Изучение активности микроорганизмов в природе

Изучение активности микроорганизмов в природе [c.247]

Бактерии, грибы, актиномицеты инициируют и стимулируют процессы коррозии и старения продуктами своей жизнедеятельности, а при прямом или комбинированном воздействии (совместно с другими факторами среды) вызывают особый вид разрушения материалов и покрытий — биоповреждения. В настоящее время отечественные и зарубежные исследователи подчеркивают, что биоповреждения представляют собой эколого-технологи-ческую проблему. Она является комплексной в научном плане и многоотраслевой — в практическом. Основа научных исследований проблемы базируется на законах биологии и химии, материаловедческих и природоведческих дисциплинах. Рациональная борьба с биоповреждениями немыслима без изучения экологии микроорганизмов, особенностей их существования, а также без знаний физико-химических свойств материалов и условий эксплуатации машин, оборудования и сооружений, без понимания вопросов природоиспользования и необходимости защиты природы от загрязнений. За несколько миллиардов лет эволюции жизни на земле микроорганизмы получили способность быстрой адаптации к изменяющимся условиям их обитания и источникам питания. Только этим можно объяснить активность ряда микроорганизмов в отношении созданных человеком конструкций, приводящую к разрушению последних. [c.3]

Научные работы посвящены главным образом изучению химических основ жизни, выяснению особенностей высокоорганизованной живой материи. В начале творческой деятельности (середина 1840-х) изучал оптическую асимметрию молекул и показал, что она лежит в основе различия двух винных кислот. Разделил (1844—1848) кристаллы право- и левовращающих форм солей виноградной кислоты. Установил селективную избирательность микроорганизмов, способных разделять смеси оптических изомеров органических веществ, усваивая лишь один из них. Это послужило для него основанием, во-первых, к установлению связей между явлениями оптической активности и жизни и, во-вторых, к отграничению жизни как высокоорганизованной формы существования материи от менее организованных неорганических форм. Изучал (1857—1860-е) спиртовое, уксусное и другие формы брожения и в споре с П. Э. М. Бертло и Ю. Либихом отстаивал утверждение о биологической природе этого явления, не отрицая возможности выделения ферментов из организмов и внеклеточного брожения. Открыл явление анаэробиоза. Заложил научные основы управления процессами виноделия и пивоварения. Создал метод предохранения пищевых продуктов от порчи (пастеризация). Доказал невозможность самозарождения живых существ вне эволюционных путей. Разработал (1870—1885) учение об искусственном иммунитете против инфекционных заболеваний и ввел систему прививок и вакцинаций. [c.383]

Биологическая активность была одним из первых свойств, обнаруженных у диацетиленовых соединений, найденных в природе [360, 361], и в настоящее время известно большое количество таких веществ. Из числа наиболее изученных в химическом отношении полиацетиленов подавляющее большинство обладает различного рода биологическим действием. Установлено, что большинство полиацетиленов бактериального и растительного происхождения обладает антибиотическим действием. Известно [1076], что антибиотики, занимающие одно иа важных мест среди лечебных средств современной медицины, способны подавлять или убивать микроорганизмы (бактерии, грибы, вирусы и др.) и таким образом излечивать ряд опасных болезней, против которых не существует других радикальных средств борьбы. Открыты в ряду полиацетиленовых производных и вещества, обладающие анти-опухолевой активностью [1077, 10781. [c.339]

Изучение микрофлоры грязей в разные сезоны года позволило установить определенную коррелятивную зависимость между количеством микроорганизмов и антибактериальной активностью грязи. Эта корреляция является хорошим аргументом в пользу признания биологической природы антибактериальных свойств лечебной грязи. [c.537]

Химия проникает в сельское хозяйство не только при посредстве своей продукции и методов исследования, но также по путям глубокого изучения и раскрытия сущности и закономерностей развития организмов. Сов.честно с биологами химики изучают важнейшие теоретические вопросы круговорота элементов питания в природе, процессы роста, развития и наследственности растений, животных и микроорганизмов с целью активного воздействия на их течение в нужных направлениях, с желательной интенсивностью, учитывая при этом взаимоотношения организмов в биоценозах. [c.336]

