Можно ли без микроскопа определить, есть ли у микроорганизмов жгутики и могут ли они активно передвигаться?
Подвижные бактерии в грязной воде:
Для этого микробиологи придумали специальный тест на подвижность.
Культуру бактерий с помощью шприца вводят в специальную полужидкую питательную среду. Эта среда достаточно плотная, чтобы удерживать микроорганизмов в виде взвеси, но в то же время не мешает их передвижению.
Тест на подвижность микроорганизмов в микробиологии
Далее пробирки ставят в термостат при оптимальной для данного вида микроорганизмов температуре (для большинства видов бактерий это ~+37 градусов). Учёт результатов проводят уже через 12 - 24 часа.
При положительном результате теста (подвижные формы микробов) место укола расплывается и становится заметно помутнение всей среды. Неподвижные микроорганизмы (тест отрицательный) растут строго по линии укола.
Тест на подвижность микроорганизмов в микробиологии. Негативный результат (рост только по линии укола). Позитивный результат (наблюдается рост по всему объёму питательной среды).
Спасибо, друзья! Больше материалов про биологию и микромир Вы можете найти в моём профиле. Подписывайтесь на канал и до скорых встреч.
Приветствую, друзья! Давно в блоге не было статей про микробиологию, поэтому сегодня хотел бы прервать долгое молчание и рассказать немного о том, как микробиологи на пищевых предприятиях проверяют качество своей продукции.
Как всегда, постараюсь рассказать всё максимально просто и наглядно, чтобы даже очень далёкий от темы человек мог вникнуть в суть основных процессов.
Обложка для статьи сгенерирована с помощью сервиса Leonardo AI.
Пищевая безопасность
При выпуске любой продукции, будь то готовая еда, полуфабрикаты, молоко, мясо, напитки и даже обычная питьевая вода, производитель должен быть уверен, что она безопасна для потребителя.
Современный производственный процесс состоит из множества этапов, и на каждом из них существует риск, что что-то пойдёт не так. Например, будет нарушен температурный режим при транспортировке сырья, работники плохо помоют оборудование или директор решит искупаться в чане с молоком.
Поскольку никто не хочет получать иски от торговых сетей, а уж тем более садиться в тюрьму в случае массового отравления или, не дай бог, смерти покупателей. Поэтому к вопросам пищевой безопасности относятся довольно серьёзно.
По моему опыту, чем крупнее бренд, тем строже на его производственных площадках относятся к пищевой безопасности. Им есть что терять, да и деньги на выполнение всех процедур и найм специалистов имеются. Впрочем, даже у крупных фирм бывают факапы.
Отбор образцов
После того как предприятие выпустило партию готовой продукции, часть из неё отбирается на исследование.
Партией называют определённое количество продукции одного наименования, одинаково упакованной и произведённой по одним и тем же стандартам.
Если производственный процесс непрерывен, то образцы для исследований отбираются с определённой периодичностью (раз в несколько часов, дней и т.д.).
Затем отобранные образцы отправляют в лабораторию. Обычные мелкие производства отправляют их в сторонние организации, а крупные имеют на заводе свою лабораторию.
Приём образцов через передаточное окно (микробиологическая лаборатория)
Найти
Но как же нам теперь узнать, есть ли в исследуемых образцах какие-то зловредные микроорганизмы? Задача довольно сложная, ведь ещё из школьного курса биологии мы помним, что размер большинства микробов не превышает 5–10 микрометров (1 мм = 1 000 микрометров).
Распознать их на «глазок» не получится.
Дрожжи на фоне человеческого волоса
Для решения этой проблемы и были придуманы питательные среды. Питательная среда — это специальный субстрат, который применяют для культивирования различных микроорганизмов.
Описание питательных сред
Обычно она продаётся в сухом виде. Её разбавляют водой, стерилизуют и разливают по чашкам Петри.
Чашки Петри с готовой питательной средой.
Если микроорганизмы попадают на поверхность питательной среды, то они начинают активно размножаться, образуя колонии, видимые даже невооруженным глазом.
Вот как это выглядит вживую:
Мы можем просто взять небольшую пробу из продукта (несколько миллилитров) и распределить эту жидкость по поверхности чашки или взять смывы ватной палочкой с поверхности кусочка.
Добавление исследуемого образца на поверхность питательной среды.
В случае мяса и другой твёрдой пищи её можно перемолоть в суспензию с помощью специального прибора (гомогенизатора).
Гомогенизатор микробиологический
Затем помещаем чашки с питательной средой в термостат (оптимальная температура для большинства бактерий ~37 градусов) и наблюдаем, вырастут ли на их поверхности колонии.
