Азотобактер: чем питается бактерия, строение и функции

Гельминты

Качество почвы зависит от ее состава, и многие люди ошибочно считают, что землю можно обогатить только гумусом. Разные микроорганизмы и бактерии играют значительную роль в обогащении почвы, а также в создании иммунитета против различных заболеваний и вредителей. Благодаря разным бактериям, современные препараты для улучшения качества почвы могут гарантировать свою многостороннюю и эффективную деятельность.

Бактерия Azotobacter представляет собой ту же группу бактерий, которые активно способствуют насыщению вашего участка полезными веществами.

Как избавиться от какого либо паразита? Просто. Перестаньте быть его питательной средой.

Azotobacter (лат. Azotobacter ) — род микроорганизмов, обитающих в грунте и обладающих способностью превращать газообразный азот в растворимую форму, которую могут усваивать растения, в результате процесса азотфиксации.

Самолечение и попытки вывести паразитов из организма человека без консультации с квалифицированным медицинским специалистом могут быть опасными и иметь серьезные последствия для здоровья.! Поэтому мы хотим предложить Вам послушать советы доктора натуропатии Лизы Догадаевой...>>> КАК ПОБЕДИТЬ ПАРАЗИТОВ

Azotobacter – что это?

Азотобактерия — это вид бактерий, которые населяют почву и способны трансформировать газообразный азот в растворимую форму, доступную для поглощения растениями. Азотобактерии являются свободноживущими азотфиксаторами, то есть они способны фиксировать молекулярный азот из атмосферы, не вступая в симбиотические отношения ни с растениями, ни с другими организмами. У них достаточно собственных механизмов для фиксации атмосферного азота, включая разрыв двухатомной молекулы азота и интеграцию его отдельных атомов в состав других органических соединений.

Эти микроорганизмы адаптировались к различным условиям обитания. Их находят как в нейтральных, так и в щелочных почвах. Они приспособлены к экстремальным условиям полярных регионов, включая арктические и антарктические регионы. Микроорганизмы также способны выживать как в пресноводных водоемах, так и в солоноватоводных болотах. Несмотря на то, что они независимы в фиксации азота, они часто устанавливают симбиотическую связь с растениями и обитают в ризосфере, где получают питательные вещества от растений.

Удивительно, что азотобактерам кислород является опасным и токсичным, что вовсе не вызывает удивления. Мы научились использовать кислород в своих интересах, вдыхаем его, и поэтому не отдаем себе отчета в том, что на самом деле кислород является веществом, опасным для возгорания и смертельным ядом (которые, кстати, в конечном итоге уносят наши жизни через образование своих радикалов).

Поэтому азотобактеры разработали особые методы, чтобы избавиться от избыточного кислорода — они активно дышат! В процессе активного дыхания накопленный у них кислород просто прожигает часть топлива вместо того, чтобы отравлять их организм. Кроме того, азотобактеры обладают специальным белком, который защищает важный фермент нитрогеназу от воздействия кислорода.

Биологические характеристики

Морфология

Рода Azotobacter клетки относительно крупные для бактерий (диаметр 2–4 мкм). Они обычно имеют овальную форму, но могут иметь различные формы от стержней до сферы . В препаратах под микроскопом клетки могут быть рассредоточены или образовывать нерегулярные кластеры или иногда цепочки различной длины. В свежих культурах клетки движутся благодаря многочисленным жгутикам . Впоследствии клетки теряют подвижность, становятся почти сферическими и вырабатывают толстый слой слизи , образуя клеточную капсулу . Форму клетки влияет аминокислота глицин , присутствующая в пептоне питательной среды .

В ячейках можно заметить увеличение включений, некоторые из которых имеют окраску. В начале 1900-х годов, окрашенные включения считались «репродуктивными зернами» или гонидиями — вариацией клеток зародыша. Однако последующие исследования показали, что гранулы не участвуют в процессе деления клеток. Цветные зерна состоят из волютина, в то время как безцветные включения представляют собой жировые капли, которые служат запасом энергии.

Кисты

Цисты рода Azotobacter проявляют большую устойчивость к неблагоприятным условиям окружающей среды, по сравнению с вегетативными клетками. Особенно они проявляют вдвое большую устойчивость к ультрафиолетовому излучению. Они также способны выдерживать сушку, ультразвук, гамма — и солнечное облучение, однако недостаточно устойчивы к нагреванию.

Образование кист вызывается изменением концентрации питательных веществ в среде и добавлением некоторых органических веществ, таких как этанол, н-бутанол или β-гидроксибутират. Редко возникают кисты в жидкой среде. Формирование кист индуцируется химическими факторами и сопровождается метаболическими сдвигами, изменениями в катаболизме, дыхании и биосинтезе из макромолекул; также на это процесс влияют альдегиддегидрогеназа и регулятор ответа AlgR.

Цисты бактерий Azotobacter обладают шарообразной формой и состоят из «центрального тела» — уменьшенной копии клеток с несколькими вакуолями, а также из «двухслойной оболочки». Внутренняя часть оболочки называется интиной и имеет фиброзную структуру. Внешняя часть имеет гексагональную кристаллическую структуру и называется экзиной. Экзин подвергается частичной гидролизе трипсином, в отличие от центрального тела, который устойчив к лизоциму. Центральное тело может быть извлечено в жизнеспособном состоянии при помощи некоторых хелатирующих агентов. Основными компонентами внешней оболочки являются алкилрезорцины, состоящие из длинных алифатических цепей и ароматических кольц. Алкилрезорцины также присутствуют в других бактериях, животных и растениях.

Прорастание кист

Azotobacter cyst is a dormant form of a vegetative cell; however, while regular vegetative cells are reproductive, Azotobacter cyst does not serve this purpose and is necessary for survival in adverse environmental conditions. After the restoration of optimal environmental conditions, which include specific pH value, temperature, and carbon source, the cysts germinate, and the newly formed vegetative cells reproduce through simple division. During cyst germination, damages occur, and a larger vegetative cell is released.

Мельчайшим первым проявлением начала прорастания спор является постепенное понижение коэффициента преломления света цистами, что может быть обнаружено с использованием метода фазового контраста в микроскопии. Процесс прорастания цист занимает приблизительно 4–6 часов. Во время прорастания центральное тело увеличивается в размерах и захватывает мелкие зерна волютина, находящиеся внутри цисты. После этого экзина разрывается, и вегетативная клетка освобождается из экзины, которая имеет характерную подковообразную форму. Этот процесс сопровождается обменными изменениями.

Сразу после поступления источника углерода кисты начинают поглощать кислород и выделять углекислый газ; скорость этого процесса постепенно увеличивается и достигает насыщения через четыре часа. Синтез белков и РНК происходит параллельно, но усиливается только через пять часов после добавления источника углерода. Синтез ДНК и фиксация азота начинаются через 5 часов после добавления глюкозы в азотосвободную среду.

Изменения в интиме сопровождают прорастание кисты и можно наблюдать их в электронном микроскопе. Интима, содержащая углеводы, липиды и белки, имеет примерно такой же объем, как и центральное тело. Во время прорастания кисты интима подвергается гидролизу и клетка использует ее для синтеза своих компонентов.

Физиологические особенности Azotobacter

Эти микроорганизмы активно участвуют в окислительно-восстановительных процессах, что обеспечивает их энергией. Несмотря на отсутствие кислорода, интенсивный рост замедляется, но все же продолжается. Углерод является неотъемлемым компонентом жизнедеятельности Azotobacter, поэтому для его пополнения необходимо использовать соли органических кислот и спирты. Почвы могут похвастаться наличием большого количества водорода. Источником азота справедливо считаются как нитраты с ионами аммония, так и все аминокислоты.

Места обитания Azotobacter

Представителей Azotobacter чаще всего можно обнаружить в почвах, которые являются слабощелочными или нейтральными по кислотности. Однако, в кислых почвах их почти невозможно найти. Даже экстремальные условия не мешают существованию Azotobacter, поэтому они были обнаружены и в арктической местности, и на Антарктике, а также на территории Южного и Северного полюсов.

Azotobacter — это микроорганизм, который может обитать не только в почве, но и в водных участках, таких как пресные или слабосоленые болота.

Азот и Azotobacter: связь и особенности контакта

Главной азотофиксаторской бактерией, широко известной в настоящее время, является Azotobacter. Она специализируется на прямой фиксации атмосферного азота через нитратные и аммонийные ионы. У этой бактерии есть все необходимые ферменты, ответственные за процесс непосредственной фиксации.

Как используется Azotobacter?

Важно учитывать, что существует специальный тип бактерий, способных фиксировать азот на молекулярном уровне. Это имеет особое значение, поскольку оно значительно повышает плодородие почвы и стимулирует активный рост и развитие растений на участке. Именно Azotobacter представляет собой основу для создания эффективных биологических удобрений. Кроме того, Azotobacter широко применяется в медицине и кулинарии, поскольку они являются неотъемлемой частью пищевых добавок для десертов.

Бактериальное удобрение

Прежде всего, следует учитывать, что срок использования бактериального удобрения ограничен. Поэтому его применяют, учитывая действие в течение двух, трех месяцев.

В основе применения лежат основные методы.

  • процедура обработки семян для посева в сухом состоянии;
  • Высаживание семян, корней рассады и клубней выращиваемых растений в водном растворе (агаровый) путём их погружения.
  • Производится непосредственное добавление в почву во время проведения посевных работ (с использованием почвенно-торфяного материала).

Удобрения микробиологического происхождения могут использоваться для выращивания рассады овощных культур в теплице.

1. Азотовит

Он обладает способностью азотофиксации, то есть способствует превращению азота в такую форму, которая может быть использована для питания растений.

Микроорганизмы Azotobacter chroococcum, штамм В-9029, обеспечивают растения азотным питанием, снижают содержание вредных нитратов в почве и уменьшают токсическое воздействие фунгицидов на проростки растений. Они также угнетают фитопатогенную микрофлору, способствуют выращиванию экологически чистой продукции, богатой витаминами и минеральными веществами, полезными для человека. Кроме того, эти микроорганизмы способствуют развитию листьев, стеблей и соцветий растений, повышают урожайность и восстанавливают плодородие почвы.

2. Фосфатовит

Почвенные бактерии обладают свойством мобилизировать фосфаты, то есть они способствуют растворению силикатных минералов и освобождению фосфора и калия из сложных соединений ЕХТ, превращая их в формы, доступные для растений.

Практический результат, достигаемый при использовании данного подхода, заключается в обеспечении растений необходимым фосфорным и калийным питанием. Важно отметить, что данный метод также значительно снижает содержание вредных фосфатов в почве и токсическое влияние фунгицидов на проростки растений. Кроме того, он способствует подавлению фитопатогенной микрофлоры и обеспечивает выращивание экологически чистой продукции с высоким содержанием витаминно-минеральных веществ, которые полезны для человека. Еще одним важным преимуществом данного подхода является увеличение эффективности применения сложных минеральных удобрений. Он также способствует развитию корневой системы растений и способен восстанавливать плодородие почвы.

Автор статьи
Каташова Е.Б.
Каташова Е.Б.
Акаролог, Паразитолог высшей категории, инфекционист. Кандидат биологических наук. Стаж работы в институте эпидемиологии и микробиологии им Н. Ф. Гамалеи более 16 лет. Общий стаж 27 лет

KLESHUN.RU
Добавить комментарий