Малый практикум по микробиологии (стр. 11 )

Рис. 27. Мицелий актиномицета (1) и гриба (2) при одинаковом увеличении

Толщина нитей мицелия актиномицетов 0,5–1,5 мкм. Мицелий может быть стабильным или распадающимся на палочковидные или кокковидные фрагменты. У видов рода Nocardia мицелиальный тип развития имеет временный и часто ограниченный характер. При старении культуры мицелий распадается на палочковидные или сферические фрагменты.

У высших актиномицетов при росте на плотных питательных средах различают два типа мицелия: субстратный и воздушный. Субстратный мицелий развивается в толще среды. Гифы субстратного мицелия поглощают питательные вещества среды и доставляют их вверх к колонии.

Колония актиномицетов представляет собой плотно переплетенные гифы на поверхности агара. У актиномицетов консистенция колоний всегда плотная, кожистая, хрящевидная, корковидная, пленчато-эластичная или сухая крошащаяся.

Воздушный мицелий – это гифы, имеющие гидрофобную оболочку, и растущие вертикально вверх от поверхности колонии. Переплетаясь, эти гифы образуют своеобразный пушистый, мучнистый или бархатистый покров. Первоначально эти гифы не окрашены, но когда начинается спорообразование, они приобретают различную окраску.

Культуры актиномицетов пигментированы или бесцветны. Среди пигментированных встречаются синие, фиолетовые, красно-оранжевые, оранжевые, желтые, зеленые, бурые, черные актиномицеты. Окраска воздушного мицелия может быть серой, белой, розоватой, голубовато-зеленоватой, коричневой или оливковой.

Актиномицеты размножаются вегетативным путем (за счет фрагментов мицелия) и при помощи спор (конидий). Споры у большинства актиномицетов формируются на гифах. У некоторых видов споры образуются в спорангиях.

Конидии – это бесполые споры, образуются на специальных гифах, называемых спороносцами или конидиеносцами. Как правило, споры формируются на воздушном мицелии. Споры могут быть овальными, шаровидными, палочковидными. Оболочка спор имеет разную ультраструктуру. Она может быть гладкой или иметь различные выросты: шиповидные, игловидные, волосистые, зубчатые, бугристые.

Актиномицеты различаются по характеру расположения конидий. Встречаются одиночные конидии, пары конидий, короткие и длинные цепочки конидий.

Спороносцы бывают прямыми или спирально закрученными. Спирали имеют разную длину и разное число завитков. Расположение спороносцев на основной гифе может быть последовательным, супротивным, мутовчатым (рис. 28).

Рис. 28. Формы воздушных спороносцев у актиномицетов (1):

прямые, спиралевидные, штопорообразные и

их расположение (2): супротивное, мутовчатое

Актиномицеты – это хемотрофные организмы. По отношению к кислороду большинство являются аэробами, многие предпочитают микроаэрофильные условия. Основной способ получения энергии – дыхание. Многие стрептомицеты способны переключаться на нитратное дыхание. Строгие анаэробы среди актиномицетов встречаются редко (в основном, это патогены человека и животных).

В качестве источника углерода актиномицеты используют различные органические соединения: сахара, органические кислоты, спирты, крахмал, целлюлозу, лигнин, хитин. Многие виды усваивают углеводороды, некоторые способны к деструкции каучука, резины, поливиниловых пленок, битума и асфальта.

Актиномицеты могут усваивать минеральный и органический азот. Источником неорганического азота являются нитраты и соли аммония, органического – белки, аминокислоты, пептиды, мочевину. Некоторые виды фиксируют молекулярный азот.

Актиномицеты являются экономически важным источником более 23 000 разнообразных биологически активных веществ (антибиотиков, гормонов, стероидов, витаминов, различных ферментов). Несмотря на видовое разнообразие актиномицетов, в фармакологии и в других областях в основном используют представителей родов Streptomyces, Micromonospora и Nocardia.

Актиномицеты являются весьма распространенной в природе группой микроорганизмов. Для мицелиальных форм актиномицетов типичной средой обитания является почва. Эти микроорганизмы играют большую роль в процессах почвообразования и создания плодородия почв. Они принимают участие в деградации токсических веществ, попадающих в почву (ароматических углеводородов, соединений тяжелых металлов, пестицидов и т. д.).

В водоемах наибольшая численность актиномицетов отмечается в донных осадках, в водной толще их численность значительно ниже. Из ледниковой толщи Антарктиды были выделены представители трех родов Nocardia, Nocardiopsis, Streptomyces. Среди актиномицетов имеются симбионты двудольных древесных растений. Представители рода Frankia, являясь азотфиксаторами, индуцируют образование клубеньков на корнях соответствующих хозяев. Показано существование лишайникоподобных ассоциаций актиномицетов и водорослей (актинолишайники).

Актиномицеты обнаружены в кишечнике дождевых червей, личинок двукрылых и термитов. Представители рода Actinomyces входят в состав нормальной микрофлоры человека. Их обнаруживают в старом зубном налете, в ткани миндалин, на слизистых десен и желудочно-кишечного тракта. A. israelii – условно-патогенный микроорганизм, вызывающий актиномикозы у человека.

Задание 1. Описать характер роста культуры нокардий (Nocardia sp.) на скошенном РПА по следующей схеме: оптические свойства штриха, его цвет, поверхность и консистенция. Изучить особенности морфогенетического цикла нокардий, для этого приготовить фиксированный окрашенный препарат 12-часовой и 24-часовой культуры и просмотреть под микроскопом с иммерсионным объективом 90×. Обратить внимание на морфологию клеток. Зарисовать микроскопическую картину.

Задание 2. Изучить морфологию колоний стрептомицетов (Streptomyces sp.) на минеральном агаре Гаузе по следующей схеме: размер колонии, в мм; характер поверхности (пушистый, мучнистый, бархатистый, меловый, бугорчатый); цвет субстратного и воздушного мицелия; выделение растворимого пигмента в среду.

Результаты внести в следующую таблицу:

Таблица 2

Морфология колоний стрептомицетов

Размер колонии, мм	Поверхность колонии	Цвет мицелия	Выделение растворимого пигмента в среду
воздушного	субстратного

Задание 3. Изучить морфологические особенности культуры Streptomyces sp., выросшей на плотной среде Гаузе в чашке Петри, при помощи препарата «отпечаток» (приготовление препарата см. Занятие 2).

Препарат просматривают под микроскопом с увеличением объектива 8× и 40×. Отмечают форму спороносцев, их расположение. Зарисовывают микроскопическую картину.

Материалы и оборудование. Микроскоп, предметные и покровные стекла, спиртовка, бактериологическая петля, пинцет, скальпель, стерильная вода в пробирках, стерильные пипетки на 1 мл, кристаллизатор, колба с водой, генциан фиолетовый, метиленовый синий, хлопчатобумажная салфетка, фильтровальная бумага, дезинфицирующий раствор.

Вопросы:

1.  Почему актиномицеты относят к прокариотам? Какие черты сходства имеют актиномицеты с микроскопическими грибами?

2.  Общая характеристика типа метаболизма актиномицетов.

3.  Распространение актиномицетов в природе, их практическое значение.

4.  Что такое субстратный и воздушный мицелий?

5.  Какие способы размножения актиномицетов знаете?

6.  Что такое конидии? Какова их морфология и ультраструктура?

7.  Какова морфология спороносцев и характер их расположения?

8.  Как приготовить препарат «отпечаток»?

ТЕМА 7. МИКРОСКОПИЧЕСКИЕ ГРИБЫ

Занятие 7

Цель занятия: познакомиться с морфологическими и культуральными особенностями микроскопических грибов.

Грибы – эукариотические организмы, которые относят к царству Mycota. Представителей грибов делят на макромицеты и микромицеты. Макромицеты – макроскопические организмы, образующие крупные плодовые тела, микромицеты – микроскопические грибы.

Царство Mycota разделяют на отделы Myxomycota (грибы-слизевики) и Eumycota (истинные грибы). Истинные грибы делят на семь классов: Chytridiomycetes, Oomycetes, Zygomycetes, Trichomycetes, Ascomycetes, Basidiomycetes, Deuteromycetes.

Отдел Myxomycota. Миксомицеты, или слизевики, по некоторым свойствам напоминают грибы, но в определенные циклы развития сходны с амебами. У миксомицетов вегетативные тела представляют собой многоядерный плазмодий. В составе плазмодия около 75 % воды, около 30 % белков, также содержится гликоген, у большинства миксомицетов – пигменты, придающие ими разную окраску: ярко-желтую, розовую, красную, фиолетовую, почти черную. Размеры плазмодиев различны: от микроскопических до нескольких сантиметров в диаметре. Миксомицеты передвигаются подобно амебам, выпуская псевдоподии. При неблагоприятных условиях плазмодий может превращаться в утолщенную, твердеющую массу – склероций. Такие склероции могут длительно сохранять жизнеспособность и опять превращаться в плазмодий. Миксомицеты могут размножаться простым делением, но на определенной стадии развития два плазмодия соединяются, образуя плодовое тело, в котором возникают споры. Последние, попадая в благоприятную среду, прорастают, затем начинают делиться, образуя амебоидные клетки. Некоторые из таких клеток (гамет) сливаются друг с другом с образованием зиготы, которая делится и разрастается до многоядерной слизистой массы.

Большинство слизевиков сапрофиты, распространены в лесах, живут в глубине гнилых пней, под опавшей корой или опавшими листьями. Питаются слизевики, всасывая всей своей поверхностью органические вещества из окружающей влажной среды. Кроме того, плазмодий может активно захватывать твердые пищевые частицы, живых бактерий, амеб, жгутиковый, мицелий и споры грибов, поэтому слизевики нельзя считать чисто сапрофитными организмами. Имеются внутриклеточные паразиты растений, например, Spongospora solani – возбудитель порошистой парши картофеля, поражает клубни, корни, реже столоны картофеля, томаты и другие виды пасленовых.