Выращивание микроорганизмов в лабораторных условиях называется

культивированием, а выращенные на питательной среде микробы – культурой.

Культуры, состоящие из различных видов микроорганизмов, называют

смешанными; культуры, состоящие из одного вида микробов – чистыми.

При специальных способах посева, когда в питательную среду вносит-

ся одна клетка, в результате ее размножения образуется совокупность особей, которая называется клон. Если клон развивается на поверхности плотной питательной среды, по мере роста числа особей он образует видимое невооруженным глазом скопление микробов, которое называется колонией.

Микроорганизмы одного вида, выделенные из определенного источни-

ка внешней среды (из почвы, организма человека, животного, пищевого продукта и т. д.), называются штаммом. Например, если стафилококк одного вида выделен из пяти источников (пяти разных порций продукта, от пяти разных человек и т. д.), считают, что получено, пять штаммов данного вида стафилококка.

 

Вторичные метаболиты – вещества, образующиеся на поздних фазах развития мко и не участвующие в конструктивном метаболизме клетки. К ним относятся антибиотики, микотоксины, пигменты. В ряде случаев вторичные метаболиты вообще не образуются.

 

Колония — микробные клетки одного вида, выросшие, в большинстве случаев, из одной клетки в виде изолированного скопления на плотной питательной среде.

Концентрация биомассы (Х) – масса абсолютно сухого вещества клеток мко (АСБ), приведенная к единице объема питательной среды (культуральной жидкости).

 

Словарь КУЛЬТИВИРОВАНИЕ — выращивание микроорганизмов, животных и растит, клеток, тканей,... бактерий происходит неинтенсивно, а скорость их роста увеличивается....

dbase.aris.ru/N/WIN_R/MSHP/ DEVET/SPRAV_INFO/SL/word3_2.html

 

КУЛЬТИВИРОВАНИЕ — выращивание микроорганизмов, животных и растит, клеток, тканей, органов членистоногих в искусственных условиях.

 

КУЛЬТУРА БАКТЕРИАЛЬНАЯ—популяция жизнеспособных бактерий, выращенная на плотной или в жидкой питательной среде.

 

КУЛЬТУРА КЛЕТОК, клеточная культура, культура тканей— живущие вне организма в искусственно созданных условиях фрагменты органов или тканей или популяции изолированных клеток млекопитающих. В зависимости от биологич. особенностей и методов культивирования различают несколько типов К. к. перевиваемая, первично трипсинизированная, диплоидная и др.

 

КУЛЬТУРА МИКРООРГАНИЗМА, культура микробная — совокупность микроорганизмов одного вида, выросших на питательной среде. См. Штамм.

 

КУЛЬТУРА ЧИСТАЯ, монокультура — культура микроорганизма, содержащая особей лишь одного биологич. вида.

 

Культивирование микроорганизмов — создание искусственных условий для поддержания процессов жизнедеятельности и размножения микробов in vitro. С этой целью используют питательные (культуральные) среды. Для получения микроорганизмов или продуктов их жизнедеятельности в промышленных масштабах используют методы глубинного и непрерывного культивирования.

 

Культивирование микроорганизмов глубинное - выращивание микроорганизмов в условиях постоянной аэрации жидкой питательной среды. Это достигается с помощью специальных устройств (барботеров), через которые пропускают стерильный воздух. Для повышения эффективности аэрации среда одновременно перемешивается мешалкой. Для глубинного культивирования микробов используются ферментеры разного объема. При непрерывной аэрации и перемешивании среды каждая клетка микробной культуры находится практически в одинаковых условиях. Это намного повышает накопление продуктов микробного метаболизма (антибиотиков), токсинов и др. и микробной массы, а также значительно сокращает время культивирования.

 

Культивирование микроорганизмов непрерывное - выращивание микробов в условиях постоянного обновления питательной среды в специальных аппаратах — хемостатах, которые снабжены устройствами для автоматической подачи свежей питательной среды и удаления культуральной жидкости с продуктами метаболизма, а также для поддержания температуры и рН на постоянном уровне. Микробная популяция тем самым поддерживается необходимое время в логарифмической фазе роста, что значительно повышает выход микробной массы и продуктов метаболизма.

 

Культура бактерий «чистая» - скопление микробных клеток одного вида, выращенных на плотной или жидкой питательных средах. Чистые культуры получают из изолированных колоний путем их пересева в отдельные пробирки с питательной средой или из одной исходной микробной клетки, изолированной с помощью микроманипулятора. Выделение чистых культур бактерий необходимо для их идентификации, приготовления вакцин и других целей.

 

Лимитирующий субстрат – вещество, концентрация которого непосредственно влияет на скорость роста культуры

Метаболиты — соединения, участвующие в метаболических процессах.

 

Мутагены (мутагенные факторы) — (от лат. mutatio—изменение и греч. genesis — развитие) -вещества, повышающие частоту мутаций. Мутагенами являются ряд химических и физических агентов, которые могут оказывать непосредственное действие на ДНК, на ее предшественников или на РНК (в случае РНК-вирусов).

 

Механизм действия мутагенов различен. Часть из них действует лишь при синтезе ДНК, другие способны вызывать мутации, действуя на покоящуюся ДНК. Так, азотистая кислота дезаминирует в ДНК азотистые основания, в результате чего после нескольких актов редупликации ДНК в ней происходит замена пар оснований гуанин-цитозин (ГЦ) на аденинтимин (AT). Гидроксиламин во внеклеточных вирусах действует только на цитозин, что приводит к замене ГЦ на AT. Этилэтансульфонат и этилметансульфонат вызывают алкилирование гуанина и его отщепление от рибозофосфатного скелета и другие повреждения в ДНК. Формальдегид реагирует с азотистыми основаниями по аминогруппам, образуя мостики между основаниями — сшивки. Аналог тимина, 5-бромурацил (БУ), замещает тимин у фагов и бактерий в процессе редупликации их ДНК, что в конечном счете может привести к замене пары AT на ГЦ или наоборот. Так называемые супермутагены (нитрозонитрометилгуанидин и нитрозопроизводные мочевины) алкилируют цитозин, вызывая его замену тимином. Они характеризуются чрезвычайно высокой эффективностью при незначительном летальном действии, извращают синтез предшественников ДНК, дезаминируют некоторые основания. К физическим мутагенам относятся рентгеновские и ультрафиолетовые лучи. Они оказывают прямое повреждающее действие на основания ДНК. Кроме того, ряд окислительных и деструктивных процессов возникает под действием свободных радикалов, образующихся в среде, УФ-облучение приводит к образованию тиминовых димеров — «сшивок» между соседними молекулами тимина. Общее число достаточно изученных мутагенов в настоящее время измеряется несколькими сотнями.

Первичные метаболиты – низкомолекулярные соединения, являющиеся промежуточными продуктами конструктивного метаболизма клетки, т.е. служащие для биосинтеза различных ее структур (аминокислоты, нуклеотиды, органические кислоты, витамины, промежуточные продукты гликолиза и ЦТК).

Продукты метаболизма микроорганизмов — включают микробные ферменты, продукты разложения субстратов окружающей среды, микробные токсины, антибиотические вещества (см. Антибиотики), пигменты, бактерий и др. Многие продукты метаболизма (продукты брожения, антибиотики и др.) нашли широкое практическое применение. Обнаружение таких продуктов метаболизма, как ферментов, индола, аммиака, сероводорода и др., используется для идентификации микроорганизмов.

 

Простейшие (Protozoa) — одноклеточные животные организмы, имеющие дифференцированное ядро, вакуоли (пищеварительные, сократительные) и различные включения. Патогенные простейшие относятся к четырем классам: жгутиковые, саркодовые, споровики, ресничатые.

 

Протеазы (протеолитические ферменты) — большая группа ферментов, избирательно или неспецифически катализирующих гидролитическое расщепление пептидных связей в белках и пептидах.

