Контрольні запитання

• Процес фіксації атмосферного азоту мікроорганізмами.

• Анаеробні фіксатори азоту.

• Методика отримання чистих культур бактерій роду Clostridium.

• Симбіотичні та вільноживучі фіксатори молекулярного азоту.

Тема 9. Мікроорганізми, які розщеплюють клітковину в аеробних умовах

Целюлоза – головна складова частина клітинних стінок рослин. Синтез її за своїми масштабами перевищує синтез усіх інших природних сполук. Тому мікроорганізми, які руйнують клітковину, відіграють винятково важливу роль у кругообігу вуглецю. Розщеплення клітковини відбувається як в аеробних, так і анаеробних умовах.

В аеробних умовах целюлозу гідролізують багато бактерій, але провідна роль серед них належить міксобактеріям. Міксобактерії – це дрібні, злегка вигнуті, часто із загостреними кінцями палички, які мають дуже тонку оболонку і слабко зафарбовуються барвниками. Багато міксобактерій мають складний цикл розвитку. З віком палички потовщуються і перетворюються на овальні чи сферичні клітини, що перебувають у стані спокою, – мікроцисти, які іноді збираються у групи, утворюючи цисти. Цисти, у свою чергу, можуть утворювати псевдоплідні тіла, часто видимі неозброєним оком. На поверхні клітковини міксобактерії ростуть у вигляді слизових розпливчастих нашарувань безбарвних, жовтих, помаранчевих, темно-коричневих чи червоних кольорів. Клітини міксобактерій тісно прилягають до фібрил клітковини і гідролізують її за безпосереднього контакту з нею.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА

Мета роботи: виявити і вивчити мікроорганізми, які розщеплюють клітковину в аеробних умовах.

Завдання

1. Отримати на середовищі Гетчинсона накопичувальну культуру аеробних бактерій, які розщеплюють целюлозу.

2. Описати характер накопичувальної культури та вивчити морфологію бактерій.

3. Поставити дослід на ґрунтових пластинах.

4. Описати колонії бактерій, вивчити морфологію клітин.

Матеріали та обладнання

1. Мікроскоп МБІ-1, предметні скельця, імерсійна олія, бактеріологічна петля, шпатель, фільтрувальний папір, ексикатор, ваги, бінокулярна лупа.

2. Стерильні піпетки на 5 мл, колби на 250 мл, чашки Петрі, зразки ґрунту.

3. Середовище Гетчинсона (г/л): двозаміщений фосфат калію – 1, хлорид кальцію – 0,1, сульфат магнію – 0,3, хлорид натрію – 0,1, сульфат заліза – 0,01, нітрат калію – 2,5, вода з водопроводу, рН середовища 7,2–7,3.

4. Фуксин, карбонат кальцію.

Хід роботи

Накопичувальну культуру бактерій, що розщеплюють целюлозу, отримують на середовищі Гетчинсона. Середовище розливають у колби шаром 1,5–2 см, додають на кінчику скальпеля карбонат кальцію. Потім вносять до них енергетичний матеріал – складчастий фільтр конусом догори. Стерилізують колби за І атм 20 хв. Середовище засівають ґрунтовим розчином. Інкубацію здійснюють при 30°С. Про наявність процесу розкладу клітковини бактеріями свідчить поява слизу і зміна кольору фільтра на межі зіткнення з поживним середовищем, а також поява на ньому кольорових плям різноманітних відтінків від світло-жовтого до рожево-рудого. Визначають ступінь ослизнення основи фільтра і кількість кольорових плям. Для вивчення морфології бактерій, що розщеплюють клітковину, захоплюють петлею трохи слизу, який покриває фільтрувальний папір, і готують з нього препарат. Потім його фарбують фуксином, мікроскопують, мікроскопічну картину замальовують. Результати спостережень заносять до табл. 9.

Виявити бактерії, що розщеплюють клітковину, можна також за допомогою ґрунтових пластинок. Для приготування останніх ґрунт зволожують до стану пасти і перекладають у чашки Петрі шаром близько 1 см. Поверхню ґрунту вирівнюють шпателем. На ґрунт кладуть відрізки стерильного фільтрувального паперу. Ґрунтові пластинки поміщають у вологу камеру, інкубують за З0⁰С. Через 6–7 днів на ґрунтових пластинках розвиваються колонії бактерій, що розщеплюють клітковину. Колонії визначають за допомогою бінокулярної лупи, готують мікроскопічні препарати, їх фарбують, мікроскопують і мікроскопічну картину замальовують. Результати досліджень заносять до табл. 9.

Таблиця 9

Тип колоній та морфологія клітин міксобактерій, які розщеплюють клітковину

Ознаки колоній					Вигляд культури під мікроскопом, 90х
Розмір	Форма	Колір	Слиз	Ступінь розщеплення клітковини	Вегетативні клітини	Мікроцисти	Цисти	Псевдоплодові тільця