Влияние факторов внешней среды на жизнедеятельность микроорганизмов

Лекция

Влияние факторов внешней среды на жизнедеятельность микроорганизмов

Вопросы:

1. Отношение микроорганизмов к О₂.

2. Влияние t на жизнедеятельность микроорганизмов.

3. Отношение микроорганизмов к рН среды.

4. Влияние водной активности на микроорганизмы.

5. Влияние гидростатического давления на микроорганизмы.

6. Влияние излучения на микроорганизмы.

7. Взаимодействие тяжелых металлов с микроорганизмами.

 

Микроорганизмы как никакая другая форма жизни испытывают постоянное давление со стороны окружающей среды. У микроорганизмов воздействию окружающей среды открыта вся наружная поверхность клетки.

Однако именно микроорганизмы могут существовать в гораздо более суровых условиях, чем другие формы жизни. Микроорганизмы могут жить и размножаться в анаэробных условиях, встречаются в горячих кипящих источниках, кислых и щелочных источниках, на дне морей и океанов, где давление порядка 1000 атм., а температура +3-+4°С, в гипергалинных водоемах, где высокое содержание солей (Мертвое море). В оз. Дон-Жуан в Антарктиде, где концентрация СаCl₂ ~ 45%, из-за чего озеро замерзает при t ниже -48°С, из живых организмов обнаружены только бактерии и дрожжи (все галофилы); фотосинтетическая активность в озере не обнаружена.

Есть микроорганизмы, устойчивые к ртути, встречаются в месторождениях ртутной руды; к тяжелым металлам.

Прокариоты способны существовать в гораздо более широком диапазоне изменяющихся условий внешней среды, чем эукариоты.

 

1. Отношение микроорганизмов к О₂

 

Молекулярный кислород как фактор внешней среды действует на современные микроорганизмы двояко. С одной стороны, он необходим для дыхания, как акцептор электронов. С другой стороны, молекулярный кислород является сильным окислителем и опасен для клетки. О₂ – это главный окислитель в природе (а главные восстановители – Н₂ и Н₂S). Агрессивное действие О₂ связано с его способностью окислять клеточные метаболиты. К О₂ чувствительны многие ферменты бактерий, например нитрогеназа, катализирующая N₂.

Опасен не только О₂, но и его производные – формы неполного восстановления О₂, которые возникают в процессе биологических реакций и под действием физико-химических факторов. Для полного восстановления О₂ до воды требуется 4 электрона: О₂ + 4Н⁺ + 4 е → 2 Н₂О.

Процесс восстановления О₂ может идти ступенчато, в результате возникают разные промежуточные формы:

1. супероксидный анион (О₂ ֿ это отрицательно заряженный радикал – сильный окислитель, высокореакционная форма кислорода, представляет большую опасность для организмов);

2. гидроксидный радикал (ОН· -обладает ещебольшей активностью и токсичностью);

3. синглентный кислород (*О₂ – кислород в возбужденном состоянии – наиболее активная, реакционная форма кислорода; неконтролируемые реакции окисления могут привести к разрушению компонентов клетки);

4. перекись водорода (О₂ + 2 е + 2Н → Н₂О₂) – это наиболее стабильный, но и менее токсичный из всех промежуточных форм восстановления кислорода – образуется у всех бактерий, растущих в присутствии кислорода;

5. озон образуется из молекулярного и атомарного кислорода: О₂ + О → О₃ (О₂, поглощая УФ с λ=160-240 фотодиссоциирует: О₂ → 2 О). И атомарный кислород, и озон – сильные окислители.

Для обезвреживания (детоксикации) этих продуктов в клетках вырабатываются ферменты:

1. для детоксикации супероксидного аниона - О₂ ֿ - супероксиддисмутаза;

2. для разрушения Н₂О₂ каталаза и пероксидаза. Перекись быстро разлагается.

