Вас. cereus - колонии плоские, относительно диффузные с ровной мелкобугристой (мучнистой, крупитчатой) поверхностью, слегка вогнутые, матовые, с волнистыми краями. Клетки толстые, 1,0-1,5 мкм в поперечнике и длиной 3-5 мкм, иногда более длинные; одиночные и соединенные в цепочки и нити. Споры овальные, 1,2-1,5?0,9 мкм, расположены эксцентрально. Плазма клеток зернистая или вакуолизированная.

Нас simplex - колонии напоминают Вас. cereus. Отличаются образованием зеленовато-желтого пигмента, выделяющегося в среду. Клетки мелкие 2-5?0,6 мкм, чаще всего одиночные, цепочки не образуют. Споры овальные 0,9?0,6 мкм, расположены эксцентрально.

Вас. cereus var. mycoides - колонии плоские, ризоидные или мицелиевидные, стелющиеся по поверхности агара. Клетки 5-10?0,8-1,2 мкм, иногда длиннее; одиночные или соединены в длинные цепочки-нити; плазма клеток вакуолизирована. Споры продолговатые, овальные 1,0-1,5?0,8-1,0 мкм, расположены эксцентрально.

Вас. megaterium - колонии правильной округлой формы без лопастей и рубчиков, с резко очерченным или слегка волнистым, краем, похожие на капли стеарина, выпуклые, гладкие, но, чаще с кольцом или концентрическими кругами на поверхности, молочно-белые, кремоватые, иногда коричневатые; жирноблестящие или матовые. В молодой культуре клетки, толстые, 1,2-1,5, а иногда до 2 мкм в поперечнике, и от 3 до 10-12 мкм длиной; одиночные или соединены в цепочки. В старых культурах клетки более короткие, округлые, иногда веретеновидные с суженными концами. Содержимое клеток грубозернистое с большим количеством запасных питательных веществ (жир, гликоген). Споры овальные или продолговатые 1,5?0,7-1,0 мкм, расположены эксцентрально, часто поперек клетки или диагонально.

Вас. polymyxa - колонии бесцветные, плоские или выпуклые, гладкие и слизистые, нередко с пальчатыми выростами по краям. Клетки 2,0-7,0?0,6-1,0 мкм, одиночные, в парах и коротких цепочках; при спорообразовании раздуваются лимоновидно или образуют формы, напоминающие клостридии. Споры овальные, продолговатые 2,6?,7 мкм, расположены в центре клетки.

Вас. asterosporus - колонии мелкие, белые или сероватые, иногда с зеленоватым отливом, плоские, нежные, слизистые, гомогенные. Палочки толстые 3-7?,0-1,2 мкм, одиночные и в парах. Споры цилиндрические или продолговатые 1,5-2,0?,0 мкм, расположены в центре клеток; последние во время спорообразования слегка раздуваются, напоминая клостридиальную форму.

Вас. brevis - колонии белые, иногда с желтоватым оттенком, выпуклые или плоские, блестящие, с зубчатыми краями, маслянистой консистенции. Клетки 3-5?7-1,0 мкм, одиночные, реже соединенные в цепочки. Споры овальные 0,8-1,0 мкм в поперечнике, расположены на концах клеток; конец клетки со спорой слегка утолщен.

Нитрифицирующие бактерии

Нитрификацией называют окисление аммиака до азотной кислоты в процессе которого микроорганизмы получают энергию для своей жизнедеятельности.

Окисление сопровождается ассимиляцией углекислоты. Микроорганизмы, осуществляющие этот процесс, относятся к хемолитоавтотрофам и являются облигатными аэробами.

Нитрификация протекает в две стадии.

