芽孢形成過程及抗逆性機(jī)制
在某些條件不高的微生物實(shí)驗(yàn)室或生產(chǎn)環(huán)境中,會(huì)選擇二次滅菌的方式進(jìn)行物料滅菌,以達(dá)到滅菌效果:第一次滅菌是殺死活的微生物,第二次滅菌則是殺死由芽孢重新形成的微生物。那么,芽孢是什么呢?
芽孢是一些細(xì)菌在其生長發(fā)育的后期,因?yàn)樯姝h(huán)境中營養(yǎng)物質(zhì)的缺乏以及有害代謝產(chǎn)物的累積,在細(xì)胞內(nèi)形成的一個(gè)圓形或橢圓形的抗逆性休眠體。
芽孢的形成過程一般為:
DNA開始濃縮,形成束狀染色質(zhì);
細(xì)胞膜出現(xiàn)內(nèi)陷,細(xì)胞發(fā)生不對(duì)稱分裂;
形成前芽孢的雙層隔膜,待雙層隔膜間充填芽孢肽聚糖后,合成DPA-Ca,開始形成皮層,然后經(jīng)過脫水,其折光率提高;
芽孢衣合成結(jié)束和皮層合成完成后,芽孢此時(shí)成熟,出現(xiàn)抗熱性;
當(dāng)芽孢囊裂解時(shí),芽孢游離外出。
前面提到二次滅菌是為了殺死由芽孢重新恢復(fù)為正常生長發(fā)育的細(xì)菌,其原因是芽孢具有抗熱性。
目前,大部分認(rèn)可的芽孢抗逆性機(jī)制的學(xué)說是“滲透調(diào)節(jié)皮層膨脹學(xué)說”:芽孢的抗熱性在于芽孢衣對(duì)多價(jià)陽離子和水分的滲透性差以及皮層的離子強(qiáng)度高,進(jìn)而使得皮層具有極高的滲透壓,以至于能夠和核心搶奪水分,其結(jié)果造成皮層的充分膨脹,而核心部分的生命物質(zhì)則形成高度失水狀態(tài),因而產(chǎn)生極強(qiáng)的耐熱性。


