Температура как способ борьбы организма с болезнетворными бактериями
Температура – это одна из важных физических величин, которая характеризует состояние термодинамической системы. Тело человека является открытой термодинамической системой, которая получает энергию извне, перерабатывает ее и выделяет в окружающую среду часть энергии в виде тепла. Оптимальная температура тела здорового человека – 36⁰С. При этой же температуре бактерии, живущие в симбиозе с человеком, лучше всего растут и размножаются. Как это обстоятельство сказывается на здоровье людей?
Группы прокариотов по устойчивости к жаре и холоду
Температура той среды, в которой обитают бактерии, является во многом определяющим фактором для жизни микробов и для их смерти. Малейшие колебания и выход за пределы дозволенных величин не только ограничивают рост колонии, но и ставит ее на грань уничтожения.
Человек уже много знает о бактериях, чтобы регулировать их рост, размножение и гибель.
По своим температурным режимам микробы делятся на:
Как видно из представленной классификации, симбионтами человека могут быть только микробы-мезофилы, они лучше всего растут и размножаются в таких условиях, при которых человек себя тоже хорошо чувствует: +36⁰С.
Основные симбионты человека
Основными симбионтами человека являются молочнокислые и бифидобактерии, а также микрококки и стрептококки. Именно эти микроорганизмы создают антагонистическую среду в кишечнике и на слизистых носоглотки, тем самым препятствуя размножению и росту на этих чувствительных к токсинам тканях гнилостной микробной среды.
Таким образом, соблюдение температурного режима собственного тела взрослыми и детьми является важным фактором в сохранении молочнокислой микрофлоры и бактерий, защищающих горло, нос и ротовую полость от инфекций.
Инфекции и высокая температура
Если говорить об инфекциях желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) у взрослых и детей, то основными инфекционными агентами являются бактерии группы кишечной палочки и стафилококки.
Какой процесс развития инфекции в ЖКТ можно рассмотреть на примере инфицирования кишечной палочкой:
Практически те же процессы протекают в горле у детей и взрослых. Только возбудитель – патогенная группа стрептококков и стафилококков.
Кроме горла и кишечника, инфицированию бактериями подвержена и мочеполовая система. При таких инфекциях в анализе мочи количество бактерий превышает положенную норму.
В идеале моча вообще не должна содержать микроорганизмов, но есть некоторый процент микробов в моче, при котором воспалительные процессы в мочеполовой системе не активируются.
Признаками того, что в моче есть бактерии (заболевание – бактериурия), являются частое мочеиспускание, незначительное (до +37⁰С) повышение температуры тела, тупая боль внизу живота. У детей такие же симптомы этого заболевания.
Если температура тела постепенно повышается, в моче появились «хлопья» или моча стала красноватого или белесоватого цвета, это значит, что инфекция уже задела почки. При появлении первых подозрений, что в моче могут быть бактерии, необходимо сразу обращаться за медицинской помощью.
Особенно это касается маленьких детей, которые не могут объяснить, что у них болит, а повышение температуры может быть истолковано по-разному, и не всегда в первую очередь родители предполагают, что у ребенка бактерии в моче.
А в вопросах борьбы с бактериальными инфекциями оперативность – одна из обязательных составляющих успеха, поскольку бактерии размножаются очень быстро, и промедление смерти подобно в буквальном смысле этого слова.
Образование высшее филологическое. В копирайтинге с 2012 г., также занимаюсь редактированием/размещением статей. Увлечения — психология и кулинария.
Тепловой режим и развитие микроорганизмов
A.M. Елисеев,
кандидат сельскохозяйственных наук
РОСТ И РАЗВИТИЕ растений, а также микроорганизмов в значительной степени зависит от условий внешней среды. Поскольку растения и микроорганизмы являются живыми существами, то их успешная жизнедеятельность возможна лишь в теплый период времени, т.е. при положительных температурах почвы и атмосферы. Естественно, что растения и микробы могут успешно развиваться в искусственной среде с регулируемой температурой и влажностью.