Первую - окисление аммиака до нитритов - осуществляют представители немного численной группы так называемых нитрозных бактерий, описанных под следующими родовыми названиями: Nitrosomonas, Nitrosocystis, Nitrosococcus, Nilrosolobus и Nitrosospira. Все эти микроорганизмы сходны между собой в физиолого-биохимическом отношении, по отличаются по морфологическим признакам и структуре клетки. Представители рода Nitrosomonas, не образующие эндоспор, мелкие эллипсовидные клетки (0,4-1,0?,9-2,0 мкм). В жидкой культуре Nitrosomonas. проходит в зависимости от условий несколько фаз развития. Основных фаз две: подвижная, при которой клетки обладают одним жгутиком или пучком жгутиков, и зооглейная. Зооглеи состоят из неподвижных клеток.

Вторая стадия нитрификации связана с окислением азотистой кислоты до азотной. Выделены и описаны следующие возбудители этого процесса: Nitrobacter winogradskyi, N. agilis, Nitrospina gracilis и Nitrococcous mobilis. Клетки Nitrobacter отличаются полиморфностью: в культурах бывают округлые палочковидные, бобовидные, яйцевидные и грушевидные формы, подвижные (монотрихи) и неподвижные. Это связано с наличием у них определенного цикла развития, характерного для почкующихся бактерий. В неблагоприятных условиях Nitrobacter может образовывать зооглеи. Образование зооглей считают характерным признаком рода Nitrocystis. Nitrospina gracilis - прямая тонкая палочка 0,3-0,4?7-6,5 мкм, иногда образующая сферические формы, неподвижная. Nitrococcus mobilis представлен округлыми клетками 1,5 мкм в диаметре, имеет один-два жгутика. Возбудители нитрификации не используют органические вещества и строго специализированы в отношении окисляемых субстратов - аммиака и нитритов.

Выявление и определение численности нитрификаторов осуществляют высевом анализируемой суспензии в элективную минеральную среду Виноградского. Единственный источник углерода в среде - двуокись углерода, присутствующая в воздухе и входящая в состав мела. Энергетическим материалом и источником азота для возбудителей первой стадии нитрификации служат аммиак и соли аммония, а для возбудителей второй - нитрит, образующийся при окислении NH+4. Необходимым условием развития нитрификаторов является широкий доступ воздуха к культуре. Численность нитрификаторов определяют, используя метод предельных разведений.

Денитрифицирующие бактерии

Денитрификацией называют микробиологический (процесс восстановления нитратов до молекулярного азота с одновременным (сопряженным) окислением до CO2 и H2O органических веществ: органических кислот, сахаров, спиртов. Конечным акцептором водорода является NO3? Энергия, выделяемая при окислении органического субстрата, используется микроорганизмами процессе жизнедеятельности. Денитрификация может идти в анаэробных и в аэробных условиях, но особенно интенсивно она протекает без доступа кислорода.

Микроорганизмы, осуществляющие процесс денитрификации, широко распространены в природе. Большинство из них относится к родам Pseudomonas, Achromobacter и Micrococcus (Ps. aeruginosa, Ps. denitrifleans, Ps. fluorescens, Achr stutzeri, Micrococcus denitrificans), но есть и представители бацилл, например Вас. licheniformis

Денитрификаторы - хемоорганогетеротрофы, факультативные анаэробы (аэробы). В аэробных условиях при окислении органического вещества они используют в качестве конечного акцептора водорода главным образом кислород воздуха.

Азотфиксирующие микроорганизмы

Азотфиксация - это способность организмов усваивать молекулярный азот и строить из него все азотсодержащие соединения клетки. Этим свойством обладают многие микроорганизмы, свободно живущие в почве и водоемах: различные виды родов Clostridium, Azolobacter, Pseudomonas, Bacillus, Aerobader, фототрофные, метанообразующие и сульфатвосстанавливающие бактерии, некоторые микобактерии, проактиномицеты, актиномицеты и грибы, сине-зеленые водоросли и др. Кроме того, азотфиксация присуща клубеньковым бактериям (род Rhizobium), находящимся в симбиозе с бобовыми растениями. Наибольшее значение в обогащении почв связанным азотом имеют клубеньковые бактерии, а также виды родов Azotobacter и Clostridium.

