Что такое сапротрофное питание
Что такое сапротрофное питание
Организмы, питающиеся мертвыми или разлагающимися органическими остатками называются сапротрофами. Для обозначения таких организмов иногда используют другие термины, означающие, однако, то же самое — сапрофиты (сапрофитное питание) и сапробионты (сапробионтное питание).
Таким образом, сапротрофы уничтожают органические остатки путем их разложения. Многие из образующихся простых веществ не используются самими сапротрофами, поэтому они поступают в пищу растениям. Следовательно, активность сапротрофов обеспечивает весьма важные связи между круговоротами биогенных элементов, делая возможным возврат этих элементов живым организмам.
Внеклеточное переваривание и всасывание на примере грибов Mucoru Rhizopus.
Сапротрофное питание грибов Мисог и Rhizopus
Mucor и Rhizopus относятся к обычным плесеням. Их можно обнаружить на хлебе, хотя они могут жить и в почве. Mucor был подробно описан в соответствующей статье. Rhizopus встречается даже чаще и по своему строению и образу жизни очень похож на Mucor Оба гриба легко выращивать в лабораторных условиях.
Их гифы проникают в питательную среду, на которой они растут, и из кончиков гиф секретируются гидролизующие ферменты. На рисунке приведены результаты такого внеклеточного переваривания. Амилазы и про-теиназы осуществляют соответственно расщепление крахмала до глюкозы и белков до аминокислот. Тонкий и хорошо разветвленный мицелий у Мисог и Rhizopus обеспечивает большую поверхность всасывания. Глюкоза используется во время дыхания для обеспечения гриба энергией, необходимой для протекания метаболических процессов. Кроме того, глюкоза и аминокислоты идут на рост и восстановление тканей гриба. В цитоплазме хранятся избыток глюкозы, превращенный в гликоген и жир, и избыток аминокислот в виде белковых гранул.
Симбиоз: мутуализм, паразитизм и комменсализм
Термин симбиоз буквально означает «совместная жизнь». Он был введен немецким ученым де Бари в 1879 г., который описал это явление как «совместное существование разноименных организмов». Другими словами, симбиоз — это ассоциация между двумя или большим числом организмов разных видов. Со времени де Бари многие биологи сузили понятие «симбиоз» и стали подразумевать под ним тесные взаимоотношения между двумя или более организмами различных видов, приносящие выгоду всем партнерам.
С семидесятых годов XX в. симбиоз как раздел биологии приобрел большее значение. К настоящему времени, например, стало известно, что ббльшая часть растений получает необходимые питательные вещества с помощью грибов, а азот фиксируется главным образом симбиотиче-скими бактериями. Открытие того факта, что ферментация в рубце жвачных животных происходит при содействии симбиотических организмов, имеет важное значение для повышения продуктивности крупного рогатого скота. Вместе с тем биологи стали осознавать, что степень близости взаимоотношений, выгоды или вреда в подобных случаях может сильно варьировать. В связи с этим большинство современных биологов используют определение симбиоза, сходное с определением, данным де Бари и одобренное Обществом экспериментальной биологии в 1975 г.
В данной книге будут использоваться определения, приведенные ниже. Акцент делается на том, насколько выгодными для обоих участников являются взаимоотношения между ними.
Симбиоз — это совместное проживание в тесном взаимодействии двух или более организмов различного вида. Многие подобные ассоциации состоят из трех и более «партнеров» с совместным питанием. Существует три основных типа симбиотических отношений:
1) мутуализм, или взаимовыгодные отношения обоих «партнеров»;
2) паразитизм, при котором выгоду получает один «партнер», причиняя другому вред;
3) комменсализм, при котором для одного «партнера» это выгодные отношения, тогда как для другого они не приносят ни пользы, ни вреда.
Что, когда и как есть маленькому пациенту
С чего начинается диетология? Со знаний о функционировании системы органов пищеварения!
