Grzyby (Mycota) - organizmy eukariotyczne. Nie wykazują zróżnicowania na korzeń, łodygę i liście. Plecha grzybów zbudowana jest ze strzępek (hyphae), które tworzą grzybnię (mycelium). U grzybów niższych grzybnia zbudowana jest z 1 komórki wielojądrowej = komórczak; grzybnia = cenocentyczna. U grzybów wyższych pomiędzy poszczególnymi komórkami występują przegrody poprzeczne = septum, posiadają one pory, które pozwalają na komunikację między komórkami, dzieje się to dzięki cytoplazmie. Mamy wtedy do czynienia z grzybnią wielokomórkową, ale jednojądrową. Ich komórki otoczone są ścianą komórkową zbudowaną z chityny z domieszką celulozy i glukanu. Grzybnia może być podłożowa (substratowa lub wgłębna) i powierzchniowa (powietrzna). Grzybnia powierzchniowa często wytwarza chwytniki które służą do pobierania pokarmu jak i przytwierdzania się do podłoża. Grzybnia niektórych pasożytów roślin może wytwarzać strzępki - ssawki które wnikają do wnętrza komórek żywiciela. Komórki grzybów otoczone są ścianą komórkową, u większości zbudowaną przeważnie z chityny z domieszką glukanu, celulozy bądź innych polimerów. Do ściany komórkowej od wewnątrz przylega plazmolemma - półprzepuszczalna lipoproteidowa błona cytoplazmatyczna otaczająca protoplast. Ma ona czynny udział w procesach transportu do i na zewnątrz komórki. Cytoplazma jest roztworem koloidalnym, mającym zdolność ciągłego ruchu. W cytoplazmie zawieszone są organella komórkowe - jądro komórkowe, rybosomy, mitochondria, wakuole. W komórkach występują substancje zapasowe w postaci kropelek tłuszczu, ziaren glikogenu i wolutyny.   

W glebie grzyby występują w postaci grzybni, zarodników, przetrwalników. Brak chlorofilu i niezdolność do fotosyntezy determinują sposób odżywiania grzybów i rzutują na powiązania z innymi organizmami. Można zatem wyróżnić trzy podstawowe formy ich bytowania - symbiozę, pasożytnictwo i saprofityzm. Partnerami w symbiozie najczęściej bywają rośliny zielone, lecz zdarzają się także owady.

Podział:

*Grzyby niższe:

- Zygomycotina - sprzężniaki

- Chytrydiomycotina

*Grzyby wyższe:

- Ascomycotina - workowce

- Deuteromycotina - grzyby niedoskonałe

- Basidiomycotina - podstawczaki

1=Zygomycotina - grzybnia 1-kom, wielojądrowa, pierwotne zorganizowanie grzybni, służy do rozmnażania; ryzoidy - część substratowa - służy do odżywiania; rozmnażanie płciowe lub bezpłciowe; zarodniki - endosporocyt - powstaje wewnątrz zarodni; zarodniki są kuliste o kanciastych brzegach;

2=Deuteromycotina = fungi imperfecti - grupa stworzona sztucznie przez człowieka; zaliczamy do niej niektóre workowce i podstawczaki; nie stwierdzono u nich rozmnażania płuciowego;

- Fusarium sp. - wytwarzają 2 rodzaje zarodników (makro i mikrokonidia); makro - 3 lub więcej przegrody poprzeczne; mikro - od wygiętego do kulistego, max 2 przegrody; wytwarzają 2 rodzaje form przetrwalnych służących do rozmnażania bezpłciowego:

chlamydospory - grubsza ściana komórkowa, często zabarwiona, zawiera dużo substancji zapasowych; mogą powstawać na 2 sposoby: terminalnie (na szczycie strzępki), interminalnie (na całej długości, ale wewnątrz strzępki);

sklerocja - zbite, mocno upakowane strzępki, otoczone ciemną warstwą grubościennych komórek; zawiera 5-10% H2O, dużo substancji zapasowych - głównie lipidów;

- Oidium sp. - należy do rodzaju Oospora, wytwarzają oidie (zarodniki) - komórki luźno odrywające się od strzępek, utrzymują funkcję rozmnażania bezpłuciowego;

3=Ascomycotina - rozmnażanie bezpłciowe dzięki zarodnikom konidialnym - egzospory - powstają na trzonkach - konidioforach; rozmnażanie płciowe dzięki zarodnikom - ascospory w worku - ascus + powst. z zapłodnienia płciowego (lęgnia + plemnik) - następuje częściowe zlanie się jąder - dikariofaza (faza jąder sprzężonych); później następuje mejoza - powstaje 8 zarodników - ascospor;

3 rodzaje otoczni (wewnątrz nich jest schowana zarodnia workowa):

- klejstotecjum - kulisty, zamknięty twór;

- peritecjum - kształt gruszki, na szczycie ma otworek; charakterystyczne dla chetomium;

- apotecjum - występuje u najwyżej zorganizowanych grzybów; kształt talerzyków;

Drożdże - nie posiadają plechy ani grzybni i ich ciało ma postać owalnych komórek; rozmnażanie płciowe takie same, jak u workowców, worek powstaje wewnątrz komórki; rozmnażanie bezpłciowe odbywa się przez pączkowanie uwypuklanie - powstanie nowej komórki - tworzą się przegrody - rozerwanie;

Preparaty dzielimy na:

- przyżyciowe; w kropli płaskiej, w kropli wiszącej;

- martwe,

W kropli płaskiej - na szkiełku umieszczamy kroplę wody, ezą nanosimy bakterie i przykrywamy szkiełkiem przykrywkowym.

W kropli wiszącej - służą do obserwacji ruchliwości bakterii, wykorzystujemy grubsze szkiełka podstawowe z wgłębieniem na środku: szkiełko Lindnera; preparat robimy na szkiełku przykrywkowym, nanosimy kroplę wody, później bakterie lub grzyby, na brzegi szkiełka nanosimy trochę gliceryny, żeby szkiełko się nie ślizgało, przykrywamy je szkiełkiem Lindnera i odwracamy do góry nogami;

Utrwalanie preparatów - ma na celu przytwierdzenie komórek do szkiełka, by uchronić je przed zmyciem przy dalszych manipulacjach. Podczas utrwalania drobnoustroje zostają zabite, co ułatwia przeniknięcie barwnika do wnętrza komórki. Najczęściej utrwalamy preparat w płomieniu: szkiełko z wysuszonym w temperaturze pokojowej rozmazem przesuwamy 2-3 razy nad płomieniem palnika. Możemy utrwalać preparat odczynnikami takimi jak alkohol bezwodny lub 96%, wodny roztwór sublimatu, 10% roztwór formaliny. Po utrwaleniu preparat jest przygotowany do barwienia. Do stosowanych w mikrobiologii barwników należą: fuksyna, błękit metylenowy, fiolet goryczkowy, nigrozyna.

Barwienie proste - polega na nalaniu roztworu barwnika na powierzchnię utrwalonego rozmazu. Czas pozostawienia barwnika na preparacie jest różny i zależy tylko od rodzaju barwnika np. fuksyna 1-2 min. Nadmiar barwnika z preparaty opłukujemy wodą i osuszamy bibułą.

Barwienie złożone - umożliwia stwierdzenie różnic o charakterze systematycznym w strukturach fizykochemicznych.

Metoda Grama - w tej metodzie wykorzystuje się fakt że w komórkach. niektórych drobnoustrojów po traktowaniu ich roztworem fioletu goryczkowego i płynu Lugola (roztwór J w KJ) - powstają trwałe kompleksy o barwie fioletowej, trudno rozpuszczalne w alkoholu. Bakterie wykazujące tę właściwość nazywamy Gram⁺ pozostałe u których takie połączenia nie powstają Gram^-. Technika barwienia metodą Gram⁺ jest następująca. Utrwalony preparat zalewa się na 1-2 min roztworem fioletu goryczkowego, płucze wodą i zalewa się płynem Lugola. Po upływie 1-2 min zlewa się płyn Lugola, po czym przemywa się preparat alkoholem etylowym aż do momentu wypłukania fioletu. Po spłukaniu wodą preparat dobarwiamy roztworem 1:10 fuksyny fenolowej i spłukuje wodą. Bakterie gramdodatnie zachowują zabarwienie fioletowe, a gramujemne wskutek dobarwienia kolor różowy charakterystyczny dla fuksyny.

Preparaty przyżyciowe, jak i martwe można barwić; stosuje się błękit metylenowy; barwimy nim komórki żywe; komórki martwe się nie wybarwiają;

Barwienie płynem Lugola - możemy obserwować ziarna skrobi, które zabarwiają się na granatowo i mogą być magazynowane.

Preparaty martwe: oglądamy bakterie; na szkiełko podstawowe nanosimy kroplę wody lub hodowli płynnej, ezą wykonujemy rozmaz i zostawiamy preparat do wyschnięcia w temperaturze pokojowej, po wyschnięciu preparat utrwalamy przenosząc 3 razy nad palnikiem; takiego preparatu nie da się oglądać, stosujemy barwniki:

- barwniki proste - monochromatyna - jednobarwna - fiolet krystaliczny;

- barwniki polichromatyczne - złożone, wykorzystujemy wiele barwników, barwienie metoda grama:

~fiolet krystaliczny - barwimy nim przez ok. 2 min - spłukanie wodą;

~płyn Lugola - 1 min - spłukanie wodą;

~alkohol (denaturat) - 30 sek - spłukanie wodą;

~fuksyna kwaśna (1:4) - 1 min - spłukanie wodą - delikatnie osuszamy bibułą filtracyjną;

Fiolet krystaliczny - barwi bakterie gram dodatnie (G+) na kolor niebieski.

Płyn Lugola - utrwala barwę.

Alkohol - odbarwia to, co zabarwiło się niepotrzebnie.

Fuksyna kwaśna - barwi bakterie (G-) na kolor bladoróżowy.

Barwienie negatywne - barwimy tylko tło preparatu, co umożliwia dzięki kontrastowi obserwacje kształtów nie zabarwionych komórek. W celu przygotowania preparaty negatywowego kroplę zawiesiny drobnoustrojów mieszamy na szkiełku podmiotowym z zawiesiną tuszu chińskiego lub nigrazyny. Wytworzoną mieszaninę rozmazujemy za pomocą drugiego szkiełka przedmiotowego cienką warstwą po powierzchni szkiełka i suszymy. 

Bakterie - to organizmy prokariotyczne (nie posiadają jądra); wielkość komórek 0,5-5μm; posiadają różne formy komórek, które są charakterystyczne dla danego rodzaju lub gatunku:

- formy kuliste (0,5-4 μm);

- formy cylindryczne (5-8 μm).

Kuliste: ziarniak (mogą tworzyć układy), dwoinka (doplococcus), czwórniak (tetracoccus), pakiet (sarcina), paciorkowiec (streptococcus), gronkowiec (straphylococcus).

Cylindryczne: pałeczki (bacterium), laseczki (bacillus). Nie wytwarzają przetrwalników. Wytwarzają przetrwalniki: przecinkowiec (vibrio), śrubowiec (spirillum - rzęski skręcone), krętek (spirochaeta), diplobacillus (2 kom), streptobacillus (wiele kom).

Promieniowce: < 1 μm, tworzą formy nitkowate, tworzą pseudomycelium (twór 1-komórkowy); wytwarzają pseudogrzybnię substratową i powierzną; rozmnaża się wegetatywnie poprzez fermentację grzybni lub przez tworzenie konidiów; promieniowce to bakterie. Promieniowce rozmnażają się wegetatywnie przez fragmentację całej grzybni lub przez tworzenie tzw. konidiów. U przedstawicieli rodzaju Streptomyces (rodzina Streptomycetacea) konidia powstają tylko w grzybni powietrznej wskutek segmentacji strzępek. Strzępki tworzące konidia - konidiofory różnią się na ogół od innych strzępek grubością i wyglądem (np. zgięte, skręcone spiralnie). Wiele szczepów promieniowców produkuje charakterystyczne barwniki, antybiotyki i substancje aromatyczne.

