Тема 11. Бактерії, що розщеплюють пектин

Пектинові речовини – це високомолекулярні сполуки вуглеводної природи, що складаються із залишків α-D-галактуронових кислот. Розрізняють три типи пектинових речовин: протопектин – водонерозчинна складова частина клітинної стінки; пектин – міжклітинний водорозчинний полімер галактуронової кислоти, який має метилефірні зв’язки; пектинова кислота – водорозчинний полімер галактуронової кислоти, у структурі якого метилефірні зв’язки не виявляються.

Мікроорганізми, які проявляють здатність до деструкції пектинових речовин, синтезують три групи екзоферментів: протопектиназу – фермент, що каталізує гідроліз протопектину до розчинного пектину; пектинестеразу – фермент, що гідролізує метилефірний зв’язок пектину з утворенням пектинової кислоти і метилового спирту; пектиназу – фермент, що розриває зв’язки між одиницями галактуронової кислоти. Здатність до розщеплення пектинових речовин властива багатьом грибам (роди Cladosporium, Alternaria, Penicillium, Fusarium) і бактеріям (роди Bacillus, Clostridium), які розкладають ці сполуки в аеробних і анаеробних умовах.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА

Мета роботи: виявити і вивчити форми бактерій, які розщеплюють пектин.

Завдання

1. Приготувати поживний субстрат з лляної соломки для отримання накопичувальної культури бактерій, що розщеплюють пектин, за методом Фрібеса.

2. Описати характер росту цих бактерій, ознайомитися з морфологією клітин та виявити в них гранульозу.

Матеріали та обладнання

1. Мікроскоп МБІ-1, предметні та покривні скельця, імерсійна олія.

2. Лляна соломка чи стебло кропиви.

3. Розчин Люголю.

Хід роботи

Для отримання накопичувальних культур бактерій, що розщеплюють пектин, застосовують метод Фрібеса: беруть лляну соломку чи стебло кропиви і готують снопики, висотою 5–6 см, перев'язані у двох місцях ниткою. Їх поміщають у високі пробірки, заливають водою з водопроводу і кип'ятять на водяній бані 7–10 хв для видалення екстрактивних речовин. Потім воду з пробірок зливають і знову наповнюють пробірки водою з водопроводу, стерилізують їх за 1 атм 15 хв. Засів здійснюють декількома стеблинками лляної соломки, які не піддавалися нагріванню. Посіви поміщають у термостат за температури 30–35°С на 2–3 доби.

Про розвиток бактерій, що розщеплюють пектин, свідчить помутніння середовища, спливання снопика на його поверхню і газоутворення. Для мікроскопічних спостережень препарат готують таким чином: розрізавши нитки, якими зв'язано снопик, беруть соломинку чи стебло і віджимають з одного кінця рідину на предметне скло, додають розчин Люголю для виявлення гранульози, накривають покривним склом і мікроскопують. Під мікроскопом видно велику кількість паличкоподібних порівняно великих клітин на зразок барабанної палички. Мікроскопічну картину замальовують.

Контрольні запитання

• Розщеплення пектинових речовин мікроорганізмами.

• Хімізм процесу розщеплення целюлози і пектину.

Тема 12. Мікроорганізми, які беруть участь у перетворенні сполук фосфору

Бактерії, які беруть участь у перетворенні сполук фосфору, зустрічаються серед багатьох систематичних груп. Це бактерії родів: Bacillus, Micrococcus, Arthrobacter, Enterobacter, Pseudomonas. Головним механізмом процесу розщеплення органічних сполук фосфору цими бактеріями є утворення ферментів – фосфатаз. Процес розчинення неорганічних фосфатів обумовлений підкисленням середовища в результаті виділення міроорганізмами неорганічних і органічних кислот, а також здатністю останніх утворювати складні комплексні сполуки із катіонами металів, що входять до складу неорганічних фосфатів.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА

Мета роботи: виділити з ґрунту і вивчити бактерії, які мінералізують органічні фосфоровмісні сполуки і мобілізують

нерозчинні мінеральні фосфати.

Завдання

1. Виділити з ґрунту культури бактерій, які мінералізують фосфорорганічні речовини.

2. Виділити і вивчити мікроорганізми, які розчиняють важкодоступні фосфати кальцію.

Матеріали та обладнання

1. Мікроскоп МБІ-1, предметні скельця, імерсійна олія, бактеріологічні петлі, шпателі.

2. Генціановий фіолетовий, фуксин, розчин Люголю, 96%-й етиловий спирт.

3. Середовище Мєнкіної (г/л): сульфат амонію – 0,5, хлорид натрію – 0,3, хлорид калію – 0,3, сульфат магнію – 0,3, сульфат заліза, сульфат мангану – сліди, карбонат кальцію – 5, глюкоза – 10, нуклеїнова кислота – 0,2 (трикальційфосфат – 5), агар-агар – 15,0, водопроводна вода. рН середовища доводять до 7,0.