Сапрофиты — бактерии, питающиеся мёртвым веществом¶

Сапрофиты — это организмы, получающие питание за счёт разложения мёртвого органического вещества, то есть сапрофагии (от греч. σαπρός «гнилой» и φυτόν «растение»). В узком смысле термин чаще применяется к бактериям и грибам, которые расщепляют остатки растений и животных, а также продукты жизнедеятельности, используя готовые органические соединения как источник углерода и энергии. Сапрофитные бактерии относятся к группе гетеротрофов и играют ключевую роль в круговороте веществ в природе.

¶Место в системе питания микроорганизмов

Все бактерии по способу питания делятся на две большие группы: автотрофы (самостоятельно синтезирующие органику из неорганических соединений) и гетеротрофы (использующие готовую органику). Сапрофиты относятся ко второй группе. В отличие от паразитов, которые питаются за счёт живых организмов-хозяев, сапрофиты не требуют живой ткани: их субстратом служат трупы, экскременты, опавшая листва, остатки кормов, сточные воды.

По типу дыхания сапрофитные бактерии делятся на:

• аэробы — использующие кислород воздуха (например, большинство видов рода Pseudomonas);
• анаэробы — развивающиеся без доступа кислорода (например, клостридии рода Clostridium);
• факультативные анаэробы — способные переключаться между аэробным и анаэробным дыханием (например, кишечная палочка Escherichia coli).

¶Механизм питания

Сапрофиты не заглатывают частицы субстрата, а выделяют во внешнюю среду ферменты (экзоферменты), которые гидролизуют сложные органические молекулы — белки, жиры, полисахариды — до простых растворимых веществ. Затем продукты гидролиза проникают в клетку через клