Владимир Бетина - Путешествие в страну микробов
Такие молочные продукты, как масло, сыр, брынза, также подвержены действию микроорганизмов. Масло приобретает неприятный запах, плесневеет или желтеет в результате деятельности нежелательной микрофлоры.
Различные сыры изготовляют из молока при обязательном участии определенных микроорганизмов. Но бывают случаи, когда в сыр при его производстве проникают микробы, вызывающие нежелательные процессы; например, в плавленых сырах развивается такое количество газов, что последние не только вспучивают массу сыра, но и разрывают упаковку. Таким образом, при обработке молочных продуктов одни микробы помогают нам, другие — злостно вредят.
Нападению микроорганизмов подвергается и мясо. Большей частью они попадают в мясо при его обработке и, очень быстро размножаясь, вызывают различные нарушения его пищевых качеств.
Особенно часто на сыром мясе развиваются кишечные бактерии. За короткий срок они вызывают процессы гниения и брожения, представляющие по существу, как мы уже знаем, разложение питательных веществ. Бывает, что мясо начинает светиться — это значит, что в нем поселились фосфоресцирующие бактерии. При повы пенной влажности воздуха на мясе появляются различные микроскопические грибы, образуя цветные пятна. В мясе больных животных могут находиться и болезнетворны? микробы, очень опасны? для человека.
В последнее время необычайно широко используются самые различные пищевые консервы. Мясные продукты, сгущенное молоко, овощи, фрукты, а также готовые «блюда» в консервах все чаще появляются на нашем столе. В принципе консервирование должно препятствовать размножению и разлагающей деятельности микробов. Но бывает, что и в консервах встречаются живые микроорганизмы, которые, попав в благоприятные условия, тут же начинают размножаться и могут стать возбудителями инфекционных заболеваний. Чаще всего это анаэробные бактерии, прекрасно существующие в бескислородной среде.
Картофель, овощи и фрукты приносят на себе обитателей мира микробов часто уже прямо с поля и из садов.
«Истина в вине» — гласит старое латинское изречение. Но в нашем путешествии по следам микробов нам важно знать другое. Находятся ли в вине микробы? Читатель, безусловно, ответит положительно и будет прав. Мы найдем их в вине, пиве и даже в безалкогольных напитках. Они попадают туда либо в процессе производства (брожение вина и пива вызывают дрожжи), либо во время дальнейших процедур. Если при изготовлении напитка будет использована загрязненная вода или не будут соблюдены строгие требования гигиены, напиток может стать носителем болезнетворных микробов. Бактерии тифа или дизентерии, например, сохраняются в пиве несколько суток.
Растительные корма уже в природных условиях, «на корню», не свободны от различных микроорганизмов. Попадают они на растения и при хранении кормов, особенно неправильном. Мы уже знаем, что недосушенное сено при хранении становится очагом деятельности термофильных микробов. Микробы разлагают целлюлозу, выделяя при этом тепло. Зерно хлебных злаков при недостаточном высушивании также может разогреваться под влиянием термофильных микробов. В результате «самовозгорания» зерно обугливается.
Попадающие на кормовые злаки микроскопические грибы разлагают питательные вещества, обесценивая качество кормов, а также выделяют ядовитые соединения, которые могут стать причиной отравления скота. Известная спорынья, паразитирующая на ржи, вызывает эрготизм[15]. Этому заболеванию подвержены и животные, и человек, оно может привести к смерти. Вызывает отравление скота и другой гриб, живущий на злаках (из рода Paspalum) в субтропических и тропических странах.
Головня и различные ржавчины — паразиты хлебных злаков, кукурузы и кормовых трав — также бывают причиной опасных заболеваний. В Югославии накануне второй мировой войны было много случаев отравления детей, которые питались продуктами из кукурузных зерен, пораженных головней.
