Mikroorganismi – tas ir labi vai
slikti ?
Daudzi cilvēki uzskata, ka mikroorganismi
mums nodara tikai ļaunumu radot dažādas slimības, bojājot pārtikas produktus
un citus materiālus (ēkas, mēbeles, grāmatas apģērbu), traucējot augt un
samazinot ražu dažādām lauksaimniecības kultūrām. Īstenībā cilvēka vajadzībām
kaitīgi un traucējoši ir aptuveni 4% no mikrobiem. Ir arī mikrobi, kuri
ir labvēlīgi un pat nepieciešami mūsu pastāvēšanai. Ir mikrobi, kuri palīdz
stiprināt mūsu veselību, gremošanas traktā palīdz pārstrādāt un uzņemt
barību, palīdz cīnīties pret slimībām un iegūt medikamentus, uzlabo lauksaimniecības
kultūru ražu, palīdz cīnīties pret kaitēkļiem un konservēt pārtikas produktus,
attīra apkārtējo vidi no sadzīves atkritumiem un notekūdeņiem.
Labais
Biomasas veidošana, no kuras
barojas daudzi citi, lielāki organismi. Baktērijas savā starpā ļoti atšķirīgas
pēc šūnā notiekošo bioķīmisko reakciju veida un iespējām. Tāpēc baktērijas
var augt, baroties un iegūt enerģiju no savienojumiem, kurus citas dzīvās
būtnes uzturam nespēj izmantot.
Zilaļģes (tās sauc arī par ciānbaktērijām)
līdzīgi augiem un daudziem protistiem spēj saules gaismas enerģiju pārveidot
ķīmiskās enerģijas veidā, padarot to pieejamu dzīvajiem organismiem, kuri
nespēj veikt fotosintēzi.
Sēņu valsts pārstāvji – daudzas
makroskopiskās cepurīšu sēnes, maizes raugs lietojami arī cilvēka uzturā.
Citiem dzīvajiem organismiem neraksturīgas
bioķīmiskās reakcijas
Spēja noārdīt ļoti plašu ķīmisko
savienojumu spektru. Tā rezultātā aug pašu mikroorganismu biomasa un
apkārtējā vidē esošie savienojumi tiek pārveidoti formās, kuras izmantojamas
arī citiem dzīvajiem organismiem. Piemēram, mežā atnācis kārtējais rudens,
kokiem birst lapas, šī gada lapas, bet pērnā rudens lapas mēs vairāk neredzam,
vai atrodamas tikai pērno lapu nožēlojamas paliekas. Pa vasaru mikroorganismi
labvēlīgos apstākļos (mitrumā un siltumā) noārdījuši lapas, veco zāli,
ilgākā laikā arī vēja lauztos zarus un vētras izgāztos kokus. Ja mēs pavērojam
pilsētu daudzstāvu namu pagalmus, tad redzam, ka dienas laikā ar pārtikas
un sadzīves atkritumiem piepildās vismaz viens atkritumu konteineris, kura
tilpums ir vismaz 1 m3. Gadā tas nozīmē vismaz 365 m3
no katra pagalma. Un ja to pareizina, teiksim, ar Rīgas pastāvēšanas 800
gadiem, tad tas ir gandrīz 300 000 m3. Un cik Rīgā ir šādu pagalmu,
kuri katru dienu dod pa m3 atkritumu? Arī šos atkritumus palīdz
noārdīt mikroorganismi. Ja tas nenotiktu, tad apdzīvoto Zemes daļu klātu
vienas vienīgas atkritumu un organismu atlieku grēdas.
Vēl lielāka ir baktēriju nozīme
videi kaitīgu vielu noārdīšanā. Piemēram; mūsu patreizējās dzīves neatņemama
sastāvdaļa – naftas produkti. Nonākot augsnē vai ūdenī tie īsā laikā nonāvē
gan augus gan dzīvniekus un vidi padara dzīvības procesiem neizmantojamu.
Izrādās, ka tomēr pastāv dažas baktēriju sugas, kuras spēj pārveidot un
noārdīt naftas produktus, tādejādi attīrot un atveseļojot saindēto augsni
un ūdeņus.
Slāpekļa fiksācija. Lai dzīvajā
dabā notiktu normāla vielu aprite, piemēram, aminoskābju un proteīnu sintēze,
nepieciešams slāpeklis. Daudzi organismi bioķīmiskajās reakcijās spēj izmantot
nitrātu vai amonija sāļu veidā esošo slāpekli, bet neskatoties uz lielajām
rezervēm (slāpeklis veido vairāk kā 2/3 no atmosfēras gaisa tilpuma) atmosfēras
slāpekli, kurš pastāv molekulu veidā, nespēj izmantot ne augi ne dzīvnieki.
