Бактерії – найчисленніші жителі планети Земля. Вони заселили її в давнину і продовжують існувати донині. Деякі види навіть мало змінилися з того часу. Бактерії корисні та шкідливі буквально оточують нас скрізь (і навіть проникають усередину інших організмів). При досить примітивній одноклітинній будові вони є однією з, напевно, ефективних форм живої природи і виділяються в особливе царство.
Запас міцності
Ці мікроорганізми, як то кажуть, у воді не тонуть і у вогні не горять. Буквально: витримують температури до плюс 90 градусів, заморожування, відсутність кисню, тиск - високий та низький. Можна сміливо сказати, що у них природа вклала величезний запас міцності.
Бактерії, корисні та шкідливі для людського організму
Як правило, бактеріям, які вдосталь населяють наші тіла, не приділяється належної уваги. Адже вони настільки малі, що, здається, не мають суттєвого значення. Ті, хто думає так, значною мірою помиляються. Бактерії корисні та шкідливі давно і надійним чином «колонізували» інші організми, які успішно співіснують з ними. Так, їх не можна побачити без допомоги оптики, але вони можуть або завдати шкоди нашому тілу.
Хто у кишечнику живе?
Лікарі кажуть, що якщо скласти разом лише бактерії, що мешкають у кишечнику, і зважити - вийде щось близько трьох кілограмів! З такою величезною армією не можна не зважати. У безперервно потрапляли багато мікроорганізмів, але лише деякі види знаходять там сприятливі умови для проживання та життєдіяльності. А в процесі еволюції навіть утворили постійну мікрофлору, яка має виконувати важливі фізіологічні функції.
«Мудрі» сусіди
Бактерії давно вже відіграють важливу роль, хоча до останнього часу людина про це і не здогадувалася. Вони допомагають своєму господареві в травленні та виконанні низки інших функцій. Що ж є ці невидимі сусіди?
Постійна мікрофлора
99% населення постійно мешкають у кишечнику. Вони затяті прихильники та помічники людини.
- Основні корисні бактерії. Назви: біфідобактерії та бактероїди. Їхня переважна більшість.
- Супутні корисні бактерії. Назви: кишкова паличка, ентерококи, лактобактерії. Їхня кількість повинна становити 1-9% від загального числа.
Необхідно знати також, що за відповідних негативних умов усі ці представники флори кишечника (виключення – біфідобактерії) можуть спричинити захворювання.
Що вони роблять?
Основні функції цих бактерій – допомогти нам у процесі травлення. Помічено, що при неправильному харчуванні у людини може виникати дисбактеріоз. Як результат - застої та запори та інші незручності. При нормалізації збалансованості харчування хвороба зазвичай відступає.
Ще одна функція цих бактерій – сторожова. Вони стежать за тим, які корисні бактерії. За тим, щоб «чужинці» не проникали до їхньої спільноти. Якщо, наприклад, у кишечник намагається проникнути збудник дизентерії – шигелла Зонне, вони вбивають її. Однак, варто зауважити, що таке відбувається тільки в організмі щодо здорової людини з гарним імунітетом. В іншому випадку ризик захворіти збільшується в рази.
Непостійна мікрофлора
Приблизно 1% в організмі здорового індивіда складають так звані умовно-патогенні мікроби. Вони належать до непостійної мікрофлори. За нормальних умов вони виконують певні функції, які не завдають шкоди людині, працюють на благо. Але в певній ситуації можуть проявити себе як шкідники. Це в основному стафілококи та різного роду гриби.
Дислокація в ШКТ
Взагалі-то, весь травний тракт має неоднорідну та непостійну мікрофлору – бактерії корисні та шкідливі. Стравохід містить таких самих жителів, як і в ротовій порожнині. У шлунку знаходяться лише деякі, стійкі до кислоти: лактобацили, хелікобактери, стрептококи, гриби. У тонкій кишці мікрофлора також нечисленна. Найбільше бактерій знаходиться у товстій кишці. Так, випорожнюючи, людина здатна виділяти понад 15 трильйонів мікроорганізмів на добу!
Роль бактерій у природі
Вона також, безумовно, велика. Виділяють кілька глобальних функцій, без яких все живе на планеті, напевно, вже давно б припинило своє існування. Найважливіша – санітарна. Бактерії поїдають відмерлі організми, що у природі. Вони, по суті, працюють своєрідними двірниками, не дозволяючи накопичуватися відкладенням мертвих клітин. По-науковому їх називають сапротрофи.