Ядовитые продукты жизнедеятельности грибов, опасные для животных и человека, называются микотоксинами. Из них наиболее известны а флатоксины, продуцируемые грибами из рода Aspergillus, в особенности видом A. flavus (отсюда и название этой группы токсинов). Они ядовиты для многих животных; установлено также, что они могут вызывать и рак. Афлатоксины были обнаружены на пищевых продуктах и кормах. В 1960 году в Великобритании погибло большое число морских свинок, питавшихся мукой из арахиса, который был заражен грибом A. flavus. В 1968 году в западной части Явы умерло 60 человек, съевших слегка заплесневелые продукты из арахиса, а в Британской Гвиане немало местных жителей погибло в результате потребления продуктов, в которых потом было установлено присутствие афлатоксинов.
Микробы — вредители
Древесина, в которой содержится достаточное количество влаги, становится объектом бурной деятельности микробов. В сырых квартирах, на судах и в шахтах на древесине растут в первую очередь различные виды микроскопических грибов, а нередко и бактерий, разлагающих целлюлозу или иные составные части древесины. Древесина гниет, окрашиваясь в необычные для нее цвета или обращаясь в порошок.
Волокна различного текстильного сырья также нередко становятся объектом разлагающей деятельности микробов. Гриб Ashbya gossypii разрушает волокна хлопка еще в семенных коробочках. Разлагается микроорганизмами и овечья шерсть. Эти микробы, как правило, распространены в навозе или на загнивающих растительных остатках и представлены бактериями, актиномицетами и микроскопическими грибами.
В тропиках различные микроскопические грибы часто находят на лаке, которым покрыты машины. Слой лака разъедается, и металл подвергается коррозии. Электрические моторы, экспортируемые в тропические области, должны быть защищены особыми лаками, содержащими фунгицидные вещества[16]. Вредному влиянию микробов подвержены различные ткани и изоляционные материалы.
Микробы часто бывают причиной недолговечности водопроводных труб. Железобактерии окисляют железо, что приводит к закупорке труб. Серобактерии, в результате жизнедеятельности которых образуется серная кислота, также способствуют коррозии железа и других металлов, растворяющихся в этой кислоте. Обе группы бактерий встречаются в сырой нефти и повреждают трубы нефтяных вышек и насосов. По мнению некоторых специалистов, микробы являются неотъемлемой частью среды, поэтому играют важную роль в процессах коррозии бурильных установок.
Они участвуют также в процессах разложения каучука, нефти и многих других природных материалов, а также бумаги, текстиля и пластмасс. Итак, микробы открывают свое новое лицо — лицо опасных вредителей.
Космическая микробиология
Наша эпоха получила много наименований, связанных с успехами естественных наук. Говорят об «атомном веке», «эре антибиотиков», «эпохе кибернетики». В последнее время начинают говорить и о «космическом веке». Без преувеличения можно сказать, что мы находимся на пороге волнующей страницы человеческой истории. За очень короткий срок мы стали свидетелями запуска сотен искусственных спутников. Первые посланцы Земли взлетели к Луне, Венере и Марсу, подобно планетам Солнечной системы бороздят космос пилотируемые корабли, увеличивается семья космонавтов. Появились проекты полетов к другим планетам нашей Солнечной системы, о межпланетных путешествиях написано много увлекательных романов.
Космический век принес с собой и новые проблемы в области биологических наук. Рассмотрим некоторые вопросы, возникшие в связи с этим в микробиологии. Микроорганизмы — эти мельчайшие представители живого — призваны сыграть важную роль в освоении человеком Вселенной.
Читатели, наверное, еще помнят, что в экспериментальных космических полетах участвовали и живые организмы. Самыми маленькими «пассажирами» были культуры микроорганизмов. Они позволили изучить влияние космических лучей на мелкие живые существа. Полученные сведения были использованы для решения сложных вопросов, связанных с полетом человека в космическом пространстве, в частности вопросов защиты от пагубного влияния космических излучений.
На борту первых космических кораблей были и микроскопические зеленые растения — одноклеточные водоросли. Мы знаем, что зеленые водоросли осуществляют фотосинтез, при котором из воды и углекислоты под влиянием солнечного света образуются основные, энергетически наиболее важные соединения — сахара. Преобразование световой энергии в химическую, связанную в молекулах сахаров, обеспечивает хлорофилл, находящийся в клетках водорослей. Упрощенное представление о получении глюкозы в процессе фотосинтеза дает следующая формула:
