Como os microrganismos são usados? As bactérias são perigosas e úteis, seu papel na vida humana

Os processos microbiológicos são amplamente utilizados em diversos setores da economia nacional. Muitos processos são baseados em reações metabólicas que ocorrem durante o crescimento e reprodução de certos microrganismos.

Com a ajuda de microrganismos, são produzidas proteínas alimentares, enzimas, vitaminas, aminoácidos, ácidos orgânicos, etc.

Os principais grupos de microrganismos utilizados na indústria alimentícia são bactérias, leveduras e bolores.

bactérias. Usado como agentes causadores de ácido lático, ácido acético, butírico, fermentação acetona-butílica.

Bactérias de ácido lático culturais são usadas na produção de ácido lático, na panificação e, às vezes, na produção de álcool. Eles convertem o açúcar em ácido lático de acordo com a equação

C6H12O6 ® 2CH3 – CH – COOH + 75 kJ

Bactérias lácticas verdadeiras (homofermentativas) e não verdadeiras (heterofermentativas) estão envolvidas na produção de pão de centeio. Os homofermentativos estão envolvidos apenas na formação de ácidos, enquanto os heterofermentativos, juntamente com o ácido lático, formam ácidos voláteis (principalmente acéticos), álcool e dióxido de carbono.

Na indústria do álcool, a fermentação láctica é usada para acidificar o mosto de levedura. As bactérias lácticas selvagens afetam negativamente os processos tecnológicos das plantas de fermentação, pioram a qualidade dos produtos acabados. O ácido lático resultante inibe a atividade vital de microrganismos estranhos.

A fermentação butírica, causada por bactérias butíricas, é usada para produzir ácido butírico, cujos ésteres são usados como aromáticos.

As bactérias do ácido butírico convertem o açúcar em ácido butírico de acordo com a equação

C6H12O6 ® CH3CH2CH2COOH + 2CO2 + H2 + Q

As bactérias do ácido acético são usadas para produzir vinagre (solução de ácido acético), porque. eles são capazes de oxidar álcool etílico a ácido acético de acordo com a equação

C2H5OH + O2® CH3COOH + H2O +487 kJ

A fermentação do ácido acético é prejudicial à produção de álcool, porque. leva a uma diminuição no rendimento de álcool e, na fabricação de cerveja, causa a deterioração da cerveja.

Fermento. Eles são usados como agentes de fermentação na produção de álcool e cerveja, na vinificação, na produção de pão kvass, na panificação.

Para a produção de alimentos, a levedura é importante - saccharomycetes, que formam esporos, e levedura imperfeita - não-saccharomycetes (fungos semelhantes a leveduras), que não formam esporos. A família Saccharomyces é dividida em vários gêneros. O mais importante é o gênero Saccharomyces (saccharomycetes). O gênero é subdividido em espécies, e as variedades individuais de uma espécie são chamadas de raças. Em cada indústria, são usadas raças separadas de levedura. Distinga o fermento pulverizado e em flocos. Em células semelhantes a poeira, elas são isoladas umas das outras, enquanto em células escamosas, elas se unem, formando flocos e se acomodam rapidamente.

A levedura cultural pertence à família S. cerevisiae de Saccharomycetes. A temperatura ideal para a propagação da levedura é de 25-30 0С, e a temperatura mínima é de cerca de 2-3 0С. A 40 0C, o crescimento pára, a levedura morre e, a baixas temperaturas, a reprodução pára.

Existem leveduras de fermentação superior e inferior.

Das leveduras culturais, as leveduras de baixa fermentação incluem a maioria das leveduras de vinho e cerveja, e as leveduras de alta fermentação incluem álcool, padeiro e algumas raças de levedura de cerveja.

Como se sabe, no processo de fermentação alcoólica a partir da glicose, dois produtos principais são formados - etanol e dióxido de carbono, além de produtos secundários intermediários: glicerol, ácidos succínico, acético e pirúvico, acetaldeído, 2,3-butileno glicol, acetoína , ésteres e óleos fusel (isoamil, isopropil, butil e outros álcoois).

A fermentação de açúcares individuais ocorre em uma determinada sequência, devido à taxa de sua difusão na célula de levedura. A glicose e a frutose são as fermentadas mais rapidamente pela levedura. A sacarose, como tal, desaparece (inverte) no meio no início da fermentação sob a ação da enzima de levedura b - frutofuranosidase, com a formação de glicose e frutose, que são facilmente utilizadas pela célula. Quando não há glicose e frutose no meio, a levedura consome maltose.

A levedura tem a capacidade de fermentar concentrações muito altas de açúcar - até 60%, elas também toleram altas concentrações de álcool - até 14-16 vol. %.

Na presença de oxigênio, a fermentação alcoólica para e a levedura obtém energia da respiração de oxigênio:

C6H12O6 + 6O2 ® 6CO2 + 6H2O + 2824 kJ

Como o processo é mais rico energeticamente que o processo de fermentação (118 kJ), a levedura gasta açúcar de forma muito mais econômica. O término da fermentação sob a influência do oxigênio atmosférico é chamado de efeito Pasteur.

Na produção de álcool, são utilizadas leveduras de topo da espécie S. cerevisiae, que possuem a maior energia de fermentação, formam o máximo de álcool e fermentam mono e dissacarídeos, além de parte das dextrinas.

Na levedura de panificação valorizam-se as raças de crescimento rápido com bom poder de levantamento e estabilidade de armazenamento.

Na fabricação de cerveja, é utilizada levedura de baixa fermentação, adaptada a temperaturas relativamente baixas. Eles devem ser microbiologicamente limpos, ter a capacidade de flocular, assentar rapidamente no fundo do fermentador. Temperatura de fermentação 6-8 0C.

Na vinificação valorizam-se as leveduras, que se multiplicam rapidamente, têm a capacidade de suprimir outros tipos de leveduras e microrganismos e conferem ao vinho um bouquet adequado. As leveduras utilizadas na vinificação são S. vini e fermentam glicose, frutose, sacarose e maltose vigorosamente. Na vinificação, quase todas as culturas de levedura de produção são isoladas de vinhos jovens em várias áreas.

Zigomicetos- fungos do bolor, desempenham um papel importante como produtores de enzimas. Os fungos do gênero Aspergillus produzem enzimas amilolíticas, pectolíticas e outras, que são usadas na indústria do álcool em vez do malte para sacarificação do amido, na fabricação de cerveja quando o malte é parcialmente substituído por matérias-primas não maltadas, etc.

Na produção de ácido cítrico, A. niger é o agente causador da fermentação do citrato, convertendo o açúcar em ácido cítrico.

Os microrganismos desempenham um papel duplo na indústria de alimentos. Por um lado, estes são microorganismos culturais, por outro lado, uma infecção entra na produção de alimentos, ou seja, microorganismos estranhos (selvagens). Microrganismos selvagens são comuns na natureza (em bagas, frutas, no ar, água, solo) e do meio ambiente entram em produção.

A desinfecção é uma maneira eficaz de destruir e suprimir o desenvolvimento de microrganismos estranhos para cumprir o regime sanitário e higiênico correto nas empresas de alimentos.

A importância das bactérias na nossa vida. A descoberta da penicilina e o desenvolvimento da medicina. Os resultados do uso de antibióticos no mundo vegetal e animal. O que são probióticos, o princípio de sua ação no corpo de pessoas e animais, plantas, os benefícios do uso.

Estudantes, estudantes de pós-graduação, jovens cientistas que usam a base de conhecimento em seus estudos e trabalhos ficarão muito gratos a você.

O uso de microrganismos na medicina, agricultura; benefícios dos probióticos

Rodnikova Inna

INTRODUÇÃO

As pessoas atuaram como biotecnologistas por milhares de anos: assaram pão, fizeram cerveja, fizeram queijo e outros produtos de ácido lático usando vários microorganismos e nem sabiam de sua existência.

Na verdade, o próprio termo “biotecnologia” apareceu em nossa língua há pouco tempo, em vez dele foram usadas as palavras “microbiologia industrial”, “bioquímica técnica”, etc. Provavelmente, a fermentação foi o processo biotecnológico mais antigo. Isso é evidenciado pela descrição do processo de fabricação da cerveja, descoberto em 1981.

durante as escavações da Babilônia em uma tabuinha, que remonta ao 6º milênio aC. e. No 3º milênio aC. e. os sumérios produziam até duas dúzias de tipos de cerveja. Não menos antigos processos biotecnológicos são a vinificação, a panificação e a obtenção de produtos de ácido lático.

Pelo exposto, vemos que, por muito tempo, a vida humana esteve inextricavelmente ligada aos microrganismos vivos. E se por tantos anos as pessoas conseguiram, ainda que inconscientemente, “colaborar” com bactérias, seria lógico fazer a pergunta - por que, de fato, você precisa expandir seus conhecimentos nessa área?

Afinal, tudo parece estar bem de qualquer maneira, sabemos fazer pão e fazer cerveja, fazer vinho e kefir, o que mais você precisa? Por que precisamos da Biotecnologia? Algumas respostas podem ser encontradas neste resumo.

MEDICAMENTOS E BACTÉRIAS

Ao longo da história da humanidade (até o início do século XX), as famílias tiveram muitos filhos por causa disso.

muitas vezes as crianças não viviam até a idade adulta, morriam de uma variedade de doenças, até de pneumonia, que é facilmente curável em nosso tempo, para não falar de doenças tão graves como cólera, gangrena e peste. Todas essas doenças são causadas por patógenos e foram consideradas incuráveis, mas, finalmente, os cientistas médicos perceberam que outras bactérias, ou um extrato de suas enzimas, poderiam vencer as bactérias "más".

Isso foi notado pela primeira vez por Alexander Fleming no exemplo do molde elementar.

Descobriu-se que alguns tipos de bactérias se dão bem com mofo, mas estreptococos e estafilococos não se desenvolvem na presença de mofo.

Numerosos experimentos anteriores com a reprodução de bactérias nocivas mostraram que algumas delas são capazes de destruir outras e não permitem seu desenvolvimento no ambiente geral. Esse fenômeno foi chamado de "antibiose" do grego "anti" - contra e "bios" - vida. Trabalhando para encontrar um agente antimicrobiano eficaz, Fleming estava bem ciente disso. Ele não tinha dúvidas de que no copo com o misterioso molde havia encontrado o fenômeno da antibiose. Ele começou a examinar cuidadosamente o molde.

Depois de algum tempo, ele até conseguiu isolar uma substância antimicrobiana do mofo. Como o mofo com o qual estava lidando tinha o nome específico em latim de Penicilium notatum, ele chamou a substância resultante de penicilina.

Assim, em 1929, no laboratório do hospital londrino de St. Mary nasceu a conhecida penicilina.

Testes preliminares da substância em animais experimentais mostraram que, mesmo quando injetado no sangue, não causa danos e, ao mesmo tempo, em soluções fracas, suprime perfeitamente estreptococos e estafilococos.

O papel dos microrganismos na tecnologia de produção de alimentos

O assistente de Fleming, Dr. Stuart Greddock, que adoeceu com inflamação purulenta da chamada cavidade maxilar, foi a primeira pessoa que decidiu tomar um extrato de penicilina.

Ele foi injetado na cavidade com uma pequena quantidade de extrato do molde e, após três horas, foi possível ver que seu estado de saúde havia melhorado significativamente.

Assim, começou a era dos antibióticos, que salvaram milhões de vidas, tanto em tempos de paz quanto em tempos de guerra, quando os feridos morriam não pela gravidade da ferida, mas pelas infecções associadas a eles. No futuro, novos antibióticos foram desenvolvidos, baseados na penicilina, métodos para sua produção para uso generalizado.

BIOTECNOLOGIA E AGRICULTURA

O resultado de um avanço na medicina foi um rápido crescimento demográfico.

A população aumentou acentuadamente, o que significa que mais alimentos eram necessários e, devido à deterioração do meio ambiente devido aos testes nucleares, ao desenvolvimento da indústria, ao esgotamento do húmus das terras cultivadas, surgiram muitas doenças de plantas e animais.

No início, as pessoas tratavam animais e plantas com antibióticos e isso trazia resultados.

Vamos dar uma olhada nesses resultados. Sim, se você tratar legumes, frutas, ervas, etc. durante a estação de crescimento com fungicidas fortes, isso ajudará a suprimir o desenvolvimento de alguns patógenos (nem todos e não completamente), mas, em primeiro lugar, isso leva ao acúmulo de venenos e toxinas nas frutas, o que significa que as qualidades úteis do feto são reduzidas e, em segundo lugar, os micróbios nocivos desenvolvem rapidamente imunidade a substâncias que os envenenam, e os tratamentos subsequentes devem ser realizados com antibióticos cada vez mais poderosos.

