Home

 

 

 

 

- Micro-organismen -

 

 

 

 

Een micro-organisme wordt gedefinieerd als elke cellulaire of niet-cellulaire microbiologische entiteit die over het vermogen beschikt tot replicatie of tot overbrenging van genetisch materiaal.

 

Onder de micro-organismen vinden we zowel planten (diatomeeŽn, wieren), dieren (Protozoa) als schimmels en bacteriŽn. Deze kleine organismen spelen een belangrijke rol in ecosystemen. Het zijn belangrijke reducenten. Vooral in aquatische milieus waar micro-organismen het plankton vormen, vertegenwoordigen ze een groot deel van de biomassa.

Ze vormen hier een belangrijke schakel in de voedselketen.

 

In de bodem zijn met name schimmels erg belangrijk. Veelal is de aanwezigheid van schimmels noodzakelijk voor het ontkiemen van bepaalde zaden. Andere schimmels leven in symbiose met de wortels van planten en bomen en bevorderen de opname van bepaalde mineralen (mycorrhiza-zwammen).

 

Sommige bacteriŽn kunnen stikstof uit de lucht binden. Vlinderbloemigen die met deze micro-organismen in symbiose leven maken hier gebruik van.

 

In de relatie van de mens kunnen micro-organismen zowel schadelijk als nuttig zijn. Er bestaan ziekteverwekkende micro-organismen en micro-organismen die voor het bederf van ons voedsel zorgen. BacteriŽn en virussen kunnen worden aangewend als biologische wapens, ook door terroristen. Andere micro-organismen worden benut bij de bereiding van kaas en alcoholische dranken (gisten). Nog andere zorgen voor de verwerking van ons afval (biologische zuivering van afvalwater en compostering van plantaardig afval).

 

Tenslotte worden micro-organismen aangewend in de biotechnologie, waarin bacteriŽn worden gebruikt om bepaalde stoffen, vooral geneesmiddelen, te produceren.

 

Eťncellige dieren of Oerdieren (Protozoa) bestaan slechts uit 1 cel. Ze kunnen alleen in een waterig milieu overleven. Sommige soorten kunnen zich beschermen tegen uitdroging en zelfs tijdelijk door de wind worden verspreid.

De cel verricht alle levensfuncties. Er bestaan meer dan 10.000 soorten. De Zweepdiertjes (klasse Flagellata) herbergen kleurdragers die het mogelijk maken om energie uit zonlicht om te zetten in voedingsstoffen, zoals bij planten.

Een voorbeeld van een zweepdiertje is de Synura uvella.

Daarnaast omvatten de Protozoa nog de Wortelvoetigen (Rhizopoda) met als voorbeeld de Slijkamoebe en de Trilhaardiertjes (Ciliophora) met als voorbeeld het Trompetdiertje.

 

BacteriŽn zijn microscopisch kleine, eencellige organismen die zich ongeslachtelijk voortplanten. Ze zijn bijzonder succesvol en kunnen zich onder gunstige omstandigheden zeer snel vermeerderen. Ze spelen naast hun rol als afbrekers van organisch materiaal een nog grotere rol als omzetters van verschillende stoffen. Sommige reacties kunnen enkel door bacteriŽn worden uitgevoerd, zoals de oxidatie van stikstof en de zwaveloxidatie. Ze kunnen ook in anaŽrobe milieus overleven. Ze reduceren nitraten en zwavel en staan aan de basis van methaanvorming. Ze zijn evenzeer nuttig in de transformatie en degradatie van allerhande organische contaminanten.

Zowat 99 % van de bacteriŽn is onschadelijk of zelfs noodzakelijk, ook in het menselijk lichaam.

BacteriŽn worden ingezet bij de biologische waterzuivering en bij de voedselproductie. Andere bacteriŽn kunnen zeer ernstige ziektes veroorzaken, zoals tetanus, tyfus en cholera. Sommige bacteriŽn handhaven zich in zeer extreme omstandigheden.  

 

Mineralisatie  is de afbraak door micro-organismen van organische stoffen tot anorganische stoffen en vindt vooral plaats in de bodem. Mineralisatie vormt een onmisbare schakel in de biologische kringloop. Het is een proces waarbij organische stikstofverbindingen in of op de bodem door micro-organismen worden omgezet in de minerale vorm ammonium. Het is duidelijk dat de aanwezigheid van bacteriŽn in de bodem van uitzonderlijk groot belang is, wil men kunnen spreken van een gezonde bodem.

