Биология

Бактерии рода Pseudomonas – сапрофиты и патогены. Они способны утилизировать разнообразные природные и неприродные соединения в качестве источника углерода и энергии. Круг питания псевдомонад очень широк. Он состоит из почти 150 наименований природных и синтетических соединений. Уникальной считается способность представителей рода для питания использовать ароматические соединения: фенол, камфору, нафталин, сацилат, толуол и другие, не утилизируемые другими микроорганизмами^[2].

Характерная особенность псевдомонад – способность деградировать химические соединения (различные пестициды), содержащие в составе атомы брома, фтора, ртути, хлора. Некоторые виды способны расщеплять поверхностно-активные вещества (сульфанол, додецилсульфат натрия, алкилсульфонат), синтетические полимеры (капролактам, n-нитро-анилин, тринитротолуол)^[2].

Некоторые бактерии рода, обитающие в ризосфере растений, обладают способностью фиксировать молекулярный азот. Бактерии одних и тех же видов способны осуществлять два противоположных процесса – денитрификацию и азотфиксацию^[2].

Бактерии рода Pseudomonas являются продуцентами многих биологически активных соединений: пигментов, антибиотиков, аминокислот, полисахаридов, токсинов, витаминов и других органических веществ^[2].

Псевдомонады синтезируют пигменты, относящиеся к различным химическим группам. Способность к синтезу пигментов зависит от условия культивирования: степени аэрации, состава среды, температуры^[2].

Наиболее разнообразно представлена группа феназиновых пигментов. Эти пигменты синтезируются по метаболическому пути биосинтеза ароматических кислот. Производные феназина: пиоцианин, хлорорафин, йодинин, аэругинозин А, аэругинозин В, феназин-1-карбоновая кислота, оксихлорорафин. Феназиновые пигменты синтезируются флуоресцирующими псевдомонадами. В определенных условиях некоторые представители рода способны к синтезу растворимых в воде флуоресцирующих желто-зеленых пигментов – пиовердинов^[2].

Пиовердины – это железохелаты. Они выполняют специфическую роль в транспорте железа. Синтез этой группы ферментов наблюдается в различных средах при недостатке железа. Установлено, что при обработке семян или после поливки вегетирующих растений культуральной жидкостью, содержащей флуоресцирующие пигменты, наблюдается существенная прибавка урожая. Это объясняется способностью данной группы пигментов к связыванию железа почвы. В результате фитопатогенные микроорганизмы, обитающие в ризосфере растений, не размножаются, поскольку их рост ограничивает недостаток железа^[2].

Бактерий рода Pseudomonas продуцируют каротиноидные пигменты – меланины. Они нерастворимы в воде, связаны с клетками и придают колониям оранжевый и желтый цвет^[2].

Многие бактерии рода Pseudomonas способны к синтезу веществ антибиотической природы. Установлено, что количество антибиотиков продуцируемых псевдомонадами достигает 50 наименований. По этому свойству представители рода достигли уровня бацилл и уступают только актиномицетам. Антибиотики псевдомонад по химической природе принадлежат к феназинам, пирролам, производным индола. Они образуются в результате метаболизма ароматических соединений или являются промежуточным продуктом данных реакций^[2].

Антибиотики, образуемые псевдомонадами, делятся на семь групп: антибиотики ациклического строения (мупироцин, тиоформин); циклического строения (салициловая кислота, флюороглюцины); гетероциклического строения (феназиновые); производные пиррола (пирролнитрин); аминогликозиды (сорбистины); пептиды (сирингомицин, микроцины); β-Лактамные (табтоксины, сульфазецин)^[2].

Антибиотики синтезируемые бактериями данного рода имеют различные спектры действия, в частности: флюороглюцины – активны против грамположительных бактерий; феназиновые – действуют на грамположительные и грамотрицательные бактерии; пирролнитрин – против плесневых грибов и дрожжей; сорбистины – угнетают рост грамположительных и грамотрицательных бактерий; табтоксины – высокотоксичны для бактерий, водорослей, высших растений и млекопитающих; сульфазецин – высокоактивен в отношении грамотрицательных бактерий^[2].

Распространение

Род Pseudomonas – широко распространен в природе. Бактерии обитают в почве, пресноводных и морских водоемах, илах, сточных водах, пластовых водах нефтяных месторождений, загрязненных нефтью почвах, филосфере и ризосфере растений, рудных месторождениях^[3][2].

Использование

Род Pseudomonas – широко используются в народном хозяйстве. Бактерии применяют:

• при борьбе с загрязнением окружающей среды, утилизации ксенобиотиков, в качестве детоксикантов;
• в производстве микробного белка в процессе выращивания бактерий на дешевых субстратах (спиртах, ароматических соединениях, углеводородах);
• для производства антибиотиков, антимикробных, противоопухолевых и противовиусных соединений;
• для извлечения остаточной нефти из месторождений и скважин;
• при производстве витаминов и аминокислот;
• для защиты культурных растений от фитопатогенов грибной и бактериальной этиологии^[2].