 

Размножение микроорганизмов — бинарное деление одноклеточных микроорганизмов (бактерий, риккетсий, простейших, дрожжей), в результате которого образуются две новые дочерние полноценные особи, наделенные генетической информацией материнской клетки. Дрожжеподобные грибы могут размножаться почкованием, спорами; плесневые грибы и актиномицеты размножаются обычно спорами.

Рост – необратимое увеличение живой клеточной массы, приводящее к увеличению числа клеток мко в результате размножения. Важнейшей количественной характеристикой этого процесса является удельная скорость роста (µ), выражающая увеличение биомассы клеток в единицу времени.

Таким образом, ростовые процессы приводят к накоплению биомассы, которая в ряде случаев является целевым продуктом.

 

Споры у бактерий — круглые или овальные образования, формирующиеся внутри бактериальной клетки обычно при неблагоприятных условиях внешней среды, аэробные или анаэробные бактерии, образующие споры, называют бациллами. Спора окружена двух- или трехслойной оболочкой, которая формируется за счет цитоплазмы вегетативной клетки. Внутренняя часть двухслойной оболочки образована самой плазмой споры, в которой содержится нуклеоид. Спора содержит значительно меньше воды, чем вегетативная клетка. Вследствие толщины оболочки и плотности содержимого споры очень устойчивы к нагреванию, высушиванию, дезинфицирующим средствам и другим агентам. Они непроницаемы для большинства красителей. Окрашивают споры по способу Ожешко или Циля — Нильсена.

Сверхсинтез, то есть способность микроорганизма синтезировать определенный продукт в количествах, превосходящих физиологические потребности

Селекция – это направленный отбор мутантов, то есть микроорганизмов, наследственные признаки которых претерпели изменения в нужном для человека направлении.

 

Среда питательная — среда, использующаяся в микробиологической практике для выращивания различных микроорганизмов. Ее готовят из естественных продуктов животного и растительного происхождения (мяса, молока, яиц, отрубей, картофеля, моркови), а также из искусственно полученных из этих продуктов веществ (пептона, аминопептида и др.). По целевому назначению питательные среды можно разделить на основные (мясо-пептонный агар, мясо-пептонный бульон), дифференциально-диагностические (среды Гисса, Эндо и др.) и элективные (среда Леффлера и др.). Большое практическое значение приобрели синтетические питательные среды. Они состоят из растворов химически чистых неорганических и органических соединений в концентрациях, точно установленных на основании изучения потребностей микро­организмов в питательных веществах. Эти среды находят специальное применение в исследовательской работе и микробиологической промышленности. В генетических исследованиях используют среды минимальные и селективные.

 

Среда полная — питательная среда, содержащая все необходимые ингредиенты для. роста ауксотрофных бактерий.

 

Стерилизация (от лат. sterilis— бесплодный) — полное уничтожение как вегетативных форм микроорганизмов, так и их спор. Стерилизация осуществляется 1) физическими методами — нагреванием воздуха в сушильном шкафу до 160—180° («сухим жа­ром»); паром под давлением от 0,5 атм до 1,5 атм (температурой ПО—120°) в автоклаве; ультрафиолетовым облучением; 2) механическим способом путем фильтрации жидкостей через асбестовые, нитроцеллюлезные и другие фильтры, приготовленные из пористых материалов; 3) химическим методом путем обработки материала дезинфицирующими или анти­септическими веществами. Выбор того или другого.

 

Токсигенность — способность бактерий продуцировать экзотоксины или образовывать эндотоксины. Токсигенность детерминируется определенными генами.

 

Токсины бактерий — биологически активные вещества которые могут вызывать разнообразные патологические изменения в структуре и функциях клеток, тканей, органов и целого макроорганизма чувствительного животного или человека. Сведения о механизмах действия бактериальных токсинов огра­ничены: известно, что у части токсинов активность обусловлена их ферментативными свойствами. Грамположительные бактерии обычно активно секретируют в токсины во время роста, что приводит к их накоплению в среде обитания. Токсины грамотрицательных бактерий (например, кишечного семейства) связаны с липополисахаридным компонентом клеточной стенки.

