Эндоспоры бактерий

Важной особенностью многих микроорганизмов, значимой для их длительного переживания при неблагоприятном изменении условий существования, является способность к образованию морфологически дифференцированных клеток, объединяемых общим понятием «покоящиеся формы». В некоторых случаях для их образование необходимо особое неравное деление исходной родительской клетки, в других случаях в покоящееся состояние переходит обычная вегетативная клетка.

Общей морфологической особенностью покоящихся форм является упрочение поверхностных барьерных структур, имеющихся и у обычных вегетативных клеток микроорганизмов, а также, в ряде случаев, возникновение дополнительных поверхностных образований.

Общей физиологической особенностью покоящихся форм является выраженное угнетение процессов обмене веществ и энергии, что сопровождается общим снижением активности метаболического, биосинтетического и генетического аппаратов бактериальной клетки. В то же время для некоторых из покоящихся форм характерно накопление ряда резервных питательных веществ (в виде включений).

Важным следствием морфофункциональных перестроек в покоящихся формах микроорганизмов является приобретение ими повышенной устойчивости к действию разнообразных повреждающих факторов среды обитания: высоких и низких температур, кислотности среды, радиации и др.

Спорообразование свойственно бактериям нескольких родов, к числу которых относятся Bacillus, Clostridium, Sporosarcina, Desufotomaculum, etc. Обычно внутри каждой клетки образуется одна спора, которая может размещаться центрально (у бацилл); субтерминально или терминально, превышая диаметр материнской клетки (у клостридий). Это приводит к формированию у клостридий клеток веретеновидной формы (Clostridium perfringens), разливной ложки (Clostridium diauvoci), ракетки или барабанной палочки (Clostridium tetani). Бактериальные споры устойчивы к высокой температуре, высушиванию, воздействию токсических веществ и других неблагоприятных факторов.

Микроскопическое выявление эндоспор основано на их особенностях, возникающих при спорообразования и значимо отличающих подобные структуры от исходной родительской клетки (спорангия), внутри которой они образуются. При этом в качестве подобной особенности наиболее часто используется кислотоустойчивостьэндоспор, определяющая различное сохранение красителя в эндоспоре и спорангии после обработке сильными обесцвечивающими реагентами.

Бактериальные споры могут быть выявлены с использованием как простых, так и сложных методов окраски. Например, с использованием 7 % водного раствора нигрозина микроорганизм окрашивается в зеленый цвет, споры – бесцветные, а фон – черный.

Наиболее простой метод подобен окраске кислотоустойчивых бактерий.

Методика окрашивания.

1 Препарат, подготовленный обычным способом, при нагревании окрашивают 1-2 мин карболовым фуксином Циля.

2 Промывают водой и обесцвечивают, погружая стекло в 2 % раствор азотной кислоты в спирте или 1 % водный раствор серной кислоты. Обесцвечивать надо так, чтобы на препарате не было видно следов красителя.

3 Промывают водой.

4 Докрашивают водным раствором метиленового синего.

В результате окрашивания споры окрашиваются в красный цвет.

Наиболее часто используемым сложным методом окрашивания эндоспор является метод Шефера – Фултона.

Методика окрашивания.

1 Фиксированный мазок покрывают кусочком фильтровальной бумаги, на который наносят 5-6 капель 0,5 % водного раствора малахитового зеленого и 2 – 3 раза нагревают в пламени спиртовки до появления паров.

2 Фильтровальную бумагу снимают, препарат промывают водой и в течение 30 с докрашивают 0,5 % раствором сафранина.

3 Препарат промывают водой, высушивают фильтровальной бумагой и микроскопируют с иммерсионной системой. Споры окрашиваются в зеленый цвет, клетка – в красный.