Род Streptomyces
Болезни
Морфология
Мицелий
Виды рода Streptomyces характеризуются способностью образования вегетативных гиф, диаметром 0,5–2,0 мкм, образующими разветвленный мицелий, редко распадающийся на фрагменты. Воздушный мицелий может быть хлопьевидным, зернистым, порошковидным или бархатистым. В связи со способностью образовывать пигменты различного цвета субстратный и воздушный мицелий могут быть разнообразно окрашены. В зрелом состоянии мицелий несет цепочки из трех или более спор.
Гифы воздушного мицелия покрыты гидрофобным чехлом, имеют большую толщину и светопреломляемость по сравнению с гифами первичного мицелия.
Споры
Споры неподвижные, расположены на спороносцах. Различные стрептомицеты различаются по форме и расположению спороносцев. Они могут быть прямыми, спиралевидными, изогнутыми, иметь мутовчатое, последовательное и супротивное расположение.Для некоторых представителей характерны короткие цепочки спор на субстратном мицелии.Некоторые виды способны формировать склероцио-, пикнидио-, спорангио-, синнема- подобные структуры.
Поверхностная структура спор у разных видов не одинакова. Наблюдается гладкая поверхность и с различными выростами в виде шипиков и ворсинок. Эти морфологические признаки достаточно эффективно используются в классификации видов.
Колонии
Колонии представителей рода Streptomyces могут быть обособленными или лишайникоподобными, кожистыми или маслянистыми. Первоначально поверхность относительно гладкая, затем формируются переплетения разнообразно окрашенного воздушного мицелия.
Химические особенности
Многие штаммы стрептомицетов способны продуцировать один или большее количество антибиотиков. В составе пептидогликана клеточной стенки присутствует большое количество L-диаминопимелиновой кислоты. Стрептомицеты не содержат миколовых кислот, но в больших количествах содержат насыщенные жирные кислоты изо- и антеизо- строения. Основные изопреноидные соединения – гекса- или октагидрированные менахиноны с 9 изопреновыми единицами. В составе сложных полярных липидов, как правило, устанавливается присутствие фосфаимдилглиценола, фосфатидилэтаноламина, фосфатидилинозитола, фосфатидилинозитолманнозида.
Актиномицеты родаStreptomyces, всвязи с наличием активных ферментных ситем,обладают способностью разрушать и использовать разнообразные соединения. У них выявлена способность продуцировать гидролитические ферменты – протеазы. Амилазы, кератиназы, хитиназы, активные окислительно-восстановительные ферменты группы полифенолоксидаз, расщепляющие фенольные соединения гумуса. Среди стрептомицетом много продуцентов антибиотиков. Streptomyces aureafaciens, кроме тетрациклина,синтезирует витамин В12 и его аналоги. Витамины группы Bспособны продуцировать практически все представители рода стрептомицеты. Многие образуют каротиноидные пигменты, черно-коричневые меланины и сине-фиолетовые антоцианы.
Наличие стрептомицетов обуславливает специфический запах влажной почвы. Из вида Streptomyces griseusбыло выделено масло, названное геосмином, обладающее таким запахом.
Биология
Все представители рода Streptomyces – облигатные аэробы, хемоорганотрофы, метаболизм окислительного типа, каталозоположительные. Обычно восстанавливают нитрат до нитрита, разлагают аденин, эскулин, казеин, желатин, гипоксантин, крахмал и L-тирозин. В качестве источников углерода и энергии роста используют различные органические соединения.
Оптимальная температура развития +25°C–+35°C. Некоторые виды растут как психрофильные и термофильные. Оптимальная кислотность находится в диапазоне pH6.5–8.0.
Все стрептомицеты нетребовательны в отношении питательных веществ и не нуждаются в особенных факторах роста. В основном представители рода – сапрофиты. Способны активно развиваться в засушливых условиях.
