8-сурет. Аэробты жағдайда клетчатканы
ыдыратушылардын жинақтау культуралары.
48
Бактериологиялық ілмешекпен шырыштан ептеп алады да микроскоппен қарайды. Жұғынды даярлап фуксинмен бояйды. Микроскоппен қарағанда бактериялар, санырауқұлақтар және олардың споралары көрінеді.
Қристенсен топырақ пластинкасы да жақсы нәтиже береді. Ылғалданған топырақты Петри табақшасына салып, шпательмен ептеп нығыздайды. Топырақ бетіне зарарсыздандырылған дөңгелекше сүзгіш қағаз салады. Сүзгіш қағазды топыраққа жабыстыра шпательмен жүргізді. Табақшаны ішінде суы бар 25—27° С ылғал камерада ұстайды. '4—5 тәуліктен кейін қағазда түрлі дақтар пайда болады, оның кейбір жерлерінен шырыштарды көруге болады. Бұның өзі клетчатканы ыдыратушылар болып есептеледі. Клетчатканы ыдыратушыларды микроскоппен қарау үшін ыдыраған сүзгіш қағаздың шырышталған бөлігін алып, үстінде суы бар заттық әйнекке салып өзеді, одан жұғынды жасап, бактерияларды өлтіреді, фуксинмен бояп, микроскоптын, иммерсиялы объективімен қарайды.
з) пектин заттарының өзгерісін бақылау
Өсімдік клеткаларын ұлпаларға біріктіріп тұратын клеткааралық заттардың басты бөлігі пектиндер болып есептеледі. Олардың химиялық құрамы әр түрлі өсімдіктерде бірдей емес. Пектиндер негізінен ұзын шын-жырша орналасқан галактурон қышқылдарынын бөліктерінен тұратын күрделі полисахаридтер. Пектин заттарының үш типі белгілі. Протопектин — клетка қабырғасының суда ерімейтін компоненті. Пектин — метилэфир байланысы бар галактурон қышқылының суда еритін полимері, ал пектин қьшқылы — метил-эфирі жоқ галактурон қышқылының суда еритін полимері
Пектин заттарын ферментативті гидролиздеу арқылы бактериялар, саңырауқұлақтар және актиномицеттер ыдыратады. Алдымен протопектиназа ферментінің әсерінен ол заттар пектинге айналады. Одан кейін пектинді пектинметилэстераза ферменті пектин қышқылына және метил спиртіне дейін тотықтырады. Ал полигалактуроназа пектин мен пектин қышқылын галактурон қышқылының бос молекулаларына және басқа да өнімдерге (ксилоза, арабиноза т. б. галактоза, метил спирті және сірке қышқылы) деиін ажыратады.
49
Оны мына сызбанұсқадан көруге болады:
С46Н6804о+ 10Н2О—4Н2СОН(СНОН)4СООН +
С5 Н10О5 + С5Н10О5+С6Н12О6 + 2СН3ОН + 2СН3СООН
Егер де орта анаэробты болса, онда түзілген көмір сулар май қышқылы ашу процесінің типімен ашиды. Сонда ортада сірке, май, құмырсқа қышқылы, этил және бутил спирттері көмір қышқылы газы мен сутегі бөлінеді. Ал ақырғы өнім құрамы пектин заттарын ыдыратушы процеске қатысқан микроорганизмдердің түрі не байланысты болады. Бактериялар бөлетін пектинме тилэстераза пектин заттарындағы метилэфирлі байла- ныстарды үзіп, гидролиздейді. Сонда ортада пектиі қышқылы мен метил спирті түзілед.
Аэробты жағдайда пектин заттарын бактериялар (Вас. mегепtегісиз т. б.), саңырауқұлақтар (Мисог stоlопіfег) ыдыратады. Ал пектинді ыдыратушылық қасиет көптеген фитопатоген бактерияларға да тән. Оттегі тапшы болғанда пектин заттары табиғатта (топырақта) анаэроб бактериялар тобының әсерінен өзгеріске ұшырайды. Оларды пектин ыдыратушылар деп атайды.
Пектин заттарын ашытушы қоздырғыштардың басым көпшілігі факультативті анаэробтар, спора түзеді қозғалғыш келеді. Солардың ішіндегі ең белсенділері С1. fеlsіпеигm, С1. ресtіпоЬогиm, С1. Һаиmапi. Зығыр, сора, кендір және кенеп сияқты технологиялық дақылдардан жіп тіндерін өндіру пектин ашу процесіне негізделген.
