Odpowiedź na pytanie nr 19
MIKROBIOLOGIA GLEBY
Podstawowe składniki gleby:
- cząstki mineralne (40-45% masy gleby) – głównie krzemionka oraz związki Al. i Fe
- szczątki organiczne, roślinne i zwierzęce (5%)- łatwo rozkładalne związki organiczne i trudno
rozkładalne związki humusowe.
- woda (15%) – wraz z rozpuszczonymi w niej substancjami organicznymi i mineralnymi
- substancje gazowe (20-35%) – N, CO2, O
- zespół organizmów żywych – korzenie roślin wyższych, formy zwierzęce i drobnoustroje
Liczba drobnoustrojów w glebie zależy od:
- rodzaju gleby i jej struktury
- wilgotności
- stopnia natlenienia
- temperatury i odczynu
- zawartości substancji organicznych
Drobnoustroje autochtoniczne – stale bytujące w glebie
Drobnoustroje allochtoniczne – przybyłe z powietrza wraz z opadem lub po wprowadzeniu do gleby znacznych ilości związków organicznych. Część tych drobnoustrojów stanowią tzw. zymogeny – ich rozwój jest uwarunkowany dostępem łatwo przyswajalnej materii organicznej.
- Arthrobacter, Corynebacterium, Mycobacterium (stanowią 50-80% wszystkich bakterii glebowych) - - Actinomycetales
- bakterie śluzowe
- Azotobacter – mają zdolność wiązania azotu atmosferycznego
- Pseudomonas
- Bacillus – bezwzględne tlenowce
- Clostridium – bezwzględne beztlenowce
- odgrywają ważną rolę w rozkładzie i mineralizacji związków organicznych
- biorą udział w przemianach prostych, nieorganicznych związków N, S lub P
- stanowią ważne ogniwo w krążeniu podstawowych pierwiastków biogennych C, N, S, P
- pleśnie: Chaetomium, Trichoderma, Fusarium – wytwarzają enzymy rozkładające celulozę
- Fusarium, Aspergillus, Mucor – mają zdolność do syntezy enzymów hydrolizujących
- Polyporus, Trichoderma – mają zdolność do produkcji enzymów rozkładających ligniny
Grzyby tworząc grzybnie uczestniczą w tworzeniu pożądanej gruzełkowatej struktury gleby.
Mogą pojawiać się w dobrze naświetlonych i nawodnionych warstwach gleby
- zielenice: Chlorella, Chlorococcum, Heterococcus
- okrzemki
- sinice: Nostoc, Anabaena – mają zdolność do wiązania azotu atmosferycznego
Inicjują odkładanie się w glebach substancji organicznych (utrzymując właściwą strukturę gleby). Biorą udział w rekultywacji gleb jałowych.
PIERWOTNIAKI
- wiciowce: Flagellata
- korzenionóżki: Rhizopoda
Utrzymują odpowiednią równowagę pomiędzy poszczególnymi elementami biotycznymi środowiska glebowego (mają znaczenie regulacyjne).
Skrócona analiza mikrobiologiczna gleby obejmuje oznaczenie liczby bakterii grupy coli oraz ogólnej liczby bakterii mezofilnych.
Pełna analiza obejmuje natomiast oznaczenie:
- ogólnej liczby bakterii psychrofilnych, mezofilnych i termofilnych jako wskaźnika ilości substancji organicznej
- ogólnej liczby bakterii przetrwalnikujących
- liczby pałeczek E.coli typu kałowego oraz gruoy coli jako wskaźnika zaniczyszczeń fekaliami
Uzupełnieniem mogą być badania helmintologiczne których celem jest wykrycie jaj pasożytów: tasiemca, glisty ludzkiej i owsików.
MIKROBIOLOGIA WÓD POWIERZCHNIOWYCH
1) Mikroflora naturalna (autochtoniczna) – tworzą ją drobnoustroje stale bytujące w wodzie jakiegoś zbiornika
2) Mikroflora obca (allochtoniczna) – drobnoustroje przybyłe z gleby, powietrza i ścieków
Liczba drobnoustrojów w wodzie zależy od:
- zawartości substancji pokarmowych
- zawartości tlenu rozpuszczonego w wodzie i potencjału oksydacyjnoredukcyjnego
- pH
- temperatury
1) chemoorganotrofy (przeważają)
2) autotrofy
- chemolitotrofy (pojawiają się najczęściej)
- fotolitotrofy
- fotoorganotrofy
Bakterie utrzymujące się w całej masie w ody w postaci bakterioplanktonu:
- urzęsione pałeczki Gram(-) : Pseudomonas, Aeromonas, Alcaligenes, Vibrio
- Gram(+) ziarniaki : Micrococcus
- bakterie spiralne : Spiryllum
- krętki
Bakterie wchodzące w skład peryfitonu (na podwodnych częściach roślin wyższych):
- stylikowe :Caulobacter
- pączkujące :Hyphomicrobium
- pochewkowe
- nitkowate
Bakterie występujące w osadach dennych:
- beztlenowe bakterie gnilne
- beztlenowe bakterie celulolityczne
- chemoorganotrofy beztlenowe (Desulfovibrio) – redukują siarczany do siarkowodoru
- beztlenowe bakterie metanogenne – redukują związki organiczne do metanu
Chemolitotroficzne bakterie żelazowe oraz siarkowe.
- Gram(-) pałeczki jelitowe: E.coli, Proteus, Pseudomonas, Entrobacter, Klebsiella
- Gram(+) laseczki: Bacillus, Clostridium (wraz ze spływem powierzchniowym podczas opadów)
GRZYBY WODNE:
Zasiedlają wody kwaśne o pH mniejszym niż 6,0
- rozmnażają się na powierzchni lub tuż pod nią
1) Pleśniaki
- lęgniowce: Oomycetes
- sprężniaki: Mucor, Rhizopus
- workowce: Ascomycetes
2) Pleśnie: Aspergillus, Penicillium
3) Grzyby niedoskonałe: Deuteromycetes
W wodach oligotroficznych:
Glony:
- okrzemki: Astrionella, Tabellaria, Melosira
- złotowiciowce: Dinobrion
- zielenice (niektóre) Sinic jest niewiele.
W wodach eutroficznych:
- okrzemek jest niewiele zamiast ich pojawiają się bruzdnice: Ceratium
- zielenice: Pediastrum
- skrętnice: Spirogyra
Znaczne ilości sinic - nitkowate sinice:Anabaena, Aphanizomenon, Microcystis
W wodach zanieczyszczonych:
- Pierwotniaki (przy b. Dużym stopniu zanieczyszczenia)
- bezbarwne wiciowce
- orzęski (gdy stopień zanieczyszczenia jest mniejszy): Pantofelek, Vorticella
Bakterie chorobotwórcze w wodach:
1) bezwzględnie chorobotwórcze:
- Salmonella typhi (dur brzuszny)
- Shigella (czerwonka)
- Vibrio cholerae (cholera w tropikach)
- Leptospira (żółtaczka)
- Prątki gruźlicy
2) warunkowo chorobotwórcze:
- E.coli, Pseudomonas, Enterobacter, Proteus, Klebsiella, Serratia
Bytują one we florze jelitowej wszystkich organizmów, kiedy dostaną się do innych narządów mogą stać się przyczyną wielu chorób.
3) inne:
- owsiki
- glista ludzka
- grzybice
- choroba Heinego-Medina
Analiza mikrobiologiczna:
Bakterie z grupy coli są to wszystkie nieprzetrwalnikujące, wzgldnie beztlenowe pałeczki, które mają zdolność fermentacji laktozy z wytworzeniem produktów kwaśnych i gazowych podczas
48 godzinnej hodowli w 37 st.C
* wskaźnik coli – najbardziej prawdopodobna liczba komórek bakterii grupy coli w 100 cm3
* miano coli –najmniejsza objętość badanej próbki, w której stwierdza się obecność bakterii grupy coli
Rutynowa analiza mikrobiologiczna wody do celów sanitarnych obejmuje:
- oznaczenie ogólnej liczby bakterii psychrofilnych i mezofilnych jako wskaźnika zawartości substancji organicznej.
- oznaczanie bakterii z grupy coli jako wskaźnika zanieczyszczeń typu fekalnego
Oznaczanie prowadzi się dwoma metodami:
- metoda fermentacyjna probówkowa
- metoda filtrów membranowych
MIKROBIOLOGIA POWIETRZA
Wszystkie drobnoustroje znajdujące się w powietrzu mają charakter allochtoniczny. Utrzymują się w powietrzu w postaci aerozolu w postaci zaadsorbowanej (na cząsteczkach kurzu).
Cząstki aerozoli występują w 4 fazach:
- faza gruboziarnista – średnica >100µm
- faza drobnoziarnista – 50-100µm
- faza kropelkowojądrowa – 1-50µm
- faza pyłu bakteryjnego – 0,2-10µm
Czas utrzymywania się aerozoli biologicznych w powietrzu zależy od:
- średnicy cząstek aerozolu
- prędkości ruchu powietrza
- wilgotności powietrza i stopnia jego zapylenia
- rodzaju drobnoustroju i jego podatności na wysychanie
Liczba drobnoustrojów w powietrzu zależy od:
- odległości od powierzchni ziemi
- ukształtowania terenu oraz rodzaju gleby i szaty roślinnej
- częstości opadów (im częstsze tym mniej)
- gęstości zaludnienia i stopnia uprzemysłowienia
- stopnia nasłonecznienia (promienie UV niszczą drobnoustroje)
- pory roku (najwięcej latem)
- temperatury i wilgotności względnej powietrza
- siły i częstości wiatrów na danym terenie
Skład mikroflory powietrza:
- pleśnie (ponad 90%): Aspergillus, Penicillium, Cladosporium, Alternaria, Mucor, Rhizopus
- workowce pierwotne: Saccharomyces, Torulopsis, Rhodotorula
- komórki bakteryjne (mniej niż 10%):przeważają promieniowce
- Micrococcus, Staphyllococcus, Alcaligenes, Bacillus, Corynebacterium
Drobnoustroje chorobotwórcze:
Zakażenia bakteryjne:
- błonicę wywołują Corynebacterium diphteriae
- gruźlicę płuc wywołują Mycobacterium tuberculosis
- krztusiec wywołują Bordetella pertussis
- płonicę wywołują Streptococcus pyogenes
Choroby wirusowe:
- grypa, świnka, odra, ospa wieczna , półpasiec, różyczka, wirusowe zapalenie płuc
- zapalenia gardła i krtani, choroby przeziębieniowe
Choroby wywoływane przez grzyby:
- kropidlakowa grzybica płuc: Aspergillus
- geotrychoza płuc: Geotrichum
- choroby alergiczne np. astma
Analiza mikrobiologiczna powietrza:
Przeprowadza się ją w takich miejscach jak:
- sale operacyjne i sale chorych
- sale apteczne (w których przygotowuje się leki o krótkim okresie ważności)
- hale produkcyjne (w zakładach farmaceutycznych, przemysłu spożywczego i elektronicznych)
Metody stosowane w badaniach mikrobiologicznych powietrza:
- sedymentacyjna – wystawia się na wys.1,3m płytki Petriego, następnie inkubuje się je przez 24 lub 48 godz. I oblicza się liczbę kolonii wyrosłych na płytkach.
- filtracyjna – przepuszcza się badane powietrze przez suchy, jałowy filtr np. wypełniony piaskiem, mielonym szkłem. Odfiltrowane komórki posiewa się na podłożu i po inkubacji wyznacza się liczbę wyrosłych kolonii.
- uderzeniowa – strumień powietrza kieruje się przez szczelinę do komory, w której jest prostopadle do strumienia ustawiona płytka z podłożem.
Kryterium czystości powietrza zgodne z Polską Normą:
- ogólna liczba bakterii <1000 komórek
- liczba promieniowców <10 komórek
- ogólna liczba grzybów 3000-5000
- brak innych organizmów wskaźnikowych
goldapianie