книги из ГПНТБ / Микробиология и гидробиология природных и сточных вод учеб. пособие

Многие буржуазные микробиологи и биологи не призна­

ские и советские биологи п микробиологи, начиная от Мечни­ кова И. И., доказали, что путем изменения внешних условий можно добиться изменений характера микробов, изменений настолько стойких, что они смогут передаваться по наследст­ ву'' В соответствии с условиями окружа<ющей ср^ды микробы адаптируются (приспосабливаются) к ней. спасая свою жиз­ неспособность п способность к размножению. Такие приспо­ собления происходили на протяжении миллионов и миллио­ нов лет. Без сомнения, способность микробов приспосабли­ ваться к внешним условиям жизни создала патогенных ми­ кробов, образовавшихся из непатогенных. Так, согласно тео­ рии академика Гамалея, все водно-кишечные патогенные ми­ кробы произошли от непатогепной кишечной палочки. Многие патогенные микробы с успехом адаптируются к сульфамид­ ным лекарствам и к антибиотикам и передают эту адаптацию по наследству следующим за ними поколениямБлагодаря этой же адаптации, мы имеем термофильных микробов, вы­ носящих температуру воды до 70°, имеем пспхрофпльных мик­ робов, способных жить и размножаться на льду.

Советские ученые Сукнев В. В., Калина Г. П., Тпмаков и др., меняя условия среды, сумели доказать, что кишечные па­ тогенные микробы (тифозные палочки, дизентерийные и вуль­ гарный протей), приспосабливаясь к иммунному организму или к водной среде, распадаются на фильтрующиеся зерна (мицел­ лы), не видимые в обычные микроскопы. Однако эти авнзу-

-альные формы можно с успехом превратить вновь в видимые. Изменить природу микробов можно, воздействуя на них радио­

активными веществами, ультрафиолетовыми лучами, бакте­ риофагами, химическими веществами и другими средствами,

,причем изменения получаются настолько глубокие, что пере­ даются по наследству.

В настоящее время советские ученые умеют направлен­ но, т- е. в желаемом направлении, изменять природу патоген­ ны^ микробов в сторону ослабления их токсичности (toxikon — яд) для приготовления прививочных вакцин. Привитые человеку или животному ослабленные микробы вызывают у

30

них очень слабое заболевание, после которого в организм» образуется искусственный иммунитет, предохраняющий лю­ дей и животных от заражения патогенными микробамиТак, прививая ослабленных микробов натуральной оспы, мы из­ бавляем привитых от возможного заболевания этой болезнью. Ученые создали ослабленных микробов для прививок людям н животным против туляремии, сибирской язвы бруцеллеза. Покровская М- П. ослабила чумную палочку при помощи бак­ териофага, и мы теперь имеем предохранительную прививку против чумы.

Все ослабленные патогенные-микробы, служащие привив­ ками -против заразных болезней со времени Джемпера, впер­ вые применившего прививку против натуральной оспы, назы­ ваются вакцинами. Дженнер взял ослабленных микробов на­ туральной оспы из оспенных пустул (нарывчиков) на вы­ мени коров, заразившихся и заболевших натуральной оспой. Коровы натуральной оспой болеют легко и ослабляют токсич­ ность микробов этой болезни. Свой прививочный материал Дженнер назвал вакциной (по латыни vacca — корова). Тогда еще не знали, что такая вакцина содержит ослаб­ ленных живых оспенных микробов. Теперь все прививочные материалы, содержащие ослабленных живых микробов, на­ зывают вакцинами, хотя они никакого отношения к коровам не имеют. Даже ослабленный формалином дифтерийный ток- ?пн, применяемый для прививок\ называют тоже вакциной. 5 СССР применяют вакцины из ослабленных микробов также против туберкулеза. Наши ученые умеют ослаблять и вирусы и приготовлять вакцины против полномиэлита, кори и других вирусных заболеваний.

Ослаблять токсичность микробов и вирусов научил лю­ дей великий французский микробиолог Луи Пастер, который приготовил впервые вакцину против сибирской язвы из ослаб­ ленных живых бацилл сибирской язвы и вакцину против бе­ шенства из живых ослабленных вирусов бешенства.

