Praktická mikrobiologie - přednášky

ví hostitele, prostřednictvím změn střevní mikroflóry
Prebiotika
Látky stimulující rozvoj příznivých bakterií v trávicím traktu (fruktooligosacharidy, galaktooligosacharidy, mateřské mléko, bifidogenní účinky)
Synbiotika
Kombinace probiotik a prebiotik
Změny ve fekální mikroflóře v průběhu života (Mitsuoka, 1992)
Role probiotik při obnově ochranné funkce mikroflóry trávicího traktu (Fuller, 1989)
Mikroorganizmy používané jako probiotika
Bakterie mléčného kvašení
Lactobacillus acidophilus
Lactobacillus casei
Lactobacillus rhamnosus
Lactobacillus salivarius
Lactobacillus plantarum
Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus
Lactococcus lactis
Enterococcus faecium
Streptococcus thermophilus
Pediococcus pentosaceus
Bifidobakterie
Bifidobacterium animalis ssp. lactis
Bifidobacterium longum
Bifidobacterium bifidum
Bifidobacterium breve
Bifidobacterium infantis
Bifidobacterium pseudolongum
Bifidobacterium thermophilum
Ostatní bakterie
Escherichia coli
Bacillus sp.
Clostridium butyricum
Mikroskopické houby
Saccharomyces sp.
Aspergillus oryzae
Candida pintolopesii
Počty a druhy bifidobakterií v mléčných výrobcích
Prebiotika
o Fruktooligosacharidy – FOS (inulin)
o Galaktooligosacharidy – GOS (TOS, SOS)
o Laktulosa, laktosa
o Manooligosacharidy (MOS)
o Xylooligosachridy (XOS)
Substráty pro růst bakterií v tlustém střevu člověka (podle Rastalla et al., 2000)
Substrát Množství
(g/den)
rezistentní škrob 8 - 40
ostatní polysacharidy (vesměs složky stěn rostlinných buněk) 8 - 18
nestrávené cukry 2 - 10
oligosacharidy 2 - 8
bílkoviny 3 - 9
Obsah inulinu v jedlém podílu některých druhů zeleniny, ovoce a obilovin (podle Velíška, 1999)
Potravina Inulin (%)
čekanka (kořen) 15 - 20
topinambur (hlíza) 16 – 20
jakon (hlíza) až 20
česnek 9 – 16
pór 3 – 10
cibule 1,1 – 7,5
banány 0,3 – 0,7
pšenice 1 – 4
žito 0,5 – 1
Synbiotika = kombinace probiotik a prebiotik
www.probiotika-prebiotika.cz
PATOGENNÍ INFEKCE
OBLIGÁTNÍ PATOGENY
Mikroorganismy, které se běžně v trávícím traktu nevyskytují nebo které se vyskytují v přísně kontrolovaném poměru.
OPORTUNNÍ (FAKULTATIVNÍ) PATOGENY
Abnormálním kvantitativním růstem minoritních fyziologických složek mikroflóry (kandidy, klostridie, stafylokoky aj.).
PATOGENITA
Schopnost poškozovat a vyvolat onemocnění.
VIRULENCE
Stupeň patogenity.
INVAZIVITA
Schopnost mikroorganismu proniknout do makroorganismu a poškozovat ji množením a metabolickými aktivitami.
TOXIGENITA
Schopnost mikroorganismu produkovat látky, které jsou toxické pro makroorganismus (živé mikroorganismy – exotoxiny a mrtvé mikroorganismy - endotoxiny).
PYROGENITA
Schopnost vyvoláníhorečky (pyrexie) – exogenní pyrogeny (LPS a další složky bakteriální stěny, některé exotoxiny , komplex antigen-protilátka a endogenní pyrogeny(např. IL-1).
B A K T E R I Á L N Í T O X I N Y
PRONIKNUTÍ BAKTERIÍ DO ORGANISMU
POZŘENÍ
Salmonella s., Shigella s., Yersinia enterocolitica, enterotoxigenic E.coli, Vibrio s., Campylobacter s., Clostridium botulinum, Bacillus cereus, Listeria s., Brucella s
VDECHNUTÍ
Mycobacterium s., Nocardia s., Mycoplasma pneumoniae, Legionella s., bordetella, chlamydia psisttaci, Chlamydia pneumoniae
PÍCHNUTÍ JEHLOU
Staphylococcus aureus, Pseudomonas s
PŘÍMÝ PRŮNIK
Clostridium tetani
ŠTÍPNUTÍ
Rikettsia s., Ehrlichia s., Coxiella s., Francisella s., Borrelia s., Yersinia pestis
POHLAVNÍ PŘENOS
Neisseria gonorhoeae, Chlamydia trachomatis, Treponema pallidum
TRANSPLACENTÁLNĚ
Neisseria gonorhoeae
IMUNITNÍ SYSTÉM
= Rozpoznávání vlastního a cizího.
IMUNITA
nespecifická / vrozená / přirozená (okamžitá aktivita)
specifická / získaná / adaptivní (časová prodleva)
NESPECIFICKÁ IMUNITA
BARIÉRY BRÁNÍCÍ PRŮNIKU A USAZENI MIKROBŮ
anatomické bariéry kůže a sliznic
ochranné funkce a reflexy
normální mikroflóra
NÁSTROJE NESPECIFICKÉ REZISTENCE UVNITŘ ORGANISMU
BUNĚČNÉ
fagocytóza
anatomické bariéry uvnitř těla
nepřítomnost receptorů
HUMORÁLNÍ
komplement
lysozym
bazické polypeptidy
interferony
ostatní cytokiny
proteiny akutní fáze
HOREČKA
ZÁNĚT
SPECIFICKÁ IMUNITA
PROTILÁTKY
podpora fagocytózy (IgG, opsonizace opouzdřených bakterií)
zabránění adherence (IgA, slizniční protilátky)
neutralizace toxinů (IgG)
neutralizace virů (IgG, IgA)
vypuzení makroparazitů (IgE)
bakteriolýza (IgM, IgG)
transplacentární přenos imunity (IgG)
BUNĚČNÁ IMUNITA
buňky Th1 (CD4) – aktivace makrofágů (ochrana proti intracelulárním mikrobům)
buňky Tc (CD8) – cytotoxicyta (ničení virem infikovaných a nádorových buněk)
ROZDÍLY MEZI PŘIROZENOU A ZÍSKANOU IMUNITOU
Průběh imunitní reakce
MIKROBIOLOGIE MLÉKA
Složení mléka
o Voda 87,5%
o Sušina 12,5%
o Bílkoviny 3,5%, kasein (v syrovátce albumin a globulin)
o Laktóza 4,4-4,8%
o Tuk 3,5-4% (emulze)
o Vitaminy (A,D,E,K); (B1, B12, C)
o Minerální látky (Ca, Mg, K)
Složení kravského a mateřského mléka (g/L). Podle Payne et al. (2003), upraveno.
Mikroorganismy v mléce
Syrové kravské mléko:
Bakterie ze strukových kanálků (Propionibacterium, Micrococcus)
Z prostředí (Enterococcus, E. coli, Lactobacillus, Leuconostoc, Lactococcus, Streptococcus, Bacillus, Clostridium)
Ze zánětu mléčné žlázy (Streptococcus agalactiae)
Mikroorganismy termofilní, termorezistentní, psychrotrofní
Mikroorganismy patogenní pro člověka: E.coliO157, Salmonella, Brucella, Campylobacter, Pseudomonas aeruginosa, Clostridium botulinum (typ E je psychrotrofní), stafylokoky, streptokoky, Listeria monocytogenes, Mykobakterie, viry (hepatitida, encefalitida), plísně (mykotoxiny), prvoci (girardiosa, toxoplasmosa).
Přirozený rozvoj mikroorganismů v mléce
FÁZE:
Baktericidní
hlavní je laktoperoxidázový systém – tři složky – laktoperoxidáza, thiokyanát a peroxid vodíku
další inhibiční látky: Imunoglobuliny, leukocyty, lysozym, laktoferin
Smíšená mikroflóra
BMK – konzervace pomocí kyseliny mléčné
Rozvoj kvasinek a plísní – hnití
Syrové kravské mléko
n c m M
celkový počet mikroorganizmů 105
Staphylococcus aureus 5 2 5.102 2.103
Salmonella 5 0 0/25
Tekuté mléčné výrobky pasterované
n c m M
celkový počet psychrofilních 5 2 5.104 5.105
koliformní bakterie 5 2 102 5.102
NĚKTERÉ VADY MLÉKA PŮSOBENÉ RŮSTEM MIKROORGANISMŮ
NĚKTERÉ VADY SÝRŮ PŮSOBENÉ RŮSTEM MIKROORGANISMŮ
Pasterizované mléko
Nízká pasterace – přežijí BMK a sporulující b.
Vysoká pasterizace – přežijí sporulující b.
Minimální pasterizační čas a teplota pro eliminaci nesporulujících patogenů
+3°C při sladidlech a více než 10% tuku
ČISTÉ MLÉKAŘSKÉ KULTURY
Základní, startovací (smetanová, jogurtová, acidofilní)
Kefírová
Ostatní směsné kultury (ementálská, kaškavalová, mazové)
Kvasinkové (Candida, Kluyveromyces, Geotrichum)
Plísňové (Penicillium camemberti, P. roqueforti)
Základní kultury
Smetanová:
Lactococcus lactis subsp. lactis
Lactococcus lactis subsp. lactis biovar diacetyllactis
Lactococcus lactis subsp. cremoris
Leuconostoc mesenteroides subsp. cremoris
Leuconostoc mesenteroides subsp. dextranicum
20 °C, 16 – 24 hodin, pH 4,2 – 4,7
Smetanová kultura:
Laktóza ( Lactococcus ( L (+) laktát
Leuconostoc (D (-) laktát + CO2 +acetát
Citrát ( Leuconostoc ( Diacetyl+acetaldehyd (3 až 4,5:1)
Jogurtová:
Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus
Streptococcus thermophilus
42 – 45 °C, 3,5 – 4,5 hodin, pH 4,2 – 4,6
Acidofilní:
Lactobacillus acidophilus
37 °C, 8 – 16 hodin, pH 3,5 – 4,2
Jogurt:
Aromatické látky: acetaldehyd, laktát, diacetyl
ß-Gal
Laktóza ( Glukóza ( D(-) laktát (Lactobacillus)
L(+) laktát (Streptococcus)
Galaktóza ( D(-) laktát (Lactobacillus)
Streptococcus ( Formiát ( stimulace Lactobacillus
Vady: mnoho kyselin, acetaldehydu, hořknutí (proteolýza), růst kvasinek.
Ostatní mlékařské kultury
Kefírová:
Lactobacillus sp.
Lactococcus sp.
Streptococcus sp.
Kluyveromyces sp.
Candida sp.
20 °C, 24 hodin, pH 4,0 – 4,5
Bifidobakterie:
Bifidobacterium animalis/lactis
Bifidobacterium infantis
Bifidobacterium breve
Bifidobacterium longum
37 °C, 18 – 24 hodin, pH 4,0 – 5,0