Деннис Тейлор – Биология. В 3-х томах. Т. 1 (страница 10)
В этих случаях переносчик выступает в качестве второго хозяина, в теле которого может размножаться патогенный микроорганизм. Насекомые могут переносить возбудителей болезней на наружных покровах тела. Мухи, например, ползая и питаясь на испражнениях больных кишечными заболеваниями, такими, как холера, брюшной тиф или дизентерия, механически переносят возбудителей этих заболеваний на продукты, которые с большой вероятностью могут быть потреблены здоровыми людьми.
Фекальные загрязнения
При инфекционных заболеваниях пищеварительного тракта возбудители попадают в экскременты. Отсюда и три самых простых способа передачи этих болезней.
Передающиеся через воду. Классический пример таких болезней — холера, брюшной тиф (в обоих случаях возбудителями являются жгутиковые бактерии) и дизентерия. Если постоянно нарушаются элементарные правила гигиены и санитарии, экскременты больных нередко попадают прямо в источники питьевой воды или же отлагаются в речных наносах. Таким путем эти болезни быстро распространяются среди населения.
Переносимые с пищей. Пищевые продукты могут испачкаться, если их моют в нечистой воде, берут грязными руками или дают садиться на них мухам.
Загрязнение предметов. Самые разные вещи могут быть испачканы нечистотами в результате прямого загрязнения или неправильного обращения. При передаче таких вещей из рук в руки болезнь может, фигурально говоря, передаваться "из рук в рот".
Передаваемые непосредственно с пищей
Недоваренное или недожаренное мясо часто вызывает пищевые отравления. Это — результат заражения мяса сальмонеллами. Clostridium botulinum (рис. 2.6) — бактерия, вызывающая ботулизм. Это пищевое отравление часто заканчивается летальным исходом, потому что токсин С. botulinum является одним из наиболее токсичных среди известных токсинов (летальная доза для мыши составляет 5·10-5 мкг). Эта бактерия хорошо развивается в богатых белком продуктах, в частности в мясных консервах.
Загрязнение ран
Помимо инфекций, передаваемых животными-переносчиками при укусах, можно упомянуть ряд болезней, связанных с попаданием болезнетворных бактерий в раны. Это прежде всего такие инфекции глубоких ранений, как газовая гангрена и столбняк. Оба заболевания вызываются различными видами Clostridium, обычно попадающими в раны из почвы. Многие поверхностные раны и ожоги легко инфицируются стафилококками и стрептококками.
2.7. Практические занятия
Целью практических занятий является знакомство с некоторыми основными бактериологическими методиками. В качестве сравнительно безопасного источника бактерий рекомендуется использовать молоко. Молоко служит хорошей пищей не только для млекопитающих, но и для ряда бактерий, специфически связанных с ним.
2.7.1. Содержание бактерий в молоке
Во время доения и последующей обработки молока в него неминуемо попадают бактерии; это неизбежно даже при максимальном соблюдении правил гигиены. Парное молоко обычно сразу же охлаждают, чтобы замедлить развитие бактерий. Необработанное (сырое) молоко пастеризуют, т. е. прогревают, чтобы убить патогенных бактерий. При этом многие непатогенные бактерии выживают. Содержание бактерий в молоке таково: при 15-30°С преобладают Streptococcus lactis (грамположительный микроорганизм) и многие другие стрептококки (тоже грамположительные), а также коринеморфные бактерии (например, Microbacterium, Brevibacterium), которые напоминают Lactobacillus, но палочковидные клетки которых разбухают на конце ("коринеморфные" означает булавовидные); Streptococcus lactis хорошо развивается при 10°С, но при температуре свыше 40°С его рост прекращается; при 30-40°С доминируют различные виды Lactobacillus (грамположительные) и колиморфные (кишечные) бациллы (грамотрицательные), например Е. соli.
Streptococcus lactis и Lactobacillus относятся к молочнокислым бактериям. В ходе брожения (анаэробного дыхания) эти бактерии образуют из лактозы (молочного сахара) молочную кислоту, которая, накапливаясь, вызывает скисание молока. Колонии, образуемые S. lactis и Lactobacillus, относительно невелики (максимальный диаметр колонии не превышает нескольких миллиметров), не пигментированы и имеют характерный меловой оттенок. S. lactis образует гладкие колонии с ровными краями. Если в питательный агар внести мелко измельченный карбонат кальция, вокруг колоний появляются светлые зоны, где молочная кислота растворила карбонат кальция. Стрептококки необходимы для нормального получения молочнокислых продуктов. По внешнему виду они ничем не отличаются от других стрептококков (рис. 2.19). Клетки Lactobacillus имеют палочковидную форму и легко прилипают друг к другу, образуя длинные цепочки клеток (рис. 2.19). Поверхность колоний имеет шероховатую текстуру, а края — неправильной формы.