Tās ir tikai dažas baktēriju sugas, kuras spēj inertās, gaisā esošās N2
molekulas ieslēgt ķīmisko slāpekļa savienojumu formā. Šīs baktērijas atvieglo
lauksaimnieku darbu, samazinot slāpekļa papildmēslojuma nepieciešamību
kultūru laukiem. Slāpekļa mēslojumu ražo ķīmiskā rūpniecība, pamatā arī
izmantojot gausa slāpekli, taču dažādu slāpekļa savienojumu sintēze no
inertā N2 ir energoietilpīgs un līdz ar to arī dārgs process.
Hemosintēze. Parasti dzīvie
organismi par enerģijas avotu izmanto ķīmisko enerģiju, kura iegūstama
no organiskajiem savienojumiem (ogļhidrātiem, proteīniem, taukiem) fotosintezējošie
organismi spēj izmantot arī gaismas enerģiju. Tikai starp baktērijām atrodami
pārstāvji, kuri spēj izmantot neorganisko savienojumu ķīmisko enerģiju.
Pateicoties šo mikroorganismu (dzelzs baktērijas, sēra baktērijas) dzīvības
procesiem attiecīgie savienojumi uzkrāti un dažviet veido atradņu cienīgas
iegulas.
Ir mikroorganismi, kuri mūs pasargā
no citu mikroorganismu radītām slimībām. Visur esošie mikroorganismi
dzīvo arī uz mūsu ādas un vairākos ķermeņa dobumos. Tos sauc par ķermeņa
normālo mikrofloru. Šiem mikroorganismiem ir izveidojušies pielāgojumi,
ar kuru palīdzību tie aizsargā savu dzīves telpu un līdz ar to arī mūsu
ķermeni no citiem, nereti patogēniem, t.i. slimības radošiem, mikroorganismiem.Kā
piemēru var minēt dažas rauga sēnīšu candida radītās ādas slimības,
kuras sauc par kandidozēm. Raksturīgi, ka vairākas kandidozes attīstās
cilvēkiem, kuriem kāda iemesla dēļ (piemēram, spēcīga un ilkstoša antibiotiku
terapija) novājināta normālā ķermeņa mikroflora.
Ir augu valsts pārstāvji, kuru sēklu
dīgšanai, normālai augšanai un attīstībai nepieciešama mikroorganismu,
gan baktēriju gan sēņu līdzdalība.
Pateicoties bioķīmisko procesu īpatnībām
un spējai ātri augt un vairoties, daudzi mikroorganismi tiek izmantoti
mikrobioloģiskajā rūpniecībā vai pārtikas produktu ražošanas tehnoloģiskajos
procesos. Piemēram ar mikroorganismu palīdzību notiek:
piena produktu pārstrāde – tiek
iegūts sviests, siers, kefīrs, jogurts, acidofilīns, biezpiens, paniņas;
-
mīklas raudzēšana maizes cepšanai;
-
dārzeņu skābēšana un marinēšana (kāposti,
gurķi, tomāti u.c.); http://www.bact.wisc.edu/lindquistjohn/applkraut.html
– kāpostu skābēšana.
-
melnās tējas, kafijas un kakao pupiņu
apstrāde;
-
tiek iegūtas pārtikas piedevas un ķīmiski
savienojumi – etiķskābe, pienskābe, citronskābe, etilspirts, metilspirts,
acetons;
-
vairāku medikamentu ieguve – antibiotiskās
vielas, vitamīni;
-
ādu apstrāde.
Sliktais
Visur esošie mikroorganismi, atrodot
sev labvēlīgus apstākļus, var savairoties arī tur, kur mums tas nav vēlams
ne tikai saražojot savu biomasu, bet arī ar savu dzīvības procesu bioķīmiskajām
reakcijām pārveidojot vides ķīmisko sastāvu, struktūru īpašības u.c.. Pie
šādiem nevēlamiem procesiem var pieskaitīt:
Pārtikas produktu bojāšanos (pūšanu),
mikrobiālo toksīnu sintēzi un izdalīšanu pārtikas produktos, tādējādi
bojājot pārtikas produktu izskatu, padarot tos nelietojamus uzturā vai
pat bīstamus veselībai.
Ir mikroorganismi, kuri, dzīvojot
uz cilvēka ķermeņa ādas vai ķermeņa dobumos piedod ādai un elpai nepatīkamu
aromātu, rada zobu bojāšanos.
Mikroorganismi ir par iemeslu daudzām
augu un dzīvnieku, tai skaitā arī lauksaimniecībā izmantojamo, slimībām.
|