Микробиолог помещает чашки Петри в термостат
Определить
На следующий день вся поверхность чашки оказалась заполнена маленькими колониями. Отлично! Мы узнали, есть ли в наших образцах микроорганизмы, но как нам теперь определить, что это? Безопасны ли они или стоит бить тревогу?
Чашка Петри после 24 часов инкубации. Каждый цветной круг — колония микроорганизмов.
Ведь, например, в кисломолочных продуктах присутствуют полезные лактобактерии, как же нам отличить их, например, от вредной кишечной палочки?
Изучение образцов под микроскопом
Это уже более сложная задача. Во-первых, мы можем взять мазок из выросшей колонии и хорошенько изучить его под микроскопом.
Микроскопирование
Оно подскажет нам внешний вид (морфологию) микроорганизма (дрожжи это, плесень или бактерии), форму (палочки, кокки), а также их размер и наличие спор.
Шарообразные бактерии (кокки)
Если это бактерии, то мы можем применить специальные красители и посмотреть, каким образом они окрашиваются. Это даст нам дополнительную информацию об устройстве их клеточной стенки (грамположительные или грамотрицательные).
Внешний вид различных микроорганизмов
Так, например, кишечная палочка относится к грамотрицательным бактериям, поэтому, если мы проводим анализ на наличие этой бактерии, то можем исключить её в случае положительной окраски всех колоний в чашке.
Диагностические (селективные) среды
Ещё мы можем перенести интересующие нас колонии на специальные диагностические питательные среды. Их фишка в том, что метаболизм разных бактерий отличается. Т. е. в процессе жизнедеятельности они (какают) выделяют разными веществами.
Диагностические среды
Диагностические среды содержат в своём составе особые вещества, которые вступают в химическую реакцию с теми веществами, что выделяют бактерии, и изменяют цвет колонии.
Наглядный пример. Колония кишечной палочки, помещенная на специальную диагностическую среду, окрашивается в тёмно-синий или фиолетовый цвет.
Подложки с диагностическими средами для определения патогенных бактерий
Если мы заранее определили в микроскоп, что бактерии имеют вид коротких палочек, отрицательно окрашиваются по Граму, а их колонии на диагностической среде имеют синий или фиолетовый оттенок, то с вероятностью 95% можно сказать, что это бактерии из группы кишечной палочки (БГКП).
Дополнительные тесты
Конечно, для этой статьи я сильно упростил процесс. Для выявления каждого микроорганизма существуют свои проверенные методики. Есть методические рекомендации, протоколы и ГОСТы.
ГОСТ на определение кишечной палочки
Микробиологам порой требуются провести кучу тестов. Пересеять образцы на несколько питательных сред, посмотреть на взаимодействие с различными ферментами, изучить подвижность с помощью полужидких питательных сред. Всё это очень трудоёмкий и времязатратный процесс.
Тест на подвижность микроорганизмов. Если место укола бактериальной суспензией со временем "расплывается", значит бактерии имеют жгутики и подвижны.
Однако в последнее время ситуация меняется, и появляются новые технологии, которые могут существенно облегчить процесс идентификации.
Например, вот такие наборы:
Наборы для биохимической идентификации микроорганизмов
На этой подложке расположены лунки с различными биохимическими тестами (помните, я говорил, что разные бактерии какают выделяют в окружающую среду разные химические вещества).
Так вот, можно приготовить суспензию из интересующей нас колонии, а затем добавить её по капле в каждую из этих лунок, а затем после термостатирования снять результаты.
Если цвет лунки изменился, то значит вещество в ней вступило в реакцию с бактериями.
Получается цифровой ключ. Реакция в первой лунке прошла, значит, +, реакция во второй нет, значит, -. В итоге мы имеем уникальную последовательность, сравнив которую с базой, можно определить, что это за микроорганизм. Очень удобно, быстро и точно.
Два теста. Сверху все реакции отрицательные. Снизу все реакции положительные.
Эта замечательная технология, но к сожалению, довольно дорогостоящая, что пока ограничивает её широкое использование.
Уничтожить
Итак, мы прошли долгий путь. Исследовали образцы вдоль и поперёк на присутствие всех патогенных микроорганизмов и готовы вынести вердикт.
В зависимости от вида продукции у него есть допуски на присутствие микроорганизмов, например в кефире, питьевой воде, кондитерских изделиях, однако во всех случаях патогенных видов, вызывающих заболевания у человека, в них быть не должно.
Микробиологические показатели йогурта. Патогенные микроорганизмы не обнаружены. Полезные микроорганизмы в пределах нормы.
Далее лаборатория выдаёт заключение. Если всё хорошо, то продукцию снимают с карантина и отправляют на реализацию в торговые сети, если нет, то проводят расширенное повторное исследование, а в случае нового негативного результата партию утилизируют, а на производстве проводят расследование корневой причины заражения.
Спасибо, друзья! Больше материалов про биологию и микромир Вы можете найти в моём профиле. Подписывайтесь на канал и до скорых встреч.
Носовая полость содержит как реснитчатые, так и нереснитчатые (секреторные) клетки. Реснички помогают выводить слизь (вырабатываемую секреторными клетками) и инородные тела из дыхательных путей наружу.
На второй фотографии видны захваченные слизью дрожжевые грибки (розовый цвет) и шаровидные бактерии (коричневый цвет).
Увеличение: x1230 и x2650 раз. Сканирующий электронный микроскоп. Изображение раскрашено по технологии FalseColour.
Бонус: Развитие колонии грибков рода Candida (таймлапс)
Спасибо, друзья! Больше материалов про биологию и микромир Вы можете найти в моём профиле. Подписывайтесь на канал и до скорых встреч.
Артерии — это кровеносные сосуды, несущие кровь от сердца к другим органам тела.
Стенки артерий состоят из трёх слоев: внутреннего (слоя эндотелиальных клеток), среднего (упругая эластичная ткань и волокна гладкой мускулатуры) и наружного (состоит из соединительной ткани).
На снимке хорошо видно как саму стенку артерии, так и множество кровяных клеток (эритроцитов), заполняющих её внутреннее пространство.
Бонус: Движение крови по сосудам куриного эмбриона
Спасибо, друзья! Больше материалов про биологию и микромир Вы можете найти в моём профиле. Подписывайтесь на канал и до скорых встреч.
Серия изображений, наглядно демонстрирующая размеры бактериофагов (вирусов, которые поражают только бактериальные клетки).
1/4
Средний диаметр стержня волоса — 130 мкм. Средний диаметр пыльцевого зерна - от 20 до 60 мкм. Средний размер бактерий составляет 0,5–5 мкм. Размеры бактериофагов достигают 20–200 нм.
Первое фото — пыльцевое зерно (пыльца) на поверхности человеческого волоса. Второе фото — палочковидные бактерии на поверхности пыльцевого зерна. Третье фото — бактериофаги, атакующие кишечную палочку. Четвёртое фото — бактериофаг на поверхности клеточной стенки бактерии.
Изображения получены с помощью сканирующего электронного микроскопа (SEM).
Спасибо, друзья! Больше материалов про биологию и микромир Вы можете найти в моём профиле. Подписывайтесь на канал и до скорых встреч.
Скелет радиолярии и раковина фораминиферы на кончике спички. Эти крошечные существа живут в тёплых морях и океанах по всему земному шару. Играют важную роль в природных экосистемах, составляя значительную часть зоопланктона.
Спасибо, друзья! Больше материалов про биологию и микромир Вы можете найти в моём профиле. Подписывайтесь на канал и до скорых встреч.
На большей части территории нашей страны температура уже опустилась ниже нуля, а значит появилась прекрасная возможность для проветривания подушек, постельного белья и мягких игрушек.
Пылевые клещи внутри наполнителя подушки.
По моему опыту, это один из самых бюджетных, гипоаллергенных и эффективных способов для уничтожения насекомых, пылевых клещей, ресничных клещей (Demodex), дрожжевых и плесневых грибков (Candida, Aspergillus), а также большинства видов патогенных микроорганизмов, которые обитают на нашей коже (Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Propionibacterium acnes, Lactococcus lactis).
Пылевой клещ на поверхности постельного белья:
Само собой, чем ниже температура, тем эффективнее пройдёт обработка. Идеальным вариантом будет оставить постельное бельё на весь день в непрозрачном тёмном пакете на улице или открытом балконе, периодически встряхивая его.
Идеально подходит для ухода за перьевыми и латексными подушками, а также за утяжеленными одеялами и бельем, которые нельзя стирать горячей водой в стиральной машине.
Быстрое проветривание подушки
Зимой рекомендуется проветривать подушку не реже одного раза в неделю. При этом лучше избегать прямого солнечного света, который может нанести вред наполнителю, особенно в случае с латексными изделиями.
Спасибо, друзья! Больше материалов про биологию и микромир Вы можете найти в моём профиле. Подписывайтесь на канал и до скорых встреч.