Отношение микроорганизмов к температуре окружающей среды представляет большой интерес, так как температура определяет не только интенсивность развития того или иного микроорганизма, но и саму возможность его развития.
По отношению к оптимальным температурам все микроорганизмы подразделяют на три группы. Температурный оптимум первой группы находится в пределах от 6 до 10 °С. Это психрофильные микроорганизмы. К ним относятся преимущественно обитатели северных морей и северных почв. Развитие этих микроорганизмов возможно при температуре от 0 до + 15 °С, а в некоторых случаях они медленно растут и при температуре ниже 0 °С.
Третья группа имеет температурный оптимум в пределах от 30 до 70 °С. Их называют термофильными микроорганизмами.
Перечисленные группы связаны между собой рядом промежуточных групп микроорганизмов, которые хорошо развиваются как при низких, так и при сравнительно высоких температурах,- психротолерантные и термотолерантные микроорганизмы.
Скорость отмирания бактерий при высокой температуре зависит от содержания в клетке воды. Чем меньше воды, тем устойчивее коллоидные растворы белка и тем в большей мере клетка противостоит губительному влиянию высокой температуры. Этим и объясняется тот факт, что споры бактерий, содержащие меньше свободной воды, несравненно более стойки к повышенной температуре.
На губительном влиянии высоких температур основаны два известных приема уничтожения бактерий. Первый прием получил название пастеризации и представляет собой частичную стерилизацию, при которой полностью погибают вегетативные клетки бактерий, но остаются жизнеспособными споры. При пастеризации жидкость подвергают нагреву до 70 °С и выдерживают в течение 30 минут, вследствие чего жидкость лишается только бесспоровых бактерий.
Для полного консервирования любого продукта его нужно подвергать стерилизации, при которой уничтожаются бактерии и их споры. Чаще всего применяется стерилизация однократным нагреванием до 120 °С в автоклаве в течение 30 минут или до 100 °С в кипятильнике Коха трижды через каждые 24 часа.
Исходя из общих понятий зависимости развития микроорганизмов от температуры среды можно предположить подобную зависимость эффективных микроорганизмов (ЭМ) от температурных факторов. Композиция «Байкал ЭМ-1-У» состоит из более 80-ти видов микроорганизмов.
Согласно данным НИИ почвоведения им. Соколовского, усредненный минимум температур для композиции «Байкал ЭМ-1-У» находится в пределах 16 °С, оптимум 28 °С и максимум 35 °С. Поэтому при усиленной ферментации ЭМ-препара-том наиболее желательной температурой должна быть температура выше оптимальной, но на несколько градусов ниже максимальной, т.е. 28-32 °С.
В закрытых сооружениях типа теплиц, оранжерей, как в помещениях с регулируемой средой, легче выдерживать температурный режим согласно рабочей программе как при выращивании рассады, так овощных и цветочных культур. Для открытого грунта все зависит от температуры окружающей среды. Обычно «Байкал ЭМ-1-У» рекомендуется вносить в начале полевых работ, т. е. перед посевом ранних яровых. Этот период, как правило, характеризуется полным размерзанием почвы, повышением ее температуры на глубине 10 см до 10 °С и выше. Таким образом, ЭМ-препарат применяется на протяжении периода вегетации при положительных температурах.
Иногда сев ранних яровых проводится по таломерзлой почве, когда она полностью не разморожена. В таких случаях не следует опасаться высевать семена, обработанные ЭМ-пре-паратом. Снижение температуры (заморозки) вызывает прекращение размножения бактерий, но микроорганизмы при этом не погибают. С повышением температуры восстанавливается их нормальная жизнедеятельность.
Влияние температуры на рост и размножение бактерий.
Температура.Следует различать 1) температурные условия, при которых микроорганизмы растут и размножаются и 2) температурные границы, при которых микроорганизмы остаются живыми. Понятно, что во втором случае диапазон температур шире.
