Необов’язкові компоненти структури бактеріальної клітини: спори, капсули, включення. Методи фарбування для їх виявлення

      Кип’ячення.  Цим Способом стерилізуються  гумові предмети, хірургічний (неодноразовий)  інструментарій, скляний посуд. Застосовувати  кип’ячення для стерилізації ін’єкційних розчинів не рекомендується, оскільки по ефективності воно значно поступається стерилізації парам і нерідко призводить до зниження терапевтичного ефекту від застосування лікарського препарату.

    Стерилізація  текучою парою.  Текучою називається насичена водяна пара (без домішки повітря), що має тиск 760 мм рт. ст. і температуру 100 °С. Стерилізацію текучою парою здійснюють в паровому стерилізаторі або автоклаві протягом 15-60 мін залежно від об’єму розчину. Це найпоширеніший метод стерилізації ін’єкційних розчинів в аптеках.

      Стерилізація парою під тиском, або автоклавування.  Здійснюється  в різній конструкції автоклавах. Автоклав є місткістю, що герметично  закривається, складається з товстостінної  камери стерилізації і кожуха.

      На автоклаві є запобіжний клапан, що забезпечує вихід пари при надмірному тиску, і манометр. Кожен автоклав повинен мати інструкцію по експлуатації і відходу. Об’єкт, що стерилізується, поміщають всередину парової камери. Парову камеру піддають нагріванню. Спочатку автоклав нагрівають при відкритому крані до тих пір, поки пара не піде сильним суцільним струменем і не витіснить повітря, що знаходиться в автоклаві, яке значно знижує теплопровідність водяної пари (при вмісті у водяній парі 5 % повітря вона зменшується на 50 %). Під час нагрівання автоклава після закривання крана необхідно стежити за тиском, паралельно із зростанням якого збільшується температура пари.

      Залежність між температурою  і тиском пари виражається  таким чином: 1 атм – 100 °С; 1,5 атм  – 112,7 °С; 2 атм – 119,6 °С; 3 атм  – 132,9 °С; 5 атм – 151,1 °С. Автоклавування  є найбільш надійним способом  стерилізації. Зазвичай стерилізація  в автоклаві проводиться при 120 °С протягом 5-30 мін залежно від об’єму розчину. Цим гарантується достатньо повна стерилізація незалежно від виду мікроорганізму. У такий спосіб стерилізують посуд, фільтри, інструменти, водні розчини стійких до дії високої температури лікарських речовин, перев’язувальний матеріал. 
 

      5.3. Позахромосомні фактори спадковості  бактерій: плазміди та мігруючі  генетичні елементи.

      До  позахромосомних факторів спадковості  відносять плазміди і, що розташовуються в цитоплазмі клітини. Плазміди не здатні вбудовуватися в нуклеотид бактерії, вони мають власну ДНК, що може самостійно реплікуватися. На противагу плазмідам, епісоми вбудовуються в нуклеотид бактерії і функціонують разом з ним.

      Плазміди, не залежно від нуклеотиду, забезпечують здатність до коньюгации, стійкість до антибіотиків і інших речовин. Установлено, що наявність плазмид у клітці не обов'язково, але в теж час їх може бути кілька. Плазміди підрозділяють на кон`югативні (трансмісивні) і некон`югативні (на трансмісивні). Перші - додають клітині властивості генетичного донора, детермінують перенос генетичного матеріалу від клітки донора до клітини реципієнтові, другі - не додають клітині властивостей генетичного донора, не можуть передаватися до клітини реципієнта без наявності факторів переносу.

      Розрізняють наступні види плазмід: Соl-фактор - коліциногенний фактор, F-фактор - фактор фертильності, R-фактор - фактор стійкості до лікарських речовин, плазміди біодеградації, плазміди, що кодують фактори вірулентності  в мікроорганізмів (Ent, Hly, Sal, K і т.д.)

      Col-фактори  - це плазміди, що контролюють  синтез бактеріоцинів, що володіють  здатністю пригнічувати розвиток  філіпченкових родинних бактерій. Назва бактеріоциногенів привласнюють  з урахуванням виду мікроорганізмів  їхній продуцирующих. В даний  час відомо, що практично майже всі патогенні бактерії продукують бактеріоцини.

      Бактеріоцини  кишкової палички називають коліцини, стафілокока - стафілоцини, пневмокока - пневмоцини, вібріона - вібріоцини і  т.д.. Краще інших бактеріоцинів  вивчені коліцини. Культури кишкової палички, продукуючі коліцини, називають коліциногенами, а чуттєві до них - коліциночутливими. Коліцини - речовини білкової природи. Вони мають здатність ингибировать синтез ДНК, РНК, білка, викликати загибель клітки не порушуючи її цілісності. Коліцини мають летальну ознаку, тобто після їхньої продукції бактеріальна клітка може загинути. Коліцини функціонують аналогічно антибіотикам з вузьким спектром дії, мають властивості ендодезоксирибонуклеаз.

