Аннотация

В основе общей микробиологии, по мнению авторов, лежат три фундаментальных Закона Природы: 1. Закон экспоненциального роста микроорганизмов. 2. Закон прямой пропорциональности, который сейчас большинству микробиологов неизвестен. 3. Закон экспоненциального уменьшения со временем концентрации выживших пассивных (покоящихся) микроорганизмов в биологических пробах (например, в замороженных сухих бактериальных концентратах) при хранении их в неизменных условиях, исключающих рост клеток. Только Первый из перечисленных трёх Законов признан всеми микробиологами. Остальные два Закона сейчас официально не признаны. В работе обоснована необходимость признания микробиологами всех трёх Законов Природы, которые все вместе являются фундаментальной основой общей микробиологии. Живые клетки растущей культуры микроорганизмов состоят из активных (растущих) и пассивных (покоящихся) клеток: (Xобщ)o = [(Xакт)o+ (Xпаc)o] . В экспоненциально растущей культуре растут только активные клетки. Пассивные клетки не растут, поэтому известное уравнение экспоненциального роста всех живых клеток культуры (Хобщ)t = (Xобщ)о · eµt не соблюдается: (Хобщ)t = (Xакт)о· eµt + (Xпаc)o] ≠ [(Xакт)o+ (Xпаc)o] · eµt. Выведено новое уравнение экспоненциального роста всех живых клеток культуры, учитывающее непрерывную пассивацию активных клеток: (Хобщ)t = (Хобщ)о · e αµ · t, где µ = const, αt - доля активных клеток в культуральной среде. В экспоненциально растущей культуре величина αt непрерывно уменьшается со временем, поэтому естественный рост культуры не является и не может быть строго экспоненциальным. Необходимость внесения предложенных уточнений и изменений в Закон экспоненциального роста микроорганизмов обусловлена неизвестным ранее явлением пассивации (образования покоящихся форм) активных клеток экспоненциально растущей культуры микроорганизмов на всём протяжении её роста. Кратко рассмотрен Закон прямой пропорциональности - основной закон жизнедеятельности микроорганизмов. Согласно Закону прямой пропорциональности прирост концентрации микроорганизмов в культуральной среде прямо пропорционален одновременному приросту в ней концентрации метаболита ∆Mt и одно-ральной среды ∆Аt (при культивировании лактобактерий): ∆Хt[КОЕ/мл] = KC·(-∆St)[г/л] = KM·∆Mt[г/л] = КА·∆Аt[0Т]. (Сформулирован В.А. Марьиным в 2002 г. Экспериментально обоснован в 2003 г.). Заново сформулирован и детально обоснован непризнанный в настоящее время микробиологами Третий фундаментальный Закон общей микробиологии, упомянутый выше: (Xпас)t = (Xпас)о · e-λt. Обращено внимание микробиологов на открытие во ВНИМИ новой фазы роста микроорганизмов - фазы линейного роста (В.А. Марьин, 2002 г.).

Ключевые слова

Общая микробиология, три фундаментальных Закона, новая фаза линейного роста

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Марьин, В.А. Некоторые фундаментальные особенности роста микроорганизмов / В.А. Марьин, Д.В. Харитонов // Научное обеспечение молочной промышленности: сборник научн. трудов ГНУ ВНИМИ Россельхозакадемии. - М.: Интел- лект-Центр, 2012. - С.146-159.
2. Мейнелл, Дж. Экспериментальная микробиология. Теория и практика / Дж. Мейнелл, Э. Мейнелл; пер. с англ. - М.: МИР, 1967. - 347 с.
3. Марьин, В.А. Новый закон роста микроорганизмов / В.А. Марьин // сб. научных трудов, посв. 80-летию Н.Н. Липатова. ГНУ ВНИМИ. - М., 2003. - С. 142-146.
4. Марьин, В.А. Закон прямой пропорциональности сопряжённых изменений концентрации биомассы, субстрата и метаболита в процессе роста микроорганизмов / В.А. Марьин // Научное обеспечение молочной промышленности (ВНИ- МИ-75 лет): сб. научн. трудов. - М., 2004. - С. 211-216.
5. Марьин, В.А. Новая фаза роста микроорганизмов - фаза линейного роста / В.А. Марьин // Нано- и биотехнология производства продуктов функционального назначения: сб. докл. межд. науч.- практ. конф. Россельхозакадемии. Краснодарский НИИ хранения и переработки с.-х продукции. - 2007. - С. 176-177.
6. Марьин, В.А. Фаза линейного роста - основная фаза роста молочнокислых микроорганизмов / В.А. Марьин, Е.И. Райдна // Кисломолочные продукты - технологии и питание: сб. тез. Региональной конф. Международной молочной федерации, 17.05.2007. - М., 2007. - С. 319-320.
7. Марьин, В.А. Двадцатикратное увеличение урожайности жидкого и сухого концентрата бифидобактерий (до 5·1011 КОЕ/г) обогащением питательной среды комплексом макро- и микроэлементов / В.А. Марьин // Принципы пищевой комби- наторики - основа моделирования поликомпонентных пищевых продуктов: сб. мат. всеросс. науч.-практ. конф. - Углич. ГНУ ВНИИМС Россельхозакадемии. 8-9. 09. 2010. - С. 162-165.
8. Марьин, В.А. Исследование схем последовательности фаз роста периодической культуры бифидобактерий или лактобактерий / В.А. Марьин, Д.В. Харитонов // Техника и технология пищевых производств. - 2010. - № 4. - С. 24-28.
9. Перт, С.Дж. Основы культивирования микроорганизмов и клеток / С.Дж. Перт. - М.: «Мир», 1978. - С. 16, 75.
10. Марьин, В.А. Линейный рост и пассивация активных клеток растущей культуры микроорганизмов / В.А. Марьин, Д.В. Харитонов // Техника и технология пищевых производств. - 2014. - № 4. - С. 97-104.
11. Марьин, В.А. Строго экспоненциальный рост микроорганизмов теоретически невозможен, реально неосуществим / В.А.Марьин, Д.В. Харитонов // Труды Белорусского государственного университета. Физиологические, биохимиче- ские и молекулярные основы функционирования биосистем. - Минск, 2015. - Т.10. - Ч.2. - С. 87.
12. Новик, Г.И. Сохранение жизнеспособности и физиологических свойств бифидобактерий при криоконсервации и лиофилизации / Г.И. Новик, Н.И. Астапович, Н.Г. Кадникова, Н.Е. Рябая // Микробиология. - 1998. - Т. 67. - № 5. - С. 637-642.
13. Раскошная, Т.А. Совершенствование биотехнологии бактериального концентрата ацидофильных молочнокислых палочек для производства кисломолочных продуктов: автореф.. дис. канд. техн. наук / Т.А. Раскошная; ГНУ ВНИМИ. - М.,2012. - 20 с.