dana microbiologie

67
1 1.Celule eucariote si celule procariote,caracteristici comparative Celula procariotă este mai puţin complexă, ea reprezintă unitatea de structură a bacteriilor şi cianobacteriilor. Prezintă un nucleoid nediferenţiat, lipsit de membrană nucleară. Celula eucariotă, complexă, este unitatea de structură a tuturor celulelor algelor, fungilor, briofitelor, plantelor vasculare şi animalelor. Prezintă un nucleu bine diferenţiat în care este inclusă partea predominantă a genomului alcătuit dintr-un set de cromozomi, care în timpul procesului de înmulţire se divizează şi se repartizează între celulele rezultate. Diferenţa dintre procariot şi eucariot reprezintă cea mai mare discontinuitate evolutivă prezentă în lumea vie, deoarece între cele două tipuri nu se cunosc structuri intermediare. Principalele caractere diferenţiale între celula de tip procariot şi cea de tip eucariot sunt prezentate în tabelul următor. Caracterul Procariote Eucariote Dimensiuni Foarte mici, 1-10µ; unele pot fi mai mari, spiralate saude tip filamentos Celule mai mari, 10- 100 µ; unele sunt microorganisme; Peretele celular Prezent constant la bacterii, cu o structură caracteristică; necesar existenţei acestora în condiţii naturale Există diferenţe între celulele animale şi celulele vegetale sau ale fungilor, la care peretele celular este prezent şi are o compoziţie chimică variată (celuloză, polioze, Si). Membrana plasmatică - bacteriile dispun de sisteme membranare de transport activ - sterolii lipsesc din compoziţia chimică a membranei (cu excepţia micoplasmelor). Celulele animale au membrana caracterizată printr-o mare plasticitate.Cele vegetale şi fungii au membrana acoperită de peretele celular rigid, care îi anulează proprietăţile speciale. Sterolii sunt prezenţi în mod constant. Citoplasma În stare de gel permanent, în lipsa membranelor interne şi a curenţilor citoplasmatici menţine intacte structurile intracelulare Există o permanentă tranziţie reversibilă gel ↔ sol, curenţi citoplasmatici şi structuri membranare

Upload: betivu-eugen

Post on 17-Feb-2015

241 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

1

1.Celule eucariote si celule procariote,caracteristici comparative Celula procariotă este mai puţin complexă, ea reprezintă unitatea de structură a bacteriilor şi cianobacteriilor. Prezintă un nucleoid nediferenţiat, lipsit de membrană nucleară. Celula eucariotă, complexă, este unitatea de structură a tuturor celulelor algelor, fungilor, briofitelor, plantelor vasculare şi animalelor. Prezintă un nucleu bine diferenţiat în care este inclusă partea predominantă a genomului alcătuit dintr-un set de cromozomi, care în timpul procesului de înmulţire se divizează şi se repartizează între celulele rezultate. Diferenţa dintre procariot şi eucariot reprezintă cea mai mare discontinuitate evolutivă prezentă în lumea vie, deoarece între cele două tipuri nu se cunosc structuri intermediare.

Principalele caractere diferenţiale între celula de tip procariot şi cea de tip eucariot sunt prezentate în tabelul următor.Caracterul Procariote Eucariote

Dimensiuni Foarte mici, 1-10µ; unele pot fi mai mari, spiralate saude tip filamentos

Celule mai mari, 10-100 µ; unele sunt microorganisme;

Peretele celular Prezent constant la bacterii, cu o structură caracteristică; necesar existenţei acestora în condiţii naturale

Există diferenţe între celulele animale şi celulele vegetale sau ale fungilor, la care peretele celular este prezent şi are o compoziţie chimică variată (celuloză, polioze, Si).

Membrana plasmatică

- bacteriile dispun de sisteme membranare de transport activ - sterolii lipsesc din compoziţia chimică a membranei (cu excepţia micoplasmelor).

Celulele animale au membrana caracterizată printr-o mare plasticitate.Cele vegetale şi fungii au membrana acoperită de peretele celular rigid, care îi anulează proprietăţile speciale. Sterolii sunt prezenţi în mod constant.

Citoplasma În stare de gel permanent, în lipsa membranelor interne şi a curenţilor citoplasmatici menţine intacte structurile intracelulare

Există o permanentă tranziţie reversibilă gel ↔ sol, curenţi citoplasmatici şi structuri membranare intracelulare.

Organitele celulare

Lipsesc la procariote. Mitocondriile sunt esenţiale şi perfect delimitate; cloroplastele sunt prezente la plantele capabile de fotosinteză.

Tipul de diviziune

- Diviziunea simplă.Lipseşte aparatul mitotic, repartizarea egală a informaţiei genetice este asigurată de mezozomi.

Există un aparat mitotic, care asigură repartizarea informaţiei genetice în cadrul mitozei, cu faze caracteristice.

Procesele de sexualitate

Sunt absente Procesele de sexualitate sunt frecvente

Mecanisme de infectare cu virusuri în condiţii experimentale

Datorită existenţei peretelui celular, infectarea bacteriilor cu un bacteriofag specific se face prin injectarea genomului fagic în celula bacteriană, învelişul proteic rămânând la exterior.

Celulele animale se infectează cu virusurile integrale prin endocitoză.Celulele vegetale se pot infecta cu virusuri integrale doar după lezarea mecanică a peretelui celular.

Sensibilitatea la diferite substanţe inhibitoare

Penicilina inhibă sinteza mureinei din structura peretelui celular bacterian.Bacteriile sunt sensibile.Cloramfenicolul, tetraciclinele, streptomicina acţionează la nivelul ribozomilor 70S.Bacteriile sunt sensibile.Bacteriile sunt rezistente.

PenicilinaEucariotele sunt rezistente, deoarece nu au mureină.Cloramfenicolul, tetraciclinele, streptomicina Eucariotele sunt rezistente, Eucariotele sunt sensibile.

Capacitatea de a Pot forma agregate multicelulare, dar celulele Uneori celulele eucariote

2

forma organisme multicelulare

sunt identice între ele. constituie organisme unicelulare, dar de cele mai multe ori formează organisme multicelulare.

Capacitatea de diferenţiere celulară

Procariotele sunt incapabile de diferenţiere celulară, cu excepţia bacteriilor sporogene. Formarea sporilor de rezistenţă reprezintă o formă primitivă de diferenţiere.

Au capacitate mare de diferenţiere, de la structurile sexuale până la celule înalt diferenţiate, ca neuronul .

Temperatura maximă de creştere

Eubacteriile cresc maxim până la 95˚C, arhebacteriile până la 110˚C.

Eucariotele cresc maxim până la 60˚C.

2.Structura celulei bacterieneEste formată din anvelopa(în trei straturi), citoplasma cu diferite incluziuni, nucleoidul.

Structurile suplimentare sunt:capsulele, sporii, cilii, pilele.Anvelopa-stratul mucozitar extern (la exteriorul celulei execută funcţia de protectie),

peretele celular (element principal asigură forma si desparte celula de mediul exterior, are permiabilitate selectivă (asigură pătrunderea si evacuarea substanţelor nutritive si substanţelor metabolice) si membrana citoplasmatică se alipeşte compact de partea internă a peretelui celular, constă din proteine si fosfolipide, prin intermediul ei are loc nutriţia celulei. În componenţa membranei celulare intră fermenţii

Citoplasma- conţinutul intern al celulei, sistem coloidal format din apă, proteine, glucide, săruri minerale.

Nucleul -aparat ereditar, reprezintă un fir dublu de ADN, răsucit în inel, ribozomii sunt alcătuiţi din 60%ARN si 40%proteine.

Incluziunile din substanţa nucleară granule pline cu amidon, glicogen, grăsimi, volutină.Capsula-capacitatea microbilor de a depune la suprafata corpului în jurul peretelui

celular un strat mucos. Substanţa capsulară constă:polizaharide, glucoproteine, polipeptide. Stratul mucos apără microbii de uscare.

Sporii- sunt prezenţi doar la bacterii baciliforme. Ei se formează la nimicirea microorganismelor în conditii nefavorabile ale mediului exterior contine cantităti reduse de apă liberă, lipide şi multe săruri de calciu, sunt rezistenti la fierbere(150-180) timp de 1 oră, contin acidul dipicolinic si ioni de Ca.

Flagelii sunt structuri filamentoase care determină capacitatea celulei de a se deplasa în spaţiul lichid. Flagelii sunt organe de locomoţie. Ei sunt compuşi dintr-un singur tip de proteină flagelină. Pilele sau fibriile- servesc pentru fixarea bacteriilor de celulele animalelor, omului.

3Clasificarea bacteriilor dupa forma- 1.forma sferică (sferoidală), corespunde celulelor izodiametrice numite coci (de la

coccus (lat.) = sămânţă); cocii pot fi:o perfect sferici – ex. Staphylococcus aureuso uşor ovoidali – ex. Streptococcus pyogeneso coci lanceolaţi – ex. Streptococcus pneumoniae (iniţial denumit

Diplococcus pneumoniae)o coci cu aspect reniform – ex. Neisseria meningitidis

- 2.forma sferic – ovalară , intermediară între coci şi bacili, corespunde cocobacililor - ex. Pasteurella pestis

- 3.forma cilindrică , alungită, de bastonaş drept sau uşor curbat, corespunde bacililor; aceştia pot avea:

o extremităţile rotunjite – ex. Bacillus subtiliso extremităţile drepte – ex. Bacillus anthraciso extremităţi în formă de pişcot sau măciucă – ex. Corynebacterium

diphteriaeo extremităţi ascuţite (fusiforme) – ex. Fusobacterium fusiforme

- forma spiralată , elicoidală, care prezintă câteva subtipuri:o vibrionul, cu formă de virgulă sau semilună – ex. Vibrio choleraeo spirilul, cu mai multe ture de spiră rigide – ex. Spirillum volutanso spirocheta, cu mai multe ture de spiră flexibile – ex. Treponema pallidum

3

- forma filamentoasă , întâlnită la actinomicete (bacterii asemănătoare cu fungii); e constituită din filamente lungi şi ramificate, asemănătoare unor micelii – ex. Actinomyces israeli

- forma pătrată este caracteristică unor bacterii incluse în genul Quadra, evidenţiate în unele ape hipersaline din Sinai (Walsby, 1980); aceste bacterii formează placarde de 8-16 pătrate cu latura între 1,5 şi 11µm, cu o grosime inegală.

4. Rolul Peretele celular bacterian.Structura peretelui Gram + si gram - Peretele celular reprezintă o structură de înveliş bine definită, în general rigidă (cu

excepţia spirochetelor), care delimitează celula bacteriană. Este situat în afara membranei citoplasmatice, de care aderă strâns, reprezentând 20 – 40% din greutatea uscată a celulei bacteriene. Peretele celular bacterian menţine arhitectura structurală a celulei şi forma acesteia, conferindu-i elasticitate şi plasticitate. Peretele celular bacterian menţine arhitectura structurală a celulei şi forma acesteia, conferindu-i elasticitate şi plasticitate.

Structura peretelui celular la bacteriile Gram pozitive(culoarea albastru)

La bacteriile Gram pozitive peretele celular este gros (15 – 30 nm), rigid; componenta sa esenţială, care reprezintă 80 – 90% din structura peretelui şi asigură rigiditatea peretelui, este mureina (murus = perete), denumită şi peptidoglican, glicopeptid, mucopeptid, glucozaminopeptid. Stratul de mureină este sensibil la acţiunea enzimei lizozim, care atacă legăturile chimice din structura sa.

Mureina este alcătuită din două componente, componenta glicanică (glucidică) şi componenta peptidică.

Structura peretelui celular la bacteriile Gram negative(culoare rosie)

Bacteriile Gram negative prezintă perete celular subţire, cu un strat fin de mureină sensibil la lizozim, de 0,01µ grosime. La aceste bacterii mureina reprezintă doar 2,5 – 10% din greutatea uscată a peretelui. Sacul mureinic este un monostrat molecular, cu structură similară cu cea a bacteriilor Gram pozitive şi nu prezintă acizi teichoici.

5.Structura si rolul Membrana citoplasmatice Membrana citoplasmatică este o formaţiune structurală ce acoperă citoplasma bacteriană, separând-o de suprafaţa internă a peretelui celular. Grosimea membranei este de 7 – 10nm. În structura membranei se găsesc fosfolipide, proteine şi glucide.

Fosfolipidele sunt dispuse într-un dublu strat, cu grupările hidrofobe nepolare faţă în faţă, reprezentate de doi acizi graşi. Extremităţile polare hidrofile, reprezentate de o grupare fosfat, sunt orientate spre mediile apoase externe sau interne ale celulei. Moleculele fosfolipidelor se pot deplasa lateral în acelaşi strat, mişcare numită turnover, sau se pot deplasa de la un monostrat la altul, proces numit tranziţie flip – flop.

Proteinele sunt inclavate în dublul strat de fosfolipide. Ele pot fi inserate în structura membranei şi se numesc proteine integrate (transmembranare şi structurale, cele din urmă fiind expuse pe suprafaţa internă sau externă a membranei) sau pot fi proteine neincluse în structura membranei, numite proteine periferice (de suprafaţă), care sunt enzime active către peretele celular sau către citoplasmă.

Glucidele sunt slab reprezentate în structura membranei plasmatice, ele fiind sub formă de glicoproteine sau de glicolipide.

4

Membrana plasmatică reprezintă o suprastructură citoplasmatică permanentă, esenţială pentru viaţa celulei, care are rolul de a delimita spaţiul celular. Ea este o barieră între mediul extracelular extrem de variabil şi mediul intracelular relativ constant. Permeabilitatea selectivă a membranei este asigurată printr-o asimetrie structurală şi funcţională, care duce la un comportament diferit spre faţa sa citoplasmatică în raport cu faţa sa dinspre peretele celular.

Rolul membranei plasmatice Membrana plasmatică este asociată cu transportul substanţelor de la exteriorul celulei către interiorul acesteia şi în sens invers. Unele proteine membranare joacă rol de transportori de electroni.La nivelul membranei sunt localizate enzime cu rol în fosforilare (de exemplu ATP-azele), precum şi sinergonul respirator şi al fotosintezei, echivalentul funcţional al mitocondriilor şi al cloroplastelor.

Membrana intervine în biosinteza peretelui celular şi joacă rol de receptor specific pentru substanţele utile celulei bacteriene. Membrana intervine în mobilitatea orientată a bacteriei prin recepţionarea mesajelor chimice din mediu (prin intermediul proteinelor sale cu rol de chemoreceptori), determinate de substanţe repelente sau atractante. La nivelul membranei este localizat şi corpusculul bazal al flagelului, astfel încât membrana este implicată şi în mobilitatea celulei.

Membrana plasmatică intervine şi în sinteza şi eliminarea unor exoenzime şi a unor proteine toxice bacteriene (exotoxine), cu rol nociv pentru organismul gazdă.

6.Capsula bacteriană structura,rolul, localizareaCapsula bacteriană reprezintă o structură accesorie, care acoperă de jur împrejur

celula bacteriană. Este alcătuită dintr-un material macromolecular, gelatinos, vâscos, inegal dezvoltat de la o specie bacteriană la alta. Se întâlnesc mai multe forme de capsulă:

1. Microcapsula este forma cea mai simplă, reprezentată de o peliculă fină, cu o grosime mai mică de 0,2µm, care acoperă de jur împrejur peretele celulei bacteriene.

2. Macrocapsula este o structură organizată, aderentă de celulă, cu o grosime mai mare de 0,2µm, demonstrabilă prin metode citologice.

3. Stratul mucos este o masă amorfă neorganizată, ale cărei componente vâscoase se dispun fără o semnificaţie anatomică în jurul celulei bacteriene, cu o grosime mult mai mare de 0,2µm.

4. Zoogleea (zoon = animal; glee = substanţă vâscoasă) constă din acelaşi material ca şi stratul mucos, dar cuprinde mai multe celule bacteriene, formând o asociaţie bacteriană mucilaginoasă.La unele bacterii din mediul natural se întâlneşte un glicocalix adevărat, care are

caracter adaptativ şi conferă celulei un avantaj selectiv, dispărând dacă bacteria este trecută pe medii artificiale. Acesta este constituit dintr-o reţea de filamente polizaharidice şi glicoproteice, legate de lipopolizaharidele membranei externe la bacteriile Gram negative sau de mureina bacteriilor Gram pozitive. Formează o structură pericelulară dezordonată, ca o pâslă, prin care celulele se ancorează de diferite substraturi.

5

7.sSporii bacterieni-structura .sporongeneza. Compoziţia chimică a sporuluiSporul conţine toate categoriile de molecule necesare reluării creşterii celulei

bacteriene. Lipsesc componentele celulare instabile (ARNm şi nucleozidtrifosfaţi), dar există precursorii lor mai stabili (nucleozid mono- şi difosfaţi). În spor nu se realizează deci sinteze proteice.

Sporii conţin proteine structurale specifice, codificate de gene care sunt active numai în spori, numite gene sporale. De asemenea, conţin enzime noi, în general proteaze, lipsindu-le enzimele importante în metabolismul celulelor bacteriene (ca de exemplu cele ale ciclului Krebs). Le lipsesc şi sistemele transportatoare de electroni, care în celula vegetativă sunt localizate la nivelul membranei.

Enzimele sporale au o greutate moleculară mult mai mică decât enzimele celulare. Unele dintre ele provin din enzimele celulei vegetative prin digestia proteolitică a acestora, realizată de proteaze codificate de enzimele sporale. Ele reprezintă doar situsul activ al enzimelor celulare, sunt mai termorezistente şi sunt stabilizate prin legături intramoleculare.

Sporii conţin o cantitate mare de ioni de calciu şi magneziu, în raport cu celula vegetativă. Ionii de calciu sunt legaţi cu o cantitate echivalentă de acid dipicolinic, ce reprezintă între 10 - 15% din greutatea uscată a sporului. Acidul dipicolinic este implicat în termorezistenţa crescută a sporilor.

Concentraţia de ATP este foarte scăzută în spori. Iniţial s-a considerat că sporul se formează prin deshidratarea celulei vegetative,

ceea ce ar explica lipsa metabolismului la spor. Cercetările ulterioare au evidenţiat că deosebirile dintre spor şi celula vegetativă nu sunt de ordin cantitativ, ci calitativ, referindu-se la starea apei. Apa liberă din spor este în cantitate foarte redusă, între 3 – 10%, iar restul de 90 – 97% este în stare legată de constituenţii celulari. Apa legată nu este implicată în procese metabolice. Sporul este în stare vie, dar este o viaţă latentă (criptobioză), fără metabolism sau cu un metabolism extrem de redus, nedecelabil. În celula vegetativă 70% din apă este în stare liberă, implicată în diverse procese metabolice.

Particularităţile de structură şi compoziţie chimică a sporilor determină termorezistenţa acestora, deosebita rezistenţă la substanţele chimice (antiseptice, dezinfectanţi), rezistenţa la radiaţii.

Sporogeneza este procesul de formare a sporilor, care se desfăşoară în 6 – 7 stadii succesive şi durează aproximativ 8 ore. Este declanşată de lipsa unui nutrient esenţial pentru celula bacteriană (sursa de azot, sursa de carbon). Apar modificări ultrastructurale, biochimice şi biologice, în sensul creşterii rezistenţei la factorii nefavorabili de mediu. Procesul este complex şi din punct de vedere genetic, implicând participarea a cel puţin 50 de gene, constând în blocarea activităţii genelor funcţionale în celula vegetativă şi activarea genelor sporale.

Germinarea sporilor este procesul de conversie a sporului în celula vegetativă şi are loc atunci când sporul întâlneşte condiţii favorabile de mediu. Se realizează printr-o serie de etape succesive, care în general reproduc în ordine inversă fenomenul de sporogeneză. Sporul se hidratează, apa legată trecând în stare liberă, volumul sporului se măreşte, are loc gelificarea învelişurilor sporale, după care celula vegetativă părăseşte învelişul sporal.

8. Structura şi clasificarea fungilorStructura funguilor Corpul fungilor este miceliu format din mai multe fire subţiri

numite hife. Miceliul este caracteristica de deosebire a fungilor. Segmentele miceliului ciupercilor se pot transforma în diferite complexe care servesc pentru păstrarea şi înmulţirea tipului.

Majoritatea ciupercilor sunt organisme monocelulare, celulele lor au de cele mai multe ori forma alungita de filament, astfel de celule filiforme se numesc hife. Miceliul ciupercilor este de cele mai mlute ori cufundat in mediul nutritiv . Celula ciupercilor este alcatuita dintr-o membrana compacta, citoplasma si unul sau citeva nuclee vizibile.

Celulele fungilor au compoziţie mai dezvoltată decît celula bacteriană. Ea are nucleul bine determinat, care e izolat de citoplasmă cu o membrană aparte. Peretele celular conţine 80-90% polizaharide: chitină şi celuloză. Sub peretele celular se află citoplasma care conţine granule de riboză ARN şi aici are loc sinteza proteinelor. Celula e formată din următoarele organite:

6

Mitocondrii sunt organite bimembranare, membrana externă e netedă, iar cea internă formează criste. Pe membrana internă sunt localizaţi ribozomii care participă la sinteza proteinelor. Funcţia de bază este energetică.

Reticulul endoplasmatic reprezintă nişte canale şi cavităţi care străbat toată citoplasma. El se împarte în Reticul endoplasmatic unde are loc sinteza glucidelor şi lipidelor.

Aparatul Golgi reprezintă nişte tubuşoae unde se acumulează substanţele şi se elimină altele.

