БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (МИ)

Для изучения морфологии микроорганизмов, их подвижности, характера размножения и строения пользуются различными видами микроскопии (см. Микроскоп, Электронный микроскоп ) . Получение фиксированных и окрашенных препаратов микроорганизмов, а также избирательные методы окраски их спор или внутриклеточных структур — ядра, клеточной стенки, жгутиков, различных включений (метахроматические гранулы, липиды и др.), помогают идентифицировать микроорганизмы, изучить их состав и строение (см. Микроскопическая техника, Окраска микроорганизмов ) . Для исследования антигенных, физиологических и биохимических свойств микробов, их патогенности, вирулентности, наследственной изменчивости применяют различные методы иммунологического, физико-химического, биохимического и генетического анализов (см. Генетика микроорганизмов, Иммунология ) .

Разработаны ускоренные методы обнаружения микробов во внешней среде, в выделениях инфекционных больных, а также методы индикации их в исследуемом материале. Большое значение приобрёл люминесцентно-серологический метод, который заключается в обработке препарата с исходным материалом флуоресцирующими иммуноглобулинами. Последние, адсорбируясь соответствующими микробами, обусловливают их свечение при рассматривании в люминесцентный микроскоп (см. Иммунофлуоресценция ) .

Внедрение М. т. способствовало успехам ряда биологических дисциплин, прежде всего биохимии и генетики. В связи со всё большим распространением метода культуры тканей и клеток М. т. стала применяться в цитологии, физиологии и иммунологии животных и растений.

Широкие масштабы использования М. т. потребовали создания разнообразной специальной аппаратуры, начиная от лабораторной посуды и кончая ферментёрами с автоматической регуляцией режима культивирования. См. также Микробиология, Микробиологический синтез.

Лит.: Тимаков В. Д., Гольдфарб Д. М., Основы экспериментальной медицинской бактериологии, М., 1958; Большой практикум по микробиологии, под ред. Г. Л. Селибера, М., 1962; Мейнелл Дж., Мейнелл Э., Экспериментальная микробиология, пер. с англ., М., 1967.

А. В. Пономарёв.

Микробиологи'ческие иссле'дованиянаходят широкое применение не только в микробиологии и др. областях биологии (например, в цитологии, генетике, биохимии, радиобиологии), но и в медицине, сельском хозяйстве и др. Цель М. и. — обнаружение микроорганизмов в воде, воздухе, почве, растениях, животных, отождествление (идентификация) микробов, изучение их свойств. С помощью М. и. было выяснено значение микробов в круговороте веществ в природе, их многогранная роль в жизни растений, животных и человека. М. и. важны для диагностики, предупреждения и лечения инфекционных заболеваний, выяснения источников инфекции, механизма её передачи и путей распространения, для контроля качества продуктов питания. М. и. микрофлоры воздуха, воды и почвы вооружили гигиену многими методами санитарно-гигиенической оценки окружающей среды и способствовали разработке мер её охраны и оздоровления (см. Охрана природы ) . Для проведения М. и. пользуются специально разработанными методами и соответствующей аппаратурой (см. Микробиологическая техника ) .

Лит . см. при статьях Генетика микроорганизмов и Микробиология .

А. В. Пономарев.

Микробиологи'ческий си'нтез,синтез структурных элементов или продуктов обмена веществ микроорганизмов за счёт присущих микробной клетке ферментных систем. При М. с., как и любом органическом синтезе, сложные вещества образуются из более простых соединений. М. с. следует отличать от брожения, в результате которого тоже получаются различные продукты микробного обмена (например, спирты, органические кислоты), но преимущественно за счёт распада органического вещества. Значительная часть продуктов, образующихся в ходе М. с., обладает физиологической активностью и представляет практическую ценность для народного хозяйства.

К М. с. относят широкий круг процессов. 1. Накопление микробной массы для использования её: а) в качестве белково-витаминных добавок к кормам; б) как источника получения белков, липидов, ферментов, токсинов, витаминов, антибиотиков; в) для борьбы с паразитами животных и растений; г) в качестве носителя ферментативной активности в реакциях микробиологической (энзиматической) трансформации органических соединений. 2. Получение накапливающихся вне микробной клетки метаболитов, в том числе ферментов, токсинов, антибиотиков, аминокислот, витаминов, нуклеотидов и т.п.

М. с. осуществляется внутри клетки при активации низкомолекулярных компонентов (например, коферментом А ) и участии нуклеотид фосфатов, чаще всего адениловых производных (см. Аденозинфосфорные кислоты ) . Затем многие метаболиты выводятся из клетки в среду. Характерная особенность микроорганизмов — их способность к сверхсинтезу, т. е. избыточному образованию некоторых продуктов обмена веществ (многих аминокислот, нуклеотидов, витаминов), превышающему потребность микробной клетки. Так, глутаминовая кислота при сверхсинтезе может накапливаться в количестве свыше 10 мг/мл среды (культура Micrococcus glutamicus), витамин B 2— до 1—2 мг/мл (грибы Eremothecium ashbyii u Ashbya gossipii), вместо обычных сотых и даже тысячных долей мг. Способность к сверхсинтезу того или иного соединения свойственна определённым видам микроорганизмов, которыми, как правило, и пользуются в качестве продуцентов при производстве соответстветствующих метаболитов путём М. с. При этом применяют не только культуры, отобранные из природных источников, но и специально выведенные искусственным путём мутанты— штаммы, у которых сверхсинтез — следствие нарушений обмена веществ под воздействием мутагенов. Применение мутантов позволяет значительно увеличить выход ряда продуктов. Например, выведены культуры с высоким уровнем сверхсинтеза лизина, инозиновой кислоты, некоторых витаминов. При помощи мутантов удалось в 100—150 раз поднять активность биосинтеза пенициллина; мутантные штаммы используются при производстве как этого, так и др. антибиотиков.

В процессе М. с. получают ряд продуктов, причём за счёт самых разных соединений углерода и азота. Это обусловливается большим разнообразием ферментных систем микроорганизмов. Так, для синтеза белков, нуклеиновых кислот и др. метаболитов клетки могут использовать в зависимости от особенностей культуры разные неорганические источники азота, а из соединений углерода — различные углеводы, органические кислоты (в т. ч. уксусную кислоту), жидкие, твёрдые или газообразные углеводороды и др. Определённые виды, способные к хемосинтезу или фотосинтезу, в качестве источника углерода могут усваивать углекислый газ. Т. о., подбор соответствующих культур даёт возможность получать путём М. с. желаемые вещества из дешёвого и доступного сырья. Эти особенности делают М. с. весьма эффективным способом производства многих соединений; часть из них (например, многие антибиотики) экономически выгодно получать ныне только таким путём.