Стимулирующее влияние высокодисперсного диоксида кремния и его модифицированных форм на рост азотфиксирующих бактерий в значительной степени определяется как видом микроорганизмов и химией поверхности исследованных материалов, так и свойствами использованного источника углерода и энергии.

На среде с сахарозой максимальный стимулирующий эффект оказывал ВДК-А1, а при наличии в среде мелассы — ВДК. Высокодисперсные материалы существенно стимулируют азотфиксирующую, ростовую активность исследованных азотфиксирующих бактерий и продукцию ими биологически активных веществ. Это может быть использовано для создания прогрессивной технологии их культивирования в смеси с данными материалами и может стать основой создания сыпучих форм бакпрепаратов таких микроорганизмов.

В основе влияния твердых материалов на физиологическую активность микроорганизмов могут лежать различные механизмы. Методом микроэлектрофореза нами показано, что клетки бактерий способны вступать в контактное взаимодействие с высокодисперсными материалами. Этот метод основан на том, что микроорганизмы и высокодисперсные частицы различаются по электрокинетическим свойствам.

При наличии сорбции частиц на поверхности клеток они будут блокировать собственный заряд бактерий. В результате этого последние приобретают электроповерхностный заряд, приближающийся к заряду частиц.

Установлено, что внесение в дисперсионную среду с рН 5,0 высокодисперсного диоксида кремния сопровождается изменением электрокинетических свойств бактерий Methylomonas rubra. При определенной концентрации твердых частиц потенциал клеток достигает значений, характерных для дисперсных материалов. Данный эффект объясняется сорбцией частиц кремнезема или глины на поверхности клеток, приводящей к образованию слоя из этих частиц с новой поверхностью раздела и соответствующими электрокинетическими свойствами.

В то же время при рН 7,0 этот эффект методом микроэлектрофореза обнаружить сложно, поскольку в таких условиях электрокинетические свойства клеток и высокодисперсных частиц отличаются незначительно. Наличие контактного взаимодействия в указанных средах нами доказано методом электронной микроскопии.

Оказалось, что при внесении незначительных количеств высокодисперсного диоксида кремния в суспензию Methylomonas rubra (25—50 мг/л) при рН 6,0 потенциал микроорганизмов приобретает аномально высокие значения. При повышении содержания высокодисперсного диоксида кремния в дисперсионной среде электрофоретическая подвижность клеток снижается и стремится к ее значениям для высокодисперсных частиц.

Это свидетельствует о наличии контактного взаимодействия между бактериями и твердым материалом, что также подтверждается методом электронной микроскопии. Такой эффект не сопряжен с энергетическими процессами в клетке и наблюдается также у бактерий, убитых ультрафиолетовым излучением.

- Читать далее "Сорбционная активность азотфиксирующих бактерий. Физиологическая активность микроорганизмов"