Температурні групи мікроорганізмів термотолерантні і термостійкість
Температурні групи мікроорганізмів термотолерантні і термостійкість
Різні мікроорганізми можуть розвиватися при різних температурах: одні мікроби добре ростуть при низьких температурах, близьких до 0 ° С (+5 ° С); інші, навпаки, здатні до зростання при високих температурах (близько 90 ° С). Тому мікроорганізми ділять по їх відношенню до температури на три основні групи - псіхрофіли, мезофіли і термофіли.
Псіхрофіли (віддають перевагу низькі температури) - мікроорганізми, які мають мінімальну температуру росту нижче 0 ° С.
Мезофіли (віддають перевагу середні температури) - мікроорганізми, які мають мінімальну температуру росту вище, ніж у псіхрофілов, а максимальну температуру нижче, ніж у Термофіли. Більшість мікроорганізмів - мезофіли, що ростуть зазвичай при температурах від 0-10 ° С до 40-45 "С.
Термофіли (віддають перевагу високі температури) - мікроорганізми з максимальною температурою зростання зазвичай вище 50 ° С.
Що ж таке мінімальна і максимальна температури зростання? Мінімальна - це така порогова температура, при незначному зниженні якої швидкість росту мікроорганізму (приріст клітин за 1 год) близька до нуля, т. Е. Практично ріст припиняється. Максимальна температура - порогова температура, при незначному підвищенні якої швидкість росту мікроорганізму близька до нуля.
При вивченні особливостей кожного нового штаму обов'язково визначають і оптимальну температуру, т. Е. Встановлюють той температурний діапазон, в якому даний мікроорганізм зростає з максимальною швидкістю. При максимальній швидкості росту мікроорганізм, природно, найбільш інтенсивно розмножується. Тому досить часто швидкість росту висловлюють як число генерацій за 1 год. Англійський вчений Т. Д. Брок запропонував схему, яка показує залежність швидкості росту (частоти генерацій) від температури для різних температурних груп мікроорганізмів (рис. 187).
Усередині групи Термофіли розрізняють ще чотири більш дрібні підгрупи (рис. 188) - екстремально термофільні мікроорганізми, стенотермофіли, еврітермофіли, термотолерантні мікроорганізми (термотолеранти).
Екстремально термофільні мікроорганізми зовсім не ростуть при температурах нижче 40-45 ° С, оптимальна температурна зона зростання - близько 80 ° С, максимальні температури близькі до 93 ° С.
Стенотермофіли характеризуються мінімальними температурами зростання, рівними 37-40 ° С, максимальні лежать в області 70- 80 ° С, зона оптимальних температур - 55- 65 ° С.
Найбільша кількість термофільних мікроорганізмів відноситься до підгрупах еврітермофілов і термотолерантов. Ці підгрупи досить складно чітко охарактеризувати. Особливо важко відрізнити термотолерантні штами від деяких мезофілов.
Еврітермофіли мають мінімальну температуру зростання нижче 37 ° С, а максимальну - вище 48 ° С. але нижче 70 ° С. Ця підгрупа включає представників різних систематичних груп - бактерій, актиноміцетів, дріжджів, грибів, водоростей.
Термотолеранти характеризуються максимальною температурою зростання, що дорівнює 45-48 ° С (для бактерій). Однак деякі мезофільні штами також можуть мати максимальну температуру, рівну 45 ° С. У таких випадках відрізнити термотолерантні штам від мезофильного можна по зміні величини швидкості росту при незначному (на 3-6 °) зсуві температури в бік зростання від значення температур, є оптимальними для мезофільних штамів бактерій (зазвичай 37 ° С). При такому збільшенні температури швидкість росту термотолерантні мікроорганізму істотно не зміниться, а мезофільні штам буде розвиватися з помітно знижується швидкістю. Якщо мікроорганізм виявиться еврітермофільним (з порівняно низькою максимальною температурою 48-50 ° С), то його швидкість росту при підвищенні температури від 37 до 43 ° С різко зросте.
Таким чином, за зміни швидкості росту можна встановити приналежність даного штаму мікроорганізму до тієї чи іншої температурної групі або підгрупі.
Отже, термотолерантні мікроорганізм здатний розмножуватися з майже однаковою швидкістю як при звичайній температурі (37 ° С), що є оптимальною для мезофільних штамів, так і при більш високій (на 3-7 ° вище) температурі. Термотолерантні мікроорганізм як би байдужий до такої зміни температури. Та й сам термін «термотолерантность» означає терпимість до підвищення температури. Отже, під термотолерантні слід розуміти здатність мікроорганізму розмножуватися без істотного зменшення або збільшення швидкості росту при зазначеному вище збільшенні температури.
У природі і лабораторних умовах мікроорганізми можуть піддаватися короткочасного впливу високих температур. Під час такого теплового впливу клітини зазвичай не розмножуються. Після припинення дії цього несприятливого для розвитку мікроорганізму фактора одні штами можуть зберегти репродуктивну здатність (здатність до розмноження), інші виявляються менш стійкими і гинуть. Стійкість мікроорганізмів різних температурних груп (псіхрофілов, мезофілов, термотолерантов, Термофіли) до короткочасного впливу високих температур без пошкодження репродуктивної здатності мікроорганізму (при знятті дії цих температур) доцільно характеризувати терміном термостійкість (терморезистентность).