Не стоит бояться бактерий! какие из них полезны для вашего сада

Лечение

Бактериальные инфекции можно лечить с помощью антибиотиков, которые классифицируются как бактерицидные, если они убивают бактерии, или бактериостатические, если они только предотвращают рост бактерий. Существует множество типов антибиотиков и каждый класс ингибирует процесс, патоген которого отличается от патогена в хозяине. Так, например, антибиотики хлорамфеникол и тетрациклин подавляют бактериальную рибосому, но не структурно иную эукариотическую рибосому, поэтому они обладают избирательной токсичностью. Антибиотики используются как в лечении болезней человека, так и в интенсивном сельском хозяйстве, чтобы способствовать росту животных. Оба применения могут способствовать быстрому развитию устойчивости к антибиотикам в популяциях бактерий. Фаготерапия также может быть использована для лечения некоторых бактериальных инфекций. Инфекции можно предотвратить с помощью антисептических мер, таких как стерилизация кожи перед использованием иглы шприца и правильный уход за катетерами. Хирургические и стоматологические инструменты также стерилизуют для предотвращения заражения бактериями. Дезинфицирующие средства, такие как отбеливатели, используются для уничтожения бактерий или других патогенных микроорганизмов на поверхности, чтобы предотвратить загрязнение и еще больше снизить риск инфекции. Бактерии в пище погибают при приготовлении пищи до температур выше 73 ° C (163 ° F).

Значение бактерий

❖ Положительное значение:
■ они участвуют в круговороте веществ и являются конечным звеном всех цепей питания;
■ являются редуцентами в биогеоценозе (разлагают и минерализуют экскременты и органические остатки);
■ участвуют в процессе почвообразования;
■ служат источником азота для бобовых растений;
■ принимают участие в образовании торфа, каменного угля, железной руды, других полезных ископаемых;
■ участвуют в биохимических процессах пищеварения животных и человека;
■ применяются в пищевой промышленности (для консервирования, получения молочнокислых продуктов и т.д.);
■ используются в микробиологической и химической промышленности (для получения спиртов, ацетона, сахаров, органических кислот и других химических соединений),
■ используются в фармацевтической промышленности для получения антибиотиков, вакцин, витаминов, аминокислот, ферментов и других биологически активных веществ;
■ применяются в процессах обработки льна, дубления кож и т.д.;
■ являются удобным объектом для генной инженерии;
■ применяются для борьбы с вредителями сельского хозяйства.

❖ Отрицательное значение:
■ многие виды бактерий (болезнетворные, или патогенные, бактерии) паразитируют на растениях, животных и человеке, вызывая их инфекционные заболевания;
■ сапротрофные бактерии гниения и брожения вызывают гниение и порчу продуктов питания.

ЭМ-препараты, выпускаемые промышленностью

Сегодня в различных регионах России предприятия сельскохозяйственного направления занимаются производством и поставкой микробных препаратов на основе естественных полезных микроорганизмов. В научных лабораториях выделяют агрономически активные культуры с направленными или полифункциональными свойствами:

• для обработки почвы и растений,
• предпосевной обработки семян, рассады, взрослых овощных и садово-ягодных культур.

Первым полифункциональным биопрепаратом, выпущенным в России, был концентрат Байкал ЭМ-1, содержащий набор эффективных микроорганизмов в устойчивом сонном состоянии. Такими же свойствами обладает биопрепарат БакСиб (бактерии Сибири). Эти биопрепараты восстанавливают плодородие почвы, улучшают вкусовые качества плодов и овощей. Рабочий раствор биопрепаратов, внесенный в органические отходы (ботву, сорняки, навоз, листья, опилки, солому, костную муку, пищевые отходы и др.), в течение 3-4 недель, вместо нескольких лет, перерабатывает их в биогумус, готовый к использованию.

В настоящее время для сферы биологического земледелия представлен значительный перечень разрешенных к использованию биопрепаратов: Стимулин, Зорька, Байкал ЭМ-1-У, Экстрасол, Бацилон, Бизар, Ризоплан. Выпущены биопрепараты ЭМ-2 (Сияние-2), ЭМ-3 (Сияние-3) для ускоренного разложения органики.