Vacuolele servesc ca rezervor pentru acumularea substanţelor de rezervă. Au funcţia digestivă şi excretoare.

Lizozomii au rol de digestie a substanţelor ce nimeresc în celulă şi elimină organitele moarte din celulă.

Clasificarea fungilor Fungii se clasifica intro clasa aparte de microorganisme care se refera la clasa de ciuperci lipsite de clorofila. Se deosebesc de bacterii pin structura mai complicata si printr-un mod complex de mltiplicare. Multe ciuperci se folosesc in industrie pentru pregatirea antibioticilor, fermentilor, vitaminilor s.a. unile rinduri de ciuperci provoaca boli, intoxicatii si dereglari a organismului. Microbiologia care studiaza ciupercile se numeste micologia. Sunt 300 mii

Clasificarea are la bază următoarele criterii: morfologia, structura, caractere coloniale, pigmentogeneză.

1.Cl.Oomycetes-se înmulţesc pe cale sexuată(oospori)-genul Phitium provoaca putrezirea plantatiei de grîu. Phitozora-prod mane la cartofi.

2.Cl.Zygomycetes cuprinde mucegaiuri inferioare care se înmulşesc prin zigospori pe cale sexuată şi prin sporangiospori pe cale asexuată. În această clasă intră ordinul Mucorales care se  împarte în genurile: Mucormuceda-mucegaiul alb al pîinii şi genul Mucorracemosus-agent de putrezire a frunzelor.

3.Cl.Ascomycetes-mucegaiuri superioare care se reproduc asexuat şi sexuat prin ascospori. Ea cuprinde:

g.Byssohlamyc-produce alterarea produselor conservate cu acizi, g.Monascus- este folosit pentru obţinerea colorantilor rosii de uz alimentar.g.Aspergillus- are importanţă biotehnologică, se foloseşte pentru obţinerea enzimelor

(amilaza, protiaze, invertaze) şi acizilor organici(citric, lactic, gluconic)gPenicillium-este agent de putrezire şi poate produce micotoxine, se foloseşte pentru

obţinerea antibioticelor din grupa penicilinelor.4.Cl.Basidiomycetes- sunt mucegaiuri superioare care se reproduc sexuat prin

bazidiospori:g.Puccinia- agenţi ai ruginei cerealelor.5.Clasa Deutromyces sau Fungi imperfecţi cuprinde mucegaiuri superioare care se

reproduc prin condiospori şi la care nu există cale sexuată de sporulare:g.Botrytis- produce putrezirea strugurilor, provoacă boli la foarea soarelui şi alterări a

fructelor şi legumelor. g.Fusarium-parazitează plantele superioare. g.Cladosporium- este prezent în microbioza cerealelor proaspăt recoltate, g.Trichothecium-este des întîlnit pe reziduuri vegetale, este agent al putrezirii fructelor,

se întîlneşte şi pe suprafaţa boabelor de cereale şi poate produce mucegăirea pîinii.

9. Multiplicarea fungilorReproducerea poate fi sexuată, asexuată şi vegetativă. Specificarea lor dă posibilitatea

de a observa poziţia sistematică a fiecărui tip.Înmulţirea vegetativă are loc cu ajutorul bucăţelelor de miceliu. Uneori hifele se

descompun în celule aparte (oidii), care servesc pentru înmulţire.Sporii pot fi de 2 feluri: sexuaţi şi asexuaţi. Formarea sporilor asexuaţi nu e precedată de

contopirea a 2 celule. Sporii asexuaţi pot fi interni (endogeni) şi externi (exogeni).Sporii endogeni sînt sporagiosporii. Ei se află în sporangii situaţi pe nişte picioruşe

lungi — purtătoare de sporangii. Spori interni sînt conidiosporii. Ei sînt situaţi în lanțuri, pe nişte picioruşe condiofori. Conidioforii pot avea diferite forme. Vîrful lor poate fi îngroşat în formă de bold (Aspergillus), ramificat (Penicillium, Botry tis); conidiosporii se pot transforma în zoosporangii, în care se formează numeroşi zoospori (spori înzestraţi cu flagele).

7

Sporangiosporii sunt spori monocelulari caracteristici mucegaiurilor inferioare. La maturitate pe talul coinocitic se formează hifa reproducătoare numită sporangiofor, care se continuă cu o formaţiune numită columelă. Prin acumularea de nuclee şi în urma procesului de mitoză sporii rezultaţi se acumulează în exteriorul columelei şi se maturizează în spaţiul dintre columelă şi membrana sporangelui. În urma presiunii exercitate prin creşterea în dimensiune a sporilor sau sub acţiunea unor factori mecanici membrana sporangelui se rupe şi sporangiosporii se răspîndesc în mediul ambiant.

Calea sexuată de sporulare este întîlnită la fungii filamentoși și reprezintă un criteriu important în clasificarea acestora. Sporii perfecți pot fi de mai multe tipuri: oospori, zigospori, ascospori, bazidiospori.

10.Structura celulei levuriane. Multiplicarea si clasif levurilor.Drojdiile sunt organisme monocelulare imobile ce se referă la clasa Ascomycetes, au

proprietatea de a scinda (supune fermentării) zahărul în alcool si bioxid de carbon. Pentru aceasta ele s/n saharomicete.

Celula eurocariotă de drojdie se diferenţiază puţin de celula animală; faţa de celula vegetală se diferenţiază prin absenţa cloroplastelor şi a învelişului celulozic.

Invelişurile celulare: peretele celular şi plasmalema sunt structuri ce limitează celula şi intervin în toate procesele biologice fundamentale care se desfăşoară la nivel celular.

Peretele celular din punct de vedere structural, peretele celular are aspect laminar şi este alcătuit din 2-3 straturi. El asigură forma celulei, asigură protecția față de factorii mediului ambiant, participă la creșterea și reproducerea celulară.

Plasmalema (membrana citoplasmatică) reprezintă un strat lamelar, care delimitează protoplastul la exterior. La celulele tinere apare ca un strat omogen, în timp ce la celulele mature în membrană se evidenţiază învaginări - similare unor şanţuri care îi măresc mult suprafaţa;

Citoplasma este constituită din citosol şi din organite citoplasmatice care sunt dispersate în el. Citoplasma reprezintă mai mult de jumătare din volumul total al celulei şi conţine de asemenea o reţea de proteine fibroase care formează citoscheletul ce îi asigură celulei forma şi rigiditatea. Hialoplasma sau matricea citoplasmatică este substanţa fundamentală a citoplasmei.

Citosolul este un sistem coloidal cu un conţinut de 75-85% apă, în care substanţele componente se află sub formă de sol sau gel, formând micele coloidale. Dintre substanţele organice predomină proteinele cu rol structural sau catalitic, lipide cu rol plastic şi glucide cu rol energetic.

Nucleolul constă dintr-un miez pe care sunt înfăşurate segmente de ADN. In nucleol sunt sintetizate proteine ribozomale şi ARN-ribozomal care apoi trec prin porii nucleari, în citosol.

Mitocondrii sunt organite mari care pot ocupa până la 25% din volumul citosolului. În structura mitocondriei se distinge un înveliş de natură fosfolipidică format din două membrane diferite; externă şi internă, care delimitează două , compartimente şi anume spaţiul intermembranar şi compartimentul central. Participă în fosforilarea oxidativă, în sinteza de ATP pentru necesităţile energetice ale celulei.

Sistemul vacuolar Vacuolele conţin o cantitate mare de apă în care se solubilizează aminoacizi, proteine, enzime, purine, polifosfaţi. Vacuolele îndeplinesc funcţii importante în reglarea presiunii, în menţinerea stabilităţii chimice a citosolului, în hidroliza enzimatică a unor proteine şi globule lipidice, iar produşii rezultaţi trec în citosol unde sunt metabolizaţi intracelular.

Reticulul endoplasmatic face legătura între nucleu şi vacuom şi reprezintă o reţea de vezicule - cisterne interconectate, caracterizate printr-o mare plasticitate morfologică. Reticulul endoplasmatic este sediul unor complexe enzimatice şi are rol în biogeneza sferozomilor, vacuolelor, corpilor Golgi; participă la expansiunea învelişului nuclear şi a plasmalemei în diferite etape de dezvoltare ale celulei.

Aparatul Golgi este un sistem de endomembrane, alcătuit din unităţi funcţionale - dictiozomi, care face legătura între reticulul endoplasmatic şi plasmalemă. Veziculele Golgi sunt privite adesea ca aparatul de sortare şi dirijare a proteinelor şi componentelor membranare spre locul lor de destinaţie; au rol în expansiunea peretelui celular.

8

Ribozomii sunt particule nucleoproteice implicate în sinteza proteinelor celulare răspândiţi în. Au în structură ARN-ribozomal şi proteine; ARNr este implicat în procese de transcripţie a informaţiei genetice pentru biosinteza proteinelor/ enzimelor, necesare celulei.

Lizozomii sunt structuri veziculare bogate în enzime: fosfataze, proteaze, lipaze ş.a., active la pH=5 cu rol în digestia unor compuşi ai celulei vii, care nu mai funcţionează eficient; în exteriorul lizozomului, în citosol, enzimele nu sunt active deoarece pH-ul este de 7,3. Când sub acţiunea unor factori, de exemplu în starea de înfometare, în absenţa apei care să asigure transportul în exteriorul celulei a cataboliţilor formaţi, pH-ul în citosol scade, sunt activizate enzimele din lizozom şi celula moare prin autoliză.

Peroxizomii sunt structuri sferice cu membrană simplă şi o matrice pe care sunt localizate oxidaze, cu rol în adaptarea celulei de drojdie la condiţii aerobe.

Substanţele de rezervă sînt alcătuite din metacromatină, glicogen, incluziuni de grăsime şi sînt situate în vacuolă.

Multiplicarea Levurile se pot înmulţi pe cale vegetativă (prin înmugurire sau divizare) şi cu ajutorul sporilor.

În tipmul înmuguririi pe celula maternă apare un mugure care se mareşte şi apoi se separă de celula maternă, procesul durează 2 ore. Are la bază procesul de mitoză adică numărul de cromozomi se păstrează constant.

Sporularea are la bază procesul de meioză prin care numărul de cromozomi ai celulei parentale diploide se reduce în jumătate. În ceulă se formează 2-8 ascospori, care după maturizare formează o generaţie haploidă. La contopirea a doi ascospori haploizi se formează zigotul diploid.

Clasificarea Levurile se împart în 2 grupuri: sporogene care sunt capabile de a forma spori şi asporogene care nu formează spori şi deci nu au capacitatea de înmulţire sexuată.

Asporogene au capacitatea de a forma miceliu fals şi de a fermenta. Genul Candida. Candida Mycoderma provoacă floarea vinului în prezenţa aerului, C.Kefiri se utilizează la fabricare chefirului. G.Torulopsis produce alterări ale laptelui concentrat, a siropurilor şi a sucurilor.

G.Cryptococus se întîlneşte în microbiata fruct, leg şi a carnii tocate.G.Debaromyces produc mucus la suprafata batoanelor de salam, brînzerurilor,

iaurtului şi dau alterări ale sucului conc de portocele.G.Rhodotula sunt drojdii oxidative şi pot sintetiza pigmentii carotenoizi. Se întîlnesc

pe alimente din pui, peste, pe unt. Se utilizează la producerea lipidelor, colesterolului, vitaminelor din gr. B, provitaminei A, D.

Sporogene se împart după caracterul înmulţirii vegetative în 3 familii:1.F.Saccharomycetaceae fermentează zaharurile şi se multiplică prin înmugurire.

Însemnătate practică are g.Saccharomyces, specia S.Cerevisiae se foloseşte la obţinerea spirtului şi a drojdiei de panificaţie. S.Vini se utilizează în calitate de cultură starter în vinificaţie.

2.F.Schizosaccharomycetaceae se multiplică prin diviziunea celulei, se folosesc în industria berii.

3.F.Saccharomycodaceae înmulţirea începe prin înmugurire şi se termină prin divizare. Sunt dăunătoare industiei.

11.Structura si reproducerea virusilorViruşii sunt substanţe toxice de origine animală care nu au structură celulară si sunt mici

(10 si 350milimicroni). V sunt formate din nucleoproteine care reprezintă un compus al acizilor nucleici cu proteina, membrană proteică care conţine sisteme enzimatice cu ajutorul cărora virusurile pătrund în celulele bacteriene. V sunt paraziţi care trăiesc şi se înmulţesc în celulele organismelor vii a organismului gazdă. După formă v se împart în cîteva grupe:

1.sferoidă-virusul gripei, encefalitei;2.baciloidă-agentii patogeni ai mozaicului tutunului, cartofului;3.cuboidă-v.variolei bovine;4.spermatozoidală-v plantelor inferioare;V mai pot fi clasificate în:-Adenovirusuri-cont ADN-Ribovirusurile-ARN

9

-Bacteriofagi-parazitează celula bacteriană-Micofagi-parazitează fungii.Bacteoriofagului este format din cap care conţine ADN viral (genom) învelitde un

înveliş proteic numit capsidă, coadă care este formată din proteine şi prezintă un tub cilindric axial, gulerul şi placa bazală de colţurile căreia sunt ataşate croşete cu care virusul se fixează pe suprafaţa bacteriei. Bacteriofagul se poate prezenta sub 2 forme:

-f.virulentă-se multiplică pe baza bacteriei şi apoi o lizează.-f.de profac-se include în genomul bacteriei replicînduse odată cu ADNul nuclear. Acest

profac poate aduce caractere noi bacteriei.Multiplificarea virusilor se face numai prin interiorul celulei vii a organismului gazdă.

Etapele procesului de reproducere sunt:-pătrunderea v constă în aparitia lui la suprafata celulei, procesul eliberării acidului

nucleic din capsidă începe în membrana citoplasmatică a celulei şi se încheie în citoplasmă.

-multiplicarea intracelulară include procesele de inhibare a sintezei macromoleculare.-maturizarea v si formarea membranelor externe la unele virusuri;-eliminarea virusului din celulă.

12.Compozitia chimică a MOCunoaşterea compoziţiei chimice a microorganismelor prezintă importanţă practică în

obţinerea diferitelor substanţe valoroase: proteine, aminoacizi, vitamine, lipide, enzime, pigmenţi etc. şi de asemenea pentru asigurarea condiţiilor de cultivare a microorganismelor.

Compoziţia chimică a microorganismelor variază în funcţie de natura microorganismului, de starea în care se află (vegetativă, sporulată), de vârsta culturii etc. Pentru determinarea compoziţiei chimice se utilizează diferite metode de separare a microorganismelor, obţinându-se biomasa umedă după care, prin uscare, se determină conţinutul în apă (la microorganisme este de 60-80% din greutatea totală a masei celulare) şi se obţine biomasa uscată din care se analizează substanţele organice şi anorganice componente. Apa se găseşte în celulele microorganismelor sub formă de apă liberă şi sub formă de apă legată.

Apa îndeplineşte în celule următoarele funcţii principale: este solvent al compuşilor celulari solubili în apă şi mediu de dispersie pentru

ceilalţi constituenţi insolubili; condiţionează activitatea enzimelor şi ajută la desfăşurarea reacţiilor metabolice; asigură transportul substanţelor nutritive în celule.Biomasa uscată reprezintă 20-40%. Din aceasta, principalele elemente sunt: C, O, H, N,

S, P, K, Ca, Mg, Fe. C, O, H, N sunt elemente de bază;C, O, H, N, S, P intră în compoziţia glucidelor, lipidelor, proteinelor, acizilor nucleici.

Ele se mai numesc şi macroelemente.K, Ca, Mg, Fe îndeplinesc diferite roluri: K este necesar pentru activitatea enzimelor;

Ca creşte termorezistenţa, în special a sporilor; Mg şi Fe sunt cofactori enzimatici etc.In afară de aceste elemente, în compoziţia microorganismelor intră şi alte elemente

chimice sau microelemente (oligoelemente)ce intră în structura unor enzime (Al,Zn,Cu,Co).

In general, în biomasa uscată a microorganismelor intră:substanţele anorganice - din care P intervine în metabolismul energetic (stochează

legăturile macroergice);compuşii fosfaţilor (oxizii de fosfor) - au rol în menţinerea pH-ului;constituenţii minerali - au un rol deosebit în viaţa celulelor microbiene, în sensul că

influenţează permeabilitatea pereţilor celulari, reglează presiunea osmotică, intră în compoziţia diferiţilor constituenţi celulari;

substanţele organice - sunt compuşi structurali ai celulelor, şi anume, pot fi compuşi funcţionali (enzime, vitamine, pigmenţi), care intervin în metabolismul celulelor, şi compuşi de rezervă, cu rol energetic (glucide, lipide, proteine).

Proteinele sunt componentele principale ale substanţelor organice din celula bacteriana (40-80%), ce se află în citoplasmă, nucleu, în membrana citoplasmatică şi în alte structuri celulare. Proteinele determină cele mai importante

10

proprietăţi biologice ale microorganismelor. Acestea sunt proteinele şi proteidele sau proteinele compuse. Proteinele sunt alcătuite din aminoacizi, structura cărora este caracteristică pentru diferite specii de microorganisme.

O importanţă mare au nucleoproteinele, care sunt compuşirezultaţi din unirea proteinelor cu acizii nucleici ADN şi ARN.De rînd cu ele în celule se întilnesc glicoproteide, lipoproteide, cromoproteide.

Acizii nucleici. Cantitatea de acizi nucleici din celula microbiana depinde de specia microorganismului, de mediul nutritiv şi constituie 10-30% din rezidul uscat. Majoritatea acizilor nucleici sunt legaţi cu proteinele şi radicalii compuşi ai structurilor celulare bacteriene.

Acidul dezoxiribonucleic (ADN) şi ribonucleic (ARN) sunt cea mai importantă parte componentă a celulei. In ADN-ul bacteriilor este codificată întreaga informaţie ereditară a celulei, iar ARN participă la procesele de descifrare a acestei informaţii de transmitere şi sinteză a proteinei.

Glucidele reprezintă partea cea mai variabilă a celulei (10-30%); structura lor este diferită nu numai la specii diferite, dar şi la grupe de bacterii. Ea depinde de vîrsta şi condiţiile de dezvoltare a microbilor. Bacteriile conţin glucide simple-mono şi dizaharide, glucide compuse - poliozide şi macromolecule glucidice - polizaharide. Glucidele îndeplinesc în celulă un rol plastic, au mare importanţă ca sursă de energie, necesare pentru procesele metabolice. La unele microorganisme compoziţia polizaharidică a compuşilor este atît de specifică, încît determinarea ei permite a delimita tipuri aparte în cadrul speciei.

Lipidele sunt alcătuite, în principal, din grăsimi neutre, fosfolipide şi acizii graşi liberi. Cantitatea lor este în funcţie de vîrsta culturii şi de specia microorganismelor. Fosfolipidele sunt o parte componentă a membranei citoplasmatice. Lipidele, de asemenea, fac parte din complexul de substanţe, care formează pereţi celulari ai bacteriilor, mai ales cele gram- negative, şi care determină toxicitatea microorganismelor. Cantitatea de lipide în celulă variază între 1 şi 40%.

13. Apa în celula microbiană. Plasmoliza.Apa îndeplineşte în celule următoarele funcţii principale: este solvent al compuşilor celulari solubili în apă şi mediu de dispersie pentru

ceilalţi constituenţi insolubili; condiţionează activitatea enzimelor şi ajută la desfăşurarea reacţiilor metabolice; asigură transportul substanţelor nutritive în celule. Apa în celulă se află în stare legată sau structurală. Cea liberă este solvent şi participă

la reacţiile celulare, la transportul substanţelor în celulă şi în afară, şi menţine presiunea osmotică. Apa legată intră în componenţa macromoleculelor organice. În condiţii nefavorabile ca concentraţia substanţelor ridicată, temperatură ridicată sau scăzută, la deshidratare celula începe a pierde apa şi se începe plasmoliza celulei. Această stare mai e numită anabioză sau abioză. La pierderea apei citoplasma se îndepărtează de perete, se schimbă presiunea osmotică, procesele vitale se atenuiază. Atunci cînd celula pierde numai apa liberă, procesul este reversibil, cînd se pierde şi apa structurală procesul este ireversibil - celula moare. Cele mai cunoscute şi utilizate procese de plasmoliză reversibilă sau anabioză sunt: osmoliză, criobioza, deshidrobioza. Aceste procese sunt utilizate la conservarea produselor alimentare şi a culturilor de MO. Abioza este folosită la conservarea produselor alimentare.

Existenţa peretelui celular la bacterii poate fi uşor dovedită prin experienţele de plasmoliză. Dacă bacteriile sunt introduse într-o soluţie hipertónica de zahăr sau sare de bucătărie, citoplasma se deshidratează şi împreună cu membrana citoplasmatică se îndepărtează de peretele celular; acesta însă îşi păstrează forma iniţială şi devine net vizibil. Celulele bacteriene plasmolizate nu sunt capabile să se înmulţească. Pe acest fapt se bazează metodele de conservare ale legumelor , fructelor.Daca bacterile sunt introduse in solutie hipotonika sau in apa distilata se produce plasmoptiza bacterile se umfla in urma îmbibării, pereţii se rup şi întervin dereglări profunde în toatestructurile celulei.

11

14.nutritia m.o.Tipuri de nutriţie la microorganismeCriteriile după care se poate caracteriza nutriţia microorganismelor sunt:

natura sursei de carbon şi azot şi capacitatea de sinteză a metaboliţilor esenţiali, în funcţie de care microorganismele pot avea nutriţie:

* autotrofă * heterotrofă sursa de energie, în funcţie de care microorganismele pot avea nutriţie:

* fototrofă * chemotrofă.Autotrofia este capacitatea de sinteză a tuturor metaboliţilor esenţiali pornind de la

substanţe anorganice simple ca sursă de carbon şi azot (CO2, NH3, NO3-, NO2

-). Heterotrofia este capacitatea de a sintetiza metaboliţi esenţiali pornind de la

substanţe organice preformate. Bacteriile heterotrofe se pot dezvolta doar în prezenţa unor substanţe organice, care joacă rol de sursă de carbon şi azot.

Fototrofia este capacitatea de a sintetiza metaboliţii esenţiali cu ajutorul energiei luminoase; este caracteristică microorganismelor fotosintetizante (fototrofe), capabile de fotosinteză. După natura donatorilor de protoni sau electroni, microorganismele fototrofe se împart în:

- microorganisme fotolitotrofe – care folosesc ca donor de protoni sau electroni substanţe anorganice oxidabile (H2O, H2S, S, H2); se numesc şi fotoautotrofe;

- microorganisme fotoorganotrofe – care folosesc ca donor de protoni sau electroni substanţe organice oxidabile; se numesc şi fotoheterotrofe;

Chemotrofia este capacitatea de a sintetiza metaboliţii esenţiali cu ajutorul energiei chimice înmagazinată în legăturile chimice ale substanţelor. Sursa de energie este reprezentată în acest caz de energia chimică eliberată din reacţiile de oxido-reducere. Microorganismele chemotrofe se numesc şi chemosintetizante, sunt capabile de chemosinteză. După natura donatorilor de protoni sau electroni, microorganismele chemotrofe se împart în:

- microorganisme chemolitotrofe – care folosesc ca donor de protoni sau electroni substanţe anorganice oxidabile; se numesc şi chemoautotrofe;

- microorganisme chemoorganotrofe – care folosesc ca donor de protoni sau electroni substanţe organice oxidabile; se numesc şi chemoheterotrofe.

Pe baza acestor clasificări, nutriţia microorganismelor poate fi:

Nr. cr.

Tip de nutriţie Sursă de energie

Sursă de carbon şi

azot

Donator de protoni sau electroni

Exemple

1 Fotolito-autotrofă

Radiaţia luminoasă

Subst.anorg.(CO2,NH3)

Substanţe anorganice (H2O,H2S,S,H2)

CianobacteriiBacterii sulfuroase roşii şi verzi

2 Fotoorgano-heterotrofă

Radiaţia luminoasă

Substanţeorganice

Substanţeorganice

Bacterii sulfuroase roşii

3 Chemolito-autotrofă

Oxidarea substanţelor anorganice

Subst.anorg.(CO2,NH3)

Substanţe anorganice (NH3,H2S,S,H2)

Bacterii nitrificatoareBacterii sulfoxidanteHidrogenbacterii

4 Chemoorgano-heterotrofă

Oxidarea substanţelor organice

Substanţeorganice

Substanţeorganice

Majoritatea microorganismelor (bacterii, drojdii, mucegaiuri, protozoare)

15. Rolul şi proprietăţile enzimelor microbieneEnzimele sunt substanţe proteice compuse, produse de celula vie. Ele accelerează,

catalizează reacţiile chimice atât în interioiul celulei cât şi în afara ei. Enzimele sunt absolut necesare organismelor vii, deoarece fară ele nu poate fi realizat metabolismul. După ce substanţele (substraturile) s-au schimbat sau au reacţionat, enzima revine la starea ei iniţială.

12

O proprietate caracteristică a enzimelor este specificitatea lor, deseori foarte strictă. Fiecare enzimă reacţionează doar cu anumiţi compuşi chimici şi participă doar la o anumită reacţie.

Enzimele sunt foarte sensibile la schimbările temperaturii, la creşterea presiunii osmotice, la acţiunea razelor ultraviolete. Pe măsura ridicării temperaturii activitatea enzimelor creşte pînă la o anumită linită după care încetează. Pentru majoritatea fermenţilor temperatura optimă de acţiune este de 37-400. La temperaturi mai mici viteza catalizei fermentative se micşorează. Iar la o încălzire superioară maximei enzimele denaturează ireversibil.

Din proprietătile caracteristice ale enzimelor face parte şi sensibilitatea lor la schimbarea reactiei mediului. Activitatea enzimelor se schimbă mult în funţie de pH: Majoritatea enzimelor sunt active la maximum în mediu neutru, uşor a1calin sau uşor acid. Orice factor care acţionează asupra microorganismelor acţionează şi asupra enzimei. Ele sunt foarte active – cantităţi neînsemnate de enzime asigură o viteză considerabilă a reacţiilor şi provoacă modificări mari ale substratului. Spre deosebire de catalizatorii neorganici enzimele au o trăsătură caracteristică – particularitatea pregnantă a substratului – ce înseamnă că fiecare enzimă activează numai într-un anumit substrat. Ex: amilaza descompune numai amidonul, lactoza – lactoza. După modul de acţiune enzimele se împart în exoenzime–care sunt eliminate de celulă în mediul ambiant şi endoenzime - care acţionează în interiorul ei.

Denumirea enzimei se obţine prin adăugarea sufixului "aza" la termenul, care determină tipul reacţiei catalizate.

La baza clasificării enzimelor stă tipul reacţiei chimice, pe care ele o accelerează, în îmbinare cu numirea substratului, asupra căruia acţionează. În prezent se cunosc peste 1000 de fermetiţi.

Enzimele se împart în şase grupe. 1.Oxidoreductazele catalizează procesele de oxidare - reducere, transformând atomul

de hidrogen şi asigurînd legarea lui cu oxigenul molecular, din acestea fac parte: oxidaza, peroxidaza, catalaza.

2.Transferazele catalizează transportul unor anumiţi atomi sau grupe de atomi de la o moleculă la alta. Principalele enzime din această grupă sunt fosfotransferaza, hexochinaza, fosforilaza.

3.Hidrolazele distrug legăturile dintre atomii de carbon şi atomii de oxigen, azot, sulf ş.a şi concomitent leagă moleculele de apă. Principalele subgrupe din această grupă sunt: esterazele (lipaza , fosfataza); carbohidrazele (maltaza - provoacă hidroliza maltozei, zaharaza -.hidroliza zaharului în glucoză şi fructoză) şi poliaze (amilaza - provoacă hidroliza amidonului).

4.Liazele desprind de la substrat sau leagă la ele diferite grupe (carbonathidroliaza). 5.Izomerazele catalizează transportul intramolecular al diferitelor grupe. 6.Ligazele catalizează legarea a două molecule. Fiecare celulă vie are un complet de enzime, care este specific pentru specia sau tipul

de microorganisme dat. Asemenea enzime se numesc constitutive. Spre deosebire de ele, enzimele adaptive sau induse nu apar în celulă decît atunci, cînd în mediul nutritiv se găseşte substratul respectiv, în lipsa lui celula încetează să mai producă enzimă adaptivă Enzimele adaptive permit celulei să se acomodeze la schimbările survenite în condiţiile de existenţă.

16. Metabolismul MO. Pătrunderea subst. nutritive în celulă.Celula microbiană utilizează substraturile nutritive pentru sinteza părţilor componente

ale corpului ei, pentru depozitarea materiilor de rezervă, pentru sinteza fermenţilor, vitaminelor, toxinelor, cît şi pentru obţinerea energiei, necesare existenţei. Toate acestea au loc în rezultatul metabolismului.

Metabolismul - totalitatea transformărilor materiei şi energiei, care are loc în organism, menite să asigure activitatea vitală şi interacţiunea cu mediul ambiant.

Există 2 tipuri de metabolism:

13

1.Metabolismul constructiv (asimilaţia). În rezultatul acestui proces celula asimilează materia nutritivă necesară activităţii sale vitale. Materialul constructiv pătrunde în celulă pe două căi:

a) prin osmoza (difuzia) substanţelor nutritive din mediul extern al celulei, unde concentraţia e mai pronunţată ca în interiorul celular.

b) a doua cale e transportarea substanţelor nutritive în interiorul celulei de către anumiţi fermenţi .

În ambele procese materia nutritivă pătrunde în citoplasmă prin membrana celulară. Esenţa metabolismului constructiv constă în scindarea substanţelor nutritive

macromoleculare sub influenţa fermenţilor în substanţe nutritive simple, accesibile pentru procesul de asimilaţie: monozaharide, aminoacizi, acizi organici, din care apoi are loc sinteza componentelor celulare: citoplasma, membrana celulară, acizii nucleici ş.a

Metabolismul constructiv se produce prin consum de energie liberă, care se asigură în rezultatul metabolismului energetic.

2.Metabolismul energetic (dezasimilaţia) producerea energiei. Acest proces necesită, consumarea unei canţităţi imense de substanţe nutritive.

În rezultatul proceselor de respiraţie şi fermentaţie cu folosirea unei anumite cantităţi de substanţe nutritive are loc degajarea energiei.

Astfel, substanţele nutritive sunt consumate de celulă în ambele cazuri: pentru sinteza substanţelor celulare şi pentru asigurarea organismului cu energie. Procesele de nutriţie şi respiraţie în celulă au loc concomitent. Produsele metabolismului sunt excluse din celulă în exteriorul ei.

În citoplasma celulei pot pătrunde numai molecule mici de aminoacizi, glucoză, acizi graşi. Particulele nutritive solide din microorganisme, eventual sunt supuse acţiunii fermenţilor, pe care celula îi elimină în mediul extern, şi după aceea ele devin accesibile.

Pătrunderea substanţelor nutritive în celula bacteriană se realizează prin difuzie, iar transportarea substanţelor prin membrană, în rezultatul cărui fapt se egalează presiunea osmotică şi concentraţia substanţelor în ambele părţi ale membranei, prin - difuzia simplă.

Există şi altă cale de pătrundere a substanţelor nutritive în celulă - prin transportarea lor activă de către molecule - transportoare, aşa-numitele permeaze, prin membrana citoplasmatică.

Se cunoaşte difuzia uşoară, când transportul substanţei prin membrană se realizează de către permeaze fără folosirea energiei, şi transportul activ, care necesită consum de energie metabolic accesibilă.

Mai există şi procesul de transport al radicalelor, însoţit de modificări chimice ale substanţei transportate.

Unele protozoare se nutresc prin fagocitoză, înglobând în citoplasmă particulele solide de alimente şi digerându-le în interiorul citoplasmei, şi prin pinocitoză, când înglobează picături lichide.

17.Nutriţia carbonică a MOIn funcţie de sursa de carbon, microorganismele se clasifică în:

-autotrofe;-prototrofe heterotrofe;-heterotrofe auxotrofe.Autotrofe sunt microorganisme care utilizează ca singură sursă de carbon CO2.

Microorganismele autotrofe îşi obţin energia necesară pentru biosinteză pe cale fotosintetică sau prin oxidarea compuşilor anorganici. Aceste microorganisme posedă un echipament enzimatic, care le permite producerea constituenţilor carbonaţi, plecând de la CO2.

Heterotrofele utilizează ca surse de carbon molecule organice care provin de la alte organisme. Atunci când un microorganism heterotrof are nevoie de prezenţa unei singure molecule organice energetice, adică este capabil să realizeze sinteza tuturor moleculelor organice necesare pentru creştere, microorganismul respectiv este prototrof. In caz contrar, microorganismul este denumit auxotrof.

Auxotrofia apare datorită faptului că unele microorganisme nu sintetizează unele molecule indispensabile. Aceste molecule trebuie să existe în mediu pentru a permite creşterea şi ele se numesc factori de creştere. Este vorba în special de aminoacizi, acizi

14

graşi, acizi nucleici, vitamine etc. Deci, microorganismele auxotrofe sunt exigente şi necesită medii de cultură bogate.

Microorganismele heterotrofe (organotrofe) sunt:-saprofite - sursa de carbon este materia organică nevie (bacterii de putrefacţie,

mucegaiuri);-microorganismele comensale - se dezvoltă la suprafaţa sau în interiorul organismelor

vii (plante, animale, om) -microflora epifită a plante, animalelor, pieile, MO intestinale;-MO patogene - cele strict patogene au o viaţă parazitară;-MO cu potenţial patogen - sunt cele care produc toxine.Surse de carbon utilizate de microorganisme sunt diferite:-poliglucidele: amidon, celuloză, substanţe pectice etc. Sunt surse utilizate de bacterii şi

mucegaiuri;-monoglucidele: hexoze, pentoze, utilizate de drojdii;-diglucidele utilizate de drojdii;-acizii organici: lactic, malic, acetic, utilizate de unele mucegaiuri şi drojdii;-alcoolii, utilizaţi de drojdii oxidative din genul Candida, genul Pichia, bacterii din

genul Acetobacter etc.

19. Nutriţia azotată a MODupă nutriţia azotată MO se împart în 2 grupe: 1. aminoautotrofi;2. aminoheterotrofi.Aminoautotrofii preferă sursele de N anorganic N2, NH3, nitriţii, urina, nitro- şi

nitrozobacterii, bacteriile ureatice, care asimilează aceste subst din aer şi sol, participă în relaţii simbiotice cu alte organisme la alimentaţia azotată al plantelor. Micrococus ureeal – descompune ureea pînă la amoniac.

Aminoheterotrofii se împart în 2 grupe: a) aminoprototrofi; b) aminoparatrofi. Ambele grupe necesită ca grupe de N aminoacizii, proteinele, doar aminoprototrofii sunt bacteriile genului bacillus clostridium, salmonella, lactobacilii. Aminoprototrofii sunt organisme de alterare şi degradare a materiei prime şi produselor animaliere. Aici intră şi excitanţi a unor intoxicaţii alimentare. Aceste MO sunt utilizate ca producenţi la producerea produselor lactate. Participă la degradarea deşeurilor animaliere şi întorc N în circuitul natural.

Nutrienţi cu azotPentru creştere, microorganismele necesită cantităţi mari de azot, fosfor şi sulf, iar

organotrofii le pot procura fie din sursele organice cu carbon fie din compuşii anorganici.Se ştie că azotul (10-14% din substanţa uscată a celulei) este necesar pentru sinteza de

aminoacizi, purine, pirimidine, unele lipide, coenzime ş.a.Multe microorganisme pot folosi azotul din aminoacizi şi amoniac prin, încorporarea

directă, cu ajutorul unor enzime (glutamat dehidrogeneza, glutamin sintetaza). Unele bacterii pot reduce şi asimila azotul atmosferic folosind un sistem de nitrogenaze şi au un rol vital în asigurarea circuituluinatura al azotului.

Pentru organotrofi, nutriţia azotată este asigurată de compuşii organici macromoleculari cu azot,produşii de hidroliză ai acestora, precum şi de alte săruri cu azot (săruri amoniacale, azotaţi ş.a)

Protidele pot fi folosite în nutriţie numai de către microorganisme ce produc proteaze extracelulare, respectiv, bacterii - agenţi ai putrefacţiei şi mucegaiuri - agenţi ai putrezirii. Drojdiile care produc numai proteaze intracelulare, folosesc în nutriţia azotată produşi de hidroliză ai protidelor şi anume peptone, peptide şi aminoacizi. Se mai pot folosi în mediile de cultură a drojdiilor, sulfatul de amoniu şi ureea. Alţi compuşi cum ar fi nitraţii sunt asimilaţi de către mucegaiuri şi bacterii; nitriţii numai de către bacterii (g. Nitrosomonas) şi au efect toxic pentru fungi.

15

20.METODE DE IZOLARE ŞI OBŢINERE A CULTURILOR PURECultura pură reprezintă o biomasă de celule rezultate prin reproducere dintr-o singură celulă aflată într-un mediu nutritiv steril, cu volum limitat. Metode prin răspândire – se folosesc pe scară largă, fiind uşor de executat, având ca principiu răspândirea celulelor din medii naturale unde acestea se află în număr mare, prin diluare în medii lichide sau prin diseminare mecanică pe suprafaţa mediilor sterile.

Metode scarificate. În placa Petri se repartizează un mediu de cultură adecvat, de exemplu MMA/BCA şi după solidificarea mediului, cu firul metalic se recoltează celule din mediul natural şi se execută trasări pe suprafaţa mediului, astfel încât diversele celule rămân distanţate între ele. Prin termostatare 48-72 ore, din colonia care corespunde microorganismului ce trebuie izolat, se face repicare într-o eprubetă cu mediu solid înclinat şi astfel se obţine o cultură pură.

Metoda în strii este similară, în schimb drept suprafaţă de răspândire se foloseşte mediul înclinat din 2-3 eprubete, prin transferul de celule din mediul natural, prin realizarea de striuri, în mod succesiv. Aceste metode se folosesc şi în cazul în care o cultură pură este contaminată cu microorganisme străine în perioada de păstrare a culturii şi aceasta trebuie să fie salvată.

Metoda culturală Koch este folosită în special pentru izolarea de drojdii. Ca mediu de răspândire se foloseşte MMA repartizat în 3 eprubete, fluidificat şi menţinut la 40°C.

execută diluţii decimale în ser fiziologic steril, astfel încât numărul de celule într-o micropicătură din ultima diluţie să fie redus.

Metoda Lindner se foloseşte pentru izolarea de drojdii fermentative. Din diluţia convenabilă, cu ajutorul unei peniţe topografice se plasează aprox. 9 picături pe suprafaţa unei lamele sterile.

Metoda Naumov este folosită pentru izolarea culturilor pure de mucegaiuri. Dintr-o diluţie convenabilă se aplică distanţat micropicături peste care se adaugă picături de mediu MMA fluidificat (42°C) şi după 3-8 zile se selectează din picătura cu o singură colonie cultura pură dorită. Metode de izolare cu ajutorul micromanipulatorului. Este o metodă precisă şi se realizează cu ajutorul unui aparat prevăzut cu tuburi capilare cu care se poate face selecţia celulelor dorite din preparate studiate la microscop. Cu ajutorul micromanipulatorului se poate face recoltarea de ascospori din celule ascogene şi este folosit în dirijarea proceselor de fuziunea protoplaştilor, pentru conjugare etc.

METODE BIOLOGICE DE OBŢINERE A CULTURILOR PUREmetoda Burri prin care se face separarea microorganismelor în funcţie de

necesarul de oxigen pentru creştere. Dintr-un mediu natural se face inocularea în BCA termostatat la 42°C şi după uniformizare acesta se introduce într-un tub de sticlă prevăzut la un capăt cu dop de cauciuc. Prin răcire celulele sunt imobilizate în gel şi prin termostatare în funcţie de accesul oxigenului din aer, în zona tubului prevăzut cu dop de cauciuc se vor dezvolta bacterii anaerobe, intermediar bacterii microaerofile, iar în stratul de mediu la care aerul a pătruns prin dopul de vată al tubului, bacterii aerobe.

Numeroase metode de izolare se bazează pe introducerea în medii de cultură a unor substanţe chimice cu efect inhibitor asupra microorganismelor de care trebuie separată cultura dorită. De exemplu, prin introducerea de 0,02% actidionă are loc inhibarea dezvoltării drojdiilor aflate în amestec cu bacterii. Metoda este folosită pentru izolarea unor bacterii ce pot produce contaminarea drojdiilor folosite sub formă de culturi pure în industriile fermentative.21=31.PARAMETRII DE CREŞTERE A CULTURII MICROBIENE (CURBA)Prin inocularea de celule, aparţinând unei culturi pure, într-un mediu nutritiv steril se poate stabili dinamica de creştere prin studiul vitezei de acumulare a biomasei sau prin creşterea numărului de celule raportat la unitatea de volum a mediului.

În condiţiile experimentale, dinamica multiplicării microorganismelor este bine cunoscută. Procesul evoluează într-o serie de faze succesive.

16

Fig.3. Curba de multiplicare a microorganismelor

1÷2-faza de repaos (faza lag); 1÷a-perioada de adaptare; a÷2-perioada de refacere; 2÷3-faza exponenţială; 3÷4-faza staţionară;3÷b- perioada de spor de creştere negativ; b÷4-perioada de staţionare propriu-zisă;5-faza finală de declin.

1) Faza de latenţă, de creştere zero sau de lag reprezintă etapa de timp când după inoculare numărul celulelor rămâne neschimbat, sau chiar scade, noile condiţii de mediu implică latenţa inducţiei acelor enzime necesare pentru adaptarea la mediul nutritiv. Faza de latenţă apare deci ca o perioadă de adaptare la condiţiile noi de cultură, în care microorganismele viabile din inocul îşi acumulează în celulă metaboliţi şi sistemele necesare creşterii, în cazul în care aceste componente biochimice le lipseau datorită condiţiilor de mediu anterioare inoculării. În cazul drojdiilor această fază poate dura 1-2 ore,durată ce depinde de compoziţia mediului şi capacitatea de reglare a metabolismului propriu. Faza lag se poate prelungi mult dacă inoculul este obţinut din culturi vechi sau care s-au păstrat în condiţii de refrigerare. În schimb dacă la inoculare s-a folosit o cultură viguroasă, aflată în faza activă de creştere, în mediul cu o compoziţie similară, faza lag este scurtă sau poate să fie absentă.

2) Faza de multiplicare exponenţială sau de creştere logaritmică este caracterizată prin aceea că, după o scurtă perioadă (cca. 2 ore) de accelerare a ritmului de creştere, în care multiplicarea se produce cu o viteză progresivă mărită, acest ritm devine constant şi caracteristic în anumite condiţii de cultură, durata unei generaţii fiind minimă. Perioada de echilibru poate fi menţinută numai atât cât nu intervin alterări importante, pe care creşterea le poate provoca în compoziţia mediului. De exemplu, numărul de celule de drojdie sau de bacterii şi cantitatea de materie vie formată creşte temporar după o progresie geometrică cu raţia 2. Celulele aflate în faza exponenţială de multiplicare sunt cele mai potrivite pentru cercetări de genetică şi fiziologie.

3) Faza staţionară (de maturare) în care numărul celulelor viabile este maxim şi rămâne constant o perioadă de timp. De exemplu, celulele de drojdie nu mai înmuguresc, îşi măresc volumul şi tind spre forma sferică, se rotunjesc. Celulele de microorganisme au în această fază caracteristicile morfologice cele mai tipice genului şi speciei. Această fază poate fi prelungită atunci când urmărim păstrarea culturii pure, prin modificarea unor factori care scad viteza de metabolism celular.

4) Faza de declin se caracterizează printr-o scădere în progresie geometrică în raport cu timpul a numărului de celule vii. Pe măsură ce mediul devine mai puţin favorabil, celulele vii nu se mai multiplică, deşi activitatea lor mai continuă un timp după care mor şi intră în autoliză. La sfârşitul acestei ultime faze se înregistrează maximum absolut al numărului total de celule formate pe parcursul întregii evoluţii a culturii.

22. PROCEDEE DE CONSERVARE A CULTURILOR PUREDintre tehnicile aplicate pentru conservarea culturilor pure, tehnici bazate pe

prelungirea fazei staţionare de creştere şi evitarea etapei de declin, se cunosc următoarele:- repicarea periodică – prin transfer de celule din eprubeta cu cultura pură în care mediul nutritiv este epuizat, în eprubeta cu mediu nutritiv steril cu compoziţie similară. Intervalul de repicare este dependent de natura culturii, compoziţia mediului şi temperatura de păstrare. În timp ce bacteriile lactice necesită repicări la intervale de 1-3 săptămâni, drojdiile se pot păstra pe MMA 3-6 luni,iar bacteriile sporulate 6-12 luni. Mucegaiurile sunt rezistente la păstrare şi chiar după uscarea mediului, sporii se menţin viabili ani de zile. Procedeul de repicare periodică necesită un mare volum de muncă, prezintă risc de contaminare şi este greu de realizat atunci când numărul de culturi de întreţinut este mare;

17

- prelungirea intervalului între două repicări – prin scăderea vitezei de metabolism a celulelor şi deci evitarea stării de declin ce poate duce la pierderea culturii se poate realiza prin:

o Menţinerea culturilor la temperaturi scăzute, în condiţii de refrigerare sau congelare. Culturile de fungi păstrate la 5°C se transferă anual, iar dacă păstrarea se face la 16°C la interval de 6 luni.

o Privarea de oxigen. În absenţa oxigenului din aer,microorganismele aerobe trec în stare latentă de viaţă. Pentru drojdii şi mucegaiuri, cultura dezvoltată în mediu solidificat (drept) se acoperă cu un strat de ulei de parafină steril. Când celulele vii se acoperă cu ulei de parafină (sterilizat în prealabil la 170°C, 2 ore) procesele metabolice ale fungilor decurg de10 ori mai lent.

o Reducerea umidităţii mediului conduce la trecerea celulelor în stare de anabioză care poate fi menţinută timp îndelungat fără a se produce modificări intracelulare, ireversibile. Bacteriile sporogene ale genului Bacillus se pot menţine sub formă de endospori prin antrenarea culturii în eprubete cu nisip steril şi după evaporarea apei sporii se menţin viabili, adsorbiţi pe nisip, zeci de ani.

- Păstrarea culturilor în stare liofilizată.Este tehnica cea mai utilizată şi avantajoasă, deoarece prelungeşte cel mai mult

intervalul de conservare a culturilor, fără să producă modificări ale proprietăţilor lor fiziologice. În cazul mucegaiurilor, o suspensie de spori în lapte degresat se congelează rapid la - 25°C, apoi are loc uscarea în vacuum timp de trei ore în recipiente de sticlă care se închid ermetic şi culturile se pot menţine 10 ani. Spori aparţinând genului Aspergillus liofilizaţi şi păstraţi astfel la 7°C şi-au menţinut viabilitatea timp de 23 ani. Bacteriile lactice sunt mai sensibile la păstrare comparativ cu fungii.

23. Respiraţia MO

Pentru ca organismele vii să poată sintetiza materialul celular nou, se cere un aflux permanent de energie. În dependenţă de sursa de energie microorganismele se împart în fotosintetizatoare şi chemiosintetizatoare.

Bacteriile fotosintetizatoare, ca şi plantele verzi, au proprietatea de a utlliza energia luminii solare daforită, pigmentaţiilor, pe care le posedă, asemenea clorofilei plantelor.

Bacteriile chemiosintetizatoare utilizează energia procurată prin oxidarea unor compuşi neorganici şi organici. În calitate de sursă de energie multe bacterii pot folosi un mare număr de substanţe organice ce se oxidează, de cele mai multe ori glucoza. Energia din aceşti compuşi se obţine în urma oxidării, sau mai exact al cedării electronilor.

Totalitatea proceselor biochimice, în urma cărora se eliberează energia, necesară pentru viaţa vitală a celulei se numeşte respiraţie, sau oxidarea biologică.

La microorganisme se cunoaşte respiraţia anaerobă şi aerobă. În cazul respiraţiei anaerobe eliberarea energiei din moleculele organice are loc în lipsa oxigenului. Şirul succesiv de reacţii, care însoţeşte eliberarea energiei din glucoză, se numeşte fermentaţie.

În respiraţia aerobă energia, pe care o conţin legăturile chimice ale glucozei, se eliberează complet şi la reacţia finală participă oxigenul. Procesul eliberării energiei în prezenţa oxigenului se numeşte respiraţie.

Toate organismele se împart după tipul de respiraţie în anaerobi şi aerobi. Există anaerobi obligaţi, sau riguroşi, care nu pot să trăiască şi să se înmulţească în

prezenţa oxigenului, de exemplu, bacteriile butirice, agenţii patogeni ai botulismului. Unii anaerobi, cum este bacilul colli, pot trăi atât în prezenţa oxigenului cât şi în lipsa

lui - aceştea sunt anaerobi facultativi. La această grupă se referă bacteriile acidolactice, drojdiile. Există microbi microaerofili, care necesită o cantitate foarte mică de oxigen (lactobacilii).

Microbii aerobi, care se dezvoltă bine în mediul aerian liber, cresc la suprafaţa mediilor nutritive lichide şi solide (ciupercile de mucegai, bacteriile de oţet, vibrionul holeric ş.a.).

18

24.CLASIFICAREA bacteriilor in functie de temperatura optima de dezvoltare,exemple

Temperatura are o mare influenţă asupra proceselor fiziologice ale celulei, deoareca stimulează sau inhibă activitatea enzimatică. În funcţie de temperaturile posibile ale mediului natural şi ca rezultat al adaptării, diferite specii prezintă anumite temperaturi cardinale:

T min - t0 la care mai poate avea loc creşterea, în schimb dacă scade t0 sub valoarea min, creşterea este oprită;

T op - t0 la care rata specifică de creştere este max; T max – la care creşterea este încă posibilă dar dacă se depăşeşte efectul devine letal. Temperaturile joase opresc procesele de putrefacţie şi de fermentare. Scăderea

temperaturii provoacă reducerea sau întreruperea dezvoltării microbilor, dar nu şi moartea lor. De aceea la răcire şi congelare produsele alimentare se păstrează bine, dar după dezgheţare şi prelucrare microbii îşi reîncep activitatea lor.

Temperatura maximă de asemenea, frînează dezvoltarea microbilor. În dependenţă de t0 favorabilă dezvoltării microbii se împart în patru categorii:

• Psihrofile – cuprinde specii care cresc bine la 0°, au o temperatură optimă la 10-15°C şi maximă la aproximativ 20°C. Din grupa bacteriilor psihrofile de putrefacţie fac parte genurile: Pseudomonas, Flalvobacterium, Achromobacter. MO psihrofile prezintă sisteme enzimatice active la temperaturi scăzute, conţin în membrana plasmatică o concentraţie mai mare de acizi graşi nesaturaţi (acid linoleic), ceea ce explică menţinerea sa în stare semifluidă la rece şi degradarea la temperaturi mai mari de 30°C.

• Psihrotrofe - sunt facultativ psihrofile, au temperatura minimă de creştere la 0oC, cresc bine la 7oC. Au T optimă între 20-30°C şi maximă la 35-40°C. În acest grup sunt incluse bacterii din genurile: Enterobacter, Hafnia, drojdii din g. Candida şi mucegaiuri.

• Mezofile - reprezintă grupul majoritar, cu to min la 15-20oC, to op 30-40oC şi to max peste 45oC. Cuprinde bacterii, drojdii, mucegaiuri, MO patogene pentru om/animale.

• Termofile – sunt MO adaptate să crească la to mai mari de 45o C. Au T optimă 60°C şi maximă la 90°C. Cuprinde bacteriile lactice, unii fungi, specii ale g. Bacillus şi Clostridium. MO termofile sintetizează enzime stabile şi active la temperaturi ridicate, datorită unui conţinut mai ridicat în aminoacizi hidrofobi (glutamină). În ARN-ribosomal al bacteriilor termoftle se află un procent mai ridicat al bazelor guanină - citozină care dau stabilitate termică. În compoziţia membranei plasmatice intră lipide cu acizi graşi saturaţi, cu punct de topire mai ridicat.

Temperaturi care depăşesc cu 10°C temperatura maximă de creştere determină în celula microbiană denaturări ireversibile ce conduc la moartea fiziologică a celulelor ca rezultat al coagulării proteinelor, a unor procese de oxido-reducere şi a inactivării enzimelor. Enzimele la creşterea temperaturii peste valoarea max suferă modificări în arhitectura moleculară, au loc dezaminări ai unor aminoacizi, au loc rupturi în stratul moleculelor de apă legate de moleculele proteice şi în final are loc inactivarea ireversibilă, asociată cu distrugeri parţiale ale învelişurilor celulare.

Viteza de inactivare termică a celulelor microbiene este dependentă de raportul de to/timp, respectiv cu cît creşte to se reduce timpul necesar pentru inactivare.

Formele vegetative ale microorganismelor sunt mai sensibile decât formele sporulate. De asemenea celulele tinere, care au şi un conţinut mai mare de apă în citosol sunt mai rapid inactivate decât cele mature.

25.Influenţa temperaturii asupra MO.Pasteurizarea şi sterilizarea.

Pe efectul distrugător al temperaturii înalte asupra microbilor se bazează: pasteurizarea (60-90oC) şi sterilizarea (100-1200C).

Pasteurizarea este un tratament termic la temperaturi sub 100°C un timp variabil, dependent de natura produsului, care asigură inactivarea următoarelor celule microbiene: bacterii, drojdii şi mucegaiuri. Eficienţa pasteurizării este de 98-99% deoarece endosporii bacterieni nu îşi pierd viabilitatea în aceste condiţii. Pasteurizarea este frecvent utilizată în industria laptelui, când se aplică un regim termic adecvat (de obicei 72°C timp de 15 sec.). Pasteurizarea se mai aplică la conservarea berii, la tratarea vinurilor cu defecte. Pasteurizarea de scurtă durată este folosită în procesul preparării sucurilor de fructe şi

19

păstrării laptelui. După pasteurizare produsul aproape că nu-şi schimbă proprietăţile iniţiale şi se păstrează vitaminele.

Sterilizare - distrugerea totală a MO sub acţiunea temperaturii înalte. Sterilizarea cu vapori de apă sub presiune - această metodă omoară atît formele vegetative ale microbilor cît şi sporii, în industria alimentară sterilizarea se aplică la pregătirea conservelor.

Temperatura în timpul sterilizării trebuie să fie peste 1000C. Sterilizarea la vapori sub presiune se realizează cu ajutorul autoclavei.

Timpul sterilizării depinde de mărimea borcanelor, componentul produsului alimentar, compoziţia chimică. Temperatura sterilizării depinde şi de reacţia mediului.

În mediu acid microbii şi sporii lor mor mai uşor în comparaţie cu cei din mediul neutru. Conservele din fructe, legume, marinadele se sterializează la temperatura de 100-110°C, pe cînd conservele din carne la 120° C.

Sterilizare cu antiseptice -sunt utilizaţi ca agenţi de sterilizare:• Bioxidul de sulf este folosit sub formă găzoasă sau lichidă la tratarea vinurilor,

fructelor uscate şi pentru conservarea pulpelor de fructe. • Acizii benzoic şi salicilic, sub formă de săruri, sunt folosiţi în conservarea produselor

alimentare. • Acidul formic este utilizat pentru conservarea pulpelor de fructe. •Acidul acetic serveşte la conservarea prin acidifiere sau marinare a legumelor,

fructelor, peştelui, cărnii. • Acidul lactic este folosit la conservarea prin murare. Tyndalizarea constă în 2-3 pasteurizări repetate, alternate cu perioade în care proba

este menţinută în condiţii favorabile pentru germinarea endosporilor bacterieni care devin vulnerabili şi trecând în stare vegetativă sunt distruşi la o nouă pasteurizare.

26. Influenţa radiaţiilor şi a factorilor mecanici asupra MO Lumea vie este bombardată de radiaţii electromagnetice cu lungimi de undă între 104

la 106 nm, în acest domeniu MO sunt influenţate de următoarele radiaţii: radiaţii ionizante (α, β, γ), rad ultraviolete, rad luminoase, rad infraroşii şi energia sonică.

Rad α, β, γ - o energie radiantă intensă ce acţionează prin ionizare cu eliberarea de ioni, radicali liberi ce acţionează prin ruperea legăturilor de hidrogen, oxidarea şi formarea dublelor legături, modificări în structură, polimerizări. În prezenţa oxigenului, acţiunea radiaţiilor ionizante este amplificată prin generarea de radicali OH - sunt intensificate procese de oxidare, denaturarea ADN-ului, ceea ce conducc la moartea celulei. Dintre acestea, radiaţiile γ, se pot folosi pentru sterilizarea ambajalelor. Succesiunea în sensul creşterii rezistenţei la efectul distructiv al radiaţiilor este următoarea: bacterii Gram-negative> bacterii Gram-pozitive > fungi > virusuri.

Radiaţiile ultraviolete în funcţie de doză şi starea MO au efect letal şi produc degradarea triptofanului cu formarea de compuşi toxici ce conduc la moartea fiziologică a celulei. Dacă doza este subletală, radiaţiile provoc modificări în structura ADN-ului şi se pot obţine mutaţii. În practică, radiaţiile se pot folosi pentru sterilizarea aerului şi pentru obţinerea de mutanţi valoroşi.

Energia luminoasă are un efect de stopare al dezvoltării mai ales pentru viruşi şi MO chimiosintetizante care preferă să se dezvolte prin întuneric.

Rad infraroşii Acţionează prin energie calorică şi induc transformări ireversibile ale protidelor.

Ultrasunetele cu frecvenţă mare pot să acţioneze producând distrugerea fizică a celulei datorită fenomenului de cavitaţie ultrasonoră. Datorită frecvenţei mari pot apare rupturi la nivelul structurilor, la suprafaţa celulei, pot avea loc rupturi ale peretelui celular, cu modificarea arhitecturii celulare sau pot interveni schimbări la nivelul plasmalemei.

27. Antiseptici şi conservanţi.În ind alim sunt folosite 2 grupe de compuşi chimici: conservanţi şi dezinfectanţi.

Aceste subst pot avea diferite efecte asupra MO. În doze mici ele pot avea efect de stimulare, microbostatic şi bactericid.

Substanţe conservante - sunt substanţe netoxice pentru organismul uman şi în concentraţii mici au efect microbiostatic, folosiţi în industria alimentară pentru conservarea prelungită a calităţii produselor alimentare.

20

Substanţe dezinfectante - sunt substanţe cu efect microbicid, toxice pentru organismul animal şi sunt folosite în industria alimentară pentru dezinfecţia utilajelor, a spaţiilor de producţie, ambalajelor, pentru unele materii prime.

În funcţie de natura substanţei şi a microorganismelor, efectul substanţelor chimice poate fi efect microbiostatic

ce se manifestă prin reducerea vitezei de desfăşurare a metabolismului şi oprirea înmulţirii celulelor. Acest efect este produs de către conservanţi care în funcţie de compoziţie pot să producă următoarele:

- Blocarea activităţii unor enzime: acidul benzoic, acidul sorbic, inhibă activitatea dehidrogenazelor;

- Scăderea valorii de pH la limite care impiedica dezvoltarea, acizii: lactic, acetic. Dezinfectanţii nu prezintă specificitate şi datorită toxicităţii lor, efectul microbicid

este produs de către dezinfectanţi ce pot acţiona, în general, prin: - denaturarea ireversibilă a proteinelor şi enzimelor produse de acizi anorganici, baze,

săruri - blocarea grupărilor amino din structura protidelor, aminoacizilor cu formarea de punţi

metilenice şi inactivarea de enzime - (alderuda formică) - permeabilizarea învelişurilor celulare, cu pierderea compuşilor intracelulari şi

pătrunderea substanţei toxice - în cazul folosirii de săpunuri, detergenţi.Sunt acceptaţi ca aditivi un număr limitat de substanţe care nu se consumă ca atare, dar

în alimente măresc gradul de securitate şi stabilitatea biologică a produselor alimentare.Acidul carbonic asigură conservarea limitată a băuturilor, a apei minerale, prin

reducerea pH-ului la 3, 5 şi inhibarea activităţii bacteriilor de putrefacţie. CO2 în concentraţii de 10-50% este eficace şi inofensiv şi poate fi folosit la conservarea

cerealelor, a cărnii. Acidul sulfuros poate fi folosit pentru dezinfecţia utilajelor şi drept conservant în

industria vinificaţiei, la conservarea sucurilor şi marcurilor de fructe. Acidul acetic - este utilizat la conservarea legumelor în concentraţii de 4-4, 5%, pentru

obţinerea marinatelor. Acidul sorbic este utilizat la conservarea sucurilor brânzeturilor şi a carcaselor de carne. Alcoolul etilic în concentraţii de 50-70% acţionează prin coagularea proteinelor,

dizolvarea lipidelor şi modificări ale tensiunii superficiale şi este folosit la conservarea fructelor de pădure. Are efect bactericid, fungicid, nonsporicid.

Acizii minerali (HCl, H3PO4, H2S04, HN03) acţionează prin denaturarea proteinelor. Acidul sulfuric în concentraţii de 0, 25% este folosit la dezinfecţia butoaielor, bidoanelor (în industria drojdiei, a vinului) iar soluţii de acid fosforic 0, 4% (70°C), la spălarea tancurilor în industria laptelui Halogenii şi derivaţii halogenaţi au efect bactericid în următoarea ordine crescătoare CI < F < Br < l

Clorul este folosit pentru sterilizarea apei în doze de 1-3 mg.

28. INFLUENŢA FACTORILOR INTRINSECI ASUPRA MICROORGANISMELOR

Factorii intrinseci se referă la diferite componente şi structură a produselor alimentare care influenţează activitatea microorganismelor prezente pe/în produs. În funcţie de prezenţa concomitentă a mai multor factori, din totalul microorganismelor ce pot contamina produsul este favorizată activitatea unui număr restrâns, de obicei 1-4 specii care vor produce şi alterarea sa specifică.

Produsele alimentare au o compoziţie chimică foarte diversificată şi un grad de încărcare cu microorganisme foarte diferit, ce depinde de acela al materiilor prime şi auxiliare, de factorii extrinseci ce intervin la prelucrare şi păstrare.

Dintre factorii intrinseci, dependenţi de alimentul care va reprezenta substratul pentru activitatea microorganismelor (adăugate prin culturile starter sau ocazional contaminante), mai importanţi sunt:

Compoziţia chimică a alimentelorReprezintă un factor important deoarece microorganismele necesită pentru creştere

surse de carbon, azot, substanţe minerale, factori de creştere şi apă disponibilă. Cu cât alimentul este mai complex cu atât asigură condiţii favorabile pentru creşterea mai rapidă,

21

a unui număr mare de microorganisme şi este mai alterabil. Produsele alimentare lichide se alterează mai rapid decât cele solide pentru că celulele microbiene vin în contact direct cu nutrienţii solubili. Produsele vegetale (fructe, legume) cu un pH acid şi lipsite de vitamine din grupul B sunt alterate preferenţial de către mucegaiuri care nu necesită factori de creştere şi care produc enzime ce pot hidroliza poliglucidele din învelişul lor protector. Produsele bogate în glucide simple sunt de obicei fermentate cu formare de alcooli, acizi, încât prin scăderea de pH este inhibată activitatea bacteriilor de putrefacţie care necesită pentru dezvoltare pH neutru. Carnea ce conţine cantităţi importante de substanţe azotate având un pH apropiat de neutru va favoriza dezvoltarea bacteriilor de putrefacţie ce pot folosi protide ca sursă de azot. Alimentele ce conţin lipide vor fi alterate preferenţial de microorganisme producătoare de lipaze: Pseudomonas, Bacillus, Candida, Geotrichum, Aspergillus, Rhizopus etc.

Structura anatomicăInfluenţează activitatea microbiană ca urmare a menţinerii la distanţă a

microorganismelor de nutrienţi accesibili. Astfel oul se alterează greu, deoarece coaja poroasă şi membrana împiedică pătrunderea unor microorganisme. Seminţele oleaginoase sau ale cerealelor prezintă un înveliş celulozic protector ce nu poate fi degradat decât de microorganisme celulozolitice. Prin absorbţia de apă, acestea suferă mucegăirea deoarece mucegaiurile au condiţii favorizante. La fructele cu înveliş ceros, greu penetrabil, alterarea intervine în zone unde se produc leziuni mecanice, înţepături de insecte etc.

Valoarea de pHEste o proprietate inerentă a unor produse naturale ce conţin cantităţi ridicate de

acizi organici sau dobândesc aciditate prin procese fermentative dirijate (produse conservate prin murare). Microorganismele se dezvoltă în limite largi de pH (între 1,5-11). În acest interval microorganismele acidotolerante – drojdii, mucegaiuri, bacterii lactice şi acetice preferă pH 2,5-5,5 şi se vor dezvolta în produse acide care pot suferi fermentaţia şi mucegăirea. Bacteriile de putrefacţie care preferă un pH = 7 nu se pot dezvolta în medii acide care sunt astfel protejate.

Acţiunea pH-ului asupra creşterii se poate observa în mediu, deoarece disponibilitatea unor nutrienţi este modificată de echilibrul ionic. Astfel la pH acid ionii de magneziu formează complexe insolubile, în timp ce la pH bazic sunt complexaţi ionii de calciu, zinc şi ionii ferici, elemente cu rol de cofactori ai enzimelor microbiene. Valori extreme de pH influenţează permeabilitatea membranelor celulare. În mediu acid permeazele cationice sunt saturate de ioni de H+ care limitează sau anulează transportul cationilor indispensabili pentru celule; în mediu alcalin membrana este saturată cu OH - şi este împiedicat transferul de anioni necesari. La modificări de pH se modifică şi cinetica reacţiilor enzimatice care se desfăşoară optim la anumite valori specifice. Microorganismele patogene, de exemplu Clostridium sunt mai sensibile decât cele din genul Escherichia, Salmonella, Staphylococcus. Clostridium botulinum are pH-ul minim pentru producerea de neurotoxine egal cu 4,8, iar la Staphylococcus aureus pH minim pentru creştere este de 4,2.

Valoarea de rHEste dependentă de prezenţa în aliment a substanţelor cu caracter oxidant sau

reducător.Alimentele cu potenţial de oxidoreducere scăzut (rH = 0-12),de exemplu laptele,

favorizează dezvoltarea substanţelor anaerobe, în timp ce fructele cu rH ridicat (18,5 -28) favorizează dezvoltarea microorganismelor aerobe. Diverse lichide cu valori medii de rH (12-18,5) permit activitatea fermentativă a drojdiilor, bacteriilor lactice.

Indicele de activitate al apei (aw)Reflectă conţinutul de apă liberă din produsele alimentare pusă la dispoziţia

microorganismelor pentru reacţii chimice, biochimice, transfer de metaboliţi prin învelişurile celulare.

Domeniul general de aw pentru dezvoltarea microorganismelor este 0,62-0,99; cele mai pretenţioase sunt bacteriile care necesită cantităţi mari de apă liberă, în timp ce drojdiile osmotolerante şi mucegaiurile xerofite se dezvoltă la valorile minime ale domeniului. Între conţinutul de umiditate al produselor alimentare determinat prin uscare la

22

etuvă la temperaturi de 105°C până la masă constantă şi indicele de aw nu se pot stabili relaţii de dependenţă. Este important de precizat că:-indiferent de temperatură, capacitatea microorganismelor de a creşte este redusă, când aw

este scăzut;-domeniul de aw la care creşterea are loc este cel mai extins la temperatura optimă de creştere;-prezenţa nutrienţilor necesari în aliment creşte domeniul de aw în care microorganismele pot supravieţui. Substanţe naturale cu efect antimicrobian. Unele produse vegetale folosite în alimentaţie conţin substanţe denumite fitoncide. Astfel ceapa conţine alicina, usturoiul – alil sulfonatul, de asemenea conţin fitoncide: hreanul, muştarul, cuişoarele, scorţişoara etc. Unele fructe pot conţine benzoat, salicilat (este cazul fructelor de pădure). În produse de origine animală, în ouă este prezent lizozimul, în lapte proaspăt este prezent pe lângă lizozim, lactenine, lactoperoxidază. Desigur că aceste substanţe au un spectru specific şi pot influenţa numai activitatea microorganismelor sensibile.

29.conditii favorabile pentru cresterea bacteriilorParazitismul reprezintă un tip de relaţie antagonică în care un microorganism se dezvoltă pe seama celuilalt. Se manifestă prin liza celulelor microbiene ca rezultat al acţiunii fagilor (bacteriofagi, micofagi).

Cunoaşterea factorilor impliciţi care determină creşterea şi multiplicarea microorganismelor aflate în produse alimentare permite alegerea condiţiilor optime la utilizarea culturilor mixte şi dirijarea relaţiilor microbiene în scopul asigurării calităţii alimentelor.

30. Inter-relaţiile între MO Inter-relaţiile ce pot apărea în condiţii naturale între MO care trăiesc în acelaşi

mediu, sau pe acelaşi aliment sunt foarte complexe Dintre relaţiile ce se pot stabili între diferite grupe de MO mai importante sunt

următoarele: Neutralismul corespunde unor relaţii de indiferenţă între două sau mai multe specii

atunci când acestea se deosebesc mult prin exigenţele nutritive. Foarte puţine specii sunt strict neutrale.

Mutualismul (simbioza) reprezintă un tip de relaţie care permite dezvoltarea simultană pe un substrat comun a unor specii diferite care exercită una asupra alteia o influenţă. Un exemplu îl oferă microflora kefirului (o băutură lacto-alcoolică), formată din bacterii lactice şi drojdii. Interacţiunea benefică între aceste microorganisme se manifestă în felul următor: drojdiile au nevoie în dezvoltare de un mediu acid, pe care îl crează prin activitatea lor bacteriile lactice. Consumînd o parte din acidul lactic format, drojdiile stimulează dezvoltarea bacteriilor lactice, care nu suportă concentraţii prea mari de acid. În panificaţie, drojdiile produc vitamine ale grupului B care sunt factori de creştere pentru bacteriile lactice.

Comensalismul (metabioza) este caracterizat prin creşterea împreună a două sau mai multor specii de microorganisme aflate într-o relaţie în care una profită de asociere iar cealaltă în aparenţă nici nu profită nici nu este influenţată negativ.

Astfel bacteriile anaerobe de putrefacţie se dezvoltă în urma activităţii, bacteriilor aerobe de putrefacţie. Bacteriile aerobe, consumînd oxigen liber din ţesuturi, permit dezvoltarea bacteriilor anaerobe, pentru care acest oxigen este vătămator. Se întîlnesc frecvent la păstrarea laptelui, la fermentarea lactică a produselor vegetale, la fabricarea vinului, a brânzeturilor.

Sinegnizmul este o relatie de tip coperat in care 2 sau mai multe specii produc impreuna un efect pe care in mod izolat nu il pot realiza.

Antogonizmul se manifesta sub forma unei corelati complexe intre grupe de microorganizme in care unle din speci se comporta ca un agresor si profita depe urma asociati cu cele late specii care sunt prejudifecate. Se considera ca nu exista microbi fara antogonisti.

23

32.Notiuni de cultivare a bacteriilor.Medii nutritive

Mediul de bază pentru cultivarea bacteriilor – bulionul de carne lichid sau solidificat cu agar-agar (BCA). Prin reproducere pe mediu nutritiv solidificat ia naştere o colonie alcătuită din biomasa de celule rezultate prin sciziune din celula unică:-colonii de tip S (smooth – neted lucios)-colonii de tip R (rough – rugos, aspru, zbârcit)-colonii de tip M – la bacterii producătoare de capsule, cu consistenţă gelatinoasă, mucoidă-Coloniile bacteriene pot prezenta în secţiune un profil lenticular, crateriform, triunghiular şi perimetru circular, dantelat sau cu ramificaţii rizoidale. Pe BCA coloniile devin vizibile după 24-48 ore şi pot avea culori de alb, alb-crem, galben-auriu, oranj-roşu, albastru, fluorescenţă, caractere microscopice importante în identificare. Pe medii nutritive lichide bacteriile pot da tulburare şi sediment – bacteriile anaerobe sau formează la suprafaţa lichidelor voal caracteristic, fragil, cutat, gelatinos – bacteriile aerobe.

33.Agentii intoxicatiilor alimentare XEROX…  Profilaxie -măsuri medico-sanitare impuse pentru prevenirea apariției și a răspândirii bolilor. În medicina modernă SE iau măsurile de tratament profilactic deoarece: șansa de reușită este mult mai mare, costurile tratamentului sunt mai mici în cazul prevenției decât în cazul tratamentului curativ.CLASIFICAREA : Primară:Are ca obiectiv prevenirea apariției bolii la un organism care a nu a fost afectat încă de acea boală.Secundară:Prevenirea recuren ț ei  bolii la un organism afectat anterior de acea boală.Exemple de măsuri profilactice-Măsuri de igienă personală și alimentară.-Vaccinarea populației în zonele cu risc pandemic.-izolarea cazurilor afectate pentru a preveni îmbolnăvirea populației sănătoase.-Sterilizarea aparaturii medicale împotriva apariției infec ț iilor nosocomiale .

34.Infectia: proprietatile microorganismelor patogene, sursele si caile de vehiculare.

M.o. care au insusire de a produce boli la plante, animale si oameni, poarta denumirea de microbi patogeni. Bolile provocate de acesti microbe se numesc boli infectioase. Transmitatorul infectiei este considerat insasi sursa de infectie:omul bolnav, secretiile lui, hainele rufele de care sa folosit bolnavul.Infectia se mai raspindeste si prin aer, apa, alimente. Prin apa si alimenete se transmit infectiile gastro-intestinale, tifosul, paratifosul, tuberculoza, holera. O sursa speciala de transmitere a infectiei prezinta purtatorii de microbi. Acestea deseori nu se imbolnavesc ei insasi de boala, dar poarta in organismul lor agenti patogeni. Purtatorii de microbe pot fi oamenii, care au suferit de o boala infectioasa: febra tifoida, dizenterie, si dupa vindecare continue sa elimine un timp indelungat m.o.capabile sa molipseasca oamenii sanatosi.

Bolile provocate de microbi pot fi clasificate dupa modalitatea de transmitere a lor de la omul bolnav la cel sanatos.

1.Boli aparute in organismul uman a produselor alimentare intoxicate de toxinele de origine microbiana. Toxinele produc Stafilococul Aureus, Clostridiul etc.

2.Boli transmise prin produse alimentare infectate in cazul nerespectarii regulilor sanitare, infectiile intestinale.

3.Infectii ce se transmit in rezultatul respiratiei, tusei, stranutului. La acestea se refera tuberculoza, meningita si pneumonia.

4.Boli ce se transmit prin intermediul animalilor si insectelor: ciuma, tiful exantematic, tularemia. Caile de transmitere a infectiilor de la om pot fi foarte variate:

1.Contactul habitual, boala se trans mite prin contact direct (sarut, contact sexual). 2.Aerul, infectia se transmite prin picaturi mici (cind acesta vorbeste tuseste) aceasta

cale a infectiei se numeste aerogena.3.Apa, infectia se transmite prin apa (cind microbii elimenati din organism impreuna cu

materialele fecale si urina nimersc in apa), bolile sunt holera, febra tifoida.4.Produselele alimentare, (infectarea se transmite prin produse cu bacili, sau muste),

febra tifoida, dizenteria.5.Solul, drept infectie care se transmite in acest fel poate servi tetanosul.

24

35.Tipurile de imunitate.Imunitatea este starea organismului în care se crează condiţii de rezistenţă specifică faţă

de unele boli infectioase.Dezvoltarea imunităţii se produce în urma restructurării fiziologice a organismului sub

influenţa procesului infecţios, imunizării artificiale (vaccinări profilactice), cît şi în urma imunizării latente.

In consecinţă, formarea imunităţii se manifestă prin intensificarea activităţii fagocitare, acţiunii antimicrobiene şi antitoxice a aerului şi acţiunea unui şir de mecanisme de apărare.

Condiţiile în care se află organismul exercită o influenţă puternică asupra elaborării imunităţii.

Alimentarea insuficientă, în special insuficienta de vitamine A şi C; supraîncălzirea sau suprarăcirea organismului, surmenajul, infecţiile suportate exercită o acţiune defavorabilă asupra elaborării imunităţii.

Imunitatea pote fi naturală şi dobîndita.Imunitatea naturală se transmite copilului prin sîngele mamei.Imunitatea dobîndită apare în organismul omului dupăce a suferit de o anumită boali.Imunitatea artificială a organismului poate fi formată în urma vaccinării.Insuşirile profilactice ale vaccinării se explică prin faptul, că nimerind în organismul

omului, microbii patogeni încep să se înmulţească repede şi secretă substanţe toxice, organismul însă mobilizează toate mijloacele sale de apărare în lupta împotriva parazitului şi formează în sînge nişte compuşi chimici de apărare, numiţi anticorpi, care neutralizează toxinele microbilor.

în prezent unele vaccinuri, ca de exemplu cea contra holerei, se face din microbi omorîţi. Se prepară, de asemenea, şi vaccinuri mixte, care se vaccinează împotriva cîtorva boli de odata Vaccinurile se folosesc în majoritatea cazurilor în scopuri profilactice.

36.Caracteristica intoxicatiilor alimentare . Bolile apărute în urma consumării de alimente ce conţin substanţe toxice sau microbi

patogeni se numesc intoxicaţii alimentare.De obicei, ele au un caracter acut, încep subit şi sunt însoţite de dureri în regiunea

stomacului, greţuri, diaree. In unele cazuri de intoxicaţii cu produse alimentare se înregistrează simptome de dereglare a sistemului nervos (convulsii, dureri de cap ş.a).

Intoxicaţiile alimentare pot fi provocate de microbi, cît şi de unele, substanţe neorganice. Primele sunt cauzate de către unele microorganisme care se înmulţesc pe produsele alimentare şi de către toxinele acestora.

Bacteriile care provoacă cele mai grave intoxicaţii alimentare apartin genurilor Salmonella, Staphylococcus şi Clostridium.

Salmoneloza este o boală generată de agenţii patogeni, care aparţin grupului Salmonella. Salmonelele sunt nişte bastonaşe scurte, mişcătoare, nu formeaza spori, sunt anaerobi condiţionali, poartă numele savantului care le-a descoperit Salmon. Temperatura de dezvoltare este de 37°, se dezvoltă bine la temperatura de cameră.

Salmonelele au o endotoxină foarte puternică, care se elimină prin distrugerea celulelor microbiene. Endotoxină lor acţionează asupra întregului organism, inclusiv asupra tractului gastrointestinal. Işi întrerup dezvoltarea la 4°C, mor la 70-75°C timp de 30 minute, sunt rezistente în mediul extern.

Boala se producé în urma consumării de alimente infectate cu salmonele şi are caracterul unei intoxicaţii alimentare. Perioada de incubaţie tine cîteva ore (6-24) şi depinde de numărul de bacterii şi de cantitatea de endotoxină patrunse in tractul-degestiv.

Endotoxină se acumulează în alimente pînă la consumarea lor, dar cel mai frecvent se elimină în urma distrugerii bacteriilor în intestin. Bolnavii suferă de greţuri, vome, dureri în abdomen, diaree, dureri de cap, ameţeală, temperatura atinge 38-39°C. Bolnavul poate avea convulsii, pierde cunoştinţa în cazurile grave se produce deshidrarea puternică a organismului, ceea ce face să se asemene cu holera.

Boala tine în majoritatea cazurilor, cel mult, 1-2 zile şi se termină cu însănătoşire, care e însoţită de eliberarea rapidă a intestinului de salmonele.

Foarte receptivi la salmonele sunt copiii.

25

Persoanele care au contactat salmoneloza pot rămîne pentru un timp îndelungat (pînă la cîteva luni) purtători de germeni. Purtători de germeni pot fi şi oamenii, sănătoşi.

Principalii purtători de salmonele sunt animalele, care servesc drept sursă principală de infecţie. Salmonelele trăiesc în intestinele animalelor sau produc unele boli.

Astfel, carnea este cea mai frecventă cauză a intoxicaţiilor alimentare. Salmonelele se pot desemna în carnea animalelor în timpul tăierii şi curăţirii vitei. Camea mai poate fi infectată cu salmonele, dacă tăierea vitelor se face în condiţii antisanitare, în timpul transportului sau porţionării pe mese pe care s-au tăiat înainte animale bolnave.

Aceste bacterii se pot înmulţi pe alimente, dar nu produc modificări senzoriale; sunt frecvent întîlnite în ouă proaspete, congelate sau sub formă de pulbere, în laptele praf, pe carne de pui, cîrnaţi, scoici. Salmonelele se pot conserva în bucăţele mari de carne, în care temperatura în timpul fierberii nu se ridică pînă la 100°.

Profilaxia toxiinfecţiilor prezintă un compex de măsuri veterinare şi sanitare. Dintre ele fac parte: instalarea unui control la tăierea vitelor, precum şi depistarea animalelor bolnave. Se vor lua toate măsurile care previn infectarea cărnii în timpul transportării şi secţionării animalelor tăiate. Carnea şi peştele se vor păstra în frigidere. Un mare rol în prevederea toxiinfecţilor joacă prelucrarea culinară a alimentelor şi servirea bucatelor fierbinţi.

Microorganismele din grupa salmonelelor îşi pot continua activitatea lor vitală în came sărată şi saramură; la temperatura de 8-10° ele pot păstra viabilitatea timp de cîteva luni.

Botulismul. Bacilul botulismului Clostridium botulinum este agentul patogen al unei intoxicaţii alimentare grave, care se produce în urma consumului de produse de carne şi vegetale conservate, de cîrnaţ şi al unor specii de peşti. În condiţii nefavorabile ei pot forma spori. Temperatura optimă pentru creşterea lor este de 25-30°. Acest microb este mobil, are cili pe toată suprafaţa celulei, el este anaerob. Bacilii încetează de a se dezvolta, dacă mediul conţine 5-6 % de sare de bucătărie. Bacilii formează o exotoxină foarte puternică. Fiind absorbită prin intestine, exotoxina pătrunde în sînge. Toxinele lezează celulele sistemului nervos central.

Toxina botulismuhii nu rezistă la încălzire. Ea se descompune la o temperatură de 70-80°, precum şi la aer, la lumină. De aceea, înainte de a consuma conservele, mai ales cele de carne, ele trebuie încălzite.

Simptomele intoxicaţiei apar de cele mai multe ori peste 12-24 de ore după consumarea alimentelor, care conţin toxina botulinică. Principalele simptome sunt: dublarea în văz, slăbirea văzului, dureri de cap, mersul neechilibrat. Poate surveni dispariţia vocii, paralizia pleoapelor, mişcarea inconştientă a globului ocular, tensionarea muşchilor de mestecat. Dacă nu este început tratamentul, poate surveni moartea din cauza dereglării respiraţiei. Dacă bolnavul este lipsit de un tratament special, cazurile cu efect letal pot atinge 70%.

În scopul combaterii botulismului se cere, în primul rînd, conservarea corectă a produselor: încălzirea lor destul de îndelungată şi controlul bacteriologie ulterior.

Dacă se observă că cutia de conserve este bombată, ea nu trebuie folosită, pentru că gazul poate fi rezultatul dezvoltării microbilor, în special a baciluluibotulinic. Produsele intoxicate cu toxină botulinică au un miros de unt ars. Fierberea îndelungată a alimentelor distruge toxina. Produsele alimentare se vor pune la murat într-o soluţie de sare concentrată pînă la 10%.

Stafilococii. Pentru profilaxia intoxicaţiilor, provocate de stafilococi, este necesar de înfăptuit regulat controlul veterinaro-sanitar al vacilor mulgătoare.

La întreprinderile alimentare se cere respectarea strictă a termenului de trecere a controlului medical din partea lucrătorilor. Este interzis primirea la lucru a persoanelor care sunt infectate de stafilococi.

Sub un control strict se va fine calitatea materiei prime, în deosebi a ouălor, produselor lactate ş. a

La întreprinderilealimentaţiei publice o atenţie deosebită se va acorda respectării stricte a regimului termic la prelucrarea tuturor bucatelor şi articolelor.

26

37. Bolile infecţioase:Salmonella. Staph Aureus,Eschi Coli, Cl. Botulinum.Salmoneloza este o boală generată de agenţii patogeni, care aparţin grupului Salmo-

nella. Salmonelele sunt nişte bastonaşe scurte, mişcătoare, nu formează spori, sunt anaerobi

condiţionali. Temperatura de dezvoltare este de 37°.Salmonelele au o endotoxină foarte puternică, care se elimină prin distrugerea celulelor

microbiene. Endotoxina lor acţionează asupra întregului organism, inclusiv asupra tractului gastro - intestinal. Îşi întrerup dezvoltarea la 4°C, mor la 70-75º C timp de 30 minute, sunt rezistente în mediul extern.

Boala se produce în urma consumării de alimente infectate cu salmonele. Perioada de incubaţie ţine 6-24 ore şi depinde de numărul de bacterii şi de cantitatea de endotoxină pătrunsă în tractul gastro - intestinal.

Bolnavii suferă de greţuri, vome, dureri în abdomen, diaree, dureri de cap, ameţeală, temperatura atinge 38-39ºC. Bolnavul poate avea convulsii, pierde cunoştinţa. Boala ţine în majoritatea cazuilor, cel mult, 1-2 zile şi se termină cu însănătoşire, care e însoţită de eliberarea rapidă a intestinului de salmonele. Foarte receptivi la salmonele sunt copiii.

Principalii purtători de salmonele sunt animalele, care servesc drept sursă principală de infecţie. Salmonelele trăiesc în intestinele animalelor sau produc unele boli. Astfel, carnea este cea mai frecventă cauză a intoxicaţiilor alimentare.

Aceste bacterii se pot înmulţi pe alimente, dar nu produc modificări senzoriale; sunt frecvent întîlnite în ouă proaspete, congelate sau sub formă de pulbere, în laptele praf, pe carne de pui, cîrnaţi, scoici. Salmonelele se pot conserva în bucăţele mari de carne, în care temperatura în timpul fierberii nu se ridică pînă la 100°.

Profilaxia toxiinfecţiilor prezintă un compex de măsuri veterinare şi sanitare. Dintre ele fac parte: instalarea unui control la tăierea vitelor, precum şi depistarea animalelor bolnave. Se vor lua toate măsurile care previn infectarea cărnii în timpul transportării şi secţionării animalelor tăiate. Carnea şi peştele se vor păstra în frigidere. Un mare rol în prevederea toxiinfecţilor joacă prelucrarea culinară a alimentelor şi servirea bucatelor fierbinţi.

Microorganismele din grupa salmonelelor îşi pot continua activitatea lor vitală în came sărată şi saramură; la temperatura de 8-10° ele pot păstra viabilitatea timp de cîteva luni.

Bacilul botulismului Clostridium botulinum este agentul patogen al unei intoxicaţii alimentare grave, care se produce în urma consumului de produse de carne şi vegetale conservate, de cîrnaţ şi al unor specii de peşti. În condiţii nefavorabile ei pot forma spori. Temperatura optimă pentru creşterea lor este de 25-30°. Acest microb este mobil, are cili pe toată suprafaţa celulei, el este anaerob. Bacilii încetează de a se dezvolta, dacă mediul conţine 5-6 % de sare de bucătărie. Bacilii formează o exotoxină foarte puternică. Fiind absorbită prin intestine, exotoxina pătrunde în sînge.

Toxinele lezează celulele sistemului nervos central. Toxina botulismuhii nu rezistă la încălzire. Ea se descompune la o temperatură de 70-

80°, precum şi la aer, la lumină. De aceea, înainte de a consuma conservele, mai ales cele de carne, ele trebuie încălzite.

Simptomele intoxicaţiei apar de cele mai multe ori peste 12-24 de ore după consumarea alimentelor, care conţin toxina botulinică. Principalele simptome sunt: dublarea în văz, slăbirea văzului, dureri de cap, mersul neechilibrat. Poate surveni dispariţia vocii, paralizia pleoapelor, mişcarea inconştientă a globului ocular, tensionarea muşchilor de mestecat. Dacă nu este început tratamentul, poate surveni moartea din cauza dereglării respiraţiei. Dacă bolnavul este lipsit de un tratament special, cazurile cu efect letal pot atinge 70%.

În scopul combaterii botulismului se cere, în primul rînd, conservarea corectă a produselor: încălzirea lor destul de îndelungată şi controlul bacteriologie ulterior.

Dacă se observă că cutia de conserve este bombată, ea nu trebuie folosită, pentru că gazul poate fi rezultatul dezvoltării microbilor, în special a baciluluibotulinic. Produsele intoxicate cu toxină botulinică au un miros de unt ars. Fierberea îndelungată a alimentelor distruge toxina. Produsele alimentare se vor pune la murat într-o soluţie de sare concentrată pînă la 10%. Conservele trebuie ţinute la rece. O condiţie obligatorie este respectarea strictă a regulilor regimului sanitar şi a prelucrării termice minuţioase în procesul preparării bucatelor.

27

Staphilococcus aureus au formă de coci rotunzi, dispuşi în aglomerări sub formă de ciorchine de struguri. Sunt anaerobi facultativi.

Intoxicaţiile cu stafilococi ocupă un loc de frunte în intoxicaţiile alimentare provocate de microbi .

Laptele este un mediu exclusiv de prielnic pentru înmulţirea stafilococilor, deoarece conţine proteine, grăsime, glucide. Nimerind în lapte stafilococii înmluţindu-se elimină enterotoxina, care produce intoxicaţia. La temperatura de 35-37°C enterotoxina se produce în lapte peste 5-12 ore, iar la temperatura de cameră peste 8-18 ore.

Enterotoxina produsă în lapte se păstrează şi în produsele lactate: brinză, smîntînă, unt. Stafilococii se pot întîlni şi în produsele de cofetărie, carne. La exterior produsele infectate cu stafilococi nu se deosebesc de cele neinfectate. Stafilococii sunt rezistenţi ia acţiunea factorilor fizici şi chimici. Ei se pot înmulţi într-

un mediu cu un conţinut de 7-12% sare de bucătărie, 60% zahăr, sunt puţin pretenţioşi faţă de lumina directă şi uscăciune.

Enterotoxina rezistă la procesul de sterilizare la temp. de 120° timp de 20 minute. La reacţia mediului pH 3, 0 enterotoxina se distruge chiar la temperaturi neînsemnate.

Primele simptone ale otrăvirii apar la om peste 2-4 ore după consumul unui produs infectat.

Cele mai obişnuite simptome ale intoxicaţiei cu stafilococi sunt greţurile, vomitările, durerile de cap, paliditatea pielii şi durerile în abdomen.

Pentru profilaxia intoxicaţiilor, provocate de stafilococi, este necesar de înfăptuit regulat controlul veterinaro-sanitar al vacilor mulgătoare.

La întreprinderile alimentare se cere respectarea strictă a termenului de trecere a controlului medical din partea lucrătorilor. Este interzis primirea la lucru a persoanelor care sunt infectate de stafilococi.

La întreprinderile alimentare se cere respectarea strictă a termenului de trecere a controlului medical din partea lucrătorilor. Este interzis primirea la lucru a persoanelor care sunt infectate de stafilococi.

Sub un control strict se va fine calitatea materiei prime, în deosebi a ouălor, produselor lactate ş.a.

Ech. Coli este o bacterie asporogenă sensibilă la temperaturi. Este agent al enteritei infantile, produc colite hemoragice. Enterotoxinele produse de E. Coli sunt endotoxine legate ferm de peretele celular, pot fi proteine termolabile care se inactivează la 60º C în 30 min şi se distrug complet la pH 3, 5-5. Sursele sunt lactatele, brînza carneade la animalele bolnave.Bacterial coliforme sunt reprezintate prioritar cu e. coli. Echerichia e un grup diferit de bacterii dar e. coli este singurul agent de poluarew excliuziv fecala. Alte bacteri poate proveni si din alte surse este o bacteri cilindrica asporogena, relativ sensibila la temperaturi ridicate, la pH acid, fermenteaza lactoza cu producerea de gaz, ear aminoacidul treptofan e transformat de ea in indol. Varibilitatea de e. Coli depinde de compozitia chimica alimentului pH concentratia de sare, temperatura de pastrare. Incarccarea cu e.coli primara poate fi mai ridicata dar pe parcusul prelucrari cantitatea poate scadea. La fabricarea produselor acide la adausuri de conservanti in salamura puternica la tratamentul termic numarul de e.coli scade. In cazul pastari carni, a pestelu , a laptelui, in conditi de igeina si temperatura nu corespunzatoare numarul de coliformi creste. Pentru apa potabila si industriala e.coli este standartizata coli indexul este 3, ear coli titru este 333 ml.

39. Degradarea microboiologica a proteinilor si polizaharidilorDegradarea proteinelor şi aminoacizilor. Proteinele sunt constituite din aminoacizi

legaţi între ei prin legături peptidice. Degradarea lor necesită prezenţa proteazelor. Aminoacizii şi unele peptide pot să pătrundă în celulă. Aminoacizii liberi sunt utilizaţi pentru sinteze proteice sau sunt degradaţi.

Marea majoritate a proteazelor microbiene sunt specifice. Ele acţionează asupra proteinelor şi asupra oligopeptidelor.

Speciile proteolitice cele mai cunoscute sunt cele din genurile:Clostridium; Bacillus; Proteus; Streptomyces; Pseudomonas.

28

In general, proteazele microbiene sunt extracelulare. Peptidazele hidrolizează polipeptidele şi le transformă aminoacizii.

Catabolismul aminoacizilor. Aminoacizii sunt dezaminaţi, decarbo-xilaţi sau substituiţi prin transformări specifice.

Dezaminarea şi transaminarea. Dezaminarea aminoacizilor de către microorganisme poate să fie: oxidativă și neoxidativă.

Dezaminarea oxidativă poate să fie legată de acţiunea dehidrogenazei NADP. Dezaminarea neoxidativă poate să fie de trei tipuri:-dezaminarea desaturată - duce la formarea amoniacului şi a unui acid nesaturat;-dezaminarea reductivă - duce la formarea acidului saturat corespunzător şi amoniac;-dezaminarea prin deshidratare - acest mecanism este specific pentru aminoacizii

hidrolizaţi (ex. serin deshidrataza).Decarboxilarea. Decarboxilarea unui aminoacid duce la eliberarea CO2 şi la formarea

aminei. Acest tip de reacţie este caracteristic unui număr mare de microorganisme, proteolitice sau nu: Escherichia coli;Enterobacter;Klebsiella;unele specii de Clostridium.

Aminele formate se pot transforma într-o altă amină. Microorganismele degradează aminoacizii, reacţie controlată în parte de pH-ul

mediului.Un mediu acid stimulează decarboxilarea. Un mediu alcalin stimulează dezaminarea.Degradări specifice. Anumiţi aminoacizi au o linie de degradare specifică. La

microorganisme există două linii principale de degradare a L-triptofanului.-se întâlneşte la E. coli cu formare de indol, piruvat, amoniac;-se întâlneşte la Pseudomonas şi la unele mucegaiuri şi este de natură oxidativă.Descompunerea amidonului şi glicogenuluiTransformările acestor polioze poate fi produsă de microorganisme ce produc enzime

extracelulare care produc hidroliza acestor compuşi macromoleculari la molecule simple (glucoza, maltoză) ce pot fi transportate prin membrana celulară.

Dintre enzimele microbiene care hidrolizează amidonul fac parte: α-amilaza, β-amilaza şi glucoamilaza, enzime extracelulare elaborate dc bacterii, mucegaiuri şi drojdii.

Bacteriile genului Bacillus: B.subtilis, B.licheniformis, B.macerans, B. sthearothermophillus sunt producătoare de α-amilaze active la 55-60°C dar şi la temperatura de 90°C, termostabile, culturi folosite pentru obţinerea amilazelor pe cale industrială.

Alte specii ale genului ca: B. cereus, B. megaterium, B. Polymixa sunt producătorc de β-amilază, enzimă zaharogenă, care prin hidroliza legăturilor α 1-4 glucozidice eliberează molecule de maltoză.

Mucegaiurile produc mai ales α-amilază şi glucoamilaza (Aspergillus, Mucor şi Rhizopus) diferitele specii diferenţiindu-se prin raportul între α-amilază şi glucoamilaza.

Deşi se cunosc aproximativ 100 de specii de drojdii care produc a-amilază şi glucoamilază, mai importante sunt specii ale genului Saccharomycopsis.

Hidroliza enzimatică a amidonului, cu enzime vegetale (din malţ) sau enzime microbiene cu formare de glucide fermentescibile este un proces cu mare importanţă practică în biotehnologia spirtului, a berii, a panificaţiei sau pentru obţinerea siropurilor dulci, a dextrinelor, a maltozei, a glucozei cristalizate ş.a.

Desigur că degradarea amidonului în condiţii naturale prezintă o pierdere, iar materiile prime (seminţe, cereale) sau produse alimentare bogate în amidon, suferă uşor mucegăirea şi deprecierea tocmai pentru că amidonul este o sursă importantă de carbon şi energie pentru microorganismele capabile să producă amilaze inductive, extracelulare.

Descompunerea celulozei, hemicelulozeiCeluloza este un poliglucid foarte răspândit în materiile prime de origine vegetală şi în

structura pereţilor celulari ai fungilor. Celuloza ajunsă în sol şi ape după moartea plantelor este transformată în timp sub acţiunea microorganismelor capabile să producă enzime celulozolitice şi anume a micromicetelor - agenţi ai putrezirii şi a unor bacterii aerobe şi anaerobe.

Degradarea aerobă a celulozei se caracterizează prin formarea de celobioză sau glucoza, a hidroxiacizilor şi prin oxidare se eliberează CO2 şi H20. Dintre bacteriile aerobe care asimilează celuloza o importanţă industrială o au bacteriile din genul Cellulomonas,

29

care pot fi cultivate aerob pe deşeuri vegetale, hârtie ş.a., iar biomasa rezultată prin înmulţire este valoroasă prin conţinutul în proteine (46, 2%).

Dintre fungi, tulpini selecţionate ale genului Trichoderma si Aspergillus (A. niger) sunt buni producători de celulaze şi folosite industrial ca surse de enzime.

Degradarea anaerobă a celulozeiAre loc permanent în sedimente şi în mâlul apelor, la fermentarea compostului, în

rumenul ierbivorelor, în profunzimea solului, în soluri inundate, lacuri termale.În transformarea celulozei se pot distinge trei etape, în funcţie de natura produselor de

fermentaţie. După hidroliza celulozei la compuşi simpli sub acţiunea unei microbiote eterogene alcătuite din bacterii anaerobe şi facultativ anaerobe din familia Enterobacteriaceac, Bacillaceae (G. Clostridium) se acumulează alcooli şi acizi, CO2, H2

(etapa I). Produsele rezultate în acest stadiu sunt folosite de bacteriile acetogene producătoare de acid acetic pe cale anaerobă (etapa II-a). În etapa a III-a denumită metanogeneza sunt active bacteriile metanogene strict anaerobe din g. Methanobacterium.

40.Rolul MO în circuitul substanțelor C, N2.Circuitul carbonuluiS-a constatat că circa 50% din substanţa vie constă din carbonCompletarea rezervelor de

bioxid de carbon se produce pe contul erupţilor vulcanice şi descopmpunerii substanţelor organice. Insuficienţa CO2 e compensată de activitatea biochimică a MO.

Procesele de scindare a substanţelor neazotate sunt condiţionate de fermentare, iar procesele de creare - de fotosinteza plantelor verzi şi de chimiosinteză

Fotosinteza este unul din cele mai importante procese biologice, realizate de celulele plantelor verzi. Cu ajutorul pigmentului verde - clorafila, celulele plantelor verzi absorb energia razelor solare, utilizînd-o pentru sinteza compuşilor organici compexi din bioxid de carbon şi apă.

Fotosinteza este un proces redox, în cadrul căruia apa se descompune, degajînd oxigen şi cedînd hidrogenul necesar pentru reducerea CO2.

O etapă a circuitului carbonului în natură o constitue procesele de fermentaţie. Ele decurg cu participarea MO. Produseie formate ca rezultat al acestor procese au o mare importanţă în economia naţională.

Circuitul azotului Azotul este componenta necesară şi permanentă a proteinelor vegetale şi animale, adică

a materiei vii. Plantele asimilează numai azotul anorganic sub formă de săruri de amoniu şi asimilează

mult mai uşor sărurile acidului azotic, care se transformă apoi în corpul plantei în compuşi ai azotului organic, ce întră în compoziţia proteinelor vegetale. Asimilînd proteina vegetală, organismul animal o descompune şi sintetizează proteina proprie animalului.

Pentru menţinerea circuitului permanent de transformări ale azotului organic; este necesară participarea microbilor care descompun compuşii organici, apoi formează săruri ale acidului azotic, asimilate de plante. Etapele circuitului azotului sunt:

Putrefacţie şi oxidare. Putrefacţia este dezagregarea substanţelor azotate sub actiunea microbilor.

Putrefacţia în prezenţa unei cantităţii mari de oxigen se numeşte oxidare. Fazele de descompunere a proteinelor prin putrefacţie se datoresc participării succesive

a microbilor anaerobi şi aerobi. Microorganismele ce asigură procesul de putrefacţie sunt foarte răspîndite în natură Ele

se întîlnesc în apă, aer, şi îndeosebi sunt foarte multe în sol. Multe din ele sunt mezofile, însă se întîlnesc şi termofile, psihrofile. Bacteriile anaerobe care produc procesele de putrefacţie sunt: B. putrificus l şi B. sporogenes ş.a., iar cele aerobe - B. proteus, B. mucoides, mucegaiurile şi alte microorganisme.

Produsele finale de descompunere a proteinelor sunt amoniacul, hidrogenul sulfurat, bioxidul de carbon, apa şi hidrogenul.

Nitrificarea. Sărurile de amoniu se transformă în săruri ale acidului azotic, uşor asimilabil de plante prin procesul de nitrificare. Acest proces decurge în două faze cu participarea obligatorie a bacteriilor nitrifiante.

La început sărurile de amoniu se oxidează pînă la săruri ale acidului azotic sub acţiunea bacteriilor nitrifiante.

30

Apoi cu ajutorul nitrobacteriilor sărurile acidului azotos trec în sărurile acidului azotic. Mediul de vială favorabil pentru bacteriile nitrifiante este solul. Procesul de nitrificare decurge activ la temperatura de 30-37 °C, în prezenţa oxigenului şi o umiditate a solului de 60-80%.

Datorită activităţi acestei grupe de microbi în sol se formează rezerve colosale de nitrat de potasiu, pe care o folosesc plantele, sintetizînd proteina vegetală. Animalele hrănindu-se cu produsele vegetale, descompun proteinele vegetale şi apoi sintetizează proteina proprie organismului lor.

Odată cu procesele de nitrificare în sol pot avea loc procesele de denitrificare, prin care azotaţii se descompun treptat în amoniac şi azot gazos. MO ce asigură procesul de denitrificare se dezvoltă foarte bine într-un mediu alcalin, cu prezenţa moderată a oxigenului şi umiditatea de 60-80%. Aerarea solului reţine procesul de denitrificare, ceea ce evidenţiază importanţa aratului pentru agricultură.

41. Microflora aerului şi solului. Analiza MO a aerului

Fertilitatea solului depinde nu numai de prezenţa substanţelor minerale şi organice, ci şi de diferite specii de MO, care condiţionează calitatea solului. Deoarece solul conţine substanţe nutritive şi apă, numărul microbilor în el este extrem de mare.

Microflora constă din ciuperci, alge, protozoare, bacterii nitrifiante, fixatoare de azot, denitrifiante, celulozice. În solul din livezi, vii se conţine un număr mare de drojdii, care nimeresc împreună cu fructele căzute.

Gradul de populare a solului cu microbi depinde de textura şi de compoziţia lui chimică.

Numărul maxim de microbi se află în stratul superficial al solului la adîncimea de 5-10 cm. Microbii au fost găsiţi în petrol, în apele arteziene.

S-a stabilit că stratul arabil de sol luat în cultură conţine 5-6 tone de masă microbiană la hectar.

Modul de repartizare a microbiotei în sol este neuniform fiind mai numeroasă în straturile superficiale aerate, mai bogate în nutrienţi şi scad cantitativ în profunzime diferă în funcţie de tipul de sol.

De exemplu, terenul arabil conţine de 2, 5 ori mai mulţi microbi decît solul de pădure. Bacteriile patogene, care nu formează spori din cauza lipsei substanţelor nutritive

necesare lor, cît şi a influenţei nocive a lumunii, uscăciunii, microbilor antagonişti şi bacteriofagilor, se menţin în sol puţin timp - de la cîteva zile pînă la cîteva luni.

De obicei, solul constituie un mediu defavorabil, pentru majoritatea speciilor patogene de bacterii, ciuperci, protozoare şi virusuri. Totuşi ca factor de propagare a unei serii de agenţi ai bolilor infecţioase solul reprezintă un substrat foarte complicat. De exemplu, bacilii antraxului nimeresc în sol, se transformă în spori, care îşi menţin viabilitatea în decurs de mulţi ani.

În sol se menţin timp îndelungat sporii clostridiilor tetanosului, botulismului şi altor microbi.

În sol trăiesc o mulţime de ciuperci. Solul este principalul izvor din care microbii nimeresc în apă şi aer.

Microbii aerieni sunt foarte variaţi. Răspunderea lor depinde de numeroşi factori: gradul de impurificare a aerului cu suspensii minerale şi organice, temperatura, precipitaţiile, relieful, umiditatea ş. a. Cu cît aerul conţine mai mult praf, fum, funingine, cu atît mai mulţi microbi conţine în el. Fiecare particulă de praf sau fum are capacitatea de a absorbi numeroşi microbi. De asupra, munţilor, mărilor arctice acoperite cu zăpadă, oceanelor, microbii se întîlnesc rar.

Microflora aerului e alcătuită din cele mai variate specii, care ajung în el din sol, din plante şi din organismul animalelor. În aer întîlnim frecvent bacterii saprofite (micrococi, diferite sarcine), bacili sporulaţi, mucegaiuri, drojdii ş.a.

Numărul de microbi în aer oscilează de la cîteva exemplare pînă la zeci de mii într-un metru cub. De exemplu, aerul Arcticii conţine 2-3 microbi la 20 m3, dar în oraşele industriale la 1 m3 de aer revine un număr colosal de bacterii. În păduri, mai ales de cele conifere, sunt foarte puţini microbi, asupra acestora exercită o influenţă nocivă substanţele volative ale plantelor.

31

În anturajul oamenilor şi animalelor bolnave, insectelor se pot afla în aer şi specii patogene de microbi.

În funcţie de anotimp se modifică în aer componenţa microflorii şi numărul de microbi. Pe cale aeriană pot fi transmişi cu picăturile de salivă şi de mucoasă în timpul

strănutării, tusei sau vorbirii agenţii gripei, rugeolei, scarlatinei, difteriei, anginelor, tusei convulsive, inflamaţiilor acute ale căilor respiratorii, tuberculozei şi ai altor afecţuni.

Dar şi aflarea puţin îndelungată a microbilor în aer e suficientă pentru a transmite bacteriile patogene şi virusurile de la bolnavi la persoanele sănătoase şi pentru a provoca epidemii vaste de atare afecţiuni ca gripa.

Analizele microbiologice a aerului uşor se efectuiază în încăperi închise.Se folosesc indicatori sanitari igienici care sunt:

1) numărul total de germeni – totalitatea Mo care se dezvoltă pe mediul nutritiv la 30º C. Aceasta este flora mezofilă şi apreciază prezenţa şi densitatea Mo într-un volum de aer. Acest indice este standartizat după tipul locuinţei;

2) streptococii hemolitici – prezenţa lor semnifică flora umană şi animală.3) stafilococii sunt în căile respiratorii superioare, pe piele, cavităţii bucale, prezenţa

lor indică contaminarea umană. Stafilococii sunt rezistenţi la condiţiile de viaţă a omului şi o parte a lor sunt patogeni. Acest indice este destul de determinat şi utilizat pe larg.

4) grupul coliforme este indicator din microflora intestinală în sensul general. Coliformii mai indică o insalubrizare a mediului. Cercetarea microbiologică a aerului se recomandă pentru controlul sanitar în diferite încăperi.

(43)42. Microflora apei. Purificarea apelor. În cursul evoluţiei, numeroase microorganisme s-au adaptat la condiţiile existente în

ape consumând cantităţile mici de substanţe organice şi anorganice dizolvate. Apa nu e cel mai potrivit suport nutritiv pentru MO, dar în dependenţă de zona climaterică, condiţiile de nutriţie, temperatură, aerare pot condiţiona transmiterea şi dezvoltarea org biologice. Sunt cunoscuţi un şir de factori care condiţionează poluarea biologică a apelor. Pe lîngă cei tradiţionali:

- Sursele de poluare şi frecvenţa lor;- Natura microorganismelor contaminante;- Prezenţa de substanţe nutritive asimilabile - surse energetice pentru creştere a

microorganismelor; - Prezenţa în ape a unor substanţe nocive, de obicei aduse cu apele reziduale industriale; - Prezenţa bacteriofagilor, a protozoarelor; - Factori fizici: temperatură, grad de aerare. Mai sunt şi factori ecosociologici cum sunt dezvoltarea relaţiilor internaţionale, a

turismului, comerţului mai ales cu produse alimentare. Bolile infecţioase transmise prin apă au cîteva forme de manifestare aşa ca epidemia, endemia şi forma sporadică. Epidemia – apariţia unui număr mare de bolnavi, cu caracter exploziv, cu grupare în teritoriul populaţia consumă apa. Endemia se caracterizează cu un număr mic de îmbolnăviri cu apariţie neperiodică dar permanent în aceeaşi zonă geografică. Sporadică se caracterizează prin cazuri izolate de îmbolnăviri. Principalii agenţi microbieni sunt bacterii, mucegaiuri, viruşi. Pe cale hidrică se pot deplasa şi protozoarele, paraziţii, helminţii. Cel mai frecvent este dizenteria provocată de shigella de diferite tipuri. Bolile apar în urma consumului apei. Contaminarea apei se face direct sau prin apele reziduale, apele riziduale, apele subterane. Shigella supraveţuieşte în apă de la 4 - 5 zile pînă la 40. Alte boli transmise pe cale hidrică sunt holera provocată de vibrionul holeric, febra tifoidă şi paratifoidă provocată de salmonella, viruşi, escherichia coli care rezistă în apă pînă la 200 zile şi chiar la dezinfectarea cu Cl.

Purificarea apei se face prin diferite metode: fizice, chimice şi biochimice. După curăţarea mecanică (filtrarea, strecurarea, sedimentarea) apele se curăţă prin metoda biochimică , pe cîmpurile de infiltrare, de irigaţie, prin biofiltre şi aerotancuri. Cîmpuri de infiltrare – sraturile solului prin care trece apa curăţîndu-se de subst organice şi MO. Cele mai răspîndite mijloace biologice de curăţare a apei sunt filtrele biologice şi aerotancurile. Filtre biologice – rezervoare din beton armat umplute cu material de filtrare aranjat pe fundul găurit al rezervorului. Apa se curăţă datorită MO ce se află pe suprafaţa pietricelelor şi formează o peliculă biologică. Aerotancurile – rezervoare lungi de beton

32

armat. În aerotancuri se pompează permanent aer pentru existenţa normală a MO. Nămolul activ din aerotanc şi aerare duc la oxidarea energetică a subst org. Nămolul activ e alcătuit din îngrămădituri de bacterii şi se aseamănă cu fulgii hidroxidului de fier. În apa curăţită prin această metodă numărul bacteriilor scade brusc şi mor MO patogene. Nămolul activ alcătuit din MO şi bogat în proteine, grăsimi, vitamine este folosit ca adaos în nutrţuri pentru animale.

44. Microbiota materie primă de origine animală/vegetală.Se disting:-microflora normală (floră comensală), la subiecţi sănătoşi;-microflora patogenă, la subiecţi bolnavi.Există mari diferenţe între microflora comensală de la plante şi cea de la

animale. Unele similitudini pot să apară în special la microflora de suprafaţă din cauza aerului, apei, solului etc.

Acţiunea microflorei patogene este întotdeauna diferită:-la vegetale, metabolismul microorganismelor este îndreptat spre cel glucidic;-la animale, metabolismul microorganismelor este îndreptat spre cel proteic.Vegetalele sunt bogate în:-drojdii: Saccliaromyces, Rhodotorula, Candida etc.;-mucegaiuri:Mucor, Fusarium, Aspergillus, Penicilium;-bacterii: -Gram(-); Pseudomonas, Flavobacterium, Acetobacter, Enterobacter, Erwinia etc.; -Gram(+): Lactobacillus, Leuconostoc, Streptococcus, Pediococcus, Corynebacteriuin Animalele conţin:-diferite tipuri de microorganisme comensale;-microflora de suprafaţă: micrococi, corynebacterii, Listeria, bacterii sporulate

aerobe;-microorganisme intestinale: coliformi, enterococi, bacterii sporulate anaerobe,

bacterii lactice.Intestinul omului şi animalelor conţine in medie până la 10 11 germeni/g.Căile respiratorii, cele genitale şi mamelele au o microflora foarte abundentă, în

special bacterii lactice.Plantele au microflora fitopatogenă care este de obicei de natură fungică, dar

sunt şi unele bacterii cu rol important: Pseudomonas, Erwinia, Corynebacterium etc.La animale, microflora patogenă este formată din bacterii: Mycobacterium,

Brucella, Listeria, Staphylococcus aureus, unii streptococi fecali, enterobacterii: Salmonella, Shigella.

Microflora la plante şi animale diferă în funcţie de speciile microbiene, vârstă, condiţiile nutritive, de mediu, diferite tratamente (medicamentoase -la anim,fitosanitare-pl.

45.Microbiota specifică (a alimentelor)Este alcătuită din microorganisme cultivate denumite şi culturi starter introduse dirijat

în produs, în scopul obţinerii unor transformări dorite. In aceeaşi categorie intră şi microbiota care se formează în etape tehnologice determinate (la murarea verzii şi a altor legume, la fermentarea mustului ş.a) şi care realizează însuşiri senzoriale şi de compoziţii obligatorii, cu o influenţă pozitivă asupra calităţii alimentelor. Microorganismele benefice introduse în mod dirijat sub formă de culturi pure pentru creşterea calităţii produselor alimentare nu sunt considerate contaminanţi deşi, în funcţie dc condiţiile de activitate şi durata în care ele sunt active, acestea pot sa producă uneori defecte senzoriale.

Microorganismele necesare în fermentaţia alimentelor pot fi adăugate sub formă dc monoculturi/culturi mixte, sau în anumite cazuri nu se adaugă culturi, dacă microorganismele dorite, se cunoaşte că sunt prezente în număr marc în materia primă. De exemplu, la murarea verzii, a murăturilor, a măslinelor, la fermentarea boabelor dc cafea, cacao, materia primă conţine o cantitate suficientă de microorganisme dorite, care vor acţiona intr-o succesiune proprie, dacă vor fi păstrate condiţiile adecvate pentru fermentare. în aceste condiţii nu este necesară sau avantajoasă adăugarea dc culturi pure. În schimb folosirea culturilor starter pentru desfăşurarea unei fermentaţii controlate se

33

practică în multe biotchnologii alimentare la fabricarea produselor lactate acide, a brânzcturilor, untului, pâinii, berii, spirtului şi băuturilor alcoolice, oţetului ş.a.

Principii generale la prepararea şi păstrarea culturilor starter.Culturile pentru fermentarea alimentelor sunt selectate după proprietăţile lor

biotehnologice dorite şi pe baza stabilităţii lor, respectiv, capacitatea dc a produce constant schimbări eficiente şi produse de calitate superioară. Selecţionarea culturilor şi îmbunătăţirea performanţelor lor se realizează în institute de cercetări, învăţământ, laboratoare, iar culturile valoroase sunt păstrate în colecţii de microorganisme.

Pentru menţinerea purităţii şi activităţii culturii pure se folosesc diferite metode, dintre care în practică se foloseşte transferul periodic pe un mediu adecvat, incubarea; până când cultura atinge un maximum al fazei staţionare de creştere şi apoi păstrarea la temperaturi suficient de scăzute pentru a preveni creşterea în continuare a culturii. Se ştie că un transfer frecvent al unei culturi insuficient dc stabile poate conduce la modificări nedorite in caracteristicile acesteia.

Se practică prepararea de culturi stoc atunci când se urmăreşte păstrarea culturii un timp îndelungat fără transfer pe mediu de cultură proaspăt. Aceste culturi rămân stabile şi sunt folosite atunci când s-a produs pierderea culturii sau a unor proprietăţi utile. Pentru obţinerea culturilor stoc frecvent se foloseşte liofilizarea, păstrarea culturilor sub strat de ulei de parafină steril, bacteriile se pot păstra la temperatura camerei luni/ ani pe slant agar cu 1% NaCl, iar endosporii bacterieni şi fungii în eprubete cu sol steril.

Prepararea culturilor de producţie se realizează pornind de la cultura stoc sau de la o cultură activă la care se verifică în prealabil puritatea. Aceste culturi sunt destinate inoculării unor cantităţi mari dc mediu fermentativ, încât pentru demararea procesului fermentativ sunt necesare culturi de producţie intermediare realizate prin pasaje, până la obţinerea culturii starter finale.

Cultura starter trebuie să conţină numai microorganismele dorite, într-o concentraţie corespunzătoare de celule (maximă, uniformă) cu un raport optim între celule în cazul culturilor mixte, să cuprindă celule vii, active în momentul utilizării în calitate de inocul şi dacă este necesar, să prezinte o rezistenţă adecvată la unele condiţii nefavorabile.

În scopul menţinerii uniformităţii culturilor dc producţie în practica industrială se folosesc metode standardizate de preparare şi sterilizare a mediului de cultură, cu menţinerea temperaturii şi duratei de termostatare la inoculare. Regimul de cultivare este specific, dar dc obicei temperatura este apropiată cu temperatura optimă pentru creştere, iar durata dc cultivare este astfel stabilită încât cultura să fie gata, atunci când este necesară.

În IA se folosesc următoarele tipuri de culturi starter: Culturi de bacterii - bacterii lactice, bacterii propionice, bacterii acetice; Culturi de drojdii la fabricarea berii, a pâinii, spirtului, vinurilor; Culturi de mucegaiuri la fabricarea brânzeturilor, a salamurilor crude.

46.Microbiota nespecifica a alimentelor Oricare aliment contine un numar mai mic sau mai mare de mo. MO din alimente

ajungind in organizmul uman si al animalului, pot strica integritatea barierelor natural a tesuturilor, provoaca schimbari metabolice a organelor, celulelor, provoaca imbolnaviri.

Riscul de acces al m.o.creste cu conditiile nefavorabile: supraracirea, infometarea, conditiile neigienice a mediului, virsta indivizilor.Toate m.o. din alimente sunt grupate:

organotrofi(saprofiti) patogeni M.o. saprofite prezente in alimente pot conditiona in unele cazuri diferite procese

biochimice. Sunt foarte raspindite in natura in numar mare. Activitatea lor se manifesta ca protiolitica, lipolitica, zaharolitica. Inmultirea, dezvoltarea lor in alimente este nedorita deoarece ele scad valoarea nutritive si biologica, intrucit alimnetul devine necomestibil, iar in unele cazuri pot forma compusi, metaboliti toxici. Garantia alimentelor este dirijata de un control microbiologic al echilibrului intre conditiile mediului, procesele de prelucrare si gradul de contaminare.

Dezvoltarea m.o. pe alimente depine de gradul de acces, spre exemplu carnea, ouale, legumele, fructele, sucurile sunt foarte alterabile. Legumele si fructele au sisteme de aparare: stratul ceros, substante fitocive, pH-ul stopeaza dezvoltarea saprofitilor.

34

Cerealele, oleaginoasele avind o umeditate foarte scazuta sunt putin favorabile pentru dezvoltarea m.o.

Procesarea alimentelor reduce sau stopeaza dezvoltarea unor saprofiti.Temperatuta de congelare poate mentine unele din m.o. asa ca Listeria, Salmonella la t°-5-8°C.

Produsele de origine animale cu pH neutru conservate si pastrate la t° de refrigerare, sunt bogate in proteine, lipide si m.o. asa ca Proteus, Pseudomonus, Moraxella. Raminind in activitate ele provoaca procese lipolitice, protiolitice, si aparitia gustului amar, putred.

Produsele vegetalele proaspete contin o cantitate mare de glucide avind pH acid sau slab acid și sunt supuse putrezirii umede cauzate de mucegai. Dar sub t° mai jos de -8°C este protectia cea mai mare de dezvoltare a m.o. saprofite.

Din m.o nespecifice saprofite de alterare fac parte urm grupuriPsihrofilii- sau m.o care supravetuiesc sau chiar se pot multiplica la t° de refrigerare.

Ele depreciaza calitatea carnii, lactatelor, legumelor si fructelor.M.o. termodurice-care in marea masura supravetuiesc la caldura, prezinta un pericol in

industria laptelui. Din ele fac parte Clostridium, Bacilus, Lactobacilus termoduris, Micrococii, Enterococii.

M.o. lipolitice-care degradeaza lipidele (untul, margarina) provocind gustul amar, rinced. Fac parte: Staphilococul, Mucegaiurile, Penicilium, Aspergilius, drojdia Candida.

M.o halofile si osmofile- care rezista la concentratii de sare, din ele fac parte Staphilococul, Proteus, mucegaiurile unele drojdii osmofile.

Pentru produsele ermetizate, conserve, microorganismele de alterare sunt bacteriile termodurice, mo aerobe și strict anaerobe (Clostridium) care provoacă acrire, bombaj, alterarea cu înegrirea conținutului.

47.Alterarea microbiologica a produselor animaliere. Alterarea microbiană Trebuie să existe factori favorizanţi pentru a se produce alterarea, şi anume:• factori intrinseci, greu de controlat: compoziţia chimică; pH-ul la care se

dezvoltă microorganismele, potenţial oxido-reducător, structură biologică;• factori extrinseci, mai uşor de controlat: temperatura de păstrare, durata

păstrării, activitatea apei, diferite tratamente: sărare, afumare, uscare, modificarea pH-ulul, tratarea cu radiaţii, conservanţi.

Compoziţia chimică complexă a unor produse alimentare (carne, peşte, produse lactate, produse vegetale, fructe) favorizează dezvoltarea microorganismelor.

Microorganismele psihrotrofe (psihrofile), sunt MO la care temperatura optimă este 25°C. Ele cresc în domeniul temperaturilor de refrigerare. De exemplu: Pseudomonas, Achromobacter, Flavobacterium, Alcaligenes. Patogene: Listeria monocytogenes, Yersinia enterocolitica, Bacillus cereus (produce toxine în condiţii de refrigerare), Clostridium botulinum tip E (6°C);

Din punct de vedere al temperaturii, microorganismele care produc alterări sunt:-microorganismele mezofile (+25...+45°C), la care toplim = 37°C. Sunt cele mai

multe specii sporogene: CI. perfringens, botulinum, B. cereus;-microorganismele termotrofe şi termofile, unde sunt unele specii din grupul

bacteriilor lactice: Streptococcus thermophillus, Lactobacillus helveticus, bulgaricus, genul Bacillus, genul Clostridium.

Din punct de vedere al substratului, microorganismele pot fi în principal:-lipolitice, care produc hidroliza lipidelor la smântână, unt, margarina. Au

activitate lipolitică mare. Acestea pot fi: bacterii (Bacillus, Staphylococcus, Pseudomonas), drojdii (Candida, Rhodotorula, Hansenula); mucegaiuri (Rhizopus, Aspergillus, Penicillium);

-proteolitice, care produc hidroliza proteinelor. Au activitate proteolitică mare bacteriile Bacillus, Clostridium, Pseudomonas, Proteus.

Microorganismele halofile se dezvoltă la 5-20% NaCI, iar cele foarte halofile la 20-30% NaCI. Acestea pot fi: drojdii (Debariomyces), bacterii (Staphylococcus aureus, CI. perfringens). Există şi bacterii moderat halofile (fam. Bacillaceae, Micrococaceae).

Microorganismele osmofile rezistă la concentraţii man de zahăr. Acestea pot fi drojdii din genul Zygosaccharomyces.

35

Microorganismele acidogene sunt reprezentate de Lactobacillus, Lactococcus, Pediococcus, Leuconostoc, Acetobacter, dar şi de bacteriile sporulate: Bacillus, Clostridium.

Alterarea carniiMicroorganismele pot să ajungă în carne de la animale sau din mediul înconjurător. În organismul

animalelor se găsesc microorganisme în cavitatea bucală, în stomac (mai puţine din cauza prezenţei acidului clorhidric), în intestinul subţire şi mai ales în intestinul gros.

În intestine se găsesc frecvent bacterii de putrefacţie: Proteus vulgaris, Bacterium sporogenes etc. şi bacterii patogene: Esherichia coli, Salmonella.

La animalele sănătoase şi odihnite, pătrunderea microorganismelor pe cale internă în ţesuturi nu are loc decît în mod exepţional, ele fiind distruse datorită factonlor naturali de apărare.

Microorganismele pot ajunge în carne mai ales de pe pielea şi părul animalelor, din intestine, în timpul eviscerării, de pe cuţite şi alte unelte folosite la sacrificarea animalelor şi tiţanşarea cărnii, precum şi de hainele lucrătorilor.

Pătrunderea microorganismelor de la suprafaţă în profunzimea cărnii se face foarte încet. Viteza de pătrundere este determinată de condiţiile exterioare de mediu (umiditatea, temperatura), de calitatea cărnii şi de specia de microorganism. Bacteriile se dezvoltă în carne datorită prezenţei substanţelor azotoase solubile.

S-a constatat că ele se dezvoltă foarte repede după o perioadă de 40 de ore de la tăierea animalelor, dacă temperatura este în jur de 37°C.

Putrefacţia produselor de carne. în funcţie de bacteriile care acţionează, se deosebesc două forme de putrefacţie: aeroba şi anaeroba.

Putrefacţia aeroba are loc la suprafaţă şi avansează treptat în profunzimea cărnii. Bacteriile aerobe se pot dezvolta în mediu acid, şi prin degradarea proteinelor pregătesc mediul de acţiune pentru cele anaerobe. Cele mai răspînddite sunt: bacteriile fluorescente, Gram-negative (Bacterium fluorescensis, Bacterium pyocianeum), grupul Proteus, Gram negativ (Proteus vulgaris, Proteus mirabilis), grupul subtilis, Gram-pozitiv (Bacterium subtilis), grupul Mezentericus, Gram-pozitiv, grupul Coli, Gram-negativ (Bacterium coli, Bacterium faecalis-alcaligenes).

Putrefacţia aerobă se desfăşoară în trei faze:În prima fază microorganismele de pe suprafaţa cărnii nu produc modificări care să schimbe

structura internă a cărnii. în această, fază se distinge formarea de colonii;În a doua fază coloniile se dezvoltă pînă ce se pot distinge cu ochiul liber, carnea se înmoaie, îşi

schimbă culoarea, începe să emane mirosuri, reacţia devine bazică;În faza a treia ţesuturile de legătură se umflă, bacteriile pătrund mai în adîncime şi provoacă o

descompunere a proteinelor.Putrefacţia anaerobă este provocată de bacterii ce pătrund în profunzimea cărnii, provenind

din sistemul digestiv sau din rană de sacrificare.Bacteriile anaerobe îşi încep activitatea astfel: în primele zile acţionează Bacterium coli,

Staphylococcus albus, Micrococcus flavus. După 3-4 zile acţionează Bacterium sporogenes, Bacte-rium putridum. După 7-8 zile acţionează Bacterium putreificum, Bacterium postumum, Diplococcus griseus.

Ca urmare a acţiunii bacteriilor de putrefacţie, carnea şi produsele din carne devin improprii consumului.

