Псевдомонас путида. Pseudomonas putida
 Скачать 1 Mb.
|
|
Pseudomonas putida Типичными представителями эубактерии являются грамотрицательные неспороносные бактерии, объединяемые в семейство Pseudomonadaceae. Название семейства происходит от двух греческих корней: «псевдо» — сходный и «монас» — название группы простейших (животных) с полярно расположенными жгутиками. Поэтому к псевдомонадам относят как палочковидные бактерии с полярно расположенным жгутиком, так и слабоизогнутые палочки, физиологически крайне специализированные автотрофные хемосинтезирующие бактерии Следовательно, в семейство Pseudomonadaceae входят грамотрицательные палочки, растущие в аэробных условиях или получающие энергию за счет анаэробного дыхания либо за счет связанного кислорода (денитрификация), но не брожения. Псевдомонады используют широкий спектр органических веществ, в том числе циклических соединений (гетероциклических и ароматических). Благодаря «всеядности» псевдомонады распространены повсеместно: в воде, почве, илах, переносятся с током воздуха. Многие из них образуют водорастворимые и флюоресцирующие пигменты. Бактерии рода Pseudomonas широко распространены в природе. Их можно встретить в воздухе, почве, морских и пресных водоемах, сточных водах и иле, нефти и на газовых месторождениях. Псевдомонады были обнаружены на пищевых продуктах, телах животных, растениях, а также в гнойных ранах и экскрементах больных млекопитающих. Клетки псевдомонад представляют собой мелкие одиночные грамотрицательные палочки. Спор и выростов не образуют, подвижны, имеют полярно расположенные жгутики. Число жгутиков у разных видов колеблется. Клетки в культурах часто объединяются в небольшие комочки или зерна, окруженные толстой слизистой оболочкой, иногда резко очерченной, — зооглеи. Колонии бактерий очень разнообразны: слизистые и пастообразные, выпуклые и плоские, крупные и мелкие. У многих видов отмечается внутренняя структура колоний. Если их рассматривать в микроскопе при малом увеличении, то в одних случаях можно обнаружить мелкозернистую колонию; в других — ячеистую, напоминающую соты; в третьих — колонии в виде мелких комочков или зерен. Большинство видов имеет колонии без внутренней структуры — под микроскопом они выглядят как однородная гомогенная масса. Псевдомонады хорошо растут на обычных питательных средах — сложных органических. Культуры различаются между собой способностью разлагать белки, использовать углевод, расщеплять крахмал, клетчатку, углеводороды, соединения ароматического ряда и другие сложные по составу вещества. Большинство бактерий рода Pseudomonas обладает гетеротрофным типом обмена веществ, т. е. для построения тела им требуется готовое органическое вещество. Биосинтетические процессы при этом осуществляются за счет обмена окислительного типа, где кислород является конечным акцептором электронов, перенос которых связан с системой цитохромов. Некоторые представители этого рода могут существовать за счет анаэробного нитратного дыхания, другие используют энергию окисления водорода. Многие виды псевдомонад образуют пигменты, различные по окраске и химической природе; некоторые синтезируют витамины, антибиотики, токсины. Среди представителей бактерий рода Pseudomonas есть формы, токсичные для животных организмов (патогенные бактерии). Имеется также немало фитопатогенных видов, поражающих растения. Pseudomonas putida отличается крайне разнообразным метаболизмом. Некоторые штаммы Pseudomonas putida используются для преобразования, например, стирола в биоразлагаемые органические соединения. Существуют исследования, показывающие, что штаммы Pseudomonas putida, живущие в природе, могут быть использованы для очистки почв, загрязнённых нефтью и продуктами её переработки. Pseudomonas putidaтакже может разлагать пенополистирол, который считался недоступным для биоразложения. Предпочтительность применения для этих целей Pseudomonas putida перед другими обусловлено их гораздо меньшей опасностью для человека (в отличие, например, от и для окружающей среды (например, фитопатоген способен заражать разные виды растений, в частности, свёклу, пшеницу, ячмень, фасоль, горох, просо, клён, ясень, олеандр, оливковое дерево, яблони, сирень и другие). Pseudomonas putida может разлагать также пенополистирол, который считался не доступен для биоразложения. На плантациях, где произрастает табак, в почве обитают штаммы Pseudomonas putida, у которых единственным источником углерода и азота, необходимым для жизнедеятельности этих псевдомонад, является никотин. У этих бактерий был выделен бактериальный фермент NicA2, который может стать основой для разработки препарата, помогающего отказаться от курения. Принцип действия перспективного препарата основан на том, что фермент NicA2 уничтожает никотин до его попадания в мозг. В результате выкуренная сигарета перестанет доставлять удовольствие, поэтому отказаться от вредной привычки будет проще. Фермент NicA2 стабилен при температуре 36,7°С в течение нескольких недель и уменьшает время полураспада никотина в крови с 2-3 часов до 9-15 минут. При разложении никотина с помощью этого фермента токсичные метаболиты не обнаружены. Штамм BS3701(pBSl 141)(pBSl 142) |