logo
logo

В естественной среде микроорганизмы развиваются в сложных сооб­ществах, состоящих из различных видов, между которыми устанавливают­ся определенные взаимоотношения. Характер этих взаимоотношений зави­сит от биологических особенностей развивающихся видов, количества и доступности питательных веществ, физического состояния среды. Взаимо­отношения между микроорганизмами могут быть разделены на симбиотические — симбиоз, метабиоз, сателлитизм и конкурентные — антагонизм, па­разитизм, хищничество.          ,

Симбиотические взаимоотношения микроорганизмов.

Симбиоз — это взаимоотношения двух различных видов, которые при сожительстве поддерживают развитие друг друга и совместно развиваются лучше, чем каждый в отдельности. Примером бактериального симбиоза является сов­местное развитие аэробов и анаэробов в естественной среде. Аэробные микроорганизмы поглощают кислород и тем самым создают условия для развития анаэробов.

Метабиоз — взаимоотношения, при которых продукты обмена од­ного вида микроорганизмов служат питательным материалом для другого. Так, аммиак, выделяющийся в результате жизнедеятельности аммонификаторов, представляет собой необходимый субстрат для развития нитрификаторов.

Сателлитизм — взаимоотношения между видами, когда микроорганизм-сателлит выделяет в среду ростовые вещества — витамины, ами­нокислоты, стимулирующие развитие другого вида.

Классическим примером симбиотических взаимоотношений является совместное существование в кефирных зернах молочнокислых бактерий и молочных дрожжей. Кефирные зерна применяют для получения кефира. Совместное существование дрожжей и молочнокислых бактерий не слу­чайно. Дрожжи лучше развиваются в слабокислой среде, к тому же они используют для своей жизнедеятельности продукт обмена молочнокис­лых бактерий — молочную кислоту. Это благоприятно отражается и на раз­витии молочнокислых бактерий, так как снижается чрезмерная кислот­ность среды. Дрожжи, кроме того, обогащают среду витаминами, а из отмирающих дрожжевых клеток в субстрат переходят продукты авто­лиза — азотистые вещества, необходимые для молочнокислых бактерий.

Конкурентные взаимоотношения микроорганизмов. Антаго­низм — взаимоотношения между микроорганизмами, когда один микро­организм подавляет развитие или вызывает полную гибель другого. В основе антагонизма микроорганизмов лежат разные причины: недостаток питательных веществ, физико-химическое изменение среды (подкисление или подщелачивание, потребление кислорода), выделение в среду токси­ческих веществ. Существует три формы антагонизма: пассивный, насиль­ственный и активный.

Пассивный антагонизм — взаимоотношения между микроорганизмами, когда при использовании одних и тех же питательных веществ преимущест­во получает тот вид микроорганизма, который обладает большей биологи­ческой активностью. Так, при одновременном высеве в среду бактерий и актиномицетов первые подавляют развитие вторых.

Насильственный антагонизм — взаимоотношения между микроорга­низмами, когда при недостатке питательных веществ бактерии, образующие протеолитические ферменты, используют в качестве пищи клетки других бактерий. Так, Lactobacteriumacidophilum при недостатке углеводов в питательной среде выделяла протеолитические ферменты, лизирующие (растворяющие) Streptococcuslactis.

Активный антагонизм подразделяется на два вида. Первый вид харак­теризуется накоплением в среде продуктов обмена (спиртов, кислот, щело­чей) , которые резко изменяют активную кислотность среды и тем самым подавляют развитие других видов микроорганизмов. Например, некоторые микроскопические грибы образуют лимонную кислоту, которая подавляет жизнедеятельность большинства сапрофитных бактерий. Молочнокислые бактерии являются антагонистами по отношению к гнилостным микроорганизмам, так как продукт их жизнедеятельности — молочная кислота вызы­вает гибель возбудителей гниения.

Второй вид характеризуется выделением во внешнюю среду специфи­ческих антибиотических веществ — антибиотиков, которые губительно дей­ствуют на рост и размножение других микроорганизмов. Действие антибио­тиков может быть бактериостатическим (в отношении бактерий) и фунгистатическим (в отношении грибов), т. е. задерживающим рост, и бактери­цидным или фунгицидным, т. е вызывающим гибель клеток. Взаимодей­ствие антибиотика с клеткой микроорганизмов может изменить проницае­мость клеточной стенки, вызвать лизис (растворение) клетки в результате нарушения ее осмотического барьера, нарушить один или несколько ферментативных процессов, оказывающих влияние на обмен веществ. К нас­тоящему времени открыто, выделено и изучено свыше трех тысяч различ­ных антибиотиков.

Способностью вырабатывать антибиотики обладают некоторые виды микроорганизмов (грибы, актиномицеты, бактерии), животных, растений. Так, широко известный антибиотик пенициллин получают из микроскопи­ческих грибов рода Penicilliurn. Наибольшее число антибиотиков с широким спектром действия (способные вызывать гибель разных групп микро­организмов) обнаружено у актиномицетов. Одним из них является биоми­цин, который используется в рыбной промышленности для увеличения сро­ков хранения охлажденной рыбы.

К антибиотикам бактериального происхождения относится низин, выде­ленный из Streptococcuslactis. Низин активен по отношению ко многим грамположительным бактериям. Его используют в пищевой и рыбной про­мышленности, в частности в качестве консерванта при производстве ик­ры рыб и других продуктов.

Антибиотики растительного происхождения называются фитонцидами. Так, антибиотик аллицин, выделенный из чеснока, подавляет развитие грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов. Фитонцидной активностью в отношении разных групп микроорганизмов обладают веще­ства, содержащиеся в пряностях.

Из антибиотиков животного происхождения наибольшее применение получили лизоцин, обладающий литическим действием на грамположительные болезнетворные и сапрофитные бактерии, и экмолин, выделенный из тканей рыб, активный в отношении возбудителей пищевых отравлений.

Паразитизм подразделяется на два вида: без контакта с клеткой-жертвой и при контакте с клеткой-жертвой. К первому виду относится ли­зис грибов микобактериями под действием гидролитических экзоферментов. Второй вид характеризуется обязательным внедрением паразита в дру­гой организм, например бактериофагия. В последнее время выделены но­вые внутриклеточные паразиты микроорганизмов.

Хищничество — взаимоотношения между микроорганизмами, когда одни хищники умерщвляют других (жертву) в течение короткого времени. К ним относятся хищные грибы — нематофаги, которые ловят нематод (беспозвоночных животных) с помощью специальных ловчих колец (колец мицелия).

krendel