Бактерия — друг человека! Какие микробы помогают организму?

Микробиология – наука, изучающая живые организмы микроскопических размеров, такие как бактерии, грибы (плесневые грибы и дрожжи), водоросли, простейшие и вирусы.

Микрооранизмы в природе

Микроорганизмы живут везде – в атмосфере, в воде, на растениях, животных и в почве. Поскольку они разлагают органический материал, они играют важную роль в природном цикле. Наиболее обильно микроорганизмы представлены в местах, где они могут найти много питательных веществ, влажность и температуру, подходящие для их роста. Учитывая, что условия, способствующие выживанию и росту многих микроорганизмов, –это как разте условия, в которых обычно живут люди, неизбежно то, что мы живем среди множества микробов. Ниже перечислены ключевые особенности различных групп микроорганизмов, см. таблицу 4.1.

Таблица 4.1

Микроорганизмы

Группы Разброс размеров
Простейшие 5 – 200 µm
Водоросли 5 µm – несколько метров
Грибы
Дрожжи 5 – 10 µm
Плесень от 5–10 µm до нескольких метров
Бактерии 0.5 – 5 µm
Вирусы – 0.2 µm

Простейшие

  • Одноклеточные, мелкие водные организмы
  • Могут перерабатывать твердые фрагменты пищи
  • В конце концов сами становятся пищей для рыбы и более крупных животных
  • Обычно не являются причиной испорченной пищи
  • Некоторые простейшие являются пищевыми патогенами, переносятся через воду
  • Некоторые простейшие являются патогенами, переносимыми насекомыми

Водоросли

  • Одно- или многоклеточные организмы, часто обнаруживаемые в воде
  • Содержат хлорофилл и способны к фотосинтезу
  • Используются в качестве пищевой добавки и в фармацевтических препаратах
  • Некоторые являются источником агар-агара для микробиологических сред
  • Некоторые вырабатывают токсичные вещества
  • Обычно не являются причиной испорченной пищи

Дрожжи

  • Одноклеточные овальной или круглой формы
  • Часто обнаруживаются в разных условиях: почва, растения и фрукты
  • Используются в пищевой промышленности и в производстве алкогольных напитков
  • Приводят к порче пищевых продуктов, особенно пищи с высокой кислотностью

Плесени

  • Многоклеточные с множеством особенностей
  • Всегда есть в почве, но также их можно обнаружить в воде и воздухе
  • Играют роль в разложении многих материалов
  • Полезны в промышленном производстве многих продуктов, включая пенициллин
  • Могут вызывать заболевания людей, животных и растений
  • Приводят к порче пищевых продуктов, особенно пищи с высокой кислотностью

Бактерии

  • Высоко вариабельная группа микроорганизмов
  • Их можно обнаружить почти во всех средах обитания
  • Многие вызывают заболевания, остальные играют важную роль в естественном круговороте элементов, таким образом способствуя плодородию почвы
  • Используются в промышленности для производства ценных соединений
  • Многие могут быть причиной порчи продуктов, другие, наоборот, используютсявпроизводстве пищи

Вирусы

  • Могут размножаться только внутри живых клеток, т. е. являются паразитами

Сапрофиты = микроорганизмы, живущие в мертвом органическом материалеПаразиты = микроорганизмы, обитающие в живых животных и растениях

Полезные бактерии

В то время как одни бактерии таят в себе смертельную опасность для человека, другие поддерживают здоровье. Бактерии, постоянно живущие внутри человека, не представляют опасности. Наоборот, отдельные виды микроорганизмов густо населяют пищеварительную систему, выполняя множество функций:

  • устилают стенки желудка и кишечника, создавая преграду для попадания опасных бактерий;
  • являются производителями витаминов группы В;
  • стимулируют иммунную систему;
  • предотвращают развитие кишечных инфекций и многое другое.

Роль пробиотиков

Положительное влияние пробиотических препаратов на организм обусловлено благотворным воздействием энтерококков, лактобактерий, бифидобактерий, кишечных палочек на организм человека.