3. защита от синглентного кислорода – каротиноидные пигменты. Каротиноиды химически связываются с ним.

В отношении степени токсичности самого О₂ в клетке остается много неясного.

 

По отношению к О₂ можно выделить следующие группы:

О₂

▼ ▼

Аэробы анаэробы

▼ ▼ ▼ ▼

облигатные облигатные

факультативные

 

Аэробы – облигатные и факультативные. Большинство прокариот. Среди аэробов выделяют группу микроаэрофилов, которые не способнырасти при высоких концентрацияхО₂ (при концентрации, равной концентрации О₂ в атмосфере 21%). Микроаэрофилы развиваются в среде с содержанием О₂ около 2 %. К микроаэрофилам относятся азотфиксирующие (нитрогеназа чувсвительна к О₂), водородные (О₂ инактивирует гидрогеназу – фермент, катализирующий окисление водорода).

Среди облигатных аэробов значительные различия в устойчивости к высокому уровню О₂ в среде. 100%-ное содержание подавляет рост всех облигатных аэробов. Есть виды, выдерживающие 40%-ное содержание О₂ . большинство хорошо развиваются при содержании О₂ - 21%.

Облигатные аэробы развиваются в условиях аноксии, т.е. без доступа О₂. Не выносят присутствия О₂ – погибают. К облигатным анаэробам относятся одни из самых древних бактерий метнообразующие, сульфатредуцирующие, маслянокислые бактерии.

Аэротолерантные анаэробы – это анаэробы, способные расти в присутствии О₂ (молочнокислые бактерии).

Факультативные анаэробы (аэробы) – могут развиваться, как в аэробных, так и в анаэробных условиях. Связано с тем, что могут переключаться с одного типа обмена на другой. Например, энтеробактерии – дыхания на брожение; денитрифицирующие – с аэробного дыхания на нитратное.

 

Психрофилы

Способность бактерий к росту при 0°С была обнаружена Форстером в 1887 г.

Делятся на две группы:

1. Облигатные психрофилы - t-ный диапазон от -10 до +20°С; opt t ~ 15°С или ниже (в зависимости от вида).

2. Факультативные психрофилы (психротрофы, психроактивные)- t-ный диапазон шире: от –10 до +35 °С. opt t выше, чем у облигатных психрофилов: 20-30 °С.

Облигатные психрофилы могут существовать только в местах с постоянно низкой t: в арктических морях (облигатные психрофилы арктического происхождения); в глубинах морей, океанов (в глубинных слоях Мирового океана t ~ +1-+2°С), одновременно, являясь барофилами (до 1000 атм.). В полярных и альпийских озерах, в арктических и антарктических льдах, ледниках высокогорья, в снеге, в воде колодцев, родников. Большинство психрофилов – морские обитатели.

Облигатные психрофилы очень чувствительны к повышению t, даже на 1° выше максимальной. У них нарушается деление клеток, изменяется структура клеточной стенки, происходит лизис клеток. Это касается в первую очередь бактерий, выделенных из арктических морей. Они погибают даже при комнатной t. t- 15-20 °С для них губительна. Отличаются низкой метаболической активностью. Очень медленно развиваются. С ними сложно работать (в охлажденных комнатах, охлажденные приборы, в рефрежераторах).

Определенной систематической категории, объединяющей облигатных психрофилов нет. Большинство относятся к роду Vibrio. Обнаружены в различных родах бактерий: Aerobacter, Aeromonas, Azotobacter, Nitrsomonas, Nitrobacter, Micrococcus, Bacillus, Clostridium.

Известны «снежные водоросли» способны развиваться на поверхности снега или льда, окрашивая его в ярко-красный цвет (отмечал еще Аристотель). Развиваются при t от -2°С до 10°С. Наиболее распространена одноклеточная снежная водоросль Chlamydomonas nivalis, в результате развития которой снег окрашивается в розовый цвет.

