Бактерии – это одноклеточные организмы, не содержащие хлорофилл. С учетом биологических свойств они являются прокариотами. Бактерии по внешнему виду подразделяют на 4-группы: шаровидные формы (кокки), палочковидные (бактерии, бациллы и клостридии), извитые (вибрионы, спириллы и спирохеты) и нитевидные (хламидобактерии). Бактерии, как правило, не образуют споры. Бациллы и клостридии преимущественно споры образуют.
Для нас большой интерес представляют бактерии Bacillis, которые благодаря способности к спорообразованию занимают особое место в микробном мире нашей планеты. В последнее десятилетия описано большое количество антибиотических веществ, образуемых бактериями рода Bacillis, причем выделены антибиотики различной химической структуры и природы.
Сенная палочка Bacillis subtilis, широко распространена в природе, имеет палочковидную форму. В присутствии кислорода образует споры, что позволяет ей длительный период сохраняться во внешней среде. Высокая биологическая активность является ее отличительной особенностью. Согласно данным литературных источников, сенная палочка имеет высокую изменчивость, что затрудняет ее идентификацию по культуральным свойствам. Так, у Bacillis subtilis отмечается до 10 типов колоний при выращивании на различных агаризированных средах.
В клетках бацилл нуклеотиды расположены вдоль продольной оси клетки и локализованы в сферические, удлиненные или палочковидные компактные структуры. Перед делением шаровидный нуклеотид вытягивается, последовательно приобретая овальную, бобовидную гантелевидную форму, с последующим делением путем перетяжки. Ядро состоит из линейной хромосомной ДНК. Вместе с тем в клетках многих штаммов бацилл обнаружена внехромосомная ковалентно замкнутая кольцевая ДНК, называемая плазмидной ДНК.
Генетическая роль плазмид изучена недостаточно. Многие авторы предполагают, что плазмиды участвуют в регуляции процессов спорогенеза и антибиотикообразования.
Размножаются бациллы путем деления клетки. Интенсивность роста и развития культур зависит от рационального соотношения минеральных и органических веществ в питательной среде.
Процесс спорообразования зависит от источников питания. Бациллы активно образуют споры на пептонно-кукурузном агаре и разведенном МПБ. На синтетических средах аэробные бациллы образуют мало спор. Споры прорастают в три стадии.
Таким образом, бациллы, благодаря спорообразованию, обладают высокой устойчивостью к действию неблагоприятных факторов внешней среды и широко распространены в природе
Физиология спорообразующих бактерий.
Аэробные бациллы имеют гамму различных физиологических признаков. Наличие у споровых бактерий разных механизмов переноса электронов обусловливает отличие их физиологических признаков при культивировании в различных средах. Так, клетки Bacillis subtilis при выращивании на сложный триптон – дрожжевой среде с глюкозой характеризуются активным дыханием и одновременно снижением способности к ферментации, а клетки, выращенные на синтетической среде, теряют способность к брожению и окисляют глюкозу в процессе дыхания. При этом выявлены качественные изменения в составе ферментов.
Согласно исследованиям, у бактерий рода Bacillis subtilis преобладает гликолитический путь расщепления углеводов независимо от наличия в среде кислорода.
Таким образом, для нормального роста и развития бактерий необходимы микро- и макроэлементы, и, изменяя их концентрацию в среде, можно ускорить или замедлить рост бацилл. Наличие различных путей усвоения углерода, широкие ассимиляционные возможности способствуют распространению этих бактерий в природе и обусловливают их адаптивные свойства. Большое практическое значение имеет свойство ряда бацилл восстанавливать нитриты, расщеплять ксилон и усваивать лигнин и целлюлозу.
Распространение аэробных спорообразующих бактерий
В большом количестве они находятся в почве. Бациллы, содержащиеся в почве, отличаются меньшими размерами клеток, чем в лабораторной культуре. Наряду с обычными палочковидными клетками встречаются клетки в виде кокков, которые жизнеспособны и при определенных условиях приобретают форму палочки, свойственную данному виду. Экология и содержание бацилл в почвах зависят от состава почвы, ее адсорбционных свойств, температуры, уровня почвенных вод, растительного покрова и др. Бациллы довольно часто встречаются в воде озер, морей и океанов. Аэробные бациллы в значительных количествах содержатся и в микрофлоре воздуха.
Таким образом, аэробные спорообразующие бактерии широко распространены в природе благодаря тому, что обладают высокими адаптивными свойствами и могут существовать в экстремальных условиях.
