Корисні та шкідливі бактерії тварин. Корисні бактерії в організмі людини

Всім відомо, що бактерії є найдавнішим видом живих істот, які заселяють нашу планету. Перші бактерії були найпримітивнішими, але з тим, як змінювалася наша земля, змінилися і бактерії. Вони присутні скрізь, у воді, на суші, у повітрі, яким ми дихаємо, у продуктах, рослинах. Як і люди бактерії можуть бути хорошими та поганими.

Корисні бактерії – це:

• Молочнокислі або лактобактерії. Одними з таких добрих бактерій є кисломолочна бактерія. Це паличкоподібний вид бактерій, що мешкає в молочних та кисломолочних продуктах харчування. Також ці бактерії населяють порожнину рота людини, її кишечник, піхву. Головна користь цих бактерій у тому, що вони утворюють молочну кислоту як бродіння, завдяки чому ми з молока отримуємо йогурт, кефір, ряжанку, крім того, ці продукти дуже корисні для людини. У кишечнику вони відіграють роль очисників середовища кишечника від поганих бактерій.
• Біфідобактерії. Біфідобактерії знаходяться в основному в шлунково-кишковому тракті, як і молочнокислі здатні виробляти молочну кислоту та оцтову кислоту, завдяки чому ці бактерії контролюють зростання патогенних бактерій, регулюючи тим самим рівень рН у нашому кишечнику. Різні різновиди біфідобактерій допомагають позбутися запорів, діареї, грибкових інфекцій.
• Кишкова паличка. Мікрофлора кишківника людини складається з більшості мікробів групи кишкова паличка. Вони сприяють хорошому травленню, а також беруть участь у деяких клітинних процесах. Але деякі різновиди цієї палички можуть спричинити отруєння, діарею, ниркову недостатність.
• Стрептоміцети. Середовище проживання стрептоміцетів вода, з'єднання, що розкладаються, грунт. Тому особливо вони корисні екології, т.к. з ними здійснюються багато процесів розпаду та з'єднань. Крім того, деякі з етик бактерій застосовують у виробництві антибіотиків і протигрибкових ліків.

Шкідливі бактерії - це:

• Стрептококи. Ланцюжкові бактерії, які потрапляючи в організм є збудниками багатьох хвороб, таких як ангіна, бронхіт, отит та інші.
• Паличка чуми. Паличковидна бактерія, яка мешкає в дрібних гризунах, викликає такі страшні хвороби як чума чи пневмонія. Чума це страшна хвороба, яка може знищити цілі країни, і вона порівнюється з біологічною зброєю.
• Хелікобактер пилори. Місце проживання хелікобактер пилори шлунок людини, але в деяких людей наявність цих бактерій викликають гастрит та виразку.
• Стафілококи. Назва стафілокок походить від того, що за формою клітини нагадують гроно винограду. Для людини ці бактерії несуть тяжкі захворювання з інтоксикацією та гнійними утвореннями. Якими б страшними не були бактерії, людство навчилося виживати серед них завдяки вакцинації.

Бактерії з'явилися приблизно 3,5-3,9 млрд. років тому, вони були першими живими організмами на нашій планеті. Згодом життя розвивалося і ускладнювалося - з'являлися нові, щоразу складніші форми організмів. Бактерії весь цей час не стояли осторонь, а вони були найважливішою складовою еволюційного процесу. Саме вони першими виробили нові форми життєзабезпечення, такі як дихання, бродіння, фотосинтез, каталіз... а також знайшли ефективні способи співіснування практично з кожною живою істотою. Винятком не стала і людина.

Але бактерії – цілий домен організмів, що налічує понад 10 000 видів. Кожен вид унікальний і йшов своїм еволюційним шляхом, як наслідок, виробив свої унікальні форми співіснування з іншими організмами. Одні бактерії пішли на тісну взаємовигідну співпрацю з людиною, тваринами та іншими істотами – їх можна назвати корисними. Інші види навчилися існувати за рахунок інших, використовуючи енергію та ресурси організмів-донорів, – їх прийнято вважати шкідливими чи патогенними. Треті пішли ще далі і стали практично самодостатніми, все необхідне для життєдіяльності вони одержують від довкілля.

Усередині людини, як і всередині інших ссавців, живе неймовірно велика кількість бактерій. У наших тілах їх у 10 разів більше, ніж у всіх клітин організму разом узятих. Серед них абсолютна більшість – корисні, але парадокс у тому, що їхня життєдіяльність, їхня присутність усередині нас – це нормальний стан справ, вони залежать від нас, ми у свою чергу від них і при цьому ознак цієї співпраці ми ніяк не відчуваємо. Інша справа - шкідливі, наприклад патогенні бактерії, опинившись усередині нас, їх присутність відразу стає помітною, а наслідки їх активності можуть стати дуже серйозними.

Корисні бактерії

Переважна більшість із них - це істоти, що живуть у симбіотичних або мутуалістичних зв'язках з організмами-донорами (всередині яких живуть). Зазвичай такі бактерії беруть він частина функцій, куди не здатний організм господаря. Прикладом можуть бути бактерії, що у травному тракті людини і переробні частина їжі, впоратися з якою сам шлунок неспроможна.

Деякі види корисних бактерій:

Кишкова паличка (лат. Escherichia coli)

Є невід'ємною частиною флори кишечника людини та більшості тварин. Її користь важко переоцінити: розщеплює незасвоювані моносахариди, сприяючи травленню; синтезує вітаміни групи K; запобігає розвитку патогенних та хвороботворних мікроорганізмів у кишечнику.

Макрофотографія: колонія бактерій Escherichia coli

Молочнокислі бактерії (Lactococcus lactis, Lactobacillus acidophilus та ін.)

Представники цього загону присутні в молоці, молочних та ферментованих продуктах, і водночас є частиною мікрофлори кишечнику та ротової порожнини. Здатні зброджувати вуглеводи і зокрема лактозу та виробляти молочну кислоту, яка є основним джерелом вуглеводів для людини. З допомогою постійно кислого середовища стримують зростання несприятливих бактерій.

Біфідобактерії

Найбільш значний вплив біфідобактерії надають на грудних дітей та ссавців, становлячи до 90% їх кишкової мікрофлори. За допомогою вироблення молочної та оцтових кислот вони повністю запобігають розвитку гнильних та хвороботворних мікробів у дитячому організмі. Крім того, біфідобактерії: сприяють перетравленню вуглеводів; забезпечують захист кишкового бар'єру від проникнення мікробів та токсинів у внутрішнє середовище організму; синтезують різні амінокислоти та білки, вітаміни групи K та B, корисні кислоти; сприяють всмоктуванню кишечником кальцію, заліза та вітаміну D.

Шкідливі (патогенні) бактерії

Деякі види патогенних бактерій:

Salmonella typhi

Ця бактерія є збудником гострої кишкової інфекції, черевного тифу. Salmonella typhi виробляє небезпечні токсини виключно для людей. При зараженні відбувається загальна інтоксикація організму, що призводить до сильної лихоманки, висипання по всьому тілу, у важких випадках – до ураження лімфатичної системи та як наслідок до смерті. Щорічно у світі фіксується 20 млн випадків захворювання на черевний тиф, 1% випадків призводить до смерті.

Колонія бактерій Salmonella typhi

Стовпнячна паличка (Clostridium tetani)

Ця бактерія - одна з найстійкіших і водночас найнебезпечніших у світі. Clostridium tetani виробляє надзвичайно токсичну отруту, правцевий екзотоксин, що призводить до практично повного ураження нервової системи. Люди, які захворіли на правець, відчувають страшні муки: мимоволі до краю напружуються всі м'язи тіла, відбуваються потужні судоми. Смертність надзвичайно висока – у середньому близько 50% інфікованих гинуть. На щастя, ще в 1890 році було винайдено вакцину від правця, її роблять новонародженим у всіх розвинених країнах світу. У слаборозвинених країнах від правця щороку гине 60 000 людей.

Мікобактерії (Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium leprae та ін.)

Мікобактерії – сімейство бактерій, частина з яких є патогенними. Різні представники цього сімейства викликають такі небезпечні захворювання як туберкульоз, мікобактеріоз, лепра (проказа) – всі вони передаються повітряно-краплинним шляхом. Щорічно мікобактерії спричиняють понад 5 млн смертей.

Крім шкідливих, є й корисні бактерії, які надають організму велику допомогу.

Для обивателя термін «бактерії» найчастіше асоціюється з чимось шкідливим та загрозливим для життя людини.

Найчастіше серед корисних бактерій згадуються кисломолочні мікроорганізми.

Якщо говорити про шкідливі бактерії, то люди найчастіше згадують такі захворювання як:

• дисбактеріоз;
• чума;
• дизентерія та деякі інші.

Корисні бактерії для людини допомагають здійснювати деякі біохімічні в організмі, що забезпечують нормальну життєдіяльність.

Бактеріальні мікроорганізми мешкають майже скрізь. Вони містяться у повітрі, воді, ґрунті, у будь-яких типах тканин, як живих, так і мертвих.

Шкідливий мікроорганізм здатний завдати організму серйозної шкоди, а патології, що виникають в результаті нанесення шкоди, можуть серйозно підірвати стан здоров'я.

