Факультет

Студентам

Посетителям

Влияние температуры на темофильные бактерии

Деление теплолюбивых бактерий на температурные группы было нами описано раньше. Можно указать лишь на известную его схематичность, так как в природе всегда встречаются формы, не укладывающиеся в схемы той или иной классификации.

Вообще положение кардинальных температур может несколько меняться в зависимости от условий — состава среды (Крон), доступа кислорода (Рабинович) и других факторов. Впрочем, единого взгляда по данному вопросу не имеется. Так, мнение Рабинович о влиянии степени аэробиоза на смещение положения оптимальной температуры у термофилов некоторыми учеными оспаривается. Вместе с тем имеются и подтверждающие отмеченный факт данные.

Оптимальный температурный интервал у термофильных бактерий лежит в пределах 50—65°. У термотолерантных форм он может быть несколько снижен.

Максимальная температура у термофилов находится Чаще всего в пределах 68—75°. В отдельных случаях имеются отклонения как в сторону повышения, так и в сторону понижения.

Для стенотермных термофильных бактерий особенно характерным считается наличие довольно высокой минимальной температуры. Последняя весьма часто фиксируется неточно, на основании кратковременных опытов. Тем не менее имеются свидетельства, подтверждающие неспособность типичных термофилов развиваться в зоне обычных температур даже в тех случаях, когда питательные среды, зараженные этими микробами, находятся в созданной обстановке длительный срок.

Так, имевшиеся в распоряжении Крона (1923) культуры термофильных бактерий не прорастали на питательных средах при 30° в течение трех месяцев, после чего наблюдения были прекращены.

Камерон и сотрудники заражали сахарные среды спорами одной термофильной палочки с минимальной температурой около 35—37°. В средах, стоявших при 22 и 27°, развития бактерий не отмечалось в течение нескольких лет, в то время как при 55° микробы быстро размножались.

Аналогичные результаты получил Шау, работавший с Bac. реро.

Следует отметить, что как при неблагоприятных, так и при благоприятных условиях прорастания спор термофильных бактерий может быть ускорено их предварительным прогреванием.

Эвритермные термофильные бактерии нередко дают рост при температуре около 20°, хотя их размножение при этом происходит довольно медленно. Так, Гансен для одной изучавшейся ею культуры определила генерационное время при 20° в 370 минут, в то время как при оптимальных условиях оно обычно равно 5—15 минутам.

Термофильные и термотолерантные бактерии при наличии температуры, близкой к минимальной, дают кривую роста с длительной lag-фазой и медленно нарастающей кривой в логарифмической фазе. В зоне оптимальных температур lag-фаза практически отсутствует.

При субминимальной температуре вегетативные клетки теплолюбивых бактерий довольно быстро отмирают. Споры их, однако, хорошо переносят даже длительное пребывание на холоде.

Переходя к рассмотрению развития термофильных бактерий при оптимальных температурах, мы должны напомнить, что значительное большинство из них в условиях благоприятной обстановки размножается весьма быстро. Отдельные культуры теплолюбивых бактерий по данному признаку могут, конечно, довольно сильно различаться.

По мнению Имшенецкого, для развития термофилов при оптимальной температуре характерны следующие моменты:

1. Размножение термофильных бактерий начинается почти сразу после посева культуры. Начальной стационарной фазы нет совсем или она настолько кратковременна, что применявшаяся методика не позволяет ее обнаружить. Это заключение подтверждается Гауграном и другими исследователями.

Энергичное размножение термофилов приводит, в частности, к быстрому образованию у них гигантских колоний и обусловливает их большую биохимическую активность.

2. Линия, соответствующая логарифмической фазе кривой размножения мезофильных бактерий, у термофилов дает более крутой подъем. Это говорит о быстром росте самой клетки и уменьшенном «времени генерации», т. е. сроке, необходимом для деления бактерий. Вообще при оптимальной температуре генерационное время у термофилов может быть равно 5—15 минутам (Гаугран).

3. Позднее у термофилов происходит быстрое уменьшение количества клеток в культуре, поэтому после максимальной стационарной фазы кривая быстро идет вниз. Для мезофилов характерно более медленное уменьшение числа бактерий.

Чем выше температура среды, тем скорее происходит отмирание клеток в культуре.

По аналогии с радиоактивными элементами, Гансен вводит для характеристики быстроты отмирания клеток термофильных бактерий понятие «полупериода смерти». Этим характеризуется время, нужное для отмирания половины находящихся в культуре клеток. Для одной изученной термотолерантной культуры при 52° эта величина равнялась 18 минутам, а при 44° — 121 минуте.

Быстрым вымиранием клеток в культуре термофилов, при наличии оптимальной температуры, объясняется большая диспропорция в числе клеток, обнаруживаемых методом прямого счета и посевом на твердые питательные среды.

Отмирание клеток обычно сопровождается быстро протекающим их лизисом. В автолизе термофильных бактерий нет ничего специфичного по сравнению с мезофилами. Для их культур характерно лишь необычно раннее появление инволюционных и лизирующихся форм. Они обнаруживаются уже в несколько-часовых культурах термофильных бактерий. Механизм лизиса клеток термофилов был более подробно изучен Имшенецким.

Таким образом, следует сделать вывод об условной трактовке понятия «оптимальная температура». Приданной точке или температурном интервале происходит наиболее быстрое (но не всегда максимальное) нарастание числа бактериальных клеток. Однако они гибнут во много раз быстрее, чем при более низкой температуре.

С указанной точки зрения весьма интересны опыты Теннера и Веллаж. Эти исследователи имели дело с тремя бактериями, которые следует отнести к термотолерантам. Они установили, что при 55° (температура, близкая к оптимальной) термофилы, имея чрезвычайно короткую lag-стадию, весьма быстро размножаются. Спустя некоторый срок, достигнув максимального числа, бактерии столь же стремительно начинают вымирать. Через 10—12 дней после начала опыта среда становится чрезвычайно бедной бактериями, а иногда даже стерильной. Очевидно, при повышенной температуре не все вегетативные клетки термофилов дают быструю споруляцию и погибают.

В среде, державшейся при пониженной температуре (37°), бактерии, имевшиеся у Теннера и Веллаж, размножались довольно медленно. Они имели значительную по длительности lag-стадию, но тем не менее в более поздние сроки число накопившихся в среде бактериальных клеток не уступало подчас обсемененности пробирок, стоявших при 55°.

При 20° в некоторых случаях отмечалось некоторое, но в общем незначительное нарастание числа клеток микроорганизмов.

Сопоставляя энергию размножения мезофилов с термофилами, надо все же отметить, что различные мезофильные бактерии размножаются далеко не одинаково быстро. Так, спорообразующие их формы делятся обычно медленнее, чем не дающие спор виды. Отдельные мезофилы, как, например, кишечная палочка, по темпам размножения приближаются к термофилам и даже превосходят некоторые из них.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: