А.И. Нетрусов, М.А. Егоров - Практикум по микробиологии (1125598), страница 135
Текст из файла (страница 135)
7). Примулин практически не проникает в живые клетки, но накапливается в мертвых. Благодаря этому при просмотре препарата в свете люминесценции при освещении объекта через объектив живые клетки в поле зрения тускло люминесцируют, а мертвыс светятся ярким зеленовато-желтым светом. Общее количество клеток можно определить в том же поле зрения также при фазовоконтрастном освещении объекта снизу, через конденсор. Количество жизнеспособных клеток в 1 г сухого нитрагина определяют с учетом того, что для приготовления микроскопического препарата используют разведение нитрагина 1О-т 42.3.
АЗОТОБАКТЕРИН Бактерии рода АгогоЬасге«широко распространены в природе. Наиболее известен А огоЬасге«сЬ«посессия, повсеместно встречающийся в богатых органическим веществом, хорошо дренированных и увлажненных почвах. Азотобактер — строгий аэроб, в несимбиотическом состоянии фиксирует нс менее 1О мг Нз в расчете на 1 г потребленного углевода (глюкозы).
Клетки азотобактсра грамотрицательные, овальной формы, диаметром 1,5 — 2,0 мкм, плейоморф- 456 ные, от палочковилных до кокковидных, Для азотфиксации азотобактер нуждается в молибдене, который может быть частично заменен ванадием.
В качестве источников азота используют соли аммония, азотной кислоты, мочевину, некоторые аминокислоты. Азотобактер фиксирует азот только в среде, обедненной или вообще лишенной связанного азота. Эта бактерия требует наличия в среде высокого содержания фосфора в виде органических и неорганических соединений. Нелостаток фосфора замедляет рост бактерий и снижает азотфиксирующую способность. Показано, что нитрогеназная система, осуществляющая фиксацию азота, предсташиет собой сложный мультиферментный комплекс, содержащий не связанное с гемом железо, молибден и ЗН-группы. Азотобактер уже с начала 1920-х голов используется для изготовления на его основе бактериального удобрения — азатабактерина.
При выращивании овощных культур — томатов, салата, огурцов удавалось получить значительный эффект. Однако позднее было показано, что действие азотобактера на растения обусловлено его способностью синтезировать биологически активные вещества — никотиновую и пантотеновую кислоты, пиридоксин, биотин, гетероауксин, гиббереллин, фунгицндные вещества и др.
Этот комплекс соединений стимулирует прорастание семян растений, ускоряет их рост, защищает от микроскопических грибов, многие из которых угнетают рост растений. В то же время азот, фиксируемый азотобактером, существенно не влияет на урожайность растений. Сухой азатабактерин производят по технологии„во многом сходной с техиолопм ей производства сухого нитрагина. Культуру бактерий выращивают методом глубинного культивирования на средс, содержащей практически те же компоненты, что и при культивировании клеток Ицгоб1ит, но с добавлением сульфата железа и сложной соли молибденовой кислоты. Значение рН поддерживается в диапазоне 6,! — 6,5 лри интенсивности аэрации в соотношении — 1 объем воздуха на 1 объем среды в 1 мин. Для тооз чтобы клетки не теряли способности фиксировать азот и сохраняли биологически активные вещества, их выращивание ведут до середины логарифмической фазы роста.
После сепарации и высушивания клеток в вакуум-сушильных установках или в распылитсльных сушилках вместе с защитными средами в порошке определяют количество жизнеспособных бактерий в 1 г, стандартизуют сме1ливанием с наполнителями (каолин, бентонит, мел), фасуют в полиэтиленовые пакеты по 0,2 — 1,0 кг и хранят при темцературе до 12 С це более 3 мес. В ! г такого порошка при влажности 5— 6% в конце срока хранения должно содержаться це менее 0,5 млрд жизнеспособных клеток азотобактера. Торфяной азогнабаюперин представляет собой торф с нейтральной реакцией среды, содержащий в 1 г не менее 50 млн жизнеспособных клеток. Для его приготовления размолотый торф увлажняют ло 40%, прибавляют 0,1% суперфосФата, минеральные соли, 3% мелассы и СаСОз в таком количестве, чтобы довести рН до 6,5 — 7,0, и расфасовывают в тонкие полиэтиленовые пакеты по 100 — 500 г.
Запаянные пакеты с торфом стерилизуют радиационным способом. Культуру азотобактера выращивают методом глубинного культивирования и добавляют в пакеты со стерильным торфом с таким расчесом, чтобы в 1 г препарата содержалось 40 — 50 млн жизнеспособных клеток. Мешки помещают в термастат и подращнвают в них культуру азотобактера цри 25 — 27 С в течение 4 — 6 сут до содержания не менее 180 — 200 млн клеток азотобактера в 1 г препарата. Затем мешки герметично запаивают и хранят в хслолильнике цри 7— 12 С. Полученные препараты сохраняют свою активность в течение 3 — 4 мес.
Препараты на основе азотобактера целесообразно использовать лишь в цлодородных почвах, содерзкащих Фосфор и микроэлементы, особенно молибден, ванадий и 457 бор, в сочетании с внесением органических и минеральных удобрений. Способ применения зависит от особенностей обрабатываемого посевного материала. Семена зерновых обрабатывают сухим взотобаюерином механизированным способом из расчета 100 млрд жизнеспособных клеток на олпу гектарную порцию семян.
Клубни картофеля„предназначенные лля посадки на ! га, смачивают водной суспензией бактерий из расчета 300 млрд клеток на ! 5 л воды. 42.4. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖИЗНЕСПОСОБНОСТИ КЛЕТОК АЗОТОБАКТЕРА В ТОРФЯНОМ АЗОТОБАКТЕРИНЕ Для десорбции клеток азотобактера с торфяных частиц 10 г торфяного азотобактерина разводят в 90 мл стерильного 0,2%-го раствора пирофосфата натрия, предварительно растерев препарат в небольшом количестве пирофосфата в ступке до пастообразного состояния.
Затем сосуд с суспензией выдерживают на круговой качалке в течение 2 ч при 200 об/мин. Из полученной суспензии готовят разведения 10 ' — 10 в. Из последних 3 разведений помещают по 1 мл суспензии в стерильные чашки Петри и заливают слоем расплавленной и охлажденной до 45 С агаризованной среды Эшби (см. гл. 51). Среду в чашках перемешивают с суспензией бактерий и выдерживают в термостате при 28 'С в течение 3 — 4 сут. Численность посторонней микрофлоры в азотобактерине определяют микроскопированием суспензии и высевом разведений 10 =' — 10 в на чашки с МПА. 42.5. ФОСФОБАКТЕРИН Фосфобактерии — это препарат в виде порошка, содержащий в ! г не менее 8 — 10 млрд жизнеспособных спор культуры Ласй!ихтекагепит чж.
р!!охрйапсит, способной превращать сложные фосфорорганнческие соединения и минеральные фосфаты в доступную для растений форму. Промышленное производство бактерий осуществляют в ферментерах в строго асептических условиях на одной из сред, например, содержащей (г/л): кукурузный экстракт — 20; мелассу— 15; фосфат калия двухзамещенный — 0,1; сульфат аммония — 1; мел — 10 при температуре 30 С и рН 6,8 — 7,3.
Полученную биомассу клеток отделяют центрифугированием и высушивают в распылительной сушилке при 65 — 75 'С до влажности 3 — 4%. Полученные высушенные споры 77. тейа!ег!ит смешивают с наполнителем (каолин, бентонит, мел) и расфасовывают в герметичные полиэтиленовые пакеты. В 1 г препарата должно быть не менее 8 — 10 млрд жизнеспособных спор. Препарат стабилен не менее 1 года при комнатной температуре. Основными проблемами производства фосфобактерина являются фаголизис культуры и непрорастасмость спор. Фаголизис связан с тем, что промьппленные штаммы бацилл чувствительны к действию бактериофагов, попадающих в виде инфекции извне, а также сами содержат в себе профаг, который в определенных условиях активизируется.
В целях борьбы с фаголизисом поддерживают асепгические условия на всех стадиях производства, проводят селекцию устойчивых к фатам штаммов, вводят в среду для культивирования ба- 458 цилл соли органических кислот в количестве до 0,1 %. Непрорастаемость спор связана с нарушением соотношения в среде культивирования фосфатов и сульфатов из-за возможных нестандартных источников сырья. Фосфобактерин применяют для повышения урожайности картофеля, сахарной свекльп зерновых на черноземных почвах, отличающихся большим количеством фосфорорппшческих соединений. На гектарную гюрпию зерновых требуется 100 млрд спор В.
чпела7епит, а на 1 га посадочного материала картофеля — 150 — 200 млрд спор бактерий. Глава 43 МИКРООРГАНИЗМЫ вЂ” ВРЕДИТЕЛИ ПРОИЗВОДСТВА 43.1. ХЛЕБОПЕЧЕНИЕ Хлеб является одним из основных продуктов питания. Изготовление его представляет собой сложный цикл микробиологических и биохимических процессов, происходящих в тесте с момента смешивания муки с волой и заканчивая его выпечкой. В состав муки, используемой для выпечки пшеничного и ржаного хлеба, входят компоненты, необходимые для развития многих микроорганизмов.
Кроме крахмала в муке имеется до 2 % сбраживаемых сахаров— глюкозы, фруктозы, мальтозы, сахарозы, раффинозы. Мука сильных сортов пшеницы содержит до 14% белка. Азотсодержащие вещества муки представлены разнообразными группами белков — альбуминами, глобулинами и др. Мука содержит до 2% жиров и жироподобных веществ и до 2% минеральных веществ, в том числе микроэлементы. Решающую роль в приготовлении хлеба, нарялу с ферменчами муки, играет жизнедеятельность микроорганизмов. Мука всегда содержит значительное количество различных микроорганизмов. Число их зависит ст степени загрязненности зерна и способов его очистки.
Вносят микроорганизмы и с добавками к тесту в процессе приготовления хлеба. Однако из всего разнообразия микроорганизмов теста наиболее важное значение имеют дрожжи и молочнокислые бактерии, лля развития которых в тесте есть все необходимые условия — влажность 40 — 50%„незначительное содержание молекулярного кислорода и наличие питательных веществ. Ведущая роль в формировании качества хлеба принадлежит дрожжам. Их чпавная функцчи при выпечке хлеба состоит в заквашивании теста, в результате чего опо поднимается под действием вылеляющегося при брожении углекислого газа.