Рис. 2.19. А. Микрофотография бактерий, выделенных из молока, полученная с помощью сканирующего электронного микроскопа. Б. Бактерии, выделенные из молока с помощью мембранных фильтров. Отчетливо видны цепочки стрептококков и палочки
В молоке можно обнаружить и других бактерий, и в том числе живущую в кишечнике палочку из рода Alcaligenes (грамотрицательная), клетки которой могут быть и одиночными и образовывать цепочки. Их можно узнать на агаре Мак-Конки по желтоватой (щелочной) зоне вокруг колонии.
2.7.2. Бактериологические опыты
Три следующих опыта предназначены для того, чтобы учащиеся приобрели определенные навыки по использованию микробиологических методик. Опыты 2.2 и 2.3 вытекают из опыта 2.1. Опыт 2.1 — выращивание культуры молочных бактерий. Опыт 2.2 — окрашивание бактерий для их изучения с помощью светового микроскопа. Опыт 2.3 — подсчет числа бактериальных колоний с применением метода серийных разведений.
Опыт 2.1. Определение числа бактерий в свежем и несвежем молоке
Цель эксперимента — определить, как суточное хранение молока при комнатной температуре влияет на его качество, и выяснить, почему оно скисает. Молоко — это почти полноценная пища для людей, а эксперименты покажут, что молоко служит превосходной культуральной средой и для целого ряда бактерий.
Четыре стерильные чашки Петри с питательным агаром
Микробиологическая петля
Бунзеновская горелка
Несмываемые чернила или восковой карандаш
Свежее пастеризованное молоко
Несвежее молоко (молоко, простоявшее 24 ч при комнатной температуре)
Термостат, настроенный на температуру 35°С
1. Простерилизуйте микробиологическую петлю, введя ее в пламя горелки (подержите ее там, пока она не покраснеет) (рис. 2.20, А).
Рис. 2.20. Стерилизация проволочной петли прокаливанием в пламени горелки и посев штрихом молочных бактерий на чашки Петри с питательным агаром. Наберите капельку молока в петлю. Приподнимите крышку чашки Петри ровно настолько, насколько необходимо, и нанесите штрихи, как изображено на рисунке, стараясь не поцарапать поверхность агара. Каждая линия обозначает одно движение проволочной петли. После каждых шести штрихов прокалите и охладите петлю
2. Дайте петле остыть и затем окуните ее в пробу свежего молока; молоко предварительно хорошо взболтайте.
3. Слегка приподнимите крышку стерильной чашки с агаром и осторожно распределите содержимое петли по поверхности агара, как показано на рис. 2.20, Б.
4. Закройте крышку и снова прокалите петлю в пламени горелки.
5. Пометьте чашку снизу несмываемыми чернилами (или восковым карандашом).
6. Повторите всю процедуру со второй чашкой и другой пробой свежего молока.
7. Простерилизуйте петлю снова и, дав ей остыть, окуните ее в пробу несвежего молока.
8. Распределите содержимое петли по поверхности третьей чашки и затем закройте крышку.
9. Пометьте чашку снизу несмываемыми чернилами.
10. Повторите всю процедуру с четвертой чашкой и второй пробой несвежего молока.
11. Поставьте ваши четыре чашки в термостат при 35°С на 3 сут. Прежде чем ставить чашки в термостат, переверните их вверх дном, чтобы капли конденсата не падали сверху на культуру. После инкубации склейте половинки каждой чашки липкой лентой, чтобы культура не пропала.
12. Опишите внешний вид колоний и сравните ваши результаты с описанием из разд. 2.7.1.
1. Студенты могут заполнить чашки самостоятельно, если есть стерильные пробирки Мак-Картни с питательным агаром.
2. При посеве штрихом число бактерий в каждом следующем штрихе постоянно уменьшается. Этот метод удобнее применять, когда количество бактерий в пробе велико, как, например, в молоке. Его обычно используют для получения чистых колоний бактерий из смешанной культуры.
3. После инкубации чашки можно положить в холодильник и держать там, пока они не понадобятся. Охлаждение препятствует дальнейшему росту бактерий.
4. Когда чашки станут больше не нужны, их следует положить в пакет одноразового использования, проавтоклавировать 15 мин и только затем выбросить.
5. С молоком можно провести и другие опыты. Эксперимент, описанный выше, самый простой. Можно, например, оценить влияние охлаждения. Можно также исследовать влияние пастеризации на содержание бактерий в молоке, тем более если нетрудно получить сырое (непастеризованное) молоко (допустим, прямо с молочной фермы). Для пастеризации молоко разливают по стерильным пробиркам, затыкают пробирки ватными пробками, а затем прогревают в течение 35 мин при 63°С на водяной бане. Третий вариант опыта заключается в том, что берут несколько чашек и инкубируют их при 10°С, а не при 35°С. Такая низкая температура благоприятна для роста Streptococcus lactis и не способствует росту Lactobacillus.