O mesmo fenômeno é observado no mundo animal e, infelizmente, nos humanos.

Além disso, os antibióticos causam uma série de consequências negativas no corpo de animais de sangue quente, como disbacteriose, deformidades fetais em mulheres grávidas, etc.

Como ser? A própria natureza responde a esta pergunta! E essa resposta é PROBIÓTICOS!

Os principais institutos de biotecnologia e engenharia genética há muito se dedicam ao desenvolvimento de novos e à seleção de microrganismos conhecidos que têm incrível viabilidade e capacidade de “vencer” na luta contra outros micróbios.

Essas cepas de elite, como "bacillus subtilis" e "Licheniformis", são amplamente utilizadas para tratar pessoas, animais, plantas de forma incrivelmente eficaz e completamente segura.

Como isso é possível? E aqui está como: no corpo de pessoas e animais contém necessariamente uma grande quantidade de bactérias necessárias. Eles estão envolvidos nos processos de digestão, na formação de enzimas e compõem quase 70% do sistema imunológico humano. Se por qualquer motivo (tomando antibióticos, desnutrição) o equilíbrio bacteriano de uma pessoa for perturbado, ela ficará desprotegida de novos micróbios nocivos e em 95% dos casos ela ficará doente novamente.

O mesmo se aplica aos animais. E cepas de elite, entrando no corpo, começam a se multiplicar ativamente e destruir a flora patogênica, porque. já mencionados acima, eles têm maior viabilidade. Assim, com a ajuda de cepas de microrganismos de elite, é possível manter um macroorganismo saudável sem antibióticos e em harmonia com a natureza, pois por si só, estando no corpo, essas cepas trazem apenas benefícios e nenhum dano.

Eles são melhores que os antibióticos também porque:

A resposta do microcosmo à introdução de superantibióticos na prática empresarial é óbvia e decorre do material experimental já à disposição dos cientistas - o nascimento de um supermicróbio.

Os micróbios são máquinas biológicas de autodesenvolvimento e autoaprendizagem surpreendentemente perfeitas, capazes de memorizar em sua memória genética os mecanismos de proteção que criaram contra os efeitos nocivos dos antibióticos e transmitir informações aos seus descendentes.

As bactérias são uma espécie de "biorreator" no qual são produzidas enzimas, aminoácidos, vitaminas e bacteriocinas que, como os antibióticos, neutralizam os patógenos.

No entanto, não há dependência a eles, nem efeitos colaterais típicos do uso de antibióticos químicos. Pelo contrário, eles são capazes de limpar as paredes intestinais, aumentar sua permeabilidade aos nutrientes essenciais, restaurar o equilíbrio biológico da microflora intestinal e estimular todo o sistema imunológico.

Os cientistas aproveitaram a maneira natural da natureza para manter a saúde do macroorganismo, ou seja, do ambiente natural, isolaram bactérias - saprófitas, que têm a capacidade de suprimir o crescimento e o desenvolvimento da microflora patogênica, inclusive no trato gastrointestinal de animais de sangue quente.

Milhões de anos de evolução dos seres vivos no planeta criaram mecanismos tão maravilhosos e perfeitos para suprimir a microflora patogênica com as não patogênicas que não há razão para duvidar do sucesso dessa abordagem.

A microflora não patogênica na luta competitiva vence na maioria indiscutível dos casos e, se não fosse assim, não estaríamos em nosso planeta hoje.

Com base no exposto, os cientistas que produzem fertilizantes e fungicidas para uso agrícola também tentaram passar de uma visão química para uma biológica.

E os resultados não demoraram a aparecer! Descobriu-se que o mesmo bacillus subtilis combate com sucesso até setenta variedades de representantes patogênicos que causam doenças de culturas hortícolas como câncer bacteriano, murcha de fusarium, podridão de raízes e raízes, etc., anteriormente consideradas doenças de plantas incuráveis que não podiam ser tratadas . lidar com NÃO UM ÚNICO FUNGICIDA!

Além disso, essas bactérias têm um efeito claramente positivo na vegetação da planta: o período de enchimento e amadurecimento dos frutos é reduzido, as qualidades úteis dos frutos aumentam, o teor de nitratos diminui, etc.

substâncias tóxicas e o mais importante - a necessidade de fertilizantes minerais é significativamente reduzida!

Preparações contendo cepas de bactérias de elite já estão em primeiro lugar em exposições russas e internacionais, estão ganhando medalhas por eficiência e respeito ao meio ambiente. Pequenos e grandes produtores agrícolas já começaram seu uso ativo, e os fungicidas e antibióticos estão gradualmente se tornando coisa do passado.

Os produtos da Bio-Ban são Flora-S e Fitop-Flora-S, que oferecem fertilizantes secos turfa-húmicos contendo ácidos húmicos concentrados (e húmus saturado é garantia de uma excelente colheita) e uma cepa bacteriana "bacillus subtilis" para controle de doenças. Graças a essas preparações, é possível restaurar terras esgotadas em pouco tempo, aumentar a produtividade da terra, proteger sua colheita de doenças e, o mais importante, é possível obter excelentes rendimentos em áreas agrícolas de risco!

Acho que os argumentos acima são suficientes para apreciar os benefícios dos probióticos e entender por que os cientistas dizem que o século XX é o século dos antibióticos e o século XXI é o século dos probióticos!

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INDÚSTRIA MICROBIOLÓGICA, produção de um produto com a ajuda de microorganismos. O processo realizado por microorganismos é chamado de fermentação; o recipiente em que flui é chamado de fermentador (ou biorreator).

Processos envolvendo bactérias, leveduras e fungos de mofo são utilizados pelo homem há centenas de anos para produzir alimentos e bebidas, para processar têxteis e couro, mas a participação de microrganismos nesses processos foi claramente evidenciada apenas em meados do século XIX.

No século 20 A indústria explorou todas as maravilhosas habilidades biossintéticas dos microrganismos, e agora a fermentação é central para a biotecnologia. Com sua ajuda, uma variedade de produtos químicos e medicamentos de alta pureza são obtidos, cerveja, vinho e alimentos fermentados são produzidos.

Em todos os casos, o processo de fermentação é dividido em seis etapas principais.

Criando um ambiente. Em primeiro lugar, é necessário escolher o meio de cultura adequado. Os microrganismos requerem fontes orgânicas de carbono, uma fonte adequada de nitrogênio e vários minerais para seu crescimento. Na produção de bebidas alcoólicas, o meio deve conter cevada maltada, bagaço de frutas ou bagas.

Por exemplo, a cerveja geralmente é feita de mosto de malte, enquanto o vinho é feito de suco de uva. Além da água e possivelmente de alguns aditivos, esses extratos compõem o meio de cultivo.

Os ambientes para obtenção de produtos químicos e medicamentos são muito mais complexos. Na maioria das vezes, açúcares e outros carboidratos são usados como fonte de carbono, mas frequentemente óleos e gorduras e, às vezes, hidrocarbonetos.

A fonte de nitrogênio geralmente é amônia e sais de amônio, bem como vários produtos de origem vegetal ou animal: farinha de soja, soja, farelo de algodão, farelo de amendoim, subprodutos de amido de milho, resíduos de matadouro, farinha de peixe, extrato de levedura. Compilar e otimizar um meio de crescimento é um processo altamente complexo, e as receitas de meios industriais são um segredo bem guardado.

Esterilização. O meio deve ser esterilizado para matar todos os microrganismos contaminantes. O próprio fermentador e os equipamentos auxiliares também são esterilizados. Existem dois métodos de esterilização: injeção direta de vapor superaquecido e aquecimento com trocador de calor.

O grau de esterilidade desejado depende da natureza do processo de fermentação.

Os principais grupos de microrganismos utilizados na indústria de alimentos

Deve ser máximo ao receber medicamentos e produtos químicos. Os requisitos de esterilidade na produção de bebidas alcoólicas são menos rigorosos.

Diz-se que tais processos de fermentação são "protegidos" porque as condições criadas no ambiente são tais que apenas certos microrganismos podem crescer neles. Por exemplo, na produção de cerveja, o meio de crescimento é simplesmente fervido em vez de esterilizado; o fermentador também é usado limpo, mas não estéril.

Obtendo cultura. Antes de iniciar o processo de fermentação, é necessário obter uma cultura pura e altamente produtiva. Culturas puras de microrganismos são armazenadas em volumes muito pequenos e em condições que garantem sua viabilidade e produtividade; isso geralmente é obtido por armazenamento a baixa temperatura.

O fermentador pode conter várias centenas de milhares de litros de meio de cultura, e o processo é iniciado pela introdução de cultura (inoculo) nele, constituindo 1-10% do volume em que a fermentação ocorrerá. Assim, a cultura inicial deve ser cultivada em etapas (com subcultivo) até atingir o nível de biomassa microbiana, suficiente para que o processo microbiológico prossiga com a produtividade necessária.

É absolutamente necessário manter a cultura limpa todo esse tempo, evitando que ela seja contaminada por microrganismos estranhos.

A preservação das condições assépticas só é possível com cuidadoso controle microbiológico e químico-tecnológico.

Crescimento em um fermentador industrial (biorreator). Microrganismos industriais devem crescer no fermentador em condições ideais para formar o produto desejado.

Essas condições são rigorosamente controladas para garantir o crescimento microbiano e a síntese do produto. O design do fermentador deve permitir controlar as condições de crescimento - uma temperatura constante, pH (acidez ou alcalinidade) e a concentração de oxigênio dissolvido no meio.

Um fermentador convencional é um tanque cilíndrico fechado no qual o meio e os microrganismos são misturados mecanicamente.

O ar, às vezes saturado com oxigênio, é bombeado através do meio. A temperatura é controlada pela passagem de água ou vapor pelos tubos do trocador de calor. Esse fermentador agitado é usado nos casos em que o processo de fermentação requer muito oxigênio. Alguns produtos, ao contrário, são formados em condições anóxicas e, nesses casos, são usados fermentadores de design diferente. Assim, a cerveja é fabricada em concentrações muito baixas de oxigênio dissolvido e o conteúdo do biorreator não é aerado ou agitado.

Alguns cervejeiros ainda utilizam tradicionalmente recipientes abertos, mas na maioria dos casos, o processo ocorre em recipientes cilíndricos fechados e não aerados, afunilando para baixo, o que contribui para a sedimentação da levedura.

A produção de vinagre baseia-se na oxidação do álcool em ácido acético por bactérias.

Acetobacter. O processo de fermentação ocorre em recipientes chamados acetadores, com aeração intensiva. O ar e o meio são sugados por um agitador rotativo e entram nas paredes do fermentador.

Isolamento e purificação de produtos. No final da fermentação, o caldo contém microorganismos, componentes nutrientes não utilizados do meio, vários produtos residuais de microorganismos e o produto que eles queriam obter em escala industrial. Portanto, este produto é purificado de outros componentes do caldo.

Ao receber bebidas alcoólicas (vinho e cerveja), basta separar o fermento por filtração e levar o filtrado ao padrão. No entanto, produtos químicos individuais obtidos por fermentação são extraídos de um caldo complexo.

Embora os microrganismos industriais sejam selecionados especificamente por suas propriedades genéticas para que o rendimento do produto desejado de seu metabolismo seja maximizado (no sentido biológico), sua concentração ainda é pequena em comparação com aquela alcançada pela produção baseada em síntese química.

Portanto, é preciso recorrer a métodos complexos de isolamento - extração por solvente, cromatografia e ultrafiltração. Processamento e eliminação de resíduos de fermentação. Em qualquer processo microbiológico industrial, são gerados resíduos: caldo (líquido deixado após a extração do produto de produção); células de microrganismos utilizados; água suja, que lavou a instalação; água utilizada para refrigeração; água contendo vestígios de solventes orgânicos, ácidos e álcalis.

Os resíduos líquidos contêm muitos compostos orgânicos; se forem despejados nos rios, estimularão o crescimento intensivo da flora microbiana natural, o que levará ao esgotamento de oxigênio das águas dos rios e à criação de condições anaeróbicas. Portanto, os resíduos são submetidos a tratamento biológico antes do descarte com o objetivo de reduzir o teor de carbono orgânico. Os processos microbiológicos industriais podem ser divididos em 5 grupos principais: 1) cultivo de biomassa microbiana; 2) obtenção de produtos metabólicos de microrganismos; 3) obtenção de enzimas de origem microbiana; 4) obtenção de produtos recombinantes; 5) biotransformação de substâncias.

biomassa microbiana. As próprias células microbianas podem servir como produto final do processo de fabricação. Em escala industrial, são produzidos dois tipos principais de microrganismos: leveduras, necessárias para a panificação, e microrganismos unicelulares, usados como fonte de proteínas que podem ser adicionadas à alimentação humana e animal.

