8.Влияние факторов внешней среды на микроорганизмы. Критические температуры в их жизнедеятельности.

Микробы появляются всюду, где есть условия, способствующие их развитию, а именно: 1) наличие достаточной влажности; 2) наличие питательных веществ и 3) определенная температура, допускающая проявление жизненной активности. Следовательно, существование микробов определяется внешними условиями, которые называются экологическими факторами (от греческого «ойкос» — дом). К ним относятся: температура, свет, элементы питания — органогены (С, N, Р, S, Н, О); солевой состав среды, осмотическое давление, поверхностное натяжение и активная реакция среды.

Микроорганизмы приспосабливаются к окружающей среде и всякое нарушение оптимальных условий приводит к подавлению их развития и даже к отмиранию. Губительно действуют на микробную клетку изменение pH среды, нарушение кислородного режима, резкое изменение температуры, истощение питательных веществ, действие прямых солнечных лучей, а также и биологические факторы. Бактерии являются ценными питательными веществами для простейших — инфузорий, корненожек и других, так как в них содержится около 11% азота, 5% фосфора и 45% углерода (в процентах сухого вещества). Кроме того, они погибают вследствие лизиса (растворения их клеток бактериофагом) ,и вследствие антагонизма с другими бактериями. Коэном было доказано, что в равные промежутки времени отмирает определенный и постоянный процент бактерий по отношению к начальному их числу. Этим обусловливается самоочистка водоемов.

Напряженность биохимических процессов, как и химических, находится в прямой зависимости от температуры. При увеличении температуры на 10° скорость биохимических процессов увеличивается в 2—3 раза. Но в отличие от химических процессов биологические требуют очень медленного изменения температуры, для того чтобы живые организмы могли «привыкнуть» (адаптироваться) к этим изменениям. Резкие изменения температуры могут вызвать гибель полезных микроорганизмов. При очень низких температурах многие микробы переходят в стадию скрытой жизненности (анабиоза), т. е. потенциально возможного возврата к активной жизни. Микробы выдерживают температуру —190° С, но перемежающееся замораживание и оттаивание действует на бактерии губительно. Как правило, высокая температура убивает большую часть микробов. Споры бактерий погибают при температуре 120° С и давлении 1,5 атм в течение 20- 40 мин.

Любое изменение температуры снижает активность микробов, которая лишь постепенно восстанавливается.

Влияние света. Чувствительность микробов к свету различна. Для водорослей, пурпурных и зеленых бактерий, синтезирующих органическое вещество посредством ассимиляции углекислоты, свет является основным условием существования. Известно, что в процессе фотосинтеза флора поверхностных слоев воды использует углерод из СОг и выделяет в окружающую среду кислород. Поэтому свет оказывает большое влияние на окислительные процессы.

По отношению к большинству сапрофитных бактерий рассеянный свет не оказывает отрицательного влияния.

Влияние активной реакции среды. Каждый микроб может жить лишь при определенной реакции среды. Протоплазма клетки находится в коллоидном состоянии при определенных значениях pH. С изменением концентрации водородных ионов может произойти коагуляция коллоидов. Кроме того, изменение pH нарушает каталитическую деятельность ферментов, входящих в состав бактериальной клетки.

Следовательно, при выращивании соответствующей микрофлоры следует учитывать активную реакцию среды.