Ще одна важлива роль бактерій - участь у всесвітньому на суші та на морі. На планеті Земля всі речовини у біосфері переходять від одного організму до іншого. Без деяких бактерій цей перехід просто став би неможливим. Неоціненна роль бактерій, наприклад, у кругообігу та відтворенні такого важливого елемента, як азот. У ґрунті існують певні бактерії, які роблять із азоту в повітрі азотисті добрива для рослин (мікроорганізми проживають прямо в їхньому корінні). Такий симбіоз між рослинами та бактеріями вивчається наукою.
Участь у харчових ланцюжках
Як вже було сказано, бактерії – найчисленніші жителі біосфери. Відповідно, можуть і повинні брати участь у властивих природі тварин і рослин. Звичайно ж, для людини, наприклад, бактерії не є основною частиною раціону (хіба що можна використовувати як харчову добавку). Однак існують організми, які харчуються бактеріями. Цими організмами, своєю чергою, харчуються інші тварини.
Ціанобактерії
Ці (застаріла назва даних бактерій, в корені неправильне з наукового погляду) здатні виробляти величезну кількість кисню внаслідок фотосинтезу. Колись давно саме вони почали насичувати нашу атмосферу киснем. Ціанобактерії продовжують успішно це робити і до цього дня, утворюючи певну частину кисню у сучасній атмосфері!
Мікроорганізми - це група тварин і рослин дуже малого розміру, які можна розрізнити тільки за допомогою мікроскопа. Вони можуть бути шкідливими і корисними для людини, беруть участь у природному кругообігу речовин, процесах розкладання органіки, розпаду складних речовин на простіші, бродінні і т.д.
Мікроорганізми відносяться до прокаріотичних форм життя, їх клітини не мають ядра, містять мало органел і влаштовані значно простіше, ніж ядерні. Але незважаючи на всю простоту такі клітини дуже життєздатні, швидко розмножуються і за рівнем виживання стоять вище, ніж багатоклітинні організми.
Багато бактерій живуть у кишечнику тварин і допомагають перетравлювати важкодоступну рослинну їжу, виробляючи необхідні ферменти, а також вітаміни та незамінні амінокислоти. Серед корисних бактерій слід відзначити азотфіксуючі бактерії – симбіонти бобових рослин. Бульбякові бактерії вступають у симбіоз з корінням фіксуючи азот, який надалі використовується рослинами для побудови клітинних тканин для росту.
Однак серед мікроорганізмів є численні патогенні штами, здатні викликати найсильніші захворювання та призводити до летальних наслідків. Серед таких можна виділити холеру, сибірку, тиф та інші.
Багато видів корисних мікроорганізмів застосовують у харчовій промисловості. Так виробляються кисломолочні продукти - йогурт, кефір та сир, деякі використовуються для засолювання та закваски, що запобігає псуванню продуктів. Однак є і шкідливі мікроорганізми, що призводять до псування продукції. Серед таких виділяють плісняву, різні види грибів. Вони змінюють хімічні та фізичні показники продуктів, що зрештою призводить до псування продукції та неможливості її вживання в їжу.
До основних видів мікроорганізмів відносять такі:
- Коки - мікроорганізми, що мають округлу форму клітини, які можуть відрізнятися за взаємним розташуванням один до одного. Залежно від цього розташування їх поділяють ще кілька груп. Наприклад, клітини стрептокока вишиковуються в довгий ланцюжок кульок, диплококи існують у формі двох сусідніх клітин, що живуть постійно в парі, стафілококи характеризуються тим, що їх клітини в колонії розташовані хаотично. При попаданні в організм людини вони можуть викликати серйозні захворювання. Однак, не всі види коків є шкідливими і можуть існувати в симбіозі з організмом, не завдаючи жодної шкоди. Якщо в людини знижується імунітет, відбувається спалах розмноження мікроорганізмів і хвороба починає прогресувати.
- Паличкоподібні бактерії відрізняються між собою розміром, формою, можуть утворювати суперечки. Бацилами називають бактерії здатні до спороутворення. До них відносяться палички сибірки і правця. Суперечки - це особливі освіти у житті бактерій, призначені для переживання несприятливих умов. Клітина в даному випадку покривається твердою захисною оболонкою і здатна тривалий час перебувати в сплячому стані, очікуючи настання сприятливих умов розвитку. Деякі суперечки настільки стійкі, що здатні переносити температуру понад 120 градусів за Цельсієм.
- Клітини загостреними кінцями, наприклад, фузобактерії. Вони є представниками нормальної мікрофлори дихальних шляхів і не становлять небезпеки для людини, а скоріше навпаки допомагають нормальному функціонуванню епітеліальних покривів;
- Клітини з потовщеними кінцями, формою нагадують булаву. Явний представник коринебактерії – збудником дифтерії;
- Клітинні форми із закругленими кінцями. Представник – кишкова паличка, яка є необхідною для травлення у кишечнику;
- Паличкоподібні клітини із прямими кінцями. Така форма клітини у збудника сибірки.
Як правило, паличкоподібні бактерії в просторі розташовується хаотично по відношенню один до одного, проте деякі можуть розташовуватися попарно або у вигляді ланцюжка. У першому випадку це диплобактерії чи диплобацили, у другому – стрептобактерії чи стрептобацили.
Грамнегативні та грампозитивні бактерії
Більше 100 років тому датський учений Грам придумав барвник, який розділив світ бактерій на дві групи - грамнегативні та грампозитивні бактерії. Вони називаються так через здатність фарбуватися винайденим барвником. Справа в тому, що деякі клітини покриті додатковою ліпідною оболонкою, що перешкоджає проникненню речовин у клітинну стінку і тому такі клітини не фарбуються. І навпаки ті, які не мають додаткової ліпідної оболонки, добре забарвлюються за Грамом, утворюючи стійкий зв'язок з клітинною стінкою.
Ліпідна оболонка грамнегативних бактерій робить їх більш стійкими до антибіотиків, що є важливою особливістю у медичній діагностиці захворювань та доборі методів лікування. До грамнегативних відносяться хламідії та рикетсії, до грампозитивних - стрептококи та стафілококи.
Аеробні та анаеробні бактерії
Найбільш просто влаштовані бактерії мешкають на великих глибинах під водою. Для їх розвитку і не потрібна наявність кисню, на відміну від тих, які більш організовані та вибралися на сушу. Тому в сучасній науці бактерії поділяють на аеробні та анаеробні, залежно від їхньої потреби в кисні.
Аеробні організми не можуть існувати без кисню:
- Облігатні аероби – це такі мікроби, які вільно живуть у зовнішньому середовищі. Наприклад, паличка Коха – збудник туберкульозу, досить стійка і може зберігатися у воді близько 5 місяців, а у теплому зволоженому приміщенні до 7 років;
- Мікроаерофіли. Таким мікроорганізмам достатньо вміст кисню у навколишньому середовищі близько 2%, де вони можуть нормально розмножуватися та розвиватися. До таких відносяться стрептококи – збудники хвороб верхніх дихальних шляхів.
Анаеробні організми, для розвитку яких не потрібен кисень:
- Облігатні анаероби. Наприклад, фузобактерії чудово почуваються серед з нульовим вмістом кисню;
- Факультативні анаероби. Можуть розвиватися без кисню, наприклад, гонококи або стрептококи;
- Аеротолерантні мікроорганізми. Для їх розвитку не потрібен кисень, але вони здатні жити в кисневмісному середовищі, наприклад, бактерії, що викликають скисання молока.
Як ви реагуватимете, якщо дізнаєтеся про те, що у вашому тілі загальна вага бактерій становить від 1 до 2,5 кілограм?
Швидше за все, це викликає подив і шок. Більшість людей вважають, що бактерії небезпечні і можуть завдати серйозної шкоди життєдіяльності організму. Так це так, але існують, крім небезпечних, ще й корисні бактерії, мало того, життєво необхідні для здоров'я людини.
Вони існують усередині нас, беручи величезну участь у різних процесах обміну речовин. Беруть активну участь у належному функціонуванні життєвих процесів, як у внутрішньому, так і у зовнішньому середовищі нашого тіла. До таких бактерій слід віднести біфідобактерії. Rhizobiumі E. coli, і ще багато інших.
Корисні бактерії для людини
Тіло людини має мільйони всіляких корисних бактерій, що беруть участь у різних функціях нашого організму. Як ви знаєте, кількість бактерій в організмі коливається від 1 до 2,5 кілограмів, цей обсяг містить величезну кількість різних бактерій. Ці бактерії можуть бути присутніми у всіх доступних частинах тіла, але в основному вони знаходяться в кишечнику, де вони допомагають у процесах травлення. Вони також відіграють дуже важливу роль у сприянні запобігання бактеріальним інфекціям статевих частин тіла, а також дріжджових (грибкових) інфекцій.
Деякі корисні бактерії для людини є регуляторами кислотно-лужного балансу та беруть участь у підтримці рН. Деякі навіть беруть участь у захисті шкіри (бар'єрна функція) від багатьох інфекцій. Вони потрібні і корисні і як активні працівники в процесах виробництва вітаміну К, і в ролі нормального функціонування імунної системи.
Навколишнє середовище та корисні бактерії
Ім'я однієї з найкорисніших бактерій у зовнішньому середовищі – Rhizobium. Ці бактерії називаються азотфиксирующими бактеріями. Вони присутні в кореневих бульбах рослин і виділяють азот в атмосферу. Вважаються дуже корисними для довкілля.
Інші не менш важливі роботи, що виконуються бактеріями для навколишнього середовища, пов'язані з перетравленням органічних відходів, що допомагає підтримувати родючість ґрунту. Azotobacters – це група бактерій, які беруть участь у перетворенні газоподібного азоту на нітрати, які далі по ланцюжку використовуються Rhizobium – азотфіксуючими мікробами.
Інші функції корисних бактерій
Бактерії є корисними, беручи участь у процесах бродіння. Тому в багатьох галузях промисловості, які пов'язані з виробництвом пива, вина, йогуртів та сирів, не обходяться без використання цих мікроорганізмів для здійснення процесів бродіння. Бактерії, що використовуються в процесах бродіння, називаються Lactobacillis.
Важливу роль бактерії відіграють в очищенні стічних вод. Вони використовуються для перетворення органічних речовин на метан. Отже, вони застосовують у багатьох галузях промисловості. Деякі бактерії також корисні при збиранні, ліквідації розливів нафти на поверхні водних басейнів Землі.
Інші бактерії використовуються у виробництві антибіотиків, таких як тетрациклін та стрептоміцин. Streptomyces є ґрунтовими бактеріями, що застосовуються у промисловому виробництві антибіотиків у фармацевтичній промисловості.
E.coli, - бактерії, які є у шлунку тварин, наприклад корів, буйволів тощо. допомагають їм у перетравленні рослинної їжі.
Поряд з цими корисними бактеріями є досить небезпечні та шкідливі бактерії, здатні призвести до інфекцій, але вони нечисленні.
Будова
Бактерії – дуже дрібні живі організми. Їх можна бачити лише під мікроскопом із дуже сильним збільшенням. Усі бактерії одноклітинні. Внутрішня будова клітини бактерій не схожа на клітини рослин та тварин. Вони не мають ні ядра, ні пластид. Ядерна речовина та пігменти є, але в "розпорошеному" стані. Форма різноманітна.
Клітина бактерії одягнена особливою щільною оболонкою – клітинною стінкою, яка виконує захисну та опорну функції, а також надає бактерії постійну, характерну для неї форму. Клітинна стінка бактерії нагадує оболонку рослинної клітини. Вона проникна: через неї поживні речовини вільно проходять у клітину, а продукти обміну речовин виходять у довкілля. Часто поверх клітинної стінки у бактерій виробляється додатковий захисний шар слизу – капсула. Товщина капсули може багато разів перевищувати діаметр самої клітини, але може бути і дуже невеликий. Капсула - не обов'язкова частина клітини, вона утворюється залежно від умов, у які потрапляють бактерії. Вона оберігає бактерію від висихання.
На поверхні деяких бактерій є довгі джгутики (один, два або багато) або короткі тонкі ворсинки. Довжина джгутиків може значно перевищувати розмітки тіла бактерії. За допомогою джгутиків та ворсинок бактерії пересуваються.
Усередині клітини бактерії знаходиться густа нерухома цитоплазма. Вона має шарувату будову, вакуолей немає, тому різні білки (ферменти) та запасні поживні речовини розміщуються у самій речовині цитоплазми. Клітини бактерій немає ядра. У центральній частині їх клітини сконцентровано речовину, яка несе спадкову інформацію. Бактерії - нуклеїнова кислота - ДНК. Але ця речовина не оформлена у ядро.
Внутрішня організація бактеріальної клітини складна та має свої специфічні особливості. Цитоплазма відокремлюється від клітинної стінки цитоплазматичної мембраною. У цитоплазмі розрізняють основну речовину, або матрикс, рибосоми і невелику кількість мембранних структур, що виконують різні функції (аналоги мітохондрій, ендоплазматичної мережі, апарату Гольджі). У цитоплазмі клітин бактерій часто містяться гранули різної форми та розмірів. Гранули можуть складатися з сполук, які є джерелом енергії та вуглецю. У бактеріальній клітині трапляються і крапельки жиру.
Освіта суперечка
Усередині бактеріальної клітини утворюються суперечки. У процесі спороутворення бактеріальна клітина зазнає ряду біохімічних процесів. У ній зменшується кількість вільної води, знижується ферментативна активність. Це забезпечує стійкість суперечок до несприятливих умов довкілля (високої температури, високої концентрації солей, висушування та інших.). Спороутворення властиве лише невеликій групі бактерій. Суперечки – це не обов'язкова стадія життєвого циклу бактерій. Спороутворення починається лише за браку поживних речовин чи накопиченні продуктів обміну. Бактерії у вигляді суперечок можуть тривалий час перебувати у стані спокою. Спори бактерій витримують тривале кип'ятіння та дуже тривале проморожування. При настанні сприятливих умов суперечки проростає і стає життєздатною. Спору бактерій – це пристосування до виживання у несприятливих умовах. Суперечки у бактерій служать для перенесення несприятливих умов. Вони утворюються із внутрішньої частини вмісту клітини. При цьому навколо суперечки формується нова, щільніша оболонка. Спори можуть переносити дуже низькі температури (до - 273 ° С) і дуже високі. Суперечки не гинуть під час кип'ятіння води.
живлення
Багато бактерій мають хлорофіл та інші пігменти. Вони здійснюють фотосинтез, подібно до рослин (ціанобактерії, пурпурні бактерії). Інші бактерії отримують енергію з неорганічних речовин - сірки, сполук заліза та інших, але джерело вуглецю, як і за фотосинтезу, - вуглекислий газ.
Розмноження
Розмножуються бактерії розподілом однієї клітини на дві. Досягши певного розміру, бактерія поділяється на дві однакові бактерії. Потім кожна з них починає харчуватися, росте, ділиться тощо. Після подовження клітини поступово утворюється поперечна перегородка, та був дочірні клітини розходяться; у багатьох бактерій у певних умовах клітини після поділу залишаються пов'язаними до характерних груп. При цьому залежно від напрямку площини поділу та числа поділів з'являються різні форми. Розмноження брунькуванням зустрічається у бактерій як виняток.
За сприятливих умов розподіл клітин у багатьох бактерій відбувається через кожні 20-30 хвилин. При такому швидкому розмноженні потомство однієї бактерії за 5 діб здатне утворити масу, якою можна заповнити всі моря та океани. Простий підрахунок показує, що за добу може утворитися 72 покоління (720 000 000 000 000 000 000 клітин). Якщо перевести у вагу – 4720 тонн. Однак у природі цього немає, оскільки більшість бактерій швидко гинуть під впливом сонячного світла, при висушуванні, нестачі їжі, нагріванні до 65-100ºС, внаслідок боротьби між видами тощо.
Роль бактерій у природі. Поширення та екологія
Бактерії поширені повсюдно: у водоймах, повітрі, ґрунті. У повітрі їх найменше (але не в місцях скупчення людей). У водах річок їх може бути до 400 000 в 1 см 3 , а в ґрунті - до 1 000 000 000 в 1 р. Бактерії по-різному належать до кисню: для одних він необхідний, для інших згубний. Більшість бактерій найбільш сприятливі температури між +4 і +40 °З. Пряме сонячне світло викликає загибель багатьох бактерій.
Зустрічаючись у величезній кількості (кількість їх видів досягає 2500), бактерії відіграють винятково важливу роль у багатьох природних процесах. Разом з грибами та ґрунтовими безхребетними тваринами вони беруть участь у процесах розкладання рослинних залишків (опадаючі листя, гілки тощо) до перегною. Діяльність сапрофітних бактерій призводить до утворення мінеральних солей, які засвоюються корінням рослин. Бульбякові бактерії, що живуть у тканинах коренів метеликових, а також деякі вільноживучі бактерії мають чудову здатність засвоювати атмосферний азот, недоступний для рослин. Таким чином, бактерії беруть участь у кругообігу речовин у природі.
Мікрофлора ґрунту.Кількість бактерій у ґрунті надзвичайно велика – сотні мільйонів та мільярдів особин в 1 грамі. У ґрунті їх значно більше, ніж у воді та повітрі. Загальна кількість бактерій у ґрунтах змінюється. Кількість бактерій залежить від типу ґрунтів, їх стану, глибини розташування шарів. На поверхні ґрунтових частинок мікроорганізми розташовуються невеликими мікроколоніями (по 20-100 клітин у кожній). Часто вони розвиваються в товщах згустків органічної речовини, на живих та відмираючих коренях рослин, у тонких капілярах і всередині грудочок. Мікрофлора ґрунту дуже різноманітна. Тут зустрічаються різні фізіологічні групи бактерій: бактерії гниття, нітрифікуючі, азотфіксуючі, серобактерії та ін. Серед них є аероби та анаероби, спорові та не спорові форми. Мікрофлора – один із факторів утворення ґрунтів. Сферою розвитку мікроорганізмів у грунті є зона, що примикає до коріння живих рослин. Її називають ризосферою, а сукупність мікроорганізмів, які у ній, - ризосферной мікрофлорою.
Мікрофлора водойм.Вода - природне середовище, де у великій кількості розвиваються мікроорганізми. Основна маса їх потрапляє у воду із ґрунту. Чинник, що визначає кількість бактерій у воді, наявність у ній поживних речовин. Найбільш чистими є води артезіанських свердловин та джерельні. Дуже багаті на бактерії відкриті водоймища, річки. Найбільша кількість бактерій знаходиться у поверхневих шарах води, ближче до берега. При віддаленні від берега та збільшенні глибини кількість бактерій зменшується. Чиста вода містить 100-200 бактерій на 1 мл., а забруднена - 100-300 тис. і більше. Багато бактерій у донному мулі, особливо у поверхневому шарі, де бактерії утворюють плівку. У цій плівці багато сіро- та залізобактерій, які окислюють сірководень до сірчаної кислоти і тим самим запобігають замору риби. У мулі більше спороносних форм, тоді як у воді переважають неспороносні. За видовим складом мікрофлора води подібна до мікрофлори грунту, але зустрічаються і специфічні форми. Руйнуючи різні покидьки, що у воду, мікроорганізми поступово здійснюють так зване біологічне очищення води.
Мікрофлори повітря.Мікрофлора повітря менш численна, ніж мікрофлора грунту та води. Бактерії піднімаються в повітря з пилом, деякий час можуть бути там, а потім осідають на поверхню землі і гинуть від нестачі живлення або під дією ультрафіолетових променів. Кількість мікроорганізмів у повітрі залежить від географічної зони, місцевості, пори року, забрудненістю пилом та ін. Кожна порошинка є носієм мікроорганізмів. Найбільше бактерій у повітрі над промисловими підприємствами. Повітря сільської місцевості чистіше. Найбільш чисте повітря над лісами, горами, сніговими просторами. Верхні шари повітря містять менше бактерій. У мікрофлорі повітря багато пігментованих та спороносних бактерій, які більш стійкі, ніж інші, до ультрафіолетових променів.
Мікрофлора організму людини.Тіло людини, навіть цілком здорової, завжди є носієм мікрофлори. При зіткненні тіла людини з повітрям та ґрунтом на одязі та шкірі осідають різноманітні мікроорганізми, у тому числі й патогенні (палички правця, газової гангрени та ін.). Найчастіше забруднюються відкриті частини людського тіла. На руках виявляють кишкові палички, стафілококи. У ротовій порожнині налічують понад 100 видів бактерій. Рот з його температурою, вологістю, живильними залишками – чудове середовище для розвитку мікроорганізмів. Шлунок має кислу реакцію, тому переважна більшість мікроорганізмів у ньому гине. Починаючи з тонкого кишківника реакція стає лужною, тобто. сприятливою для бактерій. У товстих кишках мікрофлора дуже різноманітна. Кожна доросла людина виділяє щодня із екскрементами близько 18 млрд. бактерій, тобто. більше особин, ніж людей на земній кулі. Внутрішні органи, що не з'єднуються із зовнішнім середовищем (мозок, серце, печінка, сечовий міхур та ін), зазвичай вільні від мікробів. У ці органи мікроби потрапляють лише під час хвороби.
Значення бактерій у житті людини
Велике значення мають процеси бродіння; так називають переважно розкладання вуглеводів. Так, в результаті бродіння молоко перетворюється на кефір та інші продукти; силосування кормів – теж бродіння. Бродіння відбувається й у кишечнику людини. Без відповідних бактерій (наприклад, кишкової палички) кишківник нормально не може функціонувати. Гниєння, корисне у природі, вкрай небажано у побуті (наприклад, псування м'ясних продуктів). Не завжди корисне і бродіння (наприклад, скисання молока). Щоби продукти не псувалися, їх солять, сушать, консервують, тримають у холодильниках. У такий спосіб знижують діяльність бактерій.
Патогенні бактерії
Існують бактерії, які дуже корисні. В організмі кожної людини знаходиться від півтора до двох з половиною кілограмів таких бактерій. Співтовариства бактерій називають мікробіотою, їх чисельність сягає кількох мільйонів. Вони впливають на здорову та нормальну життєдіяльність організму. Без них шкіра, шлунково-кишковий тракт, дихальні шляхи були б зруйновані під дією патогенних мікроорганізмів.
Корисні бактерії, що живуть у кишечнику
Від нормального функціонування шлунково-кишкового тракту залежить імунна система організму. Захисні процеси знижуються та дестабілізується імунна система у разі, якщо видовий склад мікробіоти в організмі порушений. Корисні бактерії створюють у кишечнику кисле середовище, яке є згубним для хвороботворних мікроорганізмів. Крім цього, корисні бактерії допомагають перетравлювати та засвоювати рослинну їжу, з якою кишкові ферменти самі по собі не справляються. Ці бактерії беруть участь у виробленні вітамінів, що підтримують обмінні процеси в сполучній тканині, допомагають видобувати енергію з вуглеводів, регулюють діяльність нервової системи, сприяють виробленню антигенів.
Коли говорять про корисні бактерії кишечника мають на увазі два види бактерій - це біфідо-і лактобактерії, які становлять від 5% до 15% від загальної кількості бактерій кишечника. Їхня діяльність вкрай важлива, оскільки вони позитивно впливають на інші мікроорганізми, стабілізують кишкову мікрофлору. Важливо підтримувати чисельність кисломолочних бактерій, вживаючи в їжу кефір та йогурти, які сприятимуть розмноженню та зміцненню кишкової мікрофлори. Вкрай важливо вживати продукти, що містять лактобактерії при дисбактеріозі, після прийому антибіотиків. В іншому випадку відновити імунні процеси дуже складно.
Біологічний щит
Багато корисних бактерій населяють епітеліальні тканини людини як внутрішні, так і зовнішні. Вони знаходяться в авангарді захисту та перешкоджають проникненню патогенних мікроорганізмів. Основними з таких бактерій є стафілококи стрептококи та мікрококи.
Мікрофлора людини значно змінилася, оскільки вона перейшла від життя в природних умовах до міської, і часто використовує миючі засоби. Таким чином, бактерії сучасної людини і людини, яка жила в минулому, значно відрізняються. Організм навчився відрізняти небезпечні види від безпечних, але при цьому будь-який стрептокок при потраплянні в кров може викликати серйозні захворювання. Слід зауважити, що надлишок бактерій як на шкірі, так і в дихальних шляхах може стати причиною появи різних недуг та неприємного запаху. На сьогоднішній день виявлено спеціальні мікроорганізми, здатні окислювати амоній. Регулярне застосування препаратів з такими бактеріями сприяє заселенню шкіри новими організмами внаслідок чого не тільки зникають захворювання та неприємний запах, а й змінюється структура шкіри, наприклад, відкриваються пори.
Мікрофлора кожної людини змінюється дуже швидко залежно від індивідуальних особливостей організму та навколишнього середовища в якому вона знаходиться. У цьому можна побачити як плюси, так і мінуси, оскільки чисельність та видовий склад бактерій може змінюватися самостійно. Різні мікроорганізми потребують різних речовин. Чим різноманітніша їжа людини, чим більше вона прив'язана до сезонного спектру продуктів, тим більше буде корисних мікроорганізмів. Але якщо їжа насичена антибіотиками, консервантами, різними хімічними барвниками, бактерії не витримують такого навантаження і можуть загинути. При цьому зникають як патогенні, і корисні організми. В результаті мікрофлора людини знищується, що спричиняє появу різних хвороб.
Проте мікробам організму можна зарадити. Для цього не потрібно довгих місяців і знадобиться лише кілька днів. Сьогодні біотехнологічним виробництвом створено велику кількість пробіотиків, які містять живі бактерії та пребіотиків – продуктів, що підтримують життєдіяльність бактерій. Єдина проблема в тому, що у кожної людини такі речовини діють по-різному. Дослідження показують, що застосування цих продуктів при дисбактеріозі може поліпшити стан організму на 80%, а може взагалі не чинить ніякої дії. Як тільки речовини почнуть діяти – людина одразу відчує покращення свого стану. Однак, якщо ситуація не змінюється, то варто коригувати систему лікування. Існують спеціальні тести, спрямовані на визначення геному бактерій. Вони допомагають виявити необхідний варіант харчування та додаткову бактеріальну терапію для встановлення балансу мікроорганізмів в організмі.
Часто людина не відчуває порушення бактеріального мікроклімату, проте якщо є сонливість, часті хвороби чи алергічні реакції, то це вказує на дисбактеріоз. Особливо до таких розладів мікрофлори організму схильні мешканці міст і мегаполісів, і якщо нічого не робити, то неодмінно виникають проблеми зі здоров'ям. На мікрофлору позитивно впливають розвантажувальні дієти, голодування, їжа, збагачена овочами, натуральними крупами та кашами, кисломолочними продуктами тощо.
Шкідливі мікроорганізми
Перші мікроорганізми з'явилися Землі кілька мільярдів років тому вони. Шляхом еволюції вони вдосконалювалися і освоювали нові ареали проживання. Нині прокаріоти поширені повсюдно. Висока міра виживання обумовлена наявністю «стрибають генів», які несуть у собі набуті досягнення. Мікроорганізми здатні передавати один одному такі гени з покоління до покоління.
Мікрофлора людини
Людина та бактерії існують один з одним нероздільно. Найпростіші здатні приносити як користь, і шкоду. З усіх відомих бактерій, що знаходяться на поверхні та всередині людського організму 99% – це корисні і лише 1% відноситься до патогенної мікрофлори. Однак саме ця мала частина завдає значної шкоди здоров'ю і тому одна згадка слова «бактерія» має негативний характер. Мікроби існують скрізь: у сечовому міхурі, піхві, дихальних шляхах, кишечнику, на слизових оболонках тощо. буд.
Шкідливі бактерії, що передаються повітрям
Оскільки повітряне середовище не є природним середовищем проживання бактерій, вони перебувають у повітрі тимчасово, потрапляючи в нього з ґрунту, від рослин тварин. Інфекція поширюється повітряно-краплинним шляхом. Так можуть передаватися бактеріальні та вірусні інфекції, різні найпростіші гриби. Ці мікроорганізми викликають такі захворювання, як вітряна віспа, грип, скарлатина, туберкульоз, кашлюк, стрептококові інфекції та ін.
Шкідливі бактерії, що у воді
Водне середовище є гарним місцем проживання для різних бактерій. В одному кубічному сантиметрі налічується мільйон різних бактерій. Шкідливі мікроби потрапляють у воду з промислових підприємств, із сільськогосподарськими відходами, викидами життєдіяльності населених пунктів. Заражена вода є небезпечним джерелом холери, дизентерії, дифтерії, кору та інших небезпечних захворювань. Потрібно відзначити, що збудники холери або туберкульозу у водному середовищі можуть бути значною кількістю часу.
Шкідливі ґрунтові бактерії
Грунт є природним місцем проживання бактерій. У поверхневому шарі (30 см) одного гектара землі перебуває близько 30 тонн мікроорганізмів. Серед них можуть бути корисні рослини, що розщеплюють, залишки до амінокислот. У такий спосіб вони беруть активну участь у процесах гниття. Однак багато бактерій є шкідливими для людини, наприклад, вражають продукти харчування. Для запобігання псуванню потрібна спеціальна обробка продуктів, наприклад, стерилізація, копчення, заморожування або засолювання. Деякі види настільки активні, що можуть вражати навіть заморожені чи солоні продукти, викликаючи небезпечні захворювання, наприклад, ботулізм, правець, різні види гангрен та сибірку.
Шкідливі бактерії, що ушкоджують деревину
Мікроорганізми природним шляхом завдяки наявності спеціальних ферментів здатні розкладати целюлозну клітковину. До таких сапрофітів відносять гриби. Деякі можуть фарбувати деревину в різні кольори, при цьому вражаючи дерев'яні споруди, що сприяє їхньому руйнуванню. Особливо активна діяльність таких грибів у дерев'яних сільськогосподарських спорудах.
Шкідливі бактерії харчових продуктів
Продукти, в яких знаходяться шкідливі бактерії, є небезпечними джерелами хвороб і можуть викликати такі захворювання, як сальмонельоз, дизентерія, черевний тиф, холера та багато інших. Наприклад, токсини ботулізму викликають сильні токсикологічні ураження організму, маслянокислі бактерії псують сири і молочну продукцію викликаючи їх псування, поява неприємного запаху, зміна кольору. Оцтова паличка викликає прокисання слабоалкогольної продукції, наприклад, пива та вина. Мікрококи викликають гниття білків, поява гнильного запаху. Широко поширені плісняві гриби, що вражають білкову та вуглеводну продукцію, яку виготовляє людина.