Микробиология: словарь терминов

Фирсов Николай Николаевич

БОТУЛИЗМ – болезнь человека, связанная с отравлением организма токсином анаэробных бактерий Clostridium botulinum, развивающихся на пищевых продуктах (чаще всего в некачественных мясных и рыбных консервах).

БПК (биохимическое потребление кислорода) – показатель загрязненности природных вод. Обусловлено жизнедеятельностью аэробных микроорганизмов, использующих органические вещества в качестве субстратов. Выражается в миллиграммах кислорода, необходимого для окисления органических веществ в 1 л воды в определенный отрезок времени. Различают БПК суточное – БПК, трехсуточное – БПК₃, пятисуточное – БПК₅ и полное БПК. Напр., полное БПК загрязненных стоков целлюлозно–бумажной пром–ти может составлять 22—4° мг/л.

БПЛ (сокр. от в–пропиолактон) – (СН₂)₂СО –

хим. вещество, используемое для стерилизации жидкостей, помещений, а также для стерилизации вакцин, различных трансплантатов тканей и др. нестойких биол. материалов. Вызывает гибель большинства микроорганизмов и их спор. Микробоцидный эффект БПЛ обусловлен хим. связыванием его с белками, жирными кислотами и углеводами клетки.

БРОЖЕНИЕ – анаэробный метаболический процесс превращения органических веществ, при котором АТФ образуется за счет субстратного фосфорилирования, а продукты расщепления субстрата могут одновременно служить как донорами, так и акцепторами водорода. К Б. способны животные, растения и многие микроорганизмы, для некоторых из них это единственный способ существования. Б. могут подвергаться спирты, органические кислоты, аминокислоты, но чаще всего – углеводы. В зависимости от сбраживаемого субстрата и путей его метаболизма (у разных организмов) продуктами Б. могут быть спирты, органические кислоты, ацетон, некоторые другие соединения, а также СО₂ и Н₂. В соответствии с конечными продуктами Б. различают Б. спиртовое, молочнокислое, маслянокислое, муравьинокислое, или смешанное, пропиновокислое и др. Б. – эволюционно более ранний энергетический процесс, нежели дыхание, играет большую роль в круговороте веществ в природе. Ряд Б. (спиртовое, молочнокислое и др.) имеют огромное практическое значение.

БРОЖЕНИЕ АЦЕТОНОБУТИЛОВОЕ – тип брожения, осуществляемый некоторыми клостридиями. Отличается от маслянокислого брожения субстратом и конечными продуктами. В качестве субстрата используется глюкоза, глицерин, пируват, причем глюкоза расщепляется по гликолитическому пути. Процесс имеет двухфазный характер. Вначале при сбраживании глюкозы выделяются масляная и уксусная кислоты, по мере подкисления среды начинается синтез ацетона и бутанола, что и обусловило название данного типа брожения. Также образуется некоторое количество этанола, СОо и Б. а. используется для пром. получения органических растворителей ацетона и бутанола.

БРОЖЕНИЯ АЭРОБНЫЕ, БРОЖЕНИЯ ОКИСЛИТЕЛЬНЫЕ (уст.) – условное название неполных окислений, поскольку их продукты (органические кислоты) сходны с продуктами, получаемыми при брожениях.

БРОЖЕНИЕ ГОМОАЦЕТАТНОЕ – тип брожения, осуществляемый некоторыми клостридиями. Гексоза окисляется по обычному для них гликолитическому пути до пирувата. Пируват при участии системы ферментов окисляется до ацетата и углекислоты с образованием АТФ и восстановленного ферредоксина. Акцептором водорода служит СОо. Часть молекул углекислоты восстанавливается до формиата и далее – до метильной группы, другая часть, восстанавливаясь, образует карбоксильную группу новой молекулы ацетата. Таким образом, при Б. г. из двух молекул пирувата образуется три молекулы ацетата, являющегося единственным продуктом этого типа брожения.

БРОЖЕНИЕ МАСЛЯНОКИСЛОЕ – тип брожения, осуществляемый сахаролитическими анаэробными клостридиями, расщепляющими крахмал, декстрин, инулин, маннитол, пектин и др. Расщепление гексоз идет по гликолитическому пути. Акцепторами водорода служат органические кислоты или кетоны, образующиеся из пирувата или ацетил–КоА. В результате доминирующими продуктами брожения являются бутират, ацетат, СОо, иногда Но. При этом ацетон и бутанол не образуются, что отличает этот тип брожения от брожения ацетоно–бутилового.

БРОЖЕНИЕ МОЛОЧНОКИСЛОЕ – тип брожения, осуществляемый молочнокислыми бактериями. В зависимости от того, какие продукты образуются при сбраживании глюкозы – только молочная кислота или вместе с ней также этанол, ацетат и углекислота, – принято различать гомоферментативное и гетероферментативное Б. м. При гомоферментативном Б. м. не менее 9°% всех продуктов брожения составляет молочная кислота. Катаболизм глюкозы идет по гликолитическому пути, образующийся

восстановитель расходуется на восстановление пирувата до лактата. Небольшая часть пирувата может декарбоксилироваться, превращаясь в уксусную кислоту, этанол и СО_о. Бактерии, осуществляющие гетероферментативное Б.м., не имеют главных ферментов гликолитического пути – альдолазы и триозофосфатизомеразы. Начальное превращение глюкозы идет у них по пентозофосфатному пути с образованием акцепторов водорода – ацетилфосфата и глицеральдегидфосфата. В результате их восстановления образуются ацетат, этанол, молочная кислота. Гомоферментативное Б. м. осуществляют мезофилы – Streptococcus lactis, S. faecalis, S. cremoris, и др., термофилы – Lactobacillus lactis, L. bulgaricus, L. delbrueckii и др.; гетероферментативное – Leuconostoc mesenteroides, Lactobacillus bre/is, Bifidobacterium bifidum и др. Б. м. широко используется в пищевой пром–ти, в производстве кормов, молочной кислоты.

БРОЖЕНИЕ МУРАВЬИНОКИСЛОЕ, брожение смешанное – тип брожения, осуществляемый бактериями кишечной группы. Характерным, хотя не главным, продуктом Б. м. является муравьиная кислота. Наряду с ней образуются янтарная, молочная, уксусная кислоты, а также этанол, глицерин, бутадион, СО_о, Н_о. Расщепление гексоз происходит преимущественно по гликолитическому пути, незначительной их части – по пентозофосфатному. Судьба пирувата бывает различной–он может расщепляться до ацетил–КоА и формиата; ацетил–КоА далее восстанавливается до этанола, формиат разлагается до СО_о и Н_о.Образование других продуктов осуществляется в соответствии с типом конкретного брожения. По этой причине Б. м. называют также брожением смешанного типа.

БРОЖЕНИЕ ПРОПИОНОВОКИСЛОЕ – тип брожения, осуществляемый пропионовокислыми бактериями, использующими в анаэробных условиях широкий круг соединений–глюкозу, сахарозу, лактозу, а также лактат, малат, глицерол и др. с образованием пропионовой кислоты. Расщепление гексоз происходит по гликолитическому пути. Восстановление пирувата идет по метилмалонил–КоА–пути, названному так по характерному промежуточному продукту (метилмалонил–КоА). При этом пируват сначала карбоксилируется до оксалацетата, который последовательно восстанавливается до сукцината через малат и фумарат. На уровне метилмалонил–КоА, образующегося из активизированного сукцината (сукцинил–КоА), происходит декарбоксилирование и образование пропионил–КоА, а затем – пропионата как продукта брожения.

БРОЖЕНИЕ СПИРТОВОЕ – тип брожения, осуществляемый дрожжами и некоторыми бактериями, в результате которого образуется этанол. Расщепление сахаров дрожжами осуществляется по гликолитическому пути. Образующийся пируват сначала декарбоксилируется до ацетальдегида, последний при участии НАДНо восстанавливается до этанола. Если искусственно связать ацет–альдегид бисульфитом, то акцептором водорода будет выступать дигидроксиацетонфосфат и в качестве конечного продукта образуется глицерин. Этот прием используется в пром–ти для получения глицерина. Образование этанола бактериями (Zymomonas mobilis) связано с разложением глюкозы по пути Энтнера—Дудорова; превращение образующегося пирувата идет тем же путем, что и у дрожжей. Этанол также является побочным продуктом др. типов брожения. Б. с. широко используется в виноделии, пивоварении, пром. производстве этанола, глицерина.

БРУЦЕЛЛЁЗ – инфекционное заболевание животных и человека, вызываемое бактериями рода Brucella. Заражение людей происходит обычно через молоко больных животных (козы, овцы, коровы). После инкубационного периода возбудитель обнаруживается в лимфе и крови. Клиническая картина болезни сходна с таковыми при малярии, туберкулезе, брюшном тифе и обусловлена образованием бактериями специфического эндотоксина.

БРЮШНОЙ ТИФ – острое инфекционное заболевание, вызываемое бактериями рода Salmonella. Характеризуется лихорадкой, тяжелым общим состоянием, поражением кишечника больного, что обусловлено действием эндотоксина, образуемого возбудителем заболевания при активном размножении бактерий в лимфе и крови.