Bakterie: nitkowate, właściwe, archeony. średnica komórek <1 μm, organizmy typowo prokariotyczne (wyst. nukleoid); skł. chem. jest podobny do składu i budowy bakterii, przejściowe stadium między bakteriami i grzybami; wytwarzają antybiotyki np. streptomyces griseus wytwarza streptomycynę; wytwarzają różne barwniki; wytwarzają geosminę - jej zapach jest podobny do zapachu świeżej gleby.

Pomiar komórek metodą wg Matuszewskiego - to prosta metoda, polega na określeniu wymiarów rzeczywistych komórek; można określić długość i szerokość; określa się je na podstawie rysunku preparatu spod mikroskopu.

[μm] W=a*1000/b a - wielkość pozorna, b - powiększenie mikroskopu, W - wielkość rzeczywista

Środowisko naturalne: powietrze, woda i gleba.

Powietrze - nie jest środowiskiem, w którym normalnie żyją mikroorganizmy, brak w nim źródeł węgla i azotu - substancji potrzebnych do życia; powietrze jest tylko pośrednikiem mikroorganizmów z jednego środowiska do drugiego; mikroorganizmy dostają się do powietrza z gleby, z powierzchni rośli, wody oraz różnorodnych wydzielin ludzi i zwierząt i dlatego w powietrzu można stwierdzić występowanie wszystkich grup mikroorganizmów.

Skład ilościowy (ile mikroorg. w powietrzu) i jakościowy (jakie grupy mikroorg.) oraz przeżywalność zależą od różnych czynników:

1. temperatury,

2. wilgotności,

3. nasłonecznienia (promieniowanie ultrafioletowe)

W powietrzu wyst. grupy mikroorg. odpornych na przesuszenie i promieniowanie UV:

- wszystkie formy spoczynkowe i przetrwalnikowe grzybów i bakterii,

- formy wegetatywne bakterii i drożdży, które wytwarzają barwniki karotenowe, gdyż barw. karot. chroni przed promieniowaniem ultrafioletowym.

W powietrzu pomieszczeń jest więcej mikroorg. niż w powietrzu na przestrzeni otwartej. Skażenie powietrza wewnątrz pomieszczenia zależy od ilości ludzi lub zwierząt będących w pomieszczeniu, od 3 czynników powyżej, od czystości, od częstotliwości wietrzenia.

Liczebność mikroorganizmów w powietrzu pozwala określić stan sanitarny w powietrzu lub w jakiejś przestrzeni otwartej. Wymagane są badania w salach operacyjnych i zakładach przemysłowych.

Metoda sedymentacyjna Kocha:

- metoda najstarsza i najprostsza w wykonywaniu,

- polega na tym, że na powierzchnię płytki z podłożem swobodnie spadają mikroorg. przez jakiś czas (najczęściej 5, 10, 15 minut); metoda ta ma charakter orientacyjny - w jej wyniku nie otrzymujemy dokładnego wyniku ale orientacyjny (mniej więcej).

- założenie Omeliańskiego - mówi, że w ciągu 5 minut na 100cm3 podłoża osiada tyle mikroorg. ile znajduje się w 10dm3 powietrza.

L=a*5*100/πr²*t

L - ilość mikroorg. w 10dm3 powietrza, a - średnia liczba kolonii, πr² - powierzchnia podłoża = 63,6cm3, r = 4,5cm, t - czas (5, 10, 15 minut).

Metoda Kocha - ważne są wady i zalety tej metody.

Zalety: łatwa, prosta metoda.

Wady: metoda ma charakter orientacyjny, na płytce osiadają mikroorg. nie tylko z przestrzeni nad powierzchnią płytki, ale osiadają również mikroorg. z sąsiadujących przestrzeni przeniesione prądem powietrza.

Nastawianie doświadczenia na mikroflorę powietrza: podłoże - agar odżywczy 6 płytek, inkubacja 30stC/24-72h.

Mikroflora wody.