Размножаются стрептомицеты спорами. Развитие вида начинается с прорастания спор. В разных участках споры прорастают различным числом гиф, от одной до четырех. Гифы удлиняются, ветвятся и разрастаются в субстратный (первичный) мицелий, врастающий в среду и формирующий колонии. На поверхности колонии развивается вторичный (воздушный) мицелий. Он более рыхлый.
Споры формируются только на спороносцах (спорулирующих гифах) воздушного мицелия. Образование спор идет путем фрагментации или сегментации. В обоих случаях первоначально наблюдается репликация одного или более нуклеоидов, затем они равномерно располагаются вдоль гифы. Вокруг них обосабливается цитоплазма и каждый обособленный участок покрывается цитоплазматической мембраной. Таким образом, формируются проспоры.
При фрагментационном способе образования проспоры покрываются второй собственной оболочкой и превращаются в зрелые споры. Оболочка спорангия некоторое время сохраняется, затем она разрушается, и освобождаются цепочки спор. В соответствующих условиях они прорастают и дают начало новому циклу. При сегментационном спорообразовании сразу после образования проспоры начинается формирование поперечных перегородок, разделяющих спороносец на несколько равномерных клеток – спор. При созревании спор, спороносец распадается на отдельные сегменты (споры).
Распространение
Род Streptomyces – распространен повсеместно в различных видах почв. Это типичные почвенные организмы. Широкое распространение видов рода связано с наличием у них активных ферментных систем, позволяющих разрушать и использовать различные соединения. В почвах засушливых климатических зон они численно преобладают над всеми микроорганизмами.
Вредоносность
Род Streptomyces– представлен в основном сапрофитными организмами. Однако в числе видов есть патогены человека, животных и растений. В частности, обыкновенную паршу картофеля вызывает Streptomyces scabies.
Streptomyces характеристики, таксономия, морфология, культура
Streptomyces это род нитчатых бактерий, найденных во множестве мест. Это безобидные бактерии, которые в очень редких случаях связаны с патологиями..
Одной из самых отличительных характеристик бактерий этого типа является то, что они имеют вторичный метаболизм, благодаря которому они могут синтезировать различные вещества, которые были очень полезны в области медицины. Среди них многочисленные антибиотики, некоторые противогрибковые и гербициды.
В этом роде насчитывается более 500 видов, многие из которых неизвестны. В связи с этим проводятся многочисленные исследования и исследования для определения их свойств..
Его жизненный цикл представляет собой довольно сложный процесс, включающий глубокие изменения, которые приводят к выработке вторичных метаболитов и образованию спор. Они обнаруживаются в почве, и когда им дают подходящие условия, они прорастают, образуя всхожую трубу, из которой рождаются гифы, которые проникают в субстрат для извлечения питательных веществ..
В области биотехнологии были проведены исследования с использованием streptomyces для генерации рекомбинантных белков человека. Эти исследования показали, что у этих бактерий меньше недостатков, чем у Escherichia coli, что традиционно используется для этой цели..
таксономия
Таксономическая классификация рода Streptomyces Это следующее:
домен: бактерия
Фил: Actinobacteria
заказ: Streptomycetales
подотряд: Streptomycineae
семья: Streptomycetaceae
жанр: Streptomyces.
морфология
Эти бактерии характеризуются производящими спорами. Поверхность их разнообразна. Они волосатые, гладкие, грубые, колючие или бородавчатые.
Геном бактерий Streptomyces Это довольно своеобразно. Хотя все бактерии имеют круговую хромосому, они имеют линейную хромосому.
Streptomyces coelicolor это бактерии с самым длинным секвенированным геномом, с общим количеством 7825 генов. Аналогично, в его геноме наблюдается большой процент нуклеотидов гуанина и цитозина..
Кроме того, они представляют собой линейные или кольцевые плазмиды. Есть даже некоторые, которые могут быть интегрированы в бактериальную хромосому.
Его клеточная стенка относится к типу I. Он не содержит миколиновых кислот или полисахаридов. В отличие от этого, он имеет диаминопимелиновую кислоту и глицин.
