Category: наука

Clostridium propionicum.

Clostridium propionicum - была выделена и исследована в 1942 году американскими микробиологами Б.П.Кардоном и Н.А.Баркером. Результаты исследований были опубликованы 26 августа 1946 года.

Clostridium propionicum - подвижные, грамотрицательные, облигатно-анаэробные, каталазоотрицательные микроорганизмы. Клетки имеют веретенообразную форму и существуют отдельно или парами. Средний размер клеток 0,8х3,0. В старых культурах клетки значительно отличаются друг от друга по размеру и форме. Оптимальная температура развития от 28 до 37*С. Спорообразование происходит с трудом. Споры образует не более трети всех клеток. Споры имеют овальную форму.

Clostridium propionicum - способны сбраживать: аланин, треонин, серин, цистеин, а так же лактаты, пируваты и акрилаты. Сахара не сбраживают. Оптимальное pH 7,0 - 7,4. Можно выделить из почвы, морского и речного ила, гниющей травы и т.д. Так же Clostridium propionicum обитает в кишечнике человека и обнаруживается в фекалиях. При брожении образуется пропионовая и уксусная кислоты в соотношении 2:1, и CO2.

Кардон и Баркер, для выделения, использовали такую питательную среду: аланин - 1%; дрожжевой автолизат - 1%; фосфатный буфер до pH 7,0; водопроводная вода - 100 мл. Среда была инкубирована черной грязью из залива Сан-Франциско при 37*С, в полностью заполненной средой бутылке, со стеклянной пробкой. В течении 48 часов, среда стала мутной. Через 5 дней процесс закончился. После двух пересевов в той же среде, организм был выделен в чистую культуру. Выделение не составило особых трудностей. На агаре образовались линзовидные колонии , с ровными краями.

Быстрый и обильный рост чистых культур Clostridium propionicum, может быть получен на среде:аланин - 0,3%; бактопептон - 0,3%; дрожжевой экстракт - 0,4%; фосфатный буфер до pH 7,1; насыщенный раствор CaSO4 - 0,25%; цистеина гидрохлорид - 0,02%; FeSO4х7H2O - 0,001%; вода - 100мл.Рост при pH от 5,8 до 8,6. Цистеин можно заменить Na2S. Дрожжевой экстракт - сильно влияет на рост Clostridium propionicum. Пептон - стимулирует рост, но не так важен.

Вот еще одна питательная среда для выделения Clostridium propionicum:аланин - 3,000 г; пептон - 3,000 г; дрожжевой экстракт - 5,000 г; цистеина гидрохлорид - 0,300 Г; MgSO4х7H2O - 0,100 г; FeSO4х7H2O - 0,018 г; KH2PO4 1M - 5,000 мл; CaSO4 до pH 7,1 - 2,500 мл; ресазурин - 1,000 мг; вода дистиллированная - 1000 мл; рост происходит в атмосфере азота.

Аланин сбраживается по уравнению:3CH3CHNH3COOH + 2H2O = 3NH4 + 2CH3CH2COOH + CH3COOH +CO2.





Источник: https://www.facebook.com/notes/%D1%81%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B5%D0%B9-%D1%81%D0%B8%D0%B3%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%B8%D0%BA/clostridium-propionicum/629601337162291

Брожение целлюлозы.

Анаэробное разложение клетчатки большей частью наблюдается в почвах болот. Оно происходит по типу маслянокислого брожения с образованием газообразных продуктов— метана, водорода, углекислого газа, летучих жирных кислот и иногда спирта. Анаэробное разложение клетчатки происходит под действием целлюлазы различных анаэробных бактерий, которые обитают в почве, навозе, на различных растительных тканях, в рубце жвачных животных. Приведем общую, схему этого процесса:


(C6H10O5)n + H2O = nxC6H12O6

nxC6H12O6 = CH3CH2CH2COOH + CH3COOH + H2 + CO2 + X калорий

nxC6H12O6 = CH3CH2CH2COOH + CH3COOH + CO2 + CH4 + X калорий

Чтобы вызвать такой распад клетчатки в высокогорлые колбы или высокие пробирки наливают высоким слоем (30 см) одну из сред следующего состава:

1). KNH4HPO4 - 0,2%; KH2PO4 - 0,1%; CaCl2 - 0,03%; пептон - 0,1%; MgSO4 - 0,05%; CaCO3 - 0,5%; кусочки фильтровальной бумаги или вату - 2 г;

2). Среда А. А. Имшенецкого:

Мясо-пептонный бульен - 500 мл; водопроводная вода - 500 мл; CaCO3 - 2 г; кусочки фильтровальной бумаги или вату - 10 г;

После стерилизации в колбы вносят почву, ил или навоз, содержащие целлюлозные бактерии, и выдерживают 1—3 недели при 30 - 35° С. Развитие этих бактерий сопровождается интенсивным помутнением среды, пенообразованием и изменением клетчатки. Фильтровальная бумага слегка желтеет, покрывается слизью и постепенно разрушается бактериями. При активном разложении бактериями фильтровальная бумага превращается в рыхлую массу, состоящую из отдельных волокон. Это лучше удается получить при помощи обогащенных культур целлюлозо-разлагающих бактерий, полученных путем ряда последовательных пересевов их на свежую среду.