Клубеньковые бактерии

Клубеньковые бактерии – одна из самых изученных групп азотофиксирующих бактерийБактерии объединены в царство Eubacteria или Bacteria. Царство делят на несколько типов: Гр…. В настоящее время их относят к роду Rhizobium, а видовые названия обычно соответствуют названию того растения, из клубеньков на корнях которого, выделены бактерииБактерии объединены в царство Eubacteria или Bacteria. Царство делят на несколько типов: Гр…. В частности, Rhizobium trifolii – растение-хозяин клевер, Rhizobium phaseoli – растение-хозяин фасоль, Rhizobium leguminosarum – растение-хозяин горох. Это объясняется видоспецифичностью клубеньковых бактерийБактерии объединены в царство Eubacteria или Bacteria. Царство делят на несколько типов: Гр….

Симбиоз азотфиксирующих бактерий и корневой системы растения

Существование клубеньковых бактерий является примером мутуалистических (взаимовыгодных) симбиотических взаимоотношений, относящихся к типу эндосимбиозов, при котором клетки микроорганизмов находятся в клетках и тканях макроорганизма.

Клубеньковые бактерии – грамотрицательныеГрамотрицательные бактерии – это бактерии которые не окрашиваются кристаллич… подвижные палочки в свободном состоянии и в молодых клубеньках. При дальнейшем развитии они приобретают неправильную форму и превращаются в разветвленные, булавовидные или сферические бактероиды. На этой стадии происходит фиксация молекулярного азота.

Клубеньковые бактерии являются микроаэрофильными микроорганизмами, способными развиваться при низком парционном давлении кислорода в среде. Они хемотрофы, гетеротрофы (хемогетеротрофы), часто нуждаются в факторах роста (витаминах): тиамине, пантотеновой кислоте, биотине. Оптимальная температура роста – +24°C–+26 °C.

Обычно клубеньковые бактерии существуют в почве свободно, их количеств зависит от типа и характера почвы, предшествующей сельскохозяйственной обработки. Характерно, что в свободном состоянии, то есть, находясь в почве, данная группа бактерий не способна фиксировать азот из атмосферы, а использует связанный азот.

В корневой волосок проникает сразу несколько бактерийБактерии объединены в царство Eubacteria или Bacteria. Царство делят на несколько типов: Гр…. Процесс проникновения сопровождается инвагинацией мембраны корневого волоска. Это приводит к образованию трубки (инфекционной нити), выстланной целлюлозой, вырабатываемой клетками растения-хозяина. В ней располагаются интенсивно размножающиеся бактерииБактерии объединены в царство Eubacteria или Bacteria. Царство делят на несколько типов: Гр…. Инфекционная нить проникает в кору корня, проходит через ее клетки. Клубенек развивается при достижении инфекционной нитью тетраплоидной клетки ткани коры. Одновременно наблюдается полиферация тетраплоидной клетки и соседних диплоидных клеток коры. Индуцирует пролиферацию индолилуксусная кислота – растительный гормон, синтезируемый клубеньковыми бактериямиБактерии объединены в царство Eubacteria или Bacteria. Царство делят на несколько типов: Гр….В конце периода роста растения-хозяина часто наблюдается полное исчезновение бактерий из клубеньков в связи с их отмиранием. Вещества отмерших клеток поглощает растение-хозяин.

Для обогощения почвы клубеньковыми бактериями в промышленных масштабах производятся специализированные препараты, содержащие клубеньковые бактерииБактерии объединены в царство Eubacteria или Bacteria. Царство делят на несколько типов: Гр…. Они используются для предпосевной обработки семян бобовых.

Какие виды микроорганизмов участвуют в процессе?

Несмотря на огромное разнообразие видов бактерий, в процессе переработки навоза или помета участвуют лишь эти типы:

• гидролизные;
• кислотообразующие;
• метанообразующие;
• гумусообразующие;
• молочнокислые (бифидобактерии или лактобактерии).

Кроме того, все микроорганизмы делят по зависимости от кислорода на аэробные, то есть зависимые от кислорода, и анаэробные — не зависимые от этого газа, а зачастую и гибнущие при контакте с ним.

Гидролизные

Этот тип бактерий участвует в любых способах переработки отходов жизнедеятельности птиц или животных, потому что только они могут питаться сложными органическими соединениями.

Эти микроорганизмы бывают как анаэробными, так и аэробными, причем оба вида всегда присутствуют в помете или навозе.

Процесс питания гидролизных микроорганизмов проходит в 3 этапа:

• выделение протеиназы (энзимов);
• расщепление молекул сложных веществ протеиназой;
• впитывание продуктов расщепления, то есть менее сложных полимерных веществ.

Побочными результатами этого процесса являются:

• моносахариды;
• аминокислоты;
• жирные кислоты;
• вода.

Многие их виды выделяют тепловую энергию, причем ее количества достаточно для того, чтобы нагреть место их обитания до температуры 20–55 градусов.

Однако это относится лишь к аэробным микроорганизмам, анаэробные если и обладают такой способностью, то в гораздо меньшем размере. Поэтому выделение тепла при перегнивании на открытом воздухе гораздо выше, чем в закрытом метантенке.

Кислотообразующие

Впитывая один или несколько веществ, они преобразовывают их в АТФ и материал, необходимый для роста и деления клеток.

Результатом их жизнедеятельности становятся новые кислоты, такие как:

• уксусная;
• муравьиная;
• масляная;
• пропионовая;
• капроновая;
• молочная.

Кроме того, они синтезируют различные кетоны:

• метанол;
• этанол;
• пропанол;
• бутанол;
• глицерин;
• ацетон.

Также они выделяют различные газы — углекислый, сероводород и аммиак.

Метанобразующие

Метаногены питаются отходами жизнедеятельности кислотообразующих бактерий, причем основными элементами являются уксусная и муравьиная кислоты, а также углекислый газ.

Большинство метаногенов являются анаэробными, а эффективность аэробных аналогов невелика, поэтому метан можно получить лишь в бескислородной (углекислотной) среде. Естественной средой обитания этих микроорганизмов является кишечник домашнего скота.

Гумусообразующие

Они выполняют множество задач — от расщепления сложных органических веществ до преобразования простых полимеров в гуминовые кислоты, являющиеся основой любой почвы.

В той или иной мере к гумусообразующим можно отнести любые бактерии- участников процесса перегнивания органики, но одни из них нацелены на различные переходные процессы, а другие образуют гуминовые кислоты, но не могут существовать без первых.

Помимо выработки гуминовых кислот (гумификации), эти бактерии производят минерализацию органики, то есть расщепляют органику до солей и окислов, благодаря чему выделяется свободный углерод, который вместе с водородом и азотом является основным компонентом гуминовых кислот.

Поэтому деление на гумусообразующие и другие типы микроорганизмов применяется, если основное их действие является более важным, чем процесс гумификации.

Молочнокислые

Молочнокислые бактерии не только являются участниками процесса разложения органики и превращения ее в гумус, но и предотвращают появление плесени и других вредителей.

Поэтому добавление молочнокислых бактерий к навозу/помету сокращает время полного перегнивания благодаря созданию последними более благоприятных условий для других участников этого процесса.

Распространение микроорганизмов в природе

Вследствие малых размеров, а также способности усваивать самые разнообразные вещества в качестве источников питания и легко приспосабливаться к условиям внешней среды микроорганизмы широко распространены в природе и могут быть обнаружены там, где отсутствуют другие формы жизни. Широкое распространение микроорганизмов обусловлено также их способностью переносить неблагоприятные условия в виде покоящихся форм, быстро и интенсивно размножаться, переноситься на значительные расстояния водными и воздушными течениями с помощью птиц и насекомых.

Естественной средой обитания микроорганизмов являются почва, вода и организмы человека и животных. Воздух не является благоприятной средой для развития микробов, поскольку не содержит капельно-жидкой воды, но, попадая в воздух с поверхности земли или предметов вместе с пылью, многие микроорганизмы могут временно сохранять жизнеспособность.

Численность и видовой состав микроорганизмов, населяющих почву, определяются наличием в ней влаги и пита- * тельных веществ, реакцией среды, температурой, степенью аэрации. Почва, кроме самого верхнего слоя, служит микроорганизмам защитой от губительною действия прямых солнечных лучей. Почва является местом обитания разнообразных видов бактерий, водорослей, грибов, простейших. Наиболее богаты микроорганизмами хорошо обработанные почвы. Число бактерий в 1 г почвы может составлять несколько миллионов, водорослей ‘— до 100 тыс., грибов — десятки тысяч.

Микроорганизмы, населяющие почву, обладают колоссальной общей поверхностью. Так, в пахотном слое 1 га почв поверхность микробных клеток составляет около 500 га. Именно этим и объясняется чрезвычайно активное воздействие микроорганизмов на почву. Большинство бактерий развивается в верхнем слое почвы глубиной 15 —20 см. Водоросли развиваются в слое до 10 см и иногда вызывают обильное цветение почвы. Выделяя кислород в процессе жизнедеятельности, они способствуют аэрации почвы. В условиях хорошей аэрации верхнего слоя интенсивно развиваются микроскопические грибы. В почве широко представлены черви и личинки насекомых, которые рыхлят почву, обеспечивая проникание кислорода в более глубокие слои.

Микронаселение водных объектов, его численность и видовое разнообразие определяются прежде всего степенью загрязненности воды, т.е. наличием в ней органических веществ. Гидробионты — обитатели волной среды — относятся к различным систематическим группам. В природных водоемах могут развиваться водоросли, бактерии, простейшие, грибы.

Наиболее богаты микроорганизмами сточные воды. Число бактерий в 1 мл сточной воды может превышать 1 млрд. Источником микроорганизмов бытовых сточных вод являются физиологические выделения человека и его хозяйственная деятельность. Некоторые виды производственных сточных вод содержат специфические микроорганизмы, используемые в технологическом процессе производства лекарственных препаратов, спирта, молочнокислых продуктов и т.д. Ливневые сточные воды загрязнены микробами, вымываемыми из почвы.

Значительное число видов микроорганизмов обитает в организме человека и животных. Большинство из них составляет нормальную микрофлору, постоянно обитающую в теле биологического хозяина. Однако многие виды бактерий, простейших, грибов, попадая в организм человека, могут вызвать различные заболевания, такие микроорганизмы называются болезнетворными, или патогенными.

Способы попадания болезнетворных микробов в организм человека

Существует несколько возможных вариантов, как патогенные вирусы и бактерии могут проникнуть внутрь носителя. Места, через которые они попали в организм, называются входными воротами инфекции. Различают четыре способа заражения.

Пищевые отравления. Возникают в том случае, когда токсины, которые вырабатывают патогенные микроорганизмы, проникают в желудочно-кишечный тракт вместе с пищей. Такое поражение не распространяется от человека к человеку, но если было заражено большое количество еды, то заболеть может много человек одновременно. Нередко первопричиной такой вспышки является распространение золотистого стафилококка на коже людей, участвующих в приготовлении пищи.
Кишечные инфекции. Данное бактериальное поражение возникает при употреблении загрязненной воды и продуктов

Очень часто его переносчиками могут являться обыкновенные комнатные мухи, поэтому важно следить, чтобы эти насекомые не садились на пищу. Отличаются от пищевых отравлений наличием живого возбудителя, а не только его продуктов жизнедеятельности.
Микроорганизмы патогенные могут также проникать через дыхательные пути. Это происходит в момент, когда носитель инфекционного заболевания чихает, кашляет

Внутрь организма здорового человека попадают живые патогенные микробы и очень быстро начинают свою болезнетворную деятельность. К заболеваниям, передающимся через дыхательные пути, относятся туберкулез, менингит, стрептококковые инфекции, дифтерия, пневмония.
Многие патогенные бактерии переносятся мелкими грызунами и насекомыми. В большинстве случаев микроорганизмы не поражают носителя, а лишь временно на нем обитают. К таким микробам относятся бактерии патогенные, вызывающие тиф, чуму, туляремию, различные формы лихорадки.

Это происходит в момент, когда носитель инфекционного заболевания чихает, кашляет. Внутрь организма здорового человека попадают живые патогенные микробы и очень быстро начинают свою болезнетворную деятельность. К заболеваниям, передающимся через дыхательные пути, относятся туберкулез, менингит, стрептококковые инфекции, дифтерия, пневмония.
Многие патогенные бактерии переносятся мелкими грызунами и насекомыми. В большинстве случаев микроорганизмы не поражают носителя, а лишь временно на нем обитают. К таким микробам относятся бактерии патогенные, вызывающие тиф, чуму, туляремию, различные формы лихорадки.

БАКТЕРИИ И ПРОМЫШЛЕННОСТЬ

Учитывая разнообразие катализируемых бактериями химических реакций, неудивительно, что они широко используются в производстве, в ряде случаев с глубокой древности. Славу таких микроскопических помощников человека прокариоты делят с грибами, в первую очередь – дрожжами, которые обеспечивают большую часть процессов спиртового брожения, например при изготовлении вина и пива. Сейчас, когда стало возможным вводить в бактерии полезные гены, заставляя их синтезировать ценные вещества, например инсулин, промышленное применение этих живых лабораторий получило новый мощный стимул. См. также ГЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ.

Простейшие [ править ]

Простейшие — это эукариотические организмы, которые были одними из первых микроорганизмов, размножающихся половым путем, что является значительным эволюционным шагом от размножения спор, подобных тем, от которых зависят многие другие почвенные микроорганизмы. Простейшие можно разделить на три категории: жгутиконосцы , амебы и инфузории .

Жгутиковые править

Жгутиковые — самые маленькие члены группы простейших, и их можно разделить дальше в зависимости от того, могут ли они участвовать в фотосинтезе. Жгутиконосцы, не содержащие хлорофилл, не способны к фотосинтезу, поскольку хлорофилл — это зеленый пигмент, поглощающий солнечный свет. Эти жгутиконосцы встречаются в основном в почве. Жгутиковые, содержащие хлорофилл, обычно встречаются в водных условиях. Жгутиков можно отличить по жгутикам, которые являются средством передвижения. У некоторых есть несколько жгутиков, в то время как у других видов есть только один, напоминающий длинную ветвь или придаток.

Амебы править

Амебы крупнее жгутиков и двигаются иначе. Амебы можно отличить от других простейших по их слизеподобным свойствам и псевдоподиям . Псевдоподий или «ложная ступня» — это временное выступание тела амебы, которое помогает ей тянуть по поверхности для движения или помогает втягивать пищу. У амебы нет постоянных придатков, а псевдоподий больше похож на слизь, чем на жгутик.

Инфузории править

Инфузории — самые крупные из группы простейших, они передвигаются с помощью коротких многочисленных ресничек, которые производят биение. Реснички напоминают небольшие короткие волоски. Они могут двигаться в разных направлениях, перемещая организм, придавая ему большую подвижность, чем жгутиконосцы или амебы.

Грибки и бактерии в борьбе с патогенами

Чтобы бороться с проблемой, нужно выявить причину ее возникновения. В противном случае это повторится снова. Самая распространенная причина грибковых заболеваний – нехватка кислорода в растворе. Также возможен стресс – высокая влажность, повышенная температура или скудное питание.

Гриб триходерма

Для избавления от патогенных грибков лучше не использовать фунгициды. Особенно во время цветения. Так как они токсичны и могут накапливаться в плодах. При этом способны сильно ослабить растение. Поэтому, как ни парадоксально, в борьбе с патогенными грибками и бактериями хорошо себя зарекомендовали все те же грибки и бактерии, только полезные.

Например, грибы рода триходерма. Они являются паразитами для других организмов и подавляют, паразитируя на них. При этом не наносят вред растениям.

Гриб триходерма используют в основном против болезней. Он является очень эффективным средством для борьбы с такими заболеваниями, как корневая гниль, серая гниль, мучнистая роса, заболевания плодов, листьев и много других. Он разлагает растительные остатки, уничтожая находящиеся в них патогены. При этом стимулирует рост растений, увеличивает урожай, повышает иммунитет.

Энзимы

В процессе жизнедеятельности бактерии и грибки производят определенные ферменты. Они облегчают управление гидропонной системой, так как обладают рядом важных преимуществ:

1. Гниющие части растений способствуют развитию патогенов, снижению кислорода и повышению шанса заболеваний. Энзимы разлагают отмершие остатки на элементы, которыми питаются бактерии.
2. Помогают очистить субстрат между урожаями от того, что осталось в нем от предыдущих растений.
3. Укрепляют корни и выносливость.
4. Борются с вредными грибками, занимая их место и уничтожая споры. Так увеличивается иммунитет и сопротивляемость растений.

В растворе можно использовать сами энзимы. Но эффект от них будет кратковременным. Поэтому лучше развивать колонии полезных бактерий и грибков, которые будут постоянно производить эти ферменты.

Экстракт вермикомпоста

Много полезных бактерий имеется в жидком экстракте вермикомпоста. Это удобрение, образованное путем переработки отходов из органики с помощью дождевых и компостных червей, грибков с бактериями. При опрыскивании листьев, экстракт укрепляет растения и отлично подходит для профилактики заболеваний. Большое количество полезных микроорганизмов вместе с ослабленными патогенами повышают иммунитет растений. Экстракт содержит антибактериальные и антигрибковые вещества.

Силикатная глина

Отлично для борьбы с вредителями подходит силикатная глина. Она активно убивает споры грибков. Ее можно использовать в больших количествах, не опасаясь за токсичность. После использования глины нужно заменить питательный раствор водой с отрегулированным рН. Также удалить мертвые корни, чтобы предотвратить дальнейшее распространение заболевания.

Но силикатная глина избавляет раствор от всех организмов. Даже полезных. Помните это, когда в вашей системе внедрены полезные бактерии и грибки.

Такие простые и такие сложные

По форме бактерии могут быть шаровидные (кокки), прямые палочки (бациллы), выгнутые (вибрионы), спиральные (спириллы). Они могут объединяться – диплококки (два кокка), стрептококки (цепочка кокков), стафилококки (гроздь кокков). Клеточная стенка из муреина (полисахарида в соединении аминокислотами) придает форму организму и защищает содержимое клетки. Мембрана клетки из фосфолипидов может впячиваться и одержит комплексы органов движения (жгутиков). В клетках нет ядра, а в цитоплазме находятся рибосомы и кольцевая ДНК (плазмид). Органелл нет, а функции митохондрий, хлоропластов выполняют мезосомы – выпячивания мембраны. У некоторых имеются вакуоли: газовые выполняют функцию перемещения в толще воды, а в запасающих находятся гликоген или крахмал, жиры, полифосфаты.

Сколько бактериальных клеток в водных пространствах?

Вода – еще одно место обитания, которое содержит большее количество органики и микроорганизмов, чем воздух. Основная масса обитателей воды попадает туда из земли. На берегах наблюдается больше бактериальных клеток, чем ближе к центру водоема и в его глубинах. К чистой воде относятся артезианские и родниковые источники, потому что они не предоставляют особенно благоприятных условий для обитания бактерий.

В чистой воде содержится до 100-200 бактериальных клеток на 1 мл, в загрязненной – более 300 тысяч. По разработанных нормам, в чистой питьевой воде должно содержаться меньше ста бактерий на 1 миллилитр или менее ста тысяч на 1 литр воды.

На дне и в прибережном иле водоемов содержится немало микроорганизмов. Связано это с тем, что там достаточно питательных элементов (живые существа даже образуют пленку). Пленка в воде содержит серо- и железобактерии, которые окисляют сероводород до серной кислоты. Кстати, этот факт препятствует замору рыбы.

Итак, в воде больше микробов, чем в воздухе.