Для психрофилов оптимальная температура для роста 10-15°С. минимальная 0-5°С, максимальная 25-30°С. Большинство из них свободноживущие и паразиты холоднокровных животных, по есть и патогенные для человека, например, иерсинии, псевдомонады. Они размножаются при температуре бытового холодильника и более вирулентны при низких температурах.
Мезофилы размножаются преимущественно в организме теплокровных животных и человека. Оптимальная температура для их роста 30-37°С, максимальная 43-45°С, минимальная 15-20°С. Большинство патогенных микроорганизмов относятся к мезофилам. В окружающей среде они обычно не размножаются, но могут сохраняться живыми.
Для термофилов оптимальная температура для роста 50-60°С, минимальная равна 45°С максимальная 90°С. Термофильные бактерии живут в юрячей воде гейзеров. Они не размножаются в организме человека.
2) Температурные зоны гибели микроорганизмов шире, чем температуры, при которых они могут расти.
К низким температурам микроорганизмы более устойчивы. Многие из них переносят замораживание. Холерный вибрион, сальмонеллы, кишечная палочка могут сохраняться во льду. Особенно устойчивы к низким температурам споры бактерий и вирусы. В то же время есть виды микробов, не переносящих температуры ниже 20°С: менингококки, гонококки, возбудители коклюша, сифилиса.
Жизнедеятельность бактерий характеризуется ростом —формированием структурно-функциональных компонентов клетки и увеличением самой бактериальной клетки, а также размножением — самовоспроизведением, приводящим к увеличению количества бактериальных клеток в популяции.
Грамположительные бактерии делятся путем врастания синтезирующихся перегородок деления внутрь клетки, а грамотрицательные — путем перетяжки, в результате образования гантелевидных фигур, из которых образуются две одинаковые клетки.
Размножение бактерий в жидкой питательной среде. Бактерии,засеянные в определенный, не изменяющийся объем питательной среды, размножаясь, потребляют питательные элементы, что приводит в дальнейшем к истощению питательной среды и прекращению роста бактерий. Культивирование бактерий в такой системе называют периодическим культивированием, а культуру —периодической. Если же условия культивирования поддерживаются путем непрерывной подачи свежей питательной среды и оттока такого же объема культуральной жидкости, то такое культивирование называется непрерывным, а культура — непрерывной.
При выращивании бактерий на жидкой питательной среде наблюдается придонный, диффузный или поверхностный (в виде пленки) рост культуры. Рост периодической культуры бактерий, выращиваемых на жидкой питательной среде, подразделяют на несколько фаз, или периодов:
· фаза логарифмического роста;
· фаза стационарного роста, или максимальной концентрации бактерий;
· фаза гибели бактерий.
Эти фазы можно изобразить графически в виде отрезков кривой размножения бактерий, отражающей зависимость логарифма числа живых клеток от времени их культивирования.
Лаг-фаза (от англ. lag — запаздывание) — период между посевом бактерий и началом размножения. Продолжительность лаг-фазы в среднем 4—5 ч. Бактерии при этом увеличиваются в размерах и готовятся к делению; нарастает количество нуклеиновых кислот, белка и других компонентов.
Фаза логарифмического (экспоненциального) роста является периодом интенсивного деления бактерий. Продолжительность ее около 5-6 ч. При оптимальных условиях роста бактерии могут делиться каждые 20—40 мин. Во время этой фазы бактерии наиболее ранимы, что объясняется высокой чувствительностью компонентов метаболизма интенсивно растущей клетки к ингибиторам синтеза белка, нуклеиновых кислот и др. Затем наступает фаза стационарного роста, при которой количество жизнеспособных клеток остается без изменений, составляя максимальный уровень (М-концентрация). Ее продолжительность выражается в часах и колеблется в зависимости от вида бактерий,их особенностей и культивирования. Завершает процесс роста бактерий фаза гибели, характеризующаяся отмиранием бактерий в условиях истощения источников питательной среды и накопления в ней продуктов метаболизма бактерий.