Империалисты, напротив, работают над усилеиьем ток­ сичности микробов, стараясьпревратить микробов в боевое смертоносное оружие. Они считают, что смертоносные мик­ робы — самое выгодное массовое боевое оружие. Его легче приготовить и применить в виде аэрозолей, чем . любое другое оружие. Наконец, смертоносные адиифобы выгоднее любого ору­ жия, в том числе и атомной бомбы. Атомная бомба уничтожа­ ет не только людей, но и все материальные ценности (построй-

31

ки, фабрики, заводы, машины, драгоценности и проч.)- Прч применении же смертоносных микробов все ценности стано­ вятся добычей победителей. Аэрозоли сибиреязвенных ба­ цилл, чумы и других микробов готовятся в засекреченных мик­ робиологических институтах империалистов-

В последнее время очень быстро развивается микробиоло­ гическая промышленность, нзготавляющая кормовые дрож­ жи и различные физиологические активные вещества •— анти­ биотики, ферменты, витамины, аминокислоты, гормоны, препа­ раты для борьбы с вредителями сельского и лесного хозяйст­ ва. Широко применяется пенициллинИзменяя природу гриб­ ка, дающего этот-антибиотик, микробиологам удалось вывес­ ти такой мощный грибок, который по продуктивности пени­ циллина превосходит первоначальный дикий грибок в 200 раз (академик А. Имшенецкий. Живые лаборатории).

Практическая работа Л! 1.

Тема 1. Устройство микробиологического микроскопа.

2. Знакомство с морфологией микробов по готовым препаратам.

имеют нарезки; на которые насажена зрительная труба. При помощи большого, макрометрического, винта трубу можно пе­

мого предмета по силе зрения каждого, изучающего какойлибо предмет под микроскопом. Корректировка производится поворотом винта в ту или другую сторону без отрыва пальцев от винта:

Некоторые штативы на средине имеют шарнир; благода­ ря' которому могут перегибаться и располагать зрительную трубу наклонно для удобства работы сидяПоследние модели

32

микроскопов имеют зрительные трубы в постоянном наклон­ ном положении.

В металлическую, черную внутри зрительную трубу дли­ ной 15—18 см сверху вдвинут окуляр (окулус — глаз). Оку­ ляр — это две системы увеличительных стекол в металличес­ кой оправе. Такие системы обычно состоят из вогнутых и вы­ пуклых линз, пришлифованных друг к другу и склеенных ка-

>иадским бальзамом пли другим веществом, преломляющимсвет одинаково со стеклом.

Внизу зрительная труба имеет револьвер с тремя—четырь­ мя гнездами, имеющими винтовые нарезки внутри. В' эти гнезда ввинчены объективы. Объектив — это система увели­ чительных стекол в металлической оправе, приставляемых к объектам изучения.

Каждый окуляр имеет номер (5—7—10—12—15), обоз­ начающий увеличение, даваемое его системой линз. Так же и на каждом объективе имеется свой номер (8—10—40—80— 90—100), указывающий увеличение объектива. Общее увели­ чение микроскопа составляется умножением чисел — номера окуляра и числа на объективе. Наибольшее увеличение 100x15—1500. В некоторых микроскопах зрительная труба раздвижная, что еще увеличивает изображение до 1700 и да­ же до 2000 раз. Некоторые микробиологические микроскопы в состоянии увеличивать изображение предметов до 3000 — 4000 раз. Зрительная труба самая существенная часть микро­ скопа.

Предметный столик микроскопа прикреплен к середине штатива. Посредине он имеет круглое отверстиеСтолик мо­ жет вращаться вокруг своей осп, а также передвигаться по горизонтали с помощью двух боковых винтов. Для закрепления предметного стекла с рассматриваемым предметом на столике имеются две лапки — клеммы.

Осветительный аппарат микроскопа состоит из 1) из'зер­ кала, 2) ирисовой диафрагмы, 3) двух осветительных линзЗеркало вращается в своей оправе и передвигаетсяОно имеет плоскую и вогнутую сторону. Плоской пользуются обычно при естественном дневном свете, вогнутой — при искусствен­ ном и при рассматривании неокрашенных предметов. Зеркало

•собирает световые лучи и отбрасывает их «зайчиком» через осветительный аппарат «а изучаемый предмет. • Собранные

зеркалом световые лучи проходят через ирисовую диафраг­ му (ирис — радужная оболочка глаза со зрачком). При по-

33

мощи бокового штифта эта диафрагма может суживаться и расширяться и таким образом регулировать количество света, проходящего через ее отверстие.

Две осветительные выпуклые линзы концентрируют светолучн и направляют их па рассматриваемый предмет. Верхняя линза вверху имеет горизонтальный срез, который вдвигается в круглое отверстие предметного столика, составляя со сто­ ликом одну горизонтальную поверхность. На нее вплотную, без воздушной прослойки, ложится предметное стекло с изу­ чаемым предметом.

Направленный через осветительный аппарат свет, пройдя через предметное стекло с микробами, попадает сначала в воздух, а потом уже в объектив трубы п через ее окуляр —: в глаз. Воздух и стекло по-разному преломляют свет. Это ме­ шает рассматривать микробов. Для • уничтожения разницы преломления света при рассматривании микробов применяют специальное «кедровое» масло с одинаковым со стеклом по­ казателем преломления света. Каплю, этого масла наносят на рассматриваемый предмет п в нее погружают увеличитель­ ное стекло объектива с пометкой ОН (объектив, иммерсион­ ный) или с пометкой МИ (масляная иммерсия).

