07.11.2017
31.10.2017
21.10.2017
21.10.2017
21.10.2017
04.10.2017
04.10.2017
28.09.2017
01.09.2017
31.08.2017
Растворение микроорганизмов бактериофагами
 16.02.2013

Бактериофагом называют особый агент, вызывающий растворение (лизис) бактерий в молодых, растущих культурах. Вопрос о природе бактериофага до настоящего времени еще окончательно не разрешен. Многие исследователи полагают, что бактериофаг является живым, что он подобен фильтрующимся вирусам. Другие считают, что это энзим или фермент, вызывающий растворение бактериальных клеток. Некоторые авторы утверждают, что фаг является нормальной составной частицей микробной клетки. Применение электронного микроскопа дало возможность фотографировать бактериофаги. Существует мнение, что бактериофаг стоит на границе между живыми и неживыми телами.
На значение бактериофагов в отношении изменений микрофлоры навоза при его созревании указала С.С. Казарновская. Бактериофаги с навозом попадают в почву, изменяют ее микробный состав и вызывают распад микробных клеток с образованием аминокислот. Так, бактериофаг, специфический для клубеньковых бактерий бобовых, которые ассимилируют атмосферный азот, находили в большом количестве в почве, клубеньках и корнях соответствующих растений. Под влиянием этого бактериофага и происходит распад клубеньковых бактерий, после чего заключающиеся в их телах азотистые вещества превращаются в пищу бобовых растений. Установлено также, что бактериофаги способны лизировать некоторые виды термофильных микроорганизмов, причем это их действие проявляется при высокой температуре, оптимальной для жизнедеятельности термофильных микробов. Нами был получен бактериофаг против одного из термофильных микроорганизмов, который пассажировался и проявлял свое действие в разведениях 1 : 1000000 при температуре 52°. Выделенный бактериофаг лизировал только данный штамм. Заслуживает внимания, что полученный бактериофаг размножался при температуре 52°. Фильтрат бактериофага инактивировался при температуре 75°. Однако если нагреванию подвергались пробы навоза, содержащие его, то инактивирования не наступало и при 75° в течение 30 минут. Этот случай показывает, что возможна адаптация бактериофагов. Бактериофаги обладают способностью освобождать, а затем разрушать до аминокислот органические вещества бактерий, тем самым превращая органическое вещество микробной клетки в пищу, усвояемую растениями (в телах микробов содержится около 12% азота).
Биотермический процесс и термофильные микроорганизмы. Явление саморазогревания разлагающихся органических веществ широко распространено в природе. Так, недостаточно просушенное сено быстро начинает греться, буреет и плесневеет. При этом температура сена иногда повышается до 70-80°, и, если не принимаются необходимые меры, оно разлагается и теряет свою питательную ценность. Сырое зерно в хранилищах также греется, становится затхлым и темнеет (обугливается). Скопления навоза и других органических остатков могут разогреваться как в теплое время года, так и зимой. Нередко при этом температура поднимается настолько, что происходит самовозгорание легковоспламеняющихся химических соединений.
Саморазогревание органических веществ является результатом их разложения. Существовало мнение, что разложение и разогревание органических остатков происходят под влиянием химических процессов. Затем было доказано, что оно является результатом размножения микроорганизмов. Достаточно простерилизовать навоз при температуре 100-120°, и размножение микроорганизмов прекращается, вследствие чего не происходит и разогревания навоза. Если же такой простерилизованный навоз смешать хотя бы с небольшой частью свежего, то через некоторое время начинается разогревание этой смеси под влиянием внесенных микробов.
Исследователи В.Л. Омелянский, Б.Л. Исачанко, В.О. Таусон, М.И. Гольдин, Б.В. Равич, И.Я. Веселов, А.А. Имшенецкий, Е.Н. Мишустин, М.В. Федоров, Н.М. Анастасьев, Н.В. Виноградов и другие выяснили характер процессов, обусловливающих разложение и разогревание органических веществ, выяснили значение этих процессов для общего круговорота веществ в природе, а также возможность их практического использования для промышленности, сельского хозяйства и санитарных целей.
Разложение органических веществ под влиянием жизнедеятельности микробов сопровождается освобождением энергии, большая часть которой выделяется в виде тепла. Еще больше образуется тепла при разложении органических веществ плесневыми грибками, которые используют для синтеза только 5-10% всей освобожденной ими энергии. Чем больше энергии заключается в веществе, потребляемом микробами в качестве пищи, тем больше освобождается при этом тепла.
При размножении микроорганизмов их количество нарастает исключительно быстро, вследствие чего увеличивается разложение потребляемых ими органических веществ и образование тепла. Так как наибольшей энергией размножения и роста обладают термофильные микроорганизмы, то вполне понятно, что именно они и повышают количество тепла.
Существуют разные объяснения способности термофильных микроорганизмов к размножению при высоких температурах. Наиболее вероятно предположение, что термофильные микробы обладают свойством сохранять температуру своей протоплазмы на уровне, необходимом для роста и развития, даже в том случае, если температура среды, в которой они находятся, значительно повышается.
Фекалии и навоз служат прекрасной средой для многих сапрофитных микроорганизмов, в том числе и для термофилов. Энергетический потенциал навоза очень высок, что видно из данных акад. И.И. Самойлова (табл. 1 и 2). Состав навоза сильно изменяется в зависимости от корма, который получают животные.

Растворение микроорганизмов бактериофагами

Содержащиеся в навозе органические вещества не всегда доступны для сапрофитных аэробных микроорганизмов. Конский навоз, вследствие рыхлости и умеренной влажности, но видимому, всегда содержит огромную массу микробов и быстро разлагается с выделением большого количества тепла; между тем как навоз свиней и крупного рогатого скота, из-за высокой влажности, плохо аэрируется, а потому медленнее разлагается и разогревается.
Вначале разложение органических веществ навоза происходит при невысокой температуре. С подъемом температуры до 40° быстро возрастает количество термофильных микробов, которым и приписывают главную роль в дальнейшем повышении температуры разлагающихся органических веществ.