Полезное воздействие микроорганизмов на пищевые продукты: Влияние микроорганизмов на качество продуктов питания при хранении

Содержание

Влияние микроорганизмов на качество продуктов питания при хранении

Микроорганизмы населяют почву, воду, воздух, присутствуют во внутренних органах человека и животных.

Попадая на пищевые товары, микробы находят там благоприятную среду для жизни; чтобы питаться, они выделяют в окружающую среду ферменты, расщепляющие вещества. Микроорганизмы всасывают расщепленные простые вещества через оболочку клетки. Но после этого расщепления в продукте образуются ядовитые соединения, ухудшающие его качество.

Некоторые, так называемые патогенные микроорганизмы могут вызвать заболевание человека, животных и растений.

Многие микроорганизмы применяют в производстве вин, пива, сыров, в квашении и хлебопечении.

Микроорганизмы можно подразделить на три группы.

1. Дрожжи имеют округлую, овальную форму. Размножаются почкованием. Сбраживают сахар в спирт и углекислый газ, поэтому используются для получения пива, вина, в хлебопечении. Вызывают брожение варенья, меда, соков, сиропов (при хранении).

2. Плесени (рис. 10) — растительные организмы, состоящие из переплетенных нитей (мицелий). На продуктах образуют пушистые налеты белого, серого, черного, зеленого цветов.

Рис. 10. Виды грибков плесени.

Размножаются спорами, которые разносятся воздухом, попадают на продукт и прорастают при температуре +20…+30°С и повышенной относительной влажности воздуха.

Поселяются на овощах, плодах, рассоле.

3. Бактерии (рис. 11) по форме бывают шаровидные (кокки), палочковидные и извитые. Питаются белками, углеводами, кислотами, спиртами, вызывая гниение, брожение в продуктах.

Рис. 11. Бактерии: 1 — палочковидные; 2 — извитые, 3 — шарообразные.

Некоторые из них вырабатывают яды (токсины) и вызывают пищевые отравления.

Для жизнедеятельности микроорганизмов требуется наличие питательной среды, влаги, определенной температуры и реакции среды, а для некоторых — воздуха. Стоит лишить микроорганизмы одного из перечисленных факторов, и они не могут развиваться. Так, при содержании воды в продукте менее 15% развитие бактерий прекращается, то же самое происходит и при температуре ниже 0°С. Высокая температура убивает большинство из них. Гнилостные бактерии хорошо развиваются в щелочной среде, дрожжи и плесени — в кислой.

В пищевых продуктах микроорганизмы и ферменты вызывают следующие процессы.

Спиртовое брожение — процесс превращения сахара в этиловый спирт и углекислый газ под воздействием дрожжей в повидле, компотах, джемах.

Уксусно-кислое брожение — окисление микробами этилового спирта и превращение его в уксусную кислоту. Уксусно-кислые бактерии вызывают скисание вина, кваса, квашеных овощей и других продуктов.

Гниение — процесс разрушения микробами белковых веществ. При гниении белки распадаются до аминокислот с образованием резко пахнущих веществ: аммиака, сероводорода, индола, скатола, а также ядовитых веществ: кадаверина, путресцина.

Продукты с признаками гниения не подлежат реализации.

Некоторые микробы могут вызвать ослизнение поверхности овощей, плодов и ягод.

«Микроорганизмы. Полезная помощь при пищевых отравлениях.»»

7 класс

Тема: «Микроорганизмы. Полезное и вредное воздействие микроорганизмов на пищевые продукты. Доврачебная помощь при пищевых отравлениях».

Цель. Познакомить учащихся с ролью микроорганизмов в процессе приготовления и хранения продуктов питания . Формировать у учащихся правильное восприятие места и роли человека в глобальной системе «природа-человек-общество», понимания взаимозависимости её составляющих в обеспечении безопасности.

Задачи.

  • Сформировать у учащихся представление о полезных и вредных воздействиях на пищевые продукты.

  • Дать представление о возбудителях инфекционных заболеваний, путях передачи человеку разными способами и доврачебной помощи при пищевых отравлениях.

  • Воспитывать здоровый образ жизни , формировать физическое и нравственное здоровье.

  • Выработать у учащихся осознанной ответственности за негативные стороны деятельности человека, повышающие факторы риска и уровней опасности.

  • Правильно определять признаки пищевых отравлений и оказать доврачебную медицинскую помощь.

Системообразующие понятия: микроорганизмы , инфекция , пищевые отравления.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Ход урока

I. Организационный момент.

II. Повторение и обобщение

III. Изучение новой темы

Делим класс/подгруппу на 2 рабочие группы. Одна группа получает притчу, другая – картинки. Каждой группе предлагается определить смысл полученного материала.

И по возможности определить тему урока. (Ответы учащихся)

I группа

Притча: Одна женщина привезла с юга корзину персиков. Каждый день она съедала по одному персику, выбирая те, которые уже начинали портиться.

А когда корзина опустела, она вдруг поняла, что так и не попробовала ни одного целого, вкусного персика.

II группа

Кишечник человека населен множеством микроорганизмов. Среди них есть и наши друзья, помогающие усваивать пищу, синтезирующие витамины, защищающие нас от инфекций, а есть враги, способные отравлять организм, вызывать различные болезни. Среди полезных микроорганизмов важнейшее место занимают бифидобактерии пяти видов: В. bifidum, В. longum, В. adolescentis, В. breve, В. infantis. В норме они составляют 85-98% от общего числа бактерий. Очень важно, чтобы в микрофлоре кишечника присутствовали все пять видов бифидобактерий, присущих человеческому организму. Только все вместе они обеспечивают эффективную защиту.

Микроорганизмы  —  это  организмы,   невидимые невооруженным глазом из-за их незначительных размеров.

Критерий размера — единственный, который их объединяет.

В остальном мир микроорганизмов еще более разнообразен, чем мир макроорганизмов.

ВЕЩЕСТВА (МИКРООРГАНИЗМЫ)


вредные

полезные

— бифидобактерии — бактерии

— плесени

— дрожжи

Человек, как и машина, состоит из различных частей. Их называют части человеческого тела. Знать устройство своего тела очень важно. Если машина сломалась, необходимо выяснить в какой части произошла поломка, чтобы её устранить и машина вновь заработала. А если заболел человек? Чтобы устранить болезнь необходимо знать какой части человеческого тела нужна срочная помощь.

Человек, как и любое живое существо, постоянно совершенствуется и меняется под воздействием многих факторов, и одним из самых значимым является пища.

Благодаря плодоядному устройству пищеварения и способности «уживаться» с широким спектром микроорганизмов, человек способен усваивать как свою пищу, так и хищников и травоядных. Это и способствовало его выживанию, как вида, при отсутствии видовой пищи.  Человек выжил благодаря преимущественно мясному рациону. Но чем больше он засиживался на такой «диете», тем более желанной средой обитания он становится для микроорганизмов. Такая смена рациона человека резко высвободила уйму времени, которое тратилось ранее на собирательство, и стало толчком для использования огня и оружия. Так же резко расширилась среда обитания.

Наше время. Для снабжения пищей стремительно возрастающего населения городов к продуктам питания потребовалось применение технологий удобрения, консервации, рафинирования, быстрой заморозки, пастеризации и т.д. Что не только сказывалось на уменьшении содержания в них питательных веществ, но и в появлении вредных. И без того шаткий организм плотоядного человека начинает все больше «разбалтываться» под влиянием промышленной пищи.

Вместе с развитием пищепрома набирала свои обороты и медицинская сфера, цель которой была скомпенсировать последствия современного питания. Но её злоупотребление лекарствами и антибиотиками, обильное использование их для лечения симптомов болезней, а не причин, привела к еще большему хаосу в симбиозе человека и организмов микрофлоры. Системы организма  расшатывалось буквально малейшим дуновением ветра. «Здоровый организм» стал практически недостижимой роскошью.

К отягчающим обстоятельствам нашего времени можно отнести загрязненность внешней среды, недостаток физической активности и «тяжелый» общий эмоциональный фон в обществе.

В индустриальной эре количество вариаций болезней и патологий усилено растет, начиная проявляться буквально с «пеленок». Все больше набирают обороты адаптационные патологии нового питания, вроде ожирения, гипертонии, диабета и рака. Нормы же здоровья усиленно падают, видимо, чтобы не замечать общего «тупикового» состояния дел.

Сегодня каждое новое потомство рождается в принципиально ином мире, с все более заниженными «нормами»  здоровья и самоощущения.

У нас настолько много неестественной пищи в рационе, что мы попросту становимся не пригодны для взаимодействия с любыми, даже болезнетворными бактериями. Именно по этим причинам сегодня смертность от инфекционных заболеваний практически сведена к нулю. Зато мы больше стали гибнуть от сердечно-сосудистых заболеваний и ново-образований, вроде рака.

Поведенческие реакции и состояние психического здоровья (аппетит, сытость, познавательные способности, настроение и жизнестойкость, способность справляться со стрессом).

Если полезных микроорганизмов в кишечнике не хватает, то власть в свои руки берут патогенные и условно-патогенные микробы. Нарушение в равновесии кишечной флоры и называется дисбактериозом. На фоне дисбактериоза не только нарушается процесс усвоения пищи, но активизируются заболевания различных систем организма — пищеварительной, иммунной, дыхательной, кроветворной, сердечнососудистой и др.

Микроорганизмы в жизни человека могут сыграть злую шутку. Они паразитируют на болезнетворных тканях и органах, накапливаются и размножаются в крови, обеспечивая заражение, процесс гниения и токсикации организма. Бактерии способны поразить целые органы. Так например, туберкулезная палочка, в случае попадания в легкие ведет к скорой гибели человека.

Для примера более детально рассмотрим самые популярные продукты, полученные с помощью разных типов брожения.

Так, согласно мнению журнала “Немецкая молочная промышленность”, под термином функциональное питание следует понимать такие продукты питания, которые целенаправленно отвечают питательно — физиологическим требованиям определенных слоев населения (дети, пожилые, некоторые этнические группы со своеобразными ферментными особенностями и т.д.).

Что из этого следует?

Естественно, проблемы легче избежать, чем лечить. Для этого проводятся следующие мероприятия при технологии приготовления блюда:

Правила, позволяющие избежать отравления

Обязательно мыть руки.

Использовать при приготовлении пищи инструменты с соответствующей маркировкой.

Убирать рабочее место.

Хранить инвентарь и посуду в строго отведенных местах.

Раздельно хранить сырье и готовую продукцию.

Недопустимо использовать продукты с истекшим сроком хранения. блюдать правила и сроки хранения продуктов

Применять достаточную тепловую обработку.

Продукты, не требующие тепловой обработки, тщательно промывать теплой, а затем горячей водой.

Доврачебная помощь при пищевых отравлениях

Выяснить, какой продукт стал причиной отравления, и изъять его.

Промыть желудок пострадавшему тремя — четырьмя стаканами бледно-розового раствора марганцово­кислого калия и вызвать рвоту.

Дать пострадавшему активированный уголь (20 — 30 таблеток на 1 стакан воды).

Повторно промыть желудок через 2-3 часа.

Вопросы для закрепления нового материала

1. Что такое микроорганизмы?

2. Назовите полезные и вредные воздействий микроорганизмов на пищевые продукты:

3. Как избежать пищевых инфекций?

4. Назовите признаки пищевых отравлений.

5. Как оказать первую медицинскую помощь при отравлении?

2. Минеральные вещества и их влияние на организм человека.

Минеральные вещества входят во все продукты питания. По количественному составу их можно разделить на макроэлементы (железо, магний, калий, кальций, натрий, фосфор) и микроэлементы (йод, фтор, бром, марганец, алюминий, кобальт).

IV. Подведение итогов

Нитраты в продуктах могут быть полезны. При одном условии

  • Анджела Смит-Уэлч
  • BBC Future

Автор фото, Getty Images

Слово «нитраты», как правило, вызывает негативные ассоциации. Но оказывается, не все так плохо и опасно! Обозреватель BBC Future объясняет, какие нитраты потенциально опасны, а какие нужныя нашему организму.

Последние призывы запретить применение нитратов и нитритов в производстве ветчины из-за риска рака только усилили опасный имидж этих веществ.

Впрочем, связь между пищевыми нитратами и здоровьем неоднозначна. Например, высокое содержание природного нитрата в свекольном соке может снижать артериальное давление и повышать мышечную активность.

Нитраты также — активный ингредиент некоторых лекарственных препаратов, которые прописывают при стенокардии, сниженном притоке крови, вызывающем боль в груди.

Итак, действительно ли нитраты настолько вредны?

Нитраты и нитриты, например, калийная селитра и азотистокислый натрий, являются естественными химическими соединениями, содержащими азот и кислород. В нитратах азот связан с тремя атомами кислорода, а в нитритах — с двумя.

Оба вещества — разрешенные в пищевой промышленности консерванты, которые подавляют распространение вредных бактерий в беконе, ветчине, салями и некоторых видах сыров.

Автор фото, Getty Images

Підпис до фото,

Морковь — один из самых больших источников нитратов, которые попадают в нее из почвы

Впрочем, из переработанного мяса среднестатистический европеец получает только 5% нитратов, более 80% — из овощей.

Нитраты и нитриты попадают в овощи из почвы, в которой они растут.

Нитраты входят в состав природных минеральных ископаемых, а нитриты образуются грунтовыми микроорганизмами, которые перерабатывают органические вещества.

Зелень, например, шпинат и руккола, возглавляют список продуктов с содержанием нитратов, за ними идут сок сельдерея и свеклы, а также морковь.

Овощи, выращенные органическим способом, содержат немного меньше нитратов, поскольку их удобряют синтетическими нитратами.

Однако существует важное различие между нитратами в мясе и в овощах, и именно от этого и зависит уровень их канцерогенности.

Связаны ли они с раком?

Сами по себе нитраты достаточно инертны, то есть они практически не вступают в химические реакции в организме. Но нитриты и происходящие от них химические вещества — более активны.

Большинство нитритов, с которыми мы сталкиваемся, образуются из нитратов под действием бактерий в ротовой полости. Интересно, что использование антибактериального ополаскивателя заметно снижает их образование.

Автор фото, Getty Images

Підпис до фото,

В отличие от овощей, в ветчине и колбасе нитриты образуют опасные связи с белками

Под действием кислой среды в желудке они превращаются в нитрозамины, некоторые из которых являются канцерогенными и связаны с раком кишечника.

Но для этого нужны амины, химические вещества, которые происходят от аммиака и в большом количестве содержатся в белковых продуктах.

Нитрозамины также образуются и непосредственно в пище под действием высокой температуры, например, во время жарки бекона.

«Итак, вредными являются не столько сами нитраты или нитриты, сколько способ их обработки и среда, в которой они находятся», — отмечает Кейт Аллен, исполнительный директор по вопросам науки и общественных дел во Всемирном фонде исследования рака.

«Например, нитриты в колбасных изделиях под действием температуры связываются с аминокислотами, образуя нитрозамины — компоненты, способные вызывать рак», — добавляет она.

Аллен, однако, добавляет, что нитриты — лишь одна из причин, почему переработанное мясо способствует раку кишечника, и доля их влияния — неопределенная.

Автор фото, Getty Images

Підпис до фото,

В переработанном мясе нитриты под действием высокой температуры образуют нитрозамины, вещества, вызывающие рак

Другие опасные вещества — это железо, ПАУ (полиароматические углеводороды), которые образуются в копченом мясе, и гетероциклические амины, образующиеся при жарке мяса на открытом огне. Они также способствуют развитию опухолей.

С другой стороны, хотя Международное агентство по исследованиям рака классифицирует переработанное мясо как «потенциальный канцероген», риск относительно невелик.

В Великобритании, например, рак кишечника возможен у шести из 100 человек. Из тех, кто ежедневно съедает 50 г переработанного мяса (примерно три куска бекона), риск повышается только у семи из 100.

Возможно, даже полезны

Но нитриты не только вредны. Появляется все больше свидетельств, что они полезны для сердечно-сосудистой системы и других органов благодаря молекулам оксида азота.

В 1998 года трое американских ученых получили Нобелевскую премию за открытие значения этого газа для сердечно-сосудистой системы.

Теперь мы знаем, что оксид азота расширяет кровеносные сосуды, снижает кровяное давление и укрепляет организм в борьбе с инфекциями.

Автор фото, Getty Images

Підпис до фото,

Нитриты, содержащиеся, например, в свекле и других овощах, отвечают за образование оксида азота, который снижает кровяное давление

Нехватку оксида азота связывают с болезнями сердца, диабетом и эректильной дисфункцией.

Хотя оксид азота производится в организме несколькими способами, его образование из нитратов прежде всего важно для пожилых людей, поскольку другие способы его образования с возрастом снижаются.

«Важно, что вещества, образующиеся из нитратов в овощах, не связаны с риском развития рака в отличие от тех, которые образуются из переработанного мяса», — подтверждает Аманда Кросс, лектор по вопросам эпидемиологии рака в Имперском колледже в Лондоне.

Автор фото, Getty Images

Підпис до фото,

Нитраты в зеленых овощах имеют немало пользы для здоровья и не образуют вредных нитрозаминов, вызывающих рак

Овощи, прежде всего, зеленые листья, не содержат белка, а также имеют защитные компоненты, например, витамин С, полифенолы и клетчатку, которые снижают образование нитрозаминов.

Таким образом, если большинство нитратов в нашем рационе происходит из овощей, что способствует образованию оксида азота, они, наверное, даже полезны для нас.

Один из экспертов в этом вопросе даже утверждает, что многие из нас испытывают дефицит нитратов и нитритов, и их следует отнести к важным питательным веществам, которые могут предотвратить инфаркты и инсульты.

Какое количество безопасно?

Точно определить количество нитратов, которые мы потребляем с пищевыми продуктами, практически невозможно.

«Их уровень может колебаться в 10 тысяч раз, и даже в воде он очень разный в пределах допустимых 50 мг на литр», — говорит эпидемиолог Гюнтер Кульне из Университета Рединга.

«Это означает, что исследования влияния нитратов на организм надо толковать очень осторожно, поскольку наличие нитратов часто свидетельствует лишь о том, что человек просто ел овощи».

В 2017 году Европейский институт по безопасности пищевых продуктов (EFSA) вычислил ежедневную допустимую норму нитратов (которую можно употребить без заметного риска для здоровья) — 235 мг для человека весом около 63 кг.

Но в докладе Института также отмечено, что люди всех возрастов могут спокойно превышать эту норму.

Автор фото, Getty Images

Підпис до фото,

Поскольку содержание нитратов в пищевых продуктах сильно варьируется, трудно точно сказать, сколько нитратов ежедневно попадает в наш организм

Потребление нитритов, как правило, гораздо ниже (по некоторым оценкам, британцы в среднем съедают 1,5 мг в день).

Как отмечает EFSA, влияние нитритных консервантов — также на безопасном уровне для всех групп населения Европы, за исключением небольшого превышения у детей, которые получают много пищевых добавок.

Некоторые эксперты даже утверждают, что эти нормы уже устарели, и большее количество нитратов не только безопасно, но и полезно.

Правда, речь идет только о нитратах, которые попадают в наш организм с овощами, а не переработанным мясом.

Опасность, конечно, зависит от дозы. 2-9 г (2000-9000 мг) нитратов могут быть чрезвычайно токсичными, вызывая изменения в гемоглобине и синюшный оттенок губ и кожи.

Но получить такую ​​дозу с едой очень сложно, и возможно лишь в случае отравления загрязненной удобрениями водой.

Какой же вывод можно сделать?

Чтобы ваш организм получал «правильные» нитраты и нитриты, съедайте ежедневно по крайней мере пять порций фруктов и овощей, а также избегайте переработанного мяса.

Таким образом, преимущества нитратов почти наверняка превысят их недостатки.

TOP 10 продуктов для здоровых и красивых зубов

 TOP 10 продуктов для здоровых и красивых зубов


1. Жесткие овощи и фрукты (морковь, яблоки, огурцы, свекла)
Морковь, яблоки, огурцы и свекла содержат множество полезных для зубов и десен витаминов и микроэлементов, таких, как бета-каротин, витамины группы В, D, E, K, С, РР, кальций, калий, магний, натрий, фосфор, йод, фтор, железо, кобальт и серебро, которые нормализуют кровообращение в деснах и поставляют необходимые для здоровья зубов кальций и фосфор.
Наши зубы и десны привыкли к мягкой, обработанной пище и перестали нормально функционировать, в результате появились налет и нарушение кровообращения. Всего пара жестких овощей или фруктов в день — и вашим деснам обеспечен хороший массаж, а зубам — избавление от отложений. Кроме того, такие овощи стимулируют выделение слюны, постоянно омывающей ротовую полость и уменьшающей количество микробов и бактерий.
 

2. Зелень (петрушка, салат латук, лук, укроп, сельдерей)

В состав зелени входят важные не только для зубов, но и для всего организма в целом витамины группы В, Е, А, С, РР, калий, кальций, магний, йод, натрий, фосфор, железо, бета-каротин и фолиевая кислота. Зелень укрепляет не только зубы, но и иммунитет в целом, способствуют укреплению кровеносных сосудов, улучшает процессы кроветворения и устраняет кровотечение из десен.
 Петрушка и лук обладают естественным антибактериальным, освежающим и уничтожающим запах действием, их сок проникает в труднодоступные места, отбеливает зубы, удаляет налет, укрепляет и массирует десны.

 

 

  3. Ягоды (смородина, виноград, земляника, клюква)

Ягоды богаты уникальным сочетанием органических кислот, пигментов и пектинов, содержат в себе витамины PP, А, группы В, С, Е, Н, бета-каротин, кальций, магний, натрий, калий, фосфор, железо, йод и фтор.
Сок некоторых ягод рекомендуют использовать для профилактики кариеса. Например, клюквенный сок благодаря своему бактерицидному действию снижает вероятность заболевания кариесом. Считается, что компоненты ягодных соков блокируют бактериям доступ к зубной эмали. Виноград также может применяться при профилактике кариеса, ведь он содержит целый комплекс минералов и микроэлементов, которые оказывают благотворное воздействие на зубы и десны. Кроме того, в винограде есть вещества, которые блокируют жизнедеятельность болезнетворных микробов в полости рта.
 

4. Орехи (миндаль, кедровый орех, кешью)

В состав орехов входят все незаменимые аминокислоты, полиненасыщенные жирные кислоты, витамины А, В, С, D, Е, Р, а также калий, кальций, магний, фосфор и другие минеральные элементы, определяющие их высокую питательную ценность. Кроме того, орех кешью содержит уникальное вещество, способное уничтожать бактерии, разрушающие зубную эмаль. Он обладает антибактериальными, антисептическими, тонизирующими свойствами, облегчает зубную боль.
Кедровый орех содержит ванадий, который способствует развитию костной ткани, фосфор, участвующий в формировании и сохранении зубов и костей и играющий важную роль в деятельности мышц и нервных клеток, кальций, который является главным компонентом костей и зубов и необходим для свертывания крови, целостности клеток и сердечной деятельности.
В миндале содержатся вещества, улучшающие состояние зубов и десен, кроме того, он обладает обезболивающим и антиспазматическим действием.
 

5.Молочные продукты (сыр, творог, йогурт)

Помимо кальция, калия, магния и витаминов А, В и D, полезных для нашего организма в целом, молочные продукты оказывают определенное воздействие и на зубы. Так, йогурт снижает количество сероводорода, который является основным фактором, вызывающим неприятный запах изо рта, быстро поднимает уровень pH, а фосфаты, кальций и казеин помогают минерализации зубов.
Сыр можно считать эффективным средством профилактики кариеса, ведь он на 60% повышает концентрацию кальция в зубной эмали и увеличивает объем слюны, которая содержит компоненты, препятствующие развитию кариеса и воспаления десен. Творог содержит белки, молочную кислоту, железо и магний. Он хорошо усваивается организмом, а соли кальция и фосфора, входящие в его состав, участвуют в образовании костной ткани, питании нервной системы и образовании гемоглобина в крови.
 

6. Цитрусовые (грейпфрут, лайм, апельсин)
В состав цитрусовых обязательно входит калий, кальций, магний, натрий, фосфор, железо, витамины группы B, Е, С, РР, которые так необходимы организму. Ароматы цитрусовых не только тонизируют, поднимают настроение, снижают сонливость и повышают внимание и трудоспособность, но и оказывают благотворное влияние на зубы и десны. Например, ежедневное употребление грейпфрута снижает кровоточивость десен и уменьшает риск воспалительных заболеваний ротовой полости, а ведь заболевания десен являются основной причиной потери зубов.
Также рекомендуется употреблять в пищу лайм, который способствует профилактике кариеса и содержит множество веществ, полезных для зубов и десен. Кальций и фосфор, содержащиеся в лайме, помогают эмали противостоять болезнетворным микробам и кариесу, а деснам улучшить работу кровеносных сосудов и предотвратить кровоточивость. При этом в лайме содержатся органические кислоты, которые, обладая легким отбеливающим эффектом, не разъедают эмаль и не разрушают естественную микрофлору зубов и полости рта. Содержащийся в апельсинах в огромных количествах витамин С поддерживает здоровую коллагеновую сеть в деснах, препятствующую развитию многих стоматологических недугов, уничтожая бактерии, вызывающие кариес и воспаление десен.
 

7. Морепродукты (рыба, креветки)

Морепродукты с точки зрения диетологии считаются практически идеальной пищей, ведь они богаты микроэлементами и витаминами, в первую очередь, кальцием, фосфором, фтором, витаминами В1 и D, в случае недостаточного присутствия которых появляется хрупкость костной ткани, заболевания зубов и десен. Эти элементы укрепляют здоровье десен и способствуют правильному формированию зубов, улучшают цвет лица и здоровье волос, помогают организму укреплять иммунную систему.
 В состав креветок входят легко усваиваемые организмом кальций, тиамин, рибофлавин, натрий, калий, магний, фосфор, железо и марганец. Высокое содержание кальция и фтора сказывается на профилактике заболеваний зубов и десен, ведь именно эти минералы служат источником для строительства костей, роста и сохранения зубов, профилактики образования зубного налета и разрушения эмали. Практически каждый вид рыбы богат кальцием, селеном и фтором, Но больше всего ценится именно морская рыба и другие морепродукты, которые благодаря высокому содержанию йода и кальция обеспечивают противокариесную защиту для зубов. 

8. Яйца (куриные, перепелиные)
Куриное яйцо содержит белки, жиры, углеводы, 12 основных витаминов и почти все микроэлементы. Содержащийся в нем витамин D является источником фосфора и помогает предотвратить порчу зубов, а яичная скорлупа — идеальный источник кальция, который легко усваивается организмом, в то время как медицинские препараты, такие как хлористый кальций, гипс и мел усваиваются плохо. Употребляя измельченную скорлупу перепелиных яиц, можно избавиться от кровоточивости десен и сделать свои зубы крепкими и здоровыми.
 

 

 

9. Мёд


Всем известно, что мёд полезен для здоровья, он является не только мощным источником энергии и средством повышения иммунитета, но и положительно сказывается на здоровье зубов. Особенно много в мёде витаминов группы B и C, мёд обладает антибактериальными свойствами, оказывает общеукрепляющее и омолаживающее действие на организм, а пережевывание восковых сот способствует очистке зубов и дезинфекции полости рта, эффективно лечит стоматиты и воспаления слизистых тканей. Прополисом лечат пародонтоз, кариес зубов и воспаление десен, по мнению ученых, он уменьшает количество энзимов, помогающих бактериям прикрепляться к поверхности зуба. Кроме того, в прополисе было обнаружено около ста элементов, обеспечивающих защиту зубов.
 

10. Напитки (чай, вода)
Как черный, так и зеленый чай очень полезны для зубов, благодаря содержанию веществ, останавливающих развитие бактерий. Антиокислитель катехин, входящий в состав чая, убивает бактерии, вызывающие кариес и неприятный запах изо рта, а значит, выпивая чашку чая после еды, мы освежаем дыхание и очищаем ротовую полость от бактерий, тем самым защищая десны и укрепляя зубы.
Чистая питьевая вода, обогащенная фтором, также положительно влияет на здоровье зубов. Фторированная вода укрепляет эмаль зубов и препятствует возникновению кариеса, тормозит образование и накопление мягкого зубного налета, подавляет жизнедеятельность микроорганизмов, что ведет к снижению накопления органических кислот в полости рта.
  Все эти продукты окажут положительное воздействие не только на ваши зубы, но и на весь организм в целом. Употребляя их ежедневно, вы насыщаете организм витаминами и минералами, полезными для здоровья. Когда ваши зубы и десны станут крепкими и здоровыми, то и улыбаться захочется чаще, а значит, хорошее настроение и улыбки в ответ вам гарантированы!

Чем опасны и полезны микробы? Инфографика | Инфографика | Вопрос-Ответ

26 февраля 1878 года французский филолог и философ, автор толкового словаря Эмиль Литтре в ответ на письменную просьбу французского учёного Шарля Седийо подобрать подходящее название микроорганизмам, которые слишком малы, чтобы рассмотреть их невооружённым взглядом, предложил использовать слово «микроб».

Первооткрывателем мира микробов был Антоний Левенгук — голландский учёный XVII века, впервые создавший совершенную лупу-микроскоп, увеличивающую предметы в 160–270 раз.

 

Что такое микроб?

Микробы — самая древняя группа организмов из ныне существующих на Земле. Первые бактерии появились, вероятно, более 3,5 млрд лет назад и на протяжении почти миллиарда лет были единственными живыми существами на планете.

Большинство микроорганизмов состоят из одной клетки, но есть и многоклеточные микроорганизмы. Размеры отдельных микробов исчисляются обычно несколькими микронами, а иногда и десятыми долями микрона (1 микрон равен 1/1000 мм).

Микроб — мельчайшее живое существо, одноклеточный организм.

Какие бывают микробы?

Все микроорганизмы отличаются друг от друга по величине, форме, размерам, строению, подвижности, отношению к внешней среде (температуре, влажности и т. д.), характеру питания и дыхания. Для одних микробов необходим кислород, а для других (анаэробов) он не нужен.

Все микробы делят на 3 большие группы:

  • бактерии;
  • плесени — нитеобразные клетки, образующие обычно большие скопления (колонии);
  • дрожжи — крупные клетки круглой или овальной формы.

Учёные выявили связь человеческого тела с простейшими организмами. Читайте подробнее >>

Где живут микробы и какую пользу/вред они приносят?

Микроорганизмы распространены повсеместно, обитают везде, где есть вода, включая горячие источники, дно мирового океана, а также глубоко внутри земной коры. Исключение составляют лишь кратеры действующих вулканов и небольшие площадки в эпицентрах взорванных атомных бомб.

Микробы в почве:

  • превращают перегной в различные минеральные вещества, которые потом могут быть поглощены из почвы корнями растений;
  • поглощают азот из воздуха, выделяя азотные соединения, и, таким образом, обогащают почву и способствуют повышению урожая.

Микробы в воде:

  • окисляют сероводород до серной кислоты и предотвращают замор рыбы;
  • очищают воду от различных отходов. Микроорганизмы — название группы живых организмов, которые слишком малы для того, чтобы быть видимыми невооружённым глазом (их характерный размер — менее 0,1 мм). К микроорганизмам относятся разные бактерии и простейшие, а также микроскопические водоросли и грибки. Микроорганизмы, вызывающие болезни, называются патогенными или болезнетворными.

Микробы в воздухе:

  • патогенные микробы могут быть опасными, так как могут служить источником инфекционного заболевания.

В организме человека:

  • лактобактерии способны преобразовывать углеводы в молочную кислоту, которая препятствует развитию вредных микробов;
  • снабжают организм человека естественными антибиотиками;
  • принимают участие в процессах синтеза различных витаминов;
  • благотворно влияют на функцию опорожнения кишечника;
  • оказывают стимулирующее действие на иммунную систему организма.

Чем опасны микробы?

Различные микроорганизмы могут вызывать тяжёлые заболевания у человека (туберкулёз, сибирскую язву, ангину, пищевые отравления, гонорею и др.), животных и растений. Патогенные бактерии проникают в организм воздушно-капельным путём, через раны и слизистую оболочку, пищеварительный тракт. В борьбе с микробами человеку помогают природные и синтетические лекарственные средства (пенициллин и т. д.).

Микробы также — виновники порчи продуктов питания. Почти все натуральные, необработанные пищевые продукты — мясо, рыба, овощи, фрукты, молоко — не могут храниться длительное время при комнатной температуре и через несколько дней, а иногда и часов портятся из-за влияния бактерий. Чтобы приостановить размножение, продукты пастеризуют, хранят на холоде, высушивают, солят или маринуют.