Нижний t-ный предел развития психрофилов – точка замерзания. В обычных условиях это 0°С, но в ряде случаев могут возникать переохлажденные жидкости с минусовой t. В природе переохлажденные растворы могут образовываться при вымораживании воды в соленых водоемах, например, под слоем льда в антарктических озерах или линзах, образующихся на литорали в условиях вечной мерзлоты. Скорость развития м/о может быть достаточно высокой. Так, для B. cryophilus при t культивирования -5°С было установлено время удвоения 6 ч.

 

Факультативные психрофилы обитают в местах с меняющимися температурными условиями. Распространены в природе более широко, чем психрофилы: в почвах, болотах, в осадках мелководных водоемов, расположенных в холодной климатической зоне, в родниковой, колодезной воде (около 10² кл/мл воды). Вызывают порчу пищевых продуктов, сохраняемых в холодильниках и холодильных камерах. Поэтому молоко следует хранить при t 0 - +4°С и реализовать в течение 24-36 часов. Мясо и рыбу следует хранить согласно данным Международного Института Холода при t ниже -12 °С, а для длительного хранения рекомендуется t -25°С (т.е. в холодильных камерах). Если хранить мясо при t от 0 до -12°С, то имеется вероятность развития психроактивных бактерий, например, Pseudomona s и др., что приводит к появлению характерного запаха. При пониженных t могут развиваться патогенные бактерии. При t +6 °С Clostridium botulinum типа Е образует токсин.

Механизмы психрофилии

1. Повышенное содержание в липидах мембран ненасыщенных жирных кислот (а у глубоководных психрофилов, одновременно являющихся и барофилами – полиненасыщенных); транспортные системы работают лучше при низких t.

2. У истинных психрофилов ферменты термолабильны и имеют низкие t-ные oптимумы. Белки психрофилов имеют больше полярных групп, чем гидрофобных (по сравнению с мезофиллами).

3. Синтез белка активизируется при понижении t.

 

Термофилы

К термофильным относятся микроорганизмы, способные к росту при t > 45-50°С. Выделяют несколько групп:

1. Термотолерантные – диапазон от +10 до +55-60°С, opt t 35-40°С. Имеют температурное плато (~ 10°С).

2. Факультативные термофилы - диапазон от +20 до +65°С, opt t 50-65°С. 3. Облигатные термофилы - диапазон от +40 до +70°С, opt t 60-70°С.

4. Экстремально термофильные – диапазон от +40 до +90°С, opt t 70-80°С.

5. Гипертермофилы – диапазон от +80 до +115°С, opt t ~ 100-105°С.

 

Места обитания термофилов: Встречаются в саморазогревающихся субстратах (компостные, навозные кучи, угольные отвалы и т.д.), в системах водоснабжения, в метантенках при термофильном анаэробном разложении органических отходов с образованием биогаза, в высокотемпературных нефтяных пластах.

Экстремальные термофилы и гипертермофилы встречаются в горячих источниках, в глубоководных морских гидротермах.

Наиболее термоустойчивыми на сегодняшний день являются архебактерии-гипретермофилы р. Pyrococcus («неистовые огненные шарики»)и Pyrodictium (огненная сеть). P. furiosus (морская архебактерия, обитает в геотермальных морских осадках) t диапазон 70-103°С, opt t 100°С. Pyrodictium еще более термоустойчива t диапазон 80-110°С, opt t 105 °С (обитает в подводных гидротермах). Т.к. для существования жизни нужна жидкая вода, то гипертермофилы, растущие при t выше 100°С, встречаются в средах с повышенным давлением (в зонах глубоководных гидротермальных вентов, где точка кипения воды выше 100°С). Верхний предел для жизни – между 113°С и 130°С. При 130°С АТФ и ДНК разлагаются в результате термического гидролиза. Период их полужизни сокращается до нескольких минут или даже секунд. При этом биохимическая активность едва ли возможна.

