Микробиология кормов. Вирусология изучает вирусы. Микробиология растительных кормов

ГОСТ Р 51426-99
(ИСО 6887-83)

Группа С19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МИКРОБИОЛОГИЯ. КОРМА, КОМБИКОРМА, КОМБИКОРМОВОЕ СЫРЬЕ

Общее руководство по приготовлению разведений для микробиологических исследований

Microbiology. Feedstuffs, compound feeds, feed raw materials. General guidance for the preparation of dilutions for microbiological examination

Текст Сравнения ГОСТ Р 51426-2016 с ГОСТ Р 51426-99 см. по ссылке .
- Примечание изготовителя базы данных.
____________________________________________________________________

ОКС 65.120
ОКСТУ 9209, 9709

Дата введения 2001-01-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН творческим коллективом с участием представителей Технического комитета по стандартизации ТК 4 "Комбикорма, белково-витаминные добавки, премиксы"

ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 4 "Комбикорма, белково-витаминные добавки, премиксы"

2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 22 декабря 1999 г. N 581-ст

3 Настоящий стандарт представляет собой аутентичный текст международного стандарта ИСО 6887-83* "Микробиология. Общее руководство по приготовлению разведений для микробиологических исследований", за исключением наименования, 1, 2, 7
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым здесь и далее по тексту, можно получить перейдя по ссылке на сайт http://shop.cntd.ru . - Примечание изготовителя базы данных.

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5 ПЕРЕИЗДАНИЕ

1 Область применения

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на корма, комбикорма, комбикормовое сырье и представляет собой общее руководство по приготовлению разведений для выявления наличия (отсутствия) или определения количества аэробных микроорганизмов (в настоящее время руководство должно использоваться в сочетании с методами, описанными в "Правилах бактериологического исследования кормов").

Обязательные требования к порядку проведения разведений изложены в разделе 9.

2 Нормативные ссылки

ГОСТ 13496.0-80 * Комбикорма, сырье. Методы отбора проб
_______________
* Действует до введения в действие ГОСТ Р, разработанного на основе ИСО 6497 .


ГОСТ Р 51419-99 (ИСО 6498-98) Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Подготовка испытуемых проб

3 Определения

В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями:

исходная суспензия (первичное разведение): Суспензия, раствор или эмульсия, полученные после того, как взвешенное или измеренное количество исследуемого продукта было смешано, если это необходимо, с использованием смесителя и соблюдением соответствующих предосторожностей (см. примечание к 9) с девятикратным количеством жидкости для разведения (разбавитель см. 5) так, чтобы крупные частицы, если они есть, могли осесть.

Примечание - В некоторых случаях, в особенности для продуктов, у которых исходная 1+9 суспензия слишком вязкая или слишком густая, необходимо прибавить больше разбавителя. Это следует учитывать в последующих действиях и при представлении результатов;


дальнейшие десятикратные разведения: Суспензии или растворы, полученные путем смешивания определенного объема исходной суспензии с девятикратным объемом разбавителя и повторения этой процедуры до тех пор, пока не будет получена серия десятикратных разведений, пригодных для инокуляции культуральной среды;

специальный стандарт: Стандарт или официальное руководство, описывающие исследование конкретного продукта (или группы продуктов) на идентификацию или количественный подсчет определенного микроорганизма (или группы микроорганизмов) и описывающие особенности отбора и приготовления испытуемых проб.

4 Сущность метода

Сущность метода заключается в приготовлении исходной суспензии с равномерным, насколько это возможно для испытуемой пробы, распределением микроорганизмов. При необходимости, для того, чтобы снизить количество микроорганизмов на единицу объема и сделать возможным после инкубации наблюдение за их ростом или подсчет колоний, готовят десятикратные разведения.

Приемлемое количество микроорганизмов обычно составляет:

- для наиболее вероятного метода подсчета с использованием трех пробирок: 1 микроорганизм в 10 см самого высокого десятикратного разведения;

- для метода подсчета колоний: от 30 до 300 колоний (для некоторых групп, например, колиформ от 15 до 150 колоний).

5 Разбавитель

5.1 Чтобы добиться воспроизводимости результатов, для приготовления разбавителя следует использовать обезвоженные основные компоненты или обезвоженный полноценный препарат.

Следует строго соблюдать инструкции изготовителя.

Все реактивы должны быть квалификации х.ч. или ч.д.а.

Используемая вода должна быть дистиллированной в стеклянном аппарате или деионизированной.

5.2 Состав

Если нет неопровержимых доказательств (например, авторитетных данных или сравнительных опытов), что другие разбавители более приемлемы для данных продуктов, то следует использовать разбавитель следующего состава: 1,0 г пептона, 8,5 г хлористого натрия, 1 дм воды.

5.3 Приготовление

Компоненты растворяют в воде, если это необходимо, с подогревом.

рН разбавителя после стерилизации должен быть равен 7,0 при 25°С.

5.4 Распределение разбавителя

Разбавитель помещают в пробирки, колбы или флаконы соответствующей вместимости в таком количестве, чтобы после стерилизации каждая из них содержала 9 см разбавителя или объем, кратный 9 см (для десятикратных разведений), или 90 см разбавителя, или объем, кратный 90 см (для исходной суспензии). В случае нежидких продуктов см. 9.1.2. Закрывают пробирки, колбы или флаконы пробками.

Пробирки, колбы или флаконы с разбавителем стерилизуют в автоклаве при (121±1)°С в течение 20 мин.

Если разбавитель не используют сразу, его следует хранить в темноте при температуре от 0 до 5°С не более одного месяца в условиях, не допускающих никаких изменений в его объеме или составе.

Примечание - При подсчете нескольких групп микроорганизмов, нуждающихся в различных культуральных средах, необходимо распределить все разведения (или некоторые из них) в количествах, превышающих 9 см. Вместимость пробирок, колб или флаконов должна быть соответственно указана.

6 Оборудование

Для проведения испытаний применяют обычное микробиологическое оборудование.

6.1 Прибор для сухой или влажной стерилизации (печь или автоклав, работающий отдельно или как часть прибора для приготовления и распределения сред).

Прибор, который будет входить в контакт с разбавителем, пробой или разведениями, кроме оборудования, которое поставляют стерильным (пластиковые чашки, пластиковые пипетки и т.д.), следует стерилизовать по одному из следующих методов:

- путем выдерживания в печи при 170-175°С в течение 1 ч;

- путем выдерживания в автоклаве при (121±1)°С в течение 20 мин.

6.2 Оборудование для встряхивания (для нежидких продуктов см. 9.1.2).

Допускается использовать один из следующих приборов:

- вращательный встряхиватель, устойчивый к условиям стерилизации, работающий частотой вращения от 8000 до 45000 об/мин со стеклянными или металлическими резервуарами, снабженными крышечками;

- встряхиватель перистальтического типа (стомахер) со стерильными пластиковыми емкостями.

Примечание - Резервуары или пластиковые емкости должны быть достаточной вместимости, позволяющей пробе эффективно перемешиваться с достаточным количеством разбавителя. Как правило, вместимость контейнера должна в два раза превышать объем пробы плюс разбавитель.

6.3 Смеситель, способный перемешивать 1 или 2 см пробы (в случае жидких продуктов) или ее более высокое разведение в пробирке соответствующей вместимости с 9 или 18 см разбавителя для получения гомогенной суспензии, работающий по принципу эксцентрического вращения содержимого пробирки (смеситель Вортекса).

6.4 Колбы или флаконы вместимостью, достаточной для того, чтобы поместить 90 см разбавителя, используемого для приготовления исходной суспензии, или количество, кратное 90 см (для нежидких продуктов см. 9.1.2).

6.5 Пробирки (колбы или флаконы) вместимостью, достаточной для того, чтобы поместить и оставить сверху пространство, необходимое для перемешивания 10 см (или количества, кратного 10 см) пробы жидкого продукта или исходной суспензии, или дальнейших десятикратных разведений.

6.6 Пипетки мерные вместимостью 1 и 2 см, имеющие выпускное отверстие диаметром от 2 до 3 мм, закрытые ватой.

6.7 Градуированные пипетки вместимостью от 10 до 20 см, закрытые ватой.

6.8 рН-метр с погрешностью измерения ±0,1 рН.

6.9 Весы аналитические с точностью взвешивания до 0,01 г.

Примечание - Допускается использовать другое оборудование с такими же или более высокими метрологическими характеристиками. Стеклянная посуда должна быть пригодной к повторной стерилизации и быть химически инертной.

7 Отбор проб

7.1 Отбор проб - по ГОСТ 13496.0 .

8 Подготовка испытуемых проб

8.1 Подготовка испытуемых проб - по ГОСТ Р 51419 .

9 Порядок проведения разведений

9.1 Испытуемая проба и исходная суспензия (первичное разведение)

Методику, описанную в 9.1.1, используют в следующих случаях:

- для невязких жидких продуктов (вода, молоко и т.д.), в которых распределение микроорганизмов гомогенное или легко делается гомогенным механическим путем (встряхивание и т.д.);

- для жидкой части гетерогенной смеси, которая считается достаточно представительной для всей пробы (например, водная фаза животных или растительных жиров).

Для всех других продуктов используют методику, описанную в 9.1.2.

Чтобы избежать повреждения микроорганизмов в результате внезапных изменений температуры, температура разбавителя в течение всего испытания должна быть приблизительно такой же, как у испытуемой пробы.

9.1.1 Жидкие продукты (которые можно отбирать пипетками)

Встряхивают испытуемую пробу в руке, производя 25 движений вверх и вниз с амплитудой около 30 см за 7 с. Чтобы добиться равномерного распределения микроорганизмов, лучше использовать стандартное механическое устройство. Пипеткой отбирают 1 см исследуемой пробы и вносят его в 9 см разбавителя, избегая контакта пипетки с разбавителем.

Осторожно смешивают исследуемую порцию с разбавителем путем десятикратного втягивания другой пипеткой или в механическом смесителе в течение 5-10 с. Частоту вращения смесителя надо подбирать так, чтобы жидкость, которая образует воронку, не доходила до края сосуда на 2-3 см.

Примечание - Если известно, что для исследуемых продуктов скопления микроорганизмов более эффективно диспергируются механическим перемешиванием, чем пипеткой, и при этом получаются значительно отличающиеся результаты, то специальный стандарт, касающийся изучаемого продукта, должен рекомендовать только один из этих методов, в основном, с использованием механического перемешивания. Условия использования смесителя должны быть точно указаны.

9.1.2 Другие продукты

Взвешивают навеску испытуемой пробы массой (10±0,01) г или массой, кратной 10 г, в резервуаре вращательного встряхивателя или в пластиковой емкости стомахера вместимостью, достаточной для выполнения исследования и приготовления всех дальнейших разведений, требуемых специальным стандартом для исследуемого продукта.

Добавляют объем разбавителя, равный 9 см или кратный 9 см.

Вращательный встряхиватель используют в течение времени, достаточного для того, чтобы получить от 15000 до 20000 оборотов, но не более 2,5 мин.

Стомахер используют в течение 1-2 мин с учетом свойств продукта (см. примечание 2).

Дают осесть крупным частицам в течение 15 мин, затем переносят определенное количество с верхнего слоя суспензии в культуральную пробирку, колбу или флакон, используя большую пипетку. Если имеется слой жира, пробу отбирают из водного слоя. Это количество должно быть достаточным для выполнения всего исследования и приготовления дальнейших разведений. Если дня инокуляции или дальнейшего разведения из исходной суспензии необходимо отобрать только одну порцию, то этот перенос можно не делать.

Примечания

1 Для некоторых продуктов (например, для продуктов с острыми частицами или с компонентами, которые трудно измельчить) стомахер не пригоден. Его следует использовать только тогда, когда имеются доказательства (опубликованные данные или сравнительные тесты), что полученные результаты несущественно отличаются от результатов, полученных с использованием вращательного встряхивателя.

2 Следует учитывать тот факт, что для некоторых продуктов, в частности зерновых, данная выше продолжительность встряхивания не подходит для таких микроорганизмов, как дрожжи и плесень.

3 В этом случае стомахер дает более высокие выходы, чем вращательный встряхиватель. Стомахер следует использовать в течение 10 мин и избегать разделения, так как некоторые дрожжи и плесени могут теряться из надосадочной жидкости.

9.2 Дальнейшие десятикратные разведения

В случае исследования на наличие или отсутствие микроорганизмов в 0,1 см или 0,1 г продукта готовят следующие разведения.

Переносят чистой пипеткой (если смесь исходной суспензии была получена пипеткой, используют ту же пипетку) 1 см исходной суспензии (первичное 1+9 (10) разведение в другую пробирку, содержащую 9 см стерильного разбавителя, избегая контакта пипетки с разбавителем.

Тщательно перемешивают или путем десятикратного втягивания чистой пипеткой, или в механическом смесителе в течение 5-10 с, чтобы получить разведение 10. Частоту вращения смесителя подбирают так, чтобы жидкость во время образования воронки не доходила до краев сосуда на 2-3 см.

При необходимости повторяют эти операции, используя разведение 10 или дальнейшие разведения, чтобы получить разведения 10, 10 и т.д. до тех пор, пока не будет получено приемлемое число микроорганизмов.

9.3 Повторение отдельных процедур

Процедуры, описанные в 9.1 и 9.2, проводят такое число раз, которое установлено специальным стандартом для конкретного продукта.

Примечание - Статистически установлено, что для того, чтобы снизить разброс результатов при использовании метода подсчета колоний, следует повторить процедуры с различными порциями испытуемой пробы, а не удваивать число чашек, заселенных из каждой пробирки одной серии разведений.

9.4 Длительность процедуры

Обычно разведения готовят из испытуемой пробы непосредственно перед анализом; длительность процедуры приготовления разведений и использования их для инокуляции культуральной среды должна быть не более 30 мин.

Примечание - Для некоторых продуктов при приготовлении исходной суспензии необходимо соблюдать меры предосторожности, установленные специальным стандартом для конкретного продукта, например:

- использовать для получения суспензии повышенные температуры;

- регулировать рН пробы;

- восстанавливать обезвоженные продукты и оживлять микроорганизмы, поврежденные во время различных обработок и хранения продукта.

ПРИЛОЖЕНИЕ А (справочное). Библиография

ПРИЛОЖЕНИЕ А
(справочное)

ИСО 6497 Корма для животных. Методы отбора проб


ОКС 65.120 С19 ОКСТУ 9209, 9709

Ключевые слова: разведение, разбавитель, стерилизация, исходная суспензия, десятичные разведения, культуральная среда, инокуляция
__________________________________________________________________________________



Электронный текст документа
подготовлен АО "Кодекс" и сверен по:
официальное издание
Комбикорма. Часть 8. Корма животного и
растительного происхождения.
Методы анализа: Сб. ГОСТов. -
М.: ИПК Издательство стандартов, 2002

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Уральская государственная сельскохозяйственная Академия

Контрольная работа

«Микробиология растений»

Выполнил: Буньков И.А.

Екатеринбург 2012

Введение

5. Микробиология кормов, сена

6. Роль микроорганизмов в природе и сельскохозяйственном производстве

Заключение

Введение

Микробиология (от микро... и биология), наука, изучающая микроорганизмы -- бактерии, микоплазмы, актиномицеты, дрожжи, микроскопические грибы и водоросли -- их систематику, морфологию, физиологию, биохимию, наследственность и изменчивость, распространение и роль в круговороте веществ в природе, практическое значение.

Наука о мельчайших организмах, не видимых невооруженным глазом. Микробиология изучает строение микробов (морфология), их химическую организацию и закономерности жизнедеятельности (физиология), изменчивость и наследственность (генетика микроорганизмов), взаимоотношения с другими организмами, включая человека, и их роль в формировании биосферы. В ходе историч. развития микробиологии как наука разделилась на общую, сельскохозяйственную, ветеринарную, медицинскую и промышленную. Общая микробиология изучает закономерности жизнедеятельности микробов как организмов, а также роль микробов для поддержания жизни на Земле, в частности их участие в круговороте углерода, азота, энергии и пр.

1. Три области практического применения

Итак, микробиология -- это наука, изучающая микроорганизмы, их свойства, распространение и роль в круговороте веществ в природе. Широко известны три области практического приложения микробиологических знаний, три основных направления, без которых и представить нельзя современную жизнь. Одно из этих направлений-- медицинская микробиология, изучающая болезнетворные микроорганизмы и разрабатывающая методы борьбы с ними Медицинская микробиология. включает бактериологию, которая изучает бактерии -- возбудители инфекционных заболеваний, микологию -- раздел о болезнетворных грибках, протозоологию, объектом исследования которой являются болезнетворные одноклеточные животные организмы, и, наконец, мед. вирусологию, исследующую болезнетворные вирусы. Достоверные сведения о микробах впервые были получены во второй половине 17 в. голландским ученым А. Левенгуком, описавшим «живых зверьков» в воде, зубном налете, настоях при рассмотрении их в простейший микроскоп, увеличивавший объекты в 250--300 раз.

Другое -- техническая микробиология, под «покровительством» которой находится производство спиртовых и молочных продуктов (с использованием процессов брожения), витаминов, столь необходимых человеку антибиотиков и гормонов. Техническая, или промышленная, микробиология изучает химические процессы, вызываемые микробами, которые приводят к образованию спиртов, ацетона и других продуктов, важных для человека. В последние годы широко развились также такие области технической микробиологии, как производство витаминов, аминокислот и антибиотиков.

Третья самостоятельная сфера этой науки -- почвенная микробиология, изучающая участие микроорганизмов в почвенных процессах в целях оптимального их использования в области сельскохозяйственного производства.

Микробиология вошла в круг научных дисциплин еще в XVII века: ее появление тесно связано с изобретением микроскопа. Золотой век микробиологии начался в конце XIX века, когда промышленное и техническое развитие человеческого общества вместе с развитием химии красящих веществ, прогрессом оптики и замечательными открытиями бактериологов произвели в медицине и медицинском мышлении настоящий революционный переворот. К отдельным звеньям этой «революции» можно отнести открытия возбудителей значительной части инфекционных заболеваний человека и животных -- возбудителей, обнаруженных в своеобразном царстве микроорганизмов.

О том, что же именно относится к пестрой плеяде микроорганизмов, к сфере, контролируемой микробиологией, многие имеют не всегда точное и полное представление. С годами микробиология превратилась в обширную и сложную научную дисциплину, и причина этого лежит не в каком-нибудь искусственном ее усложнении, а в том, что были открыты группы микроорганизмов, которые никак нельзя было подогнать к какому-то единому, общему знаменателю. Это заставило разделить микробиологию на несколько специальных отделов.

Пока что выделено пять таких «провинций» в «государстве» микробиологии. Правда, ее дальнейшее развитие и дифференциация определенно говорят, что это пятичленное подразделение не окончательное. Но на сегодня оно нас вполне удовлетворяет. Вот краткое перечисление и определение упомянутых групп.

Вирусология изучает вирусы.

Бактериология занимается исследованием бактерий (специалисты считают их самыми древними обитателями Земли) и актиномицетов (одноклеточных микроорганизмов, близких по чертам организации к бактериям).

Микология исследует низшие (микроскопические) грибы.

Альгология изучает микроскопические водоросли.

Протозоология имеет объектом своего изучения простейших -- одноклеточных животных, стоящих в системе классификации на грани растительного и животного мира.

Мы перечислили эти подразделения в соответствии с увеличением размеров микроорганизмов.

Вирусы в сравнении с другими группами микроорганизмов неизмеримо мельче. Именно их ничтожно малая величина и дала в руки микробиологов (в период зарождения вирусологии) основную возможность отличать их от бактерий. Размеры вирусов варьируют в пределах от 20 до 300 нанометров (один нанометр равен миллионной доли миллиметра).

В «молодые годы» вирусологии для обозначения небактериального возбудителя какой-либо болезни применяли термин «фильтрующийся вирус» (от лат. virus -- яд).

Первоначальный термин подчеркивал своеобразное свойство возбудителей -- способность проходить через фильтры, не пропускающие самые мелкие бактерии.

Дальнейшие исследования показали, что вирусы представляют особую группу инфекционных возбудителей и их изучение требует применения совершенно новых методов. В результате возникла и новая самостоятельная отрасль микробиологии --вирусология. Такое выделение было безоговорочно принято всеми учеными. Вирусологию с самого начала считали как бы младшей сестрой- бактериологии.

Однако между этими двумя отраслями науки, вернее, их объектами, есть существенное различие.

Бактериологи уже сравнительно давно обнаружили наряду с болезнетворными бактериями и такие, которые просто необходимы для жизнедеятельности человека, животных и растений, для нормального протекания естественного круговорота веществ в природе и многих технологических процессов в пищевой и фармацевтической промышленности.

2. Возникновение и развитие микробиологии

микроорганизм биология корм

За несколько тыс. лет до возникновения Микробиология как науки человек, не зная о существовании микроорганизмов, широко применял их для приготовления кумыса и др. кисломолочных продуктов, получения вина, пива, уксуса, при силосовании кормов, мочке льна. Впервые бактерии и дрожжи увидел А. Левенгук, рассматривавший с помощью изготовленных им микроскопов зубной налёт, растительные настои, пиво и т.д. Творцом микробиологии как науки был Л. Пастер, выяснивший роль микроорганизмов в брожениях (виноделие, пивоварение) и в возникновении болезней животных и человека. Исключительное значение для борьбы с заразными болезнями имел предложенный Пастером метод предохранительных прививок, основанный на введении в организм животного или человека ослабленных культур болезнетворных микроорганизмов. Задолго до открытия вирусов Пастер предложил прививки против вирусной болезни -- бешенства. Он же доказал, что в современных земных условиях невозможно самопроизвольное зарождение жизни. Эти работы послужили научной основой стерилизации хирургических инструментов и перевязочных материалов, приготовления консервов, пастеризации пищевых продуктов и т.д. Идеи Пастера о роли микроорганизмов в круговороте веществ в природе были развиты основоположником общей Микробиология в России С. Н. Виноградским, открывшим хемоавтотрофные микроорганизмы (усваивают углекислый газ атмосферы за счёт энергии окисления неорганических веществ; см. Хемосинтез), азотфиксирующие микроорганизмы и бактерий, разлагающих целлюлозу в аэробных условиях. Его ученик В. Л. Омелянский открыл анаэробных бактерий, сбраживающих, т. е. разлагающих в анаэробных условиях целлюлозу, и бактерий, образующих метан. Значительный вклад в развитие Микробиология был сделан голландской школой микробиологов, изучавших экологию, физиологию и биохимию разных групп микроорганизмов (Микробиология Бейеринк, А. Клюйвер, К. ван Нил). В развитии медициской Микробиология важная роль принадлежит Р. Коху, предложившему плотные питательныесреды для выращивания микроорганизмов и открывшему возбудителей туберкулёза и холеры. Развитию медицинской Микробиология и иммунологии способствовали Э. Беринг (Германия), Э. Ру (Франция), С. Китазато (Япония), а в России и СССР -- И.И. Мечников, Л.А. Тарасевич, Д.К. Заболотный, Н.Ф. Гамалея.

Развитие микробиологии и потребности практики привели к обособлению ряда разделов микробиологии в самостоятельные научные дисциплины. Общая микробиология изучает фундаментальные закономерности биологии микроорганизмов. Знание основ общей микробиологии необходимо при работе в любом из специальных разделов микробиологии содержание, границы и задачи общей микробиологии постепенно изменялись.

Ранее к объектам, изучаемым ею, относили также вирусы, простейшие растительного или животного происхождения (протозоа), высшие грибы и водоросли. В зарубежных руководствах по общей микробиологии до сих пор описываются эти объекты

В задачу технической, или промышленной, микробиологии входит изучение и осуществление микробиологических процессов, применяемых для получения дрожжей, кормового белка, липидов, бактериальных удобрений, а также получение путём микробиологического синтеза антибиотиков, витаминов, ферментов, аминокислот, нуклеотидов, органических кислот и т.п. (см. также Микробиологическая промышленность).

Сельскохозяйственная микробиология выясняет состав почвенной микрофлоры, её роль в круговороте веществ в почве, а также её значение для структуры и плодородия почвы, влияние обработки на микробиологические процессы в ней, действие бактериальных препаратов на урожайность растений. В задачу сельско-хозяйственной микробиологии входят изучение микроорганизмов, вызывающих заболевания растений, и борьба с ними, разработка микробиологических способов борьбы с насекомыми -- вредителями с.-х. растений и лесных пород, а также методов консервирования кормов, мочки льна, предохранения урожая от порчи, вызываемой микроорганизмами.

Геологическая микробиология изучает роль микроорганизмов в круговороте веществ в природе, в образовании и разрушении залежей полезных ископаемых, предлагает методы получения (выщелачивания) из руд металлов (медь, германий, уран, олово) и др. ископаемых с помощью бактерий.

Водная Микробиология изучает количественный и качественный состав микрофлоры солёных и пресных вод и её роль в биохимических процессах, протекающих в водоёмах, осуществляет контроль за качеством питьевой воды, совершенствует микробиологические методы очистки сточных вод.

В задачу медицинской Микробиология входит изучение микроорганизмов, вызывающих заболевания человека, и разработка эффективных методов борьбы с ними. Эти же вопросы в отношении сельскохозяйственных и др. животных решает ветеринарная Микробиология

Своеобразие строения и размножения вирусов, а также применение специальных методов их исследования привели к возникновению вирусологии как самостоятельной науки, не относящейся к микробиологии

Как общая Микробиология, так и её специальные разделы развиваются исключительно бурно. Существуют три основных причины такого развития. Во-первых, благодаря успехам физики, химии и техники Микробиология получила большое число новых методов исследования. Во-вторых резко возросло практическое применение микроорганизмов. В-третьих, микроорганизмы стали использовать для решения важнейших биологических проблем, таких, как наследственность и изменчивость, биосинтез органических соединений, регуляция обмена веществ и др. Успешное развитие современной микробиологии невозможно без гармонического сочетания исследований, проводимых на популяционном, клеточном, органоидном и молекулярном уровнях. Для получения бесклеточных ферментных систем и фракций, содержащих определённые внутриклеточные структуры, применяют аппараты, разрушающие клетки микроорганизмов, а также градиентное центрифугирование, позволяющее получать частицы клеток, обладающие различной массой. Для исследования морфологии и цитологии микроорганизмов разработаны новые виды микроскопической техники. В СССР был изобретён метод капиллярной микроскопии, позволивший открыть новый, ранее не доступный для наблюдения мир микроорганизмов, обладающих своеобразной морфологией и физиологией.

Для изучения обмена веществ и химического состава микроорганизмов получили распространение различные способы хроматографии, масс-спектрометрия, метод изотопных индикаторов, электрофорез и др. физические и физико-химические методы. Для обнаружения органических соединений применяют также чистые препараты ферментов. Предложены новые способы выделения и химической очистки продуктов жизнедеятельности микроорганизмов (адсорбция и хроматография на ионообменных смолах, а также иммунохимические методы, основанные на специфической адсорбции определённого продукта, например фермента, антителами животного, образовавшимися у него после введения этого вещества). Сочетание цитологических и биохимических методов исследования привело к возникновению функциональной морфологии микроорганизмов. С помощью электронного микроскопа стало возможным изучение тонких особенностей строения цитоплазматических мембран и рибосом, их состава и функций (например, роль цитоплазматических мембран в процессах транспорта различных веществ или участие рибосом в биосинтезе белка).

Лаборатории обогатились ферментёрами различной ёмкости и конструкции. Широкое распространение получило непрерывное культивирование микроорганизмов, основанное на постоянном притоке свежей питательной среды и оттоке жидкой культуры. Установлено, что наряду с размножением клеток (ростом культуры) происходит развитие культуры, т. е. возрастные изменения у клеток, составляющих культуру, сопровождающиеся изменением их физиологии (молодые клетки, даже интенсивно размножаясь, не способны синтезировать многие продукты жизнедеятельности, например ацетон, бутанол, антибиотики, образуемые более старыми культурами). Современные методы изучения физиологии и биохимии микроорганизмов дали возможность расшифровать особенности их энергетического обмена, пути биосинтеза аминокислот, многих белков, антибиотиков, некоторых липидов, гормонов и др. соединений, а также установить принципы регуляции обмена веществ у микроорганизмов.

3. Связь микробиологии с другими науками

Микробиология в той или иной степени связана с др. науками: морфологией и систематикой низших растений и животных (микологией, альгологией, протистологией), физиологией растений, биохимией, биофизикой, генетикой, эволюционным учением, молекулярной биологией, органической химией, агрохимией, почвоведением, биогеохимией, гидробиологией, химической и микробиологической технологией и др. Микроорганизмы служат излюбленными объектами исследований при решении общих вопросов биохимии и генетики (см. Генетика микроорганизмов, Молекулярная генетика). Так, с помощью мутантов, утративших способность осуществлять один из этапов биосинтеза какого-либо вещества, были расшифрованы механизмы образования многих природных соединений (например, аминокислот лизина, аргинина и др.). Изучение механизма фиксации молекулярного азота для воспроизведения его в промышленных масштабах направлено на поиски катализаторов, аналогичных тем, которые в мягких условиях осуществляют азотфиксацию в клетках бактерий. Между Микробиология и химией существует постоянная конкуренция при выборе наиболее экономичных путей синтеза различных органических веществ. Ряд веществ, которые ранее получали микробиологическим путём, теперь производят на основе чисто химического синтеза (этиловый и бутиловый спирты, ацетон, метионин, антибиотик левомицетин и др.). Некоторые сиитезы осуществляют как химическим, так и микробиологическим путём (витамин B2, лизин и др.). В ряде производств сочетают микробиологические и химические методы (пенициллин, стероидные гормоны, витамин С и др.). Наконец, есть продукты и препараты, которые пока могут быть получены только путём микробиологического синтеза (многие антибиотики сложного строения, ферменты, липиды, кормовой белок и т.д.).