Список физиологических функций полезных микрокультур:

Роль пробиотиков
  1. Заселяют толстый кишечник нормальной флорой, обезвреживают патогенные бактерии, вирусы и грибки, угнетают их рост.
  2. Не дают развиться рецидиву дисбактериоза.
  3. Стимулируют иммунный ответ на возбудителя (способствуют продукции антител для защиты организма).
  4. Укрепляют слизистую оболочку кишки, блокируют синтез токсинов патогенной флорой.
  5. Понижают концентрацию холестерина в крови (за счет улучшения расщепления солей желчных кислот).
  6. Нормализуют моторную функцию кишечника, избавляют от вздутия живота, метеоризма.
  7. Снабжают организм витаминами группы В, которые поддерживают работу нервной системы, здоровье кожных покровов, предотвращают развитие анемии.
  8. Улучшают баланс между болезнетворными микроорганизмами и представителями нормальной микрофлоры в пользу последних.
  9. Подавляют активность бактерии Helicobacter pylori, которая вызывает хронический гастрит, язвенную болезнь.
  10. Купируют диарею, устраняют интоксикацию на фоне острой кишечной инфекцией.
  11. Предотвращают преждевременные роды у женщин, оказывают противовоспалительное действие в третьем триместре беременности.
  12. Помогают переваривать пищу.
  13. Оберегают от перерождения клетки кишечного тракта.
  14. Регулируют всасывание витаминов, минералов, газов, воды.
  15. Поддерживают микрофлору влагалища, которая нарушается в период беременности.
  16. Предотвращают появление экземы, дерматитов, бронхиальной астмы.
  17. Помогают побороть молочницу.

Пробиотик не только восполняет нехватку полезной бактериальной флоры в организме, но и оказывает комплексное оздоровительное действие. Он усиливает эффективность бактериофагов, антибиотиков, защищает от канцерогенов, аллергенов, токсинов, улучшает обменные процессы.

Знакомство человека с бактериями при рождении

Результаты некоторых исследований показывают, что у детей, которые родились с помощью кесарева сечения, выше риск дисбиоза — нарушения баланса микроорганизмов кишечника, и развития метаболических и аутоиммунных заболеваний по мере взросления. К таким заболеваниям относится сахарный диабет I типа, ожирение, астма и целиакия — непереносимость глютена.

Дети же, рожденные естественным путем, во время прохождения через родовые пути встречаются с микробами, которые формируют иммунитет. Благодаря этому они менее склонны к развитию заболеваний, связанных с работой иммунной системы.

Дисбиоз (дисбактериоз) свидетельствует об изменениях в составе микробиоты. У детей, рожденных с помощью кесарева сечения, соотношение микробов отличается от микробиоты детей, которые рождаются естественным путем.

В России по данным 2018-2019 гг. четверть родов проводится с помощью кесарева сечения.

Однако, не все ученые согласны с тем, что вид родов играет определяющую роль в дисбиозе у новорожденных. В 2018 году Университет Западной Австралии опубликовал результаты научного исследования под названием «Критический взгляд на теорию крещения микробами и влияния кесарева сечения на микробиоту новорожденных».

Ученые считают, что дисбиоз новорожденных зависит не только от вида родов, но и от таких факторов, как послеродовое применение антибиотиков, отсутствие схваток, различия в кормлении грудью, избыточный вес матери и срок беременности.

Характеристика кисломолочной палочки

Кисломолочные микробы являются палочковидными и грамположительными.

Средой обитания различных микробов этой группы является молоко, молочные продукты, такие как йогурт, кефир, также они размножаются в ферментированных продуктах и представляют собой часть микрофлоры кишечника, рта и женского влагалища. При нарушении микрофлоры может развиваться молочница и некоторые опасные заболевания. Наиболее распространенными видами этих микроорганизмов являются L. acidophilus, L. reuteri, L. Plantarum и некоторые другие.

Эта группа микроорганизмов известна своей способностью использовать лактозу для жизнедеятельности и продуцировать в качестве побочного продукта молочную кислоту.

Эта способность бактерий применяется при производстве продуктов, которые требуют ферментации. При помощи этого процесса возможно изготовление из молока такого продукта как йогурт. Помимо этого кисломолочные организмы могут применяться при осуществлении процесса засолки. Это связано с тем, что молочная кислота способна выступать в роли консерванта.

У человека кисломолочные бактерии участвуют в процессе пищеварения, обеспечивая расщепление лактозы.

Возникающая в процессе жизнедеятельности этих бактерий кислая среда предотвращает развитие патогенной микрофлоры в кишке.

По этой причине кисломолочные бактерии являются важным компонентом пробиотических препаратов и БАДов.

Отзывы людей использующих такие препараты и БАДы для восстановления микрофлоры ЖКТ говорят о том, что эти медикаменты обладают высокой степенью эффективности.

