Рост и развитие актиномицетов в условиях низкой влажности среды обитания

• Автор: Напольская, Ксения Романовна
• Шифр специальности: 03.02.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 128 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Вода в клетках микроорганизмов
1.2. Термодинамическая характеристика состояния почвенной влаги.
1.3. Влияние влажности на различные группы микроорганизмов
1.4. Пределы влажности для выживания разных групп живых организмов
1.5. Приспособление микроорганизмов к условиям низкой влажности
1.6. Влияние свойств жидкой фазы почв на микроорганизмы и их развитие

1.7. Микробная порча продуктов питания при разных влажностях
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ГЛАВА II. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Объекты исследований
2.2. Методы исследования
2.2.1. Методика приготовления моноспоровой суспензии
2.2.2. Методика приготовления сухих спор
2.2.3. Методика опытов на стеклах без питательной среды
2.2.4. Методика опытов на стеклах, покрытых тонким слоем агаризованной среды
2.2.5. Методика опытов с почвой
2.2.6. Методика определения свободной воды в лиофшьно высушенных клетках БЬ'ерШпусез обоп/ег
ГЛАВА III. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Прорастание спор и рост мицелия актиномицетов при различной влажности, определение предела влажности прорастания спор
3.2. Развитие актиномицетов на стеклах, покрытых агаризованной питательной средой
3.3. Развитие актиномицетов в почве
3.4. Определение свободной воды в лиофильно высушенных клетках
Б1гер^тусез ос1оп/ег
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Способность микроорганизмов к росту и развитию определяется увлажненностью среды их обитания, характеризующейся энергетическим состоянием воды: ее давлением (Р, мегапаскалей) или активностью (aw). Энергетическое состояние воды является важным фактором, влияющим на способность микроорганизмов к росту и развитию. Традиционно существовало мнение, что прокариоты более требовательны к давлению влаги (Р), чем эукариоты, и большинство из них могут развиваться лишь при давлении влаги, большем -4 мегапаскалей (МПа), (aw > 0,95). Большинство грибов также нуждаются в довольно высокой влажности, лишь некоторые из них способны развиваться при Р = -70МПа (aw 0.60)(Griffin, 1969, Dix, Webbster, 1995). В многочисленной литературе, касающейся способов хранения продуктов (зерна, муки, хлебобулочных и мясных изделий и т.д.), приводятся сведения о том, что оптимальным условием хранения продуктов является активность воды aw
0.40. Ксерофильные виды грибов (Aspergillus chevalieri, Asp. canidus, Wallemia sebi) способны развиваться на патоке, сухофруктах, орехах при aw
0.65-0.75. Осмофильные дрожжи (Saccharomyces rouxii, Zigosaccharomyces bisponis) и некоторые виды плесеней (Asp. echinulatus, Monascits bisponis) развиваются и вызывают порчу сухофруктов, содержащих 15-20 % влаги, меда, карамели (aw 0.60-0.65). (Нечаев и др, 2003). Также во многих работах приводятся экспериментальные доказательства выживания микроорганизмов в условиях низкого уровне давления влаги (aw 0.1 - 0.5) (Laroche, Gervais, 2003; Pogoda de la Vega, Rettberg, Reitz, 2007; Wierchos etc, 2011).
Актиномицеты, являясь активными гидролитиками, продуцентами биологически активных веществ, обладая мицелиальным строением и апикальным ростом, составляют активное звено сапротрофных организмов почв аридных районов (Звягинцев, Зенова, 2001). По сравнению с другими
Способность развиваться в условиях недостаточного увлажнения у эукариот связана, возможно, с наличием в их клетках воды, замкнутой в липидные мембраны. Во всех эукариотных клетках, исследованных методом ЯМР после высушивания обнаруживались области с изолированной подвижной водой (Аксенов, 1978). Обычно свободной изолированной воды содержалось в клетках несколько процентов от веса высушенной биомассы.
Наибольшее количество свободной воды (до 30% по отношению к весу высушенной биомассы) обнаруживалось в клетках дрожжей, которые обитают в экстремальных условиях. Например, дрожжи Cryptococcus albidus var. diffluens ,выделенные из пустынных почв Памира и Тянь-Шаня, не являясь ни галофилами, ни осмофилами, могут существовать в условиях сильного высыхания. Было установлено, что они имеют механизмы, позволяющие им сохранять при высушивании значительное количество внутриклеточной воды (Аксенов, 1990).
Возможно, удержание свободной воды обусловлено изменением конформации белковых макромолекул, которые входят в состав внутриклеточных мембран и изоляцией воды внутри структур полностью ограниченных мощным слоем. В процессах изменения конформации белковых молекул решающую роль должна играть способность воды входить в структуру белков и вызывать значительные изменения их конформации (Аксенов, 1978).
При исследовании прокариотных микроорганизмов были получены противоположные результаты. После высушивания биомассы ни у одного из исследуемых видов синезеленых водорослей- Anacystis nidulas и Nostoc commune, бактерий E. coli, Azotobacter sp. и Az. Vinellandii, а также в спорах актиномицетов следы подвижной воды не были обнаружены, несмотря на то, что большинство из изученных видов отличаются устойчивостью к высушиванию. Однако отсутствие в клетках прокариот подвижной воды не исключает возможность существования в них не содержащих воду областей, защищенных от непосредственного воздействия внешней среды. Например, в