 

Actinomyceten situeren zich ergens tussen bacteriŽn en zwammen. Het zijn draadvormige ťťncellige organismen, die net als de schimmels en de bacteriŽn, een grote rol spelen in de afbraak van organisch materiaal en de mineralisatie van voedingselementen. Ze kunnen ook in symbiose met planten stikstof fixeren.

 

Antibiotica staan erom bekend dat ze bacteriŽn doden. Ze komen rechtstreeks via lozingen van afvalwater of onrechtstreeks in het rivierwater terecht. Boeren pompen hun kippen en varkens vol antibiotica. De mest wordt uitgereden over het land en hierdoor spoelen de antibiotica uiteindelijk de rivieren in. Door de vele antibiotica in het water komen er veel bacteriŽn in voor die een resistentie tegen deze antibiotica hebben ontwikkeld.

 

AŽrobe bacteriŽn zorgen ervoor dat vervuild water zichzelf eigenlijk kan ontdoen van vervuilende stoffen; dit noemt men ook het zelfreinigend vermogen.  De vervuiling mag evenwel een bepaalde drempel niet overschrijden, anders vervalt deze functie. Zonder tussenkomst van de mens voltrekt zich in alle oppervlaktewateren een cyclische opeenvolging van zuivering en verontreiniging. Als waterplanten, algen, waterdiertjes afsterven, dan wordt de waterloop belast met dode organische stof. Ook dode takjes, bladeren en faecaliŽn van dieren komen in het water terecht. De natuur is zelf in staat om deze organische stoffen op te ruimen. In aanwezigheid van zuurstof zal dit organisch materiaal door de aanwezige aŽrobe bacteriŽn omgezet worden tot koolstofdioxide, water en mineralen (nitraten, sulfaten en fosfaten) en nieuwe microbiŽle biomassa. Deze bacteriŽn, die plaatselijk sterk toenemen, dienen als voedsel voor kleine dierlijke organismen, zoals pantoffeldiertjes en klokdiertjes. Terzelfdertijd ontwikkelen er zich plantaardige organismen. Onder invloed van het zonlicht en in combinatie met de aanwezige koolstofdioxide en de mineralen kunnen deze zich gemakkelijk voortplanten. Deze plantaardige organismen (fytoplankton en fytobenthos) vormen samen met de kleine dierlijke waterorganismen (zoŲplankton en zoŲbenthos) het voedsel voor vele vissoorten. Als deze vissen dan afsterven zijn ze opnieuw dode organische stof die weer door aŽrobe bacteriŽn wordt afgebroken. Op die manier is de kringloop gesloten.

 

BacteriŽn zorgen soms voor problemen doordat ze ziekten veroorzaken. Pathogene micro-organismen kunnen aanleiding geven tot gastro-enteritis, dysenterie, tyfus, paratyfus, cholera, schistosomiasis, polyomyelitis, gele koorts, e.d.

In lucht voorkomend kunnen ze oorzaak zijn van griep, influenza, mazelen, rode hond, waterpokken, difterie, TBC, enz.

Op de bodem voorkomend kunnen ze anthrax, tetanus of gangreen veroorzaken.

 

Fecale bacteriŽn bevinden zich in grote aantallen in onze darmen en in die van andere warmbloedige dieren. Ze helpen het voedsel verteren.  Wanneer colibacteriŽn worden aangetroffen in het water dan wijst dit op verontreiniging met uitwerpselen en zijn er mogelijk gevaarlijker ziekteverwekkers aanwezig in het water.

 

De Escherichia coli-bacterie is een normale bewoner van het maagdarmkanaal, die helpt beschermen tegen ziekmakende bacteriŽn.

Enterohaemorrhagische Escherichia coli (EHEC) zijn alle typen ziekmakende coli-bacteriŽn die kunnen leiden tot diarree gemengd met bloed. De darm wordt aangetast waarbij een bloederige ontlasting wordt geproduceerd.