4. Практическое значение микробиологии

Активно участвуя в круговороте веществ в природе, микроорганизмы играют важнейшую роль в плодородии почв, в продуктивности водоёмов, в образовании и разрушении залежей полезных ископаемых. Особенно важна способность микроорганизмов минерализовать органические остатки животных и растений. Всё возрастающее применение микроорганизмов в практике привело к возникновению микробиологической промышленности и к значительному расширению микробиологических исследований в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства. Ранее техническая Микробиология в основном изучала различные брожения, а микроорганизмы использовались преимущественно в пищевой промышленности. Быстро развиваются и новые направления технической микробиологии, которые потребовали иного аппаратурного оформления микробиологических процессов. Выращивание микроорганизмов стали проводить в закрытых ферментёрах большой ёмкости, совершенствовались методы отделения клеток микроорганизмов от культуральной жидкости, выделения из последней и химической очистки их продуктов обмена. Одним из первых возникло и развилось производство антибиотиков. В широких масштабах микробиологическим путём получают аминокислоты (лизин, глутаминовая кислота, триптофан и др.), ферменты, витамины, а также кормовые дрожжи на непищевом сырье (сульфитные щелока, гидролизаты древесины, торфа и с.-х. растительные отходы, углеводороды нефти и природного газа, фенольные или крахмалсодержащие сточные воды и т.д.). Осуществляется получение микробиологическим путём полисахаридов и осваивается промышленный биосинтез липидов. Резко возросло применение микроорганизмов в сельском хозяйстве. Увеличилось производство бактериальных удобрений, в частности нитрагина, приготовляемого из культур клубеньковых бактерий, фиксирующих азот в условиях симбиоза с бобовыми растениями, и применяемого для заражения семян бобовых культур. Новое направление с.-х. микробиологии связано с микробиологическими методами борьбы с насекомыми и их личинками -- вредителями с.-х. растений и лесов. Найдены бактерии и грибы, убивающие своими токсинами этих вредителей, освоено производство соответствующих препаратов. Высушенные клетки молочнокислых бактерий используют для лечения кишечных заболеваний человека и с.-х. животных.

Деление микроорганизмов на полезных и вредных условно, т.к. оценка результатов их деятельности зависит от условий, в которых она проявляется. Так, разложение целлюлозы микроорганизмами важно и полезно в растительных остатках или при переваривании пищи в пищеварительном тракте (животные и человек не способны усваивать целлюлозу без её предварительного гидролиза микробным ферментом целлюлазой). В то же время микроорганизмы, разлагающие целлюлозу, разрушают рыболовные сети, канаты, картон, бумагу, книги, хлопчато-бумажные ткани и т.д. Для получения белка микроорганизмы выращивают на углеводородах нефти или природного газа. Одновременно с этим большие количества нефти и продуктов её переработки разлагаются микроорганизмами на нефтяных промыслах или при их хранении. Даже болезнетворные микроорганизмы не могут быть отнесены к абсолютно вредным, т.к. из них приготовляют вакцины, предохраняющие животных или человека от заболеваний. Порча микроорганизмами растительного и животного сырья, пищевых продуктов, строительных и промышленных материалов и изделий привела к разработке различных способов их предохранения (низкая температура, высушивание, стерилизация, консервирование, добавление антибиотиков и консервантов, подкисление и т.п.). В др. случаях возникает необходимость ускорить разложение определённых химических веществ, например пестицидов, в почве. Велика роль микроорганизмов при очистке сточных вод (минерализация веществ, содержащихся в сточных водах).

5. Микробиология кормов, сена

Обыкновенное сено готовят из скошенных трав, которые имеют влажность 70-80% и содержат большое количество свободной воды. Такую воду для своего развития используют микроорганизмы. В процессе сушки свободная вода испаряется, остается связанная, которая недоступна микроорганизмам.

При влажности сена 12-17% микробиологические процессы приостанавливаются, что прекращает разрушение высушенных растений. После высушивания в сене сохраняется большое количество эпифитов, которые находятся в анабиотическом состоянии, так как в такой среде нет условий для их размножения. При попадании воды внутрь скирды или стога деятельность микроорганизмов начинает усиливаться. Процесс характеризуется повышением температуры до 40-50 градусов и выше.

При этом происходит гибель мезофилов, а деятельность микроорганизмов начинает усиливаться. Через 4-5 дней температура повышается до 70-80 градусов, происходит обугливание, растения становятся сначала бурыми, а затем черными. При 90 градусов микроорганизмы прекращают свою деятельность. Бурое сено готовят так: скошенную и хорошо провяленную траву складывают в небольшие копны, затем в стога, скирды. Поскольку в растительной массе содержится еще свободная вода, то начинают размножаться микроорганизмы, выделяется тепло, которое способствует досушиванию растений.

Сенажирование - способ консервирования провяленных трав, главный образом бобовых, убранных в начале бутонизации. Травы скашивают, укладывают в валки. Через сутки траву, провяленную до 50-55 % влажности, подбирают, измельчают и загружают в хорошо изолированные кормохранилища.

В траншеях растительную массу уплотняют, изолируют пластмассовой пленкой, на которую кладут солому, опилки, а затем землю. Сенаж - это зеленая растительная масса с пониженной влажностью, сохраняемая под влиянием физиологической сухости и биохимических процессов, вызываемых микроорганизмами, при нахождении ее в кормохранилищах, изолированных от кислорода воздуха. Количество молочнокислых и гнилостных микробов в сенаже в 4-5 раз меньше, чем в силосе.

Максимальное количество микроорганизмов образовывается на 15 день. Скорость течения микробиологических процессов связана с образованием органических кислот. Углеводы служат энергетическим материалом для животных и микроорганизмов. Растворимые углеводы микроорганизмы переводят в органические кислоты и тем самым обедняют корм.

В сенаже в результате гидролиза полисахаридов количество сахара возрастает. Повышенное осмотические давление в первую очередь угнетает рост маслянокислых микробов, затем молочнокислых и гнилостных. Это создает благоприятные условия для развития молочнокислых бактерий. При этом понижается pH, который вместе с давлением препятствует развитию маслянокислых бактерий, поэтому масляная кислота в сенаже отсутствует. Дрожжевание кормов - микробиологический способ подготовки кормов к скармливанию.

Дрожжи обогащают корм не только белком, но и витаминами, ферментами. Для хозяйственных целей выведены культурные расы дрожжей: пивные, пекарские, кормовые. В дрожжах содержится 48-52 % белков, 13-16 углеводов, 2-3 жиров, 22-40 БЭВ, 6-10 % золы, много аминокислот.

Дрожжи требует для своего роста и развития кислород, температуру 25-30 градусов, процесс дрожжевания длится 9-12 часов. Дрожжи размножаются на кормах растительного происхождения, которые богаты углеводами. Не следует дрожжевать корма животного происхождения, так как на таких средах быстро развиваются гнилостные микроорганизмы.

Дрожжевания проводят в сухом, светлом и просторном помещении. 3 способа: опарный, безопарный, заквасочный. Опарный: готовят опару - разведенные прессованные дрожжи 1% смешивают с кормом (пятая часть), в течение 6 часов каждые 20 минут перемешивают, затем добавляют остальной корм, двойное количество воды и снова перемешивают.

Смесь оставляют еще на 3 часа, в течение которых при периодическом перемешивании идет дрожжевание. Безопарный способ основан на дрожжевании сразу всей массы корма. Берут 1% прессованных дрожжей, разводят теплой водой, смешивают с кормом и двойным количеством воды. На протяжении 8-10 часов смесь помешивают каждые 30 минут.

Заквасочный способ применяют, когда мало дрожжей. Готовят закваску: 0.5 кг прессованных дрожжей размножают в небольшой количестве хорошо дрожжующихся углеводистых кормов при температуре 30 градусов в течение 5 часов. Затем корма осолаживают, обливая их крутым кипятком, и выдерживают при температуре не ниже 60 градусов в течение 5-6 часов. К осоложенному корму добавляют такое же количество воды и половину закваски. Перемешивают, накрывают и оставляют на 6 часов в теплом месте.

Вторую часть закваски добавляют к новой порции осоложенного корма и так делают 5-10 раз, после чего готовят новую первичную закваску.

6. Роль микроорганизмов в природе и сельскохозяйственном производстве

Широкое распространение микроорганизмов свидетельствует об их огромной роли в природе. При их участии происходит разложение различных органических веществ в почвах и водоемах, они обуславливают круговорот веществ и энергии в природе; от их деятельности зависит плодородие почв, формирование каменного угля, нефти, многих других полезных ископаемых. Микроорганизмы участвуют в выветривании горных пород и прочих природных процессах. При самом активном, широком участии микроорганизмов в природе, главным образом в почве и гидросфере, постоянно осуществляется два противоположных процесса: синтез из минеральных веществ сложных органических соединений и, наоборот, разложение органических веществ до минеральных. Единство этих противоположных процессов лежит в основе биологической роли микроорганизмов в круговороте веществ в природе.

Среди различных процессов превращения веществ в природе, в которых микроорганизмы принимают активное участие, важнейшее значение для осуществления жизни растений, животных и человека на Земле имеют круговорот азота, углерода, фосфора, серы, железа. Многие микроорганизмы используют в промышленном и сельскохозяйственном производстве. Так, хлебопечение, изготовление кисломолочных продуктов, виноделие, получение витаминов, ферментов, пищевых и кормовых белков, органических кислот и многих веществ, применяемых в сельском хозяйстве, промышленности и медицине, основаны на деятельности разнообразных микроорганизмов.

Особенно важно использование микроорганизмов в растениеводстве и животноводстве. От них зависит обогащение почвы азотом, борьба с вредителями сельскохозяйственных культур при помощи микробных препаратов, правильное приготовление и хранение кормов, создание кормового белка, антибиотиков и веществ микробного происхождения для кормления животных. Микроорганизмы оказывают положительное влияние на процессы разложения веществ неприродного происхождения - ксенобиотиков, искусственно синтезированных, попадающих в почвы и водоемы и загрязняющих их.

Наряду с полезными микроорганизмами существует большая группа так называемых болезнетворных, или патогенных, микроорганизмов, вызывающих разнообразные болезни сельскохозяйственных животных, растений, насекомых и человека. Некоторые микроорганизмы вызывают поражение сельскохозяйственной продукции, приводят к обеднению почвы азотом, вызывают загрязнение водоемов, накопление ядовитых веществ (например, микробных токсинов). В результате их жизнедеятельности возникают эпидемии заразных болезней человека и животных, что сказывается на развитии экономики и производительных сил общества. Последние научные данные не только существенно расширили представления о почвенных микроорганизмах и процессах, вызываемых ими в окружающей среде, но и позволили создать новые отрасли в промышленности и сельскохозяйственном производстве.

Например, открыты антибиотики, выделяемые почвенными микроорганизмами, и показана возможность их использования для лечения человека, животных и растений, а также при хранении сельскохозяйственных продуктов. Обнаружена способность почвенных микроорганизмов образовывать биологически активные вещества: витамины, аминокислоты, стимуляторы роста растений - ростовые вещества и т.д. Найдены пути использования белка микроорганизмов для кормления сельскохозяйственных животных. Выделены микробные препараты, усиливающие поступление в почву азота из воздуха. Открытие новых методов получения наследственно измененных форм полезных микроорганизмов позволило шире применять микроорганизмы в сельскохозяйственном и промышленном производстве, а также в медицине.

Особенно перспективно развитие генной, или генетической, инженерии. Ее достижения обеспечили развитие биотехнологии, появление высокопродуктивных микроорганизмов, синтезирующих белки, ферменты, витамины, антибиотики, ростовые вещества и другие, необходимые для животноводства и растениеводства продукты. С микроорганизмами человечество соприкасалось всегда, тысячелетия даже не догадываясь об этом.

С незапамятных времен люди наблюдали брожение теста, готовили спиртные напитки, сквашивали молоко, делали сыры, переносили различные заболевания, в том числе эпидемические. Однако до середины прошлого века никто даже не представлял, что разного рода бродильные процессы и заболевания могут быть следствием деятельности ничтожно малых существ.

Заключение

На основании некоторых фактов можно предполагать, что вирусологические исследования по меньшей мере в ближайшие тридцать -- пятьдесят лет сохранят в микробиологии роль основной движущей силы. Современное состояние этих быстро развивающихся исследований позволяет предположить, что прогресс, достигнутый в усовершенствовании и ускорении процессов диагностики вирусных заболеваний, столь важных для немедленных и специфических терапевтических мер, будет продолжаться и далее.

Почему так важно немедленное вмешательство? Да потому, что, как только вирус в клетках начнет размножаться и вызовет в организме больного характерные симптомы болезни, введение каких-либо лекарственных препаратов уже не сможет достичь полного успеха.

В связи с развитием диагностики, несомненно, будут быстрее создавать новые «генерации» лекарств, более совершенно «пригнанных» к данному заболеванию. Изготовляя их, будут исходить из знания особенностей молекулярной биологии размножения тех или иных видов вирусов, а также специфики биохимических свойств различных типов клеток (нервных, клеток печени и т. п.).

С большой вероятностью можно ожидать и значительного расширения и углубления познаний о вирусном происхождении многих поражений центральной нервной системы, протекающих по дегенеративному типу, от которых страдает немало людей. Несомненно, существенно расширится список заболеваний, либо вызываемых вирусами, либо таких, при которых вирус играет главенствующую роль наряду с другими факторами.

Ускоренный и все более эффективный ход исследований инфекционных болезней в современную эпоху можно иллюстрировать многими убедительными фактами. С 1880 по 1950 год новые открытия накапливались сравнительно медленно, хотя именно4за эти 70 лет было сделано немало основных наблюдений. В последующий период вирусология стала развиваться значительно более быстрыми темпами в связи с использованием новых научных подходов и технических приемов.

Вирусологи получили более или менее завершенную картину структуры вирусов и сведения о механизме инфицирования клетки вирусом. Большой прогресс можно отметить и в исследованиях вирусных инфекций на молекулярном уровне, в связи с чем можно ожидать успеха и в области поисков новых противовирусных веществ. Здесь уже есть кое-какие обнадеживающие факты, касающиеся в том числе и опухолей вирусного происхождения.

Благодаря усилиям Всемирной организации здравоохранения и интенсивному развитию медицины во многих государствах мира была усовершенствована система вирусологического и эпидемиологического наблюдения при ликвидации массовых вирусных инфекций, а также при выявлении заразных болезней, до тех пор не встречавшихся в данных районах. Медицинская служба строго контролирует пассажирский и товарный, международный «и межконтинентальный транспорт в целях предотвращения «импорта» инфекций из других стран не только пассажирами, экипажем, но и перевозимыми животными, и даже растениями. Поиски возможных очагов заразных болезней проводятся в самых отдаленных уголках нашей планеты, и высокоспециализированные отряды службы здравоохранения проникают в развивающиеся страны, где еще в недалеком прошлом трудно было и думать о ликвидации инфекционных болезней. В наше время интенсивного использования транспорта и оживленного обмена товарами нельзя пренебрегать серьезностью «местных» инфекций. Сегодня такая инфекция, имеющая место в одной стране, может благодаря скоростному транспорту проявиться в месте, отдаленном на сотни и тысячи километров от исходного очага.

Список использованной литературы

1.Достижения советской микробиологии, Микробиология, 1989; Микробиология, Основы микробиологии, пер. с англ., Микробиология, 1995;

2.Работнова И.Л., Общая микробиология, Микробиология, 1966; «Микробиология», 1987, т. 36, в. 6;

3. Мейнелл Дж., Мейнелл Э., Экспериментальная микробиология, пер. с англ., Микробиология, 1967;

4.Шлегель Г., Общая микробиология, пер. с нем., Микробиология, 1972.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Роль микроорганизмов в круговороте азота, водорода, кислорода, серы, углерода и фосфора в природе. Различные типы жизни бактерий, основанные на использовании соединений различных химических веществ. Роль микроорганизмов в эволюции жизни на Земле.

реферат , добавлен 28.01.2010


Роль микроорганизмов в круговороте углерода в природе. Углеродное и азотное питание прокариот с различными типами жизни. Значение микроорганизмов в геологических процессах. Типы микрофлоры почвы: зимогенная, автохтонная, олиготрофная и автотрофная.

презентация , добавлен 18.12.2013


Характеристика основных показателей микрофлоры почвы, воды, воздуха, тела человека и растительного сырья. Роль микроорганизмов в круговороте веществ в природе. Влияние факторов окружающей среды на микроорганизмы. Цели и задачи санитарной микробиологии.

реферат , добавлен 12.06.2011


Свойства прокариотных микроорганизмов. Методы определения подвижности у бактерий. Участие микроорганизмов в круговороте азота в природе. Нормальная и анормальная микрофлора молока. Культивирование анаэробных микроорганизмов в условиях лаборатории.

шпаргалка , добавлен 04.05.2009


Роль микробов в природе и жизни человека. Использование микробиологических процессов в промышленности и сельском хозяйстве. Личная гигиена работников предприятия общественного питания. Строение, сущность процессов пищеварения. Пути заражения гельминтами.

контрольная работа , добавлен 23.02.2009


История развития микробиологии, задачи и связь с другими науками. Роль микробов в народном хозяйстве и патологии животных. Изучение плесеней и дрожжей. Микрофлора животных, почвы и кормов. Понятие и значение антибиотиков, стерилизации и пастеризации.

шпаргалка , добавлен 04.05.2014


Участие микроорганизмов в биогеохимических циклах соединений углерода, азота, серы, в геологических процессах. Условия обитания микроорганизмов в почве и воде. Использование знаний о биогеохимической деятельности микроорганизмов на уроках биологии.

курсовая работа , добавлен 02.02.2011


Закономерности количественного и качественного содержания микроорганизмов в пресных водоемах от различных факторов. Поступление патогенных микроорганизмов воду и их выживаемость в водной среде. Понятие о санитарно-показательных микроорганизмах.

курсовая работа , добавлен 28.11.2011


Микробиологические стандарты питьевой воды и методы её очистки. Характеристика кишечных бактериофагов, их значение как санитарно-показательных микроорганизмов. Основные пищевые инфекции. Влияние сушки и замораживания рыбных продуктов на микроорганизмы.

контрольная работа , добавлен 06.08.2015


Почва как среда обитания и основные эдафические факторы, оценка ее роли и значения в жизнедеятельности живых организмов. Распределение животных в почве, отношение растений к ней. Роль микроорганизмов, растений и животных в почвообразовательных процессах.

Введение

Широкое распространение микроорганизмов свидетельствует об их огромной роли в природе. При их участии происходит разложение различных органических веществ в почве, водоемах, они обуславливают круговорот веществ и энергии в природе. От их деятельности зависит плодородие почв, формирование каменного угля, нефти, других полезных ископаемых. При их активном участии постоянно осуществляется два противоположных процесса: синтез из минеральных веществ сложных органических соединений, и, наоборот, разложение органических веществ до минеральных. Единство этих противоположных процессов лежит в основе биологической роли микроорганизмов в круговороте веществ в природе. Многие микроорганизмы используются в промышленности и сельскохозяйственном производстве.

Особенно важно использование микроорганизмов в растениеводстве и животноводстве. От них зависит правильное приготовление и хранение кормов, создание кормового белка.

Микробиология приготовления обыкновенного сена.

Наиболее распространенный способ консервирования зеленой массы и других кормов — сушка. Сено готовят из скошенных трав, имеющих влажность 70-80%. Сушку сена проводят по-разному — в прокосах, валках, в копнах, на вешалах и т. д. Даже при сухой погоде и быстро протекающей сушке некоторые потери питательных веществ в корме неизбежны, так как в растительной массе продолжают идти дыхание и другие ферментативные процессы. В случае более или менее затяжной сушки роль отмеченных процессов сильно возрастает, и это, в свою очередь, ведет к увеличению потерь, которые во многом связаны с размножающимися на влажной растительной массе микроорганизмами. Для ограничения потерь питательных веществ стремятся использовать искусственную досушку сена, применяя принудительное вентилирование атмосферным или подогретым воздухом.