Продолжительность ее колеблется от 10 ч до нескольких недель.
Интенсивность роста и размножения бактерий зависит от многих факторов, в том числе оптимального состава питательной среды, окислительно-восстановительного потенциала, рН, температуры и др.
Размножение бактерий на плотной питательной среде. Бактерии,растущие на плотных питательных средах, образуют изолированные колонии округлой формы с ровными или неровными краями (S- и R-формы; см. главу 5), различной консистенции и цвета, зависящего от пигмента бактерий.
Пигменты, растворимые в воде, диффундируют в питательную среду и окрашивают ее, например синегнойная палочка (Pseudomonas aeruginosa) окрашивает среду в синий цвет.
Другая группа пигментов нерастворима в воде, но растворима в органических растворителях. Так, колонии «чудесной палочки» имеют кроваво-красный пигмент, растворимый в спирте. И, наконец, существуют пигменты, не растворимые ни в воде, ни в органических соединениях.
Наиболее распространены среди микроорганизмов такие пигменты, как каротины, ксантофиллы и меланины. Меланины являются нерастворимыми пигментами черного, коричневого или красного цвета, синтезирующимися из фенольных соединений.
Меланины наряду с каталазой, супероксидцисмутазой и пероксидазами защищают микроорганизмы от воздействия токсичных перекисных радикалов кислорода.Многие пигменты обладают антимикробным, антибиотикоподобным действием.
Вид, форма, цвет и другие особенности колоний на плотной питательной среде могут учитываться при идентификации бактерий, а также отборе колоний для получения чистых культур.
В промышленных условиях при получении биомассы микроорганизмов с целью приготовления антибиотиков, вакцин, диагностических препаратов, эубиотиков культивирование бактерий и грибов осуществляют в ферментерах при строгом соблюдении оптимальных параметров для роста и размножения культур.
25) Определение понятий: асептика, антисептика, дезинфекция, стерилизация.
Асептика— комплекс мероприятий, направленных на предупреждение попадания микробов в рану, или в пробирку с питательной средой, в ампулу с лекарственным средством и т.д.
Дезинфекция— уничтожение патогенных микробов в окружающей среде и различных объектах с целью прервать путь передачи и распространения инфекционного заболевания. Для дезинфекции используют химические вещества, лучевые и другие воздействия.
Стерилизация— процесс, направленный на полное уничтожение всех микроорганизмов в каком-либо объекте.
26) Стерилизация высокой температурой. Назвать методы и дать их характеристику: аппарат, режим, материалы.
Прокаливание на огне.Это надежный метод стерилизации, но он имеет ограниченное применение из-за порчи предметов. Таким способом стерилизуются бактериологические петли.
Стерилизация сухимжаром. Проводится в печи Пастера (сухожаровый шкаф) при температуре 160-170°С в течение 1-го часа. Этим способом стерилизуют лабораторную стеклянную посуду, пипетки, завернутые в бумагу, пробирки, закрытые ватными пробками. При температуре выше 170°С начинается обугливание бумаги, ваты, марли.
Питательные среды, содержащие сахара, нельзя стерилизовать при 1 атм., так как они карамелизуются, поэтому их подвергают дробной стерилизации текучим паром, или автоклавированнию при 0,5 атм.
Для контроля режима стерилизации применяются биологический и физический методы. Биологичесжй метод основан на том, что одновременно со стерилизуемым материалом помещают споры Bacillus stearothermophilus, которые погибают при 121°С за 15 минут. После проведения стерилизации споры не должны дать рост на питательной среде. Физический метод основан на применении веществ, имеющих определенную точку плавления, например, серу (119°С), бензойную кислоту (120°С). Запаянные трубки, содержащие вещество в смеси с сухим красителем (фуксин) помещают в автоклав вместе со стерилизуемым материалом. Если температура в автоклаве достаточна, вещество расплавится и окрасится в цвет красителя.
