Microbiologie specială

Surse naturale de microorganisme

Relatia microorganismelor cu mediul inconjurator

Datorita diversitatii proprietatilor fiziologice ale m.o., respectiv capacitatea lor de a se adapta la conditii de mediu diverse, m.o se gasesc peste tot raspandite pe planeta dar si acolo unde se gasesc conditii minime de existenta. Ca regula generala, grupuri particulare de m.o. s-au colonizat de-a lungul evolutiei in habitate specifice si sunt permanent intalnite in habitaturi, deoarece acolo au conditiile cele mai prielnice de viata.

Exista m.o. extremofile, respectiv m.o. care s-au adaptat la conditii cu temperaturi foarte scazute (ghetari) sau la temperaturi foarte ridicate. De asemenea, sunt m.o. care s-au adaptat la pH-uri extreme (pH 1÷2 apele de mina, pH puternic alcalin 10÷11). Sunt m.o. adaptate la presiuni foarte inalte si sunt m.o. care traiesc pe fundul oceanelor.

Exista m.o. extremoosmofile, fiind adaptate la conditii de zahar si sare crescute. Aceste m.o. sunt cunoscute si utilizate in biotehnologie.

Raspandirea m.o. in natura depinde de factorii fizici, chimici si biologici. Dintre factorii de care depind m.o. sunt temperatura, prezenta apei, prezenta substantelor nutritive, rH, pH, rezistenta si capacitatea de adaptare.

Totalitatea m.o. dintr-un habitat constitue o comunitate care poarta denumirea de microbiota sau microflora.

Microbiota solului

Solul este considerat rezervorul natural al m.o., aici intalnindu-se toate m.o. de la suprafata pana in straturile profunde, in functie de proprietatile lor unde cresc si se produc.

Raspandirea m.o. in sol este neuniforma si anume:

- la suprafata solului, numarul de m.o. este redus, datorita uscaciunii, temperaturii sau pur si simplu actiunii omului si animalelor;

- in straturile superficiale, este considerat stratul de 20 cm sub suprafata solului. Aici intalnim numarul cel mai mare de m.o. datorita exigentei O2, nutrientilor, respectiv apei suficiente pentru desfasurarea activitatii fiziologice ale acestora. Aici numarul de m.o. variaza in functie de:

- tipul de sol – soluri nisipoase contin un numar redus de m.o.;

- soluri cultivate numarul de m.o. este de 109 g/sol, numarul acestora depinzand si de tipul de cultura;

- anotimp – primavara numarul de m.o. este cel mai mare;

- vara si iarna numarul fiind cel mai mic;

- in straturile profunde ale solului, numarul de m.o. scade, fiind intalnite deobicei m.o. anaerobe si anume bacterii anaerobe.

Distributia m.o. in sol este urmatoarea:

- la suprafata – bacterii fotosintezate;

- in straturile superficiale – bacterii actinomicete ( bacterii filamentoase, cu structura asemanatoare mucegaiurilor), drojdii si mucegaiuri;

- in straturile profunde – bacterii anaerobe.

Implicatiile pozitive ale m.o. din sol, sunt:

- prin biodegradarea compusilor organici ( resturi vegetale, cadavre) se elibereaza elemente vitale, cum ar fi : C, H2, S, N;

- au un rol in mentinerea compozitiei chimice a atmosferei;

- au un rol in asigurarea azotului necesar nutritiei plantelor ( bacterii fixatoare de azot);

- au un rol in formarea humusului (solul este imbogatit cu substante nutritive, prin autoliza biomasei m.o.);

- m.o. sunt principala veriga de legatura intre componentele biotice si abiotice ale solului.

Implicatiile negative ale prezentei m.o. in sol, sunt:

- in sol pot sa existe temporal m.o. patogene, care genereaza boli foarte grave precum ANTRAX-ul, provocata de Bacillus antracis si TETANOS-ul provocata de Clostridium tetani.

Microbiota apelor

De la suprafata solului, m.o. sunt antrenate de curenti de aer si se pot regasi in aer sau se depun pe suprafete si ajung apoi in apa.

Microbiota apelor este variabila si este dependenta de foarte multi factori si anume: temperatura, existenta radiatiilor UV, existenta substantelor nutritive, existenta curentilor orizontali si verticali, presiune, pH si salinitate. In ape, predominante sunt bacterii care au conditii sa creasca si sa se raspandeasca, drojdiile si mucegaiurile se gasesc sub forma de spori pana la adancimi de 4000m ( nu cresc si nu se inmultesc in apa).

M.o. din mediile acvatice sunt asociate in comunitati specifice, incepand de la suprafata apei, pana in straturile cele mai profunde, respectiv ele se gasesc si in fusurile dupa plajele nisipoase in asociatie cu plantele marine sau cu animale.

M.o. din mediile acvatice apartin la doua categorii si anume:

- m.o. autohtone indigone – sunt intalnite permanent in mediile acvatice adaptate la crestere si inmultire, la temperaturi scazute si in prezenta unor concentratii mici de substante nutritive: importante sunt bacteriile din genurile : Pseudomonas, Achromobacter, Alcaligenes si sunt bacterii de putrefactii si anume produse de origine vegetala si animala;

- m.o. alohtone ziogene – ajung in apa odata cu substantele poluante sau dejectii. Din aceasta categorie fac parte m.o. de alterare sau m.o. patogene care produc boli.

Rolul m.o. in ape

Un prim rol este cel de biodegradare a compusilor organici poluanti (epurarea apelor). Un al doilea rol este de producatori primari pentru plante (substante nutritive rezultate in urma autolizei biomasei microbiene, constitue nutrienti principali pentru plante).

Rezistenta m.o. in mediile acvatice este dependenta de conditiile de mediu, starea in care se afla celulele m.o. (vegetativa si sporulata), prezenta unor substante inhibitoare ( metale toxice, pesticide, hidrocarburi), gradul de poluare si tipul poluantului (organic sau anorganic), tipul de m.o. (saprofite sau parazite).

M.o. patogene au o rezistenta scazuta in apa (pentru ca viata lor este dependenta de existenta unei gazde). Exista m.o. facultativpatogene, care au o rezistenta mai mare deoarece sunt saprofite si parazite ( bacterii coliforme de origine fecala, colifomifecalice din genul Escherichia coli). Aceasta bacteri poate sa reziste 282 zile in apa.

Coliformifecali sunt considerati indicatori igienico-sanitari ai apelor, deoarece prin determinarea lor se pune in evidenta indirect posibila prezenta a bacteriilor patogene. Calitatea microbiana a apelor este reglementata prin normative nationale si internationale, care depind de sursa de apa si de numarul de locuitori din zona care este alimentata cu apa.

In evaluarea calitatii microbiologica a apelor, se iau in considerare doi indicatori:

- bacterii aerobe mezofile – valoarea numarului de bacterii aerobe mezofile/ml apa nu da indicatii asupra gradului de poluare organica a apei;

- bacterii coliforme de origine fecala – dau indicatii asupra contaminarii fecale ale apei, indica starea de igiena a apei.