Поширення мікроорганізмів у природі
Мікроорганізми поширені в природі повсюдно. Середовищем їх мешкання служить ґрунт, вода, рослини, тварини і людина; вони населяють і повітря, широкому поширенню мікроорганізмів сприяють:
- велика швидкість їхнього розмноження — при сприятливих умовах розподіл клітини мікроорганізму відбувається кожні 20...30 хв;
- незначні розміри клітин, що дозволяє їм розноситися з потоками повітря, з пилом, а також комахами;
- легка пристосовність і велика стійкість до різних впливів навколишнього середовища; вони можуть жити, здавалося б, у зовсім непридатних для життя умовах: гарячих джерелах з температурою вище 100° С, у ґрунтах з високими (20...25 %) концентраціями солей, у глибинах океанів, у льодах Арктики й Антарктики, пісках пустель і т.д.;
- велика різноманітність джерел харчування і способів одержання енергії.
Мікроорганізми використовують для харчування всі, без винятку, природні речовини, а також багато з'єднань, синтезованих людиною. На поширення мікроорганізмів впливають географічні та кліматичні умови. Чисельність мікроорганізмів та їх видовий склад залежать від середовища мешкання.
Мікроорганізми ґрунту. У ґрунті живуть і розвиваються найрізноманітніші мікроорганізми – бактерії, актиноміцети, гриби, водорості та найпростіші. Завдяки їм мільйони років відбувається кругообіг речовин і енергії, що зв'язує органічний і неорганічний світ природи.
Зелені рослини, використовуючи сонячну енергію, перетворюють неорганічні з'єднання (диоксид вуглецю, воду, мінеральні солі), у найскладніші речовини своїх клітин і тканин. Органічну речовину рослин споживають травоїдні тварини, що, у свою чергу, стають поживою хижаків. Після відмирання рослин, травоїдних і хижих тварин органічна речовина тканин їх тіла стає субстратом для розвитку мікроорганізмів.
ФІЗІОЛОГІЯ РОСТУ
Ріст мікроорганізмів в мікробній популяції
Популяція – це сукупність мікроорганізмів одного виду (чиста культура) або різних видів (змішані культури, асоціації), які розвиваються в обмеженому просторі (поживне середовище та ін.).
У мікробній популяції постійно відбувається ріст мікроорганізмів, розмноження та відмирання клітин. Для спостережень за розвитком мікробної популяції визначають:
1) концентрацію мікроорганізмів (число, кількість клітин) – число клітин в 1 мл клітинної суспензії (культуральної рідини);
2) мікробну масу (масу клітин, біомасу, густину мікробної маси) – кількість мг сухої біомаси в 1 мл клітинної суспензії (культуральної рідини).
Визначення концентрації мікроорганізмів.
У популяції не всі клітини є життєздатними. Живими вважаються ті клітини, які можуть утворювати колонії на (чи в) агаризованому середовищі або суспензію в рідкому поживному середовищі. Ці життєздатні клітини виявляють спеціальними методами, призначеними для визначення числа живих клітин. В загальну кількість клітин входять як живі, так і пошкоджені, а також мертві клітини. Тому розрізняють методи визначення загальної кількості клітин та кількості живих клітин.
Загальна кількість клітин. Існує декілька методів визначення загальної кількості клітин:
1) найбільш поширеним та розповсюдженим є підрахунок загальної кількості клітин під мікроскопом в тонкому шарі за допомогою лічильної камери;
2) використання стандартів мутності. Це один з найстаріших методів, суть якого полягає у порівнянні мутності досліджуваної клітинної суспензії з мутністю стандартних розчинів, для яких відома концентрація клітин;
3) використання електронного лічильника. Дія його основана на зниженні провідності розчину електролітів при проходженні однієї бактерії через вузький отвір.
4) якщо кількість клітин складає менш як 106 на 1 мл, використовують метод мембранних фільтрів (зразок фільтрують через мембранний фільтр, потім цей фільтр сушать, фарбують, просвітляють і підраховують кількість клітин під мікроскопом).
Число живих клітин. Визначається за методом Коха (висів послідовних десятикратних розведень клітинної суспензії на чашки Петрі з агаризованим середовищем). Кількість життєздатних клітин визначають за кількістю колоній, які виросли на чашках (іноді користуються терміном колоній-утворююча одиниця, або КОУ).