Микробы, которые не боятся мороза и прекрасно живут в холодильнике
Слепо верить своему холодильнику и считать, что как только за продуктом захлопнулась дверца, там все замерло и сохраняется до тех пор, пока мы не захотим есть, — ошибка. Есть микроорганизмы, которым никакой холод и темнота, а иногда и отсутствие воздуха не помеха! Пренебрегая элементарными правилами хранения продуктов, мы думаем: авось пронесет! И чаще всего да, проносит, но только в прямом смысле.
«В последнее время количество опасных «соседей» из микромира, которые до недавнего времени довольно мирно с нами уживались, а теперь стали вызывать различные заболевания, увеличилось, — говорит руководитель лаборатории санитарно-пищевой микробиологии и микроэкологии ГУ НИИ питания РАМН Светлана Шевелёва.
Например, антибиотики, применяемые при кормлении птицы и скота, «подталкивают» некоторые виды микроорганизмов к мутациям, в результате которых они становятся устойчивее к окружающей среде. Выживает сильнейший, приспособившийся к новым условиям. Но, говоря о хранении продуктов в холодильнике, нужно понять, какие микробы вообще бывают и какие обитают именно в пищевых продуктах.
Виды микроорганизмов
Все микроорганизмы делятся на два огромных лагеря:
хотя есть и промежуточные формы.
Анаэробам для жизнедеятельности вообще не нужен воздух или его нужно совсем мало, и среди них немало возбудителей опасных болезней.
Мы почему-то считаем, что микробы как живые существа, не могут жить в условиях холодильника, но это не так. Есть целая группа микроорганизмов, которые прекрасно размножаются при пониженных температурах (ниже 10 градусов), более того, есть такие формы, которые замечательно выживают даже при минусовых температурах.
Листерии
Одна из групп опасных микробов называется листерии. Мы долго жили с ними бок о бок без серьезных конфликтов, но с применением низкотемпературных технологий приготовления и хранения продуктов микроб стал меняться. Обитая на мясе, рыбе, при длительном хранении листерии получают зеленый свет для размножения.
Ведь в камере охлаждения холодильника идет своя жизнь, конечно, не такая бурная, как в тепле, но идет! Среди листерий только один вид патогенен для человека, но при накоплении до определенного уровня в пищевых продуктах он способен вызвать ряд очень тяжелых заболеваний».
Признаки таких заболеваний могут иногда напоминать признаки обычных пищевых токсикоинфекций (понос, рвоту и т. п.), но, к сожалению, чаще всего эти инфекции протекают тихо. А вызывать они могут системные заболевания, похожие по тяжести и симптомам на менингит, энцефалит.
Наиболее опасно это для еще нерожденных детей, так как если беременная женщина заболела листериозом, у нее это заболевание может протекать бессимптомно, а вот плод может серьезно пострадать (вплоть до выкидыша и мертворождения).
У женщин могут быть цервикальные вагиниты и другие воспалительные заболевания, и связать их с питанием, согласитесь, трудно, как и гриппоподобные, ангинозные заболевания, тоже вызываемые листериями, но надо знать, что такие проявления вполне возможны при употреблении недоброкачественной пищи.
Вывод таков: холодильник, конечно, хорошее подспорье человеку, в нем микроорганизмам не так вольготно, как в тепле, но сроки хранения продуктов надо соблюдать неукоснительно.
Традиционные возбудители токсикоинфекций, такие как:
также способны меняться не всегда в благоприятную для нас сторону.
Энтерогеморрагическая кишечная палочка
Эта кишечная палочка сегодня мутировала и способна поражать не только кишечник, но и эпителий почечных канальцев. Течение болезни усугубляется почечной недостаточностью на фоне повреждения клеток токсинами возбудителя. К сожалению, однажды возникнув, такая недостаточность может стать хронической и даже закончиться фатально для человека.
Иерсении
Такое заболевание, как иерсениоз, вызывается микроорганизмами — иерсениями, которые попадают в наш организм с длительно хранящимися при низких температурах продуктами (в основном с овощами, которые подолгу лежат на овощных базах и складах). Чаще всего их заражение происходит при обсеменении экскрементами грызунов. Если такие овощи съесть без кулинарной обработки, заболевания не избежать. Характерное проявление иерсениоза — это высыпания на коже, боли в суставах, расстройство стула.
Кампилобактерии
Еще один «вредитель» происходит из рода кампилобактерий. Именно эти «создания» через пищевые продукты (мясо, молоко, овощи, фрукты) вызывают диарею. Кампилобактерия относится к «безвоздушным» созданиям и чудесно чувствует себя под полиэтиленовой пленкой, плодясь и размножаясь на наше несчастье.
Плесневые споры
Необходимо сказать и о других жителях холодильника — микроорганизмах, способных вызывать порчу продуктов. Лидерами здесь остаются плесневые споры, которые попадают на открытую еду из пыли, с грязных рук и грязной посуды. Вроде бы ничего страшного: ну заплесневел кусочек хлеба или сыра, ну покрылось бахромой варенье — счистим, обрежем — у рачительной хозяйки ничего не пропадает.
Все не так безобидно, как кажется на первый взгляд, — продолжает С. Шевелева. — Большинство плесеней способны вырабатывать микотоксины — яды, присутствие которых в пище не только нежелательно, но и зачастую опасно. К нашему счастью, чтобы достичь угрожающего уровня в скоропортящемся продукте, он должен хорошенько «замахриться», то есит плесень должна стать заметной невооруженным глазом.
Причем плесени бывают самых разнообразных цветов (черные, желтые, бежевые, голубоватые, розоватые), но ни хранить всю эту «красотищу», ни тем более употреблять пораженный продукт в пищу категорически нельзя, даже убрав слой плесени. В условиях длительного хранения вещества, вырабатываемые плесенью, проникают по всему продукту.
Клостридии
Определить, что продукт испорчен «на глазок» не всегда возможно. Один из таких невидимых врагов — клостридия. Этот микроб чаще всего заводится в домашних консервах (овощных и грибных) либо других продуктах (соленое, копченое мясо и рыба) кустарного приготовления, не прошедших технологическую промышленную обработку (стерилизацию, пастеризацию).
Справедливости ради надо сказать, что большинство клостридий погибает на холоде, но если знакомые продукты приобрели нехарактерный для них вкус и запах — горчат, кислят и т. п. — выбрасывайте их. И независимо от личных ощущений надо выбрасывать все банки, которые подтекают, у которых нарушены боковые швы, есть хоть малейшие признаки вздутия.
Запомните, что соблюдение срока хранения (годности) — это основной и непреложный закон для всякого человека, желающего не заболеть от употребления продуктов. Лабораторными экспериментами и наблюдениями доказано, что именно в указанный период в продукте не произойдут нежелательные изменения.
Для большинства традиционных скоропортящихся продуктов эти цифры составляют от нескольких часов до нескольких суток, если соблюдаются условия хранения при температуре от 2 до 6 градусов. Продажа сметаны, творога на улице — если и не преступление против человечества, то вопиющее нарушение санитарно-гигиенических норм.
Советы владельцам холодильников
Сколько можно хранить продукты за белой дверью
Отказ от ответственности: этот контент, включая советы, предоставляет только общую информацию. Это никоим образом не заменяет квалифицированное медицинское заключение. Для получения дополнительной информации всегда консультируйтесь со специалистом или вашим лечащим врачом.
Добавьте «Правду.Ру» в свои источники в Яндекс.Новости или News.Google, либо Яндекс.Дзен
Быстрые новости в Telegram-канале Правды.Ру. Не забудьте подписаться, чтоб быть в курсе событий.
