Экология морских микроорганизмов

природных условиях и утилизируя многие органические и неорганические вещества, бактерии

образуют самые различные метаболиты, действующие в частности на минеральные компоненты окружающей среды.

энергии в морских системах напрямую зависят от метаболической активности микробных

сообществ.
Микробные биоценозы океана – древнейшие на планете и по видовому составу отличаются от биоценозов суши. Многие морские микроорганизмы обладают признаками, не встречающимися у наземных микроорганизмов. Рассмотрим группы морских бактерий, выделенных по таким признакам.

Планктон и мелкие организмы определяют уровень загрязнения морской воды.

ниже, часто встречаются в водах Арктики и Антарктики, на поверхности

снега, ледников. Среди них выделяют облигатных и факультативных психрофилов. Верхний температурный предел для первых составляет +20 °С, для вторых – около +30 °С. Облигатные психрофилы живут при относительно постоянных температурах, а факультативные выносят и резкие изменения температуры. Известны среди всех групп микроорганизмов, кроме актиномицетов.

средах с концентрацией хлорида натрия 15–32% (бактерии родов Halobacterium, Halococcus). Большинство

морских бактерий относится к слабым галофилам: оптимальная концентрация соли для них составляет 2,5–3%, а при концентрации менее 0,5% они не развиваются. Однако некоторые морские бактерии развиваются и в пресной воде, а другие, напротив, при концентрации соли более 20%.

гидростатическом давлении в 200–500 атм, что соответствует глубине 2–5 тыс. м, а некоторые

глубоководные бактерии в таких условиях развиваются лучше, чем при нормальном давлении.

Shewanella oneidensis  (лат.) — вид грамотрицательных, факультативно анаэробных бактерий рода Shewanella, обитающая предпочтительно на дне моря в анаэробных условиях, осадочных отложениях.

жить и при температуре около +110 °С на большой глубине, т.е.

являются одновременно и барофилами. Облигатные термофилы не развиваются при температуре ниже +45 °С (роды Тhermoproteus, Thermoplasma). Термофильные бактерии встречаются и на суше, и в пресных водоемах.  Термофилы были найдены в различных геотермальных регионах Земли, например горячих источниках, похожих на источники национального парка Йеллоустоун в США и морских гидротермальных источниках. Предпосылкой их выживания является то, что термофилы имеют ферменты, которые могут функционировать при высоких температурах. В молекулярной биологии и в производстве моющих средств используются некоторые из этих ферментов (например, теплостойкая ДНК-полимераза в полимеразной цепной реакции).

и размножаться в экстремальных условиях обеспечивается специальными ферментами, особенностями строения

структурных белков, состава мембран и т.п. Поэтому морские микроорганизмы являются перспективными источниками новых биологически активных веществ, среди которых есть и токсины. Так, тетродотоксин – один из сильнейших небелковых токсинов – синтезируется обитающими в организме динофлагеллят бактериями Vibrio cholerae, Vibrio alginolyticus, а также представителями родов Bacillus, Micrococcus. Тетрадоксин – один из самых сильных природных нейротоксинов. Обладает ценными фармакологическими свойствами как анальгетик, средство против астмы, артрита.

Vibrio cholerae
Vibrio alginolyticus

Bacillus

Micrococcus

метаболиты позволило сделать заключение о распространении микробных продуцентов. Наиболее распространенными

метаболитами микроорганизмов всех изученных групп являются цитотоксические соединения, что необычно и отличает морские микроорганизмы от почвенных и пресноводных. Велико число микроорганизмов – продуцентов антибиотических соединений и противовирусных веществ. По мнению исследователей, ингибирование энтеровирусов связано с метаболитической активностью Vibriomarinus, бактерий родов Flavobacterium, Pseudomonas .Из 535 исследованных штаммов 72 ингибируют активность тимидинкиназы, препараты 16 штаммов ингибируют активность обратной транскриптазы, 12 штаммов ингибировали активность РНК-полимеразы.

в 1948 году. В Европе данное заболевание называют «обжаренный синдром

радужной форели»

pseudomonas. вид грамотрицательных подвижных палочковидных бактерий. Обитает в воде и почве, условно патогенна для человека, возбудитель нозокомиальных инфекций у человека.

соединений.Среди них были отобраны для химических исследований рН-зависимые цитотоксины. Такие

вещества обнаружены в экстрактах микроорганизмов из донных осадков, мягких кораллов и морских звезд.
В 1977г. Окутани выделили морские бактерии, продуцирующие полисахариды. Некотрые из этих полимахаридов показали антиопухолевую активность.
Один галофильный штамм Flavobacteriumsp. Синтезировал водорастворимый полисахарид, ингибировавший развитие саркомы. Вещество было названо маринактаном.
Серия цитоксичныхмакролактинов А,В,С,D,F, а так же макролактиновая и изомакролактиновая кислоты ингибируют развитие вирусов герпеса и вируса иммунодефицита человека, а так же оказывают ингибирующее действие на развитие меланомы (invitro)

Flavobacterium- Bateroides- Fleibacter, Actinobacteria, а также фирмикуты)
Морфологические и физико-биохимические признаки

и свойства морских микроорганизмов обусловлены специфическими факторами среды.
Морские микроорганизмы способны синтезировать разнообразные метаболиты
Наиболее распространенными являются цитотоксические и антимикробные соединения
Особенностью морских микроорганизмов является наличие гидролитических ферментов
Высокий уровень метаболизма морских бактерий ,наличие мультиферментных систем, избирательность по отношению к отдельным элементам приводит к накоплению минеральных отложений в океане
Метаболиты морских прокариот могут быть использованы в области медицины, промышленности, сельском хозяйстве и др. как продуценты различных полезных веществ
По данным литературных источников изучение морских физиологически активных веществ происходит не так давно и результаты исследований свидетельствуют о перспективности поиска продуцентов метаболитов.