Биология в 3 томах. Tом 2 - Тейлор Д.
ISBN 5-03-003686-5
Скачать (прямая ссылка):
4. Психротрофы. Температурный оптимум выше 15 °С, но они растут и при более низких температурах (5 0C и ниже), например некоторые дрожжи рода Candida, некоторые плесневые грибы. Именно эти микроорганизмы чаще всего вызывают порчу пищевых продуктов, хранящихся в холодильниках.
pH
Как и в случае температуры, каждый вид имеет свой собственный минимум, максимум и оптимум pH, при котором он растет, Для большинства бактерий оптимум находится в области pH 7 (нейтральное значение pH). Микроорганизмы, которые хорошо растут в кислой среде, такие как бактерии, продуцирующие уксус, называются ацидофилами, тогда как растущие в щелочной среде бактерии относятся к алкалофилам. Большинство дрожжей может расти в кислой среде с оптимумом pH 4,5—5,0., Плесневые грибы предпочитают слабокислые условия.
Концентрация кислорода
Кислород необходим для аэробного дыхания. В зависимости от потребностей в кислороде микроорганизмы можно разделить на следующие группы:
1. Облигатные аэробы. Микроорганизмы, которые могут расти только в присутствии кислорода, например Mycobacterium tuberculosis — бактерия, вызывающая туберкулез, плесневые грибы, такие как Penicilli-um, водоросли и большинство простейших. Облигатными аэробами являются большинство бактерий и грибов.
_Микробиология и биотехнология 43
2. Факультативные аэробы. Микроорганизмы, которые используют кислород, если он доступен, но в его отсутствие могут расти и анаэробно, например, Е. coli и многие другие бактерии, дрожжи, некоторые простейшие.
3. Облигатные анаэробы. Микроорганизмы, которые выживают только в анаэробных условиях, например в кишечнике или рубце жвачных животных. К ним относятся Clostridium tetani, обитающий в почве и вызывающий столбняк, и Clostridium botulinum, обнаруживаемый иногда в богатых белком (например, мясных) консервах и являющийся возбудителем ботулизма — тяжелой формы пищевого отравления, часто приводящего к смертельному исходу.
4. Микроаэрофилы. Микроорганизмы, которые лучше всего растут при более низких, чем в воздухе, концентрациях кислорода. К ним относится, например, Lactobacillus, обнаруживаемый в молоке.
12.3. Если бактерии четырех описанных выше типов смешать с питательным агаром в четырех отдельных пробирках, то в какой части пробирки можно будет обнаружить: 1) аэробов, 2) анаэробов,
3) факультативных аэробов,
4) микроаэрофилов. Обозначьте на рисунке точками.
Ионный и осмотический баланс
Когда клетка находится в растворе, более концентрированном, чем ее внутреннее содержимое, она обычно теряет воду путем осмоса. Тем не менее существуют галофилы — организмы, которые приспособились к жизни при высоких концентрациях соли, например в Большом Соленом озере в Америке, Мертвом море в Израиле и соляных топях. Примером галофила является Halobacterium. И наоборот, если простейшие не имеют сократительной вакуоли, которая собирает избыток воды и удаляет его, они разбухают и лопаются в разведенной среде, поскольку не имеют клеточной стенки (разд. 2.3.1). При
БОТАНИКА
ММА им. И.М. Сеченова
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 2
44 Глава 12
этом важное значение имеет также правильный баланс ионов.
12.2. Культуральные среды
Среда — это твердая или жидкая субстанция, содержащая питательные вещества для культивирования (роста) микроорганизмов, а также клеток животных или тканей растений. Культурой называют совокупность микробных клеток, растущих на среде (или в среде).
12.2.1. Твердые и жидкие среды
Микроорганизмы можно выращивать на твердой среде или в жидкой среде (бульоне).
Твердые среды
Твердые среды очень удобны для выращивания бактерий и грибов; их готовят путем смешивания жидкого питательного раствора с гелеобра-зующим компонентом (обычно агаром) в концентрации 1—2%; при этом получается питательный агар. Агар представляет собой экстракт из красных водорослей. В концентрации 1—2% агар плавится при 90—100 °С и застывает примерно при 44 °С. Агар можно предварительно простерилизовать нагреванием (разд. 12.2.4) и затем остудить. Микроорганизмы рассевают по поверхности агара после его застывания, либо, если они выдерживают температуру около 44 °С, добавляют к агару непосредственно перед застыванием; тогда они равномерно распределяются по всей среде. Агар прозрачен и, будучи сложным полисахаридом, устойчив к разрушению микроорганизмами; это относится к его преимуществам. Примеры использования твердых и жидких сред будут приведены в последующих разделах. На твердых средах иногда выращивают и культуры тканей растений (гл. 22).
Жидкие среды
Жидкие среды часто используют для изучения роста популяции (разд. 12.5). Клетки помещают в пробирку, закрытую ватной пробкой или металлической крышкой, или в стеклянный флакон с завинчивающейся крышкой, такой как универсальный сосуд Маккартни (рис. 12.2), в который помещается около 25 см3 среды — как раз для заливки одной чашки. Перед тем, как среда будет использована для выращивания культуры клеток, она должна быть простерили-
зована. Добавление небольшого количества клеток к среде называется посевом (или инокуляцией). После инокуляции среду оставляют в термостате при оптимальной для роста данного микроорганизма температуре. Растущие клетки распределяются в среде случайным образом.
