Влияние температуры

Действие температуры испытывают все живые организмы, в том числе и микроскопические. По отношению к температуре микроорганизмы делятся на мезофилы, психрофилы и термофилы.

Мезофилы (мезо—средний) лучше всего приспособлены к существованию в интервале средних температур.

Психрофилы (психрос—холод) приспособлены к существованию при пониженных температурах. Они нормально живут и размножаются при температуре от —8 до 10 °С. Большинство психрофилов способно расти и при температурах, характерных для мезофилов, поэтому их называют факультативными, т. е. необязательными психрофилами. В отличие от факультативных облигатные (т. е. обязательные) психрофилы погибают при температурах, близких к 30 °С. К психрофилам относятся некоторые почвенные и морские бактерии, а также виды, патогенные для морских животных и растений. Некоторые психрофилы вызывают порчу продуктов, хранящихся при пониженных температурах.

Термофилы (термо—тепло) способны нормально существовать при температурах от 50 до 75 °С. Они обнаруживаются в горячих источниках, в молоке, почве, навозе. Они не погибают при пастеризации молочных продуктов, некоторые из них выдерживают 10-минутное нагревание при температурах 80—90 °С. Следует отличать выживаемость при какой-либо температуре и оптимальное значение температуры для жизнедеятельности микроорганизмов. Оптимум обычно лежит ближе к верхней границе температурного диапазона. При более высоких температурах процессы жизнедеятельности активируются, организмы быстрее растут и размножаются. Это связано с активацией работы ферментов при повышении температуры. Превышение границы температурного интервала, как правило, приводит к разрушению ферментов и к гибели вегетативных клеток. При температуре 70 °С большинство вегетативных клеток мезофилов погибает в течение 1—5 мин, при температуре 63 °С—в течение 30 мин. Термофилы при такой температуре способны расти и размножаться. Причина повышенной термостабильности термофилов заключается, во-первых, в качественном и количественном своеобразии отдельных компонентов клеток (мембран, рибосом и особенно оболочек) и, во-вторых, в более, быстром синтезе клеточных элементов. Благодаря последнему менее стабильные компоненты клетки, например РНК, быстро заменяются при разрушении. Адаптация микроорганизмов к повышенным температурам очень затруднена. Споры более устойчивы к нагреванию, чем вегетативные клетки, причем споры термофилов устойчивее, чем споры мезофилов. При кипячении все вегетативные клетки погибают за несколько секунд, а споры многих видов микроорганизмов выдерживают кипячение в течение нескольких часов. Понижение температуры переносится микроорганизмами гораздо лучше, чем нагревание. У многих видов вегетативные клетки способны выдерживать однократное замораживание. Причину гибели клеток при замораживании многие исследователи видят в разрушающем действии кристаллов льда, образующихся в клетках. В случае быстрого замораживания (1—10 с), когда вместо кристаллов в клетках образуется стекловидная ледяная масса, процент погибших клеток значительно снижается.