Известно, что процесс разложения клетчатки может иметь направление метанового или водородного брожения. Такой тип реакции имеет место тогда, когда посевной материал предварительно прогревается при 75°С в течение 15 мин. В данном случае культуры образуют H2 и СO2. Для того чтобы вызвать метановое брожение, нагревание посевного материала не производят. В этом случае из летучих продуктов образуются СH4 и СO2.

Элективные условия в брожении клетчатки определяются следующими факторами:

1). Клетчаткой (источник.углерода), которая может потребляться только специфичными целлюлозоразлогающими бактериями, имеющими фермент целлюлазу; 2). Анаэробиозом.

Пептон, введенный в среду в небольшом количестве, практически не нарушает элективности среды, но сильно стимулирует процесс.

В процессе брожения целлюлозы участвует бактерия Clostridium omelianskii. На рисунке показана схема спорообразования у этой бактерии: 1. Молодые клетки; 2. Клетки со спорами; 3. Споры;
Источник https://www.facebook.com/clostridium.propionicum

UDG40 omelianskii
UDG40 omelianskii0

Значение микроорганизмов в природе н жизни человека

asepsis1 (270x292, 36Kb)
Повсеместное распространение, быстрое размножение и особенно-
сти метаболизма микроорганизмов накладывает отпечаток на жизнь
всей планеты.
Процессы, в которых принимают участие микроорганизмы, прежде
всего являются определяющими и необходимыми звеньями кругово-
рота таких элементов как углерод, азот, сера, фосфор, а также других
биогенных элементов. Без микроорганизмов приостановился бы кру-
говорот веществ в природе и жизнь на Земле стала бы невозможной.
Микроорганизмы первыми поселяются на материнской горной по-
роде и обусловливают почвообразовательные процессы. Образуя в
процессе жизнедеятельности минеральные и органические кислоты,
микроорганизмы ускоряют процессы растворения и выветривания
горных пород, вовлечения освобожденных минералов в биологиче-
ский круговорот. Микроорганизмы участвуют и в образовании гуму-
са, определяющего основное свойство почвы - плодородие. С другой
стороны жизнедеятельность микроорганизмов обеспечивает доступ-
ность гумуса для растений.
Особую роль в формировании и поддержании плодородия почвы
играют бактерии, участвующие в круговороте азота в природе. Это
азотфнксируюшне бактерии, которые превращают недоступный для
растений молекулярный азот атмосферного воздуха в связанный, обо-
гащая тем самым почву соединениями азота. Немаловажным этапом
круговорота азота в природе является возвращение минерального азо-
та в атмосферу, который осуществляют денитрифицирующие бакте-
рии в процессе нитратного (анаэробного) дыхания. Если бы этот цикл
не был замкнут, то окисленные формы азота вымывались бы из почвы
в моря и океаны, оставаясь в них недоступными для растений. Кроме
того, образующиеся в процессе денитрификации окислы азота участ-
вуют в поддержании озонового слоя планеты.
Многие микроорганизмы образуют в процессе метаболизма и вы-
деляют во внешнюю среду различные органические и неорганические
кислоты, под действием которых нерастворимые в воде соли перехо-
дят в растворимую форму, благодаря чему улучшается питание расте-
ний.
Микроорганизмы-редуценты - «санитары» природы. Они осущест-
вляют разложение мертвых остатков растений и животных и превра-
щают их в минеральные вещества. Минерализация органических ве-
ществ имеет большое значение, так как при этом необходимые зеле-
ным растениям элементы переходят из недоступной для них формы в
доступную. Кроме того, микроорганизмы способны осуществлять де-
градацию отдельных, искусственно синтезированных человеком, ор-
ганических веществ (ксенобиотиков) - пестицидов, гербицидов, по-
верхностноактивных веществ, составляющих упаковочных материа-
лов, нафталина, толуолов и др. Если бы это не происходило, то ксено-
биотики бесконечно накапливались бы в окружающей среде, загряз-
няя ее.
Микроорганизмы принимают активное участие в биологическом
самоочищении водоемов, выполняя функцию по обезвреживанию и
окислительной переработке поступающих в водоем загрязняющих
веществ. Широко используются микроорганизмы и в системах биоло-
гической очистки сточных вод. Биологическая очистка сточных вод
производится на полях орошения и полях фильтрации, куда спускают-
ся подлежащие очистке воды. Просачиваясь через слон почвы, они
подвергаются окислительному воздействию целого комплекса поч-
венных микроорганизмов, в результате чего содержащиеся органиче-
скне вещества полностью минерализуются. В настоящее время в связи
с высоким уровнем развития промышленности и огромным количест-
вом образующихся сточных вол, создаются специальные сооружения
аэробной биологической очистки - биотенки, аэрофильтры и аэротен-
ки.
Человек с древних времен интуитивно использовал уникальные
особенности микроорганизмов, даже не подозревая об этом. С давних
пор процессы брожения применялись при приготовлении теста для
хлеба, пива, вина, уксуса, кисломолочных продуктов, росяной мочке
льна. Это только в настоящее время стало известно, что все эти про-
цессы происходят при участии определенных микроорганизмов, кото-
рые присутствуют на используемых для брожения субстратах.
Изучение биосинтетической деятельности микроорганизмов позво-
лило установить их способность к синтезу самых разнообразных со-
единений, имеющих большое народнохозяйственное значение. В на-
стоящее время с помощью микроорганизмов в промышленных мас-
штабах получают: микробный белок, аминокислоты (глутаминовая,
треонин, лизин, пролнн, глутамин), витамины (Вц, рибофлавин), фер-
менты (амилазы, пектиназы, протеиназы, целлюлазы, липазы, изоме-
разы, трипсины), интерферон, инсулин, гормон роста человека, орга-
нические кислоты (лимонную, молочную, масляную, уксусную, глю-
коновую), этанол, глицерин, ацетон, бутанол, пропанол, бутандиол,
полисахариды (декстраны, ксантаны, пуллулан, альгннат), средства
зашиты растений, антибиотики, стероиды, каротиноиды, нуклеотиды,
картизон, преднизалон, гидрокартизон и ряд других ценных продук-
тов.
Достижения микробиологии находят практическое применение в
металлургии для извлечения различных металлов из руд. Например,
уже реализован способ микробиологического выщелачивания меди из
сульфидной руды халькопирита. В перспективе - использование мнк-
роорганизмоа для получения цветных и редких металлов - золота,
свинца, германия, лития и др.
Особо следует отметить, что микробиология внедрилась в такие
традиционно небиологические производства, как получение энергети-
ческого сырья (биогаз метан), добыча нефти, что вносит существен-
ный вклад в решение топливно-энергетической проблемы. Микроор-
ганизмы способны повышать прочность бетона: установлено, что до-
бавление на тонну бетона нескольких килограммов биомассы микро-
организмов повышает прочность и пластичность строительного мате-
риала.
Успехи в области микробиологии открыли новые возможности в
профилактике и лечении многих инфекционных заболеваний, в борьбе
с которыми ранее медицина была бессильна. За сравнительно не-
большой период времени почти полностью ликвидированы такие за-
болевания как чума, оспа, холера, малярия, являющиеся в прошлом
бичом человечества. В настоящее время внимание микробиологов со-
средоточено на проблеме злокачественных опухолей и синдроме при-
обретенного иммунитета. Изучение свойств патогенных микроорга-
низмов позволило получать в промышленных масштабах вакцины,
сыворотки и другие лечебные препараты.
Таким образом, микробиология вносит существенный вклад в ре-
шение многих практических задач, проблем здравоохранения и сель-
ского хозяйства, способствует развитию определенных отраслей про-
мышленности.
Следует отметить, что еше имеются большие возможности, осно-
ванные на применении микроорганизмов, для расширения и совер-
шенствования биотехнологнческнх процессов. Решение таких акту-
альных проблем как обеспечение человечества продуктами питания,
возобновление энергетических ресурсов, охрана окружающей среды
так или иначе будет связано с использованием микроорганизмов.

