Дирк Бокмюль - Тайная жизнь домашних микробов: все о бактериях, грибках и вирусах

Рассмотрим детали этой картинки более подробно: для нас правильная температура окружающей среды может способствовать хорошему самочувствию, а для микроорганизмов это вопрос выживания. Возможно, вы знаете, что биологические реакции протекают тем быстрее, чем выше температура. А если и не знаете, то этот принцип все же довольно очевиден (представьте хотя бы, что случится с вашим глясе на солнцепеке, если вы будете долго плескаться в бассейне). Тепловое воздействие ускоряет процессы, вот почему мы запираем бактерии в термостаты, когда хотим, чтобы они размножались, что, попросту говоря, означает деление клеток. Это функционирует, как правило, без проблем, но в какой-то момент высокие температуры скорее вредят, чем приносят пользу, и это нам тоже знакомо хотя бы по тому, что, прокипятив воду, мы убиваем в ней возбудителей болезней.

Если 100 °C – это очевидный перебор, то остается вопрос, какая же температура благоприятна для микробов? Универсального ответа нет, потому что точно так же, как среди нас наряду с почитателями солнца есть те, кто предпочитает проводить отпуск на севере Швеции, так и у грибов с бактериями могут быть разные предпочтения. В общем и целом для большинства организмов 0 °C является нижней границей. С другой стороны, температуры выше 40 °C для подавляющей части микроорганизмов – это уже не ласковое солнышко, а показание к прекращению размножения. Почему? Дело вот в чем. Точка замерзания – это важный ограничивающий фактор, поскольку клетки наполнены водным раствором (цитоплазмой), в котором проистекают все биологические процессы. Когда вода при плюс-минус 0 °C замерзает, в клетках больше ничего не происходит. В них образуются колкие кристаллы льда, которые бактериальную клетку в буквальном смысле слова протыкают и таким образом разрушают. У нас, людей, такой проблемы нет, потому что мы великими стараниями поддерживаем температуру тела на уровне около 37 °C. У прочих же живых организмов, подвергающихся воздействию очень низких температур, например у вечнозеленых растений наших широт, в плазме есть самый настоящий антифриз – средство против замерзания содержимого клеток.

Биологические реакции протекают быстрее при повышенной температуре.

Подобные защитные механизмы мы находим и у некоторых микроорганизмов. По этой причине такие организмы можно замораживать и снова оттаивать – как только температура повысится, они снова примутся радостно размножаться. Простой пример: когда вы кладете стейк из свиной шейки в холодильник, то при температуре 4 °C микробы, которые могут содержаться в мясе, будут делиться так медленно, что вы можете рассчитывать, что стейк сразу не испортится. Он может храниться там пару дней, но если процесс размножения бактерий на мясе нужно остановить на долгий срок, то мясо лучше заморозить. Но учтите: никаких гарантий, что от заморозки умрут все микробы, нет, и вполне возможно, что после оттаивания они снова начнут размножаться. Поэтому размороженный кусок мяса надо быстро бросить на сковородку или как вы там еще хотите его приготовить.

Уловка с холодильником срабатывает, к сожалению, не со всеми микроорганизмами. Каждый из нас когда-нибудь с таким сталкивался: забыли в дальнем углу холодильника кусок сыра, а спустя несколько недель нашли его заплесневелым. Плесневые грибки, как это ни досадно, могут расти и при очень низких температурах, и с ними у нас случаются проблемы не только в холодильнике, но и в холодном погребе.

Вредные вещества разрушаются в воде, если нагреть ее до 60–65 °C.

Но есть и такие микроорганизмы, которые любят тепло, как, например, наши друзья из кишечной флоры, с которыми мы уже немного познакомились. 37 °C для этих бактерий оптимальны, но это не значит, что при 30 или 39 градусах они не будут размножаться. И есть даже такие бактерии, которые любят погорячее. Внимательный читатель сразу вспомнит про горячие источники и археев, их я упоминал в предыдущей главе. Но я имел в виду вовсе не их, ведь мы же хотим разобраться главным образом с явлениями, с которыми сталкиваемся в повседневной жизни. Не знаю, как вы, но я уже целую вечность не купался в 30-градусном источнике… Так что вернемся в свои пенаты, где живет один очень интересный род бактерий, доставляющий нам в последнее время массу хлопот. Речь о легионеллах, которые просто обожают горячие водопроводные трубы и отопительные батареи, причем, что удивительно, при температуре выше 50 °C!

Свое название легионеллы получили потому, что эти бактерии вызывают заболевание – нечто вроде воспаления легких, – которое изначально было описано у группы военных ветеранов. Это случилось в 1976 году: на встрече «Американского легиона» некоторые ее участники подхватили заразу, надышавшись в душе аэрозолем (это мельчайшие капельки в воздухе). На самом деле легионеллез постигает в первую очередь курильщиков и алкоголиков мужского пола старше 60 лет. Так что эти ветераны были, естественно, идеальной целевой группой…

В отличие от понтиакской лихорадки (легкой формы легионеллеза), которую некоторые эксперты считают причиной летнего гриппа, при воспалении легких, вызванном легионеллами, довольно высокий процент смертности, в результате чего на настоящий момент в Германии все объекты, где используется горячая вода, взяты под строгий контроль. В последние годы проблема усугубилась, в частности, потому, что современные домашние устройства для отопления и для подачи горячей воды работают уже не при столь высоких температурах, как прежде. Это значит, что легионеллы могут размножаться, например, в резервуаре для горячей воды, и когда человек будет принимать душ, он рискует вдыхать вредные, содержащие микробы капельки. Поэтому современные отопительные устройства сконструированы так, чтобы периодически нагревать воду до 65 °C. Это позволяет избавиться от засевших в резервуарах легионелл. Если у вас такого современного устройства нет, то во избежание проблем вам следует каждые два месяца самим подкручивать регулятор температуры.

Однако при температуре выше 60 °C даже легионеллы откидывают копыта, поскольку все процессы, происходящие в клетках – будь то клетки бактериальные или человеческие, – управляются и осуществляются ферментами. Ферменты состоят из протеинов, которым высокая температура, как правило, противопоказана: она разрушает типичную структуру протеинов, столь необходимую им для функционирования. То же происходит с яичным белком на горячей сковородке. Белок состоит в основном из протеинов, собственно, он и дал название этому классу веществ: протеин = (вот сюрприз!) белок.