Микрофлора почвы

Почва – главный резервуар и естественная среда обитания микроорганизмов. Микроорганизмы принимают участие в процессах формирования и самоочищения почвы, круговороте веществ (азота, углерода, серы, железа) в природе.

Помимо неорганических веществ, почва состоит из органических соединений, образующихся в результате гибели и разложения живых существ.

Микроорганизмы почвы обитают в водных и коллоидных плёнках, обволакивающих почвенные частицы.

Микроорганизмы распределены в почве неравномерно. На поверхности и в верхних слоях (толщиной 1-2 мм) их относительно мало из-за микробицидного действия солнечных лучей и высушивания.

Наиболее многообразна и многочисленна микрофлора почвы на глубине 10-20 см, где протекают основные процессы превращения органических веществ, обусловленные деятельностью микробов.

В глубоких слоях почвы микрофлора становится скудной.

Состав микрофлоры почвы разнообразен и включает преимущественно спорообразующие бактерии, актиномицеты, спирохеты, архебактерии, простейшие, сине-зелёные водоросли, микоплазмы, грибы и вирусы.

Состав микрофлоры зависит от вида почвы, способов её обработки, содержания органических веществ, влажности, климатических условий и других причин.

В песчаных почвах преобладают аэробные организмы, в глинистых - анаэробы.

Микроорганизмы почвы размножаются при температуре 25-45⁰ С, термофильные виды (например, бактерии родов Thermomonospora, Thermococcus) - при более высокой температуре.

Околокорневая (ризосферная) зона растений особенно насыщена микробами, образующими зону интенсивного размножения и повышенной активности, специфичную для каждого вида растений. Поверхность корневой системы колонизируют преимущественно псевдомонады и грибы. Грибы вступают в симбиотические отношения с растениями и образуют МИКОРИЗУ (грибокорень), стимулирующую рост обоих партнёров.

Количество микроорганизмов в почве достигает нескольких миллиардов в 1 г. Больше всего их в унавоженной и подвернутой обработке (пахоте и аэрации) почве - до 4,8-5,2 млрд. в 1 г. Меньше микробов содержится в лесной почве, ещё меньше - в песках (0,9-1,2 млрд. в 1 г).

Масса микроорганизмов в почве на 1 гектар в среднем составляет около 1000 кг.

Насыщенность микробами различных почв варьирует - их значительно больше в почве, богатой органическими веществами и подвергающейся механической аэрации.

На состав микрофлоры почвы влияет деятельность человека; в частности, регулярное перекапывание почвы отрицательно сказывается на сложившихся биоценозах, особенно лёгких почв (за счёт гибели анаэробных бактерий).

Существенный вред микробным сообществам наносит загрязнение почвы отходами, содержащими токсические продукты. На состав микрофлоры неблагоприятно влияет регулярное попадание в почву выделений человека и животных, способствующее избыточному размножению отдельных групп микроорганизмов.

Наибольшую микробную обсеменённость почв регистрируют на полях с фекальным орошением, свалках, местах выпаса скота. Нередко в состав микробных ценозов подобных мест входят и бактерии, патогенные для человека.

В почве большинство представителей нормальной и патогенной микрофлоры человека и животных длительно не выживают. Однако некоторые бактерии, входящие в состав нормальной микрофлоры человека, включаются в биоценоз почвы, а отдельные виды остаются постоянными её обитателями.

На время выживания патогенных бактерий в почве оказывают влияние многие факторы: состав и тип почвы, температура, влажность, воздействие атмосферных осадков, степень и характер загрязнения (преимущественно органическое, микробное или химическое).

КЛАССИФИКАЦИЯ ПОЧВЕННЫХ ПАТОГЕННЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ

1. ПАТОГЕННЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ, ПОСТОЯННО ОБИТАЮЩИЕ В ПОЧВЕ. Бактерии попадают в почву с испражнениями человека и животных, их споры сохраняются в ней неопределённо долго.

1. Споровые бактерии Clostridium tetani – возбудители СТОЛБНЯКА – тяжёлое инфекционное заболевание человека.

Почва – естественный резервуар и источник инфекции. Заражение человека – следствие бытовых и производственных травм, причём наиболее часто поверхностных, когда больной не обращается за медицинской помощью.

Повышенную заболеваемость отмечают в регионах с тёплым климатом, создающим условия не только для сохранения спор в почве, но и для их прорастания.

Заболеваемость значительно возрастает во время военных действий.

Основная группа риска в мирное время – работники сельского хозяйства (80-86% заболевших). Ежегодная смертность от столбняка превышает 100 тысяч человек.