Роль бактерий в природе: фиксация азота

Значение бактерий в жизнедеятельности человека, животных, растений, грибов и бактерий огромно. Как известно, для нормального их существования необходим азот. Но усваивать азот в газообразном состоянии бактерии не могут. Оказывается, связывать азот и образовывать аммиак умеют сине-зеленые водоросли (Цианобактерии), свободноживущие азотофиксаторы и особые клубеньковые бактерии. Все эти полезные бактерии производят до 90% связанного азота и вовлекают до 180 млн. т. азота в азотный фонд почвы.

Роль бактерий в природе: фиксация азота

Клубеньковые бактерии прекрасно сожительствуют с бобовыми растениями и облепихой.

Роль бактерий в природе: фиксация азота

Такие растения, как люцерна, горох, люпин и другие бобовые имеют на своих корнях так называемые «квартиры» для клубеньковых бактерий. Эти растения высаживаются на истощенные почвы для обогащения их азотом.

Роль бактерий в природе: фиксация азота

Обмен веществ

Бактерии отличаются друг от друга обменом веществ. У одних он идёт при участии кислорода, у других — без его участия.

Большинство бактерий питается готовыми органическими веществами. Лишь некоторые из них (сине-зелёные, или цианобактерии), способны создавать органические вещества из неорганических. Они сыграли важную роль в накоплении кислорода в атмосфере Земли.

Бактерии впитывают вещества извне, разрывают их молекулы на части, из этих частей собирают свою оболочку и пополняют своё содержимое (так они растут), а ненужные молекулы выбрасывают наружу. Оболочка и мембрана бактерии позволяет ей впитывать только нужные вещества.

Если бы оболочка и мембрана бактерии были полностью непроницаемыми, в клетку не попали бы никакие вещества. Если бы они были проницаемыми для всех веществ, содержимое клетки перемешалось бы со средой — раствором, в которой обитает бактерия. Для выживания бактерии необходима оболочка, которая нужные вещества пропускает, а ненужные — нет.

Бактерия поглощает находящиеся близ неё питательные вещества. Что происходит потом? Если она может самостоятельно передвигаться (двигая жгутик или выталкивая назад слизь), то она перемещается, пока не найдёт необходимые вещества.

Обмен веществ

Если она двигаться не может, то ждёт, пока диффузия (способность молекул одного вещества проникать в гущу молекул другого вещества) не принесёт к ней необходимые молекулы.

Бактерии в совокупности с другими группами микроорганизмов выполняют огромную химическую работу. Превращая различные соединения, они получают необходимую для их жизнедеятельности энергию и питательные вещества. Процессы обмена веществ, способы добывания энергии и потребности в материалах для построения веществ своего тела у бактерий разнообразны.

Одни бактерии нуждаются в готовых органических веществах — аминокислотах, углеводах, витаминах, — которые должны присутствовать в среде, так как сами они не смогут их синтезировать. Такие микроорганизмы называются гетеротрофами. Они получают необходимую им энергию при окислении органических веществ кислородом или при сбраживании (без участия кислорода). В зависимости от субстрата, на котором развиваются бактерии, различают:

  • сапрофитные формы — питаются мёртвым органическим веществом (молочно-кислые бактерии, бактерии гниении я и др.);
  • бактерии-паразиты — развиваются только на живых организмах (менингококки, гонококки, и др.);
  • относятся и к паразитическому, и к сапрофитному образу жизни (палочки сыпного тифа, сибирской язвы, бруцеллёза и др.).

Другие бактерии все потребности в углероде, необходимом для синтеза органических веществ тела, удовлетворяют за счёт неорганических соединений. Они называются автотрофами. Автотрофные бактерии способны синтезировать органические вещества из неорганических. Среди них различают:

Фотосинтезирующие бактерии Хемосинтетики Метилотрофы
Cинтезируют органические вещества за счёт солнечной энергии.

Цианобактерии, пурпурные бактерии и зелёные бактерии.

Синтезируют органические вещества за счёт химической энергии окисления серы – серобактерии; аммония и нитрита – нитрифицирующие; железа – железобактерии; водорода – водородные бактерии. Синтезируют органическое вещество за счёт химической энергии метаболизма углеродных соединений, содержащих метильную группу, простейшими из которых является метан.
Читайте также:  Гемофильная инфекция (тип b) Hib-вакцина.
КЛЕВЕР - портал о хорошем самочувствии