Анаэробные азотфиксаторы из рода Clostridium

Способность фиксировать азот атмосферы свойственна многим видам рода Clostridium: Cl. pasteurianum, Cl. butyricum, Cl. acetobutylicum, Cl. felsineum и др. Эти бактерии относятся к одной систематической группе, но отличаются друг от друга морфологическими и физиолого-биохимическими признаками. Наиболее активно усваивает молекулярный азот Cl. pasteurianum (рис. 39). Клетки этого микроорганизма представляют собой относительно крупные палочки длиной 1,5 - 8,0 мкм и шириной 0,8-1,3 мкм. В молодых культурах палочки подвижны и снабжены перитрихиально расположенными жгутиками, одиночные или соединены в короткие цепочки из 2-3 клеток. Cl. pas teurianum образует эндоспоры.

Перед спорообразованием в клетке накапливаются резервные вещества типа крахмала-ранулеза и гликоген, благодаря чему клетки окрашиваются йодом в темно-коричневый цвет. После созревания споры гранулезная реакция исчезает. При спорообразовании клетки утолщаются в середине (клостридиальный тип спорообразования) или в конце (плектридиальный тип спорообразования).

Чаще встречается клостридиальная форма. Клостридиальный и (или) плектридиальный способы спорообразования свойственны всем представителям рода Clostridium. Споры Cl. pasteurianum выдерживают нагревание при 80° в течение 10 мин, а при 96° - в течение нескольких минут. Старые культуры Cl. pasteurianum представлены неподвижными клетками и спорами.

Представители рода Cl. pasteurianum - облигатные анаэробы, хемоорганогетеротрофы. Используют широкий набор углеродсодержащих соединений - моно- и дисахариды, полисахариды (крахмал, декстрин и др.), ряд органических кислот. Энергию получают в результате сбраживания этих веществ. Так Cl. acetobutylicum осуществляет ацетонобутиловое брожение, a Cl. butyricum и Cl. pasteurianum-маслянокислое брожение. В обоих случаях образуются масляная и уксусная кислоты, водород и углекислота. При ацетонобутиловом брожении, кроме того, выделяются бутанол, этанол и ацетон.

В качестве источника азота бактерии рода Clostridium могут использовать соли аммония, нитраты и многие азотсодержащие органические вещества. Молекулярный азот усваивается ими при дефиците азотсодержащих соединений в среде. Cl. pasteurianum встречается как в кислых (рН 4,5-5,5), так и в щелочных почвах (рН 8,0-9,0). Выявление и учет численности анаэробных азотфиксаторов рода Clostridium осуществляют на элективной среде Виноградского, не содержащей азотистых веществ. Для роста накопительной культуры создают анаэробные условия. Количество бактерий оценивают методом предельных разведений.

Список литературы

1. Безбородое А.М. Биосинтез биологически активных веществ микроорганизмами. Л., «Медицина», 1969.

2. Грачева И.М., Смирнова Т.А., Лущик Т.А. бщая технология микробиологических производств. Приложение к лабораторному практикуму для студентов технологического факультета. М., МТИПП, 1971.

3. Калунянц К.А. Микробиологический синтез ферментов, их выделение и очистка. «Журн. Всес. хпм. о-ва им. Д.И. Менделеева», 1972, т. 17, №5.

4. Коновалов С.А. Биосинтез ферментов микроорганизмами. М., «Пищевая промышленность», 1972.

5. Коршунов В.В. Биосинтез протеолитических ферментов микроорганизмами. «Итоги науки III. Вирусология и микробиология», 1972.

6. Мосолов В.В. Протеолитические ферменты. М., «.Наука», 1971

7. Цыперович А.С. Ферменты. Киев, 1971

Страницы: 1, 2