img251 (11)

Większość bakterii ciepłolubnych to drobnoustroje Gram-dodatnic, przede wszystkim przctrwalnikującc. Różna jest przynależność systematyczna tcrmofili; zaliczamy je do rodzaju Bacillus (B. stearothermophilus. B. coagulans KL) i Clostridium (C. thermosaccharolyticum), bakterie mlekowe (Lactobacillus sp.), promieniowce, bakterie zielone (Chloroflexus sp.), Archaebacteriat (Thermus sp.), niektóre bakterie siarkowe (Sulfolobus sp.) oraz niektóre szczepy Streptococcus sp. i Sarcina sp. Wśród termofilnych archcbaktcrii warto zwrócić uwagę na Thermoplasma sp. - drobnoustroje rosnące w skrajnych środowiskach (pH 1-2; optymalna temperatura 59°C), nic wytwarzający ściany komórkowej. Warstwę zewnętrzną tych bakterii stanowi lipoglikan oraz glikoprotcina zawierająca mannozę. Oba te hctcropolimery są wbudowane bezpośrednio w błonę cytoplazmatyczną, a ich części cukrowe zlokalizowane są na zewnątrz błony, tworząc glikokaliks.

Bakterie termofilne wytwarzają na powierzchni komórki również tzw. warstwę S, zbudowaną z białek, zawierających przede wszystkim aminokwasy kwaśne i hydrofobowe, nic zawierających zaś aminokwasów siarkowych (B. stearothermophilus). Białka te mogą być glikozylowanc. W glikoproteinic warstwy S tego gatunku zidentyfikowano dwa rodzaje łańcuchów cukrowych - jeden zbudowany z reszt ramnozy, drugi zaś składa się z powtarzających się podjednostek tctrasacharydowych, na które składają się glukoza, GlcNAc oraz dwie reszty kwasu N-acctylomannozaminouronowcgo.

Stwierdzono, iż błony komórkowe bakterii termofilnych zawierają lipidy o wyższej temperaturze topnienia, jak też więcej kwasów tłuszczowych nasyconych oraz o rozgałęzionym łańcuchu, w porównaniu z lipidami występującymi w błonach komórkowych innych bakterii. W błonach komórkowych tcrmofili występują ponadto w dużych ilościach fosfolipidy i karo-tenoidy. Ich oporność na wysoką temperaturę może też mieć charakter wrodzony - w komórkach termofili są bowiem obecne ciepłooporne enzymy (np. katalaza), stabilizowane substancjami niskocząsteczkowymi. Ciepło-oporność wykazują także rybosomy oraz RNA, wyizolowane z tych bakterii.

16.2.2. Bakteriostatyczne i bakteriobójcze działanie ciepła

Zarówno wysoka, jak i niska temperatura wpływają na wzrost drobnoustrojów, co w skrajnych przypadkach przejawia się działaniem statycznym lub lctalnym. Oddziaływanie zabójcze ciepła zależy od czasu i wartości temperatury. Wysoka - powoduje denaturację białek enzymatycznych i uszkodzenie błony cytoplazmatyczncj oraz kwasów nukleinowych bakterii. Bardziej wrażliwym na działanie ciepłoty jest RNA niż DNA. Najbardziej oporne na wysoką temperaturę są przctrwalniki bakteryjne, zwłaszcza endospory, zawierające enzymy ciepłooporne (np. raccmazę alaninową i katalazę),

występujące w kompleksach z pcptydcm, jonami Ca²' i kwasem dipikoli-nowym. Efekt ochronny wobec działania wysokiej temperatury na drobnoustroje wykazują: cukry, tłuszcze, białka; działanie zabójcze lub statyczne wzmaga pH powyżej i poniżej obojętnego.

Wrażliwość drobnoustrojów na działanie wysokiej temperatury określają dwie wartości: punkt śmierci cieplnej oraz czas śmierci cieplnej. Jako punkt śmierci cieplnej przyjmuje się temperaturę zabijającą drobnoustroje w ciągu 10 minut. Czas śmierci cieplnej to okres niezbędny dla zabicia drobnoustrojów w określonej temperaturze, na pożywce o ustalonym składzie.

Czynnikiem statycznym lub zabójczym działającym na drobnoustroje jest też zimno, przy czym ochładzanie jest niejednakowo znoszone przez różne gatunki. Bakterie schładzane do temperatury 0°C, nie giną, występuje jedynie zahamowanie podziałów komórkowych. Obniżenie temperatury poniżej 0°C działa zabójczo, a przyczyną śmierci drobnoustrojów w tych warunkach jest mechaniczne uszkodzenie komórek powstającymi w nich kryształkami lodu. Inaczej zachowują się drobnoustroje poddane gwałtownemu ochłodzeniu np. w temperaturze ciekłego azotu (—190°C) lub mieszaninie C0₂ z alkoholem etylowym (tzw. suchy lód - temperatura -74-76°C); okazało się, że komórki w tych warunkach nie giną, po powolnym odmrożeniu odżywają i podejmują wszystkie procesy życiowe. Zostało to wykorzystane do przechowywania szczepów drobnoustrojów, a także linii komórkowych o różnym przeznaczeniu laboratoryjnym lub klinicznym. Drobnoustroje można też przechowywać w stanie zliofilizowanym. Proces liofilizacji nic zabija bakterii, a szczepy zliofilizowanc można ożywić umieszczając je w podłożu wzrostu i wolno podnosząc temperaturę otoczenia do wartości optymalnej dla wzrostu danego gatunku.

16.3. Ciśnienie osmotycznc

Optymalne warunki osmotycznc wzrostu dla drobnoustrojów zapewnia środowisko 0,85% NaCl. Większość drobnoustrojów bytuje w środowisku naturalnym, w którym stężenie substancji rozproszonych na zewnątrz jest mniejsze niż wewnątrz bakterii, co ułatwia przechodzenie wody do komórek, a proces ten jest równoważony parciem ściany komórkowej. W warunkach hipertonicznych zachodzi zjawisko plazmolizy, w hipotonicznych zaś plaz-moptyzy.

Większość bakterii hodujemy na pożywkach zawierających 0,85% NaCl. Nieliczne gatunki, tzw. bakterie osmofilne, wykazują zdolność do wzrostu na podłożu zawierającym w dużym stężeniu sacharozę. Bakterie rosnące na podłożach zawierających powyżej 10% NaCl nazywamy halofilami. Jednak