A levedura de padeiro tem sido cultivada em grandes quantidades desde o início do século 20. e foi usado como produto alimentar na Alemanha durante a Primeira Guerra Mundial.

No entanto, a tecnologia para a produção de biomassa microbiana como fonte de proteínas alimentares foi desenvolvida apenas no início da década de 1960. Várias empresas européias chamaram a atenção para a possibilidade de cultivar micróbios em um substrato como hidrocarbonetos para obter os chamados.

proteína de organismos unicelulares (BOO). Um triunfo tecnológico foi o desenvolvimento de um produto adicionado à ração animal, constituído por biomassa microbiana seca cultivada em metanol.

O processo foi realizado de forma contínua em um fermentador com volume de trabalho de 1,5 milhão de litros

No entanto, devido ao aumento dos preços do petróleo e produtos de seu processamento, este projeto tornou-se economicamente inviável, dando lugar à produção de soja e farinha de peixe. No final da década de 1980, as plantas BOO foram desmanteladas, o que pôs fim ao turbulento, mas curto período de desenvolvimento deste ramo da indústria microbiológica. Outro processo se mostrou mais promissor - a obtenção de biomassa fúngica e micoproteína de proteína fúngica usando carboidratos como substrato.

produtos metabólicos. Após a introdução da cultura no meio nutriente, observa-se uma fase lag, quando não ocorre crescimento visível de microrganismos; esse período pode ser considerado como um tempo de adaptação. Então a taxa de crescimento aumenta gradualmente, atingindo um valor máximo constante para as condições dadas; esse período de crescimento máximo é chamado de fase exponencial ou logarítmica.

Gradualmente, o crescimento diminui, e os chamados. fase estacionária. Além disso, o número de células viáveis diminui e o crescimento pára.

Seguindo a cinética descrita acima, é possível acompanhar a formação de metabólitos em diferentes estágios.

Na fase logarítmica, são formados produtos vitais para o crescimento de microrganismos: aminoácidos, nucleotídeos, proteínas, ácidos nucléicos, carboidratos, etc. Eles são chamados de metabólitos primários.

Muitos metabólitos primários são de valor significativo. Assim, o ácido glutâmico (mais precisamente, seu sal de sódio) faz parte de muitos alimentos; a lisina é usada como aditivo alimentar; A fenilalanina é o precursor do substituto do açúcar aspartame.

Os metabólitos primários são sintetizados por microrganismos naturais em quantidades necessárias apenas para atender às suas necessidades. Portanto, a tarefa dos microbiologistas industriais é criar formas mutantes de microrganismos - superprodutores das substâncias correspondentes.

Progressos significativos foram feitos nesta área: por exemplo, foi possível obter microrganismos que sintetizam aminoácidos até uma concentração de 100 g/l (para comparação, organismos do tipo selvagem acumulam aminoácidos em quantidades de miligramas).

Na fase de desaceleração do crescimento e na fase estacionária, alguns microrganismos sintetizam substâncias que não são formadas na fase logarítmica e não desempenham um papel claro no metabolismo. Essas substâncias são chamadas de metabólitos secundários. Eles são sintetizados não por todos os microrganismos, mas principalmente por bactérias filamentosas, fungos e bactérias formadoras de esporos. Assim, produtores de metabólitos primários e secundários pertencem a diferentes grupos taxonômicos. Se a questão do papel fisiológico dos metabólitos secundários nas células produtoras foi objeto de sérias discussões, então sua produção industrial é de indiscutível interesse, pois esses metabólitos são substâncias biologicamente ativas: alguns deles têm atividade antimicrobiana, outros são inibidores específicos de enzimas , e outros são fatores de crescimento. , muitos têm atividade farmacológica.

A obtenção de tais substâncias serviu de base para a criação de vários ramos da indústria microbiológica. O primeiro desta série foi a produção de penicilina; O método microbiológico para a produção de penicilina foi desenvolvido na década de 1940 e lançou as bases para a biotecnologia industrial moderna.

A indústria farmacêutica desenvolveu métodos altamente complexos para triagem (teste em massa) de microrganismos quanto à capacidade de produzir metabólitos secundários valiosos.

Inicialmente, o objetivo da triagem era obter novos antibióticos, mas logo se descobriu que os microrganismos também sintetizam outras substâncias farmacologicamente ativas.

Durante a década de 1980, foi estabelecida a produção de quatro metabólitos secundários muito importantes. São eles: ciclosporina, droga imunossupressora utilizada como agente para prevenir a rejeição de órgãos implantados; imipenem (uma das modificações do carbapenem) - uma substância com o mais amplo espectro de atividade antimicrobiana de todos os antibióticos conhecidos; lovastatina - um medicamento que reduz os níveis de colesterol no sangue; A ivermectina é um anti-helmíntico usado na medicina para tratar a oncocercose, ou "cegueira dos rios", bem como na medicina veterinária.

Enzimas de origem microbiana. Em escala industrial, as enzimas são obtidas de plantas, animais e microrganismos. A utilização deste último tem a vantagem de permitir a produção de enzimas em grandes quantidades utilizando técnicas de fermentação padrão.

Além disso, é incomparavelmente mais fácil aumentar a produtividade de microrganismos do que de plantas ou animais, e o uso da tecnologia de DNA recombinante possibilita sintetizar enzimas animais em células de microrganismos.

As enzimas obtidas desta forma são utilizadas principalmente na indústria alimentícia e áreas afins. A síntese de enzimas nas células é controlada geneticamente e, portanto, os produtores de microrganismos industriais disponíveis foram obtidos como resultado de mudanças direcionadas na genética de microrganismos do tipo selvagem.

produtos recombinantes. A tecnologia de DNA recombinante, mais conhecida como "engenharia genética", permite que os genes de organismos superiores sejam incorporados ao genoma bacteriano. Como resultado, as bactérias adquirem a capacidade de sintetizar produtos "estranhos" (recombinantes) - compostos que anteriormente só podiam ser sintetizados por organismos superiores.

Com base nisso, muitos novos processos biotecnológicos foram criados para a produção de proteínas humanas ou animais que não estavam disponíveis anteriormente ou usadas com grandes riscos à saúde.

O próprio termo "biotecnologia" tornou-se popular na década de 1970 em conexão com o desenvolvimento de métodos para a produção de produtos recombinantes. No entanto, este conceito é muito mais amplo e inclui qualquer método industrial baseado no uso de organismos vivos e processos biológicos.

A primeira proteína recombinante produzida em escala industrial foi o hormônio de crescimento humano. Para o tratamento da hemofilia, uma das proteínas do sistema de coagulação do sangue, nomeadamente o fator

VIII. Antes do desenvolvimento de métodos para obter essa proteína por meio de engenharia genética, ela era isolada de sangue humano; o uso de tal medicamento tem sido associado ao risco de infecção pelo vírus da imunodeficiência humana (HIV).

Por muito tempo, o diabetes mellitus tem sido tratado com sucesso com insulina animal. No entanto, os cientistas acreditavam que o produto recombinante criaria menos problemas imunológicos se pudesse ser obtido em sua forma pura, sem impurezas de outros peptídeos produzidos pelo pâncreas.

Além disso, esperava-se que o número de pacientes diabéticos aumentasse ao longo do tempo devido a fatores como mudanças nos hábitos alimentares, melhor atendimento médico para gestantes com diabetes (e, como resultado, aumento na frequência de predisposição genética para diabetes) , e por fim o esperado aumento da expectativa de vida dos pacientes diabéticos.

A primeira insulina recombinante foi lançada no mercado em 1982 e, no final da década de 1980, praticamente substituiu a insulina animal.

Muitas outras proteínas são sintetizadas no corpo humano em quantidades muito pequenas, e a única maneira de obtê-las em escala suficiente para uso clínico é por meio da tecnologia do DNA recombinante. Essas proteínas incluem interferon e eritropoietina.

A eritropoietina, juntamente com o fator estimulador de colônias mielóides, regula a formação de células sanguíneas em humanos. A eritropoietina é usada para tratar a anemia associada à insuficiência renal e pode ser usada como um aumento de plaquetas na quimioterapia do câncer.

Biotransformação de substâncias. Os microrganismos podem ser usados para converter certos compostos em substâncias estruturalmente semelhantes, mas mais valiosas. Como os microrganismos podem exercer sua ação catalítica em relação apenas a certas substâncias, os processos que ocorrem com sua participação são mais específicos do que os puramente químicos. O processo de biotransformação mais conhecido é a produção de vinagre pela conversão do etanol em ácido acético.

Mas entre os produtos formados durante a biotransformação, também existem compostos altamente valiosos como hormônios esteróides, antibióticos, prostaglandinas. Veja também ENGENHARIA GENÉTICA. Microbiologia Industrial e Avanços em Engenharia Genética(edição especial da Scientific American).

M., 1984
Biotecnologia. Princípios e aplicação. M., 1988

Produção Uso humano de microrganismos.

Os microrganismos são amplamente utilizados na indústria alimentícia, doméstica, microbiológica para produzir aminoácidos, enzimas, ácidos orgânicos, vitaminas, etc.

As indústrias microbiológicas clássicas incluem vinificação, fabricação de cerveja, fabricação de pão, produtos de ácido lático e vinagre alimentar. Por exemplo, a vinificação, a fabricação de cerveja e a produção de massa de levedura são impossíveis sem o uso de levedura, que é amplamente distribuída na natureza.

A história da produção industrial de fermento começou na Holanda, onde em 1870 ᴦ. A primeira fábrica de fermento foi fundada. O principal produto era o fermento prensado com um teor de umidade de cerca de 70%, que podia ser armazenado por apenas algumas semanas.

O armazenamento a longo prazo era impossível, uma vez que as células de levedura prensadas permaneceram vivas e mantiveram sua atividade, o que levou à sua autólise e morte. A secagem tornou-se um dos métodos de preservação industrial de leveduras. Na levedura seca com baixa umidade, a célula da levedura está em estado anabiótico e pode persistir por muito tempo.

A primeira levedura seca apareceu em 1945 ᴦ. Em 1972 ᴦ. surgiu a segunda geração de fermento seco, o chamado fermento instantâneo.

O uso de micro-organismos na indústria alimentícia

Desde meados da década de 1990, surgiu uma terceira geração de fermento seco: o fermento de padeiro. Saccharomyces cerevisiae, que combinam as virtudes do fermento instantâneo com um complexo altamente concentrado de enzimas de panificação especializadas em um produto.

Esta levedura permite não só melhorar a qualidade do pão, mas também resistir ativamente ao processo de envelhecimento.

fermento de padeiro Saccharomyces cerevisiae também são utilizados na produção de álcool etílico.

A vinificação usa muitas cepas diferentes de levedura para produzir uma marca única de vinho com qualidades únicas.

As bactérias do ácido lático estão envolvidas na preparação de alimentos como chucrute, pepinos em conserva, azeitonas em conserva e muitos outros alimentos em conserva.

As bactérias do ácido lático convertem o açúcar em ácido lático, que protege os alimentos das bactérias putrefativas.

Com a ajuda de bactérias do ácido lático, é preparada uma grande variedade de produtos de ácido lático, queijo cottage e queijo.

Ao mesmo tempo, muitos microrganismos desempenham um papel negativo na vida humana, sendo patógenos de doenças humanas, animais e vegetais; eles podem causar deterioração de alimentos, destruição de vários materiais, etc.

Para combater esses microrganismos, foram descobertos os antibióticos - penicilina, estreptomicina, gramicidina, etc., que são produtos metabólicos de fungos, bactérias e actinomicetos.

Os microrganismos fornecem aos humanos as enzimas necessárias.

Assim, a amilase é usada nas indústrias alimentícia, têxtil e de papel. A protease provoca a degradação de proteínas em vários materiais. No Oriente, a protease do cogumelo é usada há séculos para fazer molho de soja.

Hoje é usado na fabricação de detergentes. Ao preservar sucos de frutas, uma enzima como a pectinase é usada.

Microrganismos são usados para tratamento de águas residuais, processamento de resíduos da indústria de alimentos. A decomposição anaeróbica da matéria orgânica residual produz biogás.

Nos últimos anos, surgiram novas produções.

Carotenóides e esteróides são obtidos a partir de cogumelos.

As bactérias sintetizam muitos aminoácidos, nucleotídeos e outros reagentes para pesquisas bioquímicas.

A microbiologia é uma ciência em rápido desenvolvimento, cujas conquistas estão amplamente associadas ao desenvolvimento da física, química, bioquímica, biologia molecular, etc.