Мы с детства привыкли, что микробы — это зло. А значит, их нужно уничтожать. Но недавно учёные обнаружили, что очень часто мы воюем не с отдельными неразумными клетками, а против сплочённой армии. Читайте подробнее >>

Внутренний космос: вирусы и бактерии под микроскопом

Чумная палочка — инфекционный агент бубонной чумы, также может вызывать пневмонию и септическую чуму. Различные формы этой бактерии привели к высокой смертности в эпидемиях. В результате септической чумы, вызванной этой бактерией, в промежуток с 1347 по 1353 годы умерла треть населения Европы. © Flickr.com / NIAID Вирус гриппа h2N1, штамм А этого гриппа в 2009 году стал известен как «свиной грипп». © Flickr.com / NIAID Колоризированная фотография поражённых вирусом h2N1 частиц. © Flickr.com / NIAID Бактерии Coxiella burnetti, возбудитель Ку-лихорадки. В организм человека они попадают через дыхательные пути и кожу. При заболевании человек испытывает головную боль, боль в пояснице, мышцах, суставах. Нарушается сон, пропадает аппетит. © Flickr.com / NIAID Вирус Эбола, вызывающий лихорадку. При заболевании характерны внезапное повышение температуры, общая слабость, мышечные и головные боли, сопровождающиеся рвотой, сыпью, нарушением функции печени и почек. Иногда вызывает внутренние и внешние кровотечения. © Flickr.com / NIAID Бактерия сальмонелла. Как правило, обитает в кишечнике животных и человека. © Flickr.com / NIAID Бактерия метициллин-резистентного стафилококка (зелёный цвет) с клетками человека (белые). Эти бактерии вызывают сложно излечимые заболевания, такие как сепсис и пневмония. © Flickr.com / NIAID Бактерия золотистого стафилококка. Около 20% населения Земли являются постоянными носителями этой бактерии. Она сохраняется на кожных покровах и слизистых оболочках верхних дыхательных пытей. © Flickr.com / NIAID Бактерия Staphylococcus epidermidis. Возбудитель стафилококкового менингита, при лечении которого вероятно возникновение абсцесса мозга. © Flickr.com / NIAID Менингит также может вызывать эта бактерия — Staphylococcus aureus (на снимке — жёлтого цвета). © Flickr.com / NIAID Штамм MERS-CoV, один из наиболее опасных коронавирусов. © Flickr.com / NIAID

Внутренний космос: вирусы и бактерии под микроскопом

Чумная палочка — инфекционный агент бубонной чумы, также может вызывать пневмонию и септическую чуму. Различные формы этой бактерии привели к высокой смертности в эпидемиях. В результате септической чумы, вызванной этой бактерией, в промежуток с 1347 по 1353 годы умерла треть населения Европы. © Flickr.com / NIAID Вирус гриппа h2N1, штамм А этого гриппа в 2009 году стал известен как «свиной грипп». © Flickr.com / NIAID Колоризированная фотография поражённых вирусом h2N1 частиц. © Flickr.com / NIAID Бактерии Coxiella burnetti, возбудитель Ку-лихорадки. В организм человека они попадают через дыхательные пути и кожу. При заболевании человек испытывает головную боль, боль в пояснице, мышцах, суставах. Нарушается сон, пропадает аппетит. © Flickr.com / NIAID Вирус Эбола, вызывающий лихорадку. При заболевании характерны внезапное повышение температуры, общая слабость, мышечные и головные боли, сопровождающиеся рвотой, сыпью, нарушением функции печени и почек. Иногда вызывает внутренние и внешние кровотечения. © Flickr.com / NIAID Бактерия сальмонелла. Как правило, обитает в кишечнике животных и человека. © Flickr.com / NIAID Бактерия метициллин-резистентного стафилококка (зелёный цвет) с клетками человека (белые). Эти бактерии вызывают сложно излечимые заболевания, такие как сепсис и пневмония. © Flickr.com / NIAID Бактерия золотистого стафилококка. Около 20% населения Земли являются постоянными носителями этой бактерии. Она сохраняется на кожных покровах и слизистых оболочках верхних дыхательных пытей. © Flickr.com / NIAID Бактерия Staphylococcus epidermidis. Возбудитель стафилококкового менингита, при лечении которого вероятно возникновение абсцесса мозга. © Flickr.com / NIAID Менингит также может вызывать эта бактерия — Staphylococcus aureus (на снимке — жёлтого цвета). © Flickr.com / NIAID Штамм MERS-CoV, один из наиболее опасных коронавирусов. © Flickr.com / NIAID

как выбрать лучший препарат — эффективные средства от дисбактериоза кишечника

Проблемы со стулом, неприятное чувство в животе может быть связано не только с отравлением пищей. У взрослых и детей за этими симптомами часто скрывается дисбактериоз. Врачи не считают его заболеванием, это состояние часто сопровождает другие патологии или является их следствием. Но устранять нарушение микрофлоры нужно как можно раньше.

Что такое дисбактериоз

Ребенок появляется на свет стерильным, в его организме в норме нет бактерий. Кишечник, кожа заселяются постепенно, начиная с первого прикладывания младенца к груди. Чем старше становится ребенок и более разнообразна его пища, тем больше различных бактерий попадают в кишечник и формируют его микрофлору. У взрослых людей состав микроорганизмов стабилизируется, но становится разнообразным. Его можно сравнить с отпечатком пальцев, несмотря на сходство, он не повторяется ни у одного человека.

Среди кишечных бактерий насчитывается сотни видов хороших микроорганизмов, но в норме встречаются и плохие, рост которых организм может сдерживать. Условно выделяют три типа микробов:

  • доминирующие – присутствуют у всех здоровых людей, к ним относятся эубактеры, бактероиды, бифидобактерии, лактобактерии;
  • непостоянные виды – встречаются не у всех или при определенных условиях, это стрептококки, кишечная палочка, протей, цитобактер;
  • транзиторные виды – иногда попадают в кишечник, но долго там не задерживаются, это такие типы, как дрожжевые грибы, клостридии, синегнойная палочка.

Хорошими микроорганизмами являются доминирующие бактерии, их должно быть большинство. Благодаря присутствию нормальной микрофлоры переваривается пища. Бактерии помогают ферментировать некоторые неперевариваемые продукты, участвуют в всасывании витаминов, аминокислот, сахаров. Сами они тоже синтезируют витамины группы В, К, жирные кислоты. Поэтому при дисбактериозе появляются признаки гиповитаминоза.

Хорошие бактерии выполняют роль живого щита. Они формируют защитный слой на кишечной стенке, которые не позволяет прикрепиться патогенным микроорганизмам и ограничивает их в питательных веществах. Иммунная функция заключается в тренировке клеток иммунитета и регуляции его ответа на проникновение чужеродных микроорганизмов или белков.

Но при изменении соотношения бактерий, увеличении количества транзиторных видов, появлении дрожжевых грибков, развивается дисбактериоз. Его нельзя назвать заболеванием, но самочувствие у человека нарушается. При дисбактериозе в кишечнике нет патогенных микроорганизмов (сальмонелл, холерного вибриона, иерсиний, патогенных эшерихий, а также вирусов). Изменения состава происходят за счет дисбаланса нормальной флоры и увеличения концентрации условно-патогенных бактерий, появления грибков.

Причины

Микрофлора кишечника у взрослых находится в состоянии динамического равновесия. В нем присутствуют определенные бактерии, которые составляют большинство, и около 3 % микроорганизмов, которые меняют свой состав. В норме колебания происходят под влиянием продуктов питания и пищевых привычек. На микрофлору влияет преобладание в рационе сладкого и жирного или преимущественно растительная пища.

Исследования показывают, что жирная еда угнетает бифидобактерии и энтерококки, но в этих условиях размножаются бактероиды. Преимущественно углеводная диета стимулирует размножение бифидобактерий и общего количество микроорганизмов. Но таки перемены носят временный характер и не ведут к появлению симптомов дисбактериоза. Они сами исчезают после изменения питания.

Дисбактериоз кишечника у взрослых появляется в результате других заболеваний. Основными причинами нарушения микрофлоры являются:

  • длительное лечение антибиотиками;
  • патологии вышележащих отделов пищеварительного тракта;
  • продолжительные монодиеты и постоянное неправильное питание;
  • кишечные инфекции.

Антибиотики широкого спектра действия действуют неселективно. Они угнетают рост или вызывают гибель всех микроорганизмов. Чем дольше курс лечения, тем выше вероятность, что после него разовьется дисбактериоз. Особенно опасны тетрациклиновые антибиотики. Они значительно угнетают размножение кишечной микрофлоры, что приводит к гиповитаминозу В, К, увеличению риска кровотечений.

Гастрит, холецистит, панкреатит, гепатит или дискинезия желчных путей могут привести к развитию дисбактериоза. Опасны цирроз печени, опухолевые процессы в желудке или язва. Эти патологии сопровождаются нарушением переваривания пищи, выработки ферментов. Поэтому в кишечник пища поступает недостаточно обработанной и не может служить питательной средой для бактерий. Часть из них гибнет, а на их место приходит словно-патогенная флора.

Разгрузочный день, когда рацион строится на употреблении одного продукта питания, не наносит вреда организму. Но монодиета, которая длится несколько недель или становится образом жизни, может привести к дисбактериозу. Опасно постоянное употребление еды, содержащей простые углеводы, животные жиры. Это сладкое, мучное, блюда из фаст-фуда. Такой рацион угнетает размножение нормальной флоры, в кишечнике активируются процессы брожения, появляется большое количество дрожжевых грибков.

Двойной вред кишечнику наносят пищевые инфекции. Они повреждают слизистую оболочку, а лечение антибиотиками убивает полезные бактерии. Поэтому восстановление после болезни проходит особенно тяжело.

Негативно на состояние кишечника влияет курение. Оно создает условия для размножения дрожжевых грибков, поэтому курильщики часто мучаются неприятными симптомами.

Симптомы дисбактериоза

Нет строгих симптомов, которые с большой вероятностью указывают на дисбактериоз. Проявления патологии часто не соответствуют степени тяжести нарушений. Самый частый признак – нарушение пищеварения по типу кишечной диспепсии. Она проявляется следующими симптомами:

  • урчание в животе;
  • метеоризм, усиленное газообразование;
  • вздутие живота;
  • нарушения стула;
  • появление в кале патологических примесей.

Усиление газообразования на начальном этапе происходит после нарушения питания. Если в определенный день в рационе присутствовало молоко, бобовые, большое количество мучного и сладкого, симптомы проявляются ярко.

Нарушения стула изменчивы. Чаще всего дисбактериоз проявляется диареей. Она может сопровождаться спазмами и болью в животе. Иногда неоформленный стул появляется всего раз в сутки, поэтому не попадает под критерий диареи.

Понос может сменяться запором. Такой процесс наблюдается у людей, которые ограничивают количество клетчатки и пищевых волокон в рационе. Это лишает бактерии необходимых питательных веществ, не позволяет удерживать в просвете кишечника воду. Слизистые патологические примеси в каловых массах, боль в животе появляются при запущенных формах дисбактериоза.

Нарушение состава микрофлоры приводит к дефициту витаминов. Если он не компенсируется при помощи питания или приема поливитаминных препаратов, появляются симптомы гиповитаминоза:

  • ухудшается состояние волос, ногтей;
  • на коже появляются высыпания;
  • проявляются аллергические реакции или пищевая непереносимость;
  • повышается утомляемость, снижается работоспособность;
  • нарушается сон.

Кишечные микроорганизмы синтезируют витамин К, который участвует в свертывании крови. При гиповитаминозе учащается появление синяков, гематом под кожей от небольшого механического воздействия. При язве желудка, небольших травмах увеличивается риск продолжительного кровотечения.

В тяжелых случаях дисбактериоз, который сопровождается диареей, приводит к обезвоживанию. У многих пациентов снижается масса тела.

Какое нужно обследование

Симптомы дисбактериоза неспецифические. За одинаковыми признаками могут маскироваться патология органов пищеварения или гиповитаминоз. Поэтому дисбактериоз считается клинико-лабораторным синдромом.

Диагностика начинается с копрологического исследования, которое позволяет оценить пищеварительную функцию, состояние ферментных систем, перистальтику и скорость продвижения пищевого комка.

Но изменение состава кала еще не говорит о дисбактериозе. Необходимо подтвердить изменение состава бактерий в просвете кишечника. В Москве во многих клиниках применяют методы газожидкостной и ионной хроматографии. Они позволяют определить состав микрофлоры по полученным метаболитам.

Часто используют бактериологическое исследование. Для этого смывы со слизистой оболочки кишечника, фекалии или соскоб высевают на специальные питательные среды. Этот способ позволяет получить колонии бактерий и с высокой точностью определить их тип. Также используют специальный анализ кала на дисбактериоз. Но обязательное условие – биологический материал должен попасть в лабораторию не позже, чем через час после его получения от пациента. Кал необходимо поддерживать в теплом виде, чтобы не вызвать гибель бактерий. Метод не оправдывает себя тем, что дает представление только о состоянии флоры толстого кишечника.

Золотой стандарт диагностики дисбактериоза – интестиноскопия. Это эндоскопический метод, во время которого в полость тонкой кишки через рот и желудок или прямую и толстую кишку вводят гибкий зонд с видеокамерой. Он необходим для осмотра слизистой кишечника и получения аспирата его содержимого. Полученную жидкость также засевают на питательную среду. Недостаток метода – необходимость общей анестезии, специальных бактериологических сред и долгое ожидание результата. Иногда для диагностики дисбактериоза применяют дыхательный тест с меченным Н2.

Препараты и их действие

Самый эффективный способ восстановить микрофлору и избавиться от дисбактериоза – использовать препараты из группы пробиотиков. Производители предлагают лекарственные средства в разных формах:

  • капсулы;
  • таблетки;
  • порошок;
  • капли;
  • раствор.

Лекарственную форму подбирает врач в зависимости от возраста пациента. Детям и пожилым людям, которым тяжело глотать таблетки, назначают раствор или порошок для его приготовления. В возрасте 0-3 лет ребенку легче дать капли с пробиотиком. Всем остальным рекомендованы средства в виде капсул или таблеток.

Препараты от дисбактериоза – это лекарства, которые можно приобрести без рецепта врача. Но самолечением заниматься не рекомендуется, только специалист может подсказать, какой тип лучше принимать.

В составе пробиотиков обычно 1-2 типа бактерий, которые хорошо восстанавливают слизистую. Обычно это лакто- и бифидобактерии. Они являются нормальными обитателями кишечника, которые помогают улучшить микробный баланс. Механизм действия этой терапевтической группы связан с подавлением роста патогенной флоры. Молочнокислые бактерии конкурируют за рецепторы на эпителии слизистой оболочки, питательные вещества. Они выделяют молочную кислоту, цитокины, которые оказывают угнетающее действие на патогены.

Эффективно вылечить дисбактериоз помогают препараты из группы пребиотиков. Это лекарства, которые относятся к группе пищевых волокон: инулин и лактулоза, а также препараты на их основе.

Они не расщепляются пищеварительными ферментами и попадают в неизменном виде в толстый кишечник, где становятся питательным субстратом для лакто- и бифидобактерий. Поэтому микробы хорошо размножаются, увеличивают объем бактериальной массы, восстанавливают стенку кишечника. Чтобы лечение было максимально эффективное, рекомендуется пить одновременно пребиотики и пробиотики.

Лечение дисбактериоза не противопоказано при сопутствующих патологиях пищеварительного тракта. Пробиотики не наносят вреда пациентам с язвой желудка, заболеваниями печени или желчного пузыря. А в некоторых случаях они ускорят восстановление.

В запущенных случаях дисбактериоза кишечника и когда симптомы диспепсии слишком мучительны, могут помочь лекарства из группы ферментов. Их должен подбирать врач, в зависимости от типа нарушения пищеварения. Эти средства необходимо пить ежедневно до еды

Сколько времени придется лечить дисбактериоз, сказать тяжело. В некоторых случаях это может растянуться на несколько недель, а при запущенном состоянии – несколько месяцев.

Профилактика дисбактериоза

Даже если использовать эффективные препараты и избавиться от дисбактериоза, нельзя точно сказать, не придется ли его лечить еще раз. Поэтому врачи рекомендуют соблюдать меры профилактики.

Самый эффективный – постоянно придерживаться диеты. Она подбирается в зависимости от типа диспепсии. Универсальное средство профилактики – употреблять продукты, которые содержат естественные пробиотики. К ним относятся крупяные каши, кисломолочные продукты с закваской из бифидобактерий, некоторые сорта хлеба. Если постоянно ощущается брожение в кишечнике, на время терапии нужно исключить из рациона углеводы, молоко, горох и сою. Не рекомендуют употреблять продукты, богатые эфирными маслами. У ним относятся лук, чеснок, редька, редис.

Хорошо пить не менее 1,5 л чистой воды в сутки. Действенный способ стабилизировать состав микрофлоры – принимать растительные соки. В этом помогают морковный, тыквенный, картофельный. Помогают многие растительные продукты: ягоды черники, земляники, абрикосы, клюква. Врач может назначить отвары лекарственных растений. Лечить дисбактериоз при преобладании грибковой флоры можно растворимым цикорием. В некоторых случаях эффективны эвкалипт, календула, соя, зверобой.

В список полезных веществ при дисбактериозе входит инулин. Он ускоряет рост и размножение бифидобактерий, чем помогает увеличить объем полезных микробов в кишечнике. Инулин помогает восстановить слизистую за счет увеличения выработки слизи, изменения степени рН и создания благоприятной среды для бактерий.

К мерам профилактики дисбактериоза относится использование пробиотиков заранее у пациентов, которым необходимо пройти курс лечения антибиотиками или химиотерапию. Это позволяет поддержать нормальный состав микрофлоры и избежать неприятных симптомов после окончания терапии.


Токарева Людмила Георгиевна, врач-терапевт медицинских кабинетов 36,6

 

ИМЕЮТСЯ ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ, ПЕРЕД ПРИМЕНЕНИЕМ НЕОБХОДИМО ПРОКОНСУЛЬТИРОВАТЬСЯ СО СПЕЦИАЛИСТОМ

Азот в пищевой промышленности: основные свойства и область применения

Продукты питания при взаимодействии с кислородом быстро теряют вкус и полезные свойства. По этой причине срок хранения пищевой продукции ограничен, что является проблемой для производителей. Специальные генераторы, предлагаемые компанией «Оксимат», позволяют получить на выходе азот с минимальным остаточным кислородом. В качестве сырья применяется осушенный атмосферный воздух.

Свойства и область применения

Азот является инертным газом и характеризуется отсутствием запаха и цвета. Он не оказывает вредное воздействие на здоровье человека, поэтому официально разрешен в России к применению (пищевая добавка Е941). Востребован для запаковки широкого перечня товара (мяса, рыбы, сухофруктов, жиров, орехов) и позволяет увеличить длительность хранения без добавления химических консервантов.

Благодаря инертности азот востребован в пищевой отрасли с целью сохранности свежести, вкуса, аромата и полезных свойств продуктов при долгом сбережении. С его помощью в упаковке замещается атмосферный воздух (кислород). Образованная газовая среда полностью безопасная для пищи. Газ не оказывает влияния на вкусовые свойства и не меняет товарный вид.

Сжиженный азот востребован в пищевой отрасли с целью охлаждения и замораживания изделий. При охлаждении с помощью инертного газа не образуется иней по причине минимального количества влаги в азотированной среде. После разморозки изделия не теряют полезные качества и товарный вид. Благодаря безвредности газ заполняется в качестве пропеллента в аэрозольные продуктовые баллончики (взбитые сливки и пр.) для поддержания давления.

Причины использования инертного газа

Главное достоинство азота заключается в существенном увеличении срока сбережения продуктов. Колбасные изделия могут храниться до 4 недель, мясо до 20 дней, молочная продукция до месяца. Даже хлебобулочная продукция не теряет потребительские свойства на протяжении 20 дней. Использование инертного газа предоставляет возможность:

  • отказаться от консервантов;
  • сократить процент возврата просроченного товара;
  • расширить количество регионов, в которые возможно доставлять продукцию с целью реализации;
  • наращивать производственные мощности, увеличивая объемы продаж;
  • расширять ассортимент промышленных пищевых продуктов с ограниченным сроком хранения в обычных условиях.

Азот, использующийся на промышленных пищевых предприятиях, предоставляет возможность избежать окисления, возникающего при взаимодействии полуфабрикатов или готовой продукции с кислородом и влекущего неприятный запах, изменение вкуса и пр. Азот с минимальным содержанием кислорода позволяет избавиться от этой проблемы. Также создается препятствие для образования плесени, приводящей в негодность продукты питания, размножению микроорганизмов (бактерий), делающие пищу опасной для употребления. В азотной среде из-за отсутствия кислорода гибнут насекомые, которых привлекает запах. При упаковке с азотом все перечисленные процессы замедляются или останавливаются./p>

Благодаря свойству исключать окисление, пищевой газ закачивается в хранилища зерна и овощей. С помощью азотных установок в больших помещениях из атмосферного воздуха создается инертная смесь, дополнительно выполняющая задачу осушителя для устранения паров влаги, пагубно влияющих на сохранность товара. Азот позволяет при минимальных затратах заменить дорогостоящие консерванты, применяющиеся для увеличения срока хранения продуктов и увеличить рентабельность производства.

Наша продукция

Читайте также


У вас остались вопросы?

Оставьте заявку на бесплатную консультацию у наших менеджеров!

География поставок

ООО «ВОЛЯ» г. Дмитров

Концентрация газа, %: 99,999

Производительность по азоту, Нм3/час: 10

Точка росы азота: — 70

Подробнее

Полезные микроорганизмы: противодействие микробофобии

CBE Life Sci Educ. 2010 Зима; 9(4): 387–389.

Луиза А. Старк

Учебный центр генетических наук, Университет Юты, Солт-Лейк-Сити, Юта 84112-5330

Учебный центр генетических наук, Университет Юты, Солт-Лейк-Сити, Юта 841 30 Автор, ответственный за переписку. Авторское право © Американское общество клеточной биологии, 2010 г., по лицензии автора (авторов).

ВВЕДЕНИЕ

«Миром правят микробы.Это так просто.» (Комитет по метагеномике, 2007 г.). Микробные сообщества делают необходимые элементы кислород, углерод, азот и серу доступными для другой жизни на нашей планете. Без сообществ микробов-разрушителей жизнь задохнулась бы в мертвых организмах. Микроорганизмы также осуществляют почти половину фотосинтеза на нашей планете, повышая уровень кислорода и снижая уровень углекислого газа (Pedros-Alio, 2006). И животные, и растения тесно связаны с микробными сообществами, которые делают питательные вещества более доступными, обеспечивают защиту от болезней, вырабатывают необходимые витамины или их комбинацию.Например, в каждом человеческом теле содержится 10 микроорганизмов на каждую человеческую клетку, и эти микробы способствуют пищеварению, вырабатывают витамин К, способствуют развитию иммунной системы и выводят вредные химические вещества. И, конечно же, микробы необходимы для приготовления многих продуктов, которые нам нравятся, таких как хлеб, сыр и вино.

К сожалению, студенты часто отрицательно относятся к микроорганизмам. Негативное отношение поддерживается общественным здравоохранением и вниманием СМИ к болезням, вызываемым микробами, а также рекламой мыла и чистящих средств, уничтожающих микробы.Несмотря на то, что сокращение передачи болезней важно для индивидуального и общественного здоровья, учащиеся также должны понимать полезный вклад микробов и микробных сообществ. Довольно много онлайн-ресурсов посвящены микроорганизмам и болезням. Для этого обзора я искал ресурсы, которые преподаватели могут использовать, чтобы помочь студентам вводных и неосновных курсов биологии понять полезный вклад микробов.

ПОЗНАКОМЬТЕСЬ С ПОЛЕЗНЫМИ МИКРОБАМИ

Я нашел два фильма, в которых кратко рассказывается о различных ролях, которые микроорганизмы играют на Земле.13:04-минутный трейлер четырехсерийного фильма «Близкие незнакомцы: невидимая жизнь на Земле » (; www.microbeworld.org/index.php?option=com_content&view=article&id=259&Itemid=194) представляет собой увлекательное введение в Полезная роль микробов. Ученые говорят о различных способах, которыми жизнь на Земле зависит от микроорганизмов, эволюции жизни от бактерий и «биотехнологическом потенциале» микробов. Спикеры были обоих полов и разных возрастов, что свидетельствует о том, что наукой занимаются разные люди.Как и следовало ожидать от Службы общественного вещания, фильм имеет высокую производственную ценность, с красивыми кадрами живых микробов. Ссылки на полноформатные программы этой серии можно найти на веб-сайте MicrobeWorld Американского общества микробиологии (ASM) по указанному выше URL-адресу.

Трейлер к фильму «Близкие незнакомцы: невидимая жизнь на Земле » представляет собой введение в взаимозависимость жизни с микроорганизмами, место микробов в древе жизни и их технологический потенциал.

Understanding Microbial Life (; www.lifeworksfoundation.com/news/microbe-ecology-film.php) был подготовлен The Lifeworks Foundation в Соединенном Королевстве. В первой половине этого 4:45-минутного фильма рассказывается о роли первых микробов на Земле, о том, где их можно найти, и об отношениях микробов с другими формами жизни. Во второй половине описываются некоторые созависимые отношения человеческого организма с микроорганизмами. В фильме есть одна ошибка. Рассказчик утверждает, что ранние микробы «выделяли кислород из воды в виде углекислого газа, чтобы создать пригодную для дыхания атмосферу», вместо того, чтобы говорить, что эти микробы выделяли кислород из воды и углекислого газа, создавая атмосферу, которой дышат многие современные организмы. Фильм завершается точкой зрения, что мы «вели войну химикатов, дезинфицирующих средств и антибиотиков» против микробов, но нам нужно научиться жить с ними в гармонии. Поскольку фильм продвигает определенную точку зрения, его можно использовать для стимулирования обсуждения учащимися того, согласны они с ней или нет.

Фильм Understanding Microbial Life представляет собой краткое введение в благотворную роль микроорганизмов на планете и в организме человека.

Недавние открытия подчеркивают ту роль, которую микроорганизмы играют в кишечнике человека.Три исследователя, участвовавшие в одном из этих исследований, обсуждают свою работу в видеоролике Human Gut Microbes на сайте Nature.com (www.nature.com/nature/videoarchive/gutmicrobes/), состоящем из трех разделов. В первом разделе «Жировые кишки… эффективные микробы» (4:35 мин.) обсуждается важность микробов в кишечнике человека. Исследователи обнаружили, что процентное содержание двух типов бактерий менялось в зависимости от веса человека. «Новый способ диеты» (3:15 мин.) сравнивает исследования на людях и мышах.В заключительном разделе «Выводы» (3:40 мин.) обсуждается, как разные типы микробов более эффективно собирают калории из пищи, чем другие, и как эта эффективность может влиять на вес человека. Изображения более крупной особи в этом разделе могли быть выбраны с большей чувствительностью. Это и кадры, на которых видно, как очищают банан, заставили бы меня сомневаться, стоит ли показывать этот раздел в классе, особенно младшим ученикам. Спикеры принадлежат к обоим полам и представляют несколько этапов научной карьеры (аспирант, постдокторант и старший научный сотрудник).Я смог получить доступ к видео с помощью Internet Explorer; браузеры Safari и Firefox воспроизводили только звук.

Микроорганизмы, обитающие в почве, необходимы для жизни на Земле. Мультимедийная презентация Food Chain (www.agron.iastate.edu/∼loynachan/mov/), разработанная Томом Лойначаном из Университета штата Айова, иллюстрирует некоторые взаимоотношения почвенных микробов друг с другом. Презентация продолжительностью 2:56 минут начинается с анимации, в которой пищевая цепь в почве сравнивается с цепочкой в ​​озере, где мелкая рыба потребляется более крупной.Далее показаны кадры, снятые с помощью микроскопа, на которых несколько почвенных микроорганизмов взаимодействуют друг с другом. Финальная сцена возвращается к человеческому масштабу с напоминанием о том, что почва кишит жизнью.

Мультимедийная презентация Food Chain знакомит с некоторыми микроорганизмами, обитающими в почве.

ПОНИМАНИЕ БАКТЕРИАЛЬНОГО МАСШТАБА И ПЛОТНОСТИ

Одним из самых сложных для понимания понятий является относительный масштаб и плотность организмов, которые слишком малы, чтобы увидеть их невооруженным глазом.Слайд-шоу Бактерии на нашей коже на сайте Микробиологического сада (; www.pmbio.icbm.de/mikrobiologischer-garten/eng/index.php3), подготовленное Герибертом Ципионкой из Ольденбургского университета, посвящено проблемам масштаба и плотности. Слайд-шоу начинается с предположения, что на квадратном сантиметре кожи человека имеется 10 000 бактерий, на примере подушечки пальца. Затем слайды постепенно увеличивают увеличение этой области примерно до 500×, после чего можно увидеть одну бактерию, иллюстрирующую как размер, так и плотность.Сравнение площади кожи с шириной человеческого волоса помогает определить ориентир.

Слайд-шоу Бактерии на нашей коже от microbiological-garden.net показывает размер и плотность бактерий на коже человека.

ИНФОРМАЦИЯ О НОВЫХ НАУЧНЫХ ОТКРЫТИЯХ

Веб-сайт MicrobeWorld Американского общества микробиологии (www.microbeworld.org) является универсальным источником новостей, связанных с микроорганизмами. Хотя многие из этих историй связаны с болезнями, я нашел несколько недавних историй о потенциальном использовании микробов или химических веществ, которые они производят.Например, в статье под названием «Древние бактерии могут улучшить антивозрастную косметику» от 5 сентября 2010 г. описывается открытие небольших молекул, вырабатываемых цианобактериями, которые обеспечивают защиту от УФ-излучения и, следовательно, повреждения ДНК. Эти молекулы были включены в косметический продукт против старения, и в настоящее время изучаются другие области применения. MicrobeWorld также включает видео и изображения, опять же в основном на темы болезней. Все темы можно отсортировать по «самым популярным» и «самым последним» за несколько периодов времени.

МАНГА, АНИМЕ И ТЕЛЕВИДЕНИЕ О МИКРОБАХ

Японская манга (мультфильм), которая трансформировалась в аниме и телевизионные версии с живыми выступлениями, представляет собой игривое и увлекательное введение в микробы, в первую очередь связанные с производством продуктов питания. Moyasimon: Tales of Agriculture начинался как серия японской манги, созданная Масаюки Исикавой. Сериал рассказывает о студенте-первокурснике сельскохозяйственного университета, который обладает уникальной способностью видеть и общаться с микробами.Поиск «Microbe Theater» на веб-сайте MicrobeWorld ASM (www.microbeworld.org) приводит к 11 коротким эпизодам (каждый 1:04 или 1:05 мин), которые изначально были разработаны как специальный контент для DVD с аниме-версией. Хотя они также доступны на YouTube, на сайте MicrobeWorld есть комментарии Криса Кондаяна, который их разместил. Например, в 9 серии показано, как приготовить сурстрёмминг, шведское деликатес из ферментированной рыбы. Кондаян дает ссылку на новость о запрете этого национального блюда на нескольких крупных авиалиниях из-за давления, вызванного ферментацией, которая продолжается после того, как оно законсервировано.Анимированные микробы очаровательны и обеспечат забавное, краткое «занятие» для студентов. Эти короткометражки, посвященные микробам, снабжены английскими субтитрами.

Было сложно разобраться в различных перестановках трех версий и как получить к ним доступ. После воспроизведения каждого из эпизодов на MicrobeWorld появляется меню с другими эпизодами с субтитрами. Некоторые из них больше сосредоточены на истории Тадаясу Саваки, студента. Восемь серий с субтитрами (каждая по 23:15 мин) первого сезона телешоу в прямом эфире доступны на YouTube (www.youtube.com/show/moyashimon?s=1). Википедия предоставляет список микроорганизмов из этой серии и краткую аннотацию об их использовании (http://en.wikipedia.org/wiki/Moyashimon).

ДРУГИЕ ИНТЕРЕСНЫЕ ОБЪЕКТЫ

Электронный учебник бактериологии Кеннета Тодара (http://textbookofbacteriology.net/index.html) содержит несколько глав, содержащих информацию о полезных свойствах микробов. Глава «Воздействие микробов на окружающую среду и деятельность человека» включает несколько страниц, посвященных этой теме.Об этом также говорится в главе «Бактериальная флора человека».

Короче говоря, без микробов мы бы сегодня не жили. Наши студенты должны понимать, что не все микроорганизмы вредны и что многие из них на самом деле полезны.

БЛАГОДАРНОСТЬ

Я благодарю А. Малкольма Кэмпбелла за критические комментарии и полезные предложения по этой статье.

ССЫЛКИ

Комитет по метагеномике, 2007. Комитет по метагеномике. Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий; 2007. Проблемы и функциональные приложения. Новая наука метагеномики: раскрытие секретов нашей микробной планеты. [Google Scholar] Педрос-Алио, 2006. Педрос-Алио С. Геномика и морская микробная экология. Междунар. микробиол. 2006; 9: 191–197. [PubMed] [Google Scholar]

Полезные микроорганизмы: противодействие микробофобии

CBE Life Sci Educ. 2010 Зима; 9(4): 387–389.

Louisa A. Stark

Учебный центр генетических наук, Университет Юты, Солт-Лейк-Сити, Юта 84112-5330

Учебный центр генетических наук, Университет Юты, Солт-Лейк-Сити, UT 84112-5330 Автор, ответственный за переписку.Copyright © 2010 Американское общество клеточной биологии по лицензии автора (авторов).

