Микробиология: микроорганизмы, микрофлора пищи и инфекционный процесс

Микробиология изучает строение и жизнедеятельность микроорганизмов, их роль в природе и жизни человека. К микроорганизмам относят бактерии, микроскопические грибы (дрожжи, плесени), некоторых простейших и неклеточные вирусы.

Бактерии — прокариоты: оформленного ядра нет, кольцевая ДНК лежит в цитоплазме, есть клеточная стенка. По форме различают кокки (шаровидные), бациллы (палочковидные), вибрионы (в виде запятой) и спириллы (спиральные). В благоприятных условиях бактерии делятся надвое каждые 20–30 минут. В неблагоприятных условиях они образуют споры: спора выдерживает кипячение и высыхание, но это не способ размножения, ведь из одной бактерии получается одна спора. По отношению к кислороду бактерии делят на аэробов и анаэробов.

История науки: А. Левенгук в XVII веке первым увидел микробов в свой микроскоп; основатель микробиологии Л. Пастер доказал, что брожение и гниение вызывают микроорганизмы, и создал вакцины; Р. Кох в 1882 году открыл туберкулёзную палочку, Д. И. Ивановский в 1892 году открыл вирусы.

Полезные микробы: молочнокислые бактерии участвуют в приготовлении йогурта, сыра, сметаны и квашеной капусты; дрожжи спиртовым брожением поднимают тесто, их используют в виноделии; уксуснокислые бактерии образуют уксус.

Вредные микробы: гнилостные бактерии разлагают белки мяса, рыбы, яиц, при этом образуются аммиак и сероводород; плесневые грибы портят хлеб и фрукты. В свежевыдоенном молоке несколько часов действуют вещества, задерживающие рост бактерий; если молоко не охладить, затем размножаются молочнокислые бактерии, и оно скисает.

Сохранение пищи основано на подавлении размножения микробов: охлаждение, замораживание, сушка, соление, засахаривание, маринование в уксусе. Пастеризация — нагревание до 60–70 °C: вегетативные формы гибнут, а споры сохраняются, поэтому продукт хранят в холоде. Стерилизация при температуре выше 100 °C (в автоклаве, под давлением) уничтожает все микробы и споры. В плохо простерилизованных консервах может размножиться анаэробная бактерия ботулизма, выделяющая сильнейший токсин.

Инфекция — проникновение и размножение болезнетворного (патогенного) микроба в организме и борьба между ними. Способность микроба вызывать болезнь называют патогенностью, а степень этой способности — вирулентностью. Микроб выделяет токсины: экзотоксины выделяет живая бактерия, они очень сильны (дифтерия, столбняк, ботулизм); эндотоксины освобождаются при разрушении бактерии.

Для болезни нужно, чтобы достаточное число микробов попало через подходящие входные ворота. Пути передачи: воздушно-капельный (грипп, корь, туберкулёз), через пищу и воду (дизентерия, холера), контактно-бытовой, через насекомых (малярия, чума), через кровь. Столбнячная палочка вызывает болезнь, только попав в рану.

Периоды болезни: инкубационный (скрытый: микроб размножается, признаков нет), период первых признаков, разгар болезни, выздоровление.

Попадание микроба ещё не означает болезнь: многое зависит от сопротивляемости организма.

Неспецифическая защита: кожа и слизистые оболочки, лизоцим слюны и слёз, соляная кислота желудка, фагоцитоз (открыт И. И. Мечниковым), воспаление, повышение температуры, интерферон.

Специфическая защита, то есть иммунитет: лимфоциты вырабатывают антитела против определённого микроба.

• Врождённый (видовой) иммунитет: человек не болеет чумой крупного рогатого скота.
• Естественный приобретённый: активный (после болезни) и пассивный (антитела, полученные от матери через плаценту и с молоком).
• Искусственный активный: вакцина (убитые или ослабленные микробы, обезвреженный токсин); иммунитет возникает не сразу, но держится долго.
• Искусственный пассивный: лечебная сыворотка (готовые антитела); действует сразу, но недолго.

Младенческий и пожилой возраст, плохое питание, нехватка витаминов, переутомление, переохлаждение и хронические болезни снижают сопротивляемость.

• Температура: большинство патогенных микробов лучше всего размножается при температуре тела (около 37 °C); холод их не убивает, а лишь останавливает размножение, высокая температура убивает.
• Солнечный свет: ультрафиолетовые лучи губят микробов, в светлых проветриваемых помещениях заражений меньше.
• Сезон: летом жара и мухи способствуют кишечным инфекциям, в холодное время скученность в закрытых помещениях и переохлаждение — гриппу.
• Санитария: чистая питьевая вода, канализация, личная гигиена резко снижают распространение болезней.
• Химические вещества: дезинфицирующие средства (хлор, 70%-й спирт, йод) убивают микробов; антибиотики (пенициллин открыл А. Флеминг в 1928 году) убивают бактерии или останавливают их размножение, но на вирусы не действуют.