slide1 n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Hõimkond Actinobacteria (aktinomütseetide rühm). PowerPoint Presentation
Download Presentation
Hõimkond Actinobacteria (aktinomütseetide rühm).

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 64

Hõimkond Actinobacteria (aktinomütseetide rühm). - PowerPoint PPT Presentation


  • 315 Views
  • Uploaded on

Hõimkond Actinobacteria (aktinomütseetide rühm). . Morfoloogiliselt on siin rühmas 1. ebakorrapärased pulgad ja mikrokokid, 2. bakterid, kelle elutsüklis on pulk-kokk-pulk tsükkel ja 3. mütseeliga vormid. . Hõimkond Actinobacteria (aktinomütseetide rühm). . Olulisemad seltsid:

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'Hõimkond Actinobacteria (aktinomütseetide rühm).' - americus


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide1

Hõimkond Actinobacteria (aktinomütseetide rühm).

Morfoloogiliselt on siin rühmas 1. ebakorrapärased pulgad ja mikrokokid, 2. bakterid, kelle elutsüklis on pulk-kokk-pulk tsükkel ja 3. mütseeliga vormid.

slide2

Hõimkond Actinobacteria (aktinomütseetide rühm).

  • Olulisemad seltsid:
  • Bifidobacteriales (seal vähe perekondi) ja
  • Actinomycetales (seal väga palju perekondi).
slide3

Morfoloogia. Väga paljud aktinomütseedid moodustavad substraadi- ja õhumütseeli.

Mütseel koosneb hargnenud hüüfidest. Kui septe esineb, siis harva ja rakud mütseelis on pikad (20 mkm ja pikemad) ja sisaldavad palju nukleoide. Õhumütseeli hüüfide tippude fragmenteerudes moodustuvad koniidid e. suguta paljunemise spoorid. Kui need spoorid paiknevad sporangiumis, siis nimetatakse neid sporangiospoorideks. Spooridel on erinev kuju ja pind. Spoorid moodustuvad toitainete vähesusel keskkonnas. Spoorid ei ole termoresistentsed, kuid taluvad näiteks kuivamist. Mõnedel aktinomütseetidel on spoorid varustatud viburitega ja seega liikuvad.

slide4

Aktinomütseedi mütseel on hargeneud torukeste (hüüfide) süsteem, milles puuduvad vaheseinad (mütseeli moodustab üksainud hargnenud torujas rakk). Hüüfi diameeter on alla 1 m.

slide5

Enamusel aktinomütseetidel paiknevad spoorid lühematel või pikematel spoorikandjatel. Mõnedel aktinomütseetidel ümbritseb spoore kate – esineb sporangium. Mõnede aktinomütseetide spooridel on viburid ja nad saavad vees liikuda.

slide6

Taksonoomilised tunnused.

Taksonoomias kasutatakse parameetritena substraadi- ja õhumütseeli olemasolu ja püsivust, spooride morfoloogiat, spooride paiknemist, mütseeli värvust, peptidoglükaani ehitust, eriliste suhkrute esinemist rakukestas. Loomulikult ka 16SrRNA geenide järjestusi.

Streptomyces lividansi õhumütseel ja kolooniad

slide7

Roll looduses.

Looduses on aktinomütseedid orgaanilise aine lagundajad. On biotehnoloogiliselt olulised, kuna toodavad antibiootikume. Nende põhiasupaik looduses on muld. Neil on palju selliseid omadusi, mis soodustab nende kasvu ja püsimist mullas. Nad toodavad eksoensüüme, mis lagundavad polümeerseid ühendeid, mida mullas reeglina rohkesti on. Kuna muld sageli ära kuivab, siis on oluline ka see, et aktinomütseetide spoorid, sporangiumid ja Arthrobacteri kokifaasi rakud on väga kuivataluvad. Mütseeli moodustamine on hea võimalus tungida mullaosakeste vahele ja toimetada sinna ka hüdrolüütilisi ensüüme. On ka taimedele ja inimestele patogeenseid liike. Perekond Frankia fikseerib N2.

slide8

Isoleerimine loodusest.

Aktinomütseetide isoleerimiseks mullast tuleb pärssida kiirestikasvavate bakterite ja seente areng. Seente pärssimiseks lisatakse söötmesse tsükloheksimiidi. Graamnegatiivsete kiirestikasvavate bakterite elimineerimiseks soovitatakse muld läbi kuivatada. On kasutatud ka mulla töötlemist 0.05% SDS-ga, mis tapab graamnegatiivsed bakterid ja ergutab idanema aktinomütseetide spoorid. Selektiivse C-allikana kasutatakse kas tärklist, kitiini, huumust, tselluloosi või kaseiini. Sobib ka Czapeki sööde nitraatlämmastiku ja tärklisega. Söötme pH ca 7.2. On tehtud ka nii, et mullatükid on paigutatud agarsöötmele membraanfiltrile, mille poori diameeter on 0.22 mkm. Aktinomütseedi hüüfid on nii peened, et kasvavad läbi filtri pooride ja kui filter eemaldada, siis kasvavad filtri all ainult aktinomütseedid.