Тела микробов обычно бесцветны. Только некоторые из них вырабатывают пигменты и сами себя окрашивают то в красный цвет (В. prodigiosum), то в желтый (золотистый ста­ филококк), то в синий (спнегнойиая палочка). Вследствие бесцветности большинства микробов их трудно различат» на фоне освещенного стеклаДля резкости контуров микробов их обычно окрашивают. В качестве красителей используют красный фуксин (I — 2%), метиленовую синьку, генцианвиолет и др. (Просмотр готовых окрашенных препаратов микро­ бов).

Увеличительное стекло иммерсионного объектива погру­ жают в каплю «кедрового» масла под контролем глаза с по­ мощью макромстрпчсского винта. Коррекцию наилучшей ви­ димости производят'микрометрическим винтом-

П а т о г е н н ы е м и к р о б ы (водно-кишечная группа ми­ кробов и вирусов). По отношению к живым организмам и к человеку микробов можно было-бы делить на патогенных

(болезнетворных), полезных человеку и нейтральных (сапрэфптов). Патогенные микробы приспособились к паразити­

холерный вибрион, лептоспнры водной лихорадки и эпидеми­

ровирусы и др.

К полезным микробам относятся большая группа микро­ бов, которые используются в промышленности и сельском хо­ зяйстве, а также в' канализационных сооружениях. К ним от­ носятся микробы бродильной группы (спиртовое брожение, молочно-кислое). К таким же микробам относятся микробы анаэробных процессов (уробактерии) и аэробных (нитрозомонас, нитробактерия), помогающие минерализовать органи­ ческие вещества и ликвидировать нечистоты и отбросы. Отсю­ да и все нейтральные сапрофиты являются полезными * ) . Па­ тогенные микробы проникают в живые организмы разными путями—с пищей, с водой, с воздухом или через повреждения кожи, слизистых оболочек. Группа водно-кишечных патоген­ ных микробов проникает в живой организм через слизистые оболочки кишечника и через его лимфатические железы. Не­ которые микробы в состоянии проникать в живые организмы даже через неповрежденные кожные покровы . и слизистые

35

организме, от внедрения микроба до начала болезни, носит название инкубационного периода- Инкубационный период при холере — от нескольких часов до 5 дней, при дизентерии

— до 7 дней, при брюшном тифе и паратпфах — в среднем две недели. .

I I м м у п и т е т. Заразонасптельство (бактерионоситель­ ство). Все люди н животные переболевшие той пли иной за­ разной болезнью, обычно приобретают стойкую сопротивля­ емость" против новых внедрений в организм инфекции этой же* болезни, приобретают иммунитет, невосприимчивость к этой инфекции.

Иммунитет, полученный в результате перенесенной за­ разной болезни, называется естественным, активно приобре­ тенным иммунитетом. Однако иммунитет может образоваться и в результате прививок вакцин. Это искусственный, тоже ак­ тивно приобретенный, выработанный самим организмом им­ мунитет.

Заболевший инфекцией человек не сразу вырабатывает защитные вещества (иммунитет), а спустя 2—3 недели от на­ чала заболевания.

Чтобы облегчить заразное.заболевание пли даже преду-' предпть развитие заразной болезни, особенно у неокрепших детей, им делают прививки (впрыскивание) сыворотки людей (при кори) или сыворотки животных, содержащей готовые за­ щитные иммунные вещества. Такие сыворотки защищают че­ ловека не больше как на 4—6 недель. Временный иммунитет, • полученный от впрыскивания сыворотки, содержащей готовые иммунные вещества, называется пассивным.

,кое у кого из здоровых людей, Если выздоровление сопровож­ дается также п полным очищением организма от заразных микробов, то такой иммунитет называется стерильным. Если же у выздоровевших еще остаются в организме заразные ми­ кробы, иммунитет называется нестерильным. Люди и живот­ ные, в Организме которых имеются заразные микробы, назы-

36'

иаются заразоносителями, бациллоносителями или бактерио­ носителями по официальной терминологии нашего Основного Законодательства по здравоохранению. Такие люди больше всего и распространяют заразу среди здоровых, так как ни они сами, ни окружающие их не знают об их заразопоснтельстве. Особенно часто заразоносительство (бактерионоситель­ ство) дают кишечные инфекции. Брюшнотифозное заразоноси­ тельство бывает особенно продолжительным, иногда десятки лет. Продолжительным иногда бывает заразоносительство хо­ лерных п дизентерийных микробов. Паратифозное бактерио­ носительство бывает также и среди домашних животных и особенно среди водоплавающей птицы — уток и гусей. У этой птицы паратифозные микробы легко проникают сквозь скор­ лупу внутрь яицВследствие этого у нас яйца водоплаваю­ щей птицы запрещено продавать населению. Эти яйца исполь­ зуются в кондитерских изделиях, выпечка которых произво­ дится при высоких температурах, обеспечивающих гибель ми­ кробов.

