Химический состав клетки и потребность микробов в воде

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФКОУ ВПО ПЕРМСКИЙ ИНСТИТУТ ФСИН РОССИИ

Контрольная работа

По дисциплине: Микробиология и иммунология

Вариант № 2

№ зачетной книжки 13102

Направление подготовки: Зоотехния

Слушателя - заочника 3 курса / набор 2013 года/

Срок обучения - 5 лет

Старший сержант внутренней службы

Кадцына Ирина Викторовна

Пермь 2016



Содержание

азотсодержащий возбудитель морфологический химизм

1. Химический состав клетки и потребность микробов в воде, азотсодержащих веществах

2. Спиртовое брожение. Химизм процесса. Возбудители, их морфологические, физиологические особенности. Значение в народном хозяйстве. Творческий вклад ученых в раскрытие химизма процесса

3. Бруцеллез. Значение работ Д. Брюса, А. Ивенс, Е.В. Козловского в изучении заболевания. Методы диагностики, меры борьбы и профилактики

4. Микробиологические средства борьбы с вредителями, грызунами, возбудителями заболеваний сельскохозяйственных растений

Список литературы



1. Химический состав клетки и потребность микробов в воде, азотсодержащих веществах

Все клетки животных и растительных организмов, а также микроорганизмов сходны по химическому составу. В клетке содержится несколько тысяч веществ, которые участвуют в разнообразных химических реакциях. Сходство в строении и химическом составе разных клеток свидетельствует о единстве их происхождения

По содержанию элементы, входящие в состав клетки, можно разделить на 3 группы:

1. Макроэлементы. Они составляют основную массу вещества клетки. На их долю приходится около 99% всей массы клетки. Особенно высока концентрация четырех элементов: кислорода, углерода, азота и водорода (98% всех макроэлементов). К макроэлементам относят также элементы, содержание которых в клетке исчисляется десятыми и сотыми долями процента. Это, например, такие элементы, как калий, магний, натрий, кальций, железо, сера, фосфор.

2. Микроэлементы. К ним относятся преимущественно ионы тяжелых металлов, входящие в состав ферментов, гормонов и других жизненно важных веществ. В организме эти элементы содержатся в очень небольших количествах: от 0,001 до 0,000001%; в числе таких элементов бор, кобальт, медь, молибден, цинк, ванадий, йод, бром и другие.

3. Ультра микроэлементы. Концентрация их не превышает 0,000001%. К ним относятся уран, радий, золото, ртуть, бериллий, цезий, селен и другие редкие элементы.

Роль ряда ультра микроэлементов в организме еще не уточнена или даже неизвестна (мышьяк). При недостатке этих элементов могут нарушаться обменные процессы. Молекулярный состав клетки сложен и разнороден.

Неорганические соединения -- вода и минеральные вещества -- встречаются также в неживой природе; другие -- органические соединения (углеводы, жиры, белки, нуклеиновые кислоты и др.) -- характерны только для живых организмов.

Минеральные соли.

Большая часть неорганических веществ в клетке находится в виде солей -- либо диссоциированных на ионы, либо в твердом состоянии. Из катионов важны К+ , Na+ , Са2-, Mg2+, а из анионов H2PO4-, Cl-, НС03-.

Концентрация различных ионов неодинакова в различных частях клетки и особенно в клетке и окружающей среде. Так, концентрация ионов натрия всегда во много раз выше во внеклеточной среде, чем в клетке, а ионы калия и магния концентрируются в значительно большем количестве внутри клетки.

Ионы клетки способствуют поддержанию постоянного осмотического давления внутри клетки и рН. В норме реакция клеток слабощелочная, почти нейтральная, обеспечиваемая содержащимися в клетке анионами слабых кислот (НСО3-, НРО4-) и слабыми кислотами (Н2СО3), которые связывают и отдают ионы водорода, в результате чего реакция внутренней среды клетки практически не изменяется. От концентрации солей внутри клетки зависят буферные свойства цитоплазмы, то есть способность клетки сохранять определенную концентрацию водородных ионов.

Роль воды в живой системе -- клетке.

За очень немногими исключениями (кость и эмаль зуба), вода является преобладающим компонентом клетки. Вода необходима для метаболизма (обмена) клетки, так как физиологические процессы происходят исключительно в водной среде. Молекулы воды участвуют во многих ферментативных реакциях клетки. Например, расщепление белков, углеводов и других веществ происходит в результате катализируемого ферментами взаимодействия их с водой. Такие реакции называются реакциями гидролиза.

Вода служит источником ионов водорода при фотосинтезе.

Азот -- элемент, входящий в состав белков. По отношению к источникам азотного питания среди микроорганизмов можно выделить автоаминотрофы и гетероаминотрофы. Первые способны использовать азот неорганический (аммонийный, нитратный, молекулярный) или простейшие формы органического азота (мочевина) и из этих соединений строить разнообразнейшие белки своего тела. При этом все формы азота сначала переводятся в аммонийную. Эта наиболее восстановленная форма азота легко трансформируется в аминогруппу.

Гетероаминотрофы нуждаются в органических формах азота -- белках и аминокислотах. Некоторым из них требуется полный набор аминокислот, другие способны из одной-двух аминокислот путем их преобразования создавать необходимые белковые соединения.

2. Спиртовое брожение. Химизм процесса. Возбудители, их морфологические, физиологические особенности. Значение в народном хозяйстве. Творческий вклад ученых в раскрытие химизма процесса

Брожение - процесс анаэробного расщепления органических веществ, преимущественно углеводов, происходящий под влиянием микроорганизмов или выделенных из них ферментов. В ходе брожения в результате сопряженных окислительно-восстановительных реакций освобождается энергия, необходимая для жизнедеятельности микроорганизмов, и образуются химические соединения, которые микроорганизмы используют для биосинтеза аминокислот, белков, органических кислот, жиров и других компонентов тела. Одновременно накапливаются конечные продукты брожения. В зависимости от их характера различают брожение:

- спиртовое брожение;

- молочнокислое брожение;

- пропионово-кислое брожение;

- масляно-кислое брожение;

- уксуснокислое брожение;

- ацетонобутиловое брожение;

- ацетоноэтиловое.

Характер брожения, его интенсивность, количественные соотношения конечных продуктов, а также направление зависят от особенностей его возбудителя и условий, при которых оно протекает (pH, аэрация, субстрат и другие).

Брожение спиртовое (брожение алкогольное)- биохимический процесс расщепления сахаров, происходящий в результате жизнедеятельности микроорганизмов или под влиянием выделенных ими ферментов.

Приготовление спиртных напитков, основанных на брожении спиртовом, было известно людям в глубокой древности. Однако суть процесса превращения сахаров в спирт выяснена только в середине 19 века. Химическое уравнение брожения спиртового дано французскими химиками А.Лавуазье (1789) и Ж.Гей-Люссаком (1815). Разноречивые мнения о сущности брожения привели к длительному научному спору между Л. Пастером и Ю. Либихом. Согласно химической теории Ю. Либиха молекулярные колебания белковых веществ передаются сахару, расшатывают его молекулу, превращая ее в молекулы спирта и диоксида углерода. Убедительные опыты Пастера в 1857 с использованием микроскопических организмов -- дрожжей отвергли несостоятельную теорию Либиха. Пастером была защищена биологическая теория, определяющая брожение как результат анаэробного обмена веществ дрожжей. Работами С. П. Костычева и В. И. Палладина доказано, что анаэробный распад молекулы сахара является начальным этапом кислородного дыхания. В 1871 русский врач-биохимик М. М. Манассеина первая указала на возможность бесклеточного брожения спиртового, а в 1897 братьями Э. и Т. Бухнер была раскрыта ферментативная сущность реакций процесса благодаря использованию простого метода получения бесклеточного дрожжевого сока, разработанного русским биохимиком А.Н. Лебедевым. Процесс брожения спиртового исследовался многими выдающимися отечественными и зарубежными биохимиками и физиологами: Л. А. Ивановым, А. Гарденом, К. Нёйбергом, Г. Эмбденом, О. Мейергофом, Я. Парнасом и др. Первый значительный шаг в изучении химизма брожения спиртового был сделан Ивановым и Лебедевым, доказавшими участие фосфатов в брожении сахарных растворов. Большое значение имело открытие Иванова, доказавшего, что анаэробному распаду при брожении подвергается не свободная молекула гексозы, а предварительно образующийся ее фосфорный эфир. Последующее изучение механизма спиртового брожения показало, что первым этапом химических реакций является гликолиз, объединяющий реакции, протекающие в живых клетках до образования пировиноградной кислоты. Эти реакции осуществляются с тем же запасом энергии и тем же ферментативным путем как в анаэробных (спиртовое брожение), так и в аэробных условиях (дыхание).

Спиртовым брожением называется процесс превращения микроорганизмами сахара в этиловый спирт и углекислый газ:

спиртовой брожение клетка яйцо

Химизм спиртового брожения.

Приведенное выше уравнение спиртового брожения выражает его лишь в общем суммарном виде. Спиртовое брожение для дрожжей является процессом получения энергии в анаэробных условиях.

Любое брожение протекает как бы в две стадии: первая - окислительная - включает превращение глюкозы до пировиноградной кислоты с образование двух молекул восстановленного НАД - промежуточного акцептора водорода:



А во второй стадии - восстановительной - передает водород конечному акцептору, который превращается в основной конечный продукт брожения.

Дрожжи обладают ферментом пируватдекарбоксилазой, который катализирует реакцию декарбоксилирования пировиноградной кислоты с отщеплением и образованием уксусного альдегида:

Углекислый газ является одним из конечных продуктов спиртового брожения. Уксусный альдегид играет роль конечного акцептора водорода. Вступая во взаимодействие с , он при участии фермента алкогольдегидрогеназы восстанавливается в этиловый спирт, а регенерируется (окисляется) в НАД:

Реакция восстановления уксусного альдегида в этиловый спирт завершает спиртовое брожение.

Наряду с главными продуктами брожения в большом количестве образуются побочные продукты: глицерин(1-3%), уксусный альдегид, сивушные масла - смесь высших спиртов (изоамилового, изобутилового, амилового и др.) и некоторые другие вещества.

Образование дрожжами высших спиртов связано с азотным и углеводным обменами дрожжевых клеток. Высшие спирты участвуют в формировании аромата и вкуса напитков спиртового брожения.

Общие условия спиртового брожения.

На развитие дрожжей и ход брожения влияют многие факторы: химический состав среды, ее концентрация и кислотность, температура и другие. Не все сахара сбраживаются дрожжами. Большинство дрожжей способны сбраживать моносахариды, а из дисахаридов - сахарозу и мальтозу. Наиболее благоприятная концентрация сахара в среде для большинства дрожжей от 10 до 15%. При повышении концентрации сахара энергия брожения снижается, а при 30-35% брожение обычно почти прекращается. Наибольшая скорость брожения наблюдается при температуре около 30°С, а при 40-45°С оно прекращается, так как дрожжи отмирают. При снижении температуры брожение замедляется, но не прекращается.

Возбудителями спиртового брожения являются дрожжи. Спиртовое брожение могут вызвать некоторые мицелиальные грибы, однако при этом образуется значительно меньше спирта(5-7%). Брожение с образованием спирта и углекислого газа вызывают и некоторые бактерии, но по количественному соотношению между конечными и побочными продуктами, а также характеру побочных продуктов бактериальное спиртовое брожение отличается от брожения, вызываемого дрожжами.

Большое значение в изучении спиртового брожения имело открытие "бесклеточного" брожения - соком из дрожжей, не содержащим дрожжевых клеток. На основании этого был сделан вывод, что в дрожжевом соке содержится какое-то активное вещество - фермент, которое еще Бухнер предложил назвать зимазой. Дальнейшие исследования показали, что зимаза является комплексом ферментов.

По характеру брожения дрожжи делят на верховые и низовые. Брожение, вызываемое верховыми дрожжами, протекает бурно и быстро при температуре 20-28°С. На поверхности бродящей жидкости образуется пена, и под действием выделяющегося углекислого газа дрожжи выносятся в верхние слои субстрата. По окончании брожения дрожжи оседают на дно рыхлым слоем. Брожение, вызываемое низовыми дрожжами, протекает спокойнее и медленнее, особенно при сравнительно низких температурах - 4-10°С. Газ выделяется постепенно, пены меньше, дрожжи не выносятся на поверхность и быстро оседают на дно. Спиртовое брожение протекает нормально в анаэробных условиях, при этом дрожжи почти не размножаются. В среде, богатой кислородом, дрожжи ведут себя как аэробные организмы и активно размножаются.

К расам низового брожения относится большинство винных и пивных дрожжей, к расам верхового - спиртовые и хлебопекарные.

Дрожжи широко распространены в природе. Встречаются на фруктах, ягодах, винограде, в почве и воздухе, особенно в летнее время. Принято различать культурные и дикие дрожжи. Применение чистых культур специально селекционированных микроорганизмов - важный этап борьбы за качество и чистоту процесса брожения. Чистые культуры дрожжей размножают в производственных лабораториях на оптимальных для их роста средах, пересевая во все возрастающие емкости. В стадии высокой физиологической активности культуры передают в цех, где продолжают выращивать в дрожжерастительных аппаратах на обогащенных производственных субстратах и затем используют в технологическом процессе. В цехах создают условия, необходимые для жизнедеятельности дрожжей в заданном направлении и позволяющие подавить рост микроорганизмов Дикие дрожжи имеют более слабую бродильную способность и образуют вещества, придающие неприятные привкус и запах. Попадая в пищевые продукты, они могут наносить значительный урон ряду отраслей пищевой промышленности. Так, при производстве сахара дрожжи вызывают разложение сахарозы, ослизнение соков и сиропов, образуют органические кислоты, ухудшают процесс фильтрации, снижают качество полупродуктов и готовой продукции. Дрожжи, развивающиеся в рассолах при квашении различных овощей и фруктов, образуют при доступе воздуха пленку на поверхности или размножаются в глубинных слоях.

В целом структура дрожжевой клетки мало отличается от структуры клеток растения. Как и любой организм подгруппы эукариотов, дрожжевая клетка включает клеточную оболочку, цитоплазму и ядро.

Клеточная стенка дрожжей относительно толстая и жесткая. В ее состав входят полисахариды -- маннан и глюкан в примерно равном соотношении. Кроме того, клеточная стенка содержит белки. На внутренней стороне стенки клетки локализованы ферменты: инвертаза, фосфатаза, пептидаза и другие гидролазы. Оболочка дрожжевой клетки играет роль защитного покрытия, так как она устойчива против механического воздействия. Она придает клетке специфическую форму. Подсчитано, что поверхность клеток, содержащихся в 1 л бродящего сусла, равна 10 м2, хотя по внешнему виду клеточная оболочка выглядит гладкой, фактически она представляет собой тонкую решетку, активная поверхность которой составляет еще большую площадь. Этим объясняется быстрота обмена веществ у дрожжей. В то же время оболочка имеет относительно мелкие поры. Коллоиды с молекулярной массой более 4500 через них не проходят. В результате этого дрожжи не могут использовать белки среды непосредственно. Клеточную оболочку следует рассматривать как некий фильтр, пропускающий только макромолекулы. Роль ферментов стенки заключается в том, чтобы обеспечивать проникновение гидролизуемых веществ. Цитоплазматическая мембрана сама состоит из трех исключительно тонких слоев, образованных липидами, белками, полисахаридами. Роль мембраны сводится к контролю движения веществ, содержащихся во внешней среде, внутрь клетки и обратно. С одной стороны, мембрана пропускает питательные вещества к местам их ассимиляции: ноны, сахара, аминокислоты, витамины и другие, с другой -- она контролирует выделение в среду продуктов метаболизма, таких, как этанол и другие вещества. Этот непрерывный обмен между дрожжами и средой происходит посредством систем транспортеров. Они придают цитоплазматической мембране свойства высокоселективного фильтра.

В зависимости от условий возможны два вида размножения спорогенных дрожжей: вегетативное -- бесполое и половое с образованием спор. При размножении почкованием ядро клетки перемещается к периферии, вытягивается; часть его проникает в почку, которая появляется на поверхности клетки. Когда почка достигает достаточных размеров, она отделяется от материнской клетки; образованная таким путем новая клетка в свою очередь будет почковаться. Дочерняя клетка может также оставаться связанной с клеткой-матерью, в результате чего образуются колонии, длинные цепи или скопления дрожжей. Почкование называют полярным, если новая клетка появляется на одном из концов материнской клетки; биполярным, когда почки развиваются на обоих концах, и мультиполярным, если почки появляются в любом месте. В случае размножения делением, которое напоминает деление бактерий, клетка удлиняется, ядро вытягивается, делится пополам, после чего появляется перегородка, разделяющая материнскую клетку. Обе дочерние клетки отделяются повторным делением по этой перегородке, не изменяя общей формы дрожжей. При неблагоприятных условиях развития дрожжей, например, когда исчерпан весь сахар из питательной среды, спорообразующие дрожжи перестают почковаться, оболочка утолщается и клетки превращаются в аски, содержащие одну или несколько аскоспор.

Спиртовое брожение лежит в основе производства этилового спирта, пива, вина, используется в хлебопечении. Совместно с молочнокислым брожением оно используется при производстве кваса, кефира, кумыса. Основными потребителями этилового спирта являются пищевая и химическая промышленность, а также медицина.

3. Бруцеллез. Значение работ Д. Брюса, А. Ивенс, Е.В. Козловского в изучении заболевания. Методы диагностики, меры борьбы и профилактики

Бруцеллез ( Brucellosis ) - инфекционная, хронически протекающая болезнь домашних, некоторые виды диких животных и человека, характеризующаяся поражением многих систем жизнеобеспечения, нарушением функций сосудистой, пищеварительной, мочеполовой систем и системы воспроизводства.

Изучая причины мальтийской лихорадки, английский врач Д. Брюс в 1886-1887 гг. установил, что виновником ее является специфический микрококк, названный им Micrococcus melitensis . Дальнейшие исследования показали, что источником возбудителя мальтийской лихорадки являются козы, пораженные инфекцией, а причиной заражения людей - потребление молока от таких коз. Несколько позже Micrococcus melitensis был выделен у овец. Возбудители этого заболевания относятся к роду Brucella. В 1887 году английский бактериолог Д. Брюс нашел возбудитель болезни у человека, в мазках селезёнки солдата, умершего от лихорадки на острове Мальта. Через год Д. Брюс выделил возбудителя в чистой культуре и назвал его Micrococcus melitensis.

Долгое время мальтийская лихорадка у людей и массовые аборты у домашних животных считались самостоятельными заболеваниями. В 1918 - 1920 гг. Ивенс, Мейер и Фезье, изучая биологические свойства возбудителя мальтийской лихорадки и массовых абортов у крупного рогатого скота, обнаружили их чрезвычайную близость. Эти исследования явились основанием объединить указанных возбудителей, в том числе и возбудителя массовых абортов у свиней, в одну родовую группу под наименованием Brucella (в честь Брюса), а вызываемые ими заболевания именовать бруцеллезом.

В 1918 году А. Ивенс, изучая культуры бактерий, которые были выделенные от людей во время мальтийской лихорадки и при абортах у животных, доказала их идентичность. Эти исследования стали основанием для того, чтобы объединить выявленные микроорганизмы в одну группу, а возбудителя болезни в честь Брюса назвать «бруцеллой».

Бактериологическая диагностика бруцеллеза предусматривает бактериоскопию мазков из патологического материала и при необходимости постановку биопробы на морских свинках. Бактериоскопия мазков отпечатков, окрашенных по Граму и специальными методами (по Козловскому, Шуляку-Шину), имеет ориентировочное значение. Выделение культуры бруцелл при посеве биоматериала на специальные питательные среды и положительная биопроба на морских свинках имеют решающее значение при постановке бактериологического диагноза на бруцеллез.

Лабораторная диагностика бруцеллеза основана на результатах бактериологического и серологического исследований. Бактериологическое исследование в основном применяют при первичной постановке диагноза на бруцеллез в ранее благополучных хозяйствах.

В лабораторию направляются пробы крови (сыворотки) для серологического исследования, абортивный плод с плодными оболочками, околоплодную жидкость, истечения из родовых путей или желудок плода, кусочки печени, селезенки, пробы молока (последние порции). При убое животных берут паренхиматозные органы, лимфатические узлы, пораженные суставы, у самцов - семенники. Объектом исследования могут быть молочные продукты (брынза, сыр, масло), объекты внешней среды.

Диагностика и дифференциальная диагностика. Диагноз на бруцеллез устанавливают комплексно на основании анализа эпизоотологических данных, клинических признаков, лабораторных и аллергических (у свиней) исследований.

Из эпизоотологических данных учитывают благополучие местности по бруцеллезу, факты приобретения животных из других хозяйств. При клиническом обследовании животных обращают внимание на наличие абортов, задержание последов, эндометритов, а у самцов - бурситов, орхитов.

Для бактериологического исследования в лабораторию посылают патологический материал (плод с плацентой, содержимое бурс, кусочки паренхиматозных органов, кровь, молоко) свежий или консервированный. Одновременно в лабораторию направляют для серологического исследования молоко, сыворотку крови или кровь от абортировавшего или убитого с диагностической целью животного.

Диагноз на бруцеллез считают установленным: 1) при выделении культуры бруцелл из биоматериала; 2) при положительной биопробе; 3) при положительных результатах серологических исследований невакциниро-ванных животных в следующих показателях: для крупного рогатого скота (буйволов, яков, зебу), верблюдов и лошадей - РА с наличием антител 200 МЕ/мл и выше, а также при положительных результатах в РИД; для овец и коз - РА 100 МЕ/мл и выше; для оленей (маралов) и собак - РА 50 МЕ/мл и выше; для всех видов животных РСК в разведении сыворотки 1:5 и выше. При выявлении среди крупного рогатого скота (буйволов, яков, зебу), верблюдов и лошадей, реагирующих только в РА с содержанием антител 50… 100 МЕ/мл, а среди овец, коз, оленей (маралов) - 25… 50 МЕ/мл, их обследуют повторно через 15… 30 дней; 4) свиней признают больными бруцеллезом, если аллергическая проба с бруцеллином подтверждена положительной РСК.

Иммунизированных животных исследуют на бруцеллез согласно утвержденным правилам.

Бруцеллез дифференцируют от других инфекционных болезней, которые сопровождаются абортами: кампилобактериоза, трихомоноза, сальмонеллеза, хламидийного аборта, лептоспироза, инфекционного эпидидимита, иерсиниоза, а также от незаразных болезней с симптомами аборта.

Меры борьбы. При установлении диагноза на бруцеллез хозяйство (населенный пункт) объявляют неблагополучным и вводят ограничения, по условиям которых запрещаются: 1) провоз (прогон) животных через неблагополучную территорию, ввоз на эту территорию восприимчивых к бруцеллезу животных, перегруппировка животных внутри хозяйства без разрешения главного ветеринарного врача хозяйства; 2) использование больных (положительно реагирующих) бруцеллезом животных и полученного от них приплода для воспроизводства стада; 3) продажа населению с целью откорма или выращивания животных, содержащихся на неблагополучных фермах; 4) совместный выпас, водопой и иной контакт больных животных и поголовья неблагополучных стад со здоровыми животными; 5) вывоз сена и соломы за пределы неблагополучного хозяйства.

Животных всех видов, положительно реагирующих на бруцеллез, немедленно изолируют и в течение 15 дней сдают на убой без откорма и нагула независимо от их племенной ценности, возраста, состояния беременности.

Молоко от коров, положительно реагирующих на бруцеллез, обеззараживают кипячением или перерабатывают на топленое масло. Молоко от нереагирующих коров неблагополучного стада обеззараживают в хозяйстве при температуре 70° С в течение 30 мин или при температуре 85…90 «С в течение 20 с. Перед отправкой с молочного завода молоко и обрат должны быть подвергнуты обеззараживанию. Запрещается их использование без термической обработки для кормления молодняка.

Оздоровление хозяйств, неблагополучных по бруцеллезу крупного рогатого скота, осуществляют двумя способами: 1) полной заменой неблагополучного поголовья и проведением комплекса мер по санации помещений, территорий ферм, пастбищ и т.д.; 2) иммунизацией скота противо-бруцеллезными вакцинами с последующим систематическим исследованием, согласно утвержденным наставлениям по их применению.

Первый метод применяют при установлении бруцеллеза в благополучных областях, краях, республиках и районах, не проводящих иммунизацию скота против бруцеллеза, находящихся на территории неблагополучных административных территорий, а также во всех случаях острого течения бруцеллеза, сопровождающегося массовыми абортами коров в стаде, и когда не достигается оздоровление хозяйства в течение 2…5 календарных лет с применением противобруцеллезных вакцин.

Второй способ оздоровления неблагополучных хозяйств с использованием противобруцеллезных вакцин применяют в районах, областях, краях и республиках с широким распространением бруцеллеза по разрешению ветеринарной службы области, края, республики и согласованию с ветеринарными органами МСХ РФ.

Хозяйство признается оздоровленным от бруцеллеза крупного рогатого скота в следующих случаях: при полной замене неблагополучного поголовья и проведении комплекса мер по санации животноводческих помещений, территории (механическая очистка, санитарный ремонт животноводческих помещений, дезинфекция) и получении двух отрицательных результатов серологических исследований на бруцеллез всех видов животных с интервалом 30 дней, включая скот, принадлежащий гражданам, проживающим в данном населенном пункте.

После выполнения всего комплекса оздоровительных мероприятий в хозяйстве ограничения по бруцеллезу снимают в установленном порядке.

Оздоровление хозяйств, неблагополучных по бруцеллезу овец (коз), на стационарно благополучных территориях проводят путем убоя неблагополучной отары и проведения серологического исследования остального поголовья мелкого рогатого скота до двукратного получения (с интервалом 30 дней) отрицательного результата, после чего ограничения снимают при условии выполнения комплекса ветеринарно-санитарных мероприятий. В стационарно неблагополучных по бруцеллёзу овец хозяйствах оздоровление ведут с использованием противобруцеллезной вакцины согласно наставлению по ее применению.

Оздоровление свиноводческих хозяйств, неблагополучных по бруцеллезу, проводят путем убоя всего неблагополучного поголовья соответствующих свинарников. После санации помещений, территории и снятия ограничений на ферму завозят здоровых свиней.

В звероводческих хозяйствах, где установлен бруцеллез, животных исследуют 1 раз в месяц серологическим методом. Ограничения снимают после убоя больных животных и получения отрицательных результатов серологических исследований и санации помещений ферм. Если бруцеллез установлен среди скота частных ферм, все поголовья исследуют серологически до двукратного получения отрицательных результатов.

Транспортировку животных на убой осуществляют под контролем ветеринарного специалиста. Убой положительно реагирующих на бруцеллез животных производят на санитарной бойне мясокомбината с последующей дезинфекцией производственного помещения и технологического оборудования.

На неблагополучных по бруцеллезу фермах обязательны дезинфекция, дезинсекция и дератизация, санитарный ремонт животноводческих помещений и другие ветсанмероприятия в соответствии с действующими правилами. Для дезинфекции применяют 20%-ную взвесь свежегашеной извести или осветленный раствор хлорной извести, содержащий 2% активного хлора, 5%-ный горячий раствор кальцинированной соды, 2%-ный раствор формальдегида, 0,5%-ный раствор глутарового альдегида, 5%-ный раствор фенолята натрия и другие препараты. Навоз обезвреживается биотермическим методом.

Заражение человека бруцеллезом происходит преимущественно контактным (с больными животными, сырьем и инфицированными продуктами животного происхождения) или алиментарным путем. Для людей наиболее патогенны В. melitensis, которые могут вызывать эпидемические вспышки заболевания, протекающего в тяжелой форме.

К работе с животными, реагирующими при исследовании на бруцеллез, допускаются работники, привитые против бруцеллеза и проинструктированные по соблюдению санитарных правил. Лица, имеющие на кистях рук порезы, ссадины и другие повреждения кожи, допускаются к работе только в резиновых перчатках после предварительной обработки пораженного участка.

При проведении противобруцеллезных мероприятий строго соблюдают меры предосторожности, исключающие заражение людей и инфицирование объектов внешней среды. Запрещаются доение овец и коз, изготовление брынзы и сыров на фермах, неблагополучных по бруцеллезу. Шерсть от овец из неблагополучных отар подвергают в хозяйстве дезинфекции бромистым метилом под пленкой, после чего ее вывозят для переработки.

Мероприятия по профилактике бруцеллеза животных в благополучных хозяйствах, населенных пунктах и мероприятия по его ликвидации в неблагополучных хозяйствах предусмотрены в соответствии с действующими Санитарными и ветеринарными правилами. В благополучных по бруцеллезу хозяйствах и населенных пунктах проводят ветеринарно-санитарные мероприятия по охране хозяйств от заноса в них возбудителя инфекции (контроль за приобретением, перемещением животных и реализацией животноводческой продукции, профилактическое карантинирование и так далее). С профилактической целью в плановом порядке на бруцеллез исследуют быков-производителей, коров, буйволов, зебу, яков, верблюдов, оленей, маралов и телок в возрасте старше 1 года, баранов-производителей, овцематок и козематок, оставшихся без ягнят, хряков и свиноматок 1 раз в год. Положительно реагирующих на бруцеллез лошадей отправляют на убой. В звероводческих хозяйствах ветеринарный контроль заключается в бактериологических исследованиях абортированных плодов. В хозяйствах, поставляющих молоко в детские и медицинские учреждения и торговую сеть по прямым связям, крупный рогатый скот исследуют на бруцеллез 2 раза в год (весной и осенью). В племенных хозяйствах быков исследуют на бруцеллез 2 раза в год. Откормочное поголовье обследуют на бруцеллез перед сдачей на убой за 30 дней до отправки на мясокомбинат.

Иммунитет при бруцеллезе относительно напряженный и формируется медленно. Ведущее значение в иммунной защите при бруцеллезе играет клеточный иммунитет. Наличие антител в сыворотках крови животных не предохраняет их от повторного заражения. Для специфической профилактики возможно применение живых, аттенуированных, инактивированных и генно-инженерных вакцин. Наибольшее применение нашли живые вакцины из штамма В. abortus 19 и слабоагглютиногенного штамма В. abortus 82 для вакцинации крупного рогатого скота. Для иммунизации овец и коз используют вакцину из штамма В. melitensis Рев-1.

4. Микробиологические средства борьбы с вредителями, грызунами, возбудителями заболеваний сельскохозяйственных растений

Микробиологический метод основан на культуре микробов, вызывающих у грызунов мышиный тиф. Естественно, что каждый из методов будет направлен на борьбу с грызунами, polez.agronationale.ru против грызунов.

Для борьбы с грызунами широкое применение находят 2 препаративные формы бактороденцида - влажный зерновой и влажный аминокостный, реже применяют зернокостный. Действующим началом в них являются бактерии Salmonella enteritidis штамма Исаченко.

Бактороденцид зерновой влажный - светло-коричневая сыпучая масса зерна ржи, пшеницы, ячменя, овса, распаренного в результате актоклавирования и замачивания. На поверхности и внутри каждого зерна находятся бактерии. В 1 препарата - 1 млрд. бактерий. Влажность 52-56%. Смертельная доза зернового бактороденцида - в 2-4 зернах. Доброкачественный препарат при правильном применении вызывает гибель 80-100% мышевидных грызунов. Технология приготовления бактороденцида сводится к следующему: 1. приготовление жидкой маточной культуры бактерий; 2. распаривание зерновой массы (для 1 кг препарата берут 600 г зерна); 3. автоклавирование при заданных условиях замоченного зерна с добавлением культуры бактерии 1:3; 4. контроль качества препарата.

Бактороденцид влажный аминокостный - представляет собой сыпучую крупнозернистую массу костных опилок серого цвета. В 1 г препарата содержится 100 млн. бактерий (титр 0,1 млрд./г). Применяют с пищевыми приманками - зерно, отруби, зеленый сочный корм (для водяной полевки - картофель, каши).

Бактериальные препараты для борьбы с грызунами применяют в полевых условиях обычно однократно, в складах, скирдах, стогах - двукратно, не рекомендуется авиаразбрасывание, а только наземное.

Современные представления о биологических средствах защиты растений основаны на использовании реально существующих в природе энтомопатогенных микроорганизмов (вызывающих болезни и гибель насекомых), микроорганизмов-антагонистов фитопатогенов, энтомофагов - паразитов вредных насекомых.

Важно понимать, что биологические средства предназначены не для полного истребления популяции вредного вида, а лишь для снижения ее плотности с целью сокращения наносимого вреда до приемлемого уровня.

Попытки использования одних организмов для борьбы с другими предпринимались с давних времен. Так, для уничтожения вредных насекомых на цитрусовых растениях использовали муравьев, для борьбы с красной саранчой на о. Маврикий - птицу майну, завезенную из Индии. В разных странах неоднократно пытались распространять хищных жуков.

Первые научные эксперименты по использованию биологических методов борьбы были предприняты в конце семидесятых - начале восьмидесятых годов XIX столетия. Мечников открыл возбудителей грибных и бактериальных болезней хлебного жука, провел ряд опытов по использованию возбудителей зеленой мускардины и обосновал перспективы практического использования патогенных микроорганизмов.

Сегодня биологический метод рассматривается, как составная часть интегрированной системы защиты и применяется в комплексе с другими мерами борьбы с вредными организмами. В основу биологических препаратов положены полезные для защиты растений микроорганизмы или продукты их жизнедеятельности, которые вызывают заболевания и гибель вредителей растений. Уже разработаны биологические препараты, полученные на основе различных высокоактивных штаммов бактерий и грибов, которые без вреда для окружающей среды могут контролировать численность вредных организмов, позволяют получать продукцию высокого качества.

В Институте защиты растений НААН созданы малотоннажные технологии производства биопрепаратов (в лабораториях) вертициллин, боверин, гаупсин, триходермин. Производство биопрепаратов (лепидоцид-БТУ, битоксибациллин-БТУ, липосам, фитоцид, азотофит, биокомплексы-БТУ для зерновых, технических, овощных, ягодных культур) налажено на ЧП БТУ-Центр “Биотехнология Украины”, г. Ладыжин; ООО “Центр Биотехника”, а также в специализированных лабораториях тепличных комбинатов, в районных и областных биолабораториях.

В США, Японии и в европейском регионе сформировались крупные фирмы “биометода”: Valent Bioscience, Certis, Koppert Biological Systems, Biobest и множество меньших компаний. Их совместными усилиями производится около 90 агентов биологической защиты на сумму более 100 млн долларов в год. В России самым крупным производителем является Бердский завод биопрепаратов в Новосибирской области.

По функциональному назначению биологические средства защиты разделяют на две группы:

микробиологические препараты на основе бактерий, грибов, вирусов, предназначенные для борьбы с вредителями (биоинсектициды) и болезнями (биофунгициды) растений;

энтомофаги и акарифаги - насекомые и клещи, паразитирующие на фитофагах и используемые для ограничения численности последних.

По механизму действия на вредные организмы их разделяют на препараты кишечного, контактного и комбинированного действия. В настоящее время известно большое количество полезных для биометода видов организмов, однако на практике используется немногим более 30, включая микроорганизмы и энтомофаги.

В микробиологических препаратах в качестве действующего начала содержатся покоящиеся стадии развития бактерий, грибов, вирусов (споры, гранулы, бластоспоры, полиэдры) или продукты их жизнедеятельности (токсины), а также вещества, выполняющие роль прилипателей, эмульгаторов, смачивателей.

Все микробиологические препараты обладают такими положительными свойствами:

высокая эффективность в отношении целевых вредителей;

безвредность для человека, теплокровных животных, рыб, насекомых-опылителей, энтомофагов;

отсутствие фитотоксичности, влияния на вкусовые качества растительной продукции, опасности

накопления в окружающей среде и продуктах урожая токсических веществ;

отсутствие фактора привыкания;

возможность применения в любую фазу вегетации растений.

По токсикологической оценке, микробиологические препараты относятся к практически безвредным веществам: ЛД50 для теплокровных животных составляет 6000-15000 мг/кг. (ЛД50 - летальная доза, вызывающая смертность 50% организмов).

Срок ожидания (период от момента применения до сбора сельхозпродукции) не превышает 3-5 дней.

Широко известны и применяются также бактериальные препараты на основе кристаллообразующих бактерий группы Bacillus thuringiensis - лепидоцид и битоксибациллин. Лепидоцид высокоэффективен (до 90%) в борьбе с чешуекрылыми насекомыми (листовертки, пяденицы, моли, шелкопряды, пилильщики, яблонная плодожорка) в садах, на капусте и других овощных культурах - против каждого поколения гусениц младших возрастов капустной и репной белянок, капустной моли; на смородине, крыжовнике (гусеницы листоверток, крыжовниковая огневка).

Более широким спектром действия обладает бактериальный препарат битоксибациллин благодаря содержанию в нем экзотоксина. Он эффективен и против колорадского жука. Применяют битоксибациллин на картофеле, томатах и баклажанах против личинок колорадского жука 1-2-го возрастов. Норма расхода препарата составляет 3-5 л/га. Наилучший эффект на картофеле достигается при трехкратной обработке в период массового появления личинок 1-го возраста, а затем с интервалом пять - шесть дней. На томатах и перце обработки проводят против личинок 2-го возраста в период вегетации. Эффективен битоксибациллин и против паутинного клеща на огурцах в закрытом грунте (4-5 л/га).

Характерная особенность действия препаратов на насекомых - нарушение их метаморфоза (изменение формы и строения органов в процессе развития вследствие приспособления к выполнению различных функций превращения: яйцо - гусеница - куколка - бабочка). После обработки битоксибациллином личинок и гусениц образуется большое количество уродливых куколок или имаго, у внешне нормальных взрослых особей снижаются жизнеспособность и плодовитость.

Бактериальные препараты следует применять при температуре не ниже 20 °С. когда насекомые питаются наиболее интенсивно. Желательно, чтобы и среднесуточные температуры были достаточно высокими, в таких условиях у гусениц быстро развивается инфекционный процесс. При низких температурах препараты неактивны и эффективность их значительно снижается.

Важно помнить, что успех биологической борьбы с вредителями во многом зависит от возраста вредителя. Наиболее восприимчивы к биологическим препаратам личинки и гусеницы младших возрастов, поэтому обработки нужно проводить в период массового появления гусениц 1-2-го возрастов, то есть в самой уязвимой стадии.

При обработке растений микробиологическими препаратами гибель гусениц и личинок наступает не сразу. Насекомые вместе с кормом заглатывают споры и кристаллы бактерий. Кристаллы токсичны и вызывают отравление насекомых: гусеницы парализуются, становятся малоподвижными и перестают питаться. У них нарушается кислотность кишечника и создаются благоприятные условия для размножения бактерий. Из кишечника патоген проникает в другие органы насекомого, и оно погибает на пятый - десятый день.

Активность микробиопрепаратов сохраняется в течение восьми - десяти дней, затем она постепенно снижается, действие биологических средств продолжается до 20 дней. И если в этот период появятся вредители, чувствительные к споровым бактериям бациллус турингиензис, может произойти их массовая гибель.

Очень актуально применение биопрепаратов в открытом и защищенном грунте на овощных культурах, урожай которых потребляется в свежем виде на протяжении всей вегетации растений. Как показывает практика, успешное использование микробиологических препаратов зависит от рациональной технологии их применения.

Против болезней овощных культур широко применяют бактериальные биологические препараты - гуапсин, планриз, фитоцид и триходермин на основе гриба-антагониста.

Грибы рода триходерма подавляют развитие фитопатогенов за счет полного паразитирования, конкуренции за субстрат, выделения ферментов и других биологически активных веществ, повышают фунгицидную активность клеточного сока растений и, соответственно устойчивость к заболеваниям. Биопрепарат триходермин применяется для защиты томата, огурца, перца и других овощных культур от корневых, серой и белой гнилей, бактериозов.

Планриз и гуапсин - бактериальные препараты, полученные на основе неспоровых бактерий рода псевдомонас. Применение их снижает поражение овощных культур корневыми и серой гнилями, черной ножкой.

Фитоцид - бактериальный препарат длительного срока действия, создан на основе спорообразующей бактерии Bacillus subtillis, эффективен против альтернариоза, корневых гнилей, парши, фитофторы, фузариоза, мучнистой росы овощных, садовых, декоративных, зерновых культур. Биопрепараты применяются для обработки семян, рассады перед посадкой, обработки растений в период вегетации. Чтобы избежать гибели микроорганизмов от солнечных лучей, обрабатывать растения биопрепаратами нужно в утренние или вечерние часы. Если сразу после опрыскивания пошел дождь, обработку следует повторить.

Проведенные исследования показали, что включение в систему защиты овощных культур биологических препаратов позволяет защитить растения от грибных и бактериальных болезней, снизить пестицидный прессинг на агроценозы во время вегетации, гарантирует сохранение урожая при соблюдении экологической чистоты защищенного агроценоза. При этом максимально соблюдаются современные санитарно-гигиенические требования.



Список литературы

Базовый учебник:

1. Госманов Р.Г., Ибрагимова А.И. Микробиология и иммунология: Учебник. - М.: "КолосС", 2011.

2. Основная литература:

3. А.И. Нетрусов, И.Б. Котова.- Микробиология: учебник для студ. высш. учеб. заведений.- М.: Издательский центр «Академия»,2009.

4. ГусевМ.В., Минеева Л.А. Микробиология: Учебник. - М.: Издательский центр «Академия», 2010.

Дополнительная литература:

5. Асонов Н.Р. Микробиология: Учебник. - М.: Колос.- 2001.

6. Галактионов В.Г. Иммунология: Учебник. - М.: Академия, 2004.

7. Зимоглядова Т.В., Карташева И.А. Практикум по микробиологии. - М.: "Колос", 2007.

8. Кисленко В.Н. Практикум по ветеринарной микробиологии и иммунологии. - М.: "КолосС", 2005.

9. Колычев Н.М., Госманов Р.Г. Ветеринарная микробиология и иммунология: Учебник. - М.: "КолосС", 2006.

10. Мудрецова-Висс К.А., Дедюхина В.П. Микробиология, санитария и гигиена: Учебник. - М.: Инфра-М, 2008.

Размещено на Allbest.ru