Вопрос 2. Круговорот серы

В живых клетках S представлена главным образом сульфгидрильными группами в серусодержащих а/к (Cys, Met, гомоCys). В сухом веществе орга­низмов доля серы составляет 1%. При анаэробном разложении органи­ческих веществ сульфгидрильные группы отщепляются десульфуразами; образование H₂S при минерализации в анаэробных условиях называют также десульфурированием. Наибольшие количества встре­чающегося в природе H₂S образуются, однако, при диссимиляционном восстановлении сульфатов, осуществляемом сульфатредуцирующими бактериями. Этот сероводород, образующийся в отсутствие молекулярного кис­лорода в осадках водоемов, может быть окислен анаэробными фототрофными бактериями до серы и суль­фата. Когда сероводород проникает в зоны, содержащие 0₂, он окисляется либо абиотическим образом, либо аэробными серобактерия­ми до сульфата. Серу, необходимую для синтеза серосодер­жащих а/к, растения и часть мо получают пу­тем ассимиляционной сульфатредукции; животные же получают восста­новленные соединения серы с пищей.

Вопрос 3. Накопительная культура

НАКОПИТЕЛЬНАЯ КУЛЬТУРА-культура, в которой преобла­дают представители одной физиологической группы или даже од­ного вида мо. Метод накопительных культур был введен в практику С. Н. Виноградским и М. Бейеринком. Сущность-создание элективных(т. е. избирательных условий), которые обеспечивают преимущественное развитие желаемых микроорганизмов или груп­пы мо из смешанной популяции.

При создании элективных условий необходимо знать физиоло­гию или четко представлять те особенности, которыми должны обладать выделяемые мо. Элективные условия соз­дают чаще всего, подбирая соответствующие среды, т.к. различные мо для своего развития предъявляют не­одинаковые требования к источникам питания. Например, мо­, способные фиксировать молекулярный азот, могут расти в среде, из состава которой исключены связанные формы азота. Если внести в такую среду почву, то из громадного раз­нообразия имеющихся в ней микроорганизмов в первую очередь будут развиваться азотфиксаторы. Накопительные культуры автотрофов получают на средах, где источником углерода служит углекислота. Отсутствие в среде других соединений углерода задерживает развитие гетеротрофов.ЭЛЕКТИВНЫЕ (НАКОПИТЕЛЬНЫЕ или СЕЛЕКТИВНЫЕ) ПИТАТЕЛЬНЫЕ СРЕДЫ-специфические среды, удовлетворяющие пот­ребности преимущественно одной группы мо. Накопительные культуры мо, обладающих высо­кой требовательностью к составу питательных сред, получают иначе. При их выделении используется неодинаковая чувстви­тельность клеток смешанной популяции к продуктам обмена ве­ществ, накапливающимся в среде. Примером могут служить мо­лочнокислые бактерии, для накопления которых используют соло­довое сусло без мела, т. е. среду, первоначально не обладающую элективностью. После внесения природного материала, содержа­щего МК бактерии, в среде вначале наряду с МК бактериями хорошо развиваются представители родов Enterobacter и Escherichia. Однако, по мере накопления в среде молочной кислоты и этилового спирта, образуемого гетероферментативными видами, условия для развития энтеробактерий и эшерихий постепенно ухудшаются,а молочнокислые бак­терии продолжают расти. Таким образом, в результате развития МК бактерий среда приобретает необходимую степень элективности, что и обеспечивает получение накопительной куль­туры этих бактерий. Другим примером могут служить уксусно­кислые бактерии, которые характеризуются высокой устойчиво­стью к этиловому спирту. Накопление этих бактерий осуществля­ют на сусле, к которому добавляют 4—5% этанола.

Иногда включают антибиотики, которые отличаются спе­цифичностью действия и позволяют избирательно подавить рост определенной группы мо. Так, элективные условия для Гр- бактерий можно создавать внесением в среду пенициллина поскольку многие виды Гр+ бактерий при этом или не развиваются, или развиваются медленно. При создании элективных условий следует учитывать неодина­ковое отношение различных мо к аэрации,t^о,pHи т. д. Поэтому при получении накопи­тельной культуры аэробных мо обеспечивают боль­шую поверхность контакта среды с воздухом, а для обогащения среды анаэробными мо создают анаэробные условия. Культивирование при высокой тем­пературе (50° и выше) исключает развитие мезофильных микро­организмов и обеспечивает рост термофилов. Селективным факто­ром может служить также неодинаковая скорость роста различ­ных мо при данной температуре. При получении накопительных культур следует учитывать и та­кие особенности мо, как способность к образованию эндоспор. Для накопления спорообразующих бактерий среды инокулируют субстратом, который предварительно пас­теризуют(т. е. кратковременно прогревают 10 мин при 75° или 2—5 мин при 80°). Таким образом можно полностью или почти полностью исключить развитие бак­терий, не образующих опоры.

Следует иметь в виду, что элективные условия далеко не всег­да оптимальны для роста выделяемых мо, однако они лучше переносятся ими, чем сопутствующими формами.

О получении накопительной культуры судят по появлению ха­рактерных признаков развития выделяемых мо — помутнение среды, иногда сопровождаемое пигментацией, появле­ние пленки, осадка, выделение газов. Помимо визуального наблю­дения накопительную культуру микроскоцируют и выявляют при­сутствие желаемых форм. Иногда необходимо определить продук­ты метаболизма, образование которых свойственно выделяемым мо. Например, о развитии нитрифицирующих бак­терий свидетельствует появление в среде нитрит- и нитрат-ионов и уменьшение или даже полное исчезновение иона аммония.

Билет №3