При сушке кормов количество жизнедеятельных микроорганизмов в них постепенно уменьшается. Тем не менее, на доброкачественном корме растительного происхождения всегда можно найти большее или меньшее количество микробных клеток, свойственных эпифитной микрофлоре, а также других микроорганизмов, попадающих сюда из почвы и воздуха. Они находятся в анабиотическом состоянии, так как в такой среде нет условий для их размножения.

При увлажнении хранящегося корма в нем бурно начинают протекать микробиологические процессы и одновременно повышается температура. Этот процесс характеризуется повышением температуры сначала до 40-50%, и через 4-5 дней она повышается до 70-80%. Это явление, получившее название саморазогревания (термогенез), связано с жизнедеятельностью микрофлоры.

Микроорганизмы используют для синтетических целей не более 5—10% энергии потребленных ими питательных веществ. Остальная энергия выделяется в окружающую среду главным образом в виде тепла. Таким образом, термогенез зависит в основном от неполной утилизации микроорганизмами энергии, выделяющейся при осуществлении ими биохимических процессов.

Явление термогенеза становится осязаемым лишь в условиях затрудненной теплоотдачи. В противном случае тепло рассеивается из среды, где размножаются микроорганизмы, без заметного разогревания субстрата. Поэтому в практике отмечается разогревание лишь значительных скоплений различных материалов, то есть таких масс, в которых может происходить аккумуляция тепла.

При самонагревании растительной массы наблюдается четко выраженная смена микрофлоры. Сначала в разогревающейся массе размножаются мезофильные микроорганизмы. С повышением температуры на смену им приходят термофилы, которые способствуют повышению температуры органических веществ, так как обладают исключительной скоростью размножения.

Сильное разогревание достаточно сухой и пористой массы может вызвать ее обугливание и образование горючих газов — метана и водорода, которые адсорбируются на пористой поверхности обуглившихся растительных частиц, вследствие чего может произойти самовоспламенение. Весьма вероятно, что роль катализатора при воспламенении играют соединения железа. Воспламенение происходит лишь в присутствии воздуха и только если масса недостаточно уплотнена. В ветреную погоду случаи самовоспламенения учащаются.

Термогенез причиняет существенный вред. Он вызывает порчу сена. Однако при умеренном развитии самонагревания термогенез может быть желательным. Например, «самопрелая» солома в результате разогревания лучше поедается скотом. Явление термогенеза используют для приготовления, так называемого, бурого сена. Его готовят в местностях, где вследствие климатических условий затруднена сушка сена. При этом для просушивания корма используют не солнечную энергию, а тепло, выделяющееся в результате жизнедеятельности микроорганизмов, обитающих в растительной массе.

В высушенных кормах микроорганизмы находятся в анабиотическом состоянии. При увлажнении корма они начинают размножаться и вызывают его порчу.

Силосование кормов

Силосование (заквашивание) — способ консервирования зеленого корма, при котором растительная масса сохраняется во влажном состоянии в ямах, траншеях или специальных сооружениях — силосных башнях. Корм, более или менее спрессованный и изолированный от доступа воздуха, подвергается брожению. Он приобретает кислый вкус, становится мягче, несколько изменяет цвет (приобретает бурую окраску), но остается сочным.

Силосование имеет ряд преимуществ по сравнению с другими способами консервирования корма: можно силосовать в любую погоду, такой корм можно хранить длительное время (иногда десятилетиями).

существует два способа силосования кормов: холодный и горячий.

Холодный способ силосования назван так потому, что во время созревания силоса в нем происходит умеренное повышение температуры, доходящее в некоторых слоях корма до 40°С, оптимальной температурой считается 25—35°С.

При таком силосовании скошенную растительную массу, если нужно, измельчают, укладывают до отказа в кормовместилище, утрамбовывают, а сверху как можно плотнее укрывают для изоляции от воздействия воздуха.

При горячем способе силосное сооружение наполняют по частям. Зеленую массу на 1—2 дня рыхло укладывают слоем около 1 —1,5 м. При большом количестве воздуха в ней развиваются энергичные микробиологические и ферментативные процессы, в результате чего температура корма поднимается до 45—50°С. Затем укладывают второй слой такой же толщины, как и первый, и он, в свою очередь, подвергается разогреванию. Растения же, находящиеся внизу и размягченные под влиянием высокой температуры, спрессовываются под тяжестью нового слоя корма. Это вызывает удаление воздуха из нижнего слоя силоса, отчего аэробные процессы в нем прекращаются, и температура начинает снижаться. Так слой за слоем заполняют все силосохранилище. Самый верхний слой корма утрамбовывают и плотно прикрывают для защиты от воздуха. В связи с тем, что силосохранилище при горячем способе силосования обычно делают небольших размеров, на верхний слой силосуемого корма помещают определенный груз.

Разогревание растительной массы связано с потерей (иногда значительной) части питательных веществ корма. В частности, резко уменьшается переваримость его белков. Поэтому горячее силосование не может считаться рациональным способом сохранения растительной массы.

Холодный способ силосования наиболее распространен. Это объясняется как сравнительной его простотой, так и хорошим качеством получающегося корма. Горячий способ силосования признан допустимым лишь для квашений грубостебельных, малоценных кормов, так как разогревание улучшает их поедаемость.

Силосование связано с накоплением в корме кислот, образующихся в результате сбраживания микробами - кислотообразователями содержащихся в растениях сахаристых веществ. Основную роль в процессе силосования играют молочнокислые бактерии, продуцирующие из углеводов (в основном из моно- и дисахаридов) молочную и частично уксусную кислоты. Эти кислоты имеют приятные вкусовые свойства, хорошо усваиваются организмом животного и возбуждают у него аппетит. Молочнокислые бактерии снижают рН корма до 4,2—4 и ниже.

Накопление молочной и уксусной кислот в силосе обусловливает его сохранность потому, что гнилостные и прочие нежелательные для силосования бактерии не могут размножаться в среде с кислой реакцией (ниже 4,5—4,7). Сами же молочнокислые бактерии относительно устойчивы к кислотам. Переносящие сильное подкисление плесневые грибы относятся к строгим аэробам и в хорошо укрытом заквашиваемом корме размножаться не могут.

Таким образом, герметизация и кислотность силоса — главнейшие факторы, определяющие его стойкость при хранении. Если по тем или иным причинам кислотность корма уменьшается, то это неминуемо ведет к его порче, так как создаются условия, благоприятные для вредных микробов.

Для нормального силосования различных кормов требуется неодинаковое подкисление. Иногда 0,5% молочной кислоты снижает значение рН корма до 4,2, то есть до показателя, свойственного хорошему силосу. В других случаях для этого требуется 2% той же кислоты. Такое колебание зависит от различного проявления буферных свойств у некоторых составных частей растительного сока. Механизм действия буферов заключается в том, что в их присутствии значительная часть ионов водорода нейтрализуется. Поэтому, несмотря на накопление кислоты, рН среды почти не снижается до тех пор, пока не израсходован весь буфер. В силосе образуется запас так называемых связанных буферами кислот. Роль буферов могут играть различные соли и некоторые органические вещества (например, протеины), входящие в состав растительного сока. Более буферный корм для получения хорошего силоса должен иметь больше сахаров, чем менее буферный. Следовательно, силосуемость растений определяется не только богатством их сахарами, но и специфическими буферными свойствами. Основываясь на буферности сока растений, можно теоретически вычислить нормы сахара, необходимые для успешного силосования различного растительного сырья.

Буферность сока растений находится в прямой зависимости от количества в них белков. Поэтому большинство бобовых растений трудно силосуется, так как в них относительно мало сахара (3—6%) и много белка (20—40%). Прекрасная силосная культура— кукуруза. В стеблях и початках ее содержится 8—10% белка и около 12% сахара. Хорошо силосуется подсолнечник, в котором хотя и много белка (около 20%), но содержится достаточно углеводов (более 20%). Приведенные показатели рассчитаны на сухое вещество.

Зная буферность корма и его химический состав, можно решить вопрос о силосуемости того или иного растения. В основном силосуемость связывают с запасом моно- и дисахаридов, дающих необходимое подкисление определенного корма. Минимальное их содержание для доведения значения рН корма до 4,2 может быть названо сахарным минимумом. По данным А. А. Зубрилина, если корм содержит больше сахара, чем показывает вычисленный сахарный минимум, то он будет хорошо силосоваться.

Технически определить сахарный минимум несложно. Титрованием устанавливают необходимое количество кислот для подкисления пробы исследуемого корма до рН = 4,2. Затем определяют количество простых сахаров в корме. Допуская, что около 60% сахаров корма превращается в молочную кислоту, нетрудно рассчитать, хватает ли имеющегося сахара для должного подкисления корма.

Для улучшения силосуемости кормов, в которых мало углеводов, их смешивают с кормами, содержащими много сахара. Можно также улучшить состав силосуемого корма, добавив к нему по определенному расчету патоку-мелассу.

В некоторых кормах бывает слишком много углеводов. При силосовании таких кормов возникает избыточная кислотность (явление перекисления силоса). Слишком кислый корм животные неохотно поедают. Для борьбы с перекислением силоса корма, содержащие много сахара, смешивают с кормами, в которых мало углеводов. Кислый корм может быть нейтрализован добавкой СаСО 3 .

В процессе квашения некоторая часть белка превращается в аминокислоты. На основании экспериментальных данных в настоящее время считают, что подобная трансформация в основном связана с деятельностью ферментов растительных тканей, а не бактерий.

Поскольку аминокислоты хорошо усваиваются организмом животных, частичный перевод протеинов в аминокислоты не должен сказываться на уменьшении кормовых достоинств силосуемой массы. Глубокого распада белка с образованием аммиака в хорошем силосе не бывает.

Во время силосования происходит частичная потеря витаминов в заквашиваемой массе, но, как правило, значительно меньшая, чем при сушке сена.

Общие потери сухих веществ корма при холодном силосовании значительно меньше, чем при горячем. В первом случае они не должны превышать 10—15%, во втором достигают 30% и более.

Среди молочнокислых бактерий имеются кокки и неспорообразующие палочки. Некоторые из этих бактерий из сахара образуют в основном молочную кислоту, и лишь следы других органических кислот. Другие же, помимо молочной кислоты, накапливают заметные количества уксусной кислоты.

Из типичных представителей первой группы бактерий можно назвать Streptococcus lactis, Str. thermophilus, Streptobacterium plantarum, а из представителей второй — Lactobacillus brevis и Betabacterium breve. Эти микробы факультативные анаэробы.

На характере продуктов, образуемых молочнокислыми бактериями, сказываются не только биохимические особенности той или иной культуры, но и состав питательной среды. Например, если сбраживается не гексоза, а пентоза, то один продукт брожения имеет три атома углерода, а другой только два (первое вещество — молочная кислота, второе — уксусная). В таком случае процесс брожения может быть выражен примерно следующим уравнением:

В растительном сырье имеются пентозаны, дающие при гидролизе пентозы. Поэтому даже при нормально идущем созревании силоса в нем обычно накапливается некоторое количество уксусной кислоты, которая также образуется гетероферментативными молочнокислыми бактериями из гексоз.

Большинство молочнокислых бактерий живет при температуре 7—42° С (оптимум около 25—30°С). Отдельные культуры проявляют активность при низких температурах (около 5°С). Отмечено, что при разогревании силоса до 60—65° С в нем накапливается молочная кислота, которую продуцируют некоторые термотолерантные бактерии, например Вас. subtilis.

В силосе могут размножаться кислотоустойчивые дрожжи, не оказывающие вредного влияния на качество корма. В правильно заложенной заквашиваемой массе дрожжи сильно не размножаются.

Это объясняется тем, что они не могут расти при низком уровне окислительно-восстановительного потенциала, создаваемого в силосе молочнокислыми бактериями.

Развитие маслянокислых бактерий связано со следующими их особенностями: они более строгие анаэробы, чем дрожжи, но неустойчивы к высокой кислотности и прекращают расти при рН, близком к 4,7—5, как и большинство гнилостных бактерий. Накопление масляной кислоты нежелательно, так как она имеет неприятный запах, и корм, содержащий ее, плохо поедается скотом.
В растительной массе, заложенной в силос, могут быть бактерии кишечной группы. Они вызывают гнилостный распад белка, а сахар превращается в малоценные для консервирования продукты.

При нормально протекающем процессе силосования бактерии кишечной группы быстро отмирают, так как они не кислотоустойчивы.

Рассмотрим динамику созревания силоса. Процесс квашения можно условно разбить на три фазы. Первая фаза созревания заквашиваемого корма характеризуется развитием смешанной микрофлоры. На растительной массе начинается бурное развитие разнообразных групп микроорганизмов, внесенных с кормом в силосное помещение. Обычно первая фаза брожения бывает кратковременной. Окончание первой, или предварительной, фазы брожения связано с подкислением среды, что угнетает деятельность большей части микрофлоры корма. К этому времени в силосе устанавливаются анаэробные условия, так как потребляется кислород.

Во вторую фазу — фазу главного брожения — основную роль играют молочнокислые бактерии, продолжающие подкислять корм. Большинство неспороносных бактерий погибает, но бациллярные формы в виде спор могут длительное время сохраняться в заквашенном корме. В начале второй фазы брожения в силосе обычно преобладают кокки, которые позднее сменяются палочковидными молочнокислыми бактериями, отличающимися большой кислотоустойчивостью.

Третья фаза брожения корма связана с постепенным отмиранием в созревающем силосе возбудителей молочнокислого процесса. К этому времени силосование подходит к естественному завершению.

Быстрота подкисления корма зависит не только от количества углеводов в нем, но и от структуры растительных тканей. Чем быстрее отдают растения сок, тем скорее идет процесс квашения при одних и тех же условиях. Быстроте заквашивания способствует измельчение массы, облегчающее отделение сока.
О качестве силосованного корма свидетельствует состав органических кислот, накопившихся в нем при брожении.
Для регулирования процесса силосования рекомендуется несколько приемов. Среди них широко используют закваски молочнокислых бактерий. Эти микроорганизмы находятся на поверхности растений, но в небольшом количестве. Поэтому требуется определенный срок, в течение которого молочнокислые бактерии усиленно размножаются, и только тогда заметно проявляется их полезная деятельность. Этот срок можно сократить искусственно, обогащая корм молочнокислыми бактериями. Особенно целесообразно внесение заквасок при работе с трудносилосуемым материалом.

Предложена технология приготовления и использования бактериальных заквасок, улучшающих качество корма. В большинстве случаев рекомендуют использовать молочнокислую бактерию Lactobacillus plantarum. Иногда к этому микроорганизму добавляют другой возбудитель молочнокислого брожения. Готовят как жидкие, так и сухие закваски.

Для кормов, имеющих малый запас моносахаридов, готовят препарат с Streptococcus lactis diastaticus. Этот микроорганизм, в отличие от других молочнокислых бактерий, может сбраживать не только простые углеводы, но и крахмал.
Имеются предложения о добавке в силосуемую массу, бедную моносахаридами, ферментных препаратов (мальтазы, целлюлазы), разлагающих полисахариды и обогащающих корм сахарами, доступными молочнокислым бактериям.

При силосовании кормов с большим запасом углеводов (например, кукуруза), дающих слишком кислый корм, что нежелательно, готовят закваску из пропионовокислых бактерий. При ее использовании часть молочной кислоты превращается в пропионовую и уксусную, которые слабо диссоциируют, и корм становится менее кислым.

К тому же пропионовокислые бактерии вырабатывают значительное количество витамина Bi2.
Для улучшения силосуемости труднозаквашиваемых кормов предложено использовать препарат амилазы. Этот фермент превращает крахмал корма в мальтозу, что увеличивает резерв Сахаров, доступных молочнокислым бактериям, и усиливает подкисление корма.
Д ля трудно заквашиваемых кормов применяют кислотные препараты. Их введение в силосуемый корм подавляет развитие сапрофитной микрофлоры первой фазы брожения. Создаваемый в растительной массе кислотными смесями рН (около 4) не препятствует развитию молочнокислых бактерий, которые поддерживают рН корма на низком уровне.

Для консервирования плохо заквашиваемых кормов рекомендуют также препараты, содержащие формиат кальция, метабисульфит, пиросульфит натрия, сульфаминовую, бензойную, муравьиную кислоты и другие вещества, подавляющие микробиологические процессы в силосуемом корме и сохраняющие его.

Сенажирование кормов

Сенажирование – способ консервирования провяленных трав, в основном из семейства бобовых, убранных в начале бутанизации при влажности 40-50%

При этом рН корма может быть довольно высоким — около 5, так как гнилостные бактерии обладают меньшим осмотическим давлением, чем молочнокислые. При подсушивании корма в нем приостанавливаются гнилостные процессы, но продолжают действовать возбудители молочнокислого брожения. На этом основано приготовление сенажа, когда несколько подсушенную массу закладывают для консервирования, как при холодном силосовании.
В клевере, влажность которого составляет 50% и ниже, развиваются микробиологические процессы. Они протекают тем слабее, чем суше корм. Доминирующей микрофлорой в консервируемом корме очень быстро становятся молочнокислые бактерии. Эта группа довольно специфичных микроорганизмов близка к Lactobacillus plantarum, но отличается способностью расти в условиях значительно более сухой среды и сбраживать крахмал. Их развитие в корме приводит к накоплению в нем некоторого количества молочной и уксусной кислот.
По типу сенажирования хорошо сохраняются предназначенные на корм измельченные початки кукурузы с влажностью 26—50% (оптимум 30—40%).

В последнее время Куйбышевским сельхоз институтом рекомендовано обрабатывать недосушенное сено (влажностью около 35%) жидким аммиаком, который действует как консервант.

При введении аммиака в корме создается щелочная реакция, блокирующая микробиологические и ферментативные процессы. Обработанный аммиаком корм должен быть покрыт каким-либо изоляционным материалом.

Некоторые технологические приемы консервирования кормов основаны на принципах, исключающих развитие в корме микробиологических и ферментативных процессов. Это производство травяной муки, гранулирование, брикетирование и изготовление смесей с применением высоких температур, а иногда и высокого давления.

Список использованной литературы

1. А. В. Воробьев, Микробиология, 2003;
2. И. Б. Котова, Микробиология, 2008;
3. http://ru.wikipedia.org ;
4. Работнова И.Л., Общая микробиология, Микробиология, 1966;

Гетероферментативные молочнокислые бактерии

Основная дикая молочнокислая микрофлора. Малочисленна. В общей массе микрофлоры, присутствующей на растениях к моменту закладки, её доля колеблется в диапазоне от 0,01% до 10%. Имеет сниженный коэффициент конверсии углеводов в молочную кислоту, уступая в этом специализированным культурным штаммам. В ходежизнедеятельности неизбежны потери в среднем 22% сухого вещества углеводов и 16% энергии, а образуемые в ходе брожения побочные вещества могут существенно снизить поедаемость корма. Угнетается повышением осмотического давления в ходе подвяливания, Среди желательных специализированных штаммов можно выделить лишь Lactobacillus bucheri , продуцирующую вещества, обеспечивающие аэробную стабильность корма и не вызывающий потерь сухого вещества и энергии.

Гомоферментативные молочнокислые бактерии

В диком виде очень малочисленны. Являются главными компонентами всёх инокулянтов. Обеспечивают интенсивное сбраживание углеводов корма с образованием преимущественно молочной кислоты без потери сухого вещества и с минимальными потерями энергии. Штаммы, используемые в инокулянтах как правило устойчивы к повышенному осмотическому давлению и выдерживают интенсивное подвяливание. Наиболее интенсивное кислотообразование обеспечивают Lactobacillus , но для интенсивного развития им необходимо рН ниже 5,0. Pediococcus занимает второе место по интенсивности кислотообразования. Его преимущество - развитие при рН=7,5 и ниже. Наименее эффективны по кислотообразованию: Streptococcccus и Enterococcus .