Aktinomütseedid kasvavad aeglaselt. Petri plaate inkubeeritakse 1-2 nädalat või isegi kauem.

slide10

Selts Bifidobacteriales. Siia kuulub perekond Bifidobacterium, Gardnerella ja veel mõned üksikud perekonnad.

slide11

Perekond Gardnerella

Perekonnas üks liik Gardnerella vaginalis. Nimetatud mikroobi klassifitseeriti varem mitmetesse teistesse perekondadesse (vanad nimed olid Haemophilus vaginalis, Corynebakterium vaginalis).

Gardnerella vaginalis on isoleeritud inimese urogenitaaltraktist. Esineb 20-40% tervete naiste tupe mikroflooras.

Arvatakse et ta on põhiline bakteriaalse “mittespetsiifilise” vaginoosi põhjustaja.

Kõik G. vaginalis tüved on tundlikud ampitsiliinile ja metronidasoolile, mida kasutatakse ka bakteriaalse vaginoosi ravis.

slide12

Perekond Bifidobacterium

Morfoloogia: grampositiivsed, asporogeensed, väikesed mitteliikuvad pulgad. Bifidobakteritele on iseloomulik hästi varjeeruv kuju: lühikesed, korrapärased, peenikesed rakud, sageli on teritunud otstega. Rakkude asetus võib olla V või Y- kujuline.

Füsioloogia ja biokeemia. Anaeroobid, kääritavad suhkruid, moodustades peamiselt äädik- ja piimhapet. Bakteritel puudub ensüüm glükoos-6-fosfaadi dehüdrogenaas ja aldolaas. Glükoosi kääritakse spetsiifilises rajas, mis on tüüpiline ainult bifidobakteritele.

slide13

Levik

Bifidobakterid esinevad soojavereliste loomade suuõõnes ja soolestikus. On teada et nad moodustavad 80- 90% imikute soolestiku mikrofloorast. Inimestel domineerib B. longum.

Bifidobakterite kasvu imiku sooles stimuleerib emapiim. Nad suruvad maha patogeensete mikroobide arengut soolestikus, produtseerivad K ja B vitamiine, aitavad kaasa süsivesikute seeditavusele. Kasutatakse probiootikumina.

slide17

Selts Actinomycetales

Actinomyces

1877. a. avastas Bollinger mikroobi, mis põhjustas veistel lõualuus ja keeles kasvajataolisi moodustusi. Nendes “kasvajates” leiti kristaljaid struktuure, druuse, mida hakati nende kollase värvust tõttu nimetama väävligraanuliteks.

Need graanulid koosnesid tegelikult Actinomycese hüüfidest. Sai nime

Actinomyces bovis. Hiljem avastati sarnane haigus ka inimestel ja haigusetekitaja sai nime A. israelii.

A. bovis

slide18

Morfoloogia. Perekonna Actinomyces liikmed on grampositiivsed asporogeensed pulkbakterid või peenikesed niitjad bakterid, mis võivad hargneda või mitte. Noortes kultuurides leitakse ka difteroidseid ja kokoidseid vorme. Rakud võivad paikneda üksikult, paaridena, lühikeste ahelatena või väikestes klastrites.

Erineva hargnemisega niidid e. filamendid on sirged või lainelised paisutatud otstega.

slide19

Biokeemia. Nad kääritavad suhkruid orgaaniliste hapete tekkega.

Levik.

Aktinomütseete leidub tavaliselt inimeste ja loomade suuõõnes, kaasa arvatud mandlite krüptides, süljes ja hambakatus, samuti naiste suguteede limaskestal ja nad kuuluvad oma peremehe normaalse mikrofloora koostisesse ja on tavaliselt mitteülekantavad.

Bergey oli ilmselt esimene, kes näitas, et hambakatus on rohkesti filamentseid baktereid, mis hiljem osutusid perekonna Actinomyces esindajateks: A. israelii, A. naeslundii, A. viscosus ja A. odontolyticus.

Suuõõne limaskestade põletikuhaiguse või vigastuse puhul võivad nad üle minna parasiitsesse olekusse.

slide20

Adhesioon, hambakatt, igemepõletik.

Oluline on see, et Actinomyces suudab kinnituda otseselt hambaemailile, ilma teiste bakterite abita. Adhesioonis osalevad nende poolt toodetavad levaanid, dekstraanid ja N-atsetüülglükoosamiinirikkad polüsahhariidid, mis muudavad rakud kleepuvaks. Nad moodustavad hamba ja igeme pinnal suure eripinnaga võrgustiku, kuhu saavad teised bakterid kinnituda.

Hambakatu kultiveeritavatest bakteritest moodustab Actinomyces 40%.Paradontoos ja igemepõletik.

Kui aktinomütseedid ei ole paradontoosi ja igemepõletiku primaarsed põhjustajad, siis kaasaaitajad kindlasti.

slide21

Aktinomükoosid

Actinomyces põhjustab 5-14% anaeroobsetest infektsioonidest, mida nimetatakse aktinomükoosideks. Peamiseks haiguseks on tservikofatsiaalne (nägu ja kael) aktinomükoos, kuid esineb ka vaagna-, kõhu- ja rinnaõõne ning tsentraalnärvisüsteemi aktinomükoosi .

Aktinomükoosi puhul tekib põletikuline kahjustus, “kõva tükk”, mis muutub mädaseks ja murrab nahapinnale või keha õõntesse. Mädas on makroskoopiliselt nähtavad väävlisoolade graanulid, nn. riisiterad, mis sisaldavad palju filamentseid mikrokolooniaid ja mitmeid teisi baktereid.

Inimese aktinomükoos on alati endogeense päritoluga: tekitaja on pärit tema enda limaskestalt. Kui näiteks suuõõne limaskestas on vigastused (operatsioonid, hamba väljatõmbamine jne), siis satuvad bakterid sügavamatesse kudedesse ja võivad põhjustada põletikku.

slide22

Hõimkond Actinobacteria

Actinomyces israelii on anaeroobne bakter, keda leidub tervete inimeste suuõõnes, mandlitel, hambakatus ja suguelundite limaskestal. Põhjustab kaela- ja näopiirkonna aktinomükoosi. Mädakoldes esinevad nn väävlidruusid (kollane tihe mädaklomp)

slide23

Aktinomükoosid

Ka vaagnapiirkonna aktinomükoose on suhteliselt rohkesti. Seda seotakse sellega, et aktinomyceseid on mingil määral alati naiste suguelundite limaskestadel, kust nad saavad edasi tungida sügavamatesse kudedesse.

Näiteks koloniseerivad nad edukalt emakasiseseid rasestumisvastaseid vahendeid ja võivad seejärel põhjustada vaagnapiirkonna aktinomükoose.

Inimesel on põhiline aktinomükooside põhjustaja A. israelii.A. naeslundii’t on leitud sapipõie põletiku ja vaagnainfektsioonide korral.

slide24

Corynebacterium

Coryne-kurikas

Kestas esinevad mükoolhapped, rakud paiknevad V-kujuliselt. Pildil näha raku poolustel paiknevad polüfosfaadi terad.

Termin korüneformsed bakterid on kasutusel bakterite kohta, kel on korünebakteritega sarnane morfoloogia: Arthrobacter, Cellulomonas, Brevibacterium ja Mycobacterium. Seega ei ole see taksonoomiline grupp ja peegeldab tõesti ainult morfoloogilist sarnasust.

Elupaik looduses. Selle perekonna mittepatogeensed esindajad on looduses väga laialt levinud, neid on leitud nii merest, pinnasest, puu- ja juurviljadelt, fekaalidest, loomanahalt ja juustust.

Selles perekonnas leidub ka nii loomade kui inimeste patogeene, osa liike on inimeste normaalse mikrofloora osad. Koloniseerivad tavaliselt inimese nahka, ülemisi hingamisteid, seedekulglat ja kuseteid.

slide25

Corynebacterium

Meditsiiniliselt olulised Corynebcteriumi liigid.

C. diphtheriae nakatab peamiselt inimesi ja teda leidub ka tervetel inimestel (kandjad). Nakatumine toimub peamiselt süljepiisakeste kaudu, kuid difteroidsete nahahaavandite puhul on nahakontakti kaudu nakatamine ka võimalik.

slide26

Difteeriatoksiin

See on valguline. Oli esimene eksotoksiin, mis avastati. Toksiini kodeeritakse lüsogeense faagi genoomiga. Toksiini toodab bakter, kes on limaskestale kinnitunud ja toksiin kandub verega üle kogu keha laiali. Toksiin kahjustab ka südamelihast, neere ja perifeerseid närve. Toksiini tootmine indutseerub rauavaeses keskkonnas. Toksiini kodeeriv geen on repressorvalgu kontrolli all. Kui rauda on vähe, siis repressorvalku ei toodeta ja toksiini toodetakse.

Toksiini toimemehhanismiks on valgusünteesi blokeerimine. Kohas, kust difteeriatekitaja organismi tungib, tavaliselt kurk, tekivad katud, nn pseudomembraan. See on hallikasrohelist värvi ja koosneb fibriinist, surnud limaskesta rakkudest ja bakteritest. Katt hakkab veritsema, kui teda püüda eemaldada.