Сlostгіdіum ресtіпоЬогиm — клеткалары таяқша тәрізді, ірі жеке-жеке немесе моншақтай тізіле орналасқан. Спораларды дөңгелекше немесе спора қаптары клетканың ұшында ұршық тәрізделе орналасқан. Қолайлы температура 30°С. Ашудың бастапқы кезінде белсене қатысып, ортада қышқыл көбейгенде бәсеңдеп, ақыр аяғында тоқтап қалады. Бұдан әрі пектин заттарын ыдырауды қышқылға төзімді. С1. fеlsіпеиm жалғастырады. Клеткасы ұсақ таяқша тәрізді, жеке-жеке немесе моншақша тізіле орналасқан. Споралары дөңгелекше, клетка шеттерінен орын алады.
Өсу температурасы 37°С.(Бұл микробтан тін алатын өсімдіктерді анаэробты жағдайда ылғалдап, ашыту үшін ашытқылар даярлайды. Сонда ашу процесі қарқындап, алынатын жіп тіндерінің сапасы жақсарады. Ашу барысында ортада май, сірке, құмырсқа және сүт қышқылдары, бутил және этил
50
спирттері мен ацетон пайда болады.
С1. һаитапіі — Грам оң, қозғалғыш, таяқша бактериялар. Споралары ірі, дөңгелекше, таяқша клетканың бір шетіне орналасады. Пектин заттарының ыдырауы өте баяу жүреді. Бұл үшін кем дегенде 3—8 апта керек.
Жұмысты атқару. Пектин бактерияларын бөліп алу үшін зығыр немесе қалақайдан қоректік орта дайындау керек. Зығыр немесе қалақайдың сабақтарын 5—7 см етіп кеседі де, орта белінен төменгі жағынан байласты-рады. Кішкене шоқ бауды ұзын, көлемді пробиркаларға салып құбыр суын құйып 10—15 минут қайнатады. Осылай бірнеше рет жуады. Қайнату арқылы бірқатар экстрактивті заттардан бөліп, тазартады. Жуып бол-ғаннан соң тағы да су құйып пробирканы мақтамен тығындап, автоклавта 1 атм. қысымда 20 минут бойына зарарсыздандырады. Пробиркалар суыған соң ортаға табиғи, зарарсыздандырылмаған зығырдың бір түйірін салады. Пробиркаларды 35° С термостатқа орналастырады. 4—5 тәуліктен кейін пробиркада пектин ашу процесі басталып, орта лайланады, көбік пайда болады. Бөлінген газ бауды біраз жоғары көтереді. Ашу 1, 2—2 жұмадан кейін аяқталады да, бау қайтадан пробирка түбіне шөгеді.
Микроорганизмдер бөліп шығарған ферменттердің әсерінен өсімдік қабығының паренхимасы ыдырайды, талшықтар байламы қабықтан және ағаштан древесина ажырайды. Пектин заттары ашығанда май қышқылы пайда болады. Оны май қышқылы ашу процесін тексергендегі тақырыпта көрсетілгендей әдісті қолданып анықтайды.
Пектин ашу процесі қоздырғыштарын микроскоппен зерттеу. Ашу аяқталғаннан соң бауды ажыратып бір алшықты алады. Одан аққан сұйықты заттық әйнекке амызады. Өсімдік талшығының іш жағынан скальпельмен жұғынды қырып алады да, заттық әйнекке салады. Оған бір тамшы Люголь ертіндісін тамызады да қабын әйнекпен жауып, микроскоппен қарайды. Қоз-дырғыштар иод тамызғанда көк түске боялады да, ұшында спорасы бар таяқшалар айқын көрінеді.
С1. fеlsпеиm бактерияларының байытылған культурасын Ю. М. Возняковская әдісімен алу. Бұл үшін Ю. М. Возняковская арнаулы қоректік орта ұсынды.
51
ортақұрамы (1 лай-
далған суда г есебі-
мен):
пектин заттары бар
картоп езіндісі ..... 54,0
жүгері сығындысы
(амин қышқылдары,
фосфор және күл эле-
менттерінің көзі) .... 3,95
(NH4)2SО4 .... 2
СаСО3 .... 4
ҒеС13 .... 0,375 мл
(50%-ті ерітіндісі).
Осындай құрамды қоректік ортаны биік пробиркаларға құйып автоклавта 1 атм. 20 минут бойына зарарсыздандырады. Дайын ортаға зығыр сабанының бір тілімін салады да, температурасы 35—37° С термостатқа қояды.