Para estudar microbiologia com sucesso, é necessário o conhecimento das ciências listadas.

Este curso tem como foco a microbiologia alimentar.

Muitos microrganismos vivem na superfície do corpo, nos intestinos de humanos e animais, nas plantas, nos alimentos e em todos os objetos ao nosso redor. Os microrganismos consomem uma grande variedade de alimentos, adaptam-se com extrema facilidade às mudanças nas condições de vida: calor, frio, falta de umidade, etc.

s. Οʜᴎ multiplicar muito rapidamente. Sem o conhecimento da microbiologia, é impossível gerenciar com competência e eficácia os processos biotecnológicos, manter a alta qualidade dos produtos alimentícios em todas as etapas de sua produção e evitar o consumo de produtos contendo patógenos de doenças transmitidas por alimentos e intoxicações.

Ressalta-se que os estudos microbiológicos de produtos alimentícios, não só do ponto de vista das características tecnológicas, mas também, não menos importante, do ponto de vista de sua segurança sanitária e microbiológica, são o objeto mais difícil da microbiologia sanitária.

Isso se explica não apenas pela diversidade e abundância da microflora nos produtos alimentícios, mas também pelo uso de microrganismos na produção de muitos deles.

A este respeito, na análise microbiológica da qualidade e segurança alimentar, devem ser distinguidos dois grupos de microrganismos:

- microflora específica;

- microflora inespecífica.

Específico- ϶ᴛᴏ raças culturais de microrganismos que são usados para preparar um determinado produto e são um elo indispensável na tecnologia de sua produção.

Essa microflora é usada na tecnologia de produção de vinho, cerveja, pão e todos os produtos lácteos fermentados.

Inespecífico- ϶ᴛᴏ microorganismos que entram nos alimentos do meio ambiente, contaminando-os.

Entre esse grupo de microrganismos, destacam-se os saprófitos, patogênicos e condicionalmente patogênicos, bem como os microrganismos que causam deterioração dos produtos.

O grau de poluição depende de muitos fatores, que incluem a correta aquisição de matérias-primas, seu armazenamento e processamento, o cumprimento das condições tecnológicas e sanitárias para a produção dos produtos, seu armazenamento e transporte.

As infecções bacterianas são consideradas uma das mais perigosas - a humanidade luta contra microrganismos patogênicos há mais de um século. No entanto, nem todas as bactérias são inimigas inequívocas para os seres humanos. Muitas espécies são vitais - garantem uma digestão adequada e até ajudam o sistema imunológico a se defender contra outros microrganismos. MedAboutMe lhe dirá como distinguir entre bactérias boas e ruins, o que fazer se forem encontradas na análise e como tratar adequadamente as doenças que causam.

Bactérias e homem

Acredita-se que as bactérias apareceram na Terra há mais de 3,5 bilhões de anos. Foram eles que se tornaram participantes ativos na criação de condições adequadas para a vida no planeta e, ao longo de sua existência, estiveram envolvidos ativamente em processos importantes. Por exemplo, é graças às bactérias que ocorre a decomposição dos restos orgânicos de animais e plantas. Eles também criaram solo fértil na Terra.

E como as bactérias vivem literalmente em todos os lugares, o corpo humano não é exceção. Na pele, nas mucosas, no trato gastrointestinal, nasofaringe, trato urogenital, existem muitos microrganismos que interagem com os humanos de diferentes maneiras.

No útero, a placenta protege o feto da penetração de bactérias, a população do corpo ocorre nos primeiros dias de vida:

A primeira bactéria que a criança recebe, passando pelo canal de parto da mãe.
Os microrganismos entram no trato gastrointestinal através da amamentação. Aqui, entre mais de 700 espécies, predominam os lactobacilos e as bifidobactérias (os benefícios estão descritos na tabela de bactérias ao final do artigo).
A cavidade oral é habitada por estafilococos, estreptococos e outros micróbios, que a criança também recebe com alimentos e em contato com objetos.
Na pele, a microflora é formada por bactérias que predominam nas pessoas ao redor da criança.

O papel das bactérias para uma pessoa é inestimável, se já nos primeiros meses a microflora não se formar normalmente, a criança ficará para trás no desenvolvimento e muitas vezes ficará doente. Afinal, sem simbiose com bactérias, o corpo não pode funcionar.

Bactérias benéficas e prejudiciais

Todo mundo está bem ciente do conceito de disbacteriose - uma condição na qual a microflora natural do corpo humano é perturbada. A disbacteriose é um fator sério na redução da defesa imunológica, no desenvolvimento de várias inflamações, na interrupção do trato digestivo e outras coisas. A ausência de bactérias benéficas contribui para a reprodução de organismos patogênicos, e as infecções fúngicas geralmente se desenvolvem no contexto da disbacteriose.

Ao mesmo tempo, muitos micróbios patogênicos vivem no ambiente, o que pode causar doenças graves. Os mais perigosos são aqueles tipos de bactérias que no processo de vida são capazes de produzir toxinas (exotoxinas). São essas substâncias que hoje são consideradas um dos venenos mais poderosos. Esses microrganismos causam infecções perigosas:

Botulismo.
Gangrena gasosa.
difteria.
Tétano.

Além disso, a doença também pode ser provocada por bactérias que vivem no corpo humano em condições normais e, quando o sistema imunológico está enfraquecido, elas começam a se tornar mais ativas. Os patógenos mais populares desse tipo são estafilococos e estreptococos.

Vida das bactérias

As bactérias são organismos vivos de pleno direito com um tamanho de 0,5 a 5 mícrons, capazes de se multiplicar ativamente em um ambiente adequado. Alguns deles precisam de oxigênio, outros não. Existem tipos de bactérias móveis e não móveis.

Célula de bactérias

A maioria das bactérias que vivem na Terra são organismos unicelulares. Componentes obrigatórios de qualquer micróbio:

Nucleóide (região semelhante a um núcleo contendo DNA).
Ribossomos (realizam a síntese de proteínas).
Membrana citoplasmática (separa a célula do ambiente externo, mantém a homeostase).

Além disso, algumas células bacterianas têm uma parede celular espessa, que as protege adicionalmente de danos. Tais organismos são mais resistentes a drogas e antígenos que o sistema imunológico humano produz.

Existem bactérias com flagelos (mototrichia, lophotrichia, peritrichia), devido aos quais os microrganismos são capazes de se mover. No entanto, os cientistas também registraram outro tipo de movimento característico dos micróbios - o deslizamento das bactérias. Além disso, estudos recentes mostram que é inerente àquelas espécies que antes eram consideradas imóveis. Por exemplo, cientistas da Universidade de Nottingham e Sheffield provaram que o Staphylococcus aureus resistente à meticilina (um dos principais representantes da classe de superbactérias) é capaz de se mover sem a ajuda de flagelos e vilosidades. E isso, por sua vez, afeta significativamente a compreensão dos mecanismos de propagação de uma infecção perigosa.

As células bacterianas podem ser das seguintes formas:

Redondo (cocci, de outro grego κόκκος - "grão").
Em forma de bastonete (bacilos, clostrídios).
Sinuosos (espiroquetas, spirillas, vibrios).

Muitos microrganismos são capazes de se unir em colônias, então mais frequentemente cientistas e médicos isolam bactérias não pela estrutura do elemento, mas pelo tipo de compostos:

Diplococos são cocos conectados em pares.
Estreptococos são cocos que formam cadeias.
Os estafilococos são cocos que formam aglomerados.
As estreptobactérias são microrganismos em forma de bastonetes ligados em cadeia.

Reprodução de bactérias

A grande maioria das bactérias se reproduz por divisão. A taxa de propagação da colônia depende das condições externas e do próprio tipo de microrganismo. Assim, em média, uma bactéria é capaz de se dividir a cada 20 minutos – ela forma 72 gerações de descendentes por dia. Por 1-3 dias, o número de descendentes de um microrganismo pode chegar a vários milhões. Nesse caso, a reprodução das bactérias pode não ser tão rápida. Por exemplo, o processo de divisão do Mycobacterium tuberculosis leva 14 horas.

Se as bactérias entram em um ambiente favorável e não têm competidores, a população cresce muito rapidamente. Caso contrário, seu número é regulado por outros microrganismos. É por isso que a microflora humana é um fator essencial na sua proteção contra várias infecções.

esporos bacterianos

Uma das características das bactérias em forma de bastonete é sua capacidade de esporular. Esses microrganismos são chamados de bacilos e incluem bactérias patogênicas:

O gênero Clostridium (causam gangrena gasosa, botulismo, muitas vezes causam complicações durante o parto e após o aborto).
O gênero Bacillus (causar antraz, uma série de intoxicações alimentares).

Os esporos bacterianos são, de fato, uma célula conservada de um microrganismo que pode sobreviver por muito tempo sem danos, e praticamente não está sujeito a diversas influências. Em particular, os esporos são resistentes ao calor, não danificados por produtos químicos. Muitas vezes, o único efeito possível são os raios ultravioleta, sob os quais as bactérias secas podem morrer.

Os esporos bacterianos se formam quando o microrganismo é exposto a condições desfavoráveis. Leva aproximadamente 18-20 horas para se formar dentro da célula. Nesse momento, a bactéria perde água, diminui de tamanho, fica mais leve e uma casca densa se forma sob a membrana externa. Nesta forma, o microrganismo pode congelar por centenas de anos.

Quando o esporo de uma bactéria é exposto a condições adequadas, ele começa a germinar em uma bactéria viável. O processo leva cerca de 4-6 horas.

Tipos de bactérias

De acordo com a influência das bactérias nos seres humanos, elas podem ser divididas em três tipos:

Patogênico.
Condicionalmente patogênico.
Não patogênico.

Bactérias benéficas

Bactérias não patogênicas - aquelas que nunca causam doenças, mesmo que seu número seja grande o suficiente. Entre as espécies mais famosas, podem ser distinguidas as bactérias do ácido lático, que são usadas ativamente pelos seres humanos na indústria alimentícia - para fazer queijos, produtos lácteos, massas e muito mais.

Outra espécie importante são as bifidobactérias, que são a base da flora intestinal. Em bebês amamentados, eles representam até 90% de todas as espécies que vivem no trato gastrointestinal. Essas bactérias para humanos desempenham as seguintes funções:

Fornecer proteção fisiológica do intestino contra a penetração de organismos patogênicos.
Eles produzem ácidos orgânicos que impedem a reprodução de micróbios patogênicos.
Eles ajudam a sintetizar vitaminas (K, grupo B), bem como proteínas.
Melhora a absorção da vitamina D.

O papel das bactérias desta espécie é difícil de superestimar, porque sem elas é impossível a digestão normal e, portanto, a absorção de nutrientes.

Bactérias oportunistas

Como parte de uma microflora saudável, existem bactérias que são classificadas como patógenos oportunistas. Esses microorganismos podem existir por anos na pele, na nasofaringe ou nos intestinos de uma pessoa e não causar infecções. No entanto, sob quaisquer condições favoráveis (imunidade enfraquecida, distúrbios da microflora), sua colônia cresce e se torna uma ameaça real.

Um exemplo clássico de bactéria oportunista é o Staphylococcus aureus, um micróbio que pode causar mais de 100 doenças diferentes, desde furúnculos na pele até envenenamento mortal do sangue (sepse). Ao mesmo tempo, essa bactéria é encontrada na maioria das pessoas em várias análises, mas ainda não causa doenças.

Entre outros representantes das espécies de micróbios oportunistas:

Estreptococos.
Escherichia coli.
Helicobacter pylori (capaz de causar úlceras e gastrite, mas vive em 90% das pessoas como parte de uma microflora saudável).

Livrar-se desses tipos de bactérias não faz sentido, já que eles estão amplamente difundidos no meio ambiente. A única maneira adequada de prevenir infecções é fortalecer o sistema imunológico e proteger o corpo da disbacteriose.

As bactérias patogênicas se comportam de maneira diferente - sua presença no corpo sempre significa o desenvolvimento de uma infecção. Mesmo uma pequena colônia pode causar danos. A maioria desses microrganismos secreta dois tipos de toxinas:

As endotoxinas são venenos que se formam quando as células são destruídas.
As exotoxinas são venenos que as bactérias produzem durante sua vida. As substâncias mais perigosas para os seres humanos que podem levar à intoxicação fatal.

O tratamento de tais infecções visa não apenas a destruição de bactérias patogênicas, mas também a remoção do envenenamento causado por elas. Além disso, no caso de infecção por micróbios como o bacilo do tétano, é a introdução do toxóide que é a base da terapia.

Outras bactérias patogênicas conhecidas incluem:

Salmonela.
Pseudomonas aeruginosa.
Gonococo.
Treponema pálido.
Shigella.
Bacilo da tuberculose (vara de Koch).

Classes de bactérias

Hoje existem muitas classificações de bactérias. Os cientistas os dividem de acordo com o tipo de estrutura, capacidade de movimentação e outras características. No entanto, a classificação de Gram e o tipo de respiração continuam sendo os mais importantes.

Bactérias anaeróbicas e aeróbicas

Entre a diversidade de bactérias, distinguem-se duas grandes classes:

Anaeróbicos - aqueles que podem ficar sem oxigênio.
Aeróbicos - aqueles que precisam de oxigênio para viver.

Uma característica das bactérias anaeróbicas é sua capacidade de viver em ambientes onde outros microrganismos não sobrevivem. Os mais perigosos a esse respeito são feridas profundamente contaminadas, nas quais os micróbios se desenvolvem rapidamente. Os sinais característicos do crescimento da população e da vida das bactérias no corpo humano são os seguintes:

Necrose tecidual progressiva.
Supurações subcutâneas.
Abscessos.
Lesões internas.

Os anaeróbios incluem bactérias patogênicas que causam tétano, gangrena gasosa e lesões tóxicas do trato gastrointestinal. Além disso, a classe de bactérias anaeróbicas inclui muitos micróbios oportunistas que vivem na pele e no trato intestinal. Eles se tornam perigosos se entrarem em uma ferida aberta.

Bactérias aeróbicas causadoras de doenças incluem:

Bacilo da tuberculose.
Vibrio cholerae.
Vara de tularemia.

A vida das bactérias pode prosseguir mesmo com uma pequena quantidade de oxigênio. Tais micróbios são chamados aeróbios facultativos, salmonelas e cocos (estreptococos, estafilococos) são um exemplo marcante do grupo.

Em 1884, o médico dinamarquês Hans Gram descobriu que diferentes bactérias coravam de forma diferente quando expostas ao violeta de metileno. Alguns retêm a cor após a lavagem, outros a perdem. Com base nisso, as seguintes classes de bactérias foram identificadas:

Gram-negativo (Gram-) - descoloração.
Gram-positivo (Gram +) - coloração.

A coloração com corantes de anilina é uma técnica simples que permite revelar rapidamente as características da parede da membrana bacteriana. Para aqueles micróbios que não se coram por Gram, é mais poderoso e durável, o que significa que é mais difícil lidar com eles. As bactérias Gram-negativas são principalmente mais resistentes aos anticorpos produzidos pelo sistema imunológico humano. Esta classe inclui micróbios que causam tais doenças:

Sífilis.
Leptospirose.
Clamídia.
infecção meningocócica.
Infecção por hemófilo
Brucelose.
Legionelose.

A classe de bactérias Gram+ inclui os seguintes microrganismos:

Estafilococos.
Estreptococos.
Clostridia (agentes causadores de botulismo e tétano).
Listeria.
Vara de difteria.

Diagnóstico de infecções bacterianas

O diagnóstico correto e oportuno desempenha um papel importante no tratamento de infecções bacterianas. É possível determinar com precisão a doença somente após a análise, mas já pode ser suspeitada pelos sintomas característicos.

Bactérias e vírus: características das bactérias e diferenças nas infecções

Na maioria das vezes, uma pessoa enfrenta doenças respiratórias agudas. Como regra, tosse, rinite, febre e dor de garganta são causadas por bactérias e vírus. E embora em certos estágios da doença eles possam se manifestar da mesma maneira, sua terapia ainda será radicalmente diferente.

Bactérias e vírus se comportam de maneira diferente no corpo humano:

As bactérias são organismos vivos de pleno direito, grandes o suficiente (até 5 mícrons), capazes de se reproduzir em um ambiente adequado (em membranas mucosas, pele, feridas). Os micróbios patogênicos secretam venenos que levam à intoxicação. A mesma bactéria pode causar infecções de localização diferente. Por exemplo, Staphylococcus aureus afeta a pele, as membranas mucosas e pode levar ao envenenamento do sangue.
Os vírus são agentes infecciosos não celulares que podem se reproduzir apenas dentro de uma célula viva, e no ambiente externo não se manifestam como organismos vivos. Ao mesmo tempo, os vírus são sempre altamente especializados e só podem infectar um tipo específico de célula. Por exemplo, os vírus da hepatite só podem infectar o fígado. Os vírus são muito menores que as bactérias, seu tamanho não excede 300 nm.

Hoje, drogas eficazes foram desenvolvidas contra bactérias -. Mas esses medicamentos não atuam sobre os vírus, além disso, segundo a Organização Mundial da Saúde, a terapia antibacteriana para ARVI piora o quadro do paciente.

Sintomas de infecções bacterianas

Na maioria das vezes, as infecções respiratórias sazonais se desenvolvem sob a influência de bactérias e vírus de acordo com o seguinte esquema:

Os primeiros 4-5 dias manifestam uma infecção viral.
No 4-5º dia, se as regras para o tratamento de infecções virais respiratórias agudas não foram seguidas, uma lesão bacteriana se junta.

Os sintomas de uma infecção bacteriana neste caso serão:

Deterioração da condição do paciente após a melhora.
Alta temperatura (38°C e acima).
Dor intensa no peito (um sinal do desenvolvimento de pneumonia).
Descoloração do muco - secreção esverdeada, branca ou amarelada do nariz e no escarro expectorado.
Erupção na pele.

Se for possível tratar sem o envolvimento de um médico, uma vez que uma infecção viral se resolve sem complicações em 4-7 dias, as doenças causadas por bactérias patogênicas devem ser consultadas por um terapeuta ou pediatra.

Outras infecções bacterianas são caracterizadas pelos seguintes sintomas:

Deterioração geral.
Um processo inflamatório pronunciado - dor na área afetada, hiperemia, febre.
Supuração.

Métodos de transmissão de infecções bacterianas

As bactérias nocivas entram no corpo humano de várias maneiras. As formas mais comuns de infecção:

Aerotransportado.

As bactérias são encontradas no ar exalado, no escarro do paciente, espalhadas pela tosse, espirros e até mesmo pela fala. Esta via de transmissão é típica para infecções respiratórias, em particular, tosse convulsa, difteria, escarlatina.

Entre em contato com a casa.

Os micróbios chegam a uma pessoa através de pratos, maçanetas, superfícies de móveis, toalhas, telefones, brinquedos e muito mais. Além disso, bactérias vivas e esporos bacterianos podem permanecer na poeira por muito tempo. É assim que se transmite tuberculose, difteria, disenteria, doenças causadas por aureus e outros tipos de staphylococcus aureus.

Alimentar (fecal-oral).

As bactérias entram no corpo através de alimentos ou água contaminados. A via de transmissão é característica de infecções gastrointestinais, em particular, febre tifóide, cólera, disenteria.

Sexual.

A infecção ocorre durante a relação sexual, é assim que as ISTs são transmitidas, incluindo sífilis e gonorreia.

Vertical.

A bactéria entra no feto durante a gravidez ou parto. Assim, a criança pode se infectar com tuberculose, sífilis, leptospirose.

Feridas profundas são perigosas para o desenvolvimento de infecções - é aqui que as bactérias anaeróbicas, incluindo o bacilo do tétano, se multiplicam ativamente. Pessoas com sistema imunológico enfraquecido também são mais propensas a contrair uma infecção bacteriana.

Se você suspeitar da presença de bactérias patogênicas, o médico pode oferecer as seguintes opções de diagnóstico:

Esfregar na flora.

Se houver suspeita de infecção respiratória, ela é retirada das membranas mucosas do nariz e da garganta. A análise também é popular para detectar infecções sexualmente transmissíveis. Neste caso, o material é retirado da vagina, canal visceral, uretra.

Cultura bacteriológica.

Difere de um esfregaço, pois o biomaterial retirado não é examinado imediatamente, mas é colocado em um ambiente favorável à reprodução de bactérias. Depois de alguns dias ou semanas, dependendo do suposto patógeno, o resultado é avaliado - se houver bactérias nocivas no biomaterial, elas crescem em uma colônia. Bakposev também é bom porque durante a análise, não apenas o patógeno é determinado, mas também sua quantidade, bem como a sensibilidade do micróbio aos antibióticos.

Teste de sangue.

Uma infecção bacteriana pode ser detectada pela presença de anticorpos, antígenos no sangue e pela fórmula leucocitária.

Hoje, o biomaterial é frequentemente examinado por PCR (reação em cadeia da polimerase), na qual a infecção pode ser detectada mesmo com um pequeno número de micróbios.

Teste positivo e infecções bacterianas

Como muitas bactérias são oportunistas e ao mesmo tempo vivem no corpo, nas mucosas e na pele da maioria da população, os resultados da análise devem ser capazes de interpretar corretamente. Deve-se lembrar que a mera presença de bactérias em uma pessoa não é sinal de infecção bacteriana e não é motivo para iniciar o tratamento. Por exemplo, a norma para Staphylococcus aureus é 103-104. Com esses indicadores, nenhuma terapia é necessária. Além disso, como a microflora de cada pessoa é individual, mesmo que os valores sejam mais altos, mas não haverá sintomas da doença, os indicadores também podem ser considerados normais.

Uma análise para diferentes tipos de bactérias é prescrita se houver sinais de infecção:

Sentindo mal.
Descarga purulenta.
Processo inflamatório.
Muco esverdeado, branco ou amarelo do nariz e no escarro expectorado.

Uma análise positiva para bactérias na ausência de sintomas é feita para controle se micróbios são detectados em pessoas de grupos de risco: gestantes, crianças, pessoas em pós-operatório, pacientes com imunidade reduzida e doenças concomitantes. Neste caso, recomenda-se fazer vários testes para ver a dinâmica de crescimento da colônia. Se os valores não mudarem, o sistema imunológico é capaz de controlar a reprodução das bactérias.

Bactérias na nasofaringe

Bactérias na nasofaringe podem causar infecções do trato respiratório. Em particular, eles são a causa de amigdalite, amigdalite bacteriana e faringite, bem como sinusite. Infecções em execução podem causar muitos inconvenientes, inflamação crônica, rinite persistente, dores de cabeça e muito mais. Essas doenças são especialmente perigosas porque bactérias nocivas podem descer pelo trato respiratório e afetar os pulmões - causando pneumonia.

bactérias na urina

Idealmente, é a urina que deve estar livre de vários microrganismos. A presença de bactérias na urina pode indicar uma análise incorreta (em que micróbios entraram no material da superfície da pele e das mucosas), caso em que o médico pede para ser examinado novamente. Se o resultado for confirmado e o indicador exceder 104 UFC / ml, a bacteriúria (bactérias na urina) indica tais doenças:

Danos nos rins, em particular, pielonefrite.
Cistite.
Uretrite.
Processo inflamatório no canal urinário, por exemplo, como resultado de bloqueá-lo com um cálculo. Observado na urolitíase.
Prostatite ou adenoma de próstata.

Em alguns casos, as bactérias na urina são encontradas em doenças que não estão associadas a uma infecção local. Uma análise positiva pode ser com diabetes mellitus, bem como uma lesão generalizada - sepse.

Normalmente, o trato gastrointestinal é habitado por colônias de várias bactérias. Em particular, existem:

Bifidobactérias.
Bactérias do ácido lático (lactobacilos).
Enterococos.
Clostrídios.
Estreptococos.
Estafilococos.
Escherichia coli.

O papel das bactérias que compõem a microflora normal é proteger os intestinos de infecções e garantir uma digestão normal. Portanto, muitas vezes o biomaterial do intestino é examinado justamente pela suspeita de disbacteriose, e não pela presença de microrganismos patogênicos.

No entanto, algumas bactérias patogénicas podem causar doenças graves, nomeadamente quando entram no trato gastrointestinal. Entre essas doenças:

Salmonelose.
Cólera.
Botulismo.
Disenteria.

bactérias na pele

Na pele, bem como nas membranas mucosas da nasofaringe, nos intestinos e órgãos genitais, o equilíbrio da microflora é normalmente estabelecido. As bactérias vivem aqui - mais de 100 espécies, entre as quais epidérmica e Staphylococcus aureus, estreptococos são frequentemente encontrados. Com imunidade reduzida, e especialmente em crianças, podem provocar lesões na pele, causar supuração, furúnculos e carbúnculos, estreptodermia, panarício e outras doenças.

Na adolescência, a reprodução ativa de bactérias leva à acne e acne.

O principal perigo dos micróbios na pele é a possibilidade de sua entrada na corrente sanguínea, feridas e outros danos à epiderme. Nesse caso, microorganismos inofensivos na pele podem causar doenças graves, até causar sepse.

Doenças causadas por bactérias

As bactérias são a causa de infecções em todo o corpo. Eles afetam o trato respiratório, causam processos inflamatórios na pele, causam doenças do intestino e do sistema geniturinário.

Doenças do trato respiratório e pulmões

Angina

A angina é uma lesão aguda das amígdalas. A doença é típica da infância.

Patógeno:

Estreptococos, raramente estafilococos e outras formas de bactérias.

Sintomas típicos:

inflamação das amígdalas com revestimento esbranquiçado, dor ao engolir, rouquidão, febre alta, sem rinite.

Risco de doença:

se uma dor de garganta não for bem tratada, a doença cardíaca reumatóide pode se tornar uma complicação - bactérias nocivas se espalham pelo sangue e levam a defeitos nas válvulas cardíacas. Como resultado, pode ocorrer insuficiência cardíaca.

A coqueluche é uma doença infecciosa perigosa que afeta principalmente crianças. Altamente contagiosa, a bactéria é transmitida por gotículas no ar, portanto, sem um nível suficiente de imunização da população, as epidemias são facilmente causadas.

Patógeno:

Bordetella pertussis.

Sintomas típicos:

a doença a princípio prossegue como um resfriado comum, depois aparece uma tosse latindo paroxística característica, que pode não desaparecer por 2 meses, após um ataque a criança pode vomitar.

Risco de doença:

A coqueluche é mais perigosa para as crianças do primeiro ano de vida, pois pode causar parada respiratória e morte. As complicações típicas são pneumonia, bronquite, garupa falsa. De ataques de tosse graves, é extremamente raro ocorrer uma hemorragia cerebral ou pneumotórax.

Pneumonia

A inflamação dos pulmões pode ser causada por bactérias e vírus, bem como alguns fungos. A pneumonia bacteriana, a complicação mais comum das infecções respiratórias virais, pode se desenvolver após a gripe. Além disso, a multiplicação de bactérias nos pulmões é típica para pacientes acamados, idosos, pacientes com doenças pulmonares crônicas e distúrbios respiratórios, com desidratação.

Patógeno:

Estafilococos, pneumococos, Pseudomonas aeruginosa e outros.

Sintomas típicos:

febre grave (até 39 ° C e acima), tosse com escarro úmido esverdeado ou amarelado abundante, dor no peito, falta de ar, sensação de falta de ar.

Risco de doença:

depende do patógeno. Com tratamento insuficiente, a parada respiratória e a morte são possíveis.

Tuberculose

A tuberculose é uma das doenças pulmonares mais perigosas e de difícil tratamento. Na Rússia, a tuberculose é uma doença socialmente significativa desde 2004, já que o número de pessoas infectadas é muito maior do que nos países desenvolvidos. Em 2013, foram registrados até 54 casos de infecção por 100.000 pessoas.

Patógeno:

micobactéria, bacilo de Koch.

Sintomas típicos:

a doença pode não se manifestar por muito tempo, então ocorre uma tosse, um mal-estar geral, uma pessoa perde peso, uma temperatura subfebril (37-38 ° C) é observada por um mês ou mais, um rubor doloroso. Mais tarde, aparecem hemoptise e dor intensa.

Risco de doença:

características das bactérias causadoras da tuberculose é o desenvolvimento de resistência aos antibióticos. Portanto, a infecção é difícil de tratar e pode levar à morte ou incapacidade. Complicações comuns são doenças cardíacas.

A difteria é uma doença infecciosa que em 90% dos casos acomete o trato respiratório superior. A difteria é especialmente perigosa para crianças pequenas.

Patógeno:

Corynebacterium diphtheriae (bacilo de Leffler).

Sintomas típicos:

dor ao engolir, hiperemia das amígdalas e filmes brancos específicos sobre elas, linfonodos inchados, falta de ar, febre alta, intoxicação geral do corpo.

Risco de doença:

Sem tratamento oportuno, a difteria é fatal. A célula bacteriana é capaz de produzir exotoxina, de modo que o doente pode morrer por envenenamento, no qual o coração e o sistema nervoso são afetados.

Infecções intestinais

salmonelose

A salmonelose é uma das infecções intestinais mais comuns que pode ocorrer de diferentes formas. Às vezes, as bactérias causam lesões graves, mas há momentos em que a doença é leve ou não apresenta nenhum sintoma.

Patógeno:

Salmonela.

Sintomas típicos:

alta temperatura (até 38-39 ° C), calafrios, dor abdominal, vômitos, diarréia, intoxicação grave do corpo, em que uma pessoa enfraquece drasticamente.

Risco de doença:

Dependendo da forma do curso, em infecções graves, as toxinas bacterianas podem levar à insuficiência renal ou peritonite. As crianças correm o risco de desidratação.

Disenteria

A disenteria é uma infecção intestinal que afeta pessoas de todas as idades. Mais frequentemente registrado no período quente do verão.

Patógeno:

4 tipos de bactérias Shigella.

Sintomas típicos:

Fezes soltas de cor verde escura com impurezas de sangue e pus, náuseas, dores de cabeça, perda de apetite.

Risco de doença:

desidratação, o que leva à fixação de várias inflamações, bem como à intoxicação do corpo. Com tratamento adequado, boa imunidade e ingestão de líquidos suficiente, a vida da bactéria Shigella termina em 7-10 dias. Caso contrário, é possível uma complicação grave - perfuração intestinal.

Gonorréia

A gonorreia é transmitida exclusivamente por contato sexual, mas em casos raros, a infecção pode ser transmitida de mãe para filho durante o parto (o bebê desenvolve conjuntivite). A bactéria que causa a gonorreia pode crescer no ânus ou na garganta, mas na maioria das vezes afeta os genitais.

Patógeno:

Gonococo.

Sintomas típicos:

possível curso assintomático da doença: em homens em 20%, em mulheres - mais de 50%. Na forma aguda, há dores ao urinar, corrimento branco-amarelo do pênis e da vagina, ardor e coceira.

Risco de doença:

Se não for tratada, a infecção pode causar infertilidade e também pode danificar a pele, articulações, sistema cardiovascular, fígado e cérebro.

Sífilis

A sífilis é caracterizada por progressão lenta, os sintomas aparecem gradualmente e não se desenvolvem rapidamente. O curso característico da doença é uma alternância de exacerbações e remissões. Infecção doméstica, muitos médicos questionam, na grande maioria dos casos, as bactérias são transmitidas aos seres humanos sexualmente.

Patógeno:

Treponema pálido.

Sintomas típicos:

no primeiro estágio, uma úlcera aparece nos genitais, que cura sozinha em 1-1,5 meses, observa-se um aumento nos gânglios linfáticos. Depois, após 1-3 meses, uma erupção cutânea pálida aparece em todo o corpo, o paciente se sente fraco, a temperatura pode subir, os sintomas se assemelham à gripe.

Risco de doença:

bactérias patogênicas eventualmente levam ao desenvolvimento de sífilis terciária (30% de todos os infectados), que afeta a aorta, cérebro e costas, cérebro, ossos e músculos. Talvez o desenvolvimento de danos ao sistema nervoso - neurossífilis.

Clamídia

A clamídia é uma infecção sexualmente transmissível que muitas vezes é assintomática. Além disso, as bactérias patogênicas são difíceis de detectar; a análise de PCR é prescrita para o diagnóstico.

Patógeno:

Clamídia.

Sintomas típicos:

na forma aguda, são observadas descargas dos órgãos genitais (geralmente transparentes), dor ao urinar, descarga de sangue.

Risco de doença:

nos homens - inflamação do epidídimo, nas mulheres - inflamação do útero e anexos, infertilidade, síndrome de Reiter (inflamação da uretra).

Infecção meningocócica

A infecção meningocócica é um grupo de doenças causadas por um patógeno, mas ocorrendo em diferentes formas. Uma pessoa pode ser portadora assintomática da bactéria e, em outros casos, o micróbio causa uma infecção generalizada que leva à morte.

Patógeno:

Meningococo.

Sintomas típicos:

variam de acordo com a gravidade da doença. A infecção pode se manifestar como um resfriado leve, em casos graves, desenvolve-se meningococemia, caracterizada por um início agudo da doença, o aparecimento de uma erupção cutânea vermelha (não desaparece com a pressão), a temperatura aumenta, é observada confusão.

Risco de doença:

na forma grave, desenvolve-se necrose tecidual, gangrena dos dedos e extremidades e danos cerebrais são possíveis. Com o desenvolvimento de choque infeccioso-tóxico, a morte ocorre rapidamente.

Tétano

O tétano é uma infecção perigosa que se desenvolve em feridas na pele. O agente causador forma esporos de bactérias, na forma dos quais é encontrado no ambiente externo. Quando entra na ferida, germina rapidamente. Portanto, qualquer lesão grave requer a prevenção da infecção - a introdução do toxóide tetânico.

Patógeno:

Vara de tétano.

Sintomas típicos:

o tétano afeta o sistema nervoso central, a princípio se manifesta pela tensão tônica dos músculos da mandíbula (é difícil para uma pessoa falar, abrir a boca), depois se espalha para todo o corpo, o paciente arqueia devido à hipertonicidade muscular, e no final a insuficiência respiratória se desenvolve.

Risco de doença:

o principal perigo é a toxina que a bactéria secreta, é ele quem leva a sintomas graves. Como resultado do envenenamento, ocorre tensão tônica de todos os músculos, incluindo o diafragma e os músculos intercostais, como resultado do qual uma pessoa não consegue respirar e morre de hipóxia.

Tratamento de doenças bacterianas

Qualquer infecção bacteriana precisa de tratamento planejado, pois as bactérias podem causar sérios danos ao corpo. Somente o médico escolhe o regime de tratamento adequado, que depende não apenas do tipo de doença, mas também da gravidade do curso.

Antibióticos

Os antibióticos são considerados a base do tratamento para todas as infecções causadas por bactérias nocivas. Desde a descoberta da penicilina na década de 1920, muitas doenças passaram de fatais para curáveis. O número de complicações após as operações diminuiu e, das quais cada quatro pessoas morreram, permaneceu uma doença perigosa apenas para pessoas de grupos de risco.

Os antibióticos modernos podem ser divididos em dois grupos:

Bactericida - mata bactérias patogênicas.
Bacteriostático - retardar o crescimento, interromper a reprodução de bactérias.

Os primeiros têm um efeito mais pronunciado, no entanto, são os medicamentos do segundo grupo que são prescritos com mais frequência, pois geralmente causam menos complicações.

Também é costume dividir os medicamentos de acordo com o espectro de ação:

Antibióticos de amplo espectro (penicilinas, tetraciclinas, macrolídeos) são usados para matar diferentes tipos de bactérias. Eles são eficazes no caso em que o tratamento precisa ser iniciado com urgência, mesmo antes dos testes. As penicilinas são mais comumente prescritas para infecções bacterianas respiratórias.
Antibióticos que são ativos contra um número limitado de espécies bacterianas (geralmente prescritos para tuberculose e outras infecções específicas).

Quaisquer antibióticos devem ser tomados em um curso, porque se o tratamento for interrompido, as bactérias vivas restantes restauram rapidamente a colônia.

Problemas no uso de antibióticos

Apesar do uso generalizado de antibióticos, os médicos hoje procuram medicamentos alternativos para tratar infecções bacterianas. Isso se deve a várias desvantagens significativas desses medicamentos:

Desenvolvimento de resistência em bactérias.

Muitos microrganismos desenvolveram mecanismos de defesa contra drogas, e o uso de antibióticos clássicos não é mais eficaz. Por exemplo, penicilinas de primeira geração, que lutaram ativamente contra estafilococos e estreptococos, não são usadas hoje. O Staphylococcus aureus aprendeu a sintetizar a enzima penicilinase, que destrói o antibiótico. De particular perigo são as novas cepas de bactérias que desenvolveram resistência à última geração de drogas - as chamadas superbactérias. O mais famoso deles é o Staphylococcus aureus resistente à meticilina. Além disso, Pseudomonas aeruginosa e enterococos desenvolvem resistência rapidamente.

O uso de antibióticos de amplo espectro leva à disbacteriose.

Após esse tratamento, o equilíbrio da microflora é significativamente perturbado, as complicações geralmente se desenvolvem, o corpo é enfraquecido não apenas pela doença, mas também pela ação dos medicamentos. O uso de medicamentos é limitado em determinados grupos populacionais: gestantes, crianças, pacientes com lesão hepática e renal e outras categorias.

bacteriófagos

Uma alternativa aos antibióticos podem ser os bacteriófagos, vírus que matam uma classe específica de bactérias. Entre as vantagens de tais drogas:

Baixa probabilidade de desenvolver resistência, uma vez que os bacteriófagos são organismos que vivem na Terra há vários bilhões de anos e continuam infectando células bacterianas.
Eles não violam a microflora, pois são medicamentos especializados - eficazes apenas em relação a um tipo específico de microorganismos.
Pode ser usado por pessoas em risco.