Kattude esinemine, nõrkus, veidi kõrgenenud temperatuur ja ka nefriit, müokardiit jne. viitavad difteeriale. Katt takistab hingamist, kurk paistetab kinni.

Surm tekib lämbumise ja toksiini mõjul tekkivate koekahjustuste tõttu.

slide27

Difteeria vaktsiiniks on formaliiniga töödeldud difteeriatoksiin, mis on immunogeenne, aga ei ole toksigeenne. Seega on ta toksoid. Lastele tehakse kolmikvaktsiinina: difteeria-läkaköha-teetanus. Ab-dest aitab difteeria vastu penitsilliin, erütromütsiin ja gentamütsiin.

Difteeria raviks kasutatakse antibiootikume - penitsilliin, erütromütsiin, mis tapavad mikroobid. Põhiline on siiski antitoksiini süstimine, mida tuleb teha varases staadiumis, enne kui endotoksiin fikseerub retseptoritele.

slide28

Corynebacterium glutamicum on glutamiinhappe superprodutsent.

Glutamiinhapet toodetakse väga suurtes kogustes ja kasutatakse toiduainetetööstuses maitsetugevdajana. Soodsates kultiveerimistingimustes eritab C. glutamicum söötmesse kuni 100g glutamiinhapet liitri kultuurivedeliku kohta. Et glutamiinhappe saagis oleks suur, on vaja rakke kasvatada biotiini limitatsioonis. C. glutamicum toodab suurtes kogustes ka Lys. Ka seda kasutatakse toidulisandina. Lys tootvad tüved on mutandid, kel selle aminohappe biosüntees ei ole raja lõppproduktiga tagasisidestuslikult reguleeritav ja tulemuseks on kontrollimatu süntees e. üleproduktsioon.

Korünebaktereid kasutatakse ka nukleotiidide (IMP) mikrobioloogiliseks tootmiseks. Ka neid kasutatakse toiduainete lõhnalisanditeks.

slide29

Perekond Mycobacterium

Mükobakterid on aeroobsed, happekindlad liikumatud sirged või kõverdunud pulgad. Rakud võivad hargneda ja moodustada mütseelilaadset moodustist, mis fragmenteerub pulga- ja kokikujulisteks elementideks. Enamik liike moodustab kreemjaid ja valkjaid kolooniaid, kuid kiirelt kasvavad vormid on sageli oranzhilt või kollaselt pigmenteerunud(karotinoidpigmendid).

Rakukestad sisaldavad mükoolhappeid ja on vahased. Seetõttu taluvad töötlemist lahjade hapete ja aluste lahusega. Seda kasutatakse bakterite selektiivseks isoleerimiseks näiteks rögast. Teised bakterid hävivad ja mükobakterid kasvavad 4-6 nädalaga välja.

Perekond jagatakse 2 haruks: kiirelt ja aeglaselt kasvavad mükobakterid. Reeglina on aeglaselt kasvavad patogeenid ja kiirelt kasvavad saproobsed. Kiirelt kasvavaid tüvesid isoleeritakse peamiselt mullast. Kliinilised isolaadid kasvavad välja 4-6 nädalaga.

slide30

Kiirelt kasvavad: M. flavescens, M. aurum, M. phlei, M. smegmatis, M. fallax.

Aeglaselt kasvavad: M. africanum, M. asiaticum, M. avium, M. gastri, M. leprae, M. tuberculosis, M. ulcerans jne.

M. tuberculosis

slide31

Metabolism

Mükobakterid on metaboolselt väga võimekad, sest nad ei kasva mitte ainult suhkrutel ja alkoholidel, vaid ka süsivesinikel, nii alifaatsetel kui ka aromaatsetel. Osa kasvab ka metanoolil.

M. smegmatis kasvab kemolitoautotroofselt H2 + CO2 peal. Nad kasvavad ka gaasilistel süsivesinikel etaanil ja propaanil.

Patogeensed mükobakterid

Perekonnas Mycobacterium on 2 ohtlikku patogeeni: tuberkuloosi- ja leepratekitaja.

Tuberkuloositekitaja avastas R. Koch 1882. a.

slide32

Tuberkuloositekitaja avastas R. Koch 1882. a.

Tuberkuloos

Seda põhjustavad inimestel M. tuberculosis, M. bovis ja M. africanum.

Tuberkuloos levib inimeselt inimesele süljepiisakeste abil (köhimine, aevastamine, laulmine jne). Kui tuberkuloositekitaja hingatakse sisse, siis jõuab ta kopsualveooli, kus ta fagotsüteeritakse ja ta paljuneb aeglaselt neutrofiilides ja alveolaarsetes makrofaagides. Kopsus tekib väike kolle, noodul. Sealt levivad bakterid edasi teistesse piirkondadesse ja moodustavad uusi koldeid.

Tuberkuloosi on palju HIV-positiivsetel, kelle immuunsüsteem on nõrgenenud.

Ravitakse isoniasiidi ja rifampiiniga.

M. bovis satub inimorganismi saastunud lehmapiimaga. Soolestikust jõuab ta hiljem kopsu ja areneb klassikaline tuberkuloosipilt. Aitab piima pastöörimine.

slide33

Tuberkuloositekitaja avastas R. Koch 1882. a.

Tuberkuloos

Seda põhjustavad inimestel M. tuberculosis, M. bovis ja M. africanum.

Tuberkuloos levib inimeselt inimesele süljepiisakeste abil (köhimine, aevastamine, laulmine jne). Kui tuberkuloositekitaja hingatakse sisse, siis jõuab ta kopsualveooli, kus ta fagotsüteeritakse ja ta paljuneb aeglaselt neutrofiilides ja alveolaarsetes makrofaagides. Kopsus tekib väike kolle, noodul. Sealt levivad bakterid edasi teistesse piirkondadesse ja moodustavad uusi koldeid.

Tuberkuloosi on palju HIV-positiivsetel, kelle immuunsüsteem on nõrgenenud.

Esmalt ravitakse tuberkuloosi isoniasiidi ja etambutooliga. Kahe praparaadi kombinatsioon annab võimaluse vältida resistentsete vormide teket.Aktiivse tuberkuloosiga haigete ravimine toimub haiglas intensiivteraapia abil. Kui ravi on tulemuslik, siis , siis bakterite eraldumine lõpeb keskmiselt 2-4 nädala pärast, inimene saab koju minna, aga ravimist tuleb jätkata vähemalt aasta.

slide35

Leepra. e. pidalitõbi(põhjustaja M. leprae)

Bakterrakud kasvavad naharakkudes ja põhjustavad haavandeid ja kudede kärbumist. Raskematel juhtudel kahjustuvad ka perifeersed närvid ja häirub motoorne funktsioon. Hoolimata arvamusest ei ole pidalitõbi väga nakkav. Nakkab ilmselt otsekontaktiga. Maakeral on umbes 12 miljonit leeprahaiget (peamiselt Aasias, Lõuna-Ameerikas ja Aafrikas). Eestis oli 1993. aastal 28 leeprahaiget.

M. leprae on aeglase kasvuga (generatsiooniarg ca 12 päeva) ja eelistab madalamat temperatuuri (ca 30 kraadi). Seetõttu kasvab hästi seal, kus kehatemperatuur on madalam, nagu nahal.

Rakukesta glükolipiidid kustutavad hapnikuradikaale ja võimaldavad baktereil ellu jääda ja paljuneda makrofaagides.

slide38

Perekond Rhodococcus

Moodustab ainult substraadimütseeli, öhumütseeli ja spoore mitte. Mütseel fragmenteerub pulkjateks rakkudeks.

Rodokokid on kollaselt, oranzhilt vöi punaselt pigmenteerunud, aeroobsed kemoorganotroofid. Mullas ja rohusööjate loomade sönnikus laialt levinud. Neid on ka mullas ja puhastusseadmete aktiivmudas, kus nad lagundavad orgaanikat, ka fenoole ja teisi raskestilagundatavaid aineid.

slide39

Perekond Arthrobacter

Tüüpliik A. globiformis. Esineb elutsükkel. Neid on nimetatud ka mullakokkideks (Vinogradski) ja mulla korünebakteriteks.

Arthrobacteri elutsükkel on järgmine: noore kultuuri ebaregulaarsed pulgakujulised rakud muutuvad vanas kultuuris kokoidseteks rakkudeks. Kui kasvutingimused on jälle soodsad, siis kokkidel ilmuvad väljakasved ja need “idanevad” pulkjateks ebakorrapärasteks rakkudeks. Esinevad ka V-kujulised figuurid.

slide40

Perekond Arthrobacter

Tüüpilised mullabakterid. Nn mullakokid Vinogradskil. Aeroobsetel mulla pindkülvidel väga arvukas rühm. Happelises mullas on neid vähem. Neid soovitatakse ka mullast isoleerida just mullaagaril, so. mullatõmmist sisaldaval agarsöötmel. Nad on väga resistentsed kuivamisele ja näljutamisele ja on suutelised kasutama v. mitmekesiseid C-allikaid, ka aromaatseid aineid ja alkaane. Seetõttu nad mullas nii arvukad ongi.

Lagundavad herbitsiide. Neid leidub ka kalade ja molluskite pinnal, reovees, aktiivmudas.