С1. fеlsiпеиm ортадан ілмешекпен алып, заттық әйнекте жұғынды жасап, фуксинмен бояп микроскоптайды. 24—48 сағаттан соң қарағанда препаратта таяқша тәрізді С1. fеlsinеиmнің клеткалары басым болады. 4—5 тәуліктен соң ішінде спорасы бар клеткалар көбейеді. Осындай С1. fеlsіпеиmнің
таза культурасынан өнеркәсіпке арнап, көптеп ашытқы даярлайды.
Материалдар мен құрал-жабдықтар. Қалақайдың немесе зығырдың сабағы, қайшы, тігін жібі, ұзын көлемді пробиркалар, заттық және жабын
әйнектер, пинцет, микробиологиялық ілмешектер, скальпель, фуксиннің сулы ертіндісі немесе генициан виолет, иодтың иодты калийдегі ертіндісі (гранулезаны анықтайтын реактив), ішінде қоректік ортасы бар Ю. М. Возняковскаяның үлкен пробиркалары. 1
8. ЗАТТАРДЫҢ МИКРООРГАНИЗМДЕР
КӨМЕПМЕН ӨЗГЕРІСКЕ ҰШЫРАУЫ
Құрамында органикалық заттары бар өсімдіктер мен жануарлар қалдықтарының табиғатта ыдырауы ауыл шаруашылық өндірісі үшін зор маңызы бар. Олай болатын себебі өсімдіктер еніп есу барысында азоттың минерал формаларына тым мұқтаж болады. Ал топырақта азоттың минерал формасының қоры көп емес. Оның мөлшері жырту қабатының бір килограмм топырағында 50 мг-нан аспайды. Ал егер азоттың минерал түрімен өне бойы толықтырылып отырмаса, оның қоры тез арада таусылып қалар
52
еді де топырақ өз құнарлыдығын жоғалтар еді.
Азоттың минералдануы әсерінен түзілетін негізгі қоры топыраққа микроорганизмдер көмегімен оралады. Әрине минералдану процесі өте күрделі процесс. Ол бірнеше өзгерістер арқылы жүзеге асады. Олар белок-тардың аммонификациялануы, нитрификациялануы, денитрификациялануы және ауадағы молекула күйіндегі азоттың сіңірілуі. Бұл процесті қоздыратын микроорганизмдер де әр түрлі физиологиялық топтарға жатады.
а) белокты заттардың аммонифмкациялануы
Аммонификация дегеніміз — азоттың органикалық формаларының аммиак азотына айналуы. Оны көптеген бактериялар, актиномицеттер және микроскоптың саңырауқұлақтар қоздырады. Егер де органикалық заттағы көміртегінің азотқа қатысы 25: 1-ден кем болғанда ғана аммиак ортаға жинала бастайды. Белокты заттардың ыдырауы микробтар бөлетін протеолитикалық ферменттердің әсерінен болады. Гидролиз процесі аралық өнімдер арқылы жүреді. Гидролиздің алғашқы өнімі пептондар мен полипептидтер. Бұлар белок молекуласын протеиназа ферментінің ыдыратуынан пайда болады. Пептондар мен полипептидтер пептидаза фер-ментінің әсерінен аминқышқылдарына дейін ыдырайды.
Белоктан түзілген амин қышқылдары әр түрлі ферменттердің (деминаз, амидаз, дегидраза, декарбоксилаза) әсерінен одан әрі ыдырайды. Бұл процесс негізінен аминқышқылдарының дезаминденуінен басталады. Соның нәтижесінде аммиак және басқа да түрлі органикалық қосылыстардың сипаты сол амин қышқылдарыньщ табиғаты мен қоршаған орта жағдайларына байланысты болады. Мәселен, май қатарына жататын аминқышқылдары ыдырағанда құмырсқа, сірке, пропион, май және басқа да қышқылдар түзіледі, пропил, бутил, амил және соларға ұқсас спирттер пайда болады.
Белоктар ыдырағанда ұнамсыз иісті күкіртті сутегі (Н2S), меркаптандар, скатол және индол пайда болады. Бұл өнімдер көбінесе анаэробты жағдайда түзіледі.
Белоктардың аммонификациялануын зерттеу үшін қоректік орта ретінде 3% пептон қосылған ет сорпасын пайдалануға болады.
Сыйымдылығы 100 мл эрленмейер колбасына 30 мл қоректік орта құяды да оған шәй қасығының 1/3 көлеміндей мөлшерде топырақ салады, Қолбаларды мақтамен тығындайды.
53
Колбаның мойны мен тығын арасына дистилденген сумен ылғалданған қызыл лакмус қағазын (бөлінетін аммиакты байқау үшін) және сірке
қышқыл қорғасын ерітіндісіне ылғалданған сүзгіш қағазды) күкіртті сутегі мен меркаптанды анықтау үшін) қыстырып сыртын пергамент қағазбен жауып қояды.
Тәжірибе 28—30° С температурада 3—5 тәулікте аяқталады. Колбаның ішіндегі ортаны тексереді. Белокты ыдыратқанда микроорганизмдердің түзген өнімін және бұл процестің қоздырғыштарын анықтайды.
Материалдар мен құрал-ж абдықтар: Таразылар, сыйымдылығы 100-
150 мл колбалар, зарарсыздандырылған дистилденген су, топырақ, су моншасы, электр плиткасы, спиртовка, микробиологиялық ілмешек, пинцет, скальпель, заттық әйнек, целлофан, резинадан жасалған сақиналар, петри табақшасы, қорғасын ацетатының 10% ерітіндісінде, фуксиннің сулы ерітіндісінде қанықтырылған сүзгіш қағаздық тілімдері және лакмүс қағазы, микропипеткалар, микроскоптар, ЕПС, ЕПА құйылған пробиркалар және Мишустин қоректік ортасы, колбалар, ұялары бар кәрден пластинкалар, Несслер реактиві, парааминобензальдегид ерітіндісі.
Жұмысты жүргізу. Аэробты аммонификаторлардын, қорлану культураларын алу. Белок ыдырауының өнімдерін анықтаудың тәсілдері.
Аммиакты анықтау. Колба ішіндегі қоректік ортада белокты ыдыратушы микроорганизмдер өніп өскенде оның тығынына іліп қойған лакмус қағазы көгереді. Ал ортада аммиактың жиналғанын Несслердін реактивінің көмегімен анықтайды. Реакция тамшылату әдісімен жүргізіледі. Кәрден пластинкасының ұяшықтарына немесе шыны табақшаға Несслер реактивінің бір тамшысын содан соң оның үстіне қоректік ортаның бір тамшысын тамызады. Аммиак көп болғанда қоңыр немесе қара қошқыл тұнба түседі, ал ол болмағанда орта қызғылт сары немесе сары түске боялады.
Күкіртсутекті анықтау. Мұны да колбаның мойнына қыстырылған
алдын ала сіркеқышқыл корғасын [РЬ(СН3.СОО) 31, ерітіндісіне ылғалданған
сүзгіш қағазбен анықтайды. Егер де қағаздың сырты күміс сияқты жалтырап тұрса, онда күкіртсутекпен бірге ортада меркаптанның да жиналғанын көрсетеді.
Индолды анықтау. Индолды анықтау үшін Сальковскийдің реакциясын немесе парадиметиламидо- бензальдегидінің реакциясын пайдаланады.
54
Сальковскийдің әдісімен анықтағанда 10 мл субстратқа 0,2%
КNОз ерітіндісінің бір миллилитрін және бірнеше тамшы күкірт қышқылын тамызады. Бұл заттар индолмен араласқанда қызыл күлгін түс пайда болады. Осы реакцияның нәтижесінде ортада индолсірке қышқылы түзіледі. Индолды анықтаудың екінші тәсілінің өзіндік ерекшелігі бола-
ды. 11 тәуліктік культураға 5 мл параамидобензальдегидті
және 5 мл күкірт кышқылының қаныққан ерітіндісін құяды.
Егер индол болса орта қою қызғылт түске боялады.
Аммонификация процесін қоздырғыштар: белокты белсене ыдыра-татындарға мына төмендегі микробтар жатады:
Аэробты бактериялар: Вас. mусоіdез ұзындығы 1,6—3,6 мкм, таяқшалар, споралары сопақша, мөлшері бірыңғай емес, қозғалғыш, жіпшелері барлық денесін қоршап жатады (9-сурет).
Вас. mеsепtегісиs — шамасы кішкене (1,5—5 мкм), қозғалғыш спора түзетін таяқша бацилла, клеткалары көбінесе шынжырлана жалғасып орна-ласқан (10-сурет).
Вас. sиltlіs — кейде оны шеп таяқшасы деп те атайды. Қысқа қозғалғыш, спора түзеді, шеттері жұмыр таяқша бацилдер, клетка шамасы 3—5х Х 0,6 мкм. Спорасы сопақша, клетка ортасында орналаскан. 37—50° С жақсы тіршілік ете- Осы көрсетілген бактериялардан басқа белок ыдыратуда
9-сурет. Вас. тусоіdез. А —
вегетативті клеткалары, Б —
споралары, В — агардағы
колониялары.
10-еурет. Вас. теsепtеrсиs. бнық колониялары.
Достарыңызбен бөлісу: |