержат ферменты оксидазы, с помощью которых осуществляется перенос водорода от окисляемого субстрата к кислороду воздуха. Реакция протекает по схеме рис. 27. Создаваемая разность потенциалов между водородом и кислородом является источником энергии для всех аэробов.

Передача электронов на кислород происходит не прямым путем, а в результате сложного многоступенчатого процесса - дыха­тельной цепи. В эту цепь входит сложный комплекс ферментов и ко ферментов, в том числе цитохромов, которые представляют собою белковые молекулы, соединенные с химической группиров­кой - гемом. Гем содержит атом железа, обладающий способнос­тью попеременно окисляться и восстанавливаться.

Во время прохождения электронов по цепи энергия освобож­дается отдельными небольшими порциями. Часть освобождающей­ся энергии аккумулируется в макроэргических связях аденозинтрифосфата (АТФ) - происходит окислительное фосфорилирование. Определенное количество энергии выделяется во внешнюю среду. Молодая бактериальная культура вырабатывает больше энергии, чем ей необходимо для жизненных процессов, поэтому иногда на­блюдается саморазогревание субстрата (зерно, навоз, торф и др.), а в отдельных случаях даже самовозгорание.

Рис. 27. Основные схемы цепи переноса электронов

у аэробных микроорганизмов.

Микроаэрофилы нуждаются в значительно меньшем коли­честве кислорода. Высокая концентрация кислорода задерживает рост этих микроорганизмов (актиномицеты, лептоспиры, бруцеллы и др.).

Факультативные анаэробы могут размножаться как в при­сутствии, так и в отсутствии кислорода. В первом случае они ис­пользуют в процессах биологического окисления атмосферный кис­лород в качестве конечного акцептора водорода. При недостатке кислорода в качестве акцептора они используют нитраты, сульфа­ты и другие вещества. К этой группе относится большинство мик­роорганизмов. Типичными представителями факультативных анаэ­робов являются кишечная палочка, сальмонеллы и др.

Облигатные анаэробы размножаются в условиях полного отсутствии кислорода в среде обитания. В середине XIX века Пастер в своих исследованиях по брожению показал, что жизнь воз­можна и без кислорода. У организмов, живущих в анаэробных ус­ловиях, т.е. без кислорода, метаболизм основан на брожении. Пастер так и говорил, что брожение - «это жизнь без кислорода)».

В анаэробных условиях микроорганизмы получают энергию при окислении органических субстратов не кислородом воздуха, а связанным кислородом неорганических соединений (нитратов, суль­фатов), которые при этом восстанавливаются. Это объясняется свойством дыхательных анаэробных ферментов - анаэробных или первичных дегидрогеназ, которые могут передавать водород толь­ко на органический субстрат или другим дегидрогеназам. В аэроб­ных условиях аэробные, или вторичные, дегидрогеназы передают водород кислороду воздуха с образованием пероксида водорода. который затем быстро разрушается каталазой. Анаэробы не обла­дают способностью продуцировать фермент каталазу, разрушающему высокотоксичный для бактерий пероксид водорода. Поэто­му для многих видов анаэробов кислород токсичен даже в ничтож­ных концентрациях.

Кроме того, при наличии кислорода в среде происходит инак­тивация жизненно важных ферментов анаэробов, в результате чего они теряют способность к нормальному питанию. При добавлении в среду редуцирующих веществ, например, глюкозы, жизнедеятель­ность микроорганизмов восстанавливается.

Коблигатным анаэробам относятся: палочка масляиокислого брожения (Clostridium butirycum), палочка ботулизма (Clostridium botulinum), палочка столбняка (Clostridium tetani) и др.