При изучении мутагенеза под действием факторов, загрязняющих окружающую среду, необходимо испытывать сложные смеси веществ, включающих органические и неорганические молекулы. Кроме того, даже зная химическую структуру соединения, трудно предсказать характер его мутагенной активности. Поэтому для испытаний предложено использовать набор штаммов одного и того же микроорганизма, несущих мутации известной молекулярной природы и специфически реагирующих на действие эталонных мутагенов. Среди таких мутагенов, применяемых в эксперименте в качестве обязательного позитивного контроля, используются ультрафиолетовый свет, этилметансульфонат, нитрозосоединения, -пропиолактон, 6-гидроксиламинопурин и т. д. В таких тестах выявление мутагенной активности загрязнителей окружающей среды позволяет грубо оценивать механизм действия активного начала. Кроме того, применение серии штаммов с различной локализацией мутаций позволяет минимизировать эффект контекста на [c.533]

Изучение биохимической природы и физиологического действия токсинов является одной из основных задач иммунитета растений. Каждый патогенный микроорганизм прп взаимодействии с растением-хозяином выделяет вещества, с помощью которых оп активно вмешивается в метаболизм растения. Комплекс этих веществ представляет систему нападения. Только отчетливо представляя себе средство нападения паразита, можно разобраться в тех активных реакциях защиты, которыми растение противостоит паразиту. [c.28]

Изучение микробного мира расширяет рамки наших представлений о границах живой природы и свидетельствует об активном участии микроорганизмов в кругообороте веществ на Земле. Используя и образуя метан, поглощая СО и СО2, трансформируя [c.20]

Роль обмена восстановительными эквивалентами между клеткой и средой наиболее очевидна при изучении условий жизнедеятельности микроорганизмов. Известно, что начальная стадия размножения бактерий связана со сдвигом окислительно-восстановительного потенциала в сторону отрицательных значений [65, 276]. Наиболее быстрое его изменение в среде совпадает с начальным периодом задержки роста, предшествующим логарифмической фазе роста. Сдвиг окислительно-восстановительного потенциала в сторону отрицательных величин при внесении искусственных акцепторов электронов почти полностью снимает начальную задержку роста бактерий. Наоборот, искусственное смещение окислительно-восстановительного потенциала в сторону положительных величин на много часов затягивает начальный период [65]. В процессе роста ряда бактериальных культур окислительно-восстановительный потенциал среды, смещаясь в сторону отрицательных величин, достигает предельного значения, при котором прекращается дальнейшее развитие культуры [276]. Электрохимическое смещение окислительно-восстановительного потенциала в обратном направлении стимулирует дальнейший рост культуры в этих условиях [323]. Анаэробные штаммы способны создать большие сдвиги окислительно-восстановительного потенциала по сравнению с аэробами. Однако анаэробы не способны влиять на среду с потенциалом, характерным для аэробных условий. Если окислительно-восстановительный потенциал среды искусственно сместить до критического для анаэробов значения, то далее они могут сами активно смещать потенциал в область отрицательных значений. Таким образом, метаболическая активность микроорганизмов в общем случае сопровождается изменениями окислительно-восстановительного потенциала среды обитания. При этом сам окислительно-восстановительный потенциал среды в значительной мере определяет возможность культуры для размножения. Проблема изучения природы такой обратной связи естественно приводит к постановке вопросов, касающихся обмена восстановительных эквивалентов между клетками микроорганизмов и средой инкубации. В этой связи нами были рассмотрены такие представители микроорганизмов, как клетки дрожжей Зассаготусеа сегеу181ае. [c.204]

Нами изучен механизм воздействия биофлокулянтов (дрожжей, бактерий, активного ила) на осветление тонкодисперсных суспензий фосфоритового флотоконцентрата [45, 64—66]. Экспериментальные исследования и анализ литературных данных позволили предположить, что флокулирую-щее воздействие микроорганизмов в процессах очистки сточных вод и осветления тонкодисперсных суспензий, содержащих преимущественно минеральные взвещенные вещества коллоидных размеров и выше, обусловлено адсорбционным взаимодействием микроорганизмов и поверхностей взвешенных минеральных частиц. Д. Г. Звягинцев выделяет химические связи между клетками микроорганизмов и поверхностями частиц связи, образуемые ионными парами и ионными триплетами силы электростатической природы ван-дер-ваальсовые силы поверхностные силы и др. [67]. При адсорбции клеток действуют также силы отталкивания между одноименно заряженными поверхностями и силы, обусловленные образованием сольватных слоев. В зависимости от преобладания тех или иных сил взаимодействие клеток микроорганизмов с поверхностями минеральных частиц может быть сильным или слабым. Появление отмеченных выше сил зависит и от физико-химических свойств жидкой фазы. [c.31]

В литературе отмечается недостаточное использование в биотехнологии принципов организации природных биологических систем, в частности, основанных на взаимоотношениях организмов разных видов. В микробиологии уже накоплен положительный опыт смешанного культивирования. В результате изучения смешанных культур микроорганизмов (выделенных из природы или созданных искусственно) выяснилось, что можно проводить более эффективно (по сравнению с монокультурами) накопление биомассы, кооперативный биосинтез конечных продуктов или трансформацию в нужном направлении исходного субстрата. Такие системы находят все большее применение в микробиологической промышленности и могут быть использованы для очистки сточных вод, биосинтеза белка (ферментов) и биологически активных веществ, таких, как ауксины, витамины, антибиотики (Н. С. Егоров и др., 1982). Считается, что в биотехнологии найдут применение смешанные популяции, разнообразные по своему составу, начиная от комбинаций нескольких штаммов одного вида микроорганизма и кончая сочетаниями представителей разных царств — животного и растительного (А. А. Воробьев, В. И. Коровкин, 1983). [c.54]

Механизм -окисления у растений не выяснен. Установлено только на примере 4-хлорфенокси-7-масляной кислоты, что при воздействии микроорганизмов первичным продуктом окисления (о-арилоксиалкилкарбоновых кислот является соответствующее -оксипроизводное [72]. Не выяснена также природа ферментных систем, участвующих в -окислении. Изучение -окисления <в-арилоксиалкилкарбоновых кислот в различных видах растений позволило установить, что не во всех растениях имеется ферментная система, окисляющая неактивные арилоксиалкил-карбоновые кислоты до соответствующих арилоксиуксусных кислот, обладающих высокой гербицидной активностью [73]. Это позволило разработать новую группу гербицидов узкоизбирательного действия, из которой 2,4-дихлорфенокси-у-масляная и 2-метил-4-хлорфенокси-у-масляная кислоты аходят широкое применение на практике. [c.419]

Большинство работ по микробиологическому гидроксилированию стероидов охватывает преимущественно химическую сторону проблемы, в то время как механизм этой реакции и природа участвующих в ней ферментов остаются недостаточно изученными. Это положение в значительной мере объясняется тем, что до сих пор из микроорганизмов не удалось выделить чистых препаратов ферментов, ответственных за гид-роксилирсвание, и даже активные бесклеточные экстракты были получены лишь в самое последнее время [139, 140]. Стероид-гидроксилазы оказались крайне неустойчивыми так, частично очищенные препараты ИР- и 14а-стероид-гидроксилаз теряли активность за 24 часа даже при выдерживании на холоде (от —30 до 0°) [139]. Поэтому выводы о природе ферментов приходилось делать на основании изучения цельных культур, что приводило к различным противоречиям. [c.85]

Интерес к классу птеринов несоизмеримо вырос и приобрел в настоящее время практический смысл лишь после того, как многочисленными исследованиями (главным образом, начиная с 1940—1941 гг.) было с достоверностью установлено важное биологическое значение некоторых птериновых производных, в том числе и ранее известного ксантоптерина. Оказалось, что ряд факторов роста микроорганизмов и некоторые из дополнительных факторов питания животных по своей химической природе являются птериновыми производными. Открытие -этих новых витаминов явилось результатом изучения, с одной стороны, ростовых веществ микроорганизмов и, с другой стороны, комплекса витаминов группы В. В данном случае особенно отчетливо проявилось единство между факторами роста микроорганизмов и витаминами для животных, выявленное при исследованиях многих биологически активных соединений. [c.414]

В пятидесятых годах нами была составлена программа опытной работы, которой предусматривалось продолжение исследований, начатых В. П. Поспеловым в довоенное время, с включением в нее ряда новых разделов. Ведущими из них являются следующие а) изучение природы воздействия патогенов на организм насекомого, микробов-антагонистов и их метаболитов на возбудителей болезней растений б) разработка показателей, позволяющих прогнозировать состояние популяций вредителей на основе степени зараженности их особей патогенными микроорганизмами в целях ограничения и полного снятия химических обработок в) выявление в природе и активный отбор микроорганизмов (бактерий, грибов, вирусов, протозой-ных, нематод) для последующего использования их в практике борьбы с вредителями и болезнями сельскохозяйственных растений [c.266]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология