Содержание

Спорообразующие бактерии

Санитарно-показательные микроорганизмы

Ответы на вопросы

Список литературы

Спорообразующие бактерии

По современным представлениям, аэробные спорообразующие бактерии, или бациллы, объединяются в отдельный род Bacillus семейства Bacillaceae. Этот род, включающий много разнообразных видов, имеет ряд характерных особенностей и отличается от других бактериальных организмов комплексом морфолого-физиологических признаков, из которых наиболее важными являются палочковидная форма клеток, способность образовывать эндоспоры, потребность в свободном кислороде для роста. Эндоспоры образуются внутри бактериальной клетки и представляют собой тельца округлой или овальной формы. Споры у бактерий образуются при не благоприятных условиях их существования: обеднении питательной среды, изменения ее влажности и pH, старения культуры, а также при попадании вегетативных клеток в почву. Спорообразование не является способом размножения у бактерий, а служит для сохранения вида.

Процесс спорообразования начинается с появления в цитоплазме бактериальной клетки уплотненного участка, называемого «спорогенная зона», в котором содержится нуклеоид. Затем спорогенная зона обособляется от остальной цитоплазмы с помощью врастающей внутрь с обеих сторон ЦПМ. В дальнейшем мембрана клетки начинает обрастать отдельную спорогенную зону, образуя двойную мембранную оболочку. Далее между наружным и внутренним слоями мембраны образуются так называемый кортикальный слой, или кортекс, состоящий из пептидогликана. С внешней стороны наружной мембраны образуется оболочка споры, состоящая из белков, липидов и гликопептидов, после чего вегетативная часть клетки лизируется, освобождая спору.

Устойчивость спор к действию физических и химических факторов затрудняет борьбу со спороносными патогенными бактериями, которые в виде спор могут сохраняться во внешней среде длительное время без потери своей жизнеспособности. Прорастание спор в вегетативные клетки начинается при их попадании в благоприятные условия существования. При этом спора набухает в результате увеличения в ней содержания воды, происходит активирование ферментов, энергетических и биосинтетических процессов. Начинает разрушаться кортекс, исчезает дипиколиновая кислота, затем оболочка споры разрывается и из нее выходит сформировавшаяся ростовая трубка. Далее синтезируется клеточная стенка, и сформировавшаяся вегетативная клетка начинает делиться. Процесс прорастания споры в вегетативную клетку происходит значительно быстрее (4-5 ч), чем спорообразование (18-20 ч).

Споры различных бактерий отличаются по форме, размеру и положению в клетке. У сирибреязвенных бацилл спора располагается в центре клетке, ее диаметр не превышает поперечника бактерии. Споры клостридий имеют овальную форму, их диаметр больше, чем поперечный размер бактерии. Клетка со спорой, расположенной в центре, приобретает веретенообразную форму.

Большинство видов является грамположительными бактериями, часть — грамвариабильными. Клетки хорошо окрашиваются обычными анилиновыми красками. Ни один представитель рода не является типично кислотоустойчивым организмом. У многих видов отмечается наличие внутриклеточного жира, гликогена, волютина и других включений. Капсула встречается лишь у сибиреязвенного бацилла и некоторых других видов при специфических условиях роста.

В бактериальных клетках в общем количестве оснований ДНК 32-65 мол. % гуанина и цитозина.

Большинство видов, исключая некоторые, главным образом энтомопатогенные, формы, хорошо растет на мясопептонном агаре (МПА) при реакции среды, близкой к нейтральной. Отдельные виды развиваются в щелочной среде ж требуют особых источников азота или углерода.

Культуральные особенности видов, выросших на разных средах, резко различны. На твердых питательных средах образуются колонии от 1-2 до 5 мм и более в диаметре: гладкие, зернистые, пленчатые, складчато-морщинистые и сухие, слизеобразующие и пастообразные с характерной структурой края. При развитии на жидких средах обнаруживается тенденция к образованию поверхностной пленки.

Некоторые аэробные бактерии — возбудители болезней. Bac. anthracis вызывает сибирскую язву у человека и животных; Bac. larvae — возбудитель американского гнильца медоносной пчелы; Bac. alvei и Bac. pulvifaciens трактуются как организмы, играющие определенную роль в болезнях пчел; Bac. popilliae и Bac. lentimorbus — возбудители молочной болезни японского жука; некоторые виды группы Bac. cereus-thuringiensis вырабатывают специфические энтомоцидные токсины.

Классификация видов аэробных спорообразующих бактерий разработана недостаточно полно. Одной из причин этого является ограниченность различий во внешних признаках бактерий. Известно, что большинство видов различаются между собой малозначимыми признаками строения и развития клеток, по форме колоний, а также физиологическим признакам. Многие вопросы биологии спороносных бактерий требуют глубоких исследований.

Классификация, основанная на различиях в способности аэробных спорообразующих бактерий сбраживать субстраты, предусматривала подразделение этих организмов на три группы по способности сбраживать глюкозу и образовывать ацетилметилкарбинол. Согласно другой классификации, которую в настоящее время используют наиболее часто, данный род бактерий разделяется на три группы по соотношению поперечных размеров спор и вегетативных клеток. Группа I — наиболее обширная — включает виды спороносных бактерий, у которых не отмечается отчетливого раздувания спорангия в процессе образования спор. Группа II объединяет бактерии, образующие овальные споры, раздувающие спорангий. Группа III охватывает бациллярные виды, характеризующиеся округлыми или шаровидными спорами, раздувающими спорангий; объединяет редко встречающиеся виды спорообразующих бактерий.

Вопросы классификации различных видов аэробных спорообразующих бактерий разрабатывались многими отечественными авторами. Особенно тщательно были изучены морфологофизиологические особенности отдельных групп и видов этих бактерий Е. Н. Мишустиным с сотрудниками. Данные этих исследований свидетельствуют о большом многообразии видов и экологических разновидностей спорообразующих бактерий в зависимости от мест их обитания, почвенно-климатической зональности и микробного ценоза разных типов почв.

В настоящее время для определения видов спорообразующих бактерий наряду с морфолого-физиологическими особенностями используют и многие другие признаки.

Важными критериями для определения и дифференциации бактерий являются отношение к действию специфичных фагов, агглютинация с гомологичными сыворотками к споровому, соматическому и жгутиковому антигенам, рост при высокой концентрации солей, различной температуре и т. п.

Многие отмеченные особенности применяются для внутривидового подразделения и выделения культур спороносных бактерий в отдельные разновидности, серотипы и другие мелкие систематические подразделения. В ряде случаев некоторые признаки служат основой для выделения культур спорообразующих бактерий в новые виды. Так, например, в качестве новых видов описаны психрофильные, развивающиеся при низкой температуре культуры спорообразующих бактерий. Подобным же образом выделены некоторые активные продуценты амилолитических и целлюлолитических ферментов. В литературе было описано много новых видов бацилл, патогенных для некоторых насекомых, растений и животных, что в большинстве случаев не подтвердилось в последующие годы.