В культурах оцениваются колонии с пылевым аспектом. Часто они выделяют цветные пигменты, обладая, среди прочего, серовато-белым, оранжевым, черным и коричневым.
Общие характеристики
Они грамположительные
Бактерии, принадлежащие к роду Streptomyces принять характерный фиолетовый цвет при воздействии метода окраски по Граму.
Это связано с наличием в клеточной стенке пептидогликана, который удерживает частицы красителя.
Они строгая аэробика
Эти бактерии используют кислород в качестве основного элемента для осуществления различных метаболических процессов, из которых они получают энергию. Из-за этого бактерии должны развиваться в среде с большой доступностью этого элемента.
Они каталазы положительные
Бактерии этого рода синтезируют фермент каталазы. Этот фермент важен, потому что он позволяет расщеплению перекиси водорода (H2О2) в кислороде и воде.
Когда это происходит, одним из характерных признаков является эволюция пузырьков, которая указывает, что кислород был произведен в форме газа.
Они хемоорганотрофны
Это означает, что ваш метаболизм основан на окислительно-восстановительных реакциях, которые проводятся для того, чтобы клетка могла получить необходимую энергию.
Они медленно растут
Когда культура Streptomyces, они растут медленно, в течение примерно от 2 до 10 дней.
Условия роста
Streptomyces они представляют собой мезофильные бактерии с подходящей температурой роста, которая находится в диапазоне от 25 до 35 ° С. Оптимальная температура роста составляет 30 ° С.
Что касается условий рН, эти бактерии оптимально растут при рН в диапазоне от 6,5 до 8. Несмотря на это, были обнаружены виды, которым удается расти при кислотном рН или при щелочном рН до 9 или более. более.
среда обитания
Они широко распространены по всей планете, во множестве сред. Они в основном находятся в почве, составляя 80% актиномицетов, найденных в почве.
выращивание
Наиболее подходящий источник углерода для создания культуры Streptomyces Это глюкоза. В соответствии с характеристиками этих бактерий и с учетом опубликованных исследований, рекомендуемые питательные среды: Glucosado Sabourad и Benett, среди других.
Культуральная среда Глюкоза Сабуро
Он также содержит агар, хлорамфеникол и триптейн. PH должен поддерживаться между 5,5 и 6.
Benett питательная среда
Эта среда также широко используется для выращивания Streptomyces. Источником углерода является глюкоза, а источником азота является экстракт мяса или дрожжей..
В его состав также входят казеин и агар. Идеальный pH для этой культуральной среды составляет 7,3.
приложений
Производство антибиотиков
Streptomyces они характеризуются тем, что они производят приблизительно 80% антибиотиков, которые в настоящее время известны. Это производство антибиотиков опосредуется сигналами окружающей среды, такими как pH, температура и количество доступных питательных веществ..
Среди антибиотиков, которые производят различные виды Streptomyces:
патогенез
Бактерии Streptomyces как правило, они не являются патогенными для человека. Однако в определенных условиях депрессия иммунной системы может привести к таким патологиям, как мицетомы, перитонит, хронический перикардит, септицемия, панникулит, шейный лимфаденит и эндокардит, среди других.
Бактерии могут попасть в организм через травмы или кожные раны. Оттуда это может перейти в кровоток и переместиться в различные органы, которые могут вызвать хаос.
Если он не попадает в кровоток, он остается в слоях кожи, создавая поражения, из которых наиболее распространенными являются мицетомы..
для пищевой промышленности для сыров, колбас, консервов, скоропортящихся продуктов, молочных продуктов, мясной промышленности, сырной промышленности, молочной промышленности, рыбной промышленности, и полуфабрикатов
Натамицин Литоцид ( Natamycin 50%)
(аналоги: Натамакс, Дельвоцид)
Введение
Натамицин не проявляет активности по отношению к полезным бактериям, в связи, с чем не нарушается естественный процесс созревания сыров, в том числе и созревающих при участии поверхностной микрофлоры. Натамицин не оказывает ингибирующего действия на бактерии, которые играют важную роль в мясной индустрии и сыроделии в качестве заквасочных культур.
