Уровень теплоустойчивости спор

Уровень теплоустойчивости спор слагается из двух компонентов: из уровня теплоустойчивости вегетативной клетки, которая превращается в спору, и из дополнительного повышения устойчивости при формировании споры, вследствие чего спора становится на несколько десятков градусов теплоустойчивее вегетативной формы (Warm, 1978). Так, споры термофильных бактерий теплоустойчивее спор мезофиллов, а последние устойчивее психрофильных спор (Michels, Visser, 1976). У одного и того же вида штаммы, выращенные при более высокой температуре, дают более термостабильные споры (лит. см.: Логинова и др., 1966). Высокая терморезистентность приобретается на последних стадиях формирования спор. О причинах стабилизации макромолекул при спорообразовании у бактерий имеется большая и довольно противоречивая литература. Часть противоречий, видимо, приходится списать за счет многообразия путей, которыми одни и те же цели достигаются у разных видов. Некоторые противоречия, возможно, отпадут в результате дальнейших исследований.

Для выяснения вопроса о механизме стабилизации содержимого спор существенно знать, сохраняется ли высокая термостабильность белков при извлечении их из спор. Аланинрацемаза в спорах Bacillus terminalis гораздо устойчивее к нагреву, чем в вегетативных клетках. В спорах активность этого фермента при 80 °С снижается на 10% за 2 ч. В вегетативных клетках его полная инактивация при этой же температуре происходит в течение 15 мин. В экстракте, полученном после ультразвуковой обработки спор, высокая теплоустойчивость аланинрацемазы сохраняется (Stewart, Halvorson, 1954). С другой стороны, исследована была теплоустойчивость девяти ферментов Bacillus cereus. В спорах все они были в среднем на 38 °С устойчивее тех же ферментов в вегетативных клетках. Однако после извлечения из спор в экстракте у всех ферментов теплоустойчивость снизилась и не отличалась от теплоустойчивости тех же ферментов в экстракте из вегетативных форм (Warth, 1980). Утрата повышенной стабильности ферментами при изъятии их из споры явно говорит о том, что при спорообразовании происходит стабилизация существующих белков, а не замена их другими, более жесткими.