On kirjeldatud ka Arthrobacteri kitinaasi tootev tüvi ja üritatud teda kasutada Fusariumi tõrjeks taimekaitses.

slide41

Perekond Micrococcus

Graampos. kokid, kes paiknevad tetraadides ja ebaregulaarsetes kogumites. Tavaliselt liikumatud ja asporogeensed. Aeroobsed, omavad karotinoidpigmente ja kolooniad on eredalt värvunud.

rRNA analüüs näitab, et Micrococcus on kindlasti lähedasem Arthrobacterile, kui Staphylococcusele.

Bergey määrajas kuulusid Staphylococcus ja Micrococcus ühisesse sugukonda Micrococcaceae.

M. luteus Grami järgi värvitud

slide42

Perekond Micrococcus

Kus leidub?

Mikrokokke on väga palju imetajate loomade nahal.Inimese nahal on palju Micrococcus luteust, M. agilist, M. variansi, M. roseust.

Mikrokokid moodustavad kuni 20% nahapinna aeroobsest mikrofloorast. Micrococcus luteus ja M. varians on kollaselt pigmenteeritud. Neid on hästi rohkesti inimeste nahal ja seetõttu ilmselt ka majatolmus.

M. roseusel on roosakad kolooniad. M. luteusel on uuritud väga põhjalikult membraane. M. lysodeiticus tema vana nimi. Ka Fleming testis tema peal oma lüsotsüümi.

Perekond Stomatococcus.

Perekonna ainus liik on S. mucilaginosus. Varasemad nimed Staphylococcus mucilaginosus ja Micrococcus mucilaginosus.

slide43

Perekond Propionibacterium

Orla-Jensen ja von Freudenreich olid 1906. a. esimesed, kes uurisid Shvetsi (Emmentali) juustus juustuauke tekitavaid baktereid. Juustuaugud tekivad piimhappe propioonhappeks kääritamise käigus tekkivast CO2-st.

Nime Propionibacterium pani ette Orla-Jensen ja seotud on nimi sellega, et need bakterid toodavad käärimisproduktina suures koguses propioonhapet. Neid baktereid on uuritud eeskätt seetõttu, et nad osalevad juustu valmimises, aga nad toodavad suures koguses ka vitamiin B12 ja neid on kasutatud ka propioonhappe tootmiseks. Esimesed tüved, mida kirjeldati, olid pärit juustutööstusest. Alles palju aega hiljem selgus, et propioonhapebakterid on väga levinud ka inimese nahal.

Propioonhapet tootvaid liike kuulub ka teistesse bakteriperekonda, nagu Selenomonas, Bacteroides ja Clostridium.

slide44

Perekonda Propionibacterium kuuluvad graampos., anaeroobsed kuni aerotolerantsed, asporogeensed ja liikumatud. Nad on pulgakujulised, kuid pulgad on ebaregulaarsed, paisudega ja kõverdunud.

Biokeemia

Heksoosid konverteeritakse püruvaadiks glükolüüsirajas. Püruvaadist tekivad propionaat ja atsetaat ja CO2. Emmentali jt. shveitsi tüüpi juustude valmimisel on neil suur roll. Nende juustude juuretises kasutatakse P. freudenreichii tüvesid ja homofermentatiivsete piimhapebakterite tüvesid. Juustu valmimise nn. sooja-ruumi faasi ajal (72-78 oC) kääritavad propioonhapebakterid piimhapebakterite poolt toodetud laktaati atsetaadi ja propioonhappe tekkega ja tekib ka CO2, mis annab juustule auke. Aroomi annavad nii need org. happed kui ka ilmselt aminohapped, nagu Pro.

slide45

Liigid

P. freudenreichii ja P. shermanii on väga sarnased ja need soovitatakse paigutada liiki P. freudenreichii. Pentoose kasutavad propioonhapebakterid P. pentosaceum ja P. arabinosum soovitatakse paigutada liigi P. acidi-propionici alla.

Naha propioonhapebakterid

Neid isoleeriti esmalt aknega patsientidelt, kuid neid leitakse ka tervetelt inimestelt. Seega ei saa päris kindel olla, et aknet põhjustab Propionibacterium. Alati leitakse aknega haigete nahalt ka Staphylococcust. P. acnes’t on nahal v. palju, eriti palju seal, kus on rohkesti rasunäärmeid: laubal ja ninakülgedel. Teistest propionibakteritest on nahal ka P. granulosum’it ja P. avidum’i. Propionibaktereid on leitud ka tupest, suust ja väljaheidetest.

Naha propioonhapebakterid on v. nõudlikud söötme suhtes: vajavad peaaegu kõiki aminohappeid, paljusid vitamiine ja paljud ka guaniini ja adeniini.

slide47

Perekond Micromonospora

Morfoloogia:Esineb vaid substraadimütseel. Koloonia on pinnalt kurruline, spoorid paiknevad üksikult mütseelil.

Elupaik looduses: neid leidub mullas ja vees. Kodudes õhu saastajad, elavad ka konditsioneerides.

Lagundavad biopolümeere (tselluloosi, ksülaani, kitiini).

Biotehnoloogiline rakendus:mitmed Micromonospora toodetud antibiootikumid on kasvajavastased (pürrolosporiin - leukeemia, korkomitsiin – leukeemia ja kopsu kartsinoom). AB gentamütsiini kasutatakse bakterhaiguste ravimiseks.

slide48

Perekond Actinoplanes

Sporangiumid arenevad substraadi pinnal, koloonia võib olla kaetud valkja säbruga. Oluline tunnus määramisel on ka mütseeli värvus, mis varieerub sõltuvalt liigist suuresti. Põhiline värv on oranž, mis tõenäoliselt on karotinoidsest pigmendist. Pimedas kasvavad kultuurid pigmente ei tooda.

Toodavad antibiootilisi aineid ja alfa-glükosidaaside inhibiitorit akarboosi, mida kasutatakse teatud tüüpi diabeedi ravis.

slide49

Perekond Actinoplanes

Elupaik looduses: Looduses tavalised mullabakterid, isoleeritud ka veest.

Zoospoorid on liikuvad ja ujuvad veepinnale, kus koloniseerivad substraadi (tolmutera, karv) mõne päevaga. Raske isoleerida ja kultiveerida.

Sporangiumid arenevad substraadi pinnal, koloonia võib olla kaetud valkja säbruga. Oluline tunnus määramisel on ka mütseeli värvus, mis varieerub sõltuvalt liigist suuresti. Põhiline värv on oranž, mis tõenäoliselt on karotinoidsest pigmendist. Pimedas kasvavad kultuurid pigmente ei tooda.

Toodavad antibiootilisi aineid ja alfa-glükosidaaside inhibiitorit akarboosi, mida kasutatakse teatud tüüpi diabeedi ravis.

slide50

SugukondStreptomycetacea

Sisaldab 2 olulist perekondaStreptomyces ja Streptoverticillium

Perekond Streptomyces on populaarne uurimisobjekt, sest on laialt looduses levinud ja toodab AB. Eristatakse üle 500 Streptomycese liigi.

Paljud aktinomütseetide perekonnad, nagu Actinopycnidium, Actinosporangium, Chainia, Kitasatoa ja Microellobosporia on nüüd kantud perekonna Streptomyces alla, kuna nende DNA/DNA hübridiseerimine näitas suurt homoloogiat ja kemotaksonoomia ja faagitundlikkus samuti.

slide51

Streptomycese õhumütseel koosneb spiraalselt kõverdunud hüüfidest, mille tipuosa fragmenteerudes moodustuvad spoorid (nim. ka koniidid või artrospoorid).

Pildil S. lividans.

slide53

Streptoverticillium

Õhumütseelil paiknevad männastena lühikesed hüüfiharud, mille tipud keerduvad spiraalina ja mis sisaldavad spoore. Spooriahelat ümbritseb tupp, mis on helikaalse struktuuriga.

slide54

Sugukonna Streptomycetaceae ökofüsioloogia

Muld on nende põhielupaik. Miks nad domineerivad mullas?

1. Aktiivsed hüdrolüütikud ( tärklis, kitiin, pektiin, valgud, lignotselluloos, isegi ligniin ja kumm). Üks tüvi on võimeline kasutama kuni 50 erinevat C-allikat.

2. Vähenõudlikud. Suudavad kasutada nitraatN, ei vaja vitamiine ega muid kasvufaktoreid.

3. Arengutsükkel spoor-mütseel-spoor võimaldab kohaneda muutuvate tingimustega mullas (niiskus, aeratsioon jne.). Üldiselt taluvad v. hästi kuivust ja seetõttu on neid palju kuivas õhustatud mullas. Armastavad neutraalset või nõrgalt aluselist mulda. Happelises mullas on neid vähe.

4. Spoorid taluvad kuivust, külmumist, anaerobioosi, kiirgust jne., mis võimaldavad ebasoodsates tingimustes säiluda. Kultuurid sporuleeruvad reeglina tardsöötmel, vedelsöötmel mitte.

5. On obligaatsed aeroobid.

slide55

Selektiivne isoleerimine mullast

Muld peenestatakse, tehakse suspensioon ja külvatakse välja selektiivsöötmetele, mis sisaldavad nitraatN, kitiini, tärklist, kaseiini, glütserooli vms selektiivset toiteallikat. Seente kasvu pärssimiseks võib lisada tsükloheksimiidi 50-100 mkg/ml või nüstatiini 10-50 mkg/ml. Viimane olla eriti efektiivne.

