Серия «Наглядная микробиология»

286

Промышленная микробиология. Чем занимается микробиолог на заводе

Приветствую друзья, ранее я уже писал про то, как устроено производство различных сладких напитков и питьевой воды на заводах "Добрый", "Everless" и т.д. Пост был тепло принят пользователями, поэтому сегодня хотел бы продолжить эту тему и рассказать про один из аспектов производства более подробно, а именно про микробиологический контроль.

Промышленная микробиология. Чем занимается микробиолог на заводе Исследования, Биология, Микроскоп, Наука, Научпоп, Видео, YouTube, Длиннопост

Статья про производство сладких напитков

Зачем это нужно?

Ни одно крупное пищевое производство не может обойтись без микробиолога. Он является одним из важнейших элементов обеспечения пищевой безопасности и гарантирует, что выпускаемая продукция не содержит патогенных бактерий, грибков и других микроорганизмов.

Промышленная микробиология. Чем занимается микробиолог на заводе Исследования, Биология, Микроскоп, Наука, Научпоп, Видео, YouTube, Длиннопост

Вакансия микробиолога на заводе питьевой воды "Боржоми"

Устройство микробиологической лаборатории

Для работы микробиологу необходима лаборатория. К её устройству по СанПину предъявляются довольно жёсткие требования. Это должны быть отдельные, не связанные с основным производством помещения (поскольку есть риск того, что в лаборатории могут быть обнаружены условно-патогенные микроорганизмы).

В лаборатории должен быть свой тамбур, окна для передачи образцов, раздельные помещения для стерилизации, приготовления сред, хранения и работы с пробами, а также отдельная вентиляция с HEPA фильтрами.

Промышленная микробиология. Чем занимается микробиолог на заводе Исследования, Биология, Микроскоп, Наука, Научпоп, Видео, YouTube, Длиннопост

Схема устройства микробиологической лаборатории

Даже просто построить микробиологическую лабораторию стоит очень дорого, не говоря уже о закупке оборудования и расходных материалов, которые могут обходиться заводу в миллионы рублей. Однако о самом оборудовании и о том, что на нём делают поговорим немного дальше.

Микробиологический контроль

В задачи микробиолога входит не только анализ выпускаемой продукции, но и контроль окружающей среды и оборудования на всех этапах производства.

Допустим мы выпускаем сладкий напиток, например колу. Микробиологу необходимо будет отдельно взять следующие пробы:

1) Сахар, который используют для производства сиропа;
2) Воду, которую используют на производстве;
3) Смывы с труб, по которым подаётся вода и сироп;
4) Смывы с оборудования на котором производится розлив напитка;
5) Смывы с бутылки и колпачка;
6) Смывы с рук работников, контактирующих с продукцией;
7) Пробы воздуха в помещениях, где происходит розлив и упаковка;

Промышленная микробиология. Чем занимается микробиолог на заводе Исследования, Биология, Микроскоп, Наука, Научпоп, Видео, YouTube, Длиннопост

Схема микробиологического контроля на производстве

Если на каком-то этапе обнаруживается, что результаты выше или приближаются к критическим значениям, то проводят дополнительные санитарные мероприятия: промывают оборудование, дезинфицируют поверхности специальными растворами, проводят CIP мойку, облучают помещение ультрафиолетом и т.д.

Всё это нужно для того, чтобы уничтожить или хотя бы существенно снизить популяцию микроорганизмов.

Отбор проб

Теперь давайте расскажу как происходит отбор и "посев" проб микробиологом.

1) Готовая продукция отбирается в том виде, в котором она поступает потребителю, т.е. просто несколько бутылок с каждой партии всегда отправляются в лабораторию на анализ;

2) Для отбора воды, сиропа, концентратов и других жидкостей, используют стерильные стаканчики или вот такие пакеты. Это гарантирует, что в образце не будет микроорганизмов из посторонних источников;

Промышленная микробиология. Чем занимается микробиолог на заводе Исследования, Биология, Микроскоп, Наука, Научпоп, Видео, YouTube, Длиннопост

Пакеты для отбора стерильных проб

3) Для проверки оборудования используют вот такие пробирки с длинной ватной палочкой внутри (swab). Для анализа необходимо провести ею по поверхностям, которые контактируют с продуктом, а затем залить внутрь пробирки немного стерильной воды.

Промышленная микробиология. Чем занимается микробиолог на заводе Исследования, Биология, Микроскоп, Наука, Научпоп, Видео, YouTube, Длиннопост

Стерильные пробирки для снятия проб с оборудования

4) Для отбора проб воздуха используют специальный прибор внутрь которого вставляется чашка Петри.

Промышленная микробиология. Чем занимается микробиолог на заводе Исследования, Биология, Микроскоп, Наука, Научпоп, Видео, YouTube, Длиннопост

Прибор для забора проб воздуха

Питательная среда и чашки Петри

После отбора проБ необходимо подготовить чашки Петри с питательной средой на которой будут расти те или иные микроорганизмы. Для идентификации различных групп микроорганизмов используют разные питательные среды и температурные условия.

Промышленная микробиология. Чем занимается микробиолог на заводе Исследования, Биология, Микроскоп, Наука, Научпоп, Видео, YouTube, Длиннопост

Среда Эндо

Так например, для определения энтеробактерий используют среду Эндо, а для дрожжей и плесеней питательную среду с другими параметрами (pH) и добавками.

Промышленная микробиология. Чем занимается микробиолог на заводе Исследования, Биология, Микроскоп, Наука, Научпоп, Видео, YouTube, Длиннопост

Агар для определения дрожжей и плесеней

Питательная среда поставляется в порошковом виде. Для приготовления её необходимо взвесить, разбавить водой и простерилизовать при температуре 121 градус в течение 15 минут (чтобы убить все посторонние бактерии), а затем разлить её в асептических условиях по чашкам Петри пока она ещё жидкая.

После застывания среда готова к использованию.

Промышленная микробиология. Чем занимается микробиолог на заводе Исследования, Биология, Микроскоп, Наука, Научпоп, Видео, YouTube, Длиннопост

Процесс приготовления питательной среды

Если в лаборатории нет автоклава или нет желания возиться с приготовлением сред, то можно купить стерильные чашки Петри, в которых находится уже готовая к использования питательная среда.

Промышленная микробиология. Чем занимается микробиолог на заводе Исследования, Биология, Микроскоп, Наука, Научпоп, Видео, YouTube, Длиннопост

Чашки Петри с готовой питательной средой

Посев проб методом мембранных фильтров

Далее нам необходимо посеять те пробы, которые мы отобрали. Существует несколько методов посева, в зависимости от задач производства. Мы чаще всего используем метод мембранных фильтров.

Суть метода заключается в фильтровании определенных объемов исследуемой жидкости (или твердого вещества, разведенного в воде) через мембранные фильтры, на которых задерживаются бактерии.

Затем фильтры переносят на чашки с питательной средой и инкубируют при определённой температуре (у разных микроорганизмов она разная) в течение нескольких суток.

Промышленная микробиология. Чем занимается микробиолог на заводе Исследования, Биология, Микроскоп, Наука, Научпоп, Видео, YouTube, Длиннопост

Метод мембранных фильтров для микробиологического анализа

Вот так установка выглядит вживую.

Промышленная микробиология. Чем занимается микробиолог на заводе Исследования, Биология, Микроскоп, Наука, Научпоп, Видео, YouTube, Длиннопост

Установка для мембранной фильтрациии

А вот видео с процессом:

Все процедуры проводят в стерильных помещениях, используют перчатки, руки и поверхности обрабатывают спиртом, а воронки и крышки установки прожигают, чтобы избежать загрязнения образцов.

Анализ результатов

Спустя 24/48/72, а иногда даже 120 часов, (в зависимости от микроорганизма) микробиологу необходимо проверить чашки и проанализировать результаты. В идеальном варианте чашки должны быть абсолютно чистыми. Это будет свидетельствовать о том, что микроорганизмов в пробе не было.

Если же на чашках обнаружены колонии, то необходимо подсчитать их количество и если оно выходит за разрешённые СанПином допуски, то продукция помещается на карантин и проводится повторное исследование, если и оно покажет превышение, то вся партия продукта уничтожается.

