Дыхательная активность психрофильного штамма Pseudomonas


Дыхательная активность психрофильного штамма Pseudomonas также достигала максимума при температурах, выше допустимых для развития организма (Harder, Veldkamp, 1967, 1968). Возможность интенсивного дыхания у психрофилов при супрамаксимальных для роста температурах была продемонстрирована и в отношении окисления насыщенных жирных кислот (Sultzer, 1961).

Надо отметить, что во всех этих исследованиях не всегда отмечался эффект продолжительности тепловой обработки при определении истинной реакции клеток на нагревание. Необходимость учета временного фактора была доказана на облигатном психрофиле Vibrio sp. Ant-300. Его клетки при повышенных температурах действительно дышат более интенсивно, но только в течение короткого периода времени. Затем выход СO2 при 5° оказывается выше, чем при 15°. Последний, в свою очередь превышает его при 18° (Gessey, Morita, 1975).

У облигатно психрофильного морского Vibrio sp. Е-5-4-4 с максимальной температурой роста около 10° доля энергии, продуцирующейся в результате дыхания, которая тратится организмом на репродукцию, снижается по мере повышения температуры культивирования. Такой вывод был сделан на основании использования специального показателя («growth efficiency index»), который вычислялся как отношение продолжительности генерации (час.-1) к интенсивности дыхания (мкг атом. 0 х час.-1 х 109 клеток). При температурах 1, 4, 7 и 10° он составлял величины 0,32; 0,13; 0,06 и 0,04, соответственно (Christian, Wiebe, 1974). Повышение энергетических затрат на синтез биомассы при отклонениях температуры от оптимальной для роста (снижение molar growth yield) отмечалось ранее для психрофильного штамма Pseudomonas при непрерывном культивировании. (Harder, Veldkamp, 1967).

Однако уязвимость или устойчивость дыхания при повышенных температурах не имеет первостепенного значения для большинства психрофилов. Для активного роста этих организмов в естественных местообитаниях гораздо более важной является их способность к интенсивному окислению субстратов при низких температурах.

Доказательств этого положения теперь уже так много, что наличие указанного признака может даже служить свидетельством принадлежности организма к психрофилам, хотя первичные механизмы, лежащие в его основе, не выяснены. Эта специфика психрофильных систем дыхания позволяет им функционировать при таких низких температурах, при которых мезофильные системы не активны, что находит отражение в температурных коэффициентах Q10, которые ниже у психрофилов, чем у мезофилов. Оба эти момента были показаны как на бактериальных объектах (Brown, 1957; Ingraham, Bailey, 1959; Sultzer, 1961; Rose, Evison, 1965; Stokes, Larkin, 1968; Zacharian, Liston, 1973), так и на дрожжевых (Baxter, Gibbons, 1962; Rose, Evison, 1965; Sinclair, Stokes, 1965).