Alterarea lapteluiLaptele poate fi contaminat printr-un aport microbian extern, de diferite surse:-fecalele şi tegumentele animalului: coliformi, enterococi, Clostridium, eventual

enterobacterii patogene (Salmonella, Shigella, Yersinia) etc.;-sol: Streptomyces, Listeria, bacterii sporulate, spori de mucegaiuri etc.;-furaje (microflora banală diversă): Pseudomonas, bacterii sporulate etc.;-echipamente de colectare şi stocare a laptelui: micrococi, drojdii, lactobacili,

streptococi, Leuconostoc etc. Aceste microorganisme de obicei sunt specifice fabricii;-manipulări: stafilococi, microorganisme provenite din expectoraţii, contaminanţi de

natură fecală etc.;-diferiţi vectori: insecte care produc de obicei contaminări de natură fecală.Dintre aceste microorganisme, unele sunt inofensive, altele sunt periculoase din punct

de vedere sanitar, iar altele produc degradarea laptelui.Cantitatea şi calitatea microflorei din lapte depind de temperatură, durata de păstrare şi respectarea

regulilor de igienă.

36

Imediat după mulgere, numărul bacteriilor din lapte, exceptînd infecţiile din afară, scade sau rămîne staţionar. Această perioadă poartă denumirea de faza bactericidaAcţiunea bactericida este determinată de faptul că laptele proaspăt conţine anumite substanţe imune sau bactericide care au proprietatea de a opri dezvoltarea bacteriilor şi chiar de a le distruge.

După terminarea fazei bactericide începe dezvoltarea tuturor grupurilor de microorganisme ce au pătruns în lapte. Această perioadă este denumită faza microflorei mixte.

Nu toate grupurile de microorganisme se dezvoltă la fel de bine, ele fiind influenţate de mediu sau de temperatură. Astfel, între 0-5°C predomină Bacterium fluorescensis; la 5-10°C predomină bacteriile din genul Proteus, Micrococcus şi alcalinizate; la 10-15°C predomină unele specii de bacterii din genurile Streptococcus şi Bacterium aerogenis; la 15-20°C - diferite specii din genul Streptococcus, în special S, lactis; la 30-40°C se dezvoltă diferite specii de streptococi şi bacterii din grupa Coli; la 40-50°C predomină bacterii termorezistente Streptococcus thermbplylus, Lactobacillus bulgaricum şi drojdii.

Bolile transmisibile prin lapte. Bolile transmisibile prin lapte se împart în două categorii:-boli provocate de microorganisme ce se găsesc în lapte şi care provin de la animalele bolnave de:

antrax, tuberculoză, bruceloză, mastită şi febra aftoasă;-boli care provin de la oameni şi se transmit acestora prin lapte: dezinteria, tifosul ş.aLaptile se poate contamina prin apă şi aerul infectat sau secreţii nazale, materii fecale. Se pot

transmite boli gastrointestinale, care pot fi provocate de bacteriile dezinteriei, tifosului.Escherichia coli poate produce diaree la noii născuţi, mai ales în anotimpul călduros.Bacteriile patogene prezente în lapte pot fi distruse prin pasteurizare.

48. Controlul microbiologic în industria alimentarăScopul controlului microbiologic al alimentelor este cel de a garanta siguranţa igienei

pentru consum. La obţinerea produselor alimentare de calitate bună se urmăreşte păstrarea la nivelul minim cel mai scăzut al microorganismelor, din motive estetice, pentru siguranţă în consum şi prelungirea vieţii produsului.

Prin control microbiologic se pune în evidenţă prezenţa, tipul de microorganisme şi numărul lor prin metode microbiologice, precum şi/sau compuşii rezultaţi prin activitatea microbiana, prin metode chimice.

Analizele microbiologice trebuie să fie reproductibile, rapide, sensibile, specifice şi convenabile ca cost şi pot fi cantitative sau calitative. Complexitatea metodelor dc evaluare este datorată diversităţii speciilor de microorganisme aflate în aceeaşi probă, stresului bacteriilor datorat tratamentelor tehnologice care le măreşte faza de latenţa, uneori nivelului scăzut de contaminare şi a duratei de timp necesară pentru creşterea microbiana.

În practica microbiologică se aplică metode speciale decercetare. Pentru efectuarea acestor lucrări e necesar un laborator bine utilat. Laboratorul trebuie amenajat într-o încăpere spaţioasă,luminoasă, curată şi izolată.

Principalele aparate ale laboratorului sunt: microscopul, termostatul, autoclava, dulapul pentru uscare, centrifuga, frigiderul, sterilizatoarele, arzătorul de gaz, lampa de alcool, vasele de sticlă (eprubete, pipete, cutia Petre ş,a), lamele şi lamelele, creioanele pentru sticlă, reactivii şi coloranţii.

Colorarea microorganismelorPentru cercetarea morfologiei microorganismelor, structurii lor detaliate se folosesc

metodele de colorare cu coloranţi de anilină.Materialul cercetat se diluează cu soluţie izotonică de clorură de natriu sau bulion, o

mică picătură se întinde pe lamă într-un strat subţire, calculat la o suprafaţă cu diametrul de 1 cm şi se usucă. Un asemenea preparat se numeşte frotiu. El se fixează la flacăra arzătorului de gaz, dacă se cercetează bacterii.

Pentru colorarea bacteriilor se folosesc mai des coloranţii: albastru de metilen, fuxină ş. a.

Pentru evidenţierea sporilor, capsulelor, cililor, diferitelor structuri şi organe, metoda de coloraţie este insuficientă

În acest scop se aplică metode speciale de coloraţie. Există 2 tipuri de metode de colorare: simple şi diferenţiale (compuse).- Metodele compuse de colorare pun în evidenţă atât caracterele morfologice, ca

rezultat al colorării celulei, cât şi afinitatea tinctorială a diferitelor microorganisme. Prin afinitate tinctorială se înţelege capacitatea diferenţială a celulelor de a fixa sau a reţine anunmiţi coloranţi, care nu pot fi înlăturaţi din celulele prin spălare cu solvenţi.

37

- Colorarea după metoda Gram este o metodă diferenţiata de diagnosticarea universală. în rezultatul colorării după Gram toţi microbii se împart în două grupe: Gram-pozitive (Gram+) şi Gram-negative (Gram").

- Colorarea după Gram se bazează pe proprietatea sărurilor de magneziu ale acidului ribonucleic, care se conţin în citoplasma unor microbi (Gram+), de: a reacţiona cu violet de genţi ană (sau cristal violet) şi iod, formând compuşi stabili ce nu se descompun sub acţiunea alcoolului.

Sporii se colorează prin metoda Țil-Nilsen în urma căreia sporii sunt roşii, iar corpul vegetativ – albastru.

Pentru punerea în evidenţă a capsulelor se aplică metode simple de colorare. De exemplu, la colorarea cu albastru de metilen celulele bacteriene se colorează în albastru, iar în jurul bacteriei rămîne o zonă incoloră – capsula.

Analizele microbiologice a aerului uşor se efectuiază în încăperi închise.Se folosesc indicatori sanitari igienici care sunt:

1) numărul total de germeni – totalitatea Mo care se dezvoltă pe mediul nutritiv la 30º C. Aceasta este flora mezofilă şi apreciază prezenţa şi densitatea Mo într-un volum de aer. Acest indice este standartizat după tipul locuinţei;

2) streptococii hemolitici – prezenţa lor semnifică flora umană şi animală.3) stafilococii sunt în căile respiratorii superioare, pe piele, cavităţii bucale, prezenţa

lor indică contaminarea umană. Stafilococii sunt rezistenţi la condiţiile de viaţă a omului şi o parte a lor sunt patogeni. Acest indice este destul de determinat şi utilizat pe larg.

4) grupul coliforme este indicator din microflora intestinală în sensul general. Coliformii mai indică o insalubrizare a mediului. Cercetarea microbiologică a aerului se recomandă pentru controlul sanitar în diferite încăperi.

49. Dezinfectarea în APCuvântul "dezinfectie" înseamnă nimicirea microbilor patogeni din mediul care-1 înconjoară pe om. La întreprinderile industriei alimentare şi celor ale alimentaţiei publice dezinfectarea se face în scopuri profilactice, pentru a exclude contaminarea cu microbi a produselor alimentare şi bucatelor.

Luîndu-se în consideraţie rolul dezinfecţiei în sistemul de măsuri profilactice şi distrugerea focarilor de microbi deosebim următoarele metode de dezinfectie: mecanică, fizică, chimică şi biologică.

Dezinfecţia mecanicăDin metodele mecanice de dezinfectie sunt spălatul mînilor cu săpun, maturatul umed, scoaterea

prafului cu ajutorul aspiratorului, văruitul periodic al pereţilor, aerisirea încăperilor. Prin metodele mecanice microbii nu se distrug, ci se scot, se s.epară de pe diferite obiecte. Deaceea e raţional ca unele metode mecanice să se îmbine cu metode chimice.

Dezinfecţia fizică. Din aceste metode sunt mai des folosite ferberea, şi tratarea cu vapori de apă.Pentru dezinfectarea prin ferbere obiectele se pun în apă rece, apoi se încălzesc. Durata

dezinfecţiei se calculează din momentul cînd începe ferberea apei. în cazul prezenţei pe obiecte a formelor vegetative de microbi ferberea durează 15-30 de minute, iar în cazul prezenţei formei sporogene 1,5-2 ore. Vesela se ferbe timp de 10-15 minute.

În aceste cazuri pentru dizolvarea în apă a grăsimilor şi proteinilor de pe obiecte se adaugă 1-2% de sodă, 0,5% de săpun sau detergent.

Din lapte, sucul de struguri şi alte produse alimentare formele vegetative ale microbilor patogeni se separa prin încălzirea la temperatura sub 100° (pasteurizarea). Se aplică pasteurizarea "înaltă" a laptelui cu încălzirea lui pînă la 63° şi expunerea în curs de 30 de minute.

Dezinfecţia cu abur sub presiune se face în autoclave.Metode de dezinfectare chimică. Dintre substanţele dezifectante chimice sunt mai des folosite

preparatele ce conţin, fenol, crezoli şi derivaţii lor, aldehidă formică.Mai fregvent se foloseşte soluţiile de clorură de var şi cloramină. Soluţia de clorură de var se

foloseşte pentru dezinfectarea încăperilor, utilajului, inventarului şi vaselor pentru distrugerea formelor vegetative şi de sporulare a microbilor. De obicei se pregăteşte soluţie de 10% de clorură de var decantat, dizolvând1 kg de clorură de var solid în 101 de apă şi se lasă să stea 24 de ore într-un vas de sticlă la întuneric. Soluţia obţinută se păstrează 5 zile şi se foloseşte pentru pregătirea soluţiilor de o concentraţie mai rnică prin diluarea cu apă conform descrierii de mai jos.

Soluţia de cloramină - comparativ cu cea de clorură de var -are următoarele priorităţi: se dizolvă bine în apă, e mai rezistentă la păstrare (15 zile), aproape n-are miros, nu provoacă oxidarea metalelor, nu decolorează vopselele. Soluţia de cloramină se pregăteşte prin dizolvarea prafului în apă

38

într-o anumită proporţie. Dacă în 901 de apă dizolvăm 20 g de praf, obţinem soluţie de * 0,2%, dacă 50g-0,5,100g-l%.

In comparaţie cu preparatele ce conţin clor, cele din grupa fenolului şi crezolului posedă proprietăţi bactericide slabe.

Formalina (soluţia apoasă de 40% a aldehidei formice) ca mijloc de dezifectant este folosită sub formă de soluţie şi de vapori. Soluţia apoasă de aldehidă formică (1-10%) posedă proprietăţi bacteriei de şi sporicide.

Eficienţa dezinfecţiei prin mijloace chimice se află în funcţie de rezistenţa microbilor la substanţele dezifectante, de mediul în care are loc contactul dezinfectantului cu microbii^ de concentraţia preparatului, temperatura mediului, proprietăţile obiectelor supuse dezinfectării, metoda de tratare şi de expoziţie.

Microbii sunt mai sensibili într-un mediu lichid! Trebue menţionată în mod special importanţa concentraţiei substanţei dezinfectante în soluţie.

Tot atît de evidentă este influenţa temperaturii mediului asupra eficienţiei. La o temperatură joasă substanţele dezinfextante, folosite în mod obişnuit, nu omoară microbii. Eficienţa dezinfectării depinde de caracterul obiectului. Se supun mai uşor dezinfecţiei suprafeţele cu asperităţi în comparaţie cu cele netede.

Efectul dezinfectării variază mult şi în funcţie de cantitatea de soluţie cheltuită.Etapele igienizării sunt: curăţirea şi dezinfecţia, fiecare din ele având scopuri şi

necesităţi de realizare diferite.Etapa de curăţire constă în următoarele:-pregătirea zonei pentru curăţire-curăţirea fizică. Se colectează resturile de carne şi grăsimi de pe echipamente şi

pardoseli şi se depozitează într-un recipient;-prespălarea. Se spală suprafeţele murdare ale utilajelor, pereţilor şi, în final,

pardoseala, cu apă la 50...55 °C.-curăţirea chimică (spălarea chimică). -clătirea. Clătirea se face cu apă la 50...55 °C,

49.Igiena personală a lucrătorilor din IACerinţele de igiena sunt obligatorii pentru fiecare angajat în unităţile alimentaţiei

publice. Respectarea igienei contribuie la preîntimpinarea contaminării semifabricatelor şi a hranei cu microbi, provocatori ai afecţiunilor intestinale infectioase acute, a intoxicaţiilor alimentare şi a parazitozelor provocate de helminţi.

Starea de sănătate şi comportamentul igienic al persoanelor care lucrează în sectorul alimentar sunt factorii importanţi în asigurarea unor produse de calitate, salubre şi inofensive pentru sănătatea şi viaţa consumatorilor.

Prin respectarea cerinţelor de igienă faţade întreţinerea corpului, mâinilor, cavităţii bucale, dănd dovadă de un comportament preventiv, fiecare lucrător din unităţile alimentaţiei publice, contribuie la sporirea nivelului de deservire a consumatorului, bunăstării, sănătăţii şi confortului acestuia

Angajaţii din unităţile alimentaţiei publice trebuie să respecte următoarele cerinţe igienice:

-să susţină examenul medical preventiv şi periodic;-să se prezinte la serviciu în îmbrăcăminte şi încălţăminte curate;-hainele şi lucrurile personale le păstrează în vestiare;-menţine unghiile scurt tăiate;-înainte de a începe lucrul se face duş, se spală mîinile minuţios cu săpun, se îmbracă

haine sanitare curate, -se strînge părul sub bonetă sau basma (sau se îmbracă plasa peste păr);-la frecventarea toaletei îmbrăcămintea sanitară se scoate şi se îmbracă din noii după

spălarea minuţioasă a mîinilor cu săpun şi după dezinfectare;-la apariţia semnelor de înrăutăţire a sănătăţii - guturai, răcire, dereglări ale tubului

degestiv, răni, arsuri trebuie de adresat administraţiei pentru a fi eliberat de la lucru şi a se adresa lucrătorului medical pentru a primi un curs de tratament. Angajarea la lucru în aceste cazuri se admite de administraţie la permisiunea oficială a medicului;

-să comunice despre fiecare caz de boală infecţioasă în familie;

39

-să nu mănînce, să nu fumeze, să nu folosească gume de mestecat ori băuturi în locurile nedestinate pentru acest scop;

-să se respecte igiena cavităţii bucale - zilnic de 2 ori înainte de culcare şi dimineaţa de spălat dinţii;

-să fie asigurată strict protejarea producţiei şi a bucatelor, utilajului, inventarului, veselei ce vine în contact cu produsele, de contaminare cu microbi, sudoare, păr, cosmetică, tutun, substanţe chimice, medicamente aplicate pe piele, precum şi de alte corpuri străine;

-să fie supus pregătirii igienice speciale cu susţinerea examenului de apreciere a cunoştinţelor.

50. Exigentile fata de substantele chimiceSubsantele chimice folosite în industria alim au un spectru larg de intrebuintare, de

actiune asupra MO si asupra alimentului. Trebuie să fie inofensiv fată de om si animale, nu trebuie să asigure un gust si miros străin, la produsele contactate, să fie inofensive fată de ambalaj si utilaj, să fie utilizate în cantităti normate, să aibă un grad înalt de biodegradare în mediul ambiant, să se dizolve în apă, să nu afecteze produsul si să nu-i asigure degradarea lui, să nu fie corozive.

Agenţii de curăţire, în mod ideal, trebuie să îndeplinească următoarele condiţii:- să aibă o capacitate de umectare mare;-să fie solubili în apă, iar după clătirea suprafeţelor curăţite, să nu rămână urme de

substanţă de curăţire;-să fie capabile să emulsioneze şi să degreseze impurităţile în particule din ce în ce

mai fine, să menţină particulele în suspensie (cele nesolubilizate) şi să nu permită depunerea lor;

- să aibă toxicitate cât mai redusă şi să fie aprobate de organele sanitare;- să aibă efecte reduse (sau să fie fără efect) asupra instalaţiei, şi utilajului supuse

operaţiei de curăţire chimică;-să fie cât mai inodor;-să fie ieftin;-să fie manipulat uşor;-să poată fi regenerat;- s ă prezinte capacitate de solubilizare şi de complexare a sărurilor de Ca2+ şi Mg2+ din

apa folosită şi din impurităţi;-să nu fie sensibilă la variaţiile de duritate ale apei folosite;-să aibă capacitate de dizolvare a sărurilor organice şi să le mărească solubilitatea în

apă;-să nu formeze depuneri pe suprafeţele care au fost tratate cu soluţia chimică de curăţire;-să nu aibă capacitate de spumare prea mare;-să aibă şi capacitate antiseptică;-să poată fi degradat pe cale biologică.După ce a fost îndepărtată murdăria, pe suprafeţele curăţate va fi aplicat un dezinfectant

pentru distrugerea microorganismelor.Substanţele dezinfectante trebuie să îndeplinească următoarele condiţii:-să nu fie toxice pentru om la dozele care se utilizează;-să nu imprime miros şi gust produselor alimentare;-să nu fie periculoase de manipulat;-să nu aibă acţiune corosivă;-să fie solubile în apă;- s ă aibă efect antimicrobian indiferent de duritatea apei în care se solubilizează;-să aibă efect bactericid cât mai mare;-să aibă o bună capacitate de pătrundere;-să fie cât mai ieftine.Metode de dezinfectare chimică. Dintre substanţele dezifectante chimice sunt mai des

folosite preparatele ce conţin, fenol, crezoli şi derivaţii lor, aldehidă formică. Mai fregvent se foloseşte soluţiile de clorură de var şi cloramină. Solutia de clorură de var se foloseşte pentru dezinfectarea încăperilor, utilajului,

inventarului şi vaselor pentru distrugerea formelor vegetative şi de sporulare a microbilor. De obicei se pregăteşte soluţie de 10% de clorură de var decantat, dizolvănd 1 kg de

40

clorură de var solid în 10 1 de apă şi se lasă să stea 24 de ore într-un vas de sticlă la întuneric. Soluţia obţinută se păstrează 5 zile şi se foloseşte pentru pregătirea soluţiilor de o concentraţie mai mică prin diluarea cu apă conform descrierii de mai jos.

Soluţia de cloramină - comparativ cu cea de clorură de var are următoarele priorităţi: se dizolvă bine în apă, e mai rezistentă la păstrare (15 zile), aproape n-are miros, nu provoacă oxidarea metalelor, nu de colorează vopselele. Soluţia de cloramină se pregăteşte prin dizolvarea prafului în apă într-o anumită proporţie. Dacă în 90 1 de apă dizolvăm 20 g de praf, obţinem soluţie de 0, 2%, dacă 50g - 0, 5; 100g -1 %.

Formalina (soluţia apoasă de 40% a aldehidei formice) ca mijloc de dezifectant este folosită sub formă de soluţie şi de vapori.

1.Bazele clasificării MO. Clasificarea după Bergeu.22.Structura 2, clasificarea și sporogeneza bacteriilor33. Structura și clasificarea fungilor24. Multiplicarea fungilor25.Structur celulei levuriane.Multiplicarea si clasif levurilor36.Structura si reproducerea virusilor17.Compozitia chimică a MO28. Apa în celula microbiană. Plasmoliza. 19. Rolul şi proprietăţile enzimelor microbiene210. Metabolismul MO.Pătrunderea subst nutritive în celulă211.Nutriţia carbonică a MO.112. Nutriţia azotată a MO.113. Respiraţia MO.114.Influenţa tem asupra MO.Pasteurizarea şi sterilizarea.315. Influenţa radiaţiilor şi a factor mecanici asupra MO.216. Antiseptici şi conservanţi.217. Inter-relaţiile între MO.118.Infectia, sursele si caile de vehiculare.119.Tipurile de imunitate.120.Caracteristica intoxicatiilor alimentare.321. Bolile infecţioase:Salmonella. Staph Aureus,Eschi Coli, Cl. Botulinum.422. Fermentatia alcoolica223. Fermentatia lactica. 224.Fermentatia acetica 225.Degradarea microboiologica a proteinilor si polizaharidilor326.Rolul MO în circuitul substanțelor C, N.227. Curba de crestere a microorganismelor328. Microflora aerului şi solului. Analiza MO a aerului229. Microflora apei. Purificarea apelor.230.Microbiota specifică231.Microbiota nespecifica a alimentelor232.Microbiota materie primă de origine animală/vegetală133.Alterarea microbiologica a produselor animaliere.434.Alterarea microbiologica a produselor vegetale235. Controlul microbiologic în industria alimentară236. Exigentile fata de substantele chimice237. Dezinfectarea în AP238.Igiena personală a lucrătorilor din IA2