- ogólna ilość mezofili w wodzie: woda do kolbki - posiew 1 mm wody na agar odżywczy, posiew wgłębny - przeniesienie pipetą - zalanie agarem odżywczym - inkubacja 37stC/24-48h

- miano coli: 1x50cm3 pożywki wg Eijkmana, 5x10cm3 pożywki, do cylindra dodajemy 50cm3 wody, do probówki po 10cm3.

Mikroflora gleby: posiew wgłębny; ogólna ilość bakterii 10^-5 - podłoże wg Bunta - Roviry; ogólna ilość grzybów 10^-3 - podłoże wg Martina z dodatkiem streptomycyny

Woda - jako środowisko naturalne charakteryzuje się duża różnorodnością mikroflory; związane jest to z różnym pochodzeniem organizmów m.in. w gleby, z powietrza, ze ścieków przemysłowych oraz odchodów. Przydatność wody ocenia się na podstawie analizy chemicznej oraz badań mikrobiologicznych. W Polsce takimi badaniami zajmuje się SANEPID wg ustalonych norm. Te normy (polskie normy) są aktualizowane, określają co należy badać w wodzie.

1. Ogólna liczba mikroorganizmów metodą płytkową na agarze odżywczym

- mezofili - inkubacja 37stC

- psychrofili - inkubacja 20stC

W wodzie wodociągowej w większych aglomeracjach miejskich nie może być więcej niż 5 komórek w 1ml wody. W mniejszych aglomeracjach nie może być więcej niż 20 komórek w 1ml.

2. Miano coli - ilościowe występowanie bakterii z grupy pałeczki okrężnicy w wodzie z zastosowaniem pożywki wybiórczej wg Eijkmana - pożywka płynna w laktozą, purpurą bromokrezolową (wsk. zmian odczynu)

rurka Durhama - dzięki niej możemy zaobserwować, czy organizmy rozwijające się w pożywce wydzielają gaz, czy nie.

pałeczki okrężnicy - grupa coli - do tej grupy należy e.coli, salmonella sp (powoduje salmonellas), spigella sp (powoduje czerwonkę) - pałeczki gram ujemne zasiedlające jelito.

E.coli wyst. w jelitach - niektóre szczepy mogą być patogenne, gdy wytwarzają odpowiednie toksyny. W mianie coli sprawdza się wyst. e.coli. Skład pożywki dobrany jest tak, żeby można było stwierdzić, czy jest to e.coli. E.coli jest beztlenowcem. Pierwsze, co musimy zaobserwować to zmętnienie w środkowej części probówki. Fermentują cukry proste - zakwaszają środowisko. Barwa purpury zmieni się na żółtą. Produktami ubocznymi są gazy, które można zaobserwować w rurkach Durhama. Jeśli te 3 warunki zostaną spełnione to jest ona pozytywna.

Miano coli - najmniejsza objętość wody, bądź innego badanego środowiska, wyrażone w ml, w której stwierdza się obecność przynajmniej 1 bakterii z grupy coli. Wg norm polskich miano coli powinno w wodzie wodociągowej wynosić >100, a w studziennej >50.

Mikroflora gleby.

Gleba - doskonałe środowisko dla rozwoju wszystkich grup mikroorg. Odpowiedzialne są one za proces humifikacji. Powstaje próchnica. Związki trudno rozkładalne są rozkładane i przyswajane później przez rośliny. Zamknięty obieg materii w środowisku. Rozwój i rozmieszczenie mikroorg. zależy od: temperatury, wilgotności, dostępności źródeł węgla i energii, źródeł azotu i soli mineralnych, odczynu środowiska. Mikroorg. rozwijające się w glebie są najczęściej tlenowe. Ich rozmieszczenie nie jest równomierne. Wyst. do głębokości 30cm. Znacznie więcej mikroorg. wyst. w pobliżu korzeni roślin - strefa ryzosfery.

Mikroflora autochtoniczna - mikroorg. tubylcze, ich środowiskiem życia jest gleba, biorą udział w humifikacji.

Mikroflora allochtoniczna - mikroorganizmy nabyte, czasem żyjące w glebie, uzależnione jest to od dostępu świeżej materii organicznej.

