Пигменты микроорганизмов

Некоторые микроорганизмы (бактерии, грибы) в процессе обмена веществ образуют красящие вещества - пигменты. По химическому составу и свойствам пигменты неоднородны. Они подразделяются на растворимые в воде (синий пигмент - пиоцианин, выделяемый синегнойной палочкой); растворимые в спирте и нерастворимые в воде (красный пигмент - продигиозан, выделяемый чудесной палочкой); нерастворимые ни в воде, ни в спирте (черные и бурые пигменты дрожжей и плесеней).

Нерастворимые в воде пигменты (липохромы) обычно окрашивают колонии бактерий (например, желтый, золотистый, палевый пигменты стафилококков), а растворимые - окрашивают питательную среду (синегнойная палочка).

Образование пигментов у микробных клеток происходит на свету при достаточном доступе кислорода и определенном составе питательной среды.

Пигментообразование в ряде случаев является стойким признаком микроорганизмов, что позволяет использовать его в качестве теста для идентификации некоторых бактерий (например, стафилококки, синегнойная палочка).

Пигментообразование у микроорганизмов имеет определенное физиологическое значение. Пигменты защищают микробную клетку от природной ультрафиолетовой радиации, принимают участие в процессах дыхания, некоторые обладают антибиотическим действием (продигиозан).

Особый интерес представляет история чудесной палочки Serratia marcescens, которая образует на хлебе, картофеле и других продуктах, содержащих крахмал, красные колонии, похожие на капли свежей крови. Древнеримский историк Квинт Курций Руф в своей книге "История Александра Македонского" описал одну из его побед при покорении Малой Азии, связанную с этим удивительным микробом. В 332 г. до н. э. при осаде города Тироса в армии Александра Македонского произошло неприятное событие - в хлебе появились большие красные пятна, напоминающие пятна крови, и солдат охватил страх. Они посчитали это плохим предзнаменованием. Однако хитрый придворный мудрец Александра истолковал это "знамение" так: "Кровавые пятна действительно знак богов, но поскольку они находятся внутри запеченного хлеба, то это означает гибель войск, находящихся внутри осажденных стен города. Боги указывают на свою благосклонность войскам Александра и дают понять, что его победа обеспечена". Толкование мудреца так подняло дух армии, что солдаты с воодушевлением атаковали стены города и в скором времени захватили его.

Появление подобных красных пятен на продуктах во времена религиозных предрассудков и мракобесия средневековья широко использовалось церковниками для пропаганды "кары божьей" за неверие и служило основанием для жестокой расправы с вольнодумцами.

Светящиеся и ароматообразующие микроорганизмы

Среди микроорганизмов (бактерий, грибов) встречаются такие, которые обладают способностью светиться (люминесцировать). Свечение бактерий возникает в результате интенсивных процессов окисления,^сопровождающихся выделением энергии. Свечение морской воды, чешуи рыб, тела мелких ракообразных, сгнившего дерева объясняется присутствием на них светящихся бактерий или фотобактерий.

Все светящиеся бактерии относятся к аэробам. Большая часть их видов обитает в морской воде, так как они лучше размножаются при повышенной концентрации соли (галофильные микробы). Могут светиться пауки, муравьи, термиты, живущие в симбиозе с фотобактериями. Светящиеся бактерии излучают зеленый или голубоватый свет, хорошо заметный в темноте. Ночью светятся и грибы, например осенние опенки.

Светящиеся бактерии не вызывают процессов гниения, для большинства видов оптимальная температура жизнедеятельности - 15-18° С. Они хорошо растут на рыбных и мясных субстратах, что и обусловливает свечение мяса, рыбы.

В начале XX века пытались использовать светящиеся бактерии в практических целях, их предлагали применять для "безопасных ламп" в пороховых погребах.

Выявлены микроорганизмы, способные вырабатывать ароматические вещества, например уксусно-этиловый, уксусно-амиловый эфиры. Запахи некоторых микробов определяют ароматические свойства вин, молока, масла, сливок, сыров и т. д. Ароматообразующие бактерии широко используют при приготовлении различных пищевых продуктов.

Некоторые микроорганизмы в процессе жизнедеятельности образуют вещества с неприятным запахом (индол, скатол, сероводород), что связано с разложением органических веществ.