Градова Н.Б., Бабусенко Е.С., Панфилов В.И. Биологическая безопасность биотехнологических производств

Цианобактерии способны фиксировать молекулярный азот атмосферы и развиваться в экстремальных условиях. Они распространены в озерах и других водоемах, в почве, на рисовых полях, на скальных породах. Цианобактерии принимают участие в первичном почвообразовательном процессе. В основном это свободноживущие формы, но есть и симбионты.

Археи отличаются от бактерий составом ряда клеточных компонентов (клеточной стенки, мембранных липидов) и физиологических свойств. Они обнаруживаются в местах с экстремальными условиями, аналогичными условиям архейской эры.

Среди архей имеются литоавтотрофы, т. е. организмы, окисляющие неорганические соединения, а в качестве источника углерода использующие СО2; гетеротрофы, аэробные и анаэробные формы.

В биотехнологии используются Метаногенные бактерии, относящиеся к археям. Метаногенные бактерии представляют гетерогенную по морфологии группу: палочки, кокки или спириллы. Они являются облигатными анаэробами. Это специализированная физиологическая группа микроорганизмов. Энергию для роста они получают путем восстановления СО2, с использованием электронов, освобождающихся при окислении водорода или формиата. Обитают метаногены в илах пресных и соленых водоемов, в болотах, на стволах деревьев, в желу- дочно-кишечном тракте животных (особенно жвачных), а также рыб и насекомых. В природе метаногены завершают анаэробное разложение природных биополимеров и входят в состав метаногенных сообществ микроорганизмов, расщепляющих целлюлозу, крахмал, белки.

Метанобразующие бактерии широко используются в биотехнологических процессах для утилизации избыточного активного ила очистных сооружений, микробных биомасс, растительных целлюлозосодержащих отходов, отходов животноводческих комплексов и птицефабрик.

Галобактерии - уникальная группа архей, обитающая в соленых водоемах. Оптимальными условиями для их развития являются среды, содержащие 3,5-5,0 М NaCl. По морфологии галобактерии могут быть кокковидными или в форме неправильных палочек. Галобактерии - хемоорганогетеротрофы, но способны и к фотосинтезу без участия хлорофилла в присутствии особого белка - бактериородопсина. В настоящее время разработана технология получения родопсина из биомассы галобактерий (рис. 2.15).