Клостридии (маслянокислые бактерии)

Спорообразующие бактерии, способные разлагать сахара, органические кислоты и протеины. Общепринятое мнение, что клостридии являются строгими анаэробами, то есть чувствительны к кислороду. Однако ряд новейших исследований продемонстрировал способность клостридий развиваться и в присутствии кислорода ( Borreani и др., 2009). Способны продуцировать собственные токсины. Кроме того токсичными являются продукты жизнедеятельности протеолитических штаммов. Обитают в почве и в корма попадают вследствие загрязнения почвой кормовой массы. Являются главной причиной порчи корма в ходе ферментации. Угнетаются снижением рН корма, но не погибают, а переходят в споровое состояние. Риски развития маслянокислого брожения существенно возрастают при повышении температуры корма, при низком содержании сухого вещества, низком содержании сахаров в корме, высоком содержании протеина и высокой буферности. При развитии вторичной ферментации клостридии интенсивно развиваются на кормах с высоким содержанием углеводов. Будучи спорообразующими, являются главными источниками загрязнения молока.

Энтеробактерии

Обширная группа факультативных неспорообразующих анаэробов. Сбраживают сахара до муравьиной и уксусной кислоты, углекислого газа, водорода, этанола. Интенсивно разлагают протеины. В результате разложения энтеробактериями аминокислот в корме накапливаются токсичные биогенные амины. Часть энтеробактерий патогенны. Угнетаются быстрым снижением рН. Попадают в корма из навоза, поэтому технология использования органических удобрений играет решающую роль в начальном титре.

Листерии

Группа бактерий, среди которых наиболее известна Listeria monocytog è nes . Факультативные анаэробы. Листерии ингибируются понижением рН.Однако листерии могут выдерживать кислотность до рН=3,8 в случае наличия небольшого количества кислорода в массе корма. Вызывают широкий спектр заболеваний у животных и людей. Прежде всего заболевают животные с ослабленной иммунной системой, стельные животные, новорожденные телята. Листериоз вызывает неврологические расстройства и является причиной 20-30% случаев смертей и абортов. Развивается на почвах с высоким содержанием гумуса. Пики развития приходят на весенний и осенний периоды. Чаще всего листерии выделяли из почвы тех полей, где травы не скашивались несколько лет, поскольку увядшая и разложившаяся трава способствует их размножению.

Бацилл ы

Спорообразующие аэробы, реже факультативные анаэробы. Способны продуцировать молочную кислоту, но менее эффективно, чем молочнокислые бактерии. Кроме того они продуцируют уксусную и масляную кислоты, этанол, бутандиол, глицерин. Обладая, мощной ферментной системой, Bacillus (ссылка) интенсивно разлагают сахара и протеины корма. В условиях доступа кислорода воздуха способствуют первичному разогреву корма с последующей порчей. Споры Bacillus очень устойчивы в том числе и к высоким температурам и вызывают проблемы при производстве молочных продуктов. Часть штаммов патогенна для человека и животных. Некоторые штаммы способны продуцировать антибиотики. Бациллии устойчивы к низкому рН, поэтому профилактикой является препятствование контаминации корма этой микрофлорой.

Дрожжи

Одноклеточные грибковые микроорганизмы. Факультативные анаэробы. Играютсущественную роль в порче корма. Особенно интенсивно развиваются на кормах богатых сахарами и крахмалом. Ответственны за разогрев корма и потери при доступе воздуха при негерметичном хранении и выемке корма. В кислородных условиях дрожжи используют молочную кислоту в качестве субстрата. Разлагая молочную кислоту и смещая тем самым рН корма дрожжи провоцируют развитие вторичной ферментации клостридиями и энтеробактериями.Обладают низкой чувствительностью к кислотности корма. В присутствии кислорода воздуха могут выдерживать кислотность до рН=2,0. Способны расти в широком диапазоне температур от 0 0 С до 45 0 С. Менее чувствительны к повышению осмотического давления в ходе подвяливания, нежели бактерии. Дрожжи угнетаются следующими кислотами в порядке убывания интенсивности: масляной, пропионовой, уксусной. Комбинации кислот более эффективны.

Плесени

Многоклеточные грибковые микроорганизмы. Строгие аэробы, то есть развиваются только в присутствии кислорода воздуха. Могут выдерживать очень высокое осмотическое давление, соответствующее влажности 18-20%. Как и дрожжи, плесени провоцируют разогрев корма с потерей питательности. Обладая мощной ферментной системой могут разлагать угглеводы, в том числе и структурные, а так же молочную кислоту и протеины. Продуцируют микотоксины, снижающие потребление кормов и вызывающие серьезные нарушения процессов обмена веществ у животных. Плесени ингибируются масляной, пропионовой и уксусной кислотами.

Эпифитная микрофлора. На поверхностных частях растений постоянно присутствует разнообразная микрофлора, называемая эпифитной. На стеблях, листьях, цветах, плодах наиболее часто встречаются следующие неспоровые виды микроорганизмов: Erwinia herbicola составляет 40 % всей эпифитной микрофлоры, Pseudomonas fluorescens - 40 %, молочнокислые бактерии - 10 %, им подобные - 2 %, дрожжи, плесневые грибы, целлюлозные, маслянокислые, термофильные бактерии - 8 %.

После скашивания растений и потери ими сопротивляемости, а также в силу механического повреждения их тканей эпифитная и прежде всего гнилостная микрофлора, интенсивно размножаясь, проникает в толщу растительных тканей и вызывает их разложение. Именно поэтому продукцию растениеводства (зерно, грубые и сочные корма) предохраняют от разрушительного действия эпифитной микрофлоры консервированием различными методами.

Известно, что в растениях имеется связанная вода, входящая в состав их химических веществ, и свободная - капельно-жидкая. Микроорганизмы могут размножаться в растительной массе только при наличии в ней свободной воды. Одним из наиболее распространенных и доступных методов удаления из продуктов растениеводства свободной воды и, следовательно, их консервирования является высушивание и силосование.

Сушка зерна и сена предусматривает удаление из них свободной воды. Поэтому микроорганизмы на них размножаться не могут до тех пор, пока эти продукты будут сухими. В свежескошенной неперестоявшей траве воды содержится 70...80 %, в высушенном сене только 12... 16 %, оставшаяся влага находится в связанном с органическими веществами состоянии и микроорганизмами не используется.

Во время сушки сена теряется около 10 % органических веществ, главным образом за счет разложения белков и сахаров. Особенно большие потери питательных веществ, витаминов и минеральных соединений отмечаются в высушенном сене, находящемся в прокосах (валках), когда часто идут дожди. Дождевая дистиллированная вода вымывает их до 50 %.

Значительные потери сухого вещества происходят в зерне при его самонагревании. Этот процесс обусловлен термогенезом, т. е. созданием тепла микроорганизмами. Возникает он потому, что термофильные бактерии в процессе своей жизнедеятельности используют только 5... 10 % энергии потребляемых ими питательных веществ, а остальная выделяется в окружающую их среду - зерно, сено.

Микрофлора силоса. При выращивании кормовых культур (кукурузы, сорго и др.) с одного гектара удается получить в зеленой массе значительно больше кормовых единиц, чем в зерне. По крахмальному эквиваленту питательность зеленой массы при сушке может снизиться на 50 %, а при силосовании - только на 20 %. При силосовании не теряются мелкие листья растений, обладающие высокой питательностью, а при высушивании они опадают.

Закладку силоса можно производить и при переменной погоде. Хороший силос представляет собой сочный, витаминный, молокогонный корм.

Микроорганизмы почвы попадают на поверхность наземной части растений и формируют эпифитную микрофлору, количественные и видовые характеристики которой зависят от вида растения. В состав эпифитной микрофлоры всегда входят лактобактерии, играющие важную роль в силосовании растений. Под действием ферментов - возбудителей молочнокислого и уксуснокислого брожения - происходит сбраживание сахаров корма до молочной и уксусной кислот, которые оказывают ингибирующее действие на ферментные системы микроорганизмов других групп, в том числе и гнилостных. Чистые культуры Lactococcus planta-rum , Streptococcus lactis, Lactobacillus bulgaricus, L. acidophilus вносят в силосную массу для накопления антибиотических и стимулирующих организм животных веществ. Ризосферная и эпи-фитная микрофлора могут играть и негативную роль. Корнеплоды нередко поражаются гнилью (черной - Aitemaria radicina, серой - Botrutus cinirea, картофельной - Phitophtora infenstans). К порче силоса приводит чрезмерная деятельность возбудителей маслянокислого брожения. На вегетирующих растениях размножается спорынья (Claviceps purpurne), вызывающая заболевание эрготизм. Грибы вызывают токсикозы. Возбудитель ботулизма (Clostridium botulinum), попадая в корм с почвой и фекалиями, служат причиной тяжелого токсикоза, нередко с летальным исходом. Многие грибы (Aspergillus, P?nicillium, Mucor, Fusarium, Stachybotrys) заселяют корма, размножаясь при благоприятных условиях, и вызывают у животных острые или хронические токсикозы, чаще проявляющиеся неспецифическими симптомами.

Сущность силосования состоит в том, что в заложенной в емкости измельченной зеленой массе интенсивно размножаются молочнокислые микробы, разлагающие сахара с образованием молочной кислоты, накапливающейся в количестве до 1,5...2,5% к массе силоса. Одновременно размножаются уксуснокислые бактерии, превращающие спирт и другие углеводы в уксусную кислоту; ее накапливается 0,4...0,6 % к массе силоса. Молочная и уксусная кислоты являются сильным ядом для гнилостных микробов, поэтому размножение их прекращается.

Силос сохраняется в хорошем состоянии до трех лет, пока в нем содержится не менее 2 % молочной и уксусной кислот, а pH составляет 4,0...4,2. Если размножение молочнокислых и уксуснокислых бактерий ослабевает, то концентрация кислот снижается. В это время одновременно начинают размножаться дрожжи, плесени, маслянокислые и гнилостные бактерии, и силос портится.

Таким образом, получение хорошего силоса зависит прежде всего от наличия в зеленой массе сахароз и интенсивности развития молочнокислых бактерий.

• Вперые описаны как виды Streptococcus. - Примеч. рвд.