Промышленная микробиология. Чем занимается микробиолог на заводе Исследования, Биология, Микроскоп, Наука, Научпоп, Видео, YouTube, Длиннопост

Колонии микроорганизмов в Чашках Петри (1 - смывы с полов в технической зоне, 2 - плесени в вентиляции на складе).

Для дополнительного контроля и идентификации микроорганизмов используют микроскоп, а также проводят различные тесты (окрашивание по граму, тесты на ферменты и т.д.).

Утилизация чашек

После анализа чашки помещают в герметичные пакеты и снова отправляют в автоклав для уничтожения (убивки) всех микроорганизмов при температуре 130 градусов в течение 30 минут. После этого содержимое пакета можно утилизировать как обычные ТБО.

Промышленная микробиология. Чем занимается микробиолог на заводе Исследования, Биология, Микроскоп, Наука, Научпоп, Видео, YouTube, Длиннопост

Автоклав

Важный момент. Микробиолог отвечает лишь за наличие микроорганизмов в продукции. Не пренебрегайте личной гигиеной, почаще мойте руки с мылом и не употребляйте продукты сомнительного качества в сомнительных местах.

Спасибо друзья, больше интересных материалов про биологию и микромир Вы можете найти в моём профиле. Подписывайтесь на канал и до скорых встреч.

Мой блог про биологию на Дзен
Моя группа в ВК

Показать полностью 15 1
51

Насколько малы микроорганизмы? Сравнение с человеческим волосом

В видео добавлено множество красивых футажей с обитателями микромира, отлично подойдёт для тех, кто не любит много читать или предпочитает видеоформат. В видео есть таймкоды.

Оригинальная статья

Мой блог про биологию на Дзен
Моя группа в ВК

Показать полностью
55

У этой инфузории есть свой парус. Рассматриваем редкую инфузорию под микроскопом

Приветствую друзья, сегодня нам очень повезло. В пробе воды, что мы взяли для изучения нам попалась редкая инфузория из Рода Плеуронема.

Мой блог про биологию на Дзен
Моя группа в ВК

3990

Насколько малы микроорганизмы? Сравниваем их размеры с человеческим волосом

Приветствую друзья, в комментариях к моим статьям и видеороликам люди часто спрашивают о том насколько малы те или иные микроорганизмы и можно ли их увидеть невооруженным взглядом, без использования специальных приборов и микроскопа.

Насколько малы микроорганизмы? Сравниваем их размеры с человеческим волосом Биология, Микроскоп, Научпоп, Наука, Исследования, Видео, Видео ВК, Длиннопост

Волос с головы

Этой статьей я бы хотел раз и навсегда закрыть эти вопросы и показать реальные размеры обитателей микромира, а чтобы это было максимально понятно и наглядно, то сравнивать их, мы будем с объектом, которым всем нам хорошо знаком, с обычным человеческим волосом.

В среднем толщина (или диаметр) волоса составляет от 0.05 до 0.08 мм, что эквивалентно 50 - 80 микрометрам. Это вполне сопоставимо с размерами большинства микроорганизмов.

Насколько малы микроорганизмы? Сравниваем их размеры с человеческим волосом Биология, Микроскоп, Научпоп, Наука, Исследования, Видео, Видео ВК, Длиннопост

Толщина волоса

Для эксперимента мы будем брать маленькие кусочки волос и помещать их под покровное стекло, вместе с каплей пробы воды, в которой находятся микроорганизмы.

Насколько малы микроорганизмы? Сравниваем их размеры с человеческим волосом Биология, Микроскоп, Научпоп, Наука, Исследования, Видео, Видео ВК, Длиннопост

Предметное стекло, проба воды с микроорганизмами, кусочки волос и покровное стекло

1. Вольвокс (лат. Volvox)

Вольвокс - это род подвижных колониальных зелёных водорослей. Колонии могут состоят из тысяч клеток и достигать аж трёх миллиметров в ширину, однако нам попали мелкие экземпляры всего из нескольких сотен клеток.

Насколько малы микроорганизмы? Сравниваем их размеры с человеческим волосом Биология, Микроскоп, Научпоп, Наука, Исследования, Видео, Видео ВК, Длиннопост

Вольвокс на фоне человеческого волоса

Хорошо видно, что размеры колоний сопоставимы с толщиной волоса и составляют около 150 - 200 микрометров (~ 0.12 мм), а благодаря хлорофиллу в клетках, эти микроорганизмы ещё и имеют яркую окраску, поэтому их вполне можно увидеть в капле даже невооруженным глазом.