Натамицин Литоцид производится Streptomyces natalensis путем ферментации основанных на углеводах средах. Полученный в процессе этой ферментации Натамицин концентрируется, кристаллизуется, высушивается и смешивается с лактозой в соотношении 1:1.
Противогрибковый механизм
Натамицин обладает противогрибковым действием по отношению к большинству видов плесени и дрожжей. Активность Натамицина в 500 раз выше, чем у сорбиновой кислоты. Даже очень небольшое количество Натамицина демонстрирует противогрибковую активность. Размножение большинства видов плесени и дрожжей можно подавлять при помощи Натамицина в концентрации 1 — 6 частей на миллион, и только несколько видов плесени можно подавить при концентрации Натамицина 10 — 25 частей на миллион. Наибольшая активность Натамицина обеспечивается при pH 3 – 9.
Противогрибковый механизм Натамицина состоит в следующем: Натамицин способен связывать стеролы в клеточной мембране и вызывать, тем самым, искривление и неправильную работу мембраны, в результате чего происходит утечка важных метаболитов и клетка умирает. Однако Натамицин не препятствует размножению бактерий, поскольку в стенках и мембранах клеток бактерий стеролы отсутствуют.
Безопасность и токсичность
Натамицин не токсичен для человеческого организма и при его применении не наблюдалось возникновения канцерогенов, мутагенеза или аллергических реакций. Натамицин не адсорбируется в пищеварительном тракте. Нормальной устойчивости плесени и дрожжей к Натамицину не наблюдалось.
Растворимость
ТЕМПЕРАТУРА: Натамицин обладает устойчивостью при комнатной температуре, причем устойчивость возрастает при низкой влажности. Высушенный Натамицин может выдерживать температуру 100°C в течение короткого периода времени. Но его активность будет падать при воздействии на него температур свыше 50°С в течение более, чем 24 часов.
ЗНАЧЕНИЕ pH: Натамицин демонстрирует наибольшую активность при pH 5 – 7. Активность будет снижаться на 8 — 10% при pH 3 – 5 и примерно на 30% при pH 9.
ВОЗДЕЙСТВИЕ СВЕТА: Натамицин в порошке или в растворе проявляет чувствительность к ультрафиолетовому или гамма-излучению, которое вызывает снижение его активности. Поэтому не следует допускать воздействия на Натамицин прямых солнечных лучей.
ОКСИДАНТЫ: Натамицин чувствителен к оксидантам, таким как перекись, диоксид хлора, отбеливающий порошок и т.п., которые вызывают снижение активности Натамицина. Это негативное воздействие можно предотвратить за счет использования антиоксидантов, например, витамина С.
ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ: тяжелые металлы, такие как свинец, ртуть, железо, никель и т.д., могут оказывать негативное воздействие на устойчивость Натамицина. Поэтому Натамицин и его растворы следует хранить в контейнерах из стекла, пластика или нержавеющей стали. Чтобы предотвратить снижение активность к нему также можно добавлять этилендиаминтетрауксусную кислоту (ЭДТК).
Область применения:
Натамицин может быть использован в разнообразных областях, включая следующие:
· Поверхностная обработка сыра, включая покрытия и суспензии.
● Опрыскивание нарезанного сыра.
● Поверхностная обработка мясных продуктов и рыбы.
● Прямое внесение в йогурт, сметану, сливочный сыр и домашний сыр.
● Прямое внесение во фруктовые соки и мякоть фруктов.
● Консервированные молочные продукты.
● Быстрозамороженные лобстеры, рыбные пасты, рыбное сырье и икра.
Натамицин представляет собой порошок от белого до кремового цвета с мягким органическим запахом, не имеющий вкуса, который не вызывает изменения питательной ценности, внешнего вида, вкуса и структуры пищевых продуктов. Его основу составляют Натамицин (50% или 95% по весу) и лактоза. Лактоза является инертным носителем.