Консультируя пациента любого возраста, даже только что родившегося, врач-диетолог должен хорошо понимать не только механизмы регуляции функции системы пищеварения, но и морфофункциональные особенности организации, развития каждого органа, участвующего в переваривании и всасывании пищевых веществ.
Профиль оказания медицинской помощи «диетология» не разделяется на детскую и взрослую диетологию. Именно поэтому врач-диетолог обязан хорошо знать возрастные особенности функционального состояния органов пищеварения.
Основа основ
Система органов пищеварения представлена целым комплексом органов, участвующих в переваривании, всасывании и усвоении пищевых веществ, поступающих в организм ежедневно (см. рис. 1).
Рис. 1. Функционирование системы органов пищеварения
Возрастные особенности питания
Питание человека начинается с первого мгновения его зарождения. Образование зиготы, дальнейшее ее дробление (и последующие процессы, длящиеся до смерти организма) происходят за счет питания.
Каждому периоду развития организма присущ определенный тип питания, соответствующий целям и задачам природы человека. Соответственно в процессе онтогенеза человека происходит смена этих типов питания.
Гистотрофное питание
Первый тип — гистотрофное питание — происходит в утробе матери за счет запасов питательных веществ в цитоплазме яйцеклетки и желточном яйце, а также за счет секретов слизистой оболочки яйцевода и матки. Продолжается этот тип питания до имплантации зародыша в стенку матки.
Действия диетолога
Работа с мамой ребенка
Беспокоиться о достаточном и сбалансированном питании ребенка необходимо начинать задолго до его рождения. Важно, чтобы мама была здоровой, у нее не было пагубных привычек (курение, алкоголь, наркотики).
Во время консультации беременной женщины следует обратить ее внимание на необходимость постоянного, ежедневного восполнения рациона биологически важными для малыша питательными веществами: белком, витаминами и минеральными микро- и макроэлементами. Необходимо определить пищевой статус женщины, разработать план его коррекции при наличии отклонений как в сторону ожирения, так и при риске развития белково- энергетической недостаточности.
Гемотрофное и амниотрофное питание
Второй тип питания — гемотрофное (через плаценту в кровь плода поступают аминокислоты, пептиды, глюкоза). Со 2–3-го месяца и до рождения плацента сама начинает синтезировать белки и гликоген, ферменты для расщепления пищевых веществ.
С 4–5 месяцев и до рождения начинается амниотрофное питание (амниотическая жидкость околоплодных вод поступает в пищеварительный тракт, содержит белки, аминокислоты, глюкозу, витамины, гормоны и ферменты). Проистекает оно одновременно с гемотрофным питанием.
Действия диетолога
Постоянный контроль
Под контролем врача-диетолога должна находиться диета беременной женщины во все три триместра беременности. Каждый триместр имеет свои особенности в позиции планирования пищевого рациона.
Нерациональное питание как в количественном, так и в качественном отношении приводит к увеличению осложнений беременности (гестоз, невынашивание, анемия) и родов (аномалии родовой деятельности, родовой травматизм), задержке развития внутриутробного плода и патологии новорожденного (М. Н. Волгарев, И. Я. Исаев).
Лактотрофное питание
Четвертый тип питания — лактотрофное (питание грудным материнским молоком).
Этому типу питания посвящено множество научных трудов, рекомендаций, о нем написаны тысячи популярных статей, не затихают дискуссии о его пользе. Но что в итоге доходит до беременных и/или родивших пациенток — кормить ребенка грудным молоком необходимо для укрепления его иммунитета (это самая распространенная причина, побуждающая к грудному вскармливанию и, как правило, не столь эффективная). Конечно, все так и есть, иммунитет ребенка и молоко мамы неразрывно связаны. Но это не единственный и не первостепенный довод. Это всего лишь следствие.
Что такое грудное молоко? Если образно ответить на вопрос, то оно и есть часть организма ребенка. Причем необходимая и незаменимая часть. Почему? В грудном молоке есть определенные ферменты (липазы, амилазы, пептидазы), которые, поступая в организм ребенка, переваривают питательные вещества грудного молока. Собственное пищеварение у новорожденных детей не развито, у них преобладает аутолитический тип пищеварения. Для получения ребенком всех необходимых для жизни и роста питательных веществ необходимо, чтобы грудное молоко попало в его пищеварительный тракт и фактически самостоятельно переварило себя, это если максимально образно объяснять будущим и настоящим мамам суть процесса. Захотят ли они отказываться от грудного вскармливания, зная, что на свете нет другого такого продукта, который смог бы заменить часть организма их крохи?
Молочные железы женщины вырабатывают питательную жидкость в продолжение тем видам питания, которые получали зародыш, эмбрион и плод, чтобы окончательно подготовить организм человека к переходу на следующий тип питания. У природы все логично. Грудное молоко и организм ребенка — это соединившиеся пазлы, образующие картину будущего здоровья органов желудочно-кишечного тракта человека.
Смешанное питание
К 8–9-му месяцу активность ферментов грудного молока снижается и у ребенка повышается выработка собственных пищеварительных ферментов. За несколько месяцев до этого (к 5–6 месяцам) ребенку становится недостаточно питательных веществ материнского молока. Необходимо введение дополнительного питания и переход на смешанное питание. Наступает время введения прикорма. Это дает возможность увеличения активности собственных желез и подготовки системы пищеварения и перехода к лактотрофно-дефинитивному питанию.
Действия диетолога
Коррекция питания мамы
Нутритивные расстройства ребенка необходимо корригировать после родов в период лактации введением в пищевой рацион кормящей женщины достаточного для сбалансированного питания пищевых ингредиентов.
Далее в статье:
О питании беременных
Голодание и дефицит белка
Отсутствие углеводов чревато!
Немного физиологии пищевод и желудок
Секреты детского организма
Маленький пациент на приеме
Хотите больше новой информации по вопросам диетологии?
Оформите подписку на информационно-практический журнал «Практическая диетология»!
Правильное питание: нутриенты и нутрицевтики
Еще одним объектом изучения нутрициологии являются парафармацевтики. Последние представляют собой пищевые добавки, которые применяются для регуляции функциональной активности клеток, а также отдельных органов либо систем, причем исключительно в физиологических пределах. При сравнении парафармацевтиков с нутрицевтиками оказывается, что первые обладают более выраженными биологическими эффектами, поэтому их зачастую используют не только для обогащения пищевого рациона, а и в качестве профилактических средств. Действие парафармацевтиков направлено на активацию и стимуляцию функций отдельных органов и систем в пределах физиологических границ (например, стимуляция секреторной или моторно-эвакуаторной функции ЖКТ, стимуляция умственной и физической работоспособности, активация анаболических процессов). Парафармацевтики приближены к лекарственным препаратам, выполненным на натуральной основе, с меньшим, чем в лекарственных препаратах содержанием активных веществ. Парафармацевтики зачастую содержат натуральные компоненты пищи, не обладающие питательной ценностью, но относящиеся к незаменимым составляющим питания. Основа парафармацевтиков – это растительные препараты, в состав которых могут вводиться витамины, различные минералы, аминокислоты, а также продукты пчеловодства, ферменты протеолитического или антиоксидантного действия, вытяжки и экстракты непосредственно из органов крупного рогатого скота и гомеопатические комплексы. К парафармацевтикам относятся антибиотики и антисептики натурального происхождения, регуляторы функциональной активности органов и систем, иммуномодуляторы – регулируют работу иммунной системы, ферментные препараты; адаптогены – препараты, способные увеличивать неспецифическую стрессорную сопротивляемость организма, регуляторы чувства голода (или аноректики), мобилизаторы жира из депо (или термогеники), детоксикаторы.
С учетом пристального внимания, обращаемого в последние десятилетия на роль нормальной или измененной микрофлоры кишечника в локальных пищеварительных и в системных гомеостатических процессах закономерным предметом изучения нутрициологии являются эубиотики — представители нормальной кишечной флоры и ее метаболиты. Теория адекватного питания А. М. Уголева (1991) предполагает, что питательные вещества образуются из пищи при ферментативном расщеплении ее макромолекул за счет полостного и мембранного пищеварения, а также формирования в кишечнике при участии симбиотической микрофлоры новых химических компонентов, в том числе незаменимых. При этом необходимым компонентом пищи являются не только полезные, но и балластные вещества (пищевые волокна). Эубиотики — это живые либо лиофилизированные препараты бактерий, представители нормальной кишечной флоры, создающие эволюционно предусмотренный биоценоз и препятствующие процессу пролиферации патогенных микроорганизмов, а также вещества, создающие условия для роста нормальной флоры. Эубиотики принято разделять на пробиотики, пребиотики, синбиотики и метабиотики.
Пробиотики – препараты, содержащие живые или лиофильно высушенные непатогенные микроорганизмы (бактерии преимущественно рода Lactobacillus и Bifidobacterium, дрожжи), относящиеся к нормальным обитателям кишечника здорового человека, а также продукты их жизнедеятельности, которые обладают антагонистической активностью по отношению к патогенной микрофлоре макроорганизма. Наиболее важными специфическими функциями пробиотиков являются обеспечение организма питательными веществами (жирными кислотами и аминокислотами), различными микронутриентами (витамины, антиоксиданты, амины) и др. соединениями (гистамин, пиперидин, тирамин, кадаверин, пирролидин, агматин, спермидин, путресцин и др. ), имеющими значимость не только для пищеварительного тракта, но и для всего организма. Кроме того, пробиотики в виде «дружественных» для организма хозяина бактерий препятствуют усиленному росту потенциально патогенных микроорганизмов, предотвращают их транслокацию и стимулируют иммунные механизмы защиты, прежде всего лимфоидную ткань, связанную с пищеварительным трактом, элиминируют и детоксицируют токсины.
Синбиотики, метабиотики – это лечебно-профилактические препараты, которые содержат пробиотики и пребиотики (или микробные метаболиты), то есть пробиотические микроорганизмы одновременно с субстратом для последующего их размножения.
Статья добавлена 28 января 2016 г.
Сапрофитные характеристики, экологическая функция, питание, среда обитания
saprófitos это организмы, которые получают свою энергию из неживой материи в состоянии разложения. Эти живые существа взаимодействуют с окружающей средой на микроскопическом уровне. К этой группе относятся грибки, некоторые бактерии и водные плесени..
Их роль в экологическом балансе очень важна, поскольку они являются первым шагом в процессе распада неживого материала. Во многих случаях только сапрофиты способны метаболизировать некоторые соединения, превращая их в продукты многократного использования..
Таким образом, эти организмы возвращают в окружающую среду в виде свободных ионов компоненты детрита. Это позволяет замкнуть циклы питательных веществ.
Сапрофиты в трофической цепи рассматриваются как микропотребляющие. Причина в том, что они берут свои питательные вещества из детритовой массы, которая пострадала от последствий разложения..
черты
гетеротрофный
Сапрофиты гетеротрофны, потому что они получают свою энергию от мертвого органического вещества или от массы детрита. Из этих разложенных материалов извлекаются различные соединения, которые используются для выполнения жизненно важных функций организма..
Osmótrofos
Эти организмы поглощают питательные вещества путем осмоса. Здесь градиент концентрации вещества в двух разных средах играет важную роль для транспорта питательных веществ..
Получение органических питательных веществ в тех организмах, которые являются как осмотическими, так и гетеротрофными, зависит от внешнего пищеварения. В этом случае ферменты способствуют деградации молекул.
Клеточная стенка
Клетки грибов, бактерий и плесени имеют устойчивую клеточную стенку. Это потому, что они должны противостоять осмотическим силам и силам роста клеток. Стенка расположена снаружи от клеточной мембраны.
Грибы представляют собой клеточную стенку, состоящую из хитина. У водорослей они часто состоят из гликопротеинов и полисахаридов, а в некоторых случаях из диоксида кремния..