On kasutatud ka antibakteriaalseid AB, mille vastu aktinomütseedid sageli resistensed on. Näiteks Streptoverticilliumi on soovitatud isoleerida söötmel, mis sisaldab tsükloheksimiidi ja nüstatiini (mõlemat 50 mkg/ml) ja oksütetratsükliini (25 mkg/ml). Tetratsükliini suhtes on Streptoverticillium resistentne, Streptomyces aga tundlik.

Seente pärssimiseks lisatakse söötmele ka Na-propionaati.

slide56

Streptomütseedid ja antibiootikumid

Streptomütsiin ja Waksman (1940). Praegu tuntakse oma 4000 AB, mida toodavad aktinomütseedid, neist streptomütseedid toodavad ca 500 AB, neist praktikas kasutatakse ca 50 AB. Need on sekundaarsed metaboliidid, mis on keemiliselt v. erinevad: aminoglükosiidid, beetalaktaamid, makroliidid, peptiidid, tetratsükliinid, ansamütsiinid jne. Mitmed streptomütseedid toodavad mitut erinevat AB. Lisaks antibakteriaalsetele Abdele sünteesivad streptomütseedid ka seente- ,viiruste- ja algloomade vastaseid AB, ja insektitsiide ja herbitsiide. Huvitav on see, et paljudel streptomütseetidel paiknevad AB biosünteesi eest vastutavad geenid lineaarsetel plasmiididel. Lineaarsed plasmiidid pole bakteritel eriti levinud.

slide57

Streptomütseedid ja antibiootikumid

Palju on vaieldud, kas streptomütseedid toodavad mullas AB ja kui ja, kas siis võib see olla relvaks olelusvõitluses. Ilmselt siiski toodavad, kuigi mitte niisugustes kogustes, nagu laborikultuurides, kus toitaineid on rohkesti. On näiteks näidatud, et kui mulda viia kitiini või seene rakukesta komponente, siis taimede haigestumine seenhaigustesse väheneb. Seda seletatakse seentevastaseid AB tootvate aktinomütseetide kasvu stimuleerimises. Aga asi võib olla ka aktinomütseetide poolt sünteesitava kitinaasi lüütilises toimes seenerakule. Kuna AB tootmine toimu kasvu stats faasis, nagu spooride moodustuminegi ja indutseerijaks võib olla toitainete limitatsioon, siis on spekuleeritud, et toitainete limitatsiooni tingimustes on AB tootmine kasulik, kuna see võimaldab kõrvale tõrjuda teisi mikroobe, et rahulikult kautada neid väheseid toitaineid sporuleerumiseks. Sporuleerumine omakorda võimaldab kultuuril pikalt ebasoodsates tingimustes säiluda.

Streptomütseete on kasutatud ka restriktaaside tootmiseks. Esimene oli Sal I, mida toodab S. albus.

slide58

S.griseus toodab streptomütsiini;

  • S. kanamyceticus toodab kanamütsiine,
  • S. noursei toodab nüstatiini.
  • Oluline on see, et üks liik võib toota mitut erinevat antibiootikumi. Näiteks S. antibioticus produtseerib nii viirusevastast Ara-Ad, kasvajatevastast aktinomütsiini kui ka antibakteriaalset oleandomütsiini.
slide60

Taimehaigused

Taimehaigusi põhjustavaid streptomütseete on vähe. S. scabies põhjustab kartulil ja suhkrupeedil kärntõbe. S. scabies’t on mullas palju. Ta tungib noortesse mugulatesse silmade kaudu. Kärn, mis tekib on mugula vastureaktsioon haiguse leviku tõkestamiseks. Kartuli kärntõbe on eriti palju kuivadel aastatel, neutraalses või aluselises mullas. Seega saab haiguse levikut pidurdada kastmise ja mulla hapestamisega (S). Tegelt see kärn rikub peaasjalikult ainult kartuli välimust.

slide61

Mükostop on bioloogiline fungitsiid, mis sisaldab aktinomütseedi Streptomyces griseoviridis spoore (koniide). Kaitseb taimi seenhaiguste eest. Mõjub Fusariumile, Alternariale, Botrytisele jt.

Kasutatakse aedviljade ja lillede puhul.

slide62

Sugukond Streptosporangiaceae

Moodustavad mütseeli, millel spoorid võivad paikneda mütseelil kahekaupa (Microbispora), neljakaupa (Microtetraspora) või paikneda sporangiumis( Planobispora, Planomonospora,Streptosporangium).

Spoorimass võib olla valge, kollakas, pruun, oranzh, hallikas-roheline, roosakas. Sporangiumidel võivad esineda vahesinad

Spooridel võivad olla viburid, näiteks perekonnas Planobispora ja Planomonospora.

Streptosporangium

slide63

Perekond Frankia.

Frankia moodustab mitteliblikõielistel taimedel (näiteks lepp ja astelpaju) juuremügaraid, milles seob õhulämmastikku ja varustab sellega taime ammooniumlämmastikuga.

Frankia mütseel