Określenie żyzności - stosunki ilościowe różnych grup mikroorg. np. stosunki bakterii do grzybów. Jeżeli będą przeważały grzyby to będzie to oznaczało, że gleba jest kwaśna - stosunek bakterii właściwych do promieniowców - mówi o zasobności gleby w substancje łatwo rozkładalne; jeśli będzie przewaga promieniowców będzie to oznaczało, że gleba jest uboga w składniki i zawiera związki trudno rozkładalne.

Przygotowanie próbek gleby do badania:

- wybranie próby reprezentacyjnej - pobieramy próbki z kilku miejsc; próbki pobiera się laską Egnera;

- przeniesienie gleby do jałowego pojemnika;

- przesianie gleby przez sita - ostateczne sito ma średnicę oczek = 1mm - oczyszczenie gleby z zabrudzeń i żeby nie było większych, zbitych kawałków gleby;

- określenie wilgotności gleby - wyniki podajemy na 1g/sm;

- wykonanie rozcieńczeń;

w glebie stwierdza się duże ilości bakterii; korzysta się z rozcieńczeń 10^-5, 10^-10

w przypadku grzybów 10^-3

Fałszywe miano coli może być powodowane prze drożdże.

e.coli - zapach odchodów - gramujemne

drożdże - słodki zapach - gramdodatnie

Azot - podst. pierwiastek biogenny. Wyst. w przyrodzie w bardzo dużych ilościach. Azot to gł. składnik atmosfery. Do gleby dostaje się gł. w związkach organicznych razem z resztkami roślinnymi, obumarłymi ciałami zwierząt i odchodami. Zarówno w zw. organicznych jak i nieorganicznych azot może dostać się do gleby razem z nawozami. Rośliny nie wykazują raczej zdolności do wiązania azotu cząsteczkowego, w związku z czym w tej części obiegu azotu bakterie mają swój udział. Wiązanie azotu cząsteczkowego może odbywać się przy udziale bakterii wolnożyjących lub symbiotycznych.

1. Bakterie tlenowe wolnożyjące z rodzaju Azotobacter. Aby wyizolować bakterie Azotobacter trzeba zastosować pożywkę wybiórczą. Skład tej pożywki powinien odpowiadać bakteriom z rodzaju Azotobacter. Z tej pożywki możemy wyeliminować jakiekolwiek źródło azotu, gdyż Azotobacter będzie korzystał z azotu znajdującego się w powietrzu. W pożywce powinno być ograniczone źródło węgla. Najczęściej organicznym źródłem węgla jest glukoza, mannitol lub octan. Wrażliwość bakterii Azotobacteru na kwasowość środowiska - dlatego do pożywki dodaje się węglan wapnia, aby zalkalizować środowisko.

Doświadczenie:

- pożywka płynna - organiczne źródłem jest glukoza

- pożywka stała - dodajemy agar

Do kolbki z pożywką płynna wrzucamy 2, 3 grudki gleby; na płytki z podłożem stałym układamy w rzędach 4x4. Inkubujemy w 28^oC do 72h.

Odczyty:

- obserwacje makroskopowe: rozpoznawanie Azotobactera. Azotobacter wydziela bardzo dużo śluzu. Śluz ma zabarwienie brunatne, wywołane przez produkcję barwników melaminowych - melaminy

- obserwacje mikroskopowe: Azotobacter jest dwoinką o dość dużych komórkach otoczonych otoczką śluzową

2. Bakterie wolnożyjące - Clostridium pasteurianum - wymagania bakterii podobne do Azotobactera. Trzeba odciąć dostęp tlenu np. przez wysoki słup pożywki.

Doświadczenie:

- hodowla wzbogacona - pożywka płynna taka, jak u Azotobactera o wysokim słupie; 1 cm warstwa gleby do umieszczenia. Po umieszczeniu gleby pasteryzacja w 75^oC przez 10 minut. Clostridium to laseczki, które przetrwalnikują i stosując pasteryzację eluminujemy bakterie nieprzetrwalnikujące.

- hodowla naturalna - gleba, do niej dodajemy 2% roztwór sacharozy; dodajemy jej tyle, aby z gleby zrobiła się zbita papka, która bardzo ściśle upychamy do probówek. W obu przypadkach następuje inkubacja w 28^oC do 72h.

