Вопрос №29. Нормальная микрофлора растений. Функции. Фитопатогенные микроорганизмы.

Микроорганизмы являются постоянными спутниками не только человека и животных, но и, в равной степени, высших растений, в том числе используемых в качестве лекарственного сырья. Микроорганизмы поселяются и ведут активный образ жизни, как на поверхности, так и внутризеленых частей растений, их корней, семян, плодов. Для приготовления лекарств служат самые разнообразные растения,извлеченыиз них активнодействующие соединения.Многие растения служат для изготовления отваров, настоеви др.лекарственных форм. Необходимо учитывать, что растительное лекарственное сырье может быть обсеменено микроорганизмами -представителями нормальной микрофлоры растений, а также фитопатогенными

микроорганизмами -возбудителями заболеваний растенийиработники аптечных учреждений, фармацевтических фабрик и заводов должны обеспечивать сохранность лекарственного сырья от микробной порчи.

Все микроорганизмы, населяющие лекарственные растения, можно разделить на две группы:

1.представители нормальной микрофлоры растений;

2.фитопатогенные микроорганизмы -возбудители инфекционных заболеваний растений

Нормальная микрофлора растений на поверхности листьев, семенах и на прикорневой системе представлена ризосферными и эпифитными микробами. Зона почвы, находящаяся в контакте с корневой системой растений, носит название ризосферы, а микроорганизмы, развивающиеся в данной зоне, называются ризосферными. Условно различают два типа ризосферы: ближнюю и отдаленную.Ближняярасполагается непосредственно на поверхности корней и извлекается вместе с ними, отдаленная начинается на расстоянии нескольких миллиметров от корней и распространяется в радиусе 50 см от них. Количество микроорганизмов в ближней и отдаленной ризосфере различно: на поверхности 6корней их от 50 млн до 10 млрд, на расстоянии 15 см от корней до 5 млн в 1 г.

почвы. Число микроорганизмов в ризосфере в 100 раз больше, чем в почве, где

растения не произрастают, что связано с выделением корнями растений

различных питательных веществ. В свою очередь, почвенные микробы могут оказывать благоприятное воздействие на жизнь растений, что обусловлено:

1) минерализацией органических веществ и растительных остатков;

2) образованием тиамина и др. витаминов, аминокислот, ферментов и

других факторов роста, усиливающих ферментативные процессы в растениях и способствующих усилению корневого питания и более энергичному обмену веществ растений;

3) антагонистической ролью в отношении фитопатогенных микроорганизмов.

Качественный и количественный состав микрофлоры ризосферы специфичен для каждого вида растений. Основная масса прикорневой микрофлоры представлена неспороносными грамотрицательными бактериями рода Pseudomonas, микобактериями и грибами, главным образом, базидиомицетами, реже фикомицетами, аскомицетами. Указанные грибы образуют симбиоз с корнями растений, в томчисле и лекарственных, называемый микоризой. Микориза - это морфологически единое образование,состоящее из гриба и частей корневой системы растения. При этом гриб может быть симбионтом по отношению к растению-хозяину, или реже,

хозяином для растения симбионта. Микориза особенно благоприятна

для развития растений:

1.увеличивает поглощающую поверхность корней за счет разветвлений гиф гриба;

2.грибы своими ферментами разлагают богатые азотом органические соединения, обеспечивая растения аминокислотами, минеральными веществами и водой;

3.микоризные грибы снабжают растения ростовыми веществами.7

Растения в свою очередь выделяют ряд ростовых веществ, стимулирующих развитие гриба. Кроме этого, грибы получают от растений углеводы, служащие источником энергии. Впервые микориза описана русским ученым Ф.М.Каменским в 1883 году. Впоследствии было выполнено много работ по данной проблеме, однако, она остается далеко нерешенной. Известно, что нет ни одной значительной систематической группы растений (от слоевцовых до семенных), которые не жили бы в содружестве с грибами, хотя собственно микориза характерна только для высших растений. При этом грибы и растения взаимно питают друг друга. Главными представителями микоризных грибов являются базидиомицеты (Boletus,Amanila, Lactarius, Cortinarius, Russula, Triholoma, Entorhiza, Licoperdon, Sclerociermaидр.).

Вместе с тем, микоризу может образовывать ряд грибов из фикомицетов (Pythium, Chitridium,Endogyne),аскомицетов (Elaphomyces, Tuber) и несовершенных грибов (Fusariumи др.).

Указанные микроорганизмы сожительствуют с различными представителями растительного царства, в том числе с лекарственными растениями. Так, известен симбиоз грибов с папоротниковидными (Pteridophyta), хвощами (Arthrophyta), плаунообразными (Lycopsida), голосеменными (Gymnospermae),саговниковыми (Cycadaceae), тиссовыми (Тахасеае). Исключительно богаты микоризами сосны, орхидеи и вересковые.

Микоризы можно обнаружить в самых различных почвах (кроме известковых), так как их образование зависит от характера почвы только в количественном, но не качественном отношении.

Различают эктотрофную микоризу,когда гриб оплетает кончики корней растений наподобие чехла, отдельные гифы при этом заходят между клетками эпидермиса, где образуют так называемую «сеть Гартига»;

эндотрофную,когда гифы гриба проникают внутрь клеток первичной коры корня, где образуют

сплетения в виде клубков или пелетонов;

эктоэндотрофную,когда на корешках образуется наружный чехол, а отдельные гифы проникают в первичную кору.

Формирование микоризы

связано с сезонной периодичностью:

максимальное количество микориз наблюдается летом, минимальное -ранней весной и осенью.

Некоторые авторы описывают еще так называемую перитрофную микоризу, при которой грибница непосредственно не связана с корнями растений, но имеет значение для развития растения, поскольку микроорганизм изменяет реакцию среды около корней и повышает их усвояющую способность.От микориз необходимо отличать псевдомикоризы, представляющие собой простые сплетения нитей грибкас корнями и нередко приводящие к болезням растения-хозяина. Грибница псевдомикоризы легко отделяется от корня, чем и отличается от истинной микоризы.

Фитопатогенные микроорганизмы

Микроорганизмы, вызывающие инфекционные заболевания растений называются фитопатогенными.

Инфекционные болезни растений бактериального происхождения —бактериозы.К бактериозам относятся различные виды гнилей, бактериальные мшистости, ожоги (некрозы), увядания, опухоли и др.

К вирусным болезнямотносятся мозаичные болезни, желтуха, болезни увядания, карликовость, закукливание и другие.

Различают также микофитозы, или грибковые болезни, например, фузариозы, аскохитозы, воловни и многие другие. К инфекционным болезнямрастений относят и актиномикозы, вызываемые актиномицетами.

Фитопатогенные бактерии, вызывающие разнообразные бактериозы растений, относятся к уже известным родам или выделяются в специальные роды. Однако существующая классификация фитопатогенных бактерий несовершенна, не всегда определена родовая и видовая принадлежность

микроорганизма.

Фитопатогенные бактерии относятся к родам:

Erwinia, Pectobacterium,Pseudomonas,Xanthomonas,Rhizobium,Сorynebacterium, Agrobacteriumи другие.

Заражение растений происходит через инфицированные семена, почву, грунтовые и дождевые воды, насекомых,а в некоторыхслучаях,и через воздух. Воздух, как путь распространения бактериальных болезней растений,может иметь значение при наличии массового источника, от которого и переносятся возбудители. Однако роль воздуха в передаче бактериозов ограничена. Возбудители грибковыхи бактериальных болезней растений более тесно, чем возбудители заболеваний человека и животных, связаны с почвой, что обусловлено особенностями жизни растений.

Вопрос №30. Микрофлора лекарственного сырья и готовых лекарственных форм. Источники загрязнения. Требования Гос. Фармакопеи.

Лекарственное сырье и готовые препараты могут обсеменяться микроорганизмами на различных этапах их технологического получения при хранении. Инфицирование происходит через воду, нестерильную посуду, воздух производственных помещений, руки персонала и т.д. Обсеменение происходит также за счет нормаль­ной микрофлоры растений и фитопатогенных микробов — возбудителей заболеваний растений, а также нормальной мик­рофлоры животных при получении медицинских препаратов из животного сырья (см. главу 6).

Микробы, развивающиеся в норме на поверхности растений, относятся к эпифитам (от греч. epi — над, phyton — растение). Эпифитная микрофлора препятствует проникновению фитопа­тогенных микробов в растительные ткани, повышая тем самым иммунитет растений. Наибольшее количество эпифитной микро­флоры составляют грамотрицательные бактерии Erwinia herbicola, образующие на мясопептонном агаре золотисто-желтые колонии. Они являются антагонистами возбудителя мягкой гнили овощей. Обнаруживают в норме и другие бактерии — Pseudomonas fluorescens, реже Bacillus mesentericus и небольшое количество грибов. Микробы находятся не только на листьях, стеблях, но и на семенах растений. Нарушение поверхности растений и их семян способствует накоплению на них большого количества пыли и микроорганизмов.

В почве, около корней растений находится значительное количество микроорганизмов. Эта зона называется ризосферой (от греч. rhiza — корень, sphaira — шар). В ризосфере часто присут­ствуют неспорообразующие бактерии (псевдомонады, микобак- терии и др.), встречаются также актиномицеты, спорообразую­щие бактерии и грибы. Микробы ризосферы переводят различ­ные субстраты в соединения, доступные для растений, синте­зируют биологически активные соединения (витамины, антиби­отики и др.), вступают в симбиотические взаимоотношения с растениями, обладают антагонистическим действием против фи­топатогенных бактерий.

Микробы поверхности корня растений (микрофлора ризо- планы) в большей степени, чем ризосфера, представлены псев­домонадами. Симбиоз мицелия грибов с корнями высших ра­стений называют микоризой, или грибокорнем (от греч. myk.es — гриб, rhiza — корень). Микориза ускоряет рост растений. Растения окультуренных почв в большей степени загрязнены микроорганизмами, чем растения лесов и лугов. Особенно много микробов содержится в нижней прикорневой части растений, что связано с попаданием микробов из почвы. В большом ко­личестве обнаруживаются микроорганизмы на растениях, расту­щих на полях орошения, свалках, вблизи складирования наво­за, в местах выпаса скота. При этом растения могут загрязняться патогенными микроорганизмами. При неправильной заготовке растения могут быть хорошей питательной средой для размно­жения микробов. Одним из способов, препятствующих их росту на растениях, является высушивание. При изготовлении лекар­ственных средств микробы могут попадать в препараты из окружающей среды, что может влиять на фармакологические свойства лекарств.