Жизненные процессы и гидростатическое давление - Крисс А.Е.
Скачать (прямая ссылка):
клеток - 230 - 240 млн. в 1 мл. Разница была только в продолжительности
экспоненциальной фазы: при 40° она продолжалась одни-двое
суток, а при 7,5е- примерно 12 суток. Температура 15° была промежуточной
по своему влиянию на урожай клеток: стационарная фаза при этой
температуре достигалась на четвертые сутки.
Под давлением 300-350 атм картина менялась. При 28° штамм приобретал
барофильные свойства: клеточной массы образовывалось на 30% больше, чем
при 1 атм. При супраоптнмаль-ной и субоптимальной температурах, наоборот,
урожайность падала по сравнению с атмосферными условиями: на 10% при 40°,
на 59% при 15°, на 98% при 7,5° (табл. 40). Сопоставление данных
показывает, что под давлением 300 атм суб-оптимальные температуры -
15 и, особенно, 7,5° - усиливают ингибирующее действие давления на
клеточное деление по сравнению с супраоптимальной температурой (рис. 63).
Давленае, атм
Рис. 63. Влияние высокого давления на размножите Pseudomonas sp. штамм
8113 при разных температурах культивирования (Крпсс, Коштоянц, 1969)
1 - 7,5е; 2 - 15°; 3 - 28°; 4 - 40°
Таблица 40. Влияние давления на урожай клеточной массы (в %) Pseudomonas
sp. штанн 8113 при супраоптимальной и субоптвмалыюй для раамножения
температурах (Крисе, Коштоянц, 1969)
Темпера 1 атм 100 атм 200 атм 300 атм 350 атм
о~
а. ,а б а б а б а б а б
28 701 (16) 807 (4) 943 (4) 889 (5) 936 (3)
40 231 (16) 33,0 251 (4) 31,1 320 (4) 33,9 207 (5) 23,3 59 (3) 6,3
90
28 675 (3) --- _ 875 (2) - ---
129,6
15 504 (3) 74,7 --- --- --- --- 207 (2) 23,7 - ---
41,1
7,5 239 (3) 35,4 ---- ---* ---¦ --- 5,3(2) 0,6 --- --
2,2
Примечание. Цифры в скобках - число опытсв. из которых взяты средние
данные. Начальная концентрация клеток 2,5 млн/мл; а - число клеток в
млн,мл; б - отношение урожая при 40, 15, 75° к урожаю при 28° в
процентах.
Heden a. Malmborg (1961) аэрировали суспензии клеток Staphylococcus
aureus и Escherichia coli под давлением до 35 атм. Через 3 часа
наблюдалась слабая задержка роста по сравнению с контролем при
атмосферном давлении, но через 6 час. различия в мутности были уже
значительными. Те же результаты получены в опытах с Bact. coli, однако
отставание в размножении начиналось раньше. При более высоком давлении
(65 атм) и аэрации проявлялась тенденция клеток к агглютинации, но
подсчет клеток был еще возможным.
Повышение концентрации растворенного кислорода до 35 мг/мл в
питательной среде с клетками Е. coli, Bacillus subtilis или Вас.
megaterium п Pseudomonas perfectomarinus под давлением 100 атм приводило
к прекращению их размножения, тогда как в условиях этого
гидростатического давления, но при нормальном содержании СЬ(<10 мг/мл)
они размножались, как и при 1 атм (ZoBell, Hittle, 1967). Увеличение
количества кислорода выше нормы приводило не только к утрате способности
к размножению этих видов, а также Serratia ma-rinorubra п Pseudomonas
enalia при повышенном гидростатическом давлении, но и к гибели клеток,
между тем при атмосферном давлении обогащение среды кислородом не
оказывало вредного влияния.
Введение в питательную среду ксенона, аргона, моноокиси азота, азота
под давлением до 41 атм замедляло размножение клеток Streptococcus
faecalis в следующем порядке: ксенон п моноокись азота > аргон > азот;
гелий не давал видимого эффекта (Fenn, Marquis, 1968). Гидростатическое
давление 41 атм в отсутствие инертных газов также ингибировало
размножение стрептококка, но в меньшей степени, чем с этими газами.
МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ, ЦИТОЛОГИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ
ИЗМЕНЕНИЯ В КЛЕТКАХ, ВЫЗВАННЫЕ ДАВЛЕНИЕМ
Морфология
Luyet (1937b) описал морфологические изменения в клетках дрожжей
Saccharomyces cerevisiae, пробывших две минуты под давлением 4800 и 6000
атм. За этот срок давление 4800 атм вызывало гибель примерно 20% клеток,
а 6000 атм - 75% клеток.
Мертвые клетки имели меньший размер, чем живые; первые - 4,6 мк по
длинной оси и 3,6 мк по короткой, тогда как живые - соответственно 5,1 и
4,2 мк. Целостность клеточной стенки не была нарушена у погибших клеток,
на темном фоне легко прослеживались ее контуры, разрывы не наблюдались и
содержимое клеток вне их не обнаруживалось.
Количество гранул в протоплазме клеток, погибших под давлением 4800
атм, возрастало, и размеры их были меньше, чем в живых клетках,
остававшихся при атмосферном давлении. Такие же результаты получали под
давлением 6000 атм, за исключением того, что гранулы имели более крупные
размеры и образовывали иногда сеть. При сравнении погибших и выживших
клеток пз одной и той же культуры выяснилось, что те и другие содержали
примерно одинаковое число гранул (мертвые клет-кп определялись по
окрашиваемости в синий цвет метиленовой синью).
Микроскопическое изучение культур морских бактерий, развивавшихся под