Stwierdzenie:

- bakterie Clostridium przeprowadzają fermentację masłową, w związku z czym hodowle mają zapach zjełczałego masła

- w hodowli wzbogaconej po delikatnym wstrząśnięciu obserwujemy wydzielanie się pęcherzyków gazu.

Obserwacje - przetrwalnikująca laseczka barwiona filetem krystalicznym - preparat martwy utrwalony; preparaty przyżyciowe - barwione płynem Lugola; Skrobia barwi się z płynem Lugola na kolor granatowy.

3. Bakterie symbiotyczne - Rhizobium - bakterie te żyjące bez rośliny mają postać pałeczek Gram `-`; nie wykazują wtedy żadnych zdolności wiązania azotu cząsteczkowego. Dopiero gdy dojdzie do wniknięcia tej bakterii do korzenia rośliny motylkowej bakteria zmienia formę na bakteroidę - dopiero ta forma ma zdolność wiązania azotu cząsteczkowego. Ta symbioza między rośliną a bakterią jest bardzo specyficzna - tylko jeden gatunek Rhizobium może wniknąć do jednej, określonej rodziny. Ta specyficzność wiąże się z tym, w jaki sposób wykształcone są brodawki korzeni.

Mikroorganizmy celulolityczne - rozkładające celulozę. Celuloza jest podst. składnikiem materiału roślinnego, powstaje w większych proporcjach niż jakakolwiek inna substancja. Celuloza stanowi połowę biomasy powstającej podczas fotosyntezy. Resztki roślinne znajdujące się w glebie zawierają od 45% do 90% celulozy, która ma bardzo ważne znaczenie w obiegu węgla. Jest drugim po CO₂ ważnym elementem w tym obiegu. Celulolityczny rozkład celulozy jest katalizowany przez celulazę. Celulaza to kompleks enzymatyczny, który składa się z co najmniej trzech enzymów: endo-β-1,4-glukanazy, egzo-β-1,4-glukanazy. Oba te enzymy atakują wiązania beta 1,4; te wiązania łączą pojedyncze cząstki glukozy. Endo-β-1,4-glukanoza atakuje cząsteczki wewnątrz łańcucha celulozy. W rezultacie jeden łańcuch jest podzielony na 2 mniejsze. Egzo-1,4-glukanazy atakują disacharydy składające się z 2 cząsteczek sacharozy tzw. Celobioz. Trzeci enzym wchodzący w skład celulozy to β-glukozydaza, która rozkłada celobiozę do pojedynczych cząsteczek glukozy.

Największe znaczenie w tlenowym rozkładzie mają grzyby, w glebach kwaśnych tylko one rozkładają celulozę a także w zdrewniałych częściach roślin, gdzie celuloza jest inkrustowana ligniną. Są to grzyby z rodzaju Fusarium i Chaetomium, Aspergillus fumigatus i nidulaus , także Botrytis cinerea, Trichoderma viridae.

Bakterie rozkładające celulozę to najczęściej: Sporocytophyga i Cytophag. Jeżeli nie ma żadnego innego źródła węgla oprócz celulozy to niektóre gatunki z rodzaju Pseudomonas i Bacillus mogą rozkładać celulozę.

Aby bakteria mogła rozłożyć celulozę, musi wejść z nią w kontakt - bakterie rozkładają celulozę przesuwając się wzdłuż włókien.

W rozkładzie beztlenowym przeważają bakterie z rodzaju Clostridium. Są to gatunki, które rozkładają celulozę w wysokich temperaturach.

Pożywka minimalna - wchodzą w ich skład tylko sole mineralne czyli nie ma źródła węgla i energii.

Pożywka stała - pożywka minimalna, zalana czystym agarem. Na nim ułożony jest krążek bibuły. Na jej powierzchni ułożone są mniejsze grudki gleby w rzędach - aby było widać śluz, który wytwarzają bakterie.