заразных микробов с фекалиями, мочой в окружающую среду, на почву. В почве часть заразных микробов гибнет, но часть сохраняется, а при наличии в почве влаги и при 20 тепла и выше микробы даже размножаются.

Имеются данные, что тифозные микробы могут сохра­ няться во влажной почве (поля фильтрации, орошения) до 5 лет. С почвы заразные микробы смываются атмосферными осадками в открытые водоемы. Однако и поверхностно-грун­ товые воды (верховодки) могут так же загрязняться и за­ ражаться, если они недостаточно защищены от просачивания в них атмосферных стоков.

Попав в воду, заразные микробы кишечной группы про­ должают жить в ней, чаще в авнзуальных (невидимых) фор: мах, а при теплоте воды в 20° и выше они могут и размно­ жаться ; особенно холерный вибрион.

Эпидемии холеры бывали сезонно, в жаркие месяцы, ко-, гда холерный вибрион имел возможность размножаться в воде. В эти же месяцы жара вызывает сильную жажду и боль­ шое потребление литьевой водц, арбузов, огурцов. В резуль­ тате этого желудочный сок сильно разбавляется, перевари­ вающая его способность ослабляется, и микробы холеры,

37

тифозных инфекции невредимыми проскакивают в кишечник, откуда и проникают в организм человека.

гда животные, больные заразными болезнями пли выздоро­ вевшие, но не освободившиеся от заразных микробов.

Распространение заразы от больных и заразопосптелей к здоровым происходит различными путями: через воду, пищу, через почву, по воздуху, мухами, контактным путем. Наиболь­ шие эпидемии возникали при заражении питьевой воды мик­ робами холеры, брюшного тифа. Водные эпидемии кишечных инфекций всегда носили характер катастрофических взрывовЗа очень короткое время сразу заболевало огромное количе­ ство людей. Так было, например, при вспышках эпидемий хо­ леры в Петербурге в 190S и 1910 гг., когда общее число за­ болевших достигло свыше 20 тысчеловек с числом, умер­ ших около 4000 человеке. При поражении г. Гамбурга в 1893 г. эпидемией холеры в день заболевало 1000 человек. Гамбург­

левания холерой в этом городе ограничились единичными слу­ чаями, в то время как в Гамбурге число заболеваний достиг­ ло 18 тыс. человек при 8605 смертях. В 1926 в г. Ростове-на- Дону в конце апреля месяца канализационные сточные воды загрязнили подземный источник водоснабжения, включенный в городской, водопровод. В городе вспыхнула эпидемия брюш­

38

заболевание около 10000 человек брюшным тифом, причем 10%, т. е. 1000 человек, умирали.

В настоящее время холерные заболевания в СССР лик­ видированы. Однако в соседних с нами капиталистических странах'—в Индии, Иране, Пакистане и др.—холерные забо­ левания ежегодно уносят в могилы десятки тысяч жертв. Мы помогаем этим странам медицинским' оборудованием, вакци­ нами'для прививок и т. п. Эпидемии, ограничивающиеся пре­ делами страны и постоянно бытующие там, называются эн­ демия йи.

Обычно после катастрофического взрыва водные эпиде­ мические заболевания быстро уменьшаются. Однако еще дол­ го продолжаются отдельные случаи заболевании вследствие контактов здоровых с бактерионосителями. Контакты чаще всего совершаются через руки, соприкасавшиеся с зараз„оноснтелямп, с их выделениями, а затем с пищевыми продукта­ ми. Поэтому вообще все кишечные инфекции считаются «бо­ лезнями грязных рук». Поэтому же наш физиолог Пав­ лов И. П. считал, что уберечься от холеры легче, чем от нас­

Г л а в а IV. Техника безопасности при практических

лабораторных занятиях по микробиологии

Основной опасностью при микробиологических лаборато­ рных занятиях является возможность заражения водной груп­ пой патогенных микробов — брюшно-тифозпой, дизеитерпн- •ной, паратифозной палочками, эптеровирусамп и др. Помимо этого опасность таится в неосторожном обращении с -горящи­ ми спиртовыми лампами (огонь). Краски, употребляемые при окрашивании микробных препаратов, при неосторожном с ни­ миобращении могут окрасить столы, мебель, лицо, руки, платье. Эти пятна трудно удалять.

Первые микробиологические работы в лаборатории ради осторожности производятся с питьевой водопроводной водой. При этом группы не должны превышать 10—14 человек. К работе с микробами можно приступать в халате, предварптель-

39 '