      Бактеріальні  клітини, що виділяють бактерицини, стійкі до дії гомологічних бактерицинів навколишнього середовища.

      F-фактор  може функціонувати автономно  і може бути в інтегрованому,  як епісома, стані. Цей фактор  являє собою кільцеву ДНК довжиною 30-32 нм, молекула якої детермінує  перенос генетичного матеріалу з клітки донора в клітку реципієнта, синтез полових ворсинок, синтез ферментів, здатність до автономної реплікації і т.д.

      R-фактор  генетична структура, що забезпечує  стійкість до лікарських препаратів. Ця структура несе гени лікарської  стійкості (год-гени). Стійкість до одному або декільком лікарським препаратам (антибіотикам) здійснюється за рахунок оперонів і може бути передана шляхом кон’югації і трансдукції.

      Плазміди  біодеградації відповідальні за використання органічних сполук бактеріями як джерела вуглецю й енергії, за утилізацію ряду цукрів, утворення протеолітичних ферментів.

      Ent-плазміди  кодують утворення ентеротоксинів  у ентеробактерій, Hly-плазміда - синтез  гемолізинів у ентеропатогенних  мікроорганізмів і стрептококів. Sal-плазміда контролює в псевдомонад використання бактеріями саліцилатів завдяки виробленню призначеного для цієї мети ферменту.

    Відомо, що первинним генетичним матеріалом, з якого безпосередньо побудовані хромосоми і гени, а також бактеріальні плазміди і мігруючі елементи (транспозоми, IS-елементи), є ДНК. Вторинним генетичним матеріалом є РНК. Перед поділом клітини ДНК її геном реплікується і до кожного ланцюга добудовується коплементарний ланцюг. Обидві нові подвійні спіралі ДНК складаються з однієї початкової і однієї заново синтезованої нитки. Таке подвоєння ДНК дозволяє зберігати генетичну інформацію клітини. Для реалізації цієї генетичної інформації ДНК спочатку транскрибується в молекули мРНК, які взаємодіють із рибосомами. 
 

6.3. Антагонізм  мікробів, біологічна роль. Механізми.

    Антагонізм  мікробний - пригнічення життєдіяльності  одного мікроба іншим. Одна з форм взаємин мікробів в асоціаціях. Антагонізм мікробний є принциповою основою  одержання і застосування антибіотиків. Антагонізм мікробів широко використовується у ветеринарії для профілактики і лікування різних хвороб, головним чином шлунково-кишкових. Наприклад, багато штамів кишкової палички здатні привокувати розвиток і знищувати стрептококів, стафілококів, сибіреязвенних паличок, сальмонел, збудників злоякісного набряку туберкульозу. 

 Основні види  антогонізму

    Антагонізм 1 (греч. antagonіsma боротьба, суперництво) речовин - і вид взаємодії речовин (амінокислот, вітамінів, лікарських речовин) в організмі, що характеризується тим, що однин з них послабляє дію  іншого.

    Антагонізм  абсолютний - антагонізм, при якому  ефект спільної дії речовин менше, ніж ефект кожного з них, що діють порізно.

    Антагонізм  двосторонній - антагонізм, при якому  кожна з двох речовин послабляє  або знімає дію іншої.

    Антагонізм  конкурентний - антагонізм прямої дії, при якому речовини оборотно взаємодіють з тими самими рецепторами клітин.

    Антагонізм  неконкурентний - антагонізм, при якому  одна з взаємодіючих речовин діє  на рецептор поза його активним центром.

    Антагонізм  непрямий - антагонізм, при якому дія речовин спрямована на різні клітинні елементи.

    Антагонізм  нерівноважний - антагонізм, при якому  одна з речовин взаємодіє з  рецепторами необратимо.

    Антагонізм  однобічний - антагонізм, при якому  дія однієї речовини знімає дія іншої, але не навпаки.

    Антагонізм відносний - антагонізм, при якому ефект спільної дії речовин більший, ніж окремі ефекти кожного з них, але менше суми ефектів тих же речовин, що діють порізно.

    Антагонізм  спрямований - антагонізм, при якому  дія речовин спрямована на ті самі клітинні елементи.

    Антагонізм 2 мікробів - тип взаємин між мікроорганізмами, що характеризується тим, що при спільному існуванні мікроорганізми одного виду пригнічують життєдіяльність інших мікроорганізмів.

    Антагонізм 3 функціональний - умовна протилежність  функцій органів або систем організму, що беруть участь в одночасній сполученій діяльності. 

      Антагонізм у світі мікробів

    З явищем антагонізму у світі мікробів було зв'язане відкриття антибіотиків.

    Антагонізм  широко розповсюджений у природних  мікробних популяціях, що складаються  з бактерій, грибів, актиноміцетів, дріжджів, водоростей, найпростіших і інших мікроорганізмів. Значне поняття антагонізму включає і такі форми взаємин, як конкуренція, хижацтво, паразитизм. Нас у даному випадку цікавить антагонізм у вузькому змісті, тобто антагонізм, обумовлений утворенням антимікробних речовин і, зокрема, антибіотиків. Взаємини, обумовлені продукцією будь-яких антимікробних речовин, можна назвати активним або прямим антагонізмом. На відміну від його існує пасивний, або непрямий, антагонізм, при якому придушення одних мікроорганізмів відбувається за рахунок зміни іншими мікробами умов навколишнього середовища в несприятливу для розвитку сторону. Антагонізм може бути однобічним (мікроорганізм придушує розвиток свого конкурента, не реагуючи на вплив суперника) і двостороннім (відбувається взаємне гноблення мікроорганізмів у співтоваристві). Існує ще поняття спрямованого (насильницького), або змушеного, антагонізму. За цих взаємин спостерігається утворення антимікробних речовин (імовірно, різної природи, що володіють різним механізмом дії) тільки при спільному вирощуванні двох різних мікроорганізмів, що в умовах ізольованого культивування цих речовин не утворюють. Антагонізм між мікроорганізмами можна спостерігати й у лабораторних умовах. Активність продуцентів антибіотиків звичайно виражають масою антибіотика, що міститься в одиниці об'єму поживного середовища в якій вирощували продуцент. 

    З явищем антагонізму у світі мікробів було зв'язане відкриття антибіотиків. 

    Антагонізм  широко розповсюджений у природних  мікробних популяціях, що складаються  з бактерій, грибів, актиноміцетів, дріжджів, водоростей, найпростіших і інших мікроорганізмів. Значне поняття антагонізму включає і такі форми взаємин, як конкуренція, хижацтво, паразитизм. Нас у даному випадку цікавить антагонізм у вузькому змісті, тобто антагонізм, обумовлений утворенням антимікробних речовин і, зокрема, антибіотиків. Взаємини, обумовлені продукцією будь-яких антимікробних речовин, можна назвати активним або прямим антагонізмом. На відміну від його існує пасивний, або непрямий, антагонізм, при якому придушення одних мікроорганізмів відбувається за рахунок зміни іншими мікробами умов навколишнього середовища в несприятливу для розвитку сторону. Антагонізм може бути однобічним (мікроорганізм придушує розвиток свого конкурента, не реагуючи на вплив суперника) і двостороннім (відбувається взаємне гноблення мікроорганізмів у співтоваристві). Існує ще поняття спрямованого (насильницького), або змушеного, антагонізму. За цих взаємин спостерігається утворення антимікробних речовин (імовірно, різної природи, що володіють різним механізмом дії) тільки при спільному вирощуванні двох різних мікроорганізмів, що в умовах ізольованого культивування цих речовин не утворюють. Антагонізм між мікроорганізмами можна спостерігати й у лабораторних умовах. Активність продуцентів антибіотиків звичайно виражають масою антибіотика, що міститься в одиниці об'єму поживного середовища в якій вирощували продуцент. 

    Механізми мікробного антагонізму різні. Механізм антагонізму різний і в багатьох випадках не зрозумілий. Найчастіше антагоністи діють на конкурентів продуктами обміну речовин, у тому числі антибіотиків, або витісняють їх унаслідок більш інтенсивного розмноження або переважно споживання їжі. Ще в 19 ст. неодноразово намагалися використовувати явище антагонізму для лікування хвороб, викликаних бактеріями, але не мали успіху, тому що працювали з неочищеними препаратами. Мікроби-антагоністи широко використовуються у виробництві антибіотиків.

    Вони  можуть бути зв'язані з конкуренцією за кисень і поживні речовини, зі зміною рН середовища убік, несприятливий для конкурента, і т.д. Одним з універсальних механізмів мікробного антагонізму є синтез хімічних речовин-антибіотиків, що пригнічують ріст і розмноження інших видів мікроорганізмів (бактеріостатична дія), або вбивають їх (бактерицидна дія).