MIKROBIOLOGIE PŮDY. Složení půdy

Transkript

1 MIKROBIOLOGIE PŮDY hlavní rezervár mikrrganizmů, 90 % druhů lze nalézt v půdě hlavní míst mineralizace rganické hmty významné míst bisyntéz Slžení půdy minerální pdíl 45 % vda + vzduch v pórech 50 % rganické látky 1 3 (6) % z th rganizmy < 1 %

2 Půdní rganická hmta primární rganická hmta - edafn živá slžka půdy - mrtvý edafn širký pměr C:N - částečně rzlžená rganická hmta užší C:N humus stabilizvaná OH, úzký pměr C:N, dluhý plčas rzkladu

3 Vliv mikrrganizmů na vznik půdy zvětrávání minerálů (prdukce kyselin) rzklad a syntéza rganických látek (humus) tvrba strukturních agregátů prmíchávání rganické a minerální hmty

4 Pčet a hmtnst půdních mikrrganizmů Půdní bakterie g -1 2,5 t.ha -1 Půdní aktinmycety Půdní mikrmycety g -1 2,0 t.ha g -1 5,0 t.ha -1 9,5 t.ha -1

5 Rzdělení půdních mikrrganizmů pdle výživy saprfytické rzklad dumřelých rganizmů zymgenní využívají dumřelu rstlinnu hmtu ligtrfní žijí při nízkých kncentracích živin eutrfní vyžadují prstředí bhaté živinami autchtnní typické pr dané prstředí alchtnní mikrrganismy d prstředí zavlečené, kntaminující

6 Fyzilgické skupiny půdních mikrrganizmů C celullytické, amyllytické, máselné N amnifikační, nitrifikační, denitrifikační, diaztrfní S sulfurikační, desulfurikační, (sirné) P fsfáty slubilizující Systematické rzdělení půdních mikrrganizmů kky Staphylcccus, Micrcccus... tyčinky sprulující Bacillus, Clstridium tyčinky nesprulující (řada plejmrfních) Arthrbacter, Mycbacterium, Nitrsmnas, Nitrbacter, Pseudmnas, Rhizbium aktinmycety Streptmyces, Ncardia huby Mucr, Rhizpus; Aspergillus, Fusarium, Penicillium, Trichderma

7 Vztahy mezi mikrrganizmy a rstlinami Spermsféra mikrflóra pvrchu semen antagnistu patgenních mikrrganizmů hržení klíčních rstlin (zvláště huby) Epifytní mikrflóra mikrflóra nadzemních částí rstlin antagnista nežáducích mikrrganizmů nežáducí prcesy na pškzených rstlinách hnilbné bakterie dminantní rd Pseudmnas mikrmycety rzklad živin a prdukce myktxinů (Mucr, Rhizpus; Aspergillus, Fusarium, Penicillium ) sprulující tyčinky rzklad živin, prdukce kyseliny máselné (Bacillus, Clstridium) bakterie mléčnéh kvašení významné pr silážvání (Lactbacillus, Lactcccus)

8 Rhizsféra mikrflóra pvrchu křenů a přiléhající půdy (< 1mm) využívá křenvé exudáty, vlivňuje výživu rstlin, pškzení křenů dminantní nesprulující tyčinky pčetnější než půdní mikrflóra Mykrhiza mutualistické (symbitické) sužití mycelia hub a křenů rstlin, pr některé rstliny až bligatrní zvětšení pvrchu křenů, zlepšený příjem vdy a živin, zvýšení mineralizace v blízksti křenů (větší dstupnst živin) glycidy pr mikrrganizmy

9 Mykrhiza Ektmykrhiza Endmykrhiza

10 Ektmykrhiza - brvice

11 Endmykrhiza - bavlník

12 Úlha mikrrganizmů v přeměnách látek v půdě klběhy bigenních prvků (C, N, P, S,...) mineralizace imbilizace humifikace samčištění a detxikace

13 MIKROBIOLOGIE VODY bsah mikrrganizmů velmi variabilní bsah živin, kntaminace mikrbiální planktn autchtnní mikrflóra typická mikrflóra psychrfilní (mezfilní), Pseudmnas, Achrmbacter alchtnní mikrflóra kntaminující střevní a půdní mikrrganizmy

14 Definice pitné vdy: vda nezávadná, která p dluhdbém užívání nezpůsbuje nemcnění a zdravtní pruchy Druhy pitných vd: pitná vda (PV) balená vda (BV) Hdncení kvality pitných vd: mezná hdnta (MH) nejvyšší mezná hdnta (NMH)

15 Mikrbilgické parametry pitné vdy Escherichia cli (EC) Klifrmní bakterie (KB) Enterkky (EK) Mezfilní bakterie (MB) = pčty klnií při 36 C Psychrfilní bakterie (PB) = pčty klnií při 22 C Pseudmnas aeruginsa (PA) Clstridium perfringens (CP)

16 HODNOTY PRO PITNOU VODU (KTJ) Skupina Typ limitu PV BV EC NMH 0/100 ml 0/250 ml KB MH 0/100 ml 0/100 ml EK NMH 0/100 ml 0/250 ml PA NMH - 0/250 ml CP MH 0/100 ml 0/100 ml 36 C MH/NMH 100/1 ml 20/1 ml 22 C MH/NMH 200/1 ml 500/1ml Opatření při překrčení: DESINFEKCE Ag, Cu, Cl (plynný, Sav, chlramin), O 3 UV a γ záření

17 MIKROBIOLOGIE KRMIV rzklad živin zhršení rganleptických vlastnstí prdukce txinů + BKM v siláži a senáži + zdrj vitamínů a bílkvin + prbitické bakterie

18 Mikrflóra bjemných krmiv epyfitní mikrflóra nadzemní části rstlin, /g nesprulující tyčinky 90 %, hnilbné, Pseudmnas BMK 5 %, prdukce k. mléčné knzervace, Lactbacillus, Micrcccus sprulující tyčinky 2 %, bakterie máselnéh kvašení, Clstridium, Bacillus mikrmycety d 5 %, hlavně knidie, zygmycety kvasinky alkhlvé kvašení

19 Mikrflóra sena knzervace snížením bsahu vdy (12 16 %) čím rychlejší sušení, tím méně se pmnží mikrrganizmů mikrflóra je analgická epifytní snížení pčtu (při ptimálním sušení) anabióza, spóry, knidie mikrmycety, Bacillus samzahřívání sena termgeneze jak výsledek fyzilgických a mikrbilgických prcesů (nepřiměřený bsah vdy) prdukce tepla mikrrganizmy fáze: fyzilgická (aktivita rstlin) mikrbilgická chemická - samvznícení

20 Mikrflóra jadrných krmiv základem je epifytní zvýšený výskyt je negativní bez patgenních mikrrganizmů a mikrmycet

21 Mikrflóra siláže knzervace bjemné píce činnstí bakterií mléčnéh kvašení pdmínky silážvání anaerbní ulžení silážvané hmty dstatek zkvasitelných cukrů pkles ph na 4,0-4,2 přítmnst BMK epifytní mikrflóra, ddané b. fáze rzvje mikrrganizmů v siláži smíšená mikrflóra (7 dní) fáze bakterií mléčnéh kvašení technlgická zralst (8 týdnů)

22 Mikrrganizmy siláže Bakterie mléčnéh kvašení prdukce kyseliny mléčné hm- i heterfermentativní Lactbacillus, Lactcccus, Leucnstc, Pedicccus Bakterie máselnéh kvašení prtelytické Clstridium Hnilbné bakterie rzklad bílkvin, nežáducí metablity aerbní i anaerbní Pseudmnas, Escherichia

23 Mikrmycety rzklad živin prdukce txinů acidrezistentní, aerbní Kvasinky etanl, CO 2 fakultativně anaerbní Saccharmyces

24 Hdncení siláže Organleptické hdncení Slžení rganických kyselin: mléčná 1,7%, ctvá 0,7%, máselná 0,3%

25 Patgenní mikrrganizmy v krmivech přens znóz největší mikrbiální rizik v krmivech představuje výskyt Salmnella spp. (0 18 % krmiv rstlinnéh a 0 13 % krmiv živčišnéh půvdu) a Campylbacter spp. přens prinů BSE krmivy je reálný, je prt nezbytné vylučit živčišné mučky z výživy přežvýkavců btulizmus (Clstridium btulinum), antrax (Bacillus anthracis) mál pravděpdbné, ale následky fatální nebezpečná jsu i malá mnžství mikrrganizmů v krmivech, nebť mikrrganizmy se při špatném skladvání (tepl, vlhk) mhu pmnžit a prdukvat txiny reálné rizik představují myktxiny

26 PATOGENNÍ MIKROORGANIZMY A IMUNITA Patgenita schpnst vyvlat nemcnění pdmíněn 3 vlastnstmi: invazivita schpnst překnat branné bariery virulence schpnst žít a rzmnžvat se v rganizmu hstitele txicita schpnst prdukvat ex- neb end-txiny

27 VLASTNOSTI BAKTERIÁLNÍCH TOXINŮ chemická struktura část buněčné stěny hlavně G- bakterie extracelulární kódván plazmidem neb fágem antigenní vlastnsti neutralizace prtilátkami termstabilita txicita selektivita endtxiny lipplysacharidy an an ne ne slabé slabá an nižší ne extxiny prteiny ne ne an čast silné silná ne vyšší an

28 Imunita schpnst rganizmu bránit se průniku a rzmnžvání patgena Imunizace cílené vyvlání branných reakcí Imunita vrzená pdmíněna geneticky (druhvá, rasvá ) Imunita získaná = adaptivní (vzniká během živta) aktivní syntéza imunglbulinů hstitelem jak reakce na antigen (čkvání, prdělání chrby) pasivní přijetí htvých prtilátek (dělha, mleziv, séra, imunglbuliny)

29 MIKROBIOLOGIE MLÉKA Zdrje kntaminace mléka strukvý kanálek mikrflóra trávicíh traktu mikrflóra kůže a srsti mikrflóra prstředí ruce šetřvatelů djící zařízení

30 Fáze rzvje mikrrganizmů Fáze baktericidní mezení rzvje mikrrganizmů baktericidními slžkami mléka (laktperxidázvý systém) Fáze smíšené mikrflóry rzvj všech přítmných bakterií, sptřeba O 2 Fáze rzvje BMK intenzivní rzvj BMK (Lactcccus, Lactbacillus) pkles ph a výrazné mezení statních mikrrganismů Fáze rzvje kvasinek a plísní dburávání kyseliny mléčné, vzestup ph Fáze rzvje hnilbných bakterií prtelýza (Pseudmnas)

31 Nežáducí mikrrganizmy v mléce: E. cli; Clstridium Patgenní mikrrganizmy v mléce: Mycbacterium; viry Mlékařské kultury: smetanvá Lactcccus, Leucnstc jgurtvá Lactbacillus delbrueckii ssp. bulgaricus, Streptcccus thermphilus acidfilní Lactbacillus acidphilus kefírvá Lactbacillus, Lactcccus, Streptcccus, Kluyvermyces, Candida sýrařské směsné mezfilní kultury BMK, prpinvé bakterie, mazvé bakterie, Penicillium

32 MIKROFLÓRA TRÁVICÍHO TRAKTU Vývj fekální mikrflóry v průběhu živta (Mitsuka, 1992)

33 Autchtnní mikrrganizmy trávicíh traktu Enterbakterie fakultativně anaerbní nesprulující G - tyčinky fermentují laktózu za vzniku kyselin a plynu, žluč rezistentní Escherichia, Klebsiella, Enterbacter, Citrbacter Anaerbní bakterie hlavně sacharlytické, pektinlytické Bacterides, Butyrivibri, Clstridium, Peptcccus, Prevtella,... Bakterie mléčnéh kvašení antagnisté nežáducích mikrrganizmů a prcesů Lactbacillus, Entercccus, Bifidbacterium

34 Eklgie mikrrganizmů TT ústní dutina /g, nežáducí vle 10 8 /g, hlavně BMK žaludek méně než 10 6 /g, kyselé prstředí tenké střev účinek zejména enzymů hstitele tlusté a slepé střev /g, intenzivní mikrbiální metablizmus bachr mikrflóra (10 12 ), mykflóra anaerbní, rzklad slžitých C-látek, mikrfauna syntéza bílkvin,

35 Význam mikrrganizmů TT přeměny ptravy mikrbní enzymy (hydrlázy) syntéza AK, bílkviny, vitamíny branné reakce autintxikace kmpetice živiny indukce karcingeneze chrby, zubní kazy, bacilnsičství

36 Mžnsti vlivnění mikrflóry TT ptrava chemické antimikrbiální látky prbitika prebitika synbitika

37 Prbitika - definice Prbitika jsu mn- neb směsné kultury živých mikrrganizmů, které p aplikaci prspěšně vlivňují hstitele zlepšením vlastnstí jeh vlastní mikrflóry. (FAO/WHO, 2001)

38 Rle prbitik při bnvě chranné funkce mikrflóry trávicíh traktu (Fuller, 1989) nvrzenec mezený přístup k matce vlný přístup k matce chybějící chrana deficientní flóra + prbitika kmpletní flóra chrana

39 Pžadavky kladené na prbitika prspěšnst pr zdraví hstitele mikrbilgickbezpečnstní pžadavky vhdné technlgické vlastnsti

40 Mikrrganizmy pužívané jak prbitika Bakterie mléčnéh kvašení Lactbacillus acidphilus Lactbacillus casei Lactbacillus rhamnsus Lactbacillus salivarius Lactbacillus plantarum Lactbacillus delbrueckii ssp. bulgaricus Lactcccus lactis Entercccus faecium Streptcccus thermphilus Pedicccus pentsaceus Bifidbakterie Bifidbacterium animalis ssp. lactis Bifidbacterium lngum Bifidbacterium bifidum Bifidbacterium breve Bifidbacterium infantis Bifidbacterium pseudlngum Bifidbacterium thermphilum Ostatní bakterie Escherichia cli Bacillus sp. Clstridium butyricum Mikrskpické huby Saccharmyces sp. Aspergillus ryzae Candida pintlpesii

41 Prebitika - definice Nestravitelné slžky ptravy, které příznivě vlivňují hstitele pmcí selektivníh rzvje a/neb aktivity pzitivně půsbících bakterií v tlustém střevě, cž může zlepšit zdraví hstitele. (Gibsn a Rberfrid, 1995)

42 Pžadvané vlastnsti prebitik průchd hrní částí trávicíh traktu příjemce v nezměněné frmě (rezistence vůči kyselému prstředí v žaludku, nehydrlyzvatelné enzymy příjemce) služí selektivně jak substrát pr fermentaci určitými bakteriemi tlustéh střeva, které mají příznivý efekt na zdravtní stav hstitele ligsacharidy (galaktligsacharidy, fruktligsacharidy), peptidy

43 Synbitika kmbinace prbitik a prebitik prebitikum by měl být specifické pr prbitické bakterie, se kterými je kmbinván