До списку найвідоміших патогенних мікробів відносяться:

1. Сальмонелла.
2. Стафілокок.
3. Стрептокок.
4. Холерний вібріон.
5. Чумна паличка та деякі інші.

Якщо шкідливі мікроорганізми більшості людей відомі, то про корисні бактеріальні мікроорганізми знають не всі, а ті люди, які чули про наявність корисних бактерій, навряд чи зможуть назвати їх найменування, і чим вони корисні для людини.

Залежно від впливу на людини мікрофлору можна розділити на три групи мікроорганізмів:

• патогенні;
• умовно патогенні;
• непатогенні.

Найбільш корисними для людини є непатогенні мікроорганізми, патогенні є найбільш шкідливими, а умовно-патогенні – в одних умовах здатні приносити користь, а при зміні зовнішніх умов стають шкідливими.

В організмі корисні та шкідливі бактерії перебувають у рівновазі, але при зміні деяких факторів може спостерігатися переважання патогенної флори, що призводить до розвитку різних недуг.

Корисні бактерії для людини

Найбільш корисними для людського організму є кисломолочні та біфідобактерії.

Ці різновиди бактерій неспроможні призвести до розвитку захворювань організму.

Корисні бактерії для кишечника це група кисломолочних бактерій та біфідобактерії.

Корисні мікроби - кисломолочні бактерії застосовуються під час виробництва різноманітної продукції з молока. Крім цього, вони можуть використовуватися в приготуванні тесту та деяких інших видів продуктів.

Біфідобактерії складають основу кишкової флори в організмі людини. У маленьких дітей, які перебувають на грудному вигодовуванні, цей різновид мікроорганізмів становить до 90% від усіх видів бактерій, що мешкають у кишечнику.

На ці бактерії покладено виконання великої кількості функцій, основними серед яких є:

1. Забезпечення фізіологічного захисту органів шлунково-кишкового тракту від проникнення та їх ушкодження патогенною мікрофлорою.
2. Забезпечують вироблення органічних кислот. Перешкоджають розмноженню хвороботворних організмів.
3. Беруть участь у синтезі вітамінів групи В та вітаміну К, крім цього беруть участь у процесі синтезу білків, необхідних організму людини.
4. Прискорюють процес засвоєння вітаміну D.

Бактерії корисні в людини виконують дуже багато функцій та його роль важко переоцінити. Без їхньої участі неможливе здійснення нормального травлення та засвоєння поживних речовин.

Заселення кишечника корисними бактеріями відбувається у перші дні життя немовлят.

Бактерії проникають у шлунок немовляти та починають брати участь у всіх процесах травлення, що відбуваються в організмі новонародженого.

Крім кисломолочних та біфідобактерій корисними для людини є кишкова паличка, стрептоміцети, мікоризи та ціанобактерії.

Ці групи організмів грають величезну роль життя людини. Одні з них попереджають розвиток інфекційних захворювань, інші застосовуються у технологіях виробництва лікарських засобів, а треті забезпечують баланс в екологічній системі планети.

До третього виду мікробів відносяться азотобактерії, їх вплив на довкілля складно переоцінити.

Характеристика кисломолочної палички

Кисломолочні мікроби є паличкоподібними та грампозитивними.

Середовищем проживання різних мікробів цієї групи є молоко, молочні продукти, такі як йогурт, кефір, також вони розмножуються в ферментованих продуктах і є частиною мікрофлори кишечника, рота і жіночої піхви. При порушенні мікрофлори може розвиватися молочниця та деякі небезпечні захворювання. Найбільш поширеними видами цих мікроорганізмів є L. acidophilus, L. reuteri, L. Plantarum та деякі інші.

Ця група мікроорганізмів відома своєю здатністю використовувати лактозу для життєдіяльності та продукувати як побічний продукт молочну кислоту.

Ця здатність бактерій застосовується під час виробництва продуктів, які вимагають ферментації. За допомогою цього процесу можливе виготовлення молока такого продукту як йогурт. Крім цього, кисломолочні організми можуть застосовуватися при здійсненні процесу засолювання. Це з тим, що молочна кислота здатна у ролі консерванту.

Людина кисломолочні бактерії беруть участь у процесі травлення, забезпечуючи розщеплення лактози.

Виникає в процесі життєдіяльності цих бактерій кисле середовище запобігає розвитку патогенної мікрофлори в кишці.

З цієї причини кисломолочні бактерії є важливим компонентом пробіотичних препаратів та БАДів.

Відгуки людей, які використовують такі препарати і БАДи для відновлення мікрофлори ШКТ, говорять про те, що ці медикаменти мають високий рівень ефективності.

Коротка характеристика біфідобактерій та кишкової палички

Цей різновид мікроорганізмів відноситься до групи грампозитивних. Вони є розгалуженими та паличкоподібними.

