В процессе своей жизнедеятельности микроорганизмы находятся в различных взаимоотношениях между собой и с другими организмами. Эти взаимоотношения на протяжении длительной эволюции складывались в соответствии с общебиологическим законом симбиоза (сожительства) живых существ. В природе взаимоотношения между микробами и другими организмами существуют в виде различных форм симбиоза, метабиоза и антагонизма.
Симбиоз между организмами может проявляться в виде комменсализма, мутуализма и паразитизма.
Комменсализм — такая форма симбиоза, при которой один организм живет и развивается за счет другого, не причиняя ему вреда. Например, кишечная палочка, некоторые виды стафилококков, стрептококков и других микробов обитают на поверхности или в полостях человека и животного.
Мутуализм — сожительство, при котором оба организма получают взаимную выгоду, не причиняя друг другу вреда, например сожительство клубеньковых бактерий с бобовыми растениями.
Паразитизм — симбиоз, когда один организм живет за счет другого, нанося ему вред. Возбудители инфекционных болезней человека, животных и растений являются паразитами. Абсолютными паразитами являются вирусы, приспособившиеся в процессе эволюции к существованию только в живых клетках человека, животных и растений.
Метабиоз — взаимоотношение между микроорганизмами, при котором в процессе последовательного развития одних микробов создаются благоприятные условия для жизнедеятельности других. Так, многие сапрофиты способны превращать в процессе питания белки пищи в пептоны, полипептиды и аминокислоты. Другие микробы, не способные использовать белки, хорошо усваивают эти вещества. Первые создают продукты питания для вторых, продукты жизнедеятельности вторых могут служить пищей для третьих и т. д.
Отношения метабиоза способствуют быстрой порче квашеных и соленых овощей, кисломолочных продуктов, если они хранятся открытыми. Молочнокислые бактерии продуцируют молочную кислоту, ее потребляют плесневые грибы и подготавливают, таким образом, субстрат для гнилостных бактерий.
Дрожжи, продуцируя спирт при развитии в средах, содержащих сахар, например во фруктовых соках, подготавливают условия для уксуснокислых бактерий, вслед за которыми этот субстрат могут использовать плесневые грибы, превращая уксусную кислоту в углекислый газ и воду.
Метабиозом объясняется быстрая минерализация всех органических веществ, попадающих в почву. Принцип метабиоза лежит в основе всего круговорота веществ в природе.
Антагонизм — это такие взаимоотношения, при которых совместно обитающие виды микроорганизмов оказывают угнетающее действие друг на друга, т. е. один вид микроба препятствует росту другого, задерживая его развитие, либо вызывает полную гибель. Явление антагонизма впервые описал русский ученый И. И. Мечников в конце XIX в.
Механизм подавления сожительствующих микробов бывает различным: быстрое потребление питательных веществ или кислорода из субстрата одним из микробов; выделение в субстрат кислот и других продуктов обмена, затрудняющих развитие прочих микроорганизмов или делающих его совершенно невозможным.
И. И. Мечников предложил использовать молочнокислые бактерии для борьбы с гнилостными бактериями, обитающими в кишечнике человека и постоянно отравляющими его продуктами своей жизнедеятельности.
Задавайте вопросы нашему консультанту, он ждет вас внизу экрана и всегда онлайн специально для Вас. Не стесняемся, мы работаем совершенно бесплатно!!!
Также оказываем консультации по телефону: 8 (800) 600-76-83, звонок по России бесплатный!
В природных средах обитания и различных субстратах тот или иной тип взаимоотношений между микроорганизмами устанавливается не изолированно от других типов, а во взаимосвязи с ними, образуя сложные системы влияний и зависимостей.
Конкурентоспособность в антагонистических взаимоотношениях у некоторых микроорганизмов находится в тесной зависимости от их способности продуцировать и выделять в среду обитания особые вещества, сильно угнетающие другие виды. Такие вещества называются антибиотиками (анти — против, биос — жизнь). Этих веществ известно довольно много. Те, которые оказались практически безвредными для человека, но очень бактерицидными (убивающими бактерии), широко применяются в медицине, в животноводстве как лечебные и стимулирующие средства. Некоторые из них обладают не бактерицидным, бактериостатическим действием (останавливают развитие бактерий). Характерным свойством антибиотиков является их избирательность, заключающаяся в том, что каждый из них действует только на какую-либо определенную группу микроорганизмов. Имеются и такие, спектр действия которых достаточно широк.
У многих микроорганизмов при длительном многократном воздействии на них больших доз антибиотиков вырабатывается устойчивость к препаратам. Антибиотики — вещества малостойкие, активность их снижается под действием нагревания, кислот, света и других факторов.
Пенициллин — антибактерийное вещество, выделяемое плесневыми грибами из группы пеницилловых. Наиболее чувствительны к пенициллину стрептококки, стафилококки и пневмококки. Палочковидные формы более устойчивы. Устойчивость к пенициллину некоторых бактерий объясняется тем, что они продуцируют фермент пенициллиназу, разрушающий этот антибиотик.
Стрептомицин вырабатывается актиномицетами. Обладает свойством подавлять рост многих микроорганизмов. Применяется при лечении острой формы бруцеллеза, кишечных заболеваний и др.
Грамицидин вырабатывается почвенной бациллой бревис. Действует на стафилококков, стрептококков, пневмококков, возбудителей газовой гангрены, дизентерии, брюшного тифа, а также на сибиреязвенную бациллу.
Биомицин продуцируется актиномицетами. Подавляет рост многих бактерий. К числу антибиотиков, вырабатываемых микроорганизмами, относятся также тетрациклины (группа близких по свойствам веществ) и другие соединения.
Антибиотические вещества в основном используются в лечебных целях. Широкого применения для подавления нежелательных микробиологических процессов в пищевых продуктах они не получили, так как спектр действия каждого из них сравнительно узок, а микрофлора, обсеменяющая пищевые продукты, очень разнообразна. Кроме того, широкое применение их в практике хранения очень быстро могло бы привести к потере ими лекарственного значения в связи с неизбежным появлением устойчивых к ним разновидностей микробов.
Вещества, близкие по характеру действия к антибиотикам, способны продуцироваться и высшими организмами — животными и растительными. Такие вещества, открытые советским исследователем Б. П. Токиным, были названы фитонцидами.
Фитонциды выделяются растениями, обладают губительным действием на бактерии, грибы. Особенно большой бактерицидностью обладают фитонциды лука, чеснока, алоэ, крапивы, листьев черемухи, можжевельника. Фитонциды, полученные из лука в виде кристаллического порошка, в разведении 1:40 000 моментально убивают дифтерийные бактерии. Фитонциды являются веществами летучими и оказывают влияние на микрофлору на расстоянии. Фитонциды характеризуются менее выраженной специфичностью действия по сравнению с антибиотиками микробного происхождения.
Из веществ животного происхождения, обладающих свойствами антибиотиков, известны лизоцим и эритрин.
Лизоцим — белок со щелочными свойствами. Он обнаружен во многих веществах и продуктах животного происхождения — в молоке, белке куриного яйца. Находится он также в слюне, слезах, сыворотке крови, рыбьей икре, лейкоцитах. Лизоцим губителен для многих бактерий. Вызывает одновременно и растворение микробных клеток.
Эритрин получен из красных кровяных шариков крови животных. Обладает бактериостатическими свойствами по отношению к возбудителю дифтерии, стафилококкам, стрептококкам.
Одним из важных биологических факторов, влияющих на микробы, является бактериофагия, т. е. способность бактериофага лизировать микробную клетку, приводя ее к гибели.
Бактериофаг — внутриклеточный паразит микробов (бактериальный вирус), по внешнему виду напоминает барабанную палочку, т. е. имеет головку и цилиндрический отросток (хвост). Фаговая частица заключена в белковую оболочку, покрывающую головку и хвост. Головка фага заполнена ДНК. Размеры фаговых частиц настолько малы, что их невозможно рассмотреть в обычный микроскоп.
Впервые явление лизиса сибиреязвенных бактерий в питательной среде наблюдал русский ученый Н. Ф. Гамалея. Позднее французский микробиолог Ф. Д'Эрелль выделил и изучил вещество, вызывающее растворение и гибель дизентерийных бактерий, и назвал его бактериофагом (пожирателем бактерий). Размножение фага возможно только в живой микробной клетке, т. е. фаг является абсолютным паразитом.
Фаги широко распространены в природе. Их можно обнаружить в загрязненных бактериями водоемах, реках, озерах, сточных водах, а также в других средах. Фаги используют в медицине и ветеринарии для профилактики и лечения желудочно-кишечных заболеваний, в лабораториях — для определения вида бактерий. В молочной промышленности и на предприятиях, изготавливающих антибиотики, бактериофаг наносит вред: снижает активность молочнокислых заквасок и антибиотиков.
Статью подготовила доцент кафедры социально-гуманитарных дисциплин Волгушева Алла Александровна. 