Насколько малы микроорганизмы? Сравниваем их размеры с человеческим волосом Биология, Микроскоп, Научпоп, Наука, Исследования, Видео, Видео ВК, Длиннопост

Колонии вольвокса в капле воды

Подробнее узнать про Вольвокс, Вы можете в видео, которое я делал ранее, поэтому не будем долго на нём останавливаться.

2. Тихоходка (лат. Tardigrada)

Тихоходка - это самый известный и популярный обитатель микромира. Тело этого маленького животного состоит примерно из тысячи клеток, однако они настолько малы, что размеры самой тихоходки редко превышают 1 мм (1000 мкм).

В пробе нам попалась совсем крошечная, молодая тихоходка. Скорее всего она совсем недавно вылупилась из яйца и вырастет в дальнейшем. Размеры молодой особи не превышают диаметр волоса (~70-80 мкм).

Насколько малы микроорганизмы? Сравниваем их размеры с человеческим волосом Биология, Микроскоп, Научпоп, Наука, Исследования, Видео, Видео ВК, Длиннопост

Молодая тихоходка на фоне человеческого волоса

А вот взрослая особь, которая плавала неподалёку оказалась значительно крупнее, тут мы видим солидный 1, а может даже все 1.5 мм длины. Скорее всего это тихоходка является мамой для той, что была показана выше.

Насколько малы микроорганизмы? Сравниваем их размеры с человеческим волосом Биология, Микроскоп, Научпоп, Наука, Исследования, Видео, Видео ВК, Длиннопост

Взрослая тихоходка на фоне человеческого волоса

Посмотреть на живых тихоходок в движении можно тут:

3. Эвглена Кровавая (лат. Euglena sanguinea)

Эвглены - это жгутиковые одноклеточные микроорганизмы, размером от 40 до 200 мкм. Удивительной особенностью этих существ является способность как поглощать питательные вещества из внешней среды, так и производить их самостоятельно, на свету, так же как это делают наземные растения и водоросли.

В отличии от других видов эвглен, Эвглена Кровавая при интенсивном свете, образует пигмент (астаксантин), который имеет ярко-красный цвет и защищает Эвглену от избыточного солнечного излучения.

Насколько малы микроорганизмы? Сравниваем их размеры с человеческим волосом Биология, Микроскоп, Научпоп, Наука, Исследования, Видео, Видео ВК, Длиннопост

Эвглена Кровавая на фоне человеческого волоса

Подробнее узнать про Эвглен, Вы можете в этом видео.

4. Инфузории (лат. Ciliophora)

Инфузории - это очень разнообразный тип одноклеточных микроорганизмов. Насчитывает более 6000 видов, самых разных форм и размеров, но всех их объединяет наличие ресничек, тонких и коротких органов передвижения, которые усеивают поверхность их тела.

Размеры большинства представителей лежат в диапазоне 100 - 400 мкм, однако встречают и настоящие гиганты, например, Инфузория Бурсария (до 2 мм) и Инфузории Трубачи (до 1.5 мм)

Насколько малы микроорганизмы? Сравниваем их размеры с человеческим волосом Биология, Микроскоп, Научпоп, Наука, Исследования, Видео, Видео ВК, Длиннопост

Инфузории на фоне человеческого волоса

Видео про гигантскую инфузорию Бурсарию. Обратите внимание на разницу в размерах между представителями одного типа (Бурсарией и Инфузорией Туфелькой).

5. Коловратки (лат. Rotifera)

Коловратки - это крошечные, похожие на червей животные, которые по своим размерам близки к тихоходкам и другим микроорганизмам. Они обитают в пресных и солёных водоёмах, а также встречают в почве и являются важным компонентом природных экосистем.

Представитель этого типа Ascomorpha minima — самое маленькое многоклеточное животное, его размер составляет около 40 микрон. Нам же попался экземпляр немного больше, размером примерно в 200 - 250 микрометров.

Насколько малы микроорганизмы? Сравниваем их размеры с человеческим волосом Биология, Микроскоп, Научпоп, Наука, Исследования, Видео, Видео ВК, Длиннопост

Коловратка на фоне человеческого волоса

Подробнее узнать про Коловраток, Вы можете в этом видео.

6. Диатомовые водоросли (лат. Diatomeae)

Диатомовые водоросли или Диатомеи - это обширная группа одноклеточных водорослей, клетки которых имеют прочный панцирь из кремния и его соединений. Эти микроорганизмы встречаются повсюду: в воде и почве и выполняют множество функций в природе.

На долю диатомовых водорослей приходится значительной часть биомассы планеты, они служат кормом для других микроорганизмов и личинок животных, а также производят до 50% всего кислорода в атмосфере.

Размеры большинства представителей составляют от 80 до 150 мкм.

Насколько малы микроорганизмы? Сравниваем их размеры с человеческим волосом Биология, Микроскоп, Научпоп, Наука, Исследования, Видео, Видео ВК, Длиннопост

Диатомовые водоросли на фоне человеческого волоса

Посмотреть на другие виды диатомей можно тут:

7. Дрожжи

Дрожжи - это группа грибов, клетки которых приспособились к жизни на жидких или полужидких питательных средах. Они не склонны образовывать ветвящийся мицелий (грибницу) и поглощают питательные вещества, необходимые для жизни прямо из субстрата, в котором обитают.

На фото мы видим обычные пекарские дрожжи. Размер их клеток составляет ~1–8 мкм в диаметре. На фоне волоса они выглядят настоящими крохами. Кстати размер большинства бактерий, находится примерно в таком же диапазоне, так, что это сравнение применимо и к представителям царства Бактерий.

Насколько малы микроорганизмы? Сравниваем их размеры с человеческим волосом Биология, Микроскоп, Научпоп, Наука, Исследования, Видео, Видео ВК, Длиннопост

Дрожжи на фоне человеческого волоса

Подробнее узнать про дрожжи, Вы можете в этом видео:

8. Десмидиевые водоросли

Десмидиевые водоросли - это ещё одна группа одноклеточных зелёных водорослей. В отличии от диатомей, они не имеют кремниевого панциря, а их тело состоит из двух симметричных полуклеток, в центре которых располагается ядро.

В природе они выполняют те же функции, что и диатомовые водоросли. Участвуют в круговороте веществ, производят кислород, служат пищей для других организмов.

Размер большинства представителей лежит в диапазоне от 100 до 1000 мкм

Насколько малы микроорганизмы? Сравниваем их размеры с человеческим волосом Биология, Микроскоп, Научпоп, Наука, Исследования, Видео, Видео ВК, Длиннопост

Десмидиевые водоросли (Клостериум) на фоне человеческого волоса

9. Сперматозоиды

Сперматозоиды - это мужские половые клетки человека. Способны к активному движению и по сути представляют собой одноклеточный жгутиковый микроорганизм, который несёт генетическую информацию к яйцеклетке для зачатия и образования нового организма.

Насколько малы микроорганизмы? Сравниваем их размеры с человеческим волосом Биология, Микроскоп, Научпоп, Наука, Исследования, Видео, Видео ВК, Длиннопост

Сперматозоиды на фоне человеческого волоса

Размер человеческих сперматозоидов составляет ~35 - 55 мкм в длину. Головка составляет приблизительно 5,0 мкм в длину, 3,5 мкм в ширину и 2,5 мкм в высоту, средний участок и хвостик приблизительно 4,5 и 45 мкм в длину.

Насколько малы микроорганизмы? Сравниваем их размеры с человеческим волосом Биология, Микроскоп, Научпоп, Наука, Исследования, Видео, Видео ВК, Длиннопост

Строение сперматозоида

Спасибо друзья. Больше интересных материалов про биологию и микромир Вы можете найти в моём профиле. Подписывайтесь на канал и до скорых встреч.

Мой блог про биологию на Дзен
Моя группа в ВК

Показать полностью 14 7
54

У этих существ нет мозга, но они все равно способны обеспечить себя жильём. Лучшие инженеры микромира

Мой блог про биологию на Дзен
Моя группа в ВК

Отличная работа, все прочитано!