ВВЕДЕНИЕ

«Миром правят микробы. Это так просто.» (Комитет по метагеномике, 2007 г.). Микробные сообщества делают необходимые элементы кислород, углерод, азот и серу доступными для другой жизни на нашей планете. Без сообществ микробов-разрушителей жизнь задохнулась бы в мертвых организмах. Микроорганизмы также осуществляют почти половину фотосинтеза на нашей планете, повышая уровень кислорода и снижая уровень углекислого газа (Pedros-Alio, 2006).И животные, и растения тесно связаны с микробными сообществами, которые делают питательные вещества более доступными, обеспечивают защиту от болезней, вырабатывают необходимые витамины или их комбинацию. Например, в каждом человеческом теле содержится 10 микроорганизмов на каждую человеческую клетку, и эти микробы способствуют пищеварению, вырабатывают витамин К, способствуют развитию иммунной системы и выводят вредные химические вещества. И, конечно же, микробы необходимы для приготовления многих продуктов, которые нам нравятся, таких как хлеб, сыр и вино.

К сожалению, студенты часто отрицательно относятся к микроорганизмам. Негативное отношение поддерживается общественным здравоохранением и вниманием СМИ к болезням, вызываемым микробами, а также рекламой мыла и чистящих средств, уничтожающих микробы. Несмотря на то, что сокращение передачи болезней важно для индивидуального и общественного здоровья, учащиеся также должны понимать полезный вклад микробов и микробных сообществ. Довольно много онлайн-ресурсов посвящены микроорганизмам и болезням.Для этого обзора я искал ресурсы, которые преподаватели могут использовать, чтобы помочь студентам вводных и неосновных курсов биологии понять полезный вклад микробов.

ПОЗНАКОМЬТЕСЬ С ПОЛЕЗНЫМИ МИКРОБАМИ

Я нашел два фильма, в которых кратко рассказывается о различных ролях, которые микроорганизмы играют на Земле. 13:04-минутный трейлер четырехсерийного фильма «Близкие незнакомцы: невидимая жизнь на Земле » (; www.microbeworld.org/index.php?option=com_content&view=article&id=259&Itemid=194) представляет собой увлекательное введение в Полезная роль микробов.Ученые говорят о различных способах, которыми жизнь на Земле зависит от микроорганизмов, эволюции жизни от бактерий и «биотехнологическом потенциале» микробов. Спикеры были обоих полов и разных возрастов, что свидетельствует о том, что наукой занимаются разные люди. Как и следовало ожидать от Службы общественного вещания, фильм имеет высокую производственную ценность, с красивыми кадрами живых микробов. Ссылки на полноформатные программы этой серии можно найти на веб-сайте MicrobeWorld Американского общества микробиологии (ASM) по указанному выше URL-адресу.

Трейлер к фильму «Близкие незнакомцы: невидимая жизнь на Земле » представляет собой введение в взаимозависимость жизни с микроорганизмами, место микробов в древе жизни и их технологический потенциал.

Understanding Microbial Life (; www.lifeworksfoundation.com/news/microbe-ecology-film.php) был подготовлен The Lifeworks Foundation в Соединенном Королевстве. В первой половине этого 4:45-минутного фильма рассказывается о роли первых микробов на Земле, о том, где их можно найти, и об отношениях микробов с другими формами жизни.Во второй половине описываются некоторые созависимые отношения человеческого организма с микроорганизмами. В фильме есть одна ошибка. Рассказчик утверждает, что ранние микробы «выделяли кислород из воды в виде углекислого газа, чтобы создать пригодную для дыхания атмосферу», вместо того, чтобы говорить, что эти микробы выделяли кислород из воды и углекислого газа, создавая атмосферу, которой дышат многие современные организмы. Фильм завершается точкой зрения, что мы «вели войну химикатов, дезинфицирующих средств и антибиотиков» против микробов, но нам нужно научиться жить с ними в гармонии.Поскольку фильм продвигает определенную точку зрения, его можно использовать для стимулирования обсуждения учащимися того, согласны они с ней или нет.

Фильм Understanding Microbial Life представляет собой краткое введение в благотворную роль микроорганизмов на планете и в организме человека.

Недавние открытия подчеркивают ту роль, которую микроорганизмы играют в кишечнике человека. Три исследователя, участвовавшие в одном из этих исследований, обсуждают свою работу в видеоролике Human Gut Microbes на сайте Nature.com (www.nature.com/nature/videoarchive/gutmicrobes/), который состоит из трех разделов. В первом разделе «Жировые кишки… эффективные микробы» (4:35 мин.) обсуждается важность микробов в кишечнике человека. Исследователи обнаружили, что процентное содержание двух типов бактерий менялось в зависимости от веса человека. «Новый способ диеты» (3:15 мин.) сравнивает исследования на людях и мышах. В заключительном разделе «Выводы» (3:40 мин.) обсуждается, как разные типы микробов более эффективно собирают калории из пищи, чем другие, и как эта эффективность может влиять на вес человека.Изображения более крупной особи в этом разделе могли быть выбраны с большей чувствительностью. Это и кадры, на которых видно, как очищают банан, заставили бы меня сомневаться, стоит ли показывать этот раздел в классе, особенно младшим ученикам. Спикеры принадлежат к обоим полам и представляют несколько этапов научной карьеры (аспирант, постдокторант и старший научный сотрудник). Я смог получить доступ к видео с помощью Internet Explorer; браузеры Safari и Firefox воспроизводили только звук.

Микроорганизмы, обитающие в почве, необходимы для жизни на Земле. Мультимедийная презентация Food Chain (www.agron.iastate.edu/∼loynachan/mov/), разработанная Томом Лойначаном из Университета штата Айова, иллюстрирует некоторые взаимоотношения почвенных микробов друг с другом. Презентация продолжительностью 2:56 минут начинается с анимации, в которой пищевая цепь в почве сравнивается с цепочкой в ​​озере, где мелкая рыба потребляется более крупной. Далее показаны кадры, снятые с помощью микроскопа, на которых несколько почвенных микроорганизмов взаимодействуют друг с другом.Финальная сцена возвращается к человеческому масштабу с напоминанием о том, что почва кишит жизнью.

Мультимедийная презентация Food Chain знакомит с некоторыми микроорганизмами, обитающими в почве.

ПОНИМАНИЕ БАКТЕРИАЛЬНОГО МАСШТАБА И ПЛОТНОСТИ

Одним из самых сложных для понимания понятий является относительный масштаб и плотность организмов, которые слишком малы, чтобы увидеть их невооруженным глазом. Слайд-шоу «Бактерии на нашей коже » на сайте Microbiological Garden (; www.pmbio.icbm.de/mikrobiologischer-garten/eng/index.php3), созданный Герибертом Ципионкой из Ольденбургского университета, решает проблемы масштаба и плотности. Слайд-шоу начинается с предположения, что на квадратном сантиметре кожи человека имеется 10 000 бактерий, на примере подушечки пальца. Затем слайды постепенно увеличивают увеличение этой области примерно до 500×, после чего можно увидеть одну бактерию, иллюстрирующую как размер, так и плотность. Сравнение площади кожи с шириной человеческого волоса помогает определить ориентир.

Слайд-шоу Бактерии на нашей коже от microbiological-garden.net показывает размер и плотность бактерий на коже человека.

ИНФОРМАЦИЯ О НОВЫХ НАУЧНЫХ ОТКРЫТИЯХ

Веб-сайт MicrobeWorld Американского общества микробиологии (www.microbeworld.org) является универсальным источником новостей, связанных с микроорганизмами. Хотя многие из этих историй связаны с болезнями, я нашел несколько недавних историй о потенциальном использовании микробов или химических веществ, которые они производят.Например, в статье под названием «Древние бактерии могут улучшить антивозрастную косметику» от 5 сентября 2010 г. описывается открытие небольших молекул, вырабатываемых цианобактериями, которые обеспечивают защиту от УФ-излучения и, следовательно, повреждения ДНК. Эти молекулы были включены в косметический продукт против старения, и в настоящее время изучаются другие области применения. MicrobeWorld также включает видео и изображения, опять же в основном на темы болезней. Все темы можно отсортировать по «самым популярным» и «самым последним» за несколько периодов времени.

МАНГА, АНИМЕ И ТЕЛЕВИДЕНИЕ О МИКРОБАХ

Японская манга (мультфильм), которая трансформировалась в аниме и телевизионные версии с живыми выступлениями, представляет собой игривое и увлекательное введение в микробы, в первую очередь связанные с производством продуктов питания. Moyasimon: Tales of Agriculture начинался как серия японской манги, созданная Масаюки Исикавой. Сериал рассказывает о студенте-первокурснике сельскохозяйственного университета, который обладает уникальной способностью видеть и общаться с микробами.Поиск «Microbe Theater» на веб-сайте MicrobeWorld ASM (www.microbeworld.org) приводит к 11 коротким эпизодам (каждый 1:04 или 1:05 мин), которые изначально были разработаны как специальный контент для DVD с аниме-версией. Хотя они также доступны на YouTube, на сайте MicrobeWorld есть комментарии Криса Кондаяна, который их разместил. Например, в 9 серии показано, как приготовить сурстрёмминг, шведское деликатес из ферментированной рыбы. Кондаян дает ссылку на новость о запрете этого национального блюда на нескольких крупных авиалиниях из-за давления, вызванного ферментацией, которая продолжается после того, как оно законсервировано.Анимированные микробы очаровательны и обеспечат забавное, краткое «занятие» для студентов. Эти короткометражки, посвященные микробам, снабжены английскими субтитрами.

Было сложно разобраться в различных перестановках трех версий и как получить к ним доступ. После воспроизведения каждого из эпизодов на MicrobeWorld появляется меню с другими эпизодами с субтитрами. Некоторые из них больше сосредоточены на истории Тадаясу Саваки, студента. Восемь серий с субтитрами (каждая по 23:15 мин) первого сезона телешоу в прямом эфире доступны на YouTube (www.youtube.com/show/moyashimon?s=1). Википедия предоставляет список микроорганизмов из этой серии и краткую аннотацию об их использовании (http://en.wikipedia.org/wiki/Moyashimon).

ДРУГИЕ ИНТЕРЕСНЫЕ ОБЪЕКТЫ

Электронный учебник бактериологии Кеннета Тодара (http://textbookofbacteriology.net/index.html) содержит несколько глав, содержащих информацию о полезных свойствах микробов. Глава «Воздействие микробов на окружающую среду и деятельность человека» включает несколько страниц, посвященных этой теме.Об этом также говорится в главе «Бактериальная флора человека».

Короче говоря, без микробов мы бы сегодня не жили. Наши студенты должны понимать, что не все микроорганизмы вредны и что многие из них на самом деле полезны.

БЛАГОДАРНОСТЬ

Я благодарю А. Малкольма Кэмпбелла за критические комментарии и полезные предложения по этой статье.

ССЫЛКИ

Комитет по метагеномике, 2007. Комитет по метагеномике. Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий; 2007. Проблемы и функциональные приложения. Новая наука метагеномики: раскрытие секретов нашей микробной планеты. [Google Scholar] Педрос-Алио, 2006. Педрос-Алио С. Геномика и морская микробная экология. Междунар. микробиол. 2006; 9: 191–197. [PubMed] [Google Scholar]

Полезные микроорганизмы: противодействие микробофобии

CBE Life Sci Educ. 2010 Зима; 9(4): 387–389.

Louisa A. Stark

Учебный центр генетических наук, Университет Юты, Солт-Лейк-Сити, Юта 84112-5330

Учебный центр генетических наук, Университет Юты, Солт-Лейк-Сити, UT 84112-5330 Автор, ответственный за переписку.Copyright © 2010 Американское общество клеточной биологии по лицензии автора (авторов).

ВВЕДЕНИЕ

«Миром правят микробы. Это так просто.» (Комитет по метагеномике, 2007 г.). Микробные сообщества делают необходимые элементы кислород, углерод, азот и серу доступными для другой жизни на нашей планете. Без сообществ микробов-разрушителей жизнь задохнулась бы в мертвых организмах. Микроорганизмы также осуществляют почти половину фотосинтеза на нашей планете, повышая уровень кислорода и снижая уровень углекислого газа (Pedros-Alio, 2006).И животные, и растения тесно связаны с микробными сообществами, которые делают питательные вещества более доступными, обеспечивают защиту от болезней, вырабатывают необходимые витамины или их комбинацию. Например, в каждом человеческом теле содержится 10 микроорганизмов на каждую человеческую клетку, и эти микробы способствуют пищеварению, вырабатывают витамин К, способствуют развитию иммунной системы и выводят вредные химические вещества. И, конечно же, микробы необходимы для приготовления многих продуктов, которые нам нравятся, таких как хлеб, сыр и вино.

К сожалению, студенты часто отрицательно относятся к микроорганизмам. Негативное отношение поддерживается общественным здравоохранением и вниманием СМИ к болезням, вызываемым микробами, а также рекламой мыла и чистящих средств, уничтожающих микробы. Несмотря на то, что сокращение передачи болезней важно для индивидуального и общественного здоровья, учащиеся также должны понимать полезный вклад микробов и микробных сообществ. Довольно много онлайн-ресурсов посвящены микроорганизмам и болезням.Для этого обзора я искал ресурсы, которые преподаватели могут использовать, чтобы помочь студентам вводных и неосновных курсов биологии понять полезный вклад микробов.

ПОЗНАКОМЬТЕСЬ С ПОЛЕЗНЫМИ МИКРОБАМИ

Я нашел два фильма, в которых кратко рассказывается о различных ролях, которые микроорганизмы играют на Земле. 13:04-минутный трейлер четырехсерийного фильма «Близкие незнакомцы: невидимая жизнь на Земле » (; www.microbeworld.org/index.php?option=com_content&view=article&id=259&Itemid=194) представляет собой увлекательное введение в Полезная роль микробов.Ученые говорят о различных способах, которыми жизнь на Земле зависит от микроорганизмов, эволюции жизни от бактерий и «биотехнологическом потенциале» микробов. Спикеры были обоих полов и разных возрастов, что свидетельствует о том, что наукой занимаются разные люди. Как и следовало ожидать от Службы общественного вещания, фильм имеет высокую производственную ценность, с красивыми кадрами живых микробов. Ссылки на полноформатные программы этой серии можно найти на веб-сайте MicrobeWorld Американского общества микробиологии (ASM) по указанному выше URL-адресу.

Трейлер к фильму «Близкие незнакомцы: невидимая жизнь на Земле » представляет собой введение в взаимозависимость жизни с микроорганизмами, место микробов в древе жизни и их технологический потенциал.

Understanding Microbial Life (; www.lifeworksfoundation.com/news/microbe-ecology-film.php) был подготовлен The Lifeworks Foundation в Соединенном Королевстве. В первой половине этого 4:45-минутного фильма рассказывается о роли первых микробов на Земле, о том, где их можно найти, и об отношениях микробов с другими формами жизни.Во второй половине описываются некоторые созависимые отношения человеческого организма с микроорганизмами. В фильме есть одна ошибка. Рассказчик утверждает, что ранние микробы «выделяли кислород из воды в виде углекислого газа, чтобы создать пригодную для дыхания атмосферу», вместо того, чтобы говорить, что эти микробы выделяли кислород из воды и углекислого газа, создавая атмосферу, которой дышат многие современные организмы. Фильм завершается точкой зрения, что мы «вели войну химикатов, дезинфицирующих средств и антибиотиков» против микробов, но нам нужно научиться жить с ними в гармонии.Поскольку фильм продвигает определенную точку зрения, его можно использовать для стимулирования обсуждения учащимися того, согласны они с ней или нет.

Фильм Understanding Microbial Life представляет собой краткое введение в благотворную роль микроорганизмов на планете и в организме человека.

Недавние открытия подчеркивают ту роль, которую микроорганизмы играют в кишечнике человека. Три исследователя, участвовавшие в одном из этих исследований, обсуждают свою работу в видеоролике Human Gut Microbes на сайте Nature.com (www.nature.com/nature/videoarchive/gutmicrobes/), который состоит из трех разделов. В первом разделе «Жировые кишки… эффективные микробы» (4:35 мин.) обсуждается важность микробов в кишечнике человека. Исследователи обнаружили, что процентное содержание двух типов бактерий менялось в зависимости от веса человека. «Новый способ диеты» (3:15 мин.) сравнивает исследования на людях и мышах. В заключительном разделе «Выводы» (3:40 мин.) обсуждается, как разные типы микробов более эффективно собирают калории из пищи, чем другие, и как эта эффективность может влиять на вес человека.Изображения более крупной особи в этом разделе могли быть выбраны с большей чувствительностью. Это и кадры, на которых видно, как очищают банан, заставили бы меня сомневаться, стоит ли показывать этот раздел в классе, особенно младшим ученикам. Спикеры принадлежат к обоим полам и представляют несколько этапов научной карьеры (аспирант, постдокторант и старший научный сотрудник). Я смог получить доступ к видео с помощью Internet Explorer; браузеры Safari и Firefox воспроизводили только звук.