 

 

Фаг — син. бактериофаг, бактериальный вирус (от греч. phagos — пожирающий, хотя термин «Фаг» по Д'Эррелю обозначает не «пожирать», а «развиваться за счет кого-либо») — вирусы, хозяевами которых являются бактерии.

 

Фаги подразделяют на вирулентные и умеренные. Вирулентные вызывают продуктивную инфекцию, которая завершается лизисом зараженных бактерий. Умеренные фаги могут лизогенизировать бактериальные клетки. Фаги обычно называют по наименованию основных бактериальных хозяев. Они состоят из головки и отростка, которые имеют различные размеры. Хорошо изученными являются колидизентерийные Т-фаги. Четные Т-фаги обладают головкой гек­сагональной формы, отростком с сокращающимся чехлом, который заканчивается базальной пластинкой. К последней прикрепляются нити отростка. Многие фаги не имеют сокращающегося чехла отростка. У некоторых фагов не обнаружено отростка. Фаги широко применяются в качестве модельных систем в молекулярной генетике, а также в практической медицине. Термин введен Д'Эррелем в 1917 г.

Ферментация (культивирование) - это вся совокупность последовательных операций от внесения в заранее приготовленную и термостатированную питательную среду посевного материала (инокулята) до завершения процессов роста и биосинтеза вследствие исчерпывания питательных веществ среды.

 

Ферменты (энзимы) микроорганизмов — биологические катализаторы, участвующие во всех метаболических процессах, протекающих в микробных клетках.

 

Имеют белковую природу. По современной классификации ферменты делят на 6 классов. Каждый класс подразделяется на подклассы и подподклассы в зависимости от природы индивидуальных превращений. У микробов встречаются ферменты всех 6 классов: оксидоредуктазы, трансферазы, гидролазы, лиазы, изомеразы и лигазы. Микробные ферменты подразделяются на конститутивные и индуцируемые. Синтез последних регулируется механизмом репрессии— дерепрессии Разные виды микроорганизмов отличаются друг от друга по набору ферментов, которые они способны синтезировать. Это имеет дифференциально-диагности­ческое значение при их идентификации. Некоторые патогенные бактерии продуцируют особые ферменты—гиалуронидазу,лецитиназу, плазмокоагулазу, фибринолизин, ДНК-азу,РНК-азу и др., которые способствуют проявлению их патогенных свойств и рассматриваются как факторы патогенности.

 

Фитонциды — антимикробные вещества растительного происхождения. См. Антибиотики

 

изменение, превращение) – промежуточные превращения веществ в микробных клетках. Наиболее выражены в логарифмической фазе роста микробной культуры.

Хемостат (хемо- + греч. states стоящий, установленный) - аппарат для непрерывного культивирования бактерий, обеспечивающий оптимальные температурные условия и постоянное поступление свежей питательной среды при одновременном удалении части бактериальной культуры

Штаммы (от нем. stammen — происходить) — культуры бактерий одного вида, выделенные из различных источников или из одного источника в разное время.

 

Разные штаммы одного и того же вида бактерий могут отличаться друг от друга по целому ряду свойств, например по чувствительности к антибиотикам, способности к образованию токсинов, ферментов и пр.

 

Экономический коэффициент – отношение прироста биомассы к потреблению субстрата

Эффективность биотехнологического процесса (Y) в данном случае оценивается выходом продукта по субстрату («экономический коэффициент»): Y = ΔХ/ΔS.

В ряде случаев целевыми продуктами выступают продукты жизнедеятельности мко, которые разделяют на первичные и вторичные метаболиты.