Sommige ziekmakende coli-bacteriŽn kunnen toxinen produceren, zoals de Shiga toxine producerende coli-bacteriŽn (STEC). Deze STEC-bacteriŽn komen in diverse vormen voor. Een infectie kan leiden tot voedselvergiftiging. De eerste tekenen worden meestal na 3 tot 4 dagen opgemerkt. Mensen krijgen last van buikkramp, soms met bloederige diarree. Deze verschijnselen kunnen een aantal dagen aanhouden. Bij kinderen tot 5 jaar of mensen met een hoge leeftijd kunnen de gevolgen van de infectie ernstig zijn; naast een bloederige dikkedarmontsteking kan een infectie in 5 tot 15 % van de gevallen leiden tot problemen met bloedafbraak en tot aantasting van de nierfunctie. Vaak worden infecties met STEC veroorzaakt door consumptie van onvoldoende verhit vlees, door zwemmen in met coli-bacteriŽn vervuild water of bij een bezoek aan (kinder-)boerderijen.†††††

 

Fecale streptokokken komen eveneens uit ons maagdarmkanaal en zijn ook indicatoren van ziekteverwekkers. Ze kunnen hersenvliesontsteking en andere ziekten veroorzaken.

SalmonellabacteriŽn veroorzaken koorts, misselijkheid, darmkrampen, braken en diarree. 

De Ziekte van Weil wordt veroorzaakt door een bacterie die zich verspreidt via de urine van ratten. Besmetting kan ernstige gevolgen hebben.

 

Bacterievuur of perevuur is een ziekte van fruitbomen die wordt veroorzaakt door de Erwinia-bacterie. De bacterie komt, behalve op fruitbomen, ook voor op andere struiken, zoals de Meidoorn. Het aantreffen van deze ziekte in het verleden heeft geleid tot de vernietiging van ettelijke kilometers Meidoorn-hagen, dit terwijl nu wetenschappelijk vaststaat dat het verwijderen van een besmette tak als een volwaardige maatregel kan worden beschouwd. Anderzijds is de eenzijdige vernietiging van Meidoorns zinloos, aangezien ook nog andere bomen en struiken gastheer zijn van de Erwinia-bacterie.

 

Botulisme is een vorm van voedselvergiftiging veroorzaakt door de bacterie Clostridum botulinum, waaraan vooral vissen en ook watervogels sterven. Deze bacterie produceert in een anaŽroob milieu gifstoffen (botulinium). De gifstoffen verlammen de zenuwen. Vooral het water van ondiepe plassen raakt snel opgewarmd. Hoe warmer het water, hoe minder zuurstof erin is opgelost. Mede als gevolg van de opwarming en van vervuiling verliest het zijn zuurstofgehalte, zodat de bacterie reeds gauw zijn gifstoffen kan produceren. De bacterie werkt ook neurotoxisch op mensen en zoogdieren. De ziekte treedt vooral op in warme zomers en bij een geringe zuurstofconcentratie in het water. Botulisme dringt door in de gehele kringloop van alles wat in en om het water leeft. Watervogels, vissen, huisdieren, maar ook koeien en bijvoorbeeld muggenlarven kunnen de bacterie binnenkrijgen en weer verspreiden. Het zijn echter vooral wilde vogels, zoals Wilde Eend, Wintertaling en Slobeend die getroffen worden door deze ziekte omdat ze overwegend in ondiep water foerageren. De kadavers van besmette watervogels kunnen het water ernstig verontreinigen. 

Mensen die besmet zijn met botulisme zien en spreken moeizaam, hebben minder fut en klagen over slappe spieren.

Er zijn 7 verschillende types botuline, waarvan er slechts enkele gevaarlijk zijn voor de mens. Het type C is enkel voor dieren gevaarlijk, niet voor mensen.

 

Pest wordt overgedragen door rattenvlooien. Wie wordt besmet krijgt over het hele lichaam zweren en puisten. Er verschijnen op de huid zwarte plekken (ďZwarte DoodĒ). Vijftig tot honderd procent van de slachtoffers sterft aan verstikking of een algemene rotting van inwendige organen. De Pest roeide in de Middeleeuwen de halve Europese bevolking uit.

 

Miltvuur, ook soms anthrax genoemd, is een uit kadavers van koeien te isoleren bacil. De bacteriŽn kunnen zich in ďslapendeĒ vorm, als spore, door de lucht verspreiden. Wie wordt besmet, krijgt na een paar dagen last van griepachtige symptomen, gevolgd door een korte periode van beterschap. Daarna verergert de ziekte, doordat de luchtwegen ontstoken raken.

 

De Cholera-bacterie verspreidt zich vooral langs drinkwater. De eerste symptomen, vooral diarree, treden pas op na een halve tot anderhalve dag. Aanvankelijk merkt dus niemand de besmetting op. De dood treedt in door vochtverlies.

 

Er bestaan ook parasietachtige micro-organismen, behorende tot de Protozoa.

De Amoebe bijvoorbeeld kan amoebedysenterie veroorzaken, met ernstige diarree, spierpijnen, koorts, leverabcessen of de dood tot gevolg. Toxoplasma gondii veroorzaakt toxoplasmose, met als symptomen griep, opzwellen van de lymfeklieren, en risico van spontane abortus en herseninfecties bij zwangere vrouwen. 

 

ViroÔden zijn micro-organismen van nog geringere afmetingen dan virussen. Ze verwekken ziekten bij planten en dieren.

 

Een virus is een infectief nucleÔnezuur (RNA en DNA) dat de syntheseapparatuur van levende cellen zodanig omschakelt dat de cel alleen nog maar kopieŽn van het virus maakt. Bij de infectieve virusvormen is het nucleÔnezuur gewoonlijk omgeven door een eiwitkapsel. Het is het kleinst bestaande organisme. De vraag of virussen levend zijn is nog steeds een punt van discussie; zij bezitten geen eigen stofwisseling en moeten zich ook door gastheercellen laten reproduceren. Ze zijn dus steeds parasitair. Veel virussen zijn ziekteverwekkend, besmettelijk en vaak dodelijk. Men zou kunnen stellen dat virussen wel degelijk levende wezens zijn met een zeer goed ontwikkeld systeem om te parasiteren. Dit systeem is zo ver doorgedreven dat ze op zichzelf niet kunnen bestaan en men er zelfs aan twijfelt of ze wel behoren tot de levende wezens.

 

Het pokkenvirus leidt in het begin tot wat jeuk. Daarna volgt een pokdaligheid die het hele lichaam verwoest. Het pokkenvirus heeft vroeger ontelbare slachtoffers geŽist. Pokken kunnen door de lucht worden verspreid. Door vaccinatiecampagnes is het virus uitgeroeid. De gevaarsdreiging blijft echter bestaan aangezien het virus als een biologisch wapen kan worden ingezet. Bij een besmetting dreigen miljoenen doses vaccins te worden toegediend. Het gevaar bestaat dat er onvoldoende vaccins voorhanden zullen zijn, bij een eventuele aanval met biologische wapens door terroristen.

 

Het Ebolavirus veroorzaakt ernstige inwendige bloedingen. Zelfs de oogbollen lopen vol bloed. Een vaccin tegen dit virus bestaat nog niet.

 

Hantavirussen komen vooral voor bij muizen en ratten, die als drager optreden. Er bestaan wereldwijd een 40-tal virusvarianten. Elk virus wordt door een bepaalde knaagdiersoort gedragen en overgedragen via urine, speeksel en uitwerpselen. Een 10-tal virussen kunnen ziekten veroorzaken. In Europa zijn hantavirussen relatief onschuldig, maar in Noord- en Zuid-Amerika zorgen er voor dat 30 tot 50 % van de besmette mensen sterven. Een besmetting kan optreden door het inhaleren van besmet stof of door contact met verdroogde knaagdieruitwerpselen. De symptomen duiken 1 tot 6 weken na de besmetting op. Het kan gaan om griep, hoofdpijn en spierpijn of een moeilijke ademhaling.

Een voorbeeld van een hantavirusvariant is het Puumala-virus, dat wordt overgedragen door de Rosse Woelmuis Myodes glareolus.

Dit virus maakt 10 % van de geÔnfecteerde personen ziek.

Het risico op besmetting met een hantavirus is afhankelijk van het aantal muizen in de natuur. Dit aantal hangt af van het voedselaanbod.

Meiobenthos is de benaming voor de grote verzameling van microscopische kleine diertjes die in enorme aantallen de zee bevolken. Zij zijn een belangrijke voedselbron voor vissen.

 

Het fungicide Tributyltin (zie ook Milieugevaarlijke stoffen) is zeer giftig voor fyto- en zoŲplankton, dit zijn microscopisch kleine plantaardige en dierlijke organismen die in het water zweven.

 

De vermesting (een te grote toevoer van fosfaten en nitraten) van het oppervlaktewater leidt tot de problemen van eutrofiŽring en een kwalijke sulfide- of ammoniakgeur. Wanneer het zuurstofgehalte immers laag is, nemen anaŽrobe bacteriŽn dit werk op zich.

Bij een te grote aanrijking, meestal nog gecombineerd met een plotselinge temperatuurverhoging, ontwikkelen anaŽrobe bacteriŽn, vooral kiezelwieren en blauwwieren zich enorm snel. De blauwwieren gaan toxines produceren. Blauwwieren zijn ijzerreducerende bacteriŽn en zijn soms als een iriserend laagje zichtbaar op stilstaand water. In de literatuur duidt men dit verschijnsel aan met de term ďalgenbloeiĒ, alhoewel de blauwwieren een aparte groep vormen van de bacteriŽn. Het zijn dus geen planten, alhoewel ze zich wel via fotosynthese van energie voorzien. De termen ďblauwalgen of blauwwierenĒ is ook enigszins misleidend, omdat het eigenlijk geen algen of wieren zijn.

 

Kenmerkend voor eutrofiŽring is de fel groene kleur van het water. Overdag produceren de kiezelwieren en de blauwwieren zeer veel zuurstof in het water. Hierdoor kunnen zelfs de kieuwen van de vissen verbranden. ís Nachts wordt er veel zuurstof verbruikt. Bij zeer ernstige vervuiling met nitraten en fosfaten kan de concentratie opgeloste zuurstof zelfs tot nul dalen waardoor een ďdode waterloopĒ ontstaat. De fel groene kleur is overgegaan tot een zwarte kleur. AnaŽrobe bacteriŽn gaan dan het organisch materiaal slechts gedeeltelijk afbreken, met vorming van giftige stoffen zoals nitriet, methaan en waterstofsulfide vrijkomt. Dit gaat gepaard met stankontwikkeling.

Als dat dood water wordt opgenomen door de mens dan duiken na 12 uur symptomen op als hoofdpijn, uitslag, maagkrampen, misselijkheid, braken, diarree, koorts, keelpijn, oorpijn, oogirritaties, enz.

 

De grootste nitraatconcentraties komen steeds voor in perioden met veel neerslag omdat dan de grootse uitspoeling optreedt.

 

Toxines die tijdens de bloei van blauwalgen worden geproduceerd kunnen bij de mens aanleiding geven tot huidirritatie, gastro-intestinale (maag-darm) stoornissen en zelfs ademhalingsstoornissen. Bij recreatief gebruik zijn bijvoorbeeld vijvers met schuimvorming, rottingsverschijnselen en vissterfte verre van aangenaam voor de recreant.

 

Vele cyanobacteriŽn zijn immers in staat om gifstoffen (cyanotoxines) te produceren. Er worden verschillende groepen van cyanotoxines onderscheiden: neurotoxines, cytotoxines, hepatotoxines en irriterende stoffen (dermatotoxines). Contact met, of consumptie van, cyanobacteriŽn kan resulteren in irritaties aan ogen en huid, hoofdpijn, maag- en darmklachten veroorzaken. Het anatoxine-a kan zelfs dodelijk zijn, omdat het niet enzymatisch wordt afgebroken en er geen tegengif voor bestaat.

 

De Universiteit van Hull heeft een milieuvriendelijk bestrijdingsmiddel ontworpen om cyanobacteriŽn te vernietigen: het sonisch kraken. Chemische bestrijdingsmiddelen zijn immers schadelijk. Stikstofbelletjes in de algenkolonie houden de algenkolonie drijvend. Met ultrageluid op een extreem hoge frequentie laat men de membranen van de cellen knappen, zodat het stikstof kan ontsnappen en de algen zinken. Op de donkere bodem van een plas komt de algengroei tot stilstand. De blauwalgen rotten niet weg, mijn blijven in leven, in een sluimerstand. Ze kunnen geen kolonie meer vormen en zijn niet langer schadelijk.

 

Het ricinetoxine komt van het zaad van de Wonderboom en is 2 keer zo dodelijk als het dodelijkste zenuwgas. Een slachtoffer van ricinevergiftiging braakt zich als het ware ďleegĒ en sterft aan inwendige bloedingen.

 

Aflatoxine veroorzaakt leverkanker.

 

EutrofiŽring zorgt in een beginstadium voor meer voedsel voor bepaalde opportunistische vogels, zoals een aantal eendachtigen. Gevoelige watervogelsoorten zoals Zomertaling, Woudaap en Roerdomp verminderen echter in aantallen.

 

Als gevolg van de klimaatverandering gebeurt er in de oceanen een verschuiving van de zuidelijke zoŲplanktonsoorten, dit zijn microscopische kleine zee-organismen, naar het noorden toe. De gematigde soorten worden weggeconcurreerd. Maar het zijn deze gematigde soorten die het belangrijkste voedsel vormen voor vissen als de Kabeljauw.