Поскольку поверхность данных микроорганизмов характеризуется амфотерными свойствами и содержит карбоксильные и аминогруппы, можно предположить, что при низких концентрациях этих частиц их сорбция осуществляется преимущественно по месту локализации аминогрупп, которые чаще всего принадлежат белкам.

Это согласуется с имеющимися в литературе данными о высоком сродстве диоксида кремния к белкам. В результате данного процесса отрицательно заряженные твердые частицы блокируют имеющиеся на поверхности клеток положительно заряженные участки, приводя тем самым к аномальному повышению электроотрицательного заряда данных бактерий.

Частицы высокодисперсного диоксида кремния вступают в контактное взаимодействие с клетками Azotobacter chroococcum на различных стадиях развития бактериальной популяции. В результате этого при внесении высокодисперсного диоксида кремния в среду электрофоретическая подвижность клеток приближается к ее значениям для дисперсных частиц. Однако клетки этих бактерий лишь частично приобретают заряд, свойственный данным дисперсным материалам.

На основании полученных результатов высказано предположение, что незначительное снижение электрофоретической подвижности бактерий при их взаимодействии с частицами обусловлено либо отсутствием прочного контакта между ними, либо их прикреплением не по всей поверхности, а лишь к определенным участкам. Последнее предположение подтверждается методом электронной микроскопии, с помощью которого было показано, что частицы диоксида кремния вступают в контактное взаимодействие с определенными участками клеток A. chroococcum.

Влияние высокодисперсных материалов на физиологическую активность микроорганизмов часто определяется физико-химическими процессами, протекающими на твердых материалах. В одних случаях это приводит к пространственному сближению клетки с субстратом, а в других может обеспечивать оптимизацию его концентрации в среде.

В ряде случаев стимуляция физиологической активности микроорганизмов при их взаимодействии с твердыми материалами обусловлена сорбцией на этих материалах метаболитов, ингибирующих жизнедеятельность бактерий. Так, стимулирующее влияние ионообменной смолы на физиологическую активность метанотрофных бактерий было обусловлено сорбцией на смоле метаболитов, ингибирующих развитие культуры.

Однако при наличии в среде высокодисперсных материалов на основе диоксида кремния не происходит изменение компонентного состава использованных минеральных питательных сред. Можно предположить, что в основе стимулирующего влияния высокодисперсных материалов на физиологическую активность данных бактерий лежат другие процессы, в том числе их контактное взаимодействие, которое приводит к деформации клеточной поверхности и изменению метаболической активности микроорганизмов, возможно, за счет увеличения доступности субстратов. По-видимому, существенная роль в этом процессе принадлежит изменению проницаемости клеточной поверхности.

- Читать далее "Интенсификация активности микроорганизмов. Мембранотропность силикатов"