Биологическая энциклопедия - клостридиум (сlostridium)

Первый анаэробный микроорганизм, усваивающий молекулярный азот, был выделен и описан С. Н. Виноградским в 1893 г. Он оказался спорообразующей бактерией, которой было дано наименование Clostridium pasteurianum (родовое название происходит от латинского слова clostrum веретено; видовое pasteurianum дано в честь Луи Пастера).Клетки CI. pasteurianum крупные, их длина 2,5-7,5 мкм, ширина 0,7-1,3 мкм.

Располагаются они поодиночке, парами или образуют короткие цепочки. Молодые клетки подвижны, имеют перитрихиально расположенные жгутики, плазма их гомогенна. При старении клетки плазма становится гранулированной, в ней накапливается гранулеза (вещество тина крахмала). В центре клетки или ближе к ее концу формируется спора, которая в поперечнике значительно шире, чем вегетативная клетка, и поэтому клетка в этот период приобретает форму веретена. Размер спор 1,3 X 1,6 мкм. На рисунке 178 изображены клетки CI. pasteurianum со спорами.Азотфиксирующая функция выявлена у многих представителей рода Clostridium: CI. pasteurianum, CI. butyricum, CI. butylicum, CI. beijerinckia, CI. pectinovorum, CI. acetobutylicum и других видов. Наиболее энергичный азотонакопитель CI.

pasteurianum фиксирует 5-10 мг азота на 1 г потребленного источника углерода.Наряду с молекулярным азотом бактерии рода Clostridium хорошо усваивают минеральные и органические азотсодержащие соединения. В качестве источника углеродного питания бактерии рода Clostridium используют различные соединения, которые обычно одновременно служат для них и источником энергии.

К фосфору, калию и кальцию они значительно менее чувствительны, чем азотобактер. Однако удобрение почв фосфорно-калийными солями, известкование почв или компостов всегда приводит к возрастанию численности.Клостридии относительно устойчивы к кислой и щелочной реакции среды. Область рН, при которой их развитие протекает нормально, довольно широка; минимальное значение рН ниже 4,5, максимальное выше 8,5.

Влияние воздушно-водного режима на развитие бактерий рода Clostridium изучено достаточно полно. Будучи анаэробными, они хорошо переносят высокое насыщение почвы влагой. Однако оптимальная степень увлажнения для них определяется типом почвы и обеспеченностью органическим веществом. Лучше всего клостридии развивается при влажности почвы, равной 60-80% от полной влагоемкости.

Больше всего бактерий рода Clostridium в верхних слоях почвы, которые богаты органическими веществами.Бактерии рода Clostridium по-разному относятся к температуре, встречаются как мезофильные, так и термофильные бактерии. Молекулярный азот фиксируют лишь мезофилы.У мезофильных форм оптимальная температура развития чаще всего находится в диапазоне 25-30 В°С.

Предел максимальных температур 37-45 В°С.Споры клостридиев весьма устойчивы к высоким температурам. Они выдерживают нагревание при 75 В°С в течение 5 ч и в течение 1 ч нагревание при 80 В°С. Споры термофильных клостридиев погибают при кипячении через 30 мин. Более высокая температура (110 В°С) быстро убивает их.

Со многими микроорганизмами в почве Clostridium находится в метабиотических отношениях, при которых предполагается обмен продуктами метаболизма. Так, азотобактер улучшает условия жизни клостридия, поглощая кислород, а клостридии вырабатывает из органических соединений, недоступных азотобактеру, органические кислоты, которые может ассимилировать азотобактер.

Было бы трудно ответить на вопрос: в каких почвах нет Clostridium? «Всеядность» Clostridium, малая взыскательность к условиям внешней среды, а также способность в неблагоприятных условиях переходить в состояние спор объясняют их широкое, практически повсеместное распространение.Накопления азота в почвах за счет деятельности Clostridium, однако,невелики и не превышают, как правило, нескольких килограммов на один гектар почвы.

.