Микробиология - Гусев М.В.
Скачать (прямая ссылка):
Характеристика группы. Сульфатвосстанавливающие бактерии — группа, объединяющая строго анаэробные прокариоты с различными морфологическими, физиологическими и биохимическими признаками, обладающие способностью активировать сульфат и восстанавливать его до сульфида в системе энергетического метаболизма. В настоящее время в состав группы входят 8 родов (табл. 42). Среди них есть одноклеточные и нитчатые формы. Одноклеточные бактерии — прямые или изогнутые палочки, кокки, спиралевидные клетки, некоторые образуют скопления в виде пакетов; неподвижные или передвигающиеся с помощью перитрихиальных или полярных жгутиков. Трихомные формы, отнесенные к роду Desulfonema, достигают в длину нескольких миллиметров; обладают типичным для таких форм скользящим движением. За исключением представителей двух родов (Desulfototna-culum и Desulfonema), все сульфатвосстанавливающие бактерии имеют клеточную стенку грамотрицательного типа. Бактерии рода Desul-fotomaculum характеризуются также способностью образовывать эндоспоры. На гетерогенность группы указывает большой диапазон значений ГЦ-оснований ДНК (34—67%) •
Большинство сульфатвосстанавливающих бактерий — мезофилы, оптимальный рост наблюдается при температурах 25—30°; у некоторых культур оптимум сдвинут до 35—40°. Выделены и термофильные виды с оптимумами роста при 55 и 66°.
Все сульфатвосстанавливающие бактерии — облигатные анаэробы. Более того, они относятся к категории строгих анаэробов. Для роста чистых культур этих бактерий требуется не только отсутствие O2, но низкий окислительно-восстановительный потенциал среды (в области от О до —100 мВ). Для создания необходимых условий в среду обычно добавляют вещества с восстановительными свойствами.
Биосинтетические способности сульфатвосстанавливающих бактерий разнообразны. Некоторые из них растут только на средах с добавлением дрожжевого экстракта. Многие виды могут расти на синтетических средах, не содержащих дрожжевого экстракта. Специфические потребности для их роста — несколько витаминов группы В. Описаны культуры, не зависящие от экзогенных витаминов.
В качестве источника углерода и энергии сульфатвосстанавливающие бактерии используют главным образом органические кислоты, в первую очередь пируват и лактат. Некоторые виды могут потреблять также сукцинат, фумарат, малат. Обнаружена способность использовать жирные кислоты, содержащие от 1 до 12—18 углеродных атомов.
12*
347
Таблица 42
Характеристика родов сульфатвосстанавливающих бактерий
Род Форма и размер клетки, мкм Подвижность н способ движения Тип строения клеточной стенки* Образование спор Молярное содержание ГЦ-оснований, % Способность к хе-молитоав-тотрофно-му росту** Способность к росту
за счет сбраживания пирувата на среде с ацетатом -J-
soj- на среде с лактатом-J-
SC.2- Desulfovibrio прямые, изогнутые или спиралевидные палочки; 0,5— 1,5x1,5—10 подвижные с помощью полярных жгутиков грамотрица-тельный — 46—61 — ± — + Desulfotomacu-lum прямые или изогнутые палочки; 0,3—1,5x3—9 подвижные с помощью полярных или перитрихиальных жгутиков грамположи-тельный + 37—47 — ± ± + Desulfomonas прямые или слегка изогнутые палочки; 0,8—1X2,5—10 неподвижные грамотрица-тельный — 66—67 — — — + Desulfobulbus эллипсовидные, изогнутые или извитые клетки; 0, о—1,5 X X 2-6 неподвижные или подвижные с помощью жгутиков тот же — 53-60 — — Desulfobader палочки или эллипсовидные клетки; 1—1,5x2—3,5 неподвижные или подвижные с помощью одного жгутика » — 46 — + Desulfococcus сферические клетки; 1,5—2,2 неподвижные » — 57 — + Desulfonema нити, состоящие из палочковидных клеток; 2,5—7X несколько MM скольжение грамположи-тельный — 34—42 ± + Desulfosarcina эллипсовидные клетки, образующие пакеты; 1—1,5X Х3,5—9 неподвижные грамотрица-тельный — Обозначения: (-(-) — признак присутствует, (—) — отсутствует, (±) — присутствует не у всех представителей рода. * Не всегда совпадает с окрашиванием по Граму, например Desulfotomaculwn окрашивается по Граму отрицательно, но клеточная стенка грамполо-
жительного типа (однослойная, не содержит наружной мембраны). ** Рост на минеральной среде, содержащей H3, CO3, SO|—.
Из низших жирных кислот - это формиат, ацетат, пропионат, бути-раг. а отношении метаболизирования органических кислот сульфатре-дуцирующие бактерии делят на две группы. К первой относят виды, осуществляющие неполное окисление органических кислот основным продуктом которого является ацетат. К этой группе принадлежат представители родов Desulfovibrio и Desulfomonas. Вторую группу составляют штаммы и виды, способные к полному окислению органкче-ских кислот. Типичным представителем этой группы служит Desulfo-tomaculum acetoxidans.
Из других типов органических соединений в качестве источников углерода и энергии отдельные сульфатвосстанавливающие бактерии могут использовать спирты (этанол, протанол, бутанол), некоторые сахара, циклические и C1-соединения, холин2.
Пути метаболизирования органических соединений изучены мало. Обнаружены ферменты ЦТК, но имеющиеся данные говорят о его «разорванности». Не установлено функционирования глиоксилатного шунта.