Натамицин соответствует следующей спецификации:
Лактоза 50 % макс
Мышьяк Рекомендации по использованию
Метод внесения Натамицина зависит от вида применения. Например, при использовании в соках и йогуртах применяется прямое внесение. Для блоков сыра продукт погружается в раствор или вносится в эмульсию, которой покрывается сыр. Блоки сыра могут быть опрысканы суспензией Натамицина, также как и нарезанный сыр. Мясные продукты и колбасы могут быть опрысканы или погружены в суспензию Натамицина.
Примеры использования
СЫРЫ
Натамицин можно использовать для подавления образования плесени и, следовательно, токсинов, у зрелых сыров. Натамицин может наноситься только на поверхность сыров. Его преимущество состоит в том, что он подавляет образование плесени на поверхности и не оказывает воздействия на процесс созревания сыра. Существует три метода применения Натамицина:
3. добавление в состав оболочки сыра 0,05% Натамицина.
Применение противоплесневого препарата Натамицина позволяет повысить выход сыра не менее, чем на 20%, сократить трудозатраты на стадии созревания на 20-30%, сэкономить упаковочный материал и, что особенно важно в условиях рыночной конкуренции, улучшить товарный вид и качество продукта.
ПРИМЕНЕНИЕ в РАССОЛАХ .
Препарат Натамицин добавляют в рассол следующим образом:
Перед внесением на 2-3 суток отключают микрофильтрацию (если она есть), оставляя только циркуляцию. Это необходимо для полного растворения препарата в холодном рассоле.
Перед внесением препарат растворяют в небольшом количестве рассола, тщательно перемешивая в течение 15-30 минут.
Далее, для поддержания концентрации натамицина каждые две недели вносят 1 кг Натамицина на каждые 100 т рассола. После внесения также необходимо отключить микрофильтрацию на 2 суток, оставляя только циркуляцию.
ОБРАБОТКА ПОВЕРХНОСТИ СЫРА (ОПРЫСКИВАНИЕ, КУНАНИЕ)
Для предотвращения развития плесневых грибов на поверхности сыра, необходимо обработать всю поверхность головки препаратом на основе Натамицина. Для этого растворить 2,5-4 г препарата в 1 литре холодной воде (до 15° С ). После рассола головку сыра окунуть полностью в полученный раствор, оставить на обсушку, закатать в упаковку.
В случае использования раствора более 1 суток, для предотвращения развития посторонней микрофлоры добавить в раствор 8-10% поваренной соли.
МЯСНЫЕ ПРОДУКТЫ
Обработка оболочек
Как правило, оболочки вымачиваются в свежей суспензии Натамицин. Когда последняя соприкасается с оболочкой, то Натамицин осаждается на ней, предотвращая развитие плесени на поверхности колбасы в этой оболочке. Для различных типов колбасных оболочек рекомендуются различные режимы вымачивания:
Обработка колбас
Опрыскивание может проводиться с помощью любой системы, однако после цикла обработки распылительное сопло должно тщательно промываться водопроводной водой (до предотвращения образования при высыхании частиц с кристаллами натамицина).
Этот продукт богат жирами и в летнее время в нем может легко начаться образование плесени. Добавление Натамицина в концентрации 10 частей на миллион позволяет подавлять рост соответствующих микроорганизмов.
Добавление Натамицина в концентрации 15 частей на миллион позволяет подавлять образование плесени.
ФРУКТОВЫЙ СОК
Фруктовые соки содержат большое количество сахара и органических кислот, что весьма способствует размножению дрожжей. Применение Натамицина позволяет повысить устойчивость этих продуктов при хранении.
ВИНОГРАДНЫЙ СОК: Натамицин в концентрации 20 частей на миллион позволяет затормозить брожение, вызываемое дрожжами, а концентрация 100 частей на миллион позволяет полностью ликвидировать брожение.
