Подгруппа факультативных анаэробов
Подгруппа включает 13 родов. Клетки располагаются одиночно, парами, в тетрадах или цепочкой различной длины, неподвижные. Хемооргано- трофы. Некоторые очень требовательны к питательному субстрату.
Метаболизм бродильного типа, преимущественно с образованием молочной кислоты. Широко распространены в природе. Встречаются виды, патогенные для человека и животных. Подразделение на роды осуществляется по физиологическим признакам и продуктам брожения.Род Streptococcus. Клетки сферические или овальные, диаметром 0,52,0 мкм, располагаются в парах или цепочках. Неподвижные, неспорообразующие. У некоторых видов клетка окружена капсулой. Факультативные анаэробы. Хемоорганотрофы, нуждаются в богатых питательных средах,
иногда в 5% СО2.
Метаболизм бродильного типа, бактерии образуют в основном лактат. Обычно лизируют эритроциты, вызывая обесцвечивание и позеленение кровяной среды (а-гемолиз) либо ее полное просветление (Р-гемолиз). Диапазон температуры для роста 25-45 °С (оптимум 37 °С).
Обычно присутствуют в ротовой полости и верхних дыхательных путях человека (S. mutans, S. salivarius, S. mitis, S. milleri и др.); паразиты позвоночных некоторые виды патогенны для человека и животных. Род включает в себя пиогенные (гноеродные) стрептококки - патогенные для человека и животных; стрептококки ротовой полости, анаэробные и другие стрептококки.
Пиогенные стрептококки адаптированы к паразитическому образу жизни. Их выращивают при 37 °С в бульоне с сывороткой и кровью в атмосфере, содержащей 5-10% СО2. Типичный представитель группы - S. pyogenes. Он служит возбудителем скарлатины, ангины, послеродового сепсиса и других тяжелых эпидемических инфекций человека. S. agalacticae вызывает в основном инфекции у крупного рогатого скота.
Ранее к этому роду были отнесены также молочные стрептококки и фекальные стрептококки (рис. 16).
Рис. 16. Молочные (слева) и фекальные (справа) стрептококки
Стрептококки молочной группы - род Lactococcus - вызывают скисание молока и играют важную роль в молочной и пищевой промышленности. Они быстро растут в молоке при 28 °С, вызывая его свертывание. Типичные представители - L. lactis, L. cremoris, L. thermophilus. Последний выдерживает температуру до 63 °С и используется для получения сыров.
Фекальные стрептококки - род Enterococcus - обнаруживаются в испражнениях человека и животных. Некоторые из них постоянно живут в полости рта, откуда и попадают в кишечник. Типичные представители определены как E. faecalis и E. faecium. Все энтерококки хорошо растут при температуре 22-40 °С на обычных мясных средах. Поскольку фекальные стрептококки постоянно присутствуют в кишечнике человека, сохраняют жизнеспособность во внешней среде, легко культивируются и идентифицируются, их принято считать индикаторами фекального загрязнения.
Род Staphylococcus. Клетки сферические, диаметром 0,5-1,5 мкм, одиночные, в парах и в группах неправильной формы. В результате деления в различных плоскостях располагаются скоплениями, похожими на гроздь винограда (рис. 17). Грамположительные, неподвижные, неспорообразующие. Факультативные анаэробы. Хемоорганотрофы, обладающие и дыхательным, и бродильным типами метаболизма. Эти микроорганизмы не требовательны к субстрату, растут на обычных питательных средах. Выдерживают 10% NaCl. Оптимальная температура 30-37 °С. Колонии обычно непрозрачные, белые или кремовые, иногда от желтых до оранжевых. Микроорганизмы широко распространены в природе, очень устойчивы к воздействию различных физических и химических факторов. Образуют экзо- и эндотоксины.
Рис. 17. Бактерии рода Staphylococcus
В основном ассоциированы с кожными покровами и слизистыми оболочками теплокровных позвоночных, но часто могут быть выделены из пищевых продуктов, пыли и воды.
Многие виды стафилококков патогенны, вызывают карбункулы, фурункулы, воспалительные процессы различных органов и тканей (ангина, холецистит и т. п.).Типовой вид: Staphylococcus aureus. Возбудитель гнойных инфекций, может вызывать маститы, абсцессы внутренних органов. S. epidermidis - менее вирулентный возбудитель тех же инфекций. Встречается чаще всего на коже и слизистых теплокровных животных, в различных пищевых продуктах, воздухе.
Род Pediococcus. Клетки сферические, даметром 1-2 мкм. Делятся попеременно под прямым углом в двух плоскостях с образованием тетрад.
Одиночные клетки встречаются редко. Факультативные анаэробы, микроаэ- рофилы, рост некоторых штаммов подавляется на воздухе. Хемоорганотро- фы, нуждаются в богатых питательных средах и сбраживаемых углеводах (в основном моно- и дисахариды). Педиококки развиваются в бродящих растительных продуктах, главным образом в пиве и пивном сусле, редко - в молоке и молочных продуктах. Пиво скисает и мутнеет, приобретает неприятный вкус и запах. Типовой вид: Pediococcus damnosus.
Род Aerococcus. Клетки сферические, даметром 1-2 мкм. Образуют тетрады при росте в жидких средах. Неподвижные, факультативные анаэробы, но лучше растут при пониженном содержании кислорода и слабо - на воздухе или в анаэробных условиях. При росте на кровяном агаре наблюдается заметное позеленение. Хемоорганотрофы, метаболизм дыхательного типа. Оптимальная температура 30 °С, выдерживают нагревание до 60 °С в течение 30 минут. Растут при рН=9,6; в присутствии 10% NaCl, а также 40% желчи. Обычно встречаются в больничном воздухе, распространены в мясных рассолах, на овощах. Типовой (и единственный) вид: Aerococcus viridans.
Род Gemella. Клетки сферические или продолговатые, 0,5-1,4 мкм. Часто располагаются в парах, где соприкасающиеся стороны клеток уплощены. Клеточная стенка грамположительная, но окраска по Граму вариабельная. Аэробы или факультативные анаэробы. Метаболизм бродильного типа. Колонии на кровяном агаре мелкие, часто вызывают а- или Р-гемолиз.
Облигатные паразиты ротовой полости, а также дыхательного и кишечного тракта человека. Типовой вид: Gemella haemolysans.Род Leuconostoc. Клетки сферические или несколько вытянутой формы, расположены парами или в цепочках, 0,5-1,2 мкм. Хемоорганотрофы с облигатной потребностью в сбраживаемом углеводе, нуждающиеся в богатых питательных средах, часто - в комплексе факторов роста и аминокислот; факультативные анаэробы; не гемолитические. Растут довольно медленно, образуя слизистые колонии. Оптимальная температура 20-30 °С. Не патогенные. Распространены на растениях, молочных и других пищевых продуктах. L. mesenteroides и L. dextranicum сбраживают квашеную капусту, силос и соки в процессе производства сахара. Они наносят ущерб сахарной промышленности, образуют слизи и камеди, засоряя трубопроводы и чаны. L. citrovorum в сочетании с молочными стрептококками добавляют к молоку и сливкам, идущим на производство масла и сыра, т.к. этот организм расщепляет лимонную кислоту с образованием диацетила, придающего приятный вкус молочным продуктам. Типовой вид: L. mesenteroides (рис. 18).
Рис. 18. Бактерии рода Leuconostoc (слева) и Ruminococcus (справа)