Оригинал записи и комментарии на LiveInternet.ru

Маслянокислое брожение.Ч 2.

Маслянокислые бактерии можно выделить,кроме как из почвы и картофеля,так же можно выделить из сыра и силоса.Например,достаточно внести кусочек сыра в сахарную среду с мелом и выдержать пробу в термостате.Через сутки в пробирке,зараженной сыром,уже начинается брожение-и при микроскопировании препарата будут заметны маслянокислые бактерии.

Для знакомства с анаэробным азотофиксатором Clostridium pasteurianum и продуктами его жизнедеятельности достаточно получить накопительную культуру,используя для этой цели элективную среду Виноградского (в г на 1 л дистиллированной воды):глюкоза-20,0;K2HPO4-1,0;MgSO4-0,5;NaCl-0,5;CaCO3-20,0.

Я для этой цели использовал среду собственного приготовления.Она состояла из сахара и растительного пепла,причем последнего брал немного,как говорится на глаз.

Колбу Эрленмейера емкостью 100-150 мл заполняют на 2/3 ее объема жидкой средой,предварительно взболтав ее.Для инокуляции в среду 1/3 чайной ложки почвы.Элективность среды создается отсутствием в среде связанного азота и анаэробными условиями.Мел добавляют для нейтрализации масляной кислоты.Опыт можно ставить также в высоких пробирках,бутылках и т.п.Я осуществлял процесс в обычных пластиковых бутылках из под воды.Сдавливая бутылку я вытеснял весь воздух,а затем закручивал крышечкой.В результате создавались анаэробные условия.По мере накопления газов,я повторял эту процедуру.

Емкости с посевом помещают в термостат при 25-30 С.Через несколько дней можно отметить помутнение среды и обильное образование газов.После окончания брожения с культуральной жидкостью проводятся различные микробиологические манипуляции.
HTML_Abbildungen_Abb_3-35 (700x615, 76Kb)

Оригинал записи и комментарии на LiveInternet.ru