Mikroorganizmy amylolityczne - mikroorganizmy rozkładające skrobię. Skrobia stanowi podstawowy materiał zapasowy, występuje w postaci kulistych granul w komórkach roślinnych. Skrobia roślinna składa się z amylazy, której jest 15-27% i z amylopektyny. Enzymem odpowiedzialnym za rozkład skrobi jest α-amylaza. Jest to enzym zewnątrztkankowy. Jest bardzo wiele mikroorganizmów, które w przypadku braku węgla rozkładają skrobię. Są to zarówno grzyby i bakterie.

Grzyby - 3 gatunki z rodzaju Aspergillus: oryzae, niger, wonti. Stosowane są często do produkcji amylaz na skalę przemysłową. Te amylazy często stosuje się w browarnictwie.

Bakterie - gatunki z rodzaju Bacillus: Bacillus polymyxa, maceraus. Bacillus polymyxa ma zdolności do wytwarzania enzymów rozkładających toksyczne związki.

Bakterie z rodzaju Clostridium, rozkładając skrobię beztlenowo, wytwarzają związki azotu.

Fermentacja mlekowa stanowi formę oddychania beztlenowego. Fermentacja mlekowa jest to mikrobiologiczny beztlenowy proces przekształcania węglowodorów do kwasu mlekowego. W procesie tym bakterie właściwej fermentacji mlekowej zdobywają energię. Należą do nich ziarniaki z rodziny Streptococcaceae (rodzaje Streptococcus, Leuconostoc i in.) i pałeczki z rodzaju Lactobacillus. Wszystkie te bakterie są gramdodatnie i na ogół nieruchliwe. Fizjologicznie są beztlenowcami względnymi. Oznaczają się złożonymi wymaganiami pokarmowymi (auksotrofy). Proces fermentacji może przebiegać w różny sposób.

Homofermentacja produkująca prawie wyłącznie (ponad 95%) kwas mlekowy i przebiegająca wg wzoru sumarycznego: C₆H₁₂O₆->2CH₃CHOHCOOH + 94,16kJ Rodzaje: Streptococcus, Streptobacterium, Thermobacterium

Heterofermentacja, w której wyniku powstaje ok. 50% kwasu mlekowego i znaczna ilość CO₂, kwasu octowego i (lub) etanolu. Sposób przebiegu tego typu fermentacji jest cechą gatunkową. Rodzaje: Betacoccus, Betabacterium

Rzekoma fermentacja mlekowa (fermentacja pseudomlekowa) - kwas mlekowy może powstawać jako jeden z produktów metabolizmu niektórych bakterii z rodziny Enterobacteriaceae np. E. coli lub grzybów z klasy Zygomycetes np. Mucor, Rhizopus. Rozwój tych drobnoustrojów w kiszonkach roślinnych jest nie pożądany.

Oznaczenie miana siarkowodoru - w przypadku, gdy w kiszonce znajdują się bakterie gnilne to na skutek zachodzących przy ich udziale procesów następuje wydzielanie siarkowodoru. Siarkowodór łączy się z octanem ołowiu na skutek czego powstaje czarny osad siarczku ołowiu.

Kiszenie polega na fermentacyjnej przemianie cukrów w kwas mlekowy, który obniża pH środowiska i jednocześnie sam w postaci nie zdysocjowanej jest inhibitorem wzrostu wielu drobnoustrojów. W wyniku fermentacji i gromadzenia się kwasu pH spada poniżej 4,2 - zwykle do 3,5. Trwałe produkty uzyskuje się tylko w przypadku kiszenia surowców zawierających wystarczająco dużo cukru. Z kiszeniem wiąże się pojęcie minimum cukrowego; jest to najmniejsza zawartość cukru w suchej masie surowca pozwalająca na utrzymanie w wyniku fermentacji mlekowej takiej ilości kwasu, aby pH spadło przynajmniej do 4,2. Takie pH zabezpiecza kiszonki przed rozwojem bakterii gnilnych i masłowych, które jako beztlenowce zużywają mleczany znalazłyby w słabo zakwaszonym środowisku doskonałe warunki rozwoju. Niektóre pasze zielone, np. motylkowe zawierające mało cukru, kisi się łącznie z zielonkami zawierającymi nadmiar cukru w suchej masie, jak np. kukurydza lub buraki.

5

---