Середовищем проживання цього типу мікробів є шлунково-кишковий тракт людини.

Цей вид мікрофлори здатний продукувати окрім молочної кислоти ще й оцтову кислоту.

Ця сполука пригнічує зростання патогенної мікрофлори. Вироблення цих сполук сприяє контролю рівня рН у шлунку та кишечнику.

Такий представник як бактерія B. Longum забезпечує руйнування рослинних полімерів, що важко перетравлюються.

Мікроорганізми B. longum і B. Infantis у процесі своєї діяльності виробляють сполуки, що запобігають розвитку діареї, кандидозу та грибкових інфекцій у немовлят та дитячому віці.

Завдяки наявності цих корисних властивостей цей різновид мікробів часто включається до складу таблеток, що реалізуються в аптеках пробіотичних ліків.

Біфідобактерії застосовуються при виробництві різноманітних молочнокислих продуктів таких, наприклад, як йогурти, ряжанка та деяких інших. Перебуваючи у шлунково-кишковому тракті, вони виконують роль очисників середовища кишечнику від шкідливої ​​мікрофлори.

До складу мікрофлори шлунково-кишкового тракту входить також кишкова паличка. Вона бере активну участь у процесах травлення їжі. Крім цього вони беруть участь у деяких процесах, що забезпечують життєдіяльність клітин організму.

Деякі різновиди палички здатні викликати при надмірному розвитку отруєння. Діарею та ниркову недостатність.

Коротка характеристика стрептоміцетів, бульбочкових бактерій та ціанобактерій

Стрептоміцети в природі мешкають у грунті, воді та залишках органіки, що розкладається.

Ці мікроби є грампозитивними та під мікроскопом мають ниткоподібну форму.

Більшість стрептоміцетів відіграють найважливішу роль у забезпеченні екологічної рівноваги у природі. Через те, що ці мікроби мають здатність переробляти органічну субстанцію, що розкладається, його розглядають, як біовідновлюючий агент.

Деякі види стрептоміцетів застосовуються для виготовлення ефективних антибіотиків та протигрибкових препаратів.

Мікоризи мешкають у грунті, вони існують на коренях рослин, входячи з рослиною в симбіоз. Найбільш поширеним симбіонтом мікоризи є рослини сімейства бобові.

Користь їх полягає у здатності пов'язувати атмосферний азот, переводячи його в сполуках у форму, яка легко засвоюється рослинами.

Рослини не здатні засвоювати азот атмосфери, тому вони повністю залежать від цього типу мікроорганізмів.

Ціанобактерії мешкають найчастіше у воді та на поверхні голих скель.

Ця група живих організмів відома як синьо-зелені водорості. Цей тип живих організмів відіграють важливу роль у живій природі. Вони відповідальні за фіксування атмосферного азоту у водному середовищі.

Наявність таких здібностей у цих бактерій, як кальцифікація та декальцифікація, роблять їх найважливішим компонентом системи підтримки екологічної рівноваги в природі.

Шкідливі для людини мікроорганізми

Патогенними представниками мікрофлори є мікроби, здатні спровокувати розвиток в організмі людини різноманітних недуг.

Деякі види бактерій здатні спровокувати розвиток смертельно небезпечних захворювань.

Дуже часто такі хвороби здатні передаватися від інфікованої людини до людини здорової. Крім цього, велика кількість патогенної мікрофлори здатна псувати продукти харчування.

Представниками патогенної мікрофлори можуть бути грампозитивні, грамнегативні та паличкоподібні мікроби.

Нижче у таблиці представлені найвідоміші представники мікрофлори.

Патогенна мікрофлора може тривалий час розвиватися в організмі та харчуватися корисними речовинами, послаблюючи його стан, що призводить до розвитку різноманітних інфекційних хвороб.

Найбільш небезпечні бактерії для людини

Однією з найбільш небезпечних та стійких до впливу бактерій є бактерія, що має назву золотистий стафілокок. У рейтингу небезпечних бактерій вона може по праву посісти призове місце.

Цей мікроб здатний спровокувати в організмі розвиток кількох інфекційних недуг.

Деякі різновиди цієї мікрофлори є стійкими до дії найсильніших антибіотиків та антисептиків.

Різновиди золотистого стафілокока здатні жити:

• у верхніх відділах дихальної системи людини;
• на поверхні відкритих ран;
• У каналах сечовивідних органів.

Для людського організму має сильну імунну систему цей мікроб не становить небезпеки, але у разі ослаблення організму він здатний проявитися у всій своїй красі.

Дуже небезпечні бактерії під назвою Salmonella typhi. Вони здатні спровокувати в організмі появу такої страшної та смертельної інфекції як черевний тиф, крім цього можуть розвиватися гострі інфекції кишечника.

Зазначена патологічна флора є небезпечною для організму людини тим, що вони продукують токсичні сполуки, які є дуже небезпечними для здоров'я.

Отруєння цими сполуками організму здатне спровокувати появу серйозних та смертельних хвороб.

Бактерії живуть планети Земля понад 3,5 млрд. років. За цей час вони багато чого навчилися і багато до чого пристосувалися. Тепер вони допомагають людині. Бактерії та людина стали нерозлучними. Сумарна маса бактерій величезна. Він складає близько 500 мільярдів тонн.

Корисні бактерії виконують дві найважливіші екологічні функції - вони фіксують азот і беруть участь у мінералізації органічних залишків. Роль бактерій у природі має глобальний характер. Вони беруть участь у переміщенні, концентрації та розсіюванні хімічних елементів у біосфері землі.

Велике значення бактерій, корисних для людини. Вони становлять 99% усієї популяції, які заселяють його організм. Завдяки їм людина живе, дихає та харчується.

Важлива. Вони повністю забезпечують його життєдіяльність.

Бактерії досить легко влаштовані. Науковці припускають, що вони першими з'явилися на планеті Земля.

Корисні бактерії в організмі людини

Людський організм населяють і корисні. Існуючий баланс між організмом людини та бактеріями відшліфовувався століттями.

Як підрахували вчені, в організмі людини міститься від 500 до 1000 різних видів бактерій або трильйони цих дивовижних мешканців, що становить до 4 кг сукупної ваги. До 3-х кілограм мікробних тіл знаходиться лише у кишечнику. Решта їхня частина знаходиться в сечостатевих шляхах, на шкірі та інших порожнинах людського тіла. Мікроби заповнюють організм новонародженого вже з перших хвилин його життя та остаточно формують склад кишкової мікрофлори до 10-13 років.

У кишечнику мешкають стрептококи, лактобактерії, біфідобактерії, ентеробактерії, гриби, кишкові віруси, найпростіші непатогенні. Лактобактерії та біфідобактерії становлять 60% кишкової флори. Склад цієї групи завжди постійний, вони найчисленніші та здійснюють основні функції.

Біфідобактерії

Значення бактерій цього виду величезне.

• Завдяки їм виробляються ацетат та молочна кислота. Закисляючи довкілля, вони пригнічують ріст, викликають гниття і бродіння.
• Завдяки біфідобактеріям знижується ризик розвитку алергії до харчових продуктів у малюків.
• Вони забезпечують антиоксидантний та протипухлинний ефект.
• Біфідобактерії беруть участь у синтезі вітаміну С.
• Біфідо- та лактобактерії беруть участь у процесах із засвоєння вітаміну Д, кальцію та заліза.

Мал. 1. На фото біфідобактерії. Комп'ютерна візуалізація.

Кишкова паличка

Значення бактерій цього виду для людини велике.

• Особливе значення надається представнику цього роду Escherichia coli M17. Вона здатна виробляти речовину коцилін, що пригнічує зростання цілого ряду хвороботворних мікробів.
• За участю синтезуються вітаміни К, групи В (В1, В2, В5, В6, В7, В9 та В12), фолієва та нікотинова кислоти.

Мал. 2. На фото кишкова паличка (тривимірне комп'ютерне зображення).

Позитивна роль бактерій у житті людини

• За участю біфідо-, лакто-, та ентеробактерій синтезуються вітаміни К, С, групи В (В1, В2, В5, В6, В7, В9 та В12), фолієва та нікотинова кислоти.
• Завдяки розщеплюються неперетравлені компоненти їжі з верхніх відділів кишечника – крохмаль, целюлоза, білкові та жирові фракції.
• Кишкова мікрофлора підтримує водно-сольовий обмін та іонний гомеостаз.
• Завдяки секреції спеціальних речовин мікрофлора кишечника пригнічує зростання патогенних бактерій, що викликають гниття та бродіння.
• Біфідо-, лакто-, та ентеробактерії бере участь у детоксикації речовин, що потрапляють ззовні та утворюються всередині самого організму.
• Кишкова мікрофлора відіграє велику роль у відновленні місцевого імунітету. Завдяки їй збільшується кількість лімфоцитів, активність фагоцитів та вироблення імуноглобуліну А.
• Завдяки кишковій мікрофлорі стимулюється розвиток лімфоїдного апарату.
• Підвищується стійкість епітелію кишківника до канцерогенів.
• Мікрофлора захищають слизову стінку кишечника та забезпечує енергією кишковий епітелій.
• Вони регулюють перистальтику кишківника.
• Кишкова флора набуває навичок із захоплення та виведення вірусів з організму господаря, з яким довгі роки вона перебувала в симбіозі.
• Велике значення бактерій у підтримці теплового балансу організму. Кишкова мікрофлора живиться за рахунок речовин, неперетравлених ферментативною системою, які надходять із верхніх відділів шлунково-кишкового тракту. Внаслідок складних біохімічних реакцій виробляється величезна кількість теплової енергії. Тепло зі струмом крові розноситься по всьому організму і надходить у всі внутрішні органи. Ось чому при голодуванні людина завжди мерзне.
• Кишкова мікрофлора регулює зворотне всмоктування компонентів жовчних кислот (холестерину), гормонів та ін.

Мал. 3. На фото корисні бактерії – лактобактерії (тривимірне комп'ютерне зображення).

Роль бактерій у виробництві азоту

Амоніфікуючі мікроби(що викликають гниття) за допомогою низки наявних у них ферментів здатні розкладати останки загиблих тварин та рослин. При розкладанні білків виділяються азот та аміак.

Уробактеріїрозкладають сечовину, яку людина та всі тварини планети виділяють щодобово. Її кількість величезна і сягає 50 млн. тонн на рік.

Певний вид бактерій бере участь у окисненні аміаку. Цей процес називається нітрофікацією.

Денітрифікуючі мікробиповертають молекулярний кисень із ґрунту в атмосферу.

Мал. 4. На фото корисні бактерії – мікроби, що амоніфікують. Вони піддають останки загиблих тварин та рослин розкладу.

Роль бактерій у природі: фіксація азоту

Значення бактерій у життєдіяльності людини, тварин, рослин, грибів та бактерій величезне. Як відомо, для їх нормального існування необхідний азот. Але засвоювати азот у газоподібному стані бактерії не можуть. Виявляється, зв'язувати азот і утворювати аміак вміють синьо-зелені водорості ( Ціанобактерії), вільноживучі азотофіксаторита особливі . Всі ці корисні бактерії виробляють до 90% зв'язаного азоту та залучають до 180 млн. т. азоту до азотного фонду ґрунту.

Бульбякові бактерії чудово співживають з бобовими рослинами та обліпихою.

Такі рослини, як люцерна, горох, люпин та інші бобові мають на своєму корінні так звані «квартири» для бульбочкових бактерій. Ці рослини висаджуються на виснажені ґрунти для збагачення їх азотом.

Мал. 5. На фото бульбочкові бактерії на поверхні кореневої волосини бобової рослини.

Мал. 6. Фото кореня бобової рослини.

Мал. 7. На фото корисні бактерії – ціанобактерії.

Роль бактерій у природі: кругообіг вуглецю

Вуглець є найважливішою клітинною речовиною тваринного та рослинного світу, а також світу рослин. Він становить 50% сухого залишку речовини клітини.

Багато вуглецю міститься у клітковині, якою харчуються тварини. У тому шлунку клітковина під впливом бактерій розкладається і далі, як гною, потрапляє назовні.

Розкладають клітковину целюлозні бактерії. В результаті їх роботи ґрунт збагачується гумусом, що значно підвищує його родючість, а вуглекислота повертається в атмосферу.

Мал. 8. Зеленим кольором пофарбовані внутрішньоклітинні симбіонти, жовтим – маса деревини, що переробляється.

Роль бактерій у перетворенні фосфору, заліза та сірки

У білках та ліпідах міститься велика кількість фосфору, мінералізація якого здійснюється Вас. megatherium(З роду гнильних бактерій).

Залізобактеріїберуть участь у процесах мінералізації органічних сполук, що містять залізо. В результаті їх діяльності в болотах та озерах утворюється велика кількість залізної руди та залізомарганцевих відкладень.

Серобактеріїживуть у воді та ґрунті. Їх багато у гною. Вони беруть участь у процесі мінералізації сірковмісних речовин органічного походження. У процесі розкладання органічних речовин, що містять сірки, виділяється газ сірководень, який вкрай отруйний для навколишнього середовища, в тому числі для всього живого. Серобактерії внаслідок своєї життєдіяльності перетворюють цей газ на неактивну нешкідливу сполуку.

Мал. 9. Незважаючи на уявну неживість, у річці Ріо Тінто життя все-таки є. Це різні, що окислюють залізо, бактерії та безліч інших видів, які можна зустріти тільки в цьому місці.

Мал. 10. Зелені серобактерії у колоні Виноградського.

Роль бактерій у природі: мінералізація органічних залишків

Бактерії, які беруть активну участь у мінералізації органічних сполук, вважаються чистильниками (санітарами) планети Земля. З їх допомогою органічні речовини загиблих рослин і тварин перетворюються на перегній, який грунтові мікроорганізми перетворюють на мінеральні солі, необхідні для побудови кореневої, стеблової та листової систем рослин.

Мал. 11. Мінералізація органічних речовин, що надходять у водойму, відбувається в результаті біохімічного окислення.

Роль бактерій у природі: бродіння пектинових речовин

Клітини рослинних організмів зв'язуються один з одним (цементуються) спеціальною речовиною, яка називається пектин. Деякі види маслянокислих бактерій мають здатність зброджувати цю речовину, яку при нагріванні перетворюючи на драглисту масу (пектис). Ця особливість використовується при замочуванні рослин, що містять багато волокон (льон, коноплі).

Мал. 12. Існує кілька способів отримання трести. Найпоширенішим є біологічний спосіб, у якому зв'язок волокнистої частини з оточуючими тканинами руйнується під впливом мікроорганізмів. Процес бродіння пектинових речовин луб'яних рослин називається мочкою, а вимочена солома - третя.

Роль бактерій у очищенні води

Бактерії, що очищають воду, стабілізують рівень її кислотності З їх допомогою скорочуються донні відкладення, покращується здоров'я риб та рослин, що живуть у воді.

Нещодавно групою вчених із різних країн було виявлено бактерії, які руйнують детергенти, що входять до складу синтетичних миючих засобів та деякі лікарські препарати.

Мал. 13. Широко застосовується діяльність ксенобактерій для очищення ґрунтів та водойм, забруднених нафтопродуктами.

Мал. 14. Пластикові бані, що очищають воду. У них містяться гетеротрофні бактерії, що живляться вуглецевими матеріалами, і автотрофні бактерії, що живляться аміак-і азотовмісними матеріалами. Система трубок підтримує їхнє життєзабезпечення.

Використання бактерій при збагаченні руд

Здатність тіонових сіркоокислювальних бактерійвикористовується для збагачення мідних та уранових руд.

Мал. 15. На фото корисні бактерії - Тіобацили та Acidithiobacillus ferrooxidans (електронна мікрофотографія). Вони здатні видобувати іони міді для вилуговування відходів, які утворюються при флотаційному збагаченні сульфідних руд.

Роль бактерій у маслянокислому бродінні

Маслянокислі мікробизнаходяться всюди. Налічується понад 25 видів цих мікробів. Вони беруть участь у процесі розкладання білків, жирів та вуглеводів.

Маслянокисле бродіння викликають анаеробні спороутворюючі бактерії, що належать до роду клостридіум. Вони здатні зброджувати різні цукри, спирти, органічні кислоти, крохмаль, клітковину.

Мал. 16. На фото маслянокислі мікроорганізми (комп'ютерна візуалізація).

Роль бактерій у житті тварин

Безліч видів тваринного світу живиться рослинами, основу яких становить клітковина. Перетравлювати клітковину (целюлозу) тваринам допомагають спеціальні мікроби, місцем перебування яких є певні відділи шлунково-кишкового тракту.

Значення бактерій у тваринництві

Життєдіяльність тварин супроводжується виділенням величезної кількості гною. З нього деякі мікроорганізми можуть виробляти метан («болотний газ»), який використовується як паливо та сировина в органічному синтезі.

Мал. 17. Газ метан як паливо для автомобілів.

Використання бактерій у харчовій промисловості

Роль бактерій у житті величезна. Широко застосовуються в харчовій промисловості молочнокислі бактерії:

• при виробництві кислого молока, сирів, сметани та кефіру;
• при сквашуванні капусти та засолюванні огірків, беруть участь у сеченні яблук та маринуванні овочів;
• вони надають особливого аромату винам;
• виробляють молочну кислоту, що сквашує молоко. Ця властивість використовується для виробництва кислого молока і сметани;
• при приготуванні сирів та йогуртів у промислових масштабах;
• у процесі засолювання молочна кислота служить консервантом.

До молочнокислих бактерій відносяться молочні стрептококи, вершкові стрептококи, палички болгарська, ацидофільна, зернова термофільна та огіркова. Бактерії роду стрептококів і лактобацил надають продуктам густішу консистенцію. Внаслідок їх життєдіяльності покращується якість сирів. Саме вони надають сиру певного сирного аромату.

Мал. 18. На фото корисні бактерії – лактобактерії (рожевий колір), болгарська паличка та термофільний стрептокок.

Мал. 19. На фото корисні бактерії – кефірний (тибетський чи молочний) гриб та молочнокислі палички перед безпосереднім внесенням у молоко.

Мал. 20. Кисломолочна продукція.

Мал. 21. Термофільні стрептококи (Streptococcus thermophilus) застосовуються при приготуванні сиру моцарелла.

Мал. 22. Варіантів пліснявого пеніциліну безліч. Бархатиста скоринка, зелені прожилки, неповторний смак і лікарсько-аміачний аромат сирів унікальний. Грибний смак сирів залежить від місця та тривалості дозрівання.

Мал. 23. Біфіліз – біопрепарат для прийому внутрішньо, що містить масу живих біфідобактерій та лізоцим.

Використання дріжджів та грибів у харчовій промисловості

У харчовій промисловості використовуються переважно вид дріжджів Saccharomyces cerevisiae. Вони здійснюють спиртове бродіння, через що широко застосовуються у хлібопекарській справі. Спирт при випіканні випаровується, а бульбашки вуглекислого газу формують хлібний м'якуш.

З 1910 року дріжджі почали додавати до ковбас. Дріжджі виду Saccharomyces cerevisiae застосовуються для виробництва вин, пива та квасу.

Мал. 24. Чайний гриб – це дружній симбіоз оцтової палички та дріжджових грибків. Він з'явився у наших краях ще у минулому столітті.

Мал. 25. Дріжджі сухі та мокрі широко використовуються в хлібопекарській промисловості.

Мал. 26. Вид клітин дріжджів Saccharomyces cerevisiae під мікроскопом і Saccharomyces cerevisiae - "справжні" винні дріжджі.

Роль бактерій у житті: оцтовокисле окислення

Ще Пастер довів, що в оцтовокислому окисненні беруть участь спеціальні мікроорганізми. оцтові палички, які широко зустрічаються у природі. Вони поселяються на рослини, проникають у дозрілі овочі та фрукти. Їх багато в квашених овочах та фруктах, вині, пиві та квасі.

Здатність оцтових паличок окислювати етиловий спирт до оцтової кислоти використовується сьогодні для отримання оцту, що застосовується в харчових цілях та при заготівлі кормів для тварин – силосування (консервування).

Мал. 27. Процес силосування кормів. Силос - соковитий корм, що має високу кормову цінність.

Роль бактерій у житті: виробництво лікарських препаратів

Вивчення життєдіяльності мікробів дозволило вченим застосовувати деякі бактерії для синтезу антибактеріальних препаратів, вітамінів, гормонів та ферментів.

Вони допомагають боротися з багатьма інфекційними та вірусними захворюваннями. Найчастіше антибіотики продукують актиноміцети, рідше – неміцелярні бактерії. Пеніцилін, отриманий із цвілевих грибів, руйнує клітинну оболонку бактерій. Стрептоміцетипродукують стрептоміцин, що інактивує рибосоми мікробних клітин. Сінні паличкиабо Bacillus subtilisзакислюють довкілля. Вони пригнічують зростання гнильних та умовно патогенних мікроорганізмів за рахунок утворення цілого ряду речовин антимікробної спрямованості. Сінна паличка продукує ферменти, що руйнують речовини, які утворюються внаслідок гнильного розпаду тканин. Вони беруть участь у синтезі амінокислот, вітамінів та імуноактивних сполук.

Використовуючи технологію генної інженерії, сьогодні вчені навчилися використовувати для виробництва інсуліну та інтерферону.

Ряд бактерій передбачається використовувати для отримання спеціального білка, який можна буде додавати в корм худобі та в їжу людині.

Мал. 28. На фото суперечки сінної палички або Bacillus subtilis (забарвлені у синій колір).

Мал. 29. Біоспорин-Біофарм - вітчизняний препарат, що містить апатогенні бактерії роду Bacillus.

Використання бактерій для виробництва безпечних гербіцидів

Сьогодні широко використовується методика застосування фітобактерійдля безпечних гербіцидів. Токсини Bacillus thuringiensisвиділяють небезпечні для комах Cry-токсини, що дозволяє використовувати цю особливість мікроорганізмів у боротьбі зі шкідниками рослин.

Використання бактерій у виробництві миючих засобів

Протеази або розщеплюють пептидні зв'язки між амінокислотами, у тому числі складаються білки. Амілаза розщеплює крохмаль. Сінна паличка (B. subtilis) продукує протеази та амілази. Бактеріальні амілази використовуються під час виробництва прального порошку.

Мал. 30. Вивчення життєдіяльності мікробів дозволяє вченим застосовувати деякі властивості для блага людини.

Значення бактерій у житті людини величезне. Корисні бактерії є постійними супутниками людини багато тисячоліть. Завдання людства — не порушити цю тонку рівновагу, яка склалася між мікроорганізмами, які живуть у нас і в навколишньому середовищі. Роль бактерій у житті величезна. Вчені постійно відкривають корисні властивості мікроорганізмів, використання яких у повсякденному житті та на виробництві обмежується лише їхніми властивостями.