Микроорганизмы, обитающие в почве, необходимы для жизни на Земле. Мультимедийная презентация Food Chain (www.agron.iastate.edu/∼loynachan/mov/), разработанная Томом Лойначаном из Университета штата Айова, иллюстрирует некоторые взаимоотношения почвенных микробов друг с другом. Презентация продолжительностью 2:56 минут начинается с анимации, в которой пищевая цепь в почве сравнивается с цепочкой в ​​озере, где мелкая рыба потребляется более крупной. Далее показаны кадры, снятые с помощью микроскопа, на которых несколько почвенных микроорганизмов взаимодействуют друг с другом.Финальная сцена возвращается к человеческому масштабу с напоминанием о том, что почва кишит жизнью.

Мультимедийная презентация Food Chain знакомит с некоторыми микроорганизмами, обитающими в почве.

ПОНИМАНИЕ БАКТЕРИАЛЬНОГО МАСШТАБА И ПЛОТНОСТИ

Одним из самых сложных для понимания понятий является относительный масштаб и плотность организмов, которые слишком малы, чтобы увидеть их невооруженным глазом. Слайд-шоу «Бактерии на нашей коже » на сайте Microbiological Garden (; www.pmbio.icbm.de/mikrobiologischer-garten/eng/index.php3), созданный Герибертом Ципионкой из Ольденбургского университета, решает проблемы масштаба и плотности. Слайд-шоу начинается с предположения, что на квадратном сантиметре кожи человека имеется 10 000 бактерий, на примере подушечки пальца. Затем слайды постепенно увеличивают увеличение этой области примерно до 500×, после чего можно увидеть одну бактерию, иллюстрирующую как размер, так и плотность. Сравнение площади кожи с шириной человеческого волоса помогает определить ориентир.

Слайд-шоу Бактерии на нашей коже от microbiological-garden.net показывает размер и плотность бактерий на коже человека.

ИНФОРМАЦИЯ О НОВЫХ НАУЧНЫХ ОТКРЫТИЯХ

Веб-сайт MicrobeWorld Американского общества микробиологии (www.microbeworld.org) является универсальным источником новостей, связанных с микроорганизмами. Хотя многие из этих историй связаны с болезнями, я нашел несколько недавних историй о потенциальном использовании микробов или химических веществ, которые они производят.Например, в статье под названием «Древние бактерии могут улучшить антивозрастную косметику» от 5 сентября 2010 г. описывается открытие небольших молекул, вырабатываемых цианобактериями, которые обеспечивают защиту от УФ-излучения и, следовательно, повреждения ДНК. Эти молекулы были включены в косметический продукт против старения, и в настоящее время изучаются другие области применения. MicrobeWorld также включает видео и изображения, опять же в основном на темы болезней. Все темы можно отсортировать по «самым популярным» и «самым последним» за несколько периодов времени.

МАНГА, АНИМЕ И ТЕЛЕВИДЕНИЕ О МИКРОБАХ

Японская манга (мультфильм), которая трансформировалась в аниме и телевизионные версии с живыми выступлениями, представляет собой игривое и увлекательное введение в микробы, в первую очередь связанные с производством продуктов питания. Moyasimon: Tales of Agriculture начинался как серия японской манги, созданная Масаюки Исикавой. Сериал рассказывает о студенте-первокурснике сельскохозяйственного университета, который обладает уникальной способностью видеть и общаться с микробами.Поиск «Microbe Theater» на веб-сайте MicrobeWorld ASM (www.microbeworld.org) приводит к 11 коротким эпизодам (каждый 1:04 или 1:05 мин), которые изначально были разработаны как специальный контент для DVD с аниме-версией. Хотя они также доступны на YouTube, на сайте MicrobeWorld есть комментарии Криса Кондаяна, который их разместил. Например, в 9 серии показано, как приготовить сурстрёмминг, шведское деликатес из ферментированной рыбы. Кондаян дает ссылку на новость о запрете этого национального блюда на нескольких крупных авиалиниях из-за давления, вызванного ферментацией, которая продолжается после того, как оно законсервировано.Анимированные микробы очаровательны и обеспечат забавное, краткое «занятие» для студентов. Эти короткометражки, посвященные микробам, снабжены английскими субтитрами.

Было сложно разобраться в различных перестановках трех версий и как получить к ним доступ. После воспроизведения каждого из эпизодов на MicrobeWorld появляется меню с другими эпизодами с субтитрами. Некоторые из них больше сосредоточены на истории Тадаясу Саваки, студента. Восемь серий с субтитрами (каждая по 23:15 мин) первого сезона телешоу в прямом эфире доступны на YouTube (www.youtube.com/show/moyashimon?s=1). Википедия предоставляет список микроорганизмов из этой серии и краткую аннотацию об их использовании (http://en.wikipedia.org/wiki/Moyashimon).

ДРУГИЕ ИНТЕРЕСНЫЕ ОБЪЕКТЫ

Электронный учебник бактериологии Кеннета Тодара (http://textbookofbacteriology.net/index.html) содержит несколько глав, содержащих информацию о полезных свойствах микробов. Глава «Воздействие микробов на окружающую среду и деятельность человека» включает несколько страниц, посвященных этой теме.Об этом также говорится в главе «Бактериальная флора человека».

Короче говоря, без микробов мы бы сегодня не жили. Наши студенты должны понимать, что не все микроорганизмы вредны и что многие из них на самом деле полезны.

БЛАГОДАРНОСТЬ

Я благодарю А. Малкольма Кэмпбелла за критические комментарии и полезные предложения по этой статье.

ССЫЛКИ

Комитет по метагеномике, 2007. Комитет по метагеномике. Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий; 2007. Проблемы и функциональные приложения. Новая наука метагеномики: раскрытие секретов нашей микробной планеты. [Google Scholar] Педрос-Алио, 2006. Педрос-Алио С. Геномика и морская микробная экология. Междунар. микробиол. 2006; 9: 191–197. [PubMed] [Google Scholar]

Полезная роль микроорганизмов в микробиологии пищевой промышленности

Микроорганизмы

Микроорганизмы играют важную роль в пищевой промышленности. Как уже обсуждалось в предыдущей статье Вклад микробиологии в пищевую промышленность , они используются в производстве различных пищевых продуктов, а также несут ответственность за порчу пищевых продуктов, вызывая интоксикацию и заболевания.

Микробное заражение пищевых продуктов обычно происходит по пути с поля на перерабатывающее предприятие, во время обработки, хранения, транспортировки и распределения или перед употреблением.

Рост микроорганизмов и порча пищевых продуктов

Различные пищевые продукты обеспечивают разные условия для роста микроорганизмов. Микробный рост контролируется внутренними факторами, такими как питательные вещества, pH, содержание влаги, физическая структура пищи и/или внешними факторами, такими как температура, относительная влажность, газы (CO2, O2).

Таким образом, микроорганизмы растут в оптимальных условиях, обеспечиваемых внешними и внутренними факторами, и приводят к порче и разложению пищевого продукта, в результате чего образуется кислая, зловонная или покрытая грибком несъедобная масса.

Микробный рост в пищевых продуктах также может вызывать видимые изменения, такие как изменение цвета, отложение порошкообразных наростов, шипение на поверхности пищевых продуктов и т. д. Микробное заражение пищевых продуктов может произойти на любом этапе процесса производства пищевых продуктов: выращивание, сбор урожая, транспортировка, хранение или окончательная подготовка.

Порча также может произойти, если продукты хранятся неправильно. Мясо и молочные продукты богаты белком, а жир служит идеальной средой для микробной порчи, приводящей к протеолизу и гниению пищевых продуктов. Овощи и фрукты имеют гораздо более низкое содержание белков и жиров и подвержены разным видам порчи.

Использование микроорганизмов в пищевой промышленности

В настоящее время в мире существует более 3500 традиционно ферментированных пищевых продуктов.Они имеют животное или растительное происхождение и являются частью нашей повседневной жизни. Алкогольные напитки — это не только ферментированные напитки; какао-бобы, зерна кофе и чайные листья ферментируются после сбора урожая, чтобы развить их типичные вкусовые характеристики.

Бактерии

Бактерии — самая многочисленная группа одноклеточных микроорганизмов. Формы важных с медицинской точки зрения бактерий классифицируются на кокки или сферические клетки; бациллы или клетки цилиндрической или палочковидной формы; и спиральные или изогнутые формы.Патогенные или болезнетворные бактерии обычно являются грамотрицательными, однако известно, что три грамположительные палочки вызывают пищевые отравления: Clostridium botulinum, C. perfringens и Bacillus cereus

Некоторые из других наиболее распространенных бактерий, вызывающих порчу пищевых продуктов, инфекции и болезни, включают Acinetobacter, Aeromonas, Escherichia, Proteus, Alcaligenes, Flavobacterium, Pseudomonas, Arcobacter, Salmonella, Lactococcus, Serratia, Campylobacter, Shigella, Citrobacter, Listeria, Staphylococcus, Micrococcus. , Corynebacterium, Vibrio Enterobacter, Paenibacillus, Weissella, Enterococcus, Yersinia

Различные штаммы бактерий также используются в производстве различных пищевых и молочных продуктов.Штаммы Streptococcus, Lactobacillus Bifidobacterium , Erwiniaetc. используются в производстве ферментированных пищевых и молочных продуктов. Streptococcus thermophilus и Lactobacillusbulgaricus используются для производства йогурта.

Сельское хозяйство Пищевая и аналитическая бактериология

Аналитическая микробиология – это изучение, применение и использование микроорганизмов в качестве реагентов для количественного определения некоторых химических соединений. Эти процедуры основаны на реакции конкретного микроорганизма на окружающую среду.

Если микроорганизм реагирует с измеримой реакцией на определенное химическое вещество и дает подходящий результат, то этот аналитический метод для количественной оценки вещества может быть разработан в соответствии с требованиями пищевой культуры, ферментации или консервирования.

Формы:

Плесневые грибы — это многоклеточные нитчатые грибы, рост которых на пищевых продуктах обычно легко распознается по их пушистому или ватному виду. Они в основном ответственны за порчу пищевых продуктов при комнатной температуре 25-30°С и низком рН, а также имеют минимальную потребность во влаге.

Плесень может быстро расти на зерне и кукурузе, если эти продукты хранятся во влажных условиях. Плесневым грибкам для роста требуется свободный кислород, поэтому они растут на поверхности зараженных продуктов.

Пресс-формы также находят свое применение в производстве различных пищевых продуктов и продуктов питания. Они используются при созревании различных видов пищевых продуктов, таких как сыр (например, рокфор, камамбер).

Плесневые грибы также выращивают в качестве корма и продуктов питания и используют для производства таких ингредиентов, как ферменты, такие как амилаза, используемые при приготовлении хлеба, или лимонная кислота, используемая в безалкогольных напитках.

Плесень является основным фактором созревания многих восточных продуктов. Вид Bothrytiscinerea , используется при гниении винограда для производства вина. В результате молочнокислого брожения с использованием плесени получается уникальное финское ферментированное молоко под названием вили.

Дрожжи:

Дрожжи обладают способностью ферментировать сахар до этанола и углекислого газа, поэтому они широко используются в пищевой промышленности. Наиболее часто используемые дрожжи, пекарские дрожжи выращивают в промышленных масштабах.

Saccharomyces carlsbergensis чаще всего используется при брожении большинства видов пива. Другими важными штаммами дрожжей являются Brettanomyces, Schizosaccharomyce, Candida, Cryptococcus, Debaryomyces, Zygosaccharomyces, Hanseniaspora, Saccharomyces

.

Факторы, влияющие на рост микроорганизмов

Чтобы понять, как использовать микроорганизмы в пищевой промышленности, необходимо понимать, как использовать микроорганизмы, поскольку они склонны по-разному реагировать в различных условиях и средах.

  • Удаление или уничтожение их обрезкой, промывкой, нагреванием, травлением.
  • Добавление химических веществ, таких как кислота или спирт, или поощрение конкуренции при формировании организмов.
  • Минимизация загрязнения от сырых или необработанных продуктов питания, людей, оборудования и окружающей среды.
  • Сведение к минимуму роста микробов путем очистки и дезинфекции оборудования (контейнера и т. д.).
  • Регулировка уровня pH, проникновения света, температуры и других факторов окружающей среды при хранении.

Хотя каждый из этих факторов, влияющих на рост, может проявляться отдельно, в природе они могут проявляться одновременно. Когда несколько условий несколько неблагоприятны для микробного роста, их ингибирующие эффекты суммируются.

Что нужно помнить

  • Бактерии, плесени и дрожжи являются важнейшими микроорганизмами, вызывающими порчу пищевых продуктов, а также находят максимальное применение в производстве продуктов питания и пищевых продуктов.
  • Различные штаммы бактерий и грибов используются для ферментации молочных продуктов для производства широкого ассортимента кисломолочных продуктов.В этих процессах производства сыра используются как бактерии, так и грибки.
  • Молочнокислые бактерии используются для свертывания молока, которое может быть переработано для получения широкого ассортимента сыров, в том числе мягких незрелых, мягких созревших, полумягких, твердых и очень твердых сыров.
  • Микроорганизмы, такие как Lactobacillus и Bifidobacterium , используются как в пищевой, так и в медицинской промышленности.
  • Spirulina, a cyanobacterium, также является популярным источником пищи, продаваемым в специализированных магазинах.
  • Плесени используются для гниения винограда для производства различных сортов вин.
  • Грибы (Agaricusbisporus) являются одними из наиболее важных грибов, используемых в качестве источника пищи.
  • Алкогольная продукция типа пива производится путем ферментации злаков и зерна с использованием различных штаммов дрожжей.

Какую пользу мы получаем от микроорганизмов, живущих внутри нас? – Журнал молодых ученых

На Земле проживает более 7 миллиардов человек и 8.7 миллионов различных форм жизни. Несмотря на такое богатое биоразнообразие, из космоса наша планета выглядит просто голубым мрамором с завитками зеленого, белого и коричневого цветов. Точно так же, хотя это и не видно невооруженным глазом, люди состоят из множества экосистем, каждая из которых состоит из своего собственного уникального сообщества микробов. Понятно, что очень трудно понять, что человеческое тело, представляющее собой лишь часть размера нашей планеты, представляет собой отдельный мир, в котором только в кишечнике обитает 100 триллионов микробов.

Человеческая микробиота извлекает выгоду из богатого и непрерывного поступления питательных веществ от человека-хозяина, и, в свою очередь, резидентные микроорганизмы вносят большой вклад в физиологию человека. Тот факт, что возникают такие мутуалистические отношения, предполагает, что польза, которую эти микроорганизмы приносят хозяину, действительно перевешивает любую потенциальную патогенную угрозу. В этом эссе мы обсудим огромные преимущества, которые дают живущие внутри нас микроорганизмы.

Ферментация неперевариваемых продуктов

Желудочно-кишечный тракт человека является домом для сложного микробного сообщества, которое характеризуется большим разнообразием и сложными взаимодействиями.Микробиота желудочно-кишечного тракта состоит в основном из бактерий, и предполагается, что в желудочно-кишечном тракте сосуществуют 1000 видов бактерий. В то время как люди не обладают ферментами, необходимыми для переваривания определенных пищевых углеводов, некоторые виды бактерий способны выделять ферменты, необходимые для расщепления этих неперевариваемых веществ, превращая их в короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК). Очевидно, что три основных SCFAs — ацетат, пропионат и бутират — оказывают значительное влияние на физиологию хозяина.

Ацетат, пропионат и бутират пассивно диффундируют через эпителий толстой кишки и затем используются различными органами. Бутират является важным источником энергии для колоноцитов человека (клеток, выстилающих толстую кишку), и что интересно, 70% энергии эпителия толстой кишки поступает непосредственно из бутирата. Без этого источника энергии колоноциты подверглись бы аутофагии и погибли. Бутират, пожалуй, наиболее известен своей защитой от колоректального рака. В исследовании 2014 года мышей колонизировали мутантными штаммами бактерии, продуцирующей бутират, Butyrivibrio fibrisolvens . У мышей наблюдалось увеличение уровня бутирата в толстой кишке, и одновременно у них развивалось меньшее количество и менее развитые опухоли толстой кишки, чем у мышей, у которых отсутствовала бактерия. Анализ опухолей этих мышей показал большую экспрессию проапоптотических генов и последующее повышение апоптотических маркеров по сравнению с контрольными мышами и мышами без бактерии. Эти данные свидетельствуют о том, что ферментация клетчатки этой бактерией в бутират потенциально может вызывать апоптоз клеток колоректального рака.

