Актуальность применения культур клеток в различных областях биологии, медицины и сельского хозяйства

32. Влияние условий культивирования на жизнедеятельность микроорганизмов.
Все факторы внешней среды, оказывающие большое влияние на развитие микроорганизмов, можно разделить на три основные группы: физические, химические и биологические. Из физических факторов наиболее важное значение имеют влажность, концентрация веществ, температура, радиация, свет; из химических - реакция среды и окислительно-восстановительные условия в ней; из биологических - антимикробные вещества. Необходимо помнить, что существует тесная взаимосвязь между многими факторами окружающей среды и что изменение одного из них часто меняет реакцию микроорганизма на действие других факторов.
Физические факторы
Влажность. В клетках микроорганизмов протекает множество различных биохимических процессов. Вода же является той необходимой средой, в которой только и могут осуществляться все эти химические реакции. Микробная клетка на 65-85 % состоит из воды, и вся ее жизнедеятельность связана с наличием влаги.
Концентрация веществ. Высокие концентрации любых веществ, в том числе питательных, создают высокое осмотическое давление во внешней среде, превышающее внутреннее осмотическое давление в клетке. Вода при этом выходит наружу, клетки обезвоживаются и начинается плазмолиз. Из-за невозможности поступления в микробную клетку питательных веществ, прекращается нормальный обмен с внешней средой.
Температура. Как и все факторы внешней среды, температурная зависимость характеризуется тремя кардинальными точками (минимум, оптимум, максимум), которые различны для отдельных микроорганизмов. Все микроорганизмы по их отношению к температуре делят на три основные группы: психрофилы, мезофилы и термофилы.
Температурный оптимум психрофилов находится в пределах 0-15 °С (представители микрофлоры северных морей). Для психрофилов характерна небольшая скорость роста. К мезофилам относится большинство используемых в промышленности бактериальных и грибных культур микроорганизмов, температурный оптимум развития которых находится в пределах 25-37 °С. К термофильным микроорганизмам относятся формы, температурный оптимум которых 50-60 °С, крайние пределы 30-70 °С. Термофильные микроорганизмы представляют особый интерес для промышленного использования, так как культивирование их при высоких температурах создает селективные условия и позволяет снизить требования к стерильности процесса.
Высокие и низкие температуры неодинаково влияют на микроорганизмы. Наиболее губительны для них высокие температуры, вызывающие коагуляцию белков клетки и нарушение активности ферментов. При повышении температурного максимума жизнедеятельность микроорганизмов резко снижается.