Clostridium tetani – грамположительные подвижные палочки, споры располагаются на конце клетки (барабанная палочка), строгие анаэробы.

Споры устойчивы к химическим и физическим воздействиям (выживают в течение 8-10 ч в 5% растворе фенола, выдерживают кипячение в течение 0,5-1 ч.).

Развитие столбняка у человека и животных вызывается действием токсинов – ТЕТАНОСПАЗМИН и ТЕТАНОЛИЗИН.

Клинические проявления столбняка – судорожный синдром, включающий болезненные сокращения мышц и длительное напряжение мышц. Характерный клинический признак столбняка – ТЕТАНИЧЕСКИЙ СПАЗМ (ОПИСТОТОНУС), когда позвоночник и конечности согнуты, больной лежит на спине и опирается на затылок и пятки и спазм лицевых мышц.

После выздоровления у человека не вырабатывается невосприимчивость к последующим заражениям.

Лечение. Используют противостобнячный иммуноглобулин и проводят антибиотикотерапию.

2. Споровые бактерии Clostridium botulinum – возбудители БОТУЛИЗМА (от лат. botulus – колбаса) – тяжёлая, часто фатально заканчивающаяся пищевая токсикоинфекция.

Заболевание известно в 18 века, когда были зарегистрированы случаи отравления рыбой и кровяной колбасой.

Бактерии широко распространены в почве. Заболевание регистрируют повсеместно, исключая районы вечной мерзлоты.

Основные возбудители – бактерии типов А и В; тип Е более распространен в регионах с большими естественными водоёмами. Бактерии обильно колонизируют придонный ил и инфицируют рыб; периодическое высыхание водоемов стимулирует рост бактерий.

Естественный источник и резервуар инфекции – почва и различные животные.

Наибольшую опасность представляют мясные, рыбные и овощные консервы домашнего приготовления.

Консервы, содержащие споры возбудителя вздуваются (бомбаж) и при вскрытии издают запах прогорклого масла.

Повышенную заболеваемость регистрируют в районах с тёплым климатом – условия для сохранения спор в почве и их прорастания.

Clostridium botulinum – подвижные палочки с закруглёнными концами, строгие анаэробы. В мазках располагаются одиночно, иногда в виде коротких цепочек. Образуют эндоспоры, расположенные терминально и субтерминально. Оптимум pH для роста 7,3-7,6.

Главные факторы патогенности – ЭКЗОТОКСИНЫ, так как в организме человека бактерии практически не размножаются. Экзотоксины оказывают НЕЙРОТОКСИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ.

Клинические проявления болезни зависят от природы пищевого продукта, ставшего причиной отравления, количества токсина, поступившего в организм и состояния больного.

Отмечают ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНЫЕ РАССТРОЙСТВА (тошнота, рвота, боли в животе). Развиваются головная боль, нервно-паралитические явления (например, нарушения глотания).

Также ботулотоксин вызывает поражения нервно-мышечной передачи – вялость движений, параличи глазных, глоточных и гортанных мышц, мышц шеи и конечностей.

Перенесенное заболевание не оставляет антитоксического иммунитета.

Лечение – применение антитоксичной сыворотки.

3. Bacillus cereus – почвенная бактерия-сапрофит, широко распространённая в природе.

Нередко бактерии обсеменяют пищевые продукты и вызывают ПИЩЕВЫЕ ОТРАВЛЕНИЯ.

В клетках содержит ЭНТЕРОТОКСИН, который образуется во время прорастания спор бактерий.

Bacillus cereus – грамположительные, споровые, подвижные. На питательной среде колонии приобретают характерный восковидный вид (от лат. cera – воск, свеча)

Бактерии вызывают два типа пищевых отравлений (гастроэнтеритов):

1. Отравления первого типа - короткий инкубационный период (4-5 ч) – диарея и рвота. Заболевание развивается при употреблении пищи, обсемененной большим количеством микробов.

2. Отравления второго типа - продолжительный инкубационный период (около 17 часов) – спазмы в животе, диарея.

2. Патогенные спорообразующие микроорганизмы, для которых ПОЧВА - ВТОРИЧНЫЙ РЕЗЕРВУАР. Бактерии попадают в почву с фекалиями человека и животных, прочими выделениями, а также с трупами погибших животных.

При благоприятных условиях они могут размножаться и сохраняться длительное время в виде спор.

К таким инфекционным заболеваниям относят СИБИРСКУЮ ЯЗВУ. Возбудитель заболевания – Bacillus anthracis – крупные неподвижные грамположительные палочки, образующие длинные цепочки, при этом концы клеток выглядят обрезанными под прямым углом. Бактерии образуют капсулы, когда попадают в организм человека и животных.

Образуют характерные колонии на твёрдых питательных средах – шероховатые, неровные, серовато-белые и напоминают «голову Медузы» или «львиную гриву» - это переплетающиеся цепочки бактерий.

Споры у Bacillus anthracis в клетке располагаются центрально. В живом организме спорообразования не происходит.

Споры очень устойчивы к внешним воздействиям - в почве сохраняются до 30 лет, в воде – до 10 лет.

Патогенность Bacillus anthracis определяется КАПСУЛОЙ – защищает бактерии от действия вне- и внутриклеточных продуктов фагоцитов и препятствует поглощению бактерий; и ТОКСИНОМ – его аккумуляция в тканях и воздействие на центральную нервную систему приводят к летальному исходу на фоне лёгочной недостаточности и гипоксии.

Сибирская язва – типичный зооноз; среди животных наиболее восприимчивы травоядные.

Заболеваемость у человека носит профессиональный характер - сельскохозяйственные рабочие, работники боен, люди, занимающиеся с шерстью.

Очаги инфекции находятся в Азии, Южной Америке, Южной Африке, Австралии.

Единичные случаи известны в Европе, России и США. Ежегодно регистрируют около 1 млн. случаев сибирской язвы у животных и 25-100 тыс. случаев заболевания у человека.

Животные заражаются при заглатывании спор во время выпаса или при поедании загрязненных кормов. У животных наблюдают кишечную форму и септическую форму заболевания – возбудитель проникает через микротравмы полости рта или стенку кишечника. Больные животные выделяют возбудителя с мочой и с испражнениями.

Болезнь прогрессирует в течение 2-3 суток, при молниеносных формах – в течение нескольких часов. Летальность 80%.

Клинические проявления – судороги, диарея появляются перед гибелью животного.

Значительную эпидемическую опасность представляют скотомогильники, особенно если трупы животных, павших от сибирской язвы, были зарыты без надлежащих предосторожностей. При оптимальной температуре и влажности споры прорастают в почве.

Человек заражается при контакте с инфицированным животным – уход за больным животным, переработка шкур, шерсти, щетины, кож и костей либо при употреблении в пищу мяса больных животных.

Споры бацилл проникают через дыхательные пути и желудочно-кишечный тракт, через порезы и ссадины на коже.

Споры сибиркой язвы во внешней среде неустойчивы и быстро погибают при высыхании.

У человека развивается кожная форма инфекции – язвы темно-красного цвета. Язва лопается и на ее месте образует коричнево-черный струп с твёрдой, как бы обгорелой коркой, что определило название болезни – углевик и её возбудителя B. anthracis (от греч. anthrax – уголь). Струп окружает инфильтрат в виде багрового вала.

Лёгочная форма – протекает тяжело и развивается при заглатывании спор. Носит профессиональный характер – известна как «болезнь сортировщиков шерсти» или «болезнь тряпичников». Подъем температуры до 40⁰С и пневмония лёгких, сердечно-сосудистая недостаточность и смерть на 2-3 сутки.

Желудочно-кишечная форма – поражение желудочно-кишечного тракта или интоксикация - повышение температуры, рвота, диарея с примесью крови. Смерть больного наступает через 3-4 дня.

Лечение. Основа терапии – применении пенициллина или тетрациклина.

3. Патогенные микроорганизмы, попадающие в почву с ВЫДЕЛЕНИЯМИ ЧЕЛОВЕКА И ЖИВОТНЫХ и сохраняющиеся в течение нескольких недель или месяцев.

В эту группу входят различные споронеобразующие бактерии. Основные факторы, приводящие к быстрой гибели микроорганизмов, - неспособность к спорообразованию и антагонистические свойства микрофлоры почвы (конкуренция за источники энергии и питания).

ЭШЕРИХИОЗЫ человека и животных – вызывают кишечные палочки Escherichia coli – грамотрицательные мелки бесспоровые палочки. Эшерихии устойчивы во внешней среде. В богатой гумусом почве они сохраняют жизнедеятельность до 4 до 6 месяцев, во влажном навозе – до 7 месяцев.

Патогенное воздействие на живой организм – выделение токсинов. У человека вызывают кишечные инфекции – употребление зараженной пищи (например, молока) и контакт с животными.

САЛЬМОНЕЛЛЁЗЫ – вызывают бактерии рода Salmonella – мелкие бесспоровые грамотрицательные палочки. Сохраняют жизнеспособность в почве от 1 до 9 месяцев. Выделяют токсины.

Вызывают БРЮШНОЙ ТИФ и ПАРАТИФЫ – поражение центральной нервной системы, интоксикация, тошнота, рвота, диарея.

Дата добавления: 2015-07-20