Ацетат является наиболее распространенным SCFAs в организме человека и используется в метаболизме холестерина и липогенезе. Фактически было показано, что ацетат вносит больший вклад углерода в липиды, чем пропионат и бутират. Кроме того, считается, что SCFA действуют как жизненно важный метаболит для роста других бактерий. Пропионат, с другой стороны, является важным субстратом глюконеогенеза в печени и, в отличие от ацетата и бутирата, вносит атомы углерода непосредственно в синтез глюкозы. Глюконеогенез (ГНГ) представляет собой метаболический путь, который синтезирует глюкозу или гликоген из определенных неуглеводных органических субстратов, восполняя потребность в глюкозе плазмы между приемами пищи. Помимо стимуляции глюконеогенеза, эти SCFA были связаны со снижением стрессового поведения.

Синтез витаминов

Витамины — это неорганические соединения, необходимые для поддержания хорошего здоровья и обмена веществ. Точно так же, как в человеческом организме нет ферментов, необходимых для переваривания определенных углеводов в короткоцепочечные жирные кислоты, у людей нет ферментов, необходимых для синтеза всех необходимых витаминов.Что касается витаминов, которые люди действительно могут синтезировать, они, как правило, не производятся в достаточных количествах. Однако некоторые микроорганизмы человеческой микробиоты способны синтезировать витамины, которые затем могут быть использованы хозяином. Желудочно-кишечная микробиота, такая как Escherichia coli и Bacteroides fragilis, синтезирует витамины, включая B1, B2, B5, B6, B12, фолиевую кислоту и биотин. Возможно, наиболее известным примером является кобаламин (витамин B12), витамин, который действует как кофермент в метаболизме ДНК и имеет решающее значение для созревания эритроцитов.Ферменты, необходимые для синтеза B12, не обнаружены ни в растениях, ни в животных, а скорее в бактериях, живущих в организме человека. Кроме того, считается, что половина ежедневной потребности в витамине К обеспечивается кишечными бактериями.

Иммунологические механизмы

Уже много лет известно, что подавляющее большинство (около 80%) иммунной системы находится в желудочно-кишечном тракте; Примечательно, что данные свидетельствуют о том, что бактерии в кишечнике напрямую влияют на иммунную систему.Иммунная система слизистых оболочек настолько специализирована, что ее функции по большей части не зависят от системной иммунной системы. Микробиота желудочно-кишечного тракта необходима для созревания иммунной системы, которая сразу же начинает «учиться» различать патогенные и комменсальные бактерии. Толл-подобные рецепторы (TLR) обнаружены на мембранах неиммунных клеток и лейкоцитов; они участвуют в этом распознавании и подавляют воспалительные реакции, стимулируя иммунологическую толерантность к микробиоте.

Доказано, что микробиота желудочно-кишечного тракта модулирует функцию и миграцию нейтрофилов, а также стимулирует дифференцировку Т-лимфоцитов в различные вспомогательные Т-клетки (Th), включая Th2, Th3 и Th27, или в регуляторные Т-клетки (Treg). Клетки Th27 секретируют несколько провоспалительных цитокинов, играющих критическую роль в защите хозяина, привлекая нейтрофилы и макрофаги к инфицированным тканям. Интересно, что бутират SCFAs, как было показано, индуцирует дифференцировку Treg, и анализ показал, что концентрация SCFAs в просвете положительно коррелирует с количеством Treg в толстой кишке.Tregs жизненно важны для контроля иммунного ответа и предотвращения аутоиммунных заболеваний; у людей с сахарным диабетом 1 типа наблюдается дефицит бактерий, продуцирующих бутират, в кишечнике, что дает некоторые доказательства этой связи бутирата с аутоиммунитетом.

Кроме того, связь между хозяином и комменсалами стимулирует антимикробные реакции эпителия на чужеродные патогены. Это включает высвобождение антибактериальных лектинов, в том числе альфа-дефензинов и ангиогенинов, которые помогают уменьшить количество патогенных микробов в организме и, таким образом, предотвращают аномальные иммунные реакции.Например, Bacteroides thetaiotaomicron (бактерия, обычно встречающаяся в желудочно-кишечном тракте человека) стимулирует выработку противомикробных пептидов, которые, в свою очередь, нацелены на патогенные микроорганизмы.

Комменсальные вирусы потенциально могут также защищать хозяина от патогенных инфекций, вызванных другими вирусами. Удивительно, но считается, что вирус из того же семейства, что и вирусы Зика и Денге, известный как пегивирус С (GBV-C), смягчает последствия ВИЧ-инфекции. Несколько исследований показали, что пациенты с ВИЧ, содержащие этот комменсальный вирус, как правило, живут дольше, чем ВИЧ-инфицированные субъекты без вируса. Механизм, лежащий в основе этого, неизвестен, однако считается, что он включает блокирование взаимодействий между рецепторами клеточной поверхности, обнаруженными на хелперных Т-клетках. необходимы для репликации вируса ВИЧ.

Сопротивление колонизации

Интересно, что одним из ключевых способов защиты человеческого организма микробами в кишечнике является захват пространств, которые в противном случае могли бы быть колонизированы вредоносными патогенами. Этот механизм сопротивления колонизации не является новой идеей. Действительно, 50 лет назад работа от Bohnhoff и др. . продемонстрировали, что нарушение микробиоты антибиотиками приводит к повышению восприимчивости к сальмонеллезной инфекции. Хотя феномен устойчивости к колонизации может показаться простым, механизмы колонизации, опосредованной микробиотой, невероятно сложны.Единственная ошибка, как предполагают эксперименты Бонхоффа, приведет к тому, что условно-патогенные бактерии воспользуются этим нарушением и займут вновь созданные ниши.

Конкуренция за питательные вещества в кишечнике является жесткой, поэтому экзогенные микроорганизмы вряд ли найдут безальтернативную нишу; они должны конкурировать с укоренившимися микроорганизмами за питательные вещества. Citrobacter rodentium (C. rodentium) является патогеном слизистых оболочек мышей, который имеет много общих механизмов патогенеза с некоторыми кишечными заболеваниями человека, включая энтеропатогенные инфекции Escherichia Coli (EPEC), энтерогеморрагическую кишечную палочку.coli (EHEC) и болезнь Крона. Таким образом, C. rodentium является очень полезной моделью для исследования кишечных заболеваний человека. Такие исследования показали, что комменсалы часто могут превзойти C. rodentium, поскольку оба они полагаются на структурно сходные углеводы для роста. Следовательно, колонизация патогенов в значительной степени контролируется конкуренцией с метаболически сходными комменсальными микроорганизмами.

Ось микробиота-кишечник-мозг

Ось кишечник-мозг по определению представляет собой двунаправленную связь между центральной нервной системой (ЦНС) и энтеральной нервной системой (ЭНС). Несколько исследований показали, что существует связь между микробным составом кишечника и некоторыми диагнозами; важно помнить, что, хотя эти исследования могут показать сильную корреляцию, еще недостаточно доказательств, чтобы предположить причинно-следственную связь. Кроме того, следует учитывать, что большая часть исследований по этой теме включает исследования на стерильных мышах (GF), и экстраполяция результатов на людей может быть ненадежной. Однако работа с мышами GF показала эволюционную важность микробиома и вытекающих из этого эффектов в поведении млекопитающих.Данные исследований на людях также показали, что существует корреляция между когнитивной функцией и микробиомом кишечника. Фактически, знания, полученные в результате обширных исследований как на людях, так и на мышах GF, расширили термин «ось кишечник-мозг» до «ось микробиота-кишечник-мозг».

Отсутствие микробной колонизации связано с измененной экспрессией и оборотом нейротрансмиттеров как в ЦНС, так и в ЭНС. Недавние исследования показали, что микробиота желудочно-кишечного тракта стимулирует клетки человеческого организма вырабатывать больше серотонина, и что 90% серотонина вырабатывается в кишечнике.Кроме того, некоторые виды бактерий способны производить аминокислоты, такие как тирозин и триптофан, которые достаточно малы, чтобы проходить через гематоэнцефалический барьер. Затем внутри мозга тирозин и триптофан превращаются в дофамин и серотонин.

Серотонин является важной сигнальной молекулой в оси кишечник-мозг. Он имеет решающее значение не только для повседневных функций кишечника, таких как координация сокращений, которые транспортируют пищу через пищеварительный тракт, но также для сна, аппетита, настроения, чувствительности к боли и общего самочувствия.Например, в исследовании 2011 года французская исследовательская группа показала, что смесь Lactobacillus helveticus и Bifidobacterium longum, принимаемая в течение 30 дней, значительно улучшала показатели здоровых добровольцев в ряде исследований, в которых оценивалось их психическое здоровье. Таким образом, ось микробиота-кишечник-мозг потенциально может объяснить, почему исследования также показали, что пробиотики улучшают настроение пациентов с синдромом раздраженного кишечника и синдромом хронической усталости.

Другие исследования показали, что ось микробиота-кишечник-мозг может влиять на развитие путей ЦНС, участвующих в реакции на стресс.Известное исследование, проведенное десять лет назад Нобуюки Судо, заключалось в том, что мышей GF удерживали в течение часа в узкой трубке, измеряя их выработку гормона стресса. Мыши GF реагировали значительно более высокими уровнями адренокортикотропного гормона и кортикостерона по сравнению с контрольными мышами. Более того, лечение мышей бактерией Bifidobacterium infantis вызывало более нормальные гормональные реакции. Это было первое исследование, подтвердившее прямую связь между кишечными микробами и гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой реакцией на стресс.

Другие важные микробиоты

Желудочно-кишечный тракт является наиболее изученным и признанным местом микробиома человека. Действительно, большая часть этого эссе посвящена обсуждению преимуществ симбиотических отношений между микробиотой желудочно-кишечного тракта и хозяином. Тем не менее важно не недооценивать значение других микробиот. Например, вагинальное микробное сообщество невероятно сложно и играет решающую роль в репродуктивном здоровье женщины.Здоровая микробиота влагалища в значительной степени колонизирована бактериями рода Lactobacillus; заражение патогенными микроорганизмами подавляется за счет продукции бактериями молочной кислоты и противомикробных веществ. Согласно исследованиям ведущих интернет-провайдеров Метронидазола, дисбаланс микробиоты может привести к бактериальному вагинозу (БВ), одному из наиболее распространенных гинекологических заболеваний, поражающих женщин во всем мире. Особенно интересен тот факт, что за несколько недель до родов у женщины начинают меняться микробы в родовых путях.Ученые прогнозируют, что это должно гарантировать, что дети рождаются с правильным составом микробиома, необходимым для роста и развития. Эти микробы имеют решающее значение для растущего младенца. В грудном молоке, например, содержатся олигосахариды грудного молока, которые не перевариваются младенцем; на самом деле они используются для питания микроорганизмов, которые начинают колонизировать желудочно-кишечный тракт ребенка. В свою очередь, эти микробы быстро размножаются и колонизируют ниши, которые в противном случае могли бы занять вредоносные патогены.

Ротовая полость является еще одним важным микробиомом, состоящим из нескольких микроокружений, в которых обитают разнообразные полезные бактериальные популяции, включая язык, твердое и мягкое небо, зубы и десны. Теплая и влажная среда во рту способствует росту многих микроорганизмов, предлагая питательные вещества хозяина, такие как слюна, белки и гликопротеины. Было показано, что относительно недавно обнаруженный штамм бактерий, A12, предотвращает кариес, воздействуя на Streptococcus mutans, анаэробную бактерию, которая, как было установлено, вносит значительный вклад в развитие кариеса. A12 вырабатывает перекись водорода, которая впоследствии нацеливается на клеточные стенки S. mutans, подавляя рост и размножение вредных бактерий. Во-вторых, A12 ингибирует два внутриклеточных сигнальных пути патогена, в результате чего бактерия не может обосноваться в биопленке из-за неспособности отправлять и получать химические сообщения.

В заключение, отношения микробиота-хозяин, обсуждаемые в этой статье, являются продуктом тысячелетней совместной эволюции. Исследования показали, что микроорганизмы выполняют множество полезных функций в организме человека; они участвуют в ферментации неперевариваемой пищи, синтезе витаминов и защите от вредоносных патогенов.Хотя ведутся постоянные исследования по уничтожению микроорганизмов, очень важно рассмотреть, действительно ли такие методы лечения наносят вред полезной микробиоте, поскольку очевидно, что люди не смогли бы развиться до их нынешней сложности без микроорганизмов, живущих в человеческом теле.

