37. Влияние химических факторов на микроорганизмы. Кислотность и щелочность. Поваренная соль.

Кислотность – показатель рН – отрицательный логарифм концентрация водородных ионов, который может колебаться от 0 до 14

Жизнедеятельность микроорганизмов может осуществляться лишь в определенных физико-химических условиях, при определенной щелочности или кислотности среды. Каждой физиологической группе и даже отдельным видам микроорганизмов свойственны определенные границы рН, выше и ниже которых происходит подавление обмена веществ и гибель микроорганизмов.

При низких значениях рН растворимость углекислоты, являющейся основным или даже единственным источником углерода для автотрофных прокариот, понижается, а растворимость некоторых ионов (Cu2+, Mo2+, Mg2+, A13+) возрастает и достигает уровней, токсичных для многих прокариот.

При высоких значениях рН растворимость многих катионов (Fe2+, Са2+, Mg2+, Мп2+), необходимых клетке, резко понижается, они выпадают в осадок и, таким образом, становятся недоступными для организмов.

Значение рН влияет на состояние веществ в окружающей среде. Органические кислоты в кислой среде находятся в недиссоциированной форме, в которой легко проникают в клетку, становясь токсичными для нее.

Концентрация Н+ внешней среды влияет и на равновесие электрических зарядов на поверхности клетки: при низких значениях рН увеличивается суммарный положительный заряд, при высоких – суммарный отрицательный заряд.

В Мировом океане и на большей части суши концентрация водородных ионов поддерживается в довольно узком диапазоне, оптимальном для роста большинства прокариот, предпочитающих нейтральные или слабощелочные условия.

Довольно часто встречаются умеренно кислые природные среды, имеющие рН около 3–4. Это многие озера, кислые болота, некоторые истощенные почвы.

Среды с более низким рН чрезвычайно редки; рН 3 и ниже имеют обычно терриконы угольных шахт, дренажные воды, рудничные стоки.

К наиболее кислым из природных сред, вероятно, относятся горячие кислые источники и окружающие их горячие кислые почвы, рН которых может достигать 1.

По отношению к кислотности среды

1. НЕЙТРОФИЛЬНЫЕ БАКТЕРИИ (Развиваются в области рН, близкой к нейтральной, рост возможен в диапазоне рН от 4 до 9)

2. АЦИДОФИЛЬНЫЕ БАКТЕРИИ (рН среды от 1 до 4)

а) ацидотолерантные

б) облигатные

3. АЛКАЛОФИЛЬНЫЕ БАКТЕРИИ (Растут при рН от 8 до 12)

а) алкалотолерантные

б) облигатные

Наиболее кислотолюбивыми (ацидофильными) эубактерями являются автотрофные тионовые бактерии Thiobacillus thiooxydans, развитие которых возможно при рН 0,6 (оптимум роста 2,5–3,5).

К алкалофилам относятся бактерии, способные развиваться в щелочных озерах и источниках.

Наиболее благоприятна для большинства бактерий среда с рН 7,0–7,3 (нейтрофилы), для дрожжей и плесневых грибов с рН 5–6.

Диапазон концентрации поваренной соли, задерживающей развитие различных микроорганизмов, весьма велик. Повышение концентрации соли выше указанных пределов резко тормозит обмен веществ, приводит к обезвоживанию протоплазмы, которая съеживается, наблюдается явление плазмолиза. Губительное действие высоких концентраций соли и сахара широко используется для консервирования пищевых продуктов.