АВТОТРОФЫ - autotrophs. Организмы, синтезирующие из неорганич. соединений органич. вещества с использованием энергии Солнца или энергии, освобождающейся при химич. реакциях (см. Хемотрофы ). К А. относятся высшие растения (кроме паразитных и сапрофитных), водоросли, нек-рые бактерии (пурпурные, железобактерии, серобактерии и др.). А. Противопоставляются гетеротрофам. В пищевой цепи А. служат продуцентами. В подземных водах к ним относятся бактерии, использующие для жизнедеят-ти минеральные соединения. Обычно источником углерода служит углекислый газ, а источником энергии - химические реакции и световое излучение. Наиболее распространены серобактерии, железобактерии, нитрифицирующие и др.виды бактерий. Очень велика роль А. в круговороте веществ в природе.

Адаптация

- [позднее лат. adaptatio - приспособление, прилаживание] совокупность морфофизиологических, популяционных и других свойств живых организмов, обеспечивающих возможность устойчивого выживания в конкретных условиях среды. Различают общую А. (приспособление к широкому диапазону условий среды) и частные А. (приспособление к локальным или специфическим условиям среды). Многочисленные факторы экологические подразделяют на адекватные и неадекватные врожденным и приобретенным свойствам организма. К адекватным условиям среды организмы адаптированы в результате длительной эволюции и онтогенеза, в результате чего у них сформировались устойчивые адаптивные механизмы. В неадекватных условиях полной А. организмы достигают не всегда. К некоторым факторам среды А. может быть частичной, в крайне же экстремальных условиях организмы могут оказаться полностью не способны к А.. В последнем случае организмы ищут более подходящую среду, и возникают процессы миграции и реиммиграции.

 

АДАПТАЦИЯ

Совокупность морфофизиологических, поведенческих, популяционных и других особенностей вида, обеспечивающая возможность специфического образа жизни в определенных условиях внешней среды.

Совокупность способов адаптации придает строению и жизнедеятельности организмов черты целесообразности.

Адаптация называется также сам процесс выработки приспособлений организмов к условиям их существования.

Существует:

Биологическая адаптация

Bидоспецифическа наследственна приспособляемость организмов к воздействиям окружающей среды (климат, питание, враги, половые партнеры и др.), развивающаяся в ходе эволюции и проявляющаяся в том, что все особи одного вида приспособлены к определенным особенностям окружающей среды.

Примером может служить развитие у насекомоядных птиц более острого клюва, приспособленного для добывания пищи в древесной коре.

Физиологическая адаптация

Приспособляемость органов чувств к длительному воздействию раздражителей. При этом возбуждение, первоначально сильное, постепенно снижается до некоторого постоянного уровня. Пример - привыкание к шуму.

Глаз также может приспосабливаться к различным раздражающим ситуациям, например адаптироваться к свету или темноте.

Адаптация к раздражениям через прикосновение может быть столь полной, что импульсы возбуждения не возникают вообще.

 

Аккумуляция

- (лат. Аккумуляцио - накопление, собирание). 1) накопление в организмах химических веществ (например, пестицидов в жировой ткани животных, металлов в растениях), находящихся в окружающей их среде в меньшей концентрации; 2) в пищевой цепи - многократное (иногда в сотни раз) увеличение концентрации веществ на каждой следующей ступени экологической пирамиды, связанное с тем, что количество поедаемой пищи значительно превышает массу потребителя, а химические агенты не полностью выводятся из организма с выделениями. Такая аккумуляция приводит к опасным последствиям - массовым отравлениям организмов на высших ступенях экологической пирамиды, в том числе людей; 3) накопление организмом физических агентов (например, радиоактивных). Синонимы: кумуляция, биоакумуляция. Синоним биоаккумуляция, кумуляция.

Аккумуляция загрязнителей организмами

- процесс накопления в живых организмах химических веществ, загрязняющих среду обитания, в результате усвоения их в процессе питания. Поскольку объем подаваемой пищи за длительное время значительно превышает массу потребителя, а загрязнители не во всех случаях полностью выводятся из организма с выделениями, на каждом следующем уровне экологической пирамиды (биомассы) создается многократно более высокая концентрация загрязнителя.

 

Биоаккумуляция

- характеристика присутствия химического вещества в живом организме, когда количество поглощенного этим организмом вещества больше количества выведенного вещества. Это приводит к увеличению концентрации вещества в тканях.