Библиография
  1. Гольденберг Сюзанна (2011). Хранитель. По оценкам ученых, планета Земля является домом для 8,7 миллиона видов. [онлайн] по состоянию на 5 февраля 2019 г.https://www.theguardian.com/environment/2011/aug/23/species-earth-estimate-scientists
  2. Йонг Эд (2016). Издательство ХарперКоллинз. Я содержа множество, стр. 3-4
  3. Эндерс Джулия (2015). Писцовые публикации. Кишечник: внутренняя история самого недооцененного органа тела, стр. 144–176.
  4. Гаскинс Рекс и др. (2008) Oxford Journals Vol. 46, стр. S80-S86; Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. Влияние кишечной микробиоты на развитие защиты слизистой оболочки. [онлайн] по состоянию на 8 февраля 2019 г.https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18181729
  5. Вальдес М. Ана и др. (2018) Британский медицинский журнал. Роль микробиоты кишечника в питании и здоровье. [онлайн] по состоянию на 6 февраля 2019 г. https://www.bmj.com/content/361/bmj.k2179
  6. Луи Петра, Флинт Дж. Гарри (2017) Мини-обзор экологической микробиологии SFAM, стр. 29. Образование пропионата и бутирата микробиотой толстой кишки человека. [онлайн] по состоянию на 7 февраля 2019 г. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1111/1462-2920.13589
  7. Моровиц Майкл и др. (2012) Хирургические клиники Северной Америки. Вклад кишечных бактерий в питание и обмен веществ у больных в критическом состоянии. [онлайн] по состоянию на 9 th февраля 2019 г. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3144392/pdf/nihms296280.pdf
  8. Кент Майкл (2000). Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. Продвинутая биология, стр. 174–175.
  9. Донохью Р. Даллас и др. (2011) Метаболизм клеток; том 13, выпуск 5.Микробиом и бутират регулируют энергетический обмен и аутофагию в толстой кишке млекопитающих. [онлайн] по состоянию на 7 th , февраль 2019 г. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3099420/
  10. Феррарелли К. Лесли (2015). Научный сигнальный журнал. Том. 8, выпуск 359, стр.ec8. Почему диета с высоким содержанием клетчатки предотвращает рак. [онлайн] по состоянию на 7 февраля 2019 г. http://stke.sciencemag.org/content/8/359/ec8
  11. Замбелл Кирстен и др. (2003). Журнал питания.Том. 133, issue 11. Ацетат и бутират являются основными субстратами для липогенеза De Novo в эпителиальных клетках толстой кишки крысы. [онлайн] по состоянию на 8 февраля 2019 г. https://academic.oup.com/jn/article/133/11/3509/4817942
  12. Бендер А. Дэвид (2015). Harper’s Illustrated Biochemistry 30 th Edition; Глава 19: Глюконеогенез и контроль уровня глюкозы в крови. [онлайн] по состоянию на 7 февраля 2019 г. https://accessmedicine.mhmedical.com/content.aspx?bookid=1366&sectionid=73243720
  13. Hoyles Lesley et al.(2018) Журнал микробиома. «Защитное действие пропионата на гематоэнцефалический барьер». [онлайн] по состоянию на 8 th , февраль 2019 г. https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-018-0439-y
  14. Лазар Вероника и др. (2018) Границы в иммунологии. Аспекты взаимодействия кишечной микробиоты и иммунной системы при инфекционных заболеваниях, иммунопатологии и раке. [онлайн] по состоянию на 12 th февраля 2019 г. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fimmu.2018.01830/полный
  15. Британское общество иммунологии (2018 г.) Клетки Th27. [онлайн] по состоянию на 13 th февраля 2019 г. https://www.immunology.org/public-information/bitesized-immunology/cells/th27-cells
  16. Фурусава Юкихиро и др. (2013) Международный научный журнал Nature. Бутират комменсального микробного происхождения индуцирует дифференцировку регуляторных Т-клеток толстой кишки».
  17. Книп Микаэль, Сильяндер Хели (2016).Обзоры природы Эндокринология. Роль кишечной микробиоты при сахарном диабете 1 типа. [онлайн] по состоянию на 6 февраля 2019 г. https://www.nature.com/articles/nrendo.2015.218
  18. Комбо Ф. Н’Гессан и др. (2017). Открытый форум по инфекционным заболеваниям. Влияние пегивируса человека на количество клеток CD4 у ВИЧ-инфицированных в Ботсване. [онлайн] по состоянию на 31 августа 2019 г. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5726461/
  19. Сорбара Мэтью, Памер Эрик (2018). Международный научный журнал Nature.Межбактериальные механизмы колонизационной резистентности и стратегии их преодоления патогенами. [онлайн] по состоянию на 8 февраля 2019 г. https://www.nature.com/articles/s41385-018-0053-0#ref-CR15
  20. Коллинз Джеймс и др. (2014) Nature Reviews Microbiology. Citrobacter rodentium: инфекция, воспаление и микробиота. [онлайн] по состоянию на 9 февраля 2019 г. https://www.nature.com/articles/nrmicro3315
  21. Камада Нобухико и др. (2012). Научный журнал Vol.336, issue 6086. Регулируемая вирулентность контролирует способность патогена конкурировать с микробиотой кишечника. [онлайн] по состоянию на 9 февраля 2019 г. http://science.sciencemag.org/content/336/6086/1325.long
  22. Национальная служба здравоохранения Англии (2018 г.). Клостридиум трудный. [онлайн] по состоянию на 14 th февраля 2019 г. https://www.nhs.uk/conditions/c-difficile/
  23. Эмис Себастьян (2013). Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. Бактерии. Очень краткое введение, стр. 7-14.
  24. Реге Санил, Грэм Джеймс (2017).Центр психологических сцен. Упрощенное руководство по оси кишечник-мозг — как кишечник и мозг взаимодействуют друг с другом. [онлайн] по состоянию на 9 февраля 2019 г. https://psychscenehub.com/psychinsights/the-simplified-guide-to-the-gut-brain-axis/
  25. Моджаджери Хасан М. и др. (2018) Обзоры питания, том. 76, выпуск 7. Связь между кишечным микробиомом и функцией мозга. [онлайн] по состоянию на 9 февраля 2019 г. https://academic.oup.com/nutritionreviews/article/76/7/481/4985887
  26. Майер Эмеран (2018).Издательство ХарперКоллинз. Связь между разумом и кишечником, предисловие x, стр. 12
  27. Carabotti Marilia et al. (2015) Университет Сапиенца, Рим. Анналы гастроэнтерологии 28 стр. 203-209. [онлайн] по состоянию на 10 th февраля 2019 г. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4367209/pdf/AnnGastroenterol-28-203.pdf
  28. Мессайуди Майкл и др. (2011). Британский журнал питания; Том. 105, выпуск 5, стр. 755-764. Оценка психотропных свойств пробиотической композиции у крыс и людей.[онлайн] по состоянию на 11 th февраля 2019 г. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20974015
  29. Шмидт Чарльз (2015). Научный американец. Психическое здоровье может зависеть от существ в кишечнике. [онлайн] по состоянию на 11 th февраля 2019 г. https://www.scientificamerican.com/article/mental-health-may-depend-on-creatures-in-the-gut/
  30. Залар Боян и др. (2018) Психиатрия Данубина; Том. 30, № 2, стр. 136-141. Роль микробиоты в депрессии. [онлайн] по состоянию на 11 февраля 2019 г.http://www.psychiatria-danubina.com/UserDocsImages/pdf/dnb_vol30_no2/dnb_vol30_no2_136.pdf
  31. Виткин Стивен и др. (2007) Передовая практика и исследования клинического акушерства и гинекологии, том. 21, вып. 3. Бактериальная флора женских половых путей: функция и регуляция. [онлайн] по состоянию на 12 февраля 2019 г. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1521693406001623?via%3Dihub
  32. Фрейтас Алин и др. (2017) Международный научный журнал Nature. Вагинальный микробиом беременных женщин менее богат и разнообразен, с меньшей распространенностью Mollicutes по сравнению с небеременными женщинами.[онлайн] по состоянию на 12 февраля 2019 г. https://www.nature.com/articles/s41598-017-07790-9
  33. Харман Тони (2017) Scientific American. Недостаточное изменение микробиома ребенка. [онлайн] по состоянию на 12 th февраля 2019 г. https://scientificamerican.com/guest-blog/shortchanging-a-babys-microbiome/
  34. Хуан Сюэлянь и др. (2015) Американское общество микробиологии. Высокоаргинолитический вид стрептококка, который сильно противодействует стрептококку mutans. [онлайн] по состоянию на 12 февраля 2019 г. https://aem.asm.org/content/82/7/2187.abstract

Полезные микроорганизмы – обзор

Аспекты безопасности пищевых продуктов

Помимо полезных микроорганизмов сырое молоко может содержать различные патогенные бактерии и бактерии, имеющие спорный статус безопасности, например, энтерококки, проявляющие устойчивость к антибиотикам, и бактерии, продуцирующие биогенные амины. Выживание патогенов, присутствующих в сыром молоке, в значительной степени зависит от технологии, применяемой при переработке сыра.Скорость подкисления и температурно-временной профиль всего процесса, включая созревание, а также содержание влаги и соли являются основными факторами, влияющими на выживаемость и рост патогенов в сыре. Вследствие преобладания в сыром молоке, а также способности к выживанию и росту во время сыроделия и созревания сыра (значение D , диапазон температур роста, устойчивость к кислотам и соли), патогены, наиболее часто обнаруживаемые в сырах из сырого молока, представляют собой энтеротоксины. -продуцирующий Staphylococcus aureus , веротоксин-продуцирующий Escherichia coli (VTEC), L.monocytogenes и Salmonella spp. Это серьезная проблема безопасности, поскольку потребление даже небольшого количества Salmonella spp. или патогенные E. coli (10–100 КОЕ на порцию) и средние количества L. monocytogenes (10 4 –10 5 КОЕ на порцию) могут вызывать заболевание. В частности, сыры поверхностного созревания наиболее подвержены психротрофному заражению L. monocytogenes на поверхности (из-за pH, близкого к нейтральному), как во время созревания, так и при хранении при низких температурах.Загрязнение молока S. aureus обычно связано с инфекциями вымени. Некачественное сырое молоко может содержать несколько тысяч на мл, и, следовательно, свежий творог, полученный из такого молока, может иметь количество S. aureus более 10 5 мкг −1 за счет роста и пассивного обогащения в сырная матрица. Если количество S. aureus превышает 10 5 КОЕ г -1 , может образоваться значительное количество стафилококковых энтеротоксинов (СЭТ), которые будут сохраняться в твороге в течение месяцев, хотя количество самих бактерий существенно уменьшается в течение созревание сыра.В Европейском Регламенте (ЕС) № 2073/2005 о микробиологических критериях для пищевых продуктов установлены критерии гигиены процесса для коагулазоположительных стафилококков, требующие проверки продукта в те моменты производственного процесса, когда ожидается максимальное количество стафилококков. . В 2019 году был опубликован Регламент Комиссии (ЕС) 2019/229, вносящий поправки в Регламент ЕС (ЕС) № 2073/2005.

Сверхтвердые и твердые сыры, изготовленные из сырого молока, такие как Пармиджано-Реджано, Грюйер, Конте и Эмменталер, считаются свободными от жизнеспособных патогенов, поскольку твердые сыры сочетают в себе ряд факторов, препятствующих их выживанию, а именно высокую температура, применяемая во время приготовления и прессования, низкий уровень pH и влажности, а также более длительные минимальные периоды созревания в диапазоне от 4 до 18 месяцев. Тем не менее, на поверхности сверхтвердых и твердых сыров необходимо предотвратить повторное заражение патогенами (например, L. monocytogenes ).

Полутвердые сыры более восприимчивы к заражению патогенными микроорганизмами, так как температура, применяемая во время производства, ближе к оптимальной для роста. Патогены, такие как S. aureus , E. coli или Salmonella spp. можно контролировать, если загрязнение кувшинного молока поддерживается на низком уровне, а быстрое выделение кислоты обеспечивается добавлением активной закваски. L. monocytogenes , который может присутствовать в сыром молоке, практически не инактивируется при производстве и созревании полутвердых сыров. Таким образом, регулярный осмотр молока, а также образцов сырной корки является важной мерой для контроля L. monocytogenes в полутвердом сыре из сырого молока.

Мягкие сыры очень восприимчивы к заражению L. monocytogenes , Salmonella spp. S. aureus и E. coli . Мягкие сыры производятся в виде небольших буханок короткого созревания, что делает их склонными к интенсивному раскислению поверхностной микрофлорой.Вместе с тем фактом, что мягкие сыры могут содержать остаточные сахара, в зависимости от применяемой технологии, это создает благоприятные условия для этих патогенов с лучшим выживанием на кожуре по сравнению с сердцевиной сыра и даже ростом. Поскольку мягкие сыры, как правило, потребляются с кожурой, мониторинг как сырого молока, так и готового продукта с повышенной частотой по сравнению с другими видами сыра является ключевым элементом стратегии, обеспечивающей пищевую безопасность этих продуктов.

В качестве основного средства обеспечения безопасности пищевых продуктов молоко часто подвергают пастеризации, термизации или микрофильтрации для устранения или снижения концентрации патогенных бактерий, присутствующих в кувшинном молоке.Однако частота вспышек, связанных с потреблением сыра, и появление зараженного сыра на рынке не выше для сыров из сырого молока, чем для сыров из пастеризованного молока. В США все вспышки листериоза, приведшие к летальному исходу, были связаны с повторным заражением пастеризованных сыров (Costard et al., 2017). В Европе высокий уровень безопасности в первую очередь достигается за счет внедрения комплексных концепций HACCP на сыроварнях, перерабатывающих сырое молоко, и программ мониторинга, основанных на установленных законом критериях безопасности пищевых продуктов и критериях гигиены процессов.Некоторые страны игнорируют тот факт, что сыры из сырого молока могут соответствовать высоким стандартам пищевой безопасности, и требуют маркировки всех сыров, изготовленных из непастеризованного молока, специальными предупреждениями о вреде для здоровья (рис. 3). В Соединенных Штатах правила Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) требуют, чтобы все сыры, изготовленные из непастеризованного молока, перед продажей выдерживались не менее 60 дней. Как следствие, традиционные мягкие сыры, такие как бри де мо и камамбер де норманди, доступны на рынке США в виде сыра, изготовленного из пастеризованного молока.

Рис. 3. Пример маркировки сыров из сырого молока с предупреждениями о вреде для здоровья.

Термическая обработка снижает риск появления патогенов в кувшинном молоке, но одновременно снижает биоразнообразие флоры, присутствующей в готовом сыре. Сыры из сырого молока содержат сложную флору, выступающую в качестве защитного барьера от патогенов (Montel et al., 2014), тогда как сыры из пастеризованного молока гораздо более восприимчивы к постпастеризационному загрязнению, например к заражению E.coli и L. monocytogenes , обычно возникающие в помещениях для созревания или во время разделки в торговых точках. Умеренная тепловая обработка, такая как термизация, может отбирать термоустойчивые микроорганизмы (например, энтерококки, M , tuberculosis , C.burnetii ), обеспечивая выживание при одновременном снижении конкурентной флоры.

Использование микробов в пищевых продуктах

Люди долгое время были инновационным видом. Поскольку мы наблюдали за природными процессами и явлениями, наше любопытство было движущей силой нашего прогресса.Мы экспериментировали с натуральными ингредиентами, чтобы создать множество продуктов, которые мы потребляем сегодня. В данной статье будут рассмотрены история и современные тенденции использования микробов в пищевой промышленности.

Изображение предоставлено: Alpha Tauri 3D Graphics/Shutterstock.com

Диета и микробиом кишечника

Микробиота в микробиоме человека играет важную, решающую роль в нашем здоровье. Диета является фактором, способствующим оптимальному функционированию этой биологической системы, и методы обработки пищевых продуктов способствуют этому.Чрезмерно обработанные продукты могут оказать пагубное влияние на правильное функционирование микробиома человека. Поэтому методы улучшения здоровья этой системы имеют решающее значение при разработке продуктов питания.

Применение микробов в пищевой промышленности

Микробы использовались в производстве различных важных продуктов питания и напитков, которые являются частью рациона среднего человека на протяжении тысячелетий.

Несмотря на то, что мы уже давно используем микроорганизмы для производства, консервирования и ферментации пищевых продуктов, пищевая микробиология не имеет точного начала.Развитие дисциплины было постепенным процессом, основанным на наблюдении за естественными процессами и экспериментировании.

В настоящее время в пищевой промышленности существует несколько конкретных применений микробов. Дрожжи, в том числе Saccharomyces cerevisiae, , используются для закваски хлеба, а также при брожении алкогольных напитков. Некоторые бактерии, в том числе молочнокислые бактерии, используются для производства йогурта, сыра и солений.

В некоторых сырах (сыр с плесенью, стилтон, горгонзола и т. д.) используются плесневые грибы, которые способствуют созреванию и придают характерный вкус.Другие области применения включают производство лимонной кислоты грибами, добавление пробиотических добавок в йогурт и напитки, а также производство уксуса.

В настоящее время в мире насчитывается более 3500 традиционных ферментированных продуктов. Как и алкогольные напитки, кофейные зерна, зерна и чайные листья ферментируются после сбора урожая для развития их вкуса. Напитки, такие как чайный гриб и другие безалкогольные напитки, также широко доступны на рынке.

Существует несколько географических различий в потреблении ферментированных продуктов.Помимо сыра и хлеба, в Африке распространены продукты, ферментированные из маниока, а в Азии ежедневно употребляют ферментированную рыбу и соевые продукты.

Изображение предоставлено: O_Solara/Shutterstock.com

Ключевые события в истории пищевой микробиологии

  • 7000 г. до н.э. – Доказательства брожения, использовавшегося древними вавилонянами для производства пива. Ферментированные напитки долгое время считались более безопасными для употребления, чем местные источники воды, которые могут быть заражены передающимися через воду болезнями, такими как холера, из таких источников, как неочищенные сточные воды. Даже сегодня в слаборазвитых странах, не имеющих доступа к современной санитарии, это все еще имеет место. Вино не появится до 3500 г. до н.э.
  • 3000 г. до н.э. – г. Первое зарегистрированное производство сыра и масла египтянами и шумерами. Поскольку это ферментированные продукты, их также намного безопаснее употреблять, чем молоко, их сырой аналог. Примерно в это же время несколько древних культур научились использовать соль в качестве метода консервации.
  • 1000 г. до н.э. – Сохранение креветок в снегу римлянами, а также копченого и ферментированного мяса.
  • 1665 – Франческо Реди демонстрирует, что личинки являются личиночной стадией мух, с помощью эксперимента, который помог опровергнуть господствовавшую с древних времен теорию спонтанного зарождения. Дальнейшие эксперименты Шванна и Спалланцани были проведены в следующие два столетия, хотя учение о самозарождении сохранилось.
  • 1683 – Антон ван Левенгук, первооткрыватель микробного мира, исследовал и описал бактерии с помощью недавнего изобретения: микроскопа. Его научные наблюдения и отчеты были широко опубликованы недавно созданным Королевским обществом в Англии, что привело к формированию области микробиологии.
  • 1857 – Луи Пастер (от имени которого мы получили термин пастеризация) показывает, что микробы вызывают скисание молока. Дальнейшие эксперименты Пастера показали, что нагревание уничтожает микробы в вине и пиве и что брожение вызывается микробной активностью. Он также обнаружил, что разные типы брожения вызываются разными микроорганизмами.
  • Конец 1800-х годов – Несколько правительств начинают принимать законы о защите качества пищевых продуктов.
  • 1920-е годы – Серьезная вспышка ботулизма, вызванная микробом C. Botulinus , побудила консервную промышленность США принять консервативные процессы термической обработки, которые значительно снизили выживаемость ботулизма. На сегодняшний день, с момента принятия этих процессов, известно всего 5-6 случаев ботулизма. Молочная промышленность, реагируя на несколько вспышек таких заболеваний, как бруцеллез, также начала проводить строгие реформы на основе микробов.

С тех пор применение микробиологических стандартов в пищевой промышленности не ослабевает, и за прошедшие десятилетия было принято и разработано больше законов и процессов, обеспечивающих безопасность пищевых продуктов.

В заключение

Взаимосвязь между микробами, микробиомом человека, диетой и безопасностью пищевых продуктов сыграла решающую роль в развитии современной пищевой промышленности с ее изобилием выбора и разнообразием и последующим улучшением общего качества нашей жизни.

Наши знания о том, как это сложное уравновешивание способствует развитию человеческого общества с помощью самого основного средства, нашей пищи, продолжали развиваться в течение последних нескольких тысяч лет. От самого раннего брожения пива и производства хлеба до пробиотических пищевых продуктов, которые появляются на полках супермаркетов в течение последних двух десятилетий, применение микробиологии в пищевой промышленности, безусловно, продолжится и в будущем.