Preparações contendo bacteriófagos já estão disponíveis nas farmácias hoje. Mas ainda assim, essa terapia está perdendo para os antibióticos. Muitas doenças requerem tratamento imediato, o que significa que são necessários medicamentos de amplo espectro, enquanto os bacteriófagos são altamente especializados - eles podem ser prescritos somente após a identificação do patógeno. Além disso, os vírus atualmente conhecidos não são capazes de destruir uma lista tão grande de bactérias patogênicas como os antibióticos.

Outros tratamentos

A OMS não recomenda o uso de antibióticos para todos os tipos de infecções bacterianas. Caso o micróbio não tenha alta patogenicidade e a doença prossiga sem complicações, o tratamento sintomático é suficiente - o uso de antipiréticos, analgésicos, complexos vitamínicos, consumo excessivo de álcool e outras coisas. Muitas vezes, o próprio sistema imunológico pode suprimir a reprodução de uma colônia de microrganismos patogênicos. No entanto, neste caso, o paciente deve estar sob a supervisão de um médico que decidirá sobre a adequação de um determinado método de terapia.

Vacinas eficazes foram desenvolvidas para muitas infecções bacterianas mortais. As vacinas são recomendadas para as seguintes doenças:

Tuberculose.
Infecção por Haemophilus.
Infecção pneumocócica.
Difteria (é usado o toxóide - uma vacina que ajuda a produzir anticorpos contra a toxina da bactéria).
Tétano (o toxóide é usado).

Bactérias, nutrição e digestão

As bactérias vivas nos alimentos por si só podem restaurar a microflora intestinal, ajudar o trato digestivo e se livrar de toxinas. Outros, ao contrário, entrando no trato digestivo com alimentos, causam infecções perigosas e intoxicações graves.

As bactérias patogênicas geralmente se multiplicam em produtos com violações das regras de armazenamento. E as bactérias anaeróbicas são especialmente perigosas aqui, que aumentam facilmente seus números, mesmo em produtos em embalagens seladas e alimentos enlatados.
Outra forma de contaminação dos alimentos é através das mãos ou equipamentos não lavados (facas, tábuas de corte, etc.). Portanto, a intoxicação alimentar é fácil de obter após a comida de rua, que foi preparada sem observar as normas sanitárias.
O tratamento térmico insuficiente ou sua ausência também aumenta a probabilidade de reprodução de várias formas patogênicas de bactérias.

Medicamentos com bactérias vivas

Preparações com bactérias vivas benéficas são frequentemente recomendadas por nutricionistas para vários distúrbios do trato gastrointestinal. Eles ajudam com inchaço, flatulência, peso, má digestão dos alimentos, envenenamento frequente.

No caso de a disbacteriose ser grave, o médico pode recomendar um curso de medicamentos para restaurar a microflora.

Os probióticos são produtos que contêm bactérias benéficas vivas.

O medicamento está disponível em cápsulas com um invólucro que protege as colônias de microrganismos e ajuda a entregá-los aos intestinos de forma viva.

Prebióticos são preparações de carboidratos que contêm nutrientes para bactérias benéficas.

Tais drogas são prescritas se os intestinos são habitados por bífidos e lactobacilos, mas suas colônias não são grandes o suficiente.

As bactérias lácticas são um extenso grupo de microrganismos capazes de processar glicose com a liberação de ácido lático. De fato, isso significa que são precisamente esses micróbios que estão envolvidos no processo de fermentação do leite - com a ajuda deles, todos os produtos lácteos fermentados são criados. Os alimentos não estragam por mais tempo precisamente graças às bactérias do ácido lático - o ambiente ácido que elas criam impede o crescimento de patógenos. Eles exibem as mesmas funções protetoras no intestino humano.

Os principais produtos em que as bactérias do ácido láctico estão presentes:

Iogurte sem aditivos.
Culturas iniciais, kefir e outras bebidas lácteas fermentadas.
leite acidófilo.
Queijos duros.
Chucrute.

Tabelas das principais bactérias

Bactéria patogênica

As bactérias na tabela são apresentadas pelos principais tipos de micróbios que podem causar doenças. No entanto, muitos deles também incluem bactérias não patogênicas ou oportunistas.

Nome	bactérias	Tipo de respiração	Doenças causadas por bactérias
Estafilococos		Anaeróbios facultativos	Staphylococcus aureus provoca mais doenças purulentas. Incluindo: lesões de pele, pneumonia, sepse. Staphylococcus epidermidis causa complicações purulentas no pós-operatório e saprófitas - cistite e uretrite (bactérias são encontradas na urina).
estreptococos		Anaeróbios facultativos	Escarlatina, reumatismo (febre reumática aguda), amigdalite, faringite, pneumonia, endocardite, meningite, abscesso.
Clostrídios		bactérias anaeróbicas	As bactérias podem fazer parte de uma microflora saudável. Ao mesmo tempo, algumas espécies são capazes de secretar o veneno mais forte conhecido - a exotoxina toxina botulínica. Clostrídios são os agentes causadores de tétano, gangrena gasosa e botulismo.
		Aeróbios, anaeróbios facultativos	Certos tipos de bactérias causam antraz e infecções intestinais. O gênero também inclui Escherichia coli - um representante da microflora saudável.
Enterococos		Anaeróbios facultativos	Infecções do trato urinário, endocardite, meningite, sepse.

Bactérias benéficas

A tabela de bactérias representa os tipos de micróbios que são vitais para os seres humanos.

Nome	forma de bactérias	Tipo de respiração	Benefícios para o corpo
bifidobactérias		Anaeróbios	As bactérias humanas, que fazem parte da microflora intestinal e vaginal, ajudam a normalizar a digestão (drogas com bifidobactérias são prescritas para diarréia), assimilam vitaminas. A peculiaridade das bactérias é que elas impedem a reprodução de estafilococos, shigella, fungo candida.
	Cocos, varas	Aeróbios que requerem concentração reduzida de oxigênio (bactérias microaerofílicas)	Um grupo de bactérias que é unido por uma característica - a capacidade de causar fermentação de ácido lático. Utilizados na indústria alimentícia, fazem parte dos probióticos.
Estreptomicetos	As bactérias podem formar filamentos semelhantes ao micélio de cogumelo		Os microrganismos vivem no solo e na água do mar. As bactérias desempenham um papel importante na farmacologia. Usado por humanos para a produção de antibióticos: estreptomicina, eritromicina, tetraciclina, vancomicina. Em particular, a estreptomicina tem sido a principal droga antituberculose. Também usado para a produção de drogas antifúngicas (nistatina) e anticancerígenas (daunorrubicina).

A biotecnologia moderna é baseada em muitas ciências: genética, microbiologia, bioquímica, ciências naturais. O principal objeto de seu estudo são bactérias e microorganismos. É o uso de bactérias que resolve muitos problemas em biotecnologia. Hoje, o escopo de seu uso na vida humana é tão amplo e variado que oferece uma contribuição inestimável para o desenvolvimento de indústrias como:

medicina e cuidados de saúde;
criação animal;
produção agrícola;
indústria pesqueira;
indústria alimentícia;
mineração e energia;
indústria pesada e leve;
tanque séptico;
ecologia.

O campo de aplicação das bactérias na farmacologia e na medicina é tão amplo e significativo que seu papel no tratamento de muitas doenças em humanos é simplesmente inestimável. Em nossa vida, eles são necessários ao criar substitutos do sangue, antibióticos, aminoácidos, enzimas, medicamentos antivirais e anticancerígenos, amostras de DNA para diagnóstico, medicamentos hormonais.

Os cientistas fizeram uma contribuição inestimável para a medicina ao identificar o gene responsável pelo hormônio insulina. Ao implantá-lo na bactéria coli, conseguiram a produção de insulina, salvando a vida de muitos pacientes. Cientistas japoneses descobriram bactérias que secretam uma substância que destrói a placa bacteriana, prevenindo assim o aparecimento de cáries em humanos.

Das bactérias termofílicas, é derivado um gene que codifica enzimas que são valiosas em pesquisas científicas, pois são insensíveis a altas temperaturas. Na produção de vitaminas na medicina, utiliza-se o microrganismo Clostridium, enquanto se obtém a riboflavina, que desempenha um papel importante na saúde humana.

A capacidade das bactérias de produzir substâncias antibacterianas foi usada para criar antibióticos, resolvendo o problema de tratar muitas doenças infecciosas, salvando assim a vida de mais de uma pessoa.

Na farmacologia, a criação de medicamentos e vacinas sintéticas, que incluem imunorreguladores, alcalóides, nucleotídeos e enzimas, também é impossível sem microrganismos.

criação animal

Para aumentar o ganho de peso e aumentar a taxa de crescimento de indivíduos jovens, são utilizados suplementos proteicos e vitamínicos, enzimas, seus produtores são bactérias fotossintéticas. Reduzindo assim o consumo de ração e aumentando a produtividade. Na produção de silagem, são utilizados E.coli commune, Lactis aerogenes, que são microrganismos do ácido láctico. O aminoácido essencial lisina, usado como aditivo alimentar na pecuária, é produzido a partir de bactérias como Corynebacterium glutamicum, Brevibacterium sp e Escherichia coli.

O uso de bactérias é comum na criação de raças altamente produtivas, hormônios de crescimento e transplante de uma célula fertilizada. Preparações criadas com base em Bac. subtilis e Bac. Licheniformis são usados em medicina veterinária no tratamento de muitas doenças.

Indústria agrícola

O uso de pesticidas e fertilizantes no setor agrícola leva a um impacto negativo na microflora do solo. Bactérias aeróbicas e anaeróbicas são usadas para destruir substâncias nocivas.

O uso de fertilizantes bacterianos ajuda a aumentar os rendimentos. As preparações bacterianas de retenção de nitrogênio são obtidas a partir de células Klebsiella e Chromatium. Isso permite que as plantas absorvam o nitrogênio contido no ar. A fosfobacterina é obtida do Bacillus megathrtium, que aumenta o teor de fósforo no solo e nitrogênio na massa verde. Como bioproteção de plantas de várias pragas, foram desenvolvidas preparações microbiológicas à base de bactérias que não prejudicam os seres humanos.

Indústria pesqueira

As biotecnologias utilizadas nas pisciculturas permitem criar raças de peixes resistentes a muitas doenças e raças com altas taxas de crescimento. Além disso, aditivos alimentares, enzimas e medicamentos são feitos a partir de bactérias produzidas na indústria pesqueira.

indústria alimentícia

Uso generalizado da biotecnologia nas indústrias de fermentação e alimentos. O uso de bactérias lácticas na fabricação de kefir, koumiss e produtos lácteos fermentados melhora seu sabor e digestibilidade. Isto é conseguido pelo fato de que as enzimas secretadas decompõem o açúcar do leite em álcool e dióxido de carbono. Para melhorar a qualidade dos produtos de confeitaria e preservar o frescor dos produtos de panificação na indústria alimentícia, são utilizadas enzimas produzidas a partir de Bac.subtilis.

Extração e processamento de minerais

O uso de biotecnologias na indústria extrativa pode reduzir significativamente os custos e custos de energia. Assim, a utilização de bactérias litotróficas (Thiobacillus ferrooxidous), com sua capacidade de oxidar o ferro, é utilizada na hidrometalurgia. Devido à lixiviação bacteriana, os metais preciosos são extraídos de rochas de baixo teor. Bactérias contendo metano são usadas para aumentar a produção de petróleo. Quando o petróleo é extraído da forma usual, não mais da metade das reservas naturais são extraídas do subsolo e, com a ajuda de microrganismos, ocorre uma liberação mais eficiente das reservas.

Indústria leve e pesada

A lixiviação microbiológica é usada em minas antigas para produzir zinco, níquel, cobre, cobalto. Na indústria de mineração, os sulfatos bacterianos são utilizados para reações de redução em minas antigas, uma vez que os resíduos de ácido sulfúrico têm um efeito destrutivo nos suportes, materiais e meio ambiente. Os microrganismos anaeróbios contribuem para a decomposição completa da matéria orgânica. Esta propriedade é utilizada para purificação de água na indústria metalúrgica.

Uma pessoa usa bactérias na produção de lã, couro artificial, matérias-primas têxteis, para fins de perfumaria e cosméticos.

Tratamento de esgoto e água

As bactérias envolvidas na decomposição são usadas para limpar fossas sépticas. A base deste método é que os microrganismos se alimentam de esgoto. Este método garante a remoção de odor e desinfecção de águas residuais. Microrganismos usados em fossas sépticas são cultivados em laboratórios. O resultado de sua ação é determinado pela decomposição da matéria orgânica em substâncias simples e inofensivas ao meio ambiente. Dependendo do tipo de fossa séptica, microrganismos anaeróbicos ou aeróbicos são selecionados. Microrganismos aeróbicos, além de fossas sépticas, são usados em biofiltros.

Os microrganismos também são necessários para manter a qualidade da água em reservatórios e drenos, para limpar a superfície poluída dos mares e oceanos de derivados de petróleo.

Com o desenvolvimento da biotecnologia em nossas vidas, a humanidade avançou em quase todas as áreas de sua atividade.

As bactérias são microrganismos não nucleares unicelulares pertencentes à classe dos procariontes. Até o momento, existem mais de 10 mil espécies estudadas (supõe-se que existam cerca de um milhão delas), muitas delas são patogênicas e podem causar várias doenças em humanos, animais e plantas.

Para sua reprodução, é necessária uma quantidade suficiente de oxigênio e umidade ideal. Os tamanhos das bactérias variam de décimos de um mícron a vários mícrons, em forma eles são divididos em esféricos (cocos), em forma de bastonete, filamentosos (espirila), na forma de bastonetes curvos (vibrios).

Os primeiros organismos que apareceram bilhões de anos atrás

(Bactérias e micróbios sob o microscópio)

As bactérias desempenham um papel muito importante em nosso planeta, sendo um importante participante em qualquer ciclo biológico de substâncias, base para a existência de toda a vida na Terra. A maioria dos compostos orgânicos e inorgânicos muda significativamente sob a influência de bactérias. As bactérias, que apareceram em nosso planeta há mais de 3,5 bilhões de anos, estavam nas fontes primárias da base da concha viva do planeta e ainda processam ativamente matéria orgânica inanimada e viva e envolvem os resultados do processo metabólico no ciclo biológico .

(A estrutura de uma bactéria)

As bactérias saprófitas do solo desempenham um papel enorme no processo de formação do solo, são elas que processam os restos de organismos vegetais e animais e ajudam na formação de húmus e húmus, que aumentam sua fertilidade. O papel mais importante no processo de melhoria da fertilidade do solo é desempenhado por bactérias simbiontes de nódulos de fixação de nitrogênio que “vivem” nas raízes de plantas leguminosas; graças a elas, o solo é enriquecido com valiosos compostos de nitrogênio necessários para o crescimento das plantas. Eles capturam nitrogênio do ar, ligam-no e criam compostos em uma forma disponível para as plantas.

A importância das bactérias no ciclo de substâncias na natureza

As bactérias têm excelentes qualidades sanitárias, removem a sujeira das águas residuais, decompõem a matéria orgânica, transformando-as em inorgânicos inofensivos. As únicas cianobactérias que se originaram nos mares e oceanos primordiais há 2 bilhões de anos eram capazes de fotossíntese, forneceram oxigênio molecular ao meio ambiente e, assim, formaram a atmosfera da Terra e criaram uma camada de ozônio que protege nosso planeta dos efeitos nocivos dos raios ultravioleta . Muitos minerais foram criados ao longo de milhares de anos pela ação do ar, temperatura, água e bactérias na biomassa.

As bactérias são os organismos mais comuns na Terra, definem os limites superior e inferior da biosfera, penetram em todos os lugares e se distinguem pela grande resistência. Se não houvesse bactérias, animais e plantas mortos não seriam mais processados, mas simplesmente acumulados em grandes quantidades, sem eles o ciclo biológico se tornaria impossível e as substâncias não seriam capazes de retornar à natureza novamente.

As bactérias são um elo importante nas cadeias alimentares tróficas, agem como decompositores, depositando os restos de animais e plantas mortos, limpando assim a Terra. Muitas bactérias desempenham o papel de simbiontes no corpo dos mamíferos e os ajudam a decompor as fibras, que não são capazes de digerir. O processo de vida das bactérias é uma fonte de vitamina K e vitaminas do complexo B, que desempenham um papel importante no funcionamento normal de seus organismos.

Bactérias benéficas e prejudiciais

Um grande número de bactérias patogênicas pode trazer grandes danos à saúde humana, animais domésticos e plantas cultivadas, ou seja, causar doenças infecciosas como disenteria, tuberculose, cólera, bronquite, brucelose e antraz (animais), bacteriose (plantas).

Existem bactérias que trazem benefícios para uma pessoa e sua atividade econômica. As pessoas aprenderam a usar bactérias na produção industrial, fazendo acetona, álcool etílico e butílico, ácido acético, enzimas, hormônios, vitaminas, antibióticos, proteínas e preparações vitamínicas. O poder de limpeza das bactérias é usado em estações de tratamento de água, para tratar águas residuais e para converter orgânicos em substâncias inorgânicas inofensivas. As conquistas modernas dos engenheiros genéticos tornaram possível a obtenção de medicamentos como insulina, interferon das bactérias da Escherichia coli, ração e proteína alimentar de algumas bactérias. Na agricultura, são usados fertilizantes bacterianos especiais e, com a ajuda de bactérias, os agricultores combatem várias ervas daninhas e insetos nocivos.

(Chinelos de ciliados de prato favorito de bactérias)

As bactérias estão envolvidas no processo de curtimento de couro, secagem de folhas de tabaco, são usadas para fazer seda, borracha, cacau, café, cânhamo, linho e metais de lixiviação. Eles estão envolvidos no processo de fabricação de medicamentos, antibióticos poderosos como a tetraciclina e a estreptomicina. Sem as bactérias do ácido lático que causam o processo de fermentação, o processo de preparação de produtos lácteos como iogurte, leite fermentado cozido, acidófilo, creme de leite, manteiga, kefir, iogurte e queijo cottage é impossível. Além disso, as bactérias do ácido lático estão envolvidas no processo de decapagem de pepinos, chucrute, ensilagem de alimentos.

Os microrganismos e seus produtos metabólicos são atualmente amplamente utilizados na indústria, agricultura e medicina.

História do uso de microorganismos

Já em 1000 aC, os romanos, fenícios e pessoas de outras civilizações antigas extraíam cobre das águas das minas ou da água que penetrava nos corpos de minério. No século XVII galês na Inglaterra (condado de Gales) e no século XVIII. os espanhóis na jazida de Rio Tinto usaram esse processo de "lixiviação" para extrair cobre dos minerais que o continham. Esses antigos mineiros nem suspeitavam que as bactérias desempenhavam um papel ativo nesses processos de extração de metais. Atualmente, esse processo, conhecido como lixiviação bacteriana, é usado em larga escala em todo o mundo para extrair cobre de minérios pobres contendo este e outros metais valiosos em pequenas quantidades. A lixiviação biológica também é usada (embora menos amplamente) para liberar urânio. Numerosos estudos têm sido realizados sobre a natureza dos organismos envolvidos nos processos de lixiviação de metais, suas propriedades bioquímicas e possibilidades de aplicação neste campo. Os resultados desses estudos mostram, em particular, que a lixiviação bacteriana pode ser amplamente utilizada na indústria de mineração e, aparentemente, será capaz de satisfazer plenamente a necessidade de tecnologias ecologicamente corretas e economizadoras de energia.

Um pouco menos conhecido, mas igualmente importante, é o uso de microrganismos na indústria de mineração para extrair metais de soluções. Algumas tecnologias progressivas já incluem processos biológicos para obtenção de metais em estado dissolvido ou na forma de partículas sólidas “das águas de lavagem que sobraram do beneficiamento dos minérios. A capacidade dos microrganismos de acumular metais é conhecida há muito tempo, e os entusiastas há muito sonham em usar micróbios para extrair metais valiosos da água do mar. A investigação realizada desfez algumas esperanças e determinou largamente as áreas de aplicação dos microrganismos. A recuperação de metais com sua participação continua sendo uma maneira promissora de tratar efluentes industriais contaminados por metais de forma barata, além de obter metais valiosos economicamente.

Há muito se sabe sobre a capacidade dos microrganismos de sintetizar compostos poliméricos; na verdade, a maioria dos componentes de uma célula são polímeros. No entanto, hoje menos de 1% da quantidade total de materiais poliméricos é produzida pela indústria microbiológica; os 99% restantes são obtidos do petróleo. Até agora, a biotecnologia não teve um impacto decisivo na tecnologia de polímeros. Talvez no futuro, com a ajuda de microrganismos, seja possível criar novos materiais para fins especiais.

Outro aspecto importante do uso de microrganismos em análises químicas deve ser observado - a concentração e o isolamento de oligoelementos de soluções diluídas. Ao consumir e assimilar microelementos no curso de sua atividade vital, os microrganismos podem acumular seletivamente alguns deles em suas células, enquanto purificam as soluções nutritivas das impurezas. Por exemplo, os fungos são usados para precipitar seletivamente o ouro de soluções de cloreto.

Aplicativos modernos

A biomassa microbiana é usada como ração animal. A biomassa microbiana de algumas culturas é utilizada na forma de várias culturas iniciadoras que são utilizadas na indústria alimentícia. Assim, a preparação de pão, cerveja, vinho, bebidas espirituosas, vinagre, produtos lácteos fermentados, queijos e muitos produtos. Outra direção importante é o uso de produtos residuais de microrganismos. Pela natureza dessas substâncias e pela sua importância para o produtor, os resíduos podem ser divididos em três grupos.

1 grupo são moléculas grandes com um peso molecular. Estes incluem várias enzimas (lipases, etc.) e polissacarídeos. Seu uso é extremamente amplo - desde as indústrias alimentícia e têxtil até a indústria do petróleo.

2 grupo são metanobólitos primários, que incluem substâncias necessárias para o crescimento e desenvolvimento da própria célula: aminoácidos, ácidos orgânicos, vitaminas e outros.

3 grupo- metanobólitos secundários. Estes incluem: antibióticos, toxinas, alcalóides, fatores de crescimento, etc. Uma área importante da biotecnologia é o uso de microrganismos como agentes biotécnicos para a transformação ou transformação de certas substâncias, purificação da água, solo ou ar de poluentes. Os microrganismos também desempenham um papel importante na produção de petróleo. Na forma tradicional, não mais do que 50% do óleo é extraído do reservatório de óleo. Os produtos residuais de bactérias, acumulados no reservatório, contribuem para o deslocamento do óleo e sua liberação mais completa para a superfície.

O enorme papel dos microrganismos na manutenção e preservação da fertilidade do solo. Eles participam da formação de húmus do solo - húmus. Eles são usados para aumentar o rendimento das culturas.

Nos últimos anos, outra direção fundamentalmente nova na biotecnologia começou a se desenvolver - a biotecnologia sem células.

A seleção de microrganismos baseia-se no fato de que os microrganismos são de grande benefício na indústria, na agricultura, no mundo animal e vegetal.

Outras aplicações

Em medicina

Os métodos tradicionais de produção de vacinas são baseados no uso de patógenos enfraquecidos ou mortos. Atualmente, muitas novas vacinas (por exemplo, para a prevenção da gripe, hepatite B) são obtidas por engenharia genética. As vacinas antivirais são obtidas introduzindo na célula microbiana os genes das proteínas virais que apresentam maior imunogenicidade. Quando cultivadas, essas células sintetizam uma grande quantidade de proteínas virais, que são posteriormente incluídas na composição das preparações vacinais. Produção mais eficiente de proteínas virais em culturas de células animais com base na tecnologia de DNA recombinante.

Na produção de petróleo:

Nos últimos anos, foram desenvolvidos métodos de recuperação aprimorada de petróleo usando microrganismos. Sua perspectiva está ligada, em primeiro lugar, com facilidade de implementação, intensidade mínima de capital e segurança ambiental. Na década de 1940, iniciaram-se pesquisas em muitos países produtores de petróleo sobre o uso de microrganismos para estimular a produção em poços produtores e restaurar a injetividade dos poços injetores.

Em alimentos e produtos químicos indústria:

Os produtos industriais de síntese microbiana mais conhecidos incluem: acetona, álcoois (etanol, butanol, isopropanol, glicerina), ácidos orgânicos (cítrico, acético, lático, glucônico, itacônico, propiônico), aromatizantes e substâncias que intensificam odores (glutamato monossódico ). A demanda por este último está aumentando constantemente devido à tendência de alimentos de baixa caloria e à base de plantas para adicionar variedade ao sabor e cheiro dos alimentos. Substâncias aromáticas de origem vegetal podem ser produzidas pela expressão de genes vegetais em células de microorganismos.

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