ЯБЛОЧНЫЙ СОК: Натамицин в концентрации 30 частей на миллион способен подавлять брожение в течение 6 недель без изменения вкуса и структуры сока.
ТОМАТНЫЙ СОК: Натамицин в концентрации 70 частей на миллион способен эффективно подавлять образование плесени и размножение дрожжей.
Применение Натамицина для обработки парового хлеба, а также уксуса, пива и вина, используемых для заправки, позволяет эффективно подавлять образование плесени и размножение дрожжей. Добавление Натамицина в концентрации 5 — 10 частей на миллион в ацидофильное молоко позволяет продлить срок хранения до более, чем четырех недель.
Потенциальные Преимущества:
Области применения и уровни дозировок
Обычно применяется в дозировке 5-50 ppm.(5-50 грамм на тонну).
Точный уровень дозировки будет зависеть от природы продукта питания, условий переработки, начальной обсемененности и требуемой продолжительности хранения.
Натамицин используется в виде водного раствора для окунания или опрыскивания продуктов
Возможны поставки Натамицина с разными несущими средами.
Streptomyces scabies
Статья из разделов: Словарь
Словарь
Болезни сх. культур , вызванные
Streptomyces scabies
Морфология
Streptomyces scabies – как и все актиномицеты, имеют тенденцию к образованию ветвящихся гиф, развивающихся в мицелий, а так же образованию спорангиев. Как и все представители группы стрептомицетов и родственных организмов, это аэробные, грамположительные прокариотные организмы.
Мицелий – разветвленный, диаметром 0,5–2,0 мкм. Подразделяется на первичный (субстратный), вторичный (воздушный). Нити мицелия не распадаются на фрагменты, а образуют воздушный мицелий с длинными цепочками спор, расположенных на специальных спороносящих гифах. Клеточные стенки, как и у всей гетерогенной группы Стрептомицеты и близкие роды, содержат L-диаминопиколиновую кислоту и глицин.
Распространение
Streptomyces scabies – распространен повсеместно.
Культивирование
Выделение Streptomyces scabies, как и других стрептомицетов и родственных к ним организмов, осуществляется из почвенных образцов, обогащенных перед посевов субстратами, создающими неблагоприятные условия роста для прочих микроорганизмов.
Почву обогащают CaCO3. Для этого воздушно-сухие образцы почвы смешивают с CaCO3 и инкубируют при температуре +26°C в течение 7–9 дней в состоянии 60% от полной влагоемкости. На 1 г почвы берут 0,1 г CaCO3. В некоторых случаях почву обогащают кератином и хитином.
Количество выделяемых из почвы актиномицетов можно увеличить путем подогрева ее перед посевом в течение 8 ч до температуры +40°C–+45°C или обработки раствором фенола. В последнем случае к 0,1 мл почвенной суспензии добавляют 10 мл 1,4% раствора фенола. Через 10 мин суспензию доводят до требуемой консистенции и высевают на питательные среды.
Для ограничения роста грибов и бактерий в питательные среды добавляют антибиотики, пропионат натрия, краситель бенгальский розовый.
В качестве источников углерода и азота используют крахмал, глицерин, казеин, нитраты.
Чаще всего для выделения Streptomyces scabies и других близкородственных видов используют крахмало-казеиновую питательную среду, глицерин-аргениновый агар, среду с хитином.
Для наблюдения за морфологией цепочек спор используют 14 суточные культуры на крахмало-амиачном и овсяном агаре.
Вредоносность
Streptomyces scabies – возбудитель обыкновенной парши картофеля. Жизнедетельность патогена приводит к снижению товарной ценности клубней, ухудшению их вкусовых качеств, снижению содержания крахмала, увеличению отходов, снижению лежкости клубней. Повреждение перидермы создают благоприятные условия для поражения клубней прочими патогенами, в частности возбудителями мокрой гнили клубней картофеля и сухой гнили клубней картофеля.