Плазменная мембрана
Плазматическая мембрана у сапрофитных организмов обладает избирательной проницаемостью. Это позволяет через диффузию проходить через нее только определенные типы молекул или ионов..
Изменить подложку
Некоторые виды сапрофитных грибов модифицируют рН среды. Это особенность зеленых грибов (dematiaceae), которые входят в состав рода Penicillium..
Бактерии, принадлежащие к роду Pseudomonas, меняют цвет среды, в которой они находятся. Первоначально он желтый и становится красным из-за метаболизма, который выполняет бактерия.
Экологическая функция
Сапрофиты играют очень важную роль для экосистемы; они являются частью организмов, которые замыкают естественный цикл материи. Когда они разрушают организмы, которые уже завершили свой жизненный цикл, они получают питательные вещества, которые рециркулируют, высвобождаются и возвращаются в окружающую среду. Там они снова доступны для других живых существ.
Разложившиеся материалы содержат питательные вещества, такие как железо, кальций, калий и фосфор. Это основа для роста растений.
Конечным продуктом этого процесса являются простые молекулы углеводов. Углекислый газ выделяется в окружающую среду, где он улавливается растениями в качестве основного элемента процесса фотосинтеза.
Многие из компонентов живых существ могут разрушаться почти исключительно сапрофитами, такими как лигнин. Это органический полимер, который содержится в опорных тканях растений и некоторых водорослей..
биотехнология
Ацидофильные бактерии могут выдерживать высокие концентрации некоторых металлов. Thiobacillus ferrooxidans был использован для детоксикации ионов металлов в кислых водах металлических рудников.
Секретируемые ферменты могут участвовать в процессе восстановления ионов металлов, присутствующих в сточных водах шахт.
Бактерия Magnetospirillum Magnumum Он производит магнитные минералы, такие как магнетит. Они образуют осадочные остатки, которые указывают на местные изменения окружающей среды.
Археологи используют эти биоматериалы для установления экологической истории региона..
питание
Сапрофиты можно разделить на две группы:
Вынужденные сапрофиты, которые получают свои питательные вещества исключительно путем разложения органического вещества без жизни. В другую группу входят те организмы, которые сапрофитны только на этапе своей жизни и становятся факультативными..
Сапрофиты питаются процессом, называемым абсорбирующим питанием. При этом питательный субстрат переваривается благодаря действию ферментов, выделяемых грибком, бактериями или плесенью. Эти ферменты ответственны за превращение детрита в более простые молекулы.
Это питание, также известное как осмотроф, происходит в несколько этапов. Во-первых, сапрофиты выделяют некоторые гидролитические ферменты, которые ответственны за гидролиз больших молекул детрита, таких как полисахариды, белки и липиды..
Эти молекулы делятся на более мелкие. Как продукт этого процесса, растворимые биомолекулы высвобождаются. Они поглощаются благодаря различным градиентам концентрации этих элементов на внеклеточном и цитоплазматическом уровнях..
После пересечения полупроницаемой мембраны вещества достигают цитоплазмы. Таким образом, клетки сапрофита могут питаться, обеспечивая тем самым их рост и развитие..
Адаптации в грибах
Грибы имеют трубчатые структуры, называемые гифами. Они образованы вытянутыми клетками, покрыты клеточной стенкой хитина и превращаются в мицеллу.
Волокна развиваются, разветвляясь между слоем, где он находится. Там они выделяют ферменты, среди которых целлюлаза, и поглощают питательные вещества продуктов разложения..
среда обитания
Сапрофиты предпочитают влажную среду с невысокой температурой. Эти организмы нуждаются в кислороде для выполнения своих жизненно важных функций. Также для разработки нужна среда с нейтральным pH или небольшим количеством кислоты.
Грибы могут жить на подавляющем большинстве твердых субстратов, поскольку их гифы позволяют им проникать в различные слои. Бактерии также можно найти в различных средах, предпочитая жидкие или полужидкие среды.
Одним из естественных мест обитания бактерий является организм человека. В кишечнике есть несколько видов сапрофитных бактерий. Их также можно найти в растениях, стоячей воде, мертвых животных, навозе и разложившейся древесине..
Плесень является одним из основных факторов разложения пресноводных и соленых вод.
-Среда сапрофитного гриба
дерево
Эти организмы являются основными разлагающими веществами древесины, потому что это отличный источник целлюлозы. Его предпочтение по дереву является аспектом, имеющим большое значение для экологии.
Это пристрастие к дереву также является неудобством, поскольку они атакуют деревянные конструкции, такие как основания домов, мебель и др. Это может иметь негативные последствия для лесной промышленности..
листья
Опавшие листья являются источником целлюлозы, поэтому это отличный способ для развития грибков. Они нападают на все виды листьев, хотя некоторые виды, такие как Gymnopus perforans, они живут в определенных видах листьев, отказываясь от остальных.
Fuco
Одним из таких примеров является Дендрифиелла салина, который обычно встречается в грибах Сигмоидея Марина и Acremonium fuci.
навоз
Пример сапрофитных организмов
грибы
Виды сапрофитных грибов варьируются в зависимости от пласта, в котором они развиваются. Некоторые примеры этих образцов:
-Навоз: виды родов Навозник, Stropharia, Anellaria, Cheilymenia, и Pilobolus.
-Пастбища: Agaricus campestris, Agaricus squamulifer, Гигроцикл поварв, Hygrocybe psittacina, Marasmius oreades и Мухомор витадидии.
-древесины: Fomitopsis pinicola, Ganoderma pfeifferi, Oudemansiella mucida, Lentinus lepideus, виды хвостов индейки, вешенки (Pleurotus), Bolvitius vitellinus и Polyporus arcularius.
-Озерные бассейны: Кровавые микены, иноцибная кружева, гигроцитарная кокцинеокрената, Cantharellus tubaeformis и Рикнелла фибула.
-Pirófiatas: Pyronema omphalodes, Pholiota carbonaria, Geopetalum carbonarius, Geopyxis carbonaria и Морчелла Коника.
Плесень (оомицеты)
Плесень считается членом псевдогрибковой группы. Среди классифицированных как сапрофиты, есть некоторые виды отрядов сапролегниевые и Pythium.
бактерии
Кишечная палочка Это связано с болезнями, передаваемыми загрязненной пищей. Zygomonas Это бактерия, которая сбраживает глюкозу, производя алкоголь. ацетобактеры окисляет органические соединения и превращает их в другое вещество, молочную кислоту.
Clostridium aceto-butylicum превращает углеводы в бутиловый спирт. лактобацилла превращает сахар в молочную кислоту. Консервы повреждены из-за действия Clostridium thermosaccharolyticium.
Биоремедиация
ДДТ долгое время использовался для борьбы с некоторыми заболеваниями, особенно теми, которые передаются насекомыми человеку. Использование этого инсектицида было запрещено во многих странах из-за его стойкости в окружающей среде и его сильной токсичности для животных..
Биоремедиация предполагает использование микроорганизмов с целью разложения органических загрязнителей, обнаруженных в окружающей среде. Таким образом, они могут быть преобразованы в более простые и менее опасные соединения.
Осуществимость этой стратегии высока, так как она имеет низкую стоимость, принимается пострадавшим населением и может быть осуществлена непосредственно на необходимом участке.
Хлорированные бифенильные соединения, такие как ДДТ, устойчивы к биологическому, химическому или фотолитическому разложению. Это связано с его молекулярной структурой, которая делает его стойким и загрязняющим.
Тем не менее, биоремедиация предполагает, что они могут быть частично разрушены группой бактерий, среди которых Eubacterium limosum..
Многочисленные исследования доказали способность этих бактерий и некоторых грибов разрушать ДДТ. Это положительно влияет на естественную борьбу с вредителями в посевах.