Интенсивность обмена у термофилов выше, чем у мезофилов. Среди термофилов встречаются организмы с разным типом обмена. Есть термофильные фототрофные бактерии (цианобактерии, зеленые бактерии), образующие цианобактериальные маты. Они развиваются в интервалах t 40-70°С. Верхний температурный предел для фотосинтезирующих организмов (цианобактерии, зеленые, пурпурные бактерии) - 70-73°С. При t > 70-73°С нарушается способность к синтезу фотсинтетических мембран. Для водорослей верхний температурный предел - 55-60°С. Вообще, верхний температурный предел для эукариот ~ 60-62 °С, причем при этой температуре могут расти лишь немногочисленные виды грибов.

 

Механизмы термофилии

 

1. В липидах мембран высокое содержание насыщенных жирных кислот. Кроме этого, эти жирные кислоты длинноцепочечные (17-19 атомов С), с разветвленными цепями, это обеспечивает механическую прочность мембран.

У архебактерий в липидах мембран отсутствуют жирные кислоты. Липиды представлены эфирами глицерина и высокоатомных спиртов (С₂₀ –спирт фитанол и С₄₀ –спирт бифитанол). Причем в бифитаниловых цепях спиртов имеются циклические группировки (от 1 до 4) (пятичленные кольца), количество таких цепей при повышении t увеличивается, т.к. эти структуры обеспечивают функционирование мембран при высоких t.

2. Белки термофилов термоустойчивы. Более того, они стабилизируются при повышении температуры. В белках повышенное содержание аминокислот, содержащих свободные аминогруппы, это ведет к повышению термостабильности. Отличаются по третичной структуре от мезофильных. В клетках экстремальных термофилов присутствуют особые белки-шепероны, которые организованы в термосомы, способствуют формированию специфически термостабильной третичной структуры

3. Клеточные компоненты (клеточная стенка, мембрана, рибосомы) более термостабильны, чем у мезофиллов.

4. ДНК более термостабильна, чем у мезофиллов. Обычно это связывают с повышенным содержанием G-C-пар. Однако у архебактерий содержаниие G-C-пар 31-60 % (т.е. не больше, чем у мезофиллов). Термостабильность ДНК у архебактерий обеспечивается суперспирализацией, которая достигается действием специфического фермента – обратной гиразы. Для стабилизации ДНК важны гистоны, они сдвигают точку плавления на 30°С.

 

Механизмы рН-гомеостаза

рН-гомеостазом называют поддержание рН цитоплазмы (внутриклеточного рН) в пределах узкого диапазона, несмотря на изменения рН среды.

Гомеостаз достигается совместным действием активных и пассивных механизмов.

Пассивный гомеостаз

1. Барьером для проникновения протонов в клетку служит ЦПМ. Т.к. ЦПМ обладает низкой проницаемость для протонов и других ионов.

2. Поступающие в клетку протонынейтрализуются благодаря буферной емкости цитоплазмы, которая обеспечивается наличием в цитоплазме нуклеиновых кислот, белков, глутаминовой кислоты, полиаминов. Буферная емкость цитоплазмы возрастает при экстремальных значениях рН. В диапазоне внутриклеточного рН (6-8), характерном для большинства бактерий, буферную емкость среды обеспечивают фосфатные группы в составе РНК и ДНК. При экстремальных значениях рН большую роль играют карбоксильные группы и аминогруппы кислых и основных аминокислот. [Глутамат и полиамины играют роль при экстремальных значениях рН среды. Глутамат защищает клетку от сдвигов рН в кислую сторону.]

Активный рН-гомеостаз обеспечивается транспортом ионов. У нейтрофилов и ацидофилов основными механизмами регуляции рН служат протонные помпы и системы транспорта калия. У ацидофилов в цитоплазме поддерживается рН 6-7. Протонные помпы выкачивают протоны из клетки, что ведет к повышению внутриклеточного рН. При экстремальных значениях рН среды подкислению цитоплазмы препятствует поглощение ионов К⁺ (например, у Thiobacillus thiooxidans), за счет чего внутриклеточная сторона мембраны приобретает (+) и это препятствует входу протонов. Для регуляции рН не существует специальной системы поглощения калия, его вход в клетку обеспечивается главным образом активным выкачиванием протонов протонными помпами (К⁺/Н⁺ - антипорт). [ Регуляция внутриклеточного рН опосредована неизвестной пока сенсорной системой и протондвижущей силой. ]

У алкалофилов рН цитоплазмы составляет 8-8,8 при рН среды от 9 до 11. Основным механизмом поддержания рН-гомеостаза у алкалофилов является работа Nа⁺/Н⁺ - антипорта, который катализирует поступление в клетку протонов, при одновременном выкачивании из нее Na⁺ в процессе дыхания. У алкалофилов ферменты, находящиеся на поверхности клетки или секретируемые в окружающую среду, устойчивы к денатурирующему влиянию щелочной среды. Эти ферменты используются при производстве детергентов.

 

Микроорганизмы способны жить и размножаться только в присутствии свободной воды, находящейся главным образом в капельно-жидком виде. Клетки метаболически активных бактерий должны быть окружены водными пленками.

Вода необходима для нормального функционирования клетки. Все биохимические реакции протекают в водной среде. Вода выполняет роль растворителя. Влияет на конформацию макромолекул, принимающих благодаря гидратации необходимую структуру. Обмен веществ между клетками микроорганизмов и средой обычно идет через водные растворы. Вода поддерживает клеточный тургор. [ Для функционирования ферментов в клетке требуется более высокая концентрация растворенных веществ в цитоплазме, чем в окружающей клетку среде. Поэтому в цитоплазме накапливаются растворенные вещества. В клетках большинства бактерий накопление растворенных веществ, в частности ионов, происходит до значительно более высоких концентраций, чем требуется для биосинтетических процессов. Это вызывает поступление в клетку воды и повышение тургорного давления, которое могло бы разорвать мембрану, если бы она не была защищена клеточной стенкой. ].

 

Степень доступности воды для химических реакций и микроорганизмов определяется показателем активности воды а_w.

а_w определяют по формуле:

а_w =Р/Р₀ =ОВ/100 =П₂/(П₁-П₂)

где Р – давление пара в исследуемой системе,

Р₀ – давление пара над дистиллированной водой,

ОВ – относительная влажность воздуха в системе,

П₁ – число молей растворителя,

П₂ – число молей растворенного вещества.

Активность чистой свободной воды равна 1. а_w крови – 0,995. Хотя в природе не бывает химически чистой воды. При взаимодействии воды с поверхностями, анионами, катионами, любыми гидрофильными группами водная активность а_w становится меньше 1.

Водная активность раствора может изменяться двумя путями: осмотическим и матричным.

1. Осмотическое изменение а_w происходит в результате взаимодействия молекул Н₂О с растворенными веществами. При повышении концентрации растворенных веществ значении водной активности снижается. Снижение а_w может происходить за счет:

1) повышения содержания органических веществ (сахаров);

2) повышения содержания солей.

2. Матричное изменение а_w обусловлено адсорбцией молекул Н₂О на поверхностях твердых субстратов. Если влажность субстрата и окружающей атмосферы уравновешена, то а_w адсорбированной воды будет такой же, что и в атмосфере.

В пищевой промышленности и при домашнем консервировании снижение водной активности среды используют для инактивации микроорганизмов. Повышенное содержание солей и сахара используют при консервировании. Высушивание – для получения сухофруктов.

Для хранения микроорганизмов в лабораторных условиях используют лиофилизацию. Это метод быстрого высушивания в условиях ваккума из замороженного состояния (-76°С) в средах специального состава. В таких высушенных клетках биологические процессы резко замедлены. Используют для хранения музейных и производственных штаммов.

 

При повышении осмолярности наружного раствора осмолярность цитоплазмы также должна возрастать, чтобы сохранялся необходимый тургор в клетке. [Осмотическое давление осмолярного р-ра (р-р, содержащий один осмоль вещества в 1 л р-ра) равно 22,4 атм. при 0°С.]. В растворах, имеющих более высокое осмотическое давление, чем внутри микробной клетки, микроорганизмы жить не могут. Это приводит к плазмолизу (т.е. вода выходит из клетки наружу, клетка обезвоживается и протопласт сжимается).

В среде с очень низким осмотическим давлением вода будет поступать внутрь клетки, и это приведет к плазмоптизу (оболочка клетки может лопнуть). [Микроорганизмы, которые могли бы существовать, поддерживая внутри клеток осмолярность более низкую, чем в окружающей среде неизвестны.].

 

Механизм осмотической адаптации у микроорганизмов состоит в том, что постоянство тургора поддерживается путем накопления в клетках веществ – осморегуляторов. Это специфические растворенные вещества, не влияющие на активность ферментов. Обладают высокой растворимостью, способны проникать через клеточную мембрану путем регулируемого транспорта. Способны защищать ферменты от денатурации под действием солей. Эти вещества или синтезируются самой клеткой или попадают в нее из окружающей среды. Это низкомолекулярные соединения – аминокислоты (глутамат, пролин и т.д.), производные аминокислот (бетаин, эктоин), сахара, спирты (глицерин). Уравновешивают внешнее давление. Наиболее эффективные осморегуляторы – бетаин, эктоин, пролин, трегалоза. Среди неорганических осмолитиков важны ионы калия. При этом важна не столько концентрация ионов калия, столько соотношение Na⁺/К⁺, которое поддерживается за счет работы антипорта Nа⁺/Н⁺ - антипорт. Важную роль в осмопротекции играют белки, сходные с БТШ.

 

Микроорганизмы развиваются в диапазоне значений водной активности а_w от 0,99 до 0,6. Большинство микроорганизмов развиваются при а_w ≥ 0,95. Не обнаружено микроорганизмов, растущих при а_w <0,6.

Наиболее приспособлены к росту при низких значения водной активности дрожжи и мицелиальные грибы (а_w 0,65).

Для роста каждого микроорганизма есть оптимальное значение а_w. Если водная активность станет ниже этого уровня в присутствии растворенного вещества, то часть энергии микроорганизм вынужден тратить на осморегуляцию, обеспечение транспортных систем, синтез осмопротекторов. Поэтому в условиях пониженной водной активности происходит уменьшение скорости роста, снижение выхода биомассы. При пониженной водной активности микроорганизм находится в условиях осмотического стресса. Но некоторые микроорганизмы могут достаточно хорошо расти в средах с высокими концентрациями растворенных веществ.

Осмотолерантные называют микроорганизмы, способные переносить достаточно высокие концентрации растворенного вещества, но лучше растущие при более низком осмотическом давлении раствора.

Осмфильными называют микроорганизмы, проявляющие максимальный рост в условиях высокого осмотического давления; они предпочитают развиваться в средах с пониженной водной активностью.

Осмофильными обычно называть микроорганизмы, развивающиеся в средах с высокой концентрацией сахара. Осмофилами являются спироплазмы, они встречаются в нектаре цветов (размножаются). Некоторые дрожжи могут разлагать мед, они растут при концентрации сахара 70-80 %. Однако эти дрожжи не выносят высокой концентрации соли. Мицелиальные грибы и дрожжи обитают в варенье, сиропах, сухофруктах.

Микроорганизмы, растущие в средах с высокой концентрацией солей, называют галофильными (от лат. «halo» - соль). Соленость действует на клетки как осмотический фактор.

Галофильные микроорганизмы подразделяют на умеренные и экстремальные галофилы.

Умеренные галофилы развиваются в диапазоне солености 2-5 – 15 %. Хорошо растут при 10 % NaCl. Не развиваются при низкой концентрации NaCl. Распространены в засоленых почвах, водоемах, соленых продуктах (солонина, разные рассолы, соленые соусы). Встречаются в разных систематических группах: р. Acinetobacter, Alcaligenes, Flafobacterium, Pseudomonas, Vibrio и др. описан специальный род умеренно галофильных бактерий – Halomonas. Механизм осмотической адаптации: синтез в клетках бетаина (осмопротектор), которые связываются с белками, увеличивая их стабильность. К этой группе относят морские бактерии, которые развиваются в диапазоне концентраций соли 2,5 – 5,0 % NaCl. Обитатели морей и океанов.

Экстремальные галофилы развиваются при концентрации солей (NaCl) 12-15 – 32 %. 12-15 % - это нижний предел солености, дальнейшее снижение приводит к лизису клеток. К экстремальным галлофилам относятся архебактерии, входящие в семейство Halobacteriacae. Обитают в гипергалинных водоемах (Мертвое море, где преобладают хлориды магния и кальция), на соленых шкурах животных, на соленой рыбе, на солеварнях. Легко определить по налету красного цвета. Ионы натрия стабилизируют белки клеточных стенок. Имеют белковые или полисахаридные клеточные стенки. Клетки содержат пигменты: каротиноиды и бактериородопсин. В качестве осморегулятора используют ионы калия. В клетках повышенное содержание ионов калия (1000:1), поглощаются из среды – стабилизируют кислые белки, стабилизируют рибосомы.

 

Ксерофильные микроорганизмы

Снижение водной активности среды может происходить за счет матричного водного стресса. Микроорганизмы более чувствительны к матричному водному стрессу, чем к осмотическому.

При влажности выше 94 % на поверхности твердых частиц и клеток м/о формируется пленка гигроскопической воды. Она необходима для нормального функционирования клетки. Большинство бактерий гигрофилы.

Микроорганизмы, развивающиеся в условиях сухости субстрата называются ксерофильными.

Они встречаются на поверхности скал, почвы, коре деревьев, поверхности листьев (эти субстраты увлажняются лишь периодически), в почвах пустынь и полупустынь. Например, в почвах Сахары обнаружены десятки видов микроорганизмов, их количество 10³ – 10⁸ кл/г. Здесь доминируют водоросли, обеспечивающие формирование этих почв, грибы, актиномицеты, бактерий меньше.

Наиболее приспособлены к сухости среды грибы и актиномицеты. Из бактерий более устойчивы кокковидные формы. Бактерии формируют капсулы при высушивании, переходят в покоящиеся стадии - образуют споры и цисты. Неспорообразующие бактерии переходят в состоянии анабиоза.

Еще один механизм ксерофилии – это использование экзогенной воды.

При дефиците влаги микроорганизмы не размножаются. В высушенных пищевых продуктах (рыба, мясо, фрукты) м/о сохраняются, но не размножаются. При их увлажнении – интенсивное размножение, что вызывает порчу.

Устойчивые к высушиванию патогенные бактерии: микобактерии за счет толстой клеточной стенки, содержащей большое количество липидов. Сальмонеллы могу сохраняться в комнатной пыли в течение 3 мес., в сухом кале КРС до 4 лет.

 

Лекция

Влияние факторов внешней среды на жизнедеятельность микроорганизмов

Вопросы:

1. Отношение микроорганизмов к О₂.

2. Влияние t на жизнедеятельность микроорганизмов.

3. Отношение микроорганизмов к рН среды.

4. Влияние водной активности на микроорганизмы.

5. Влияние гидростатического давления на микроорганизмы.

6. Влияние излучения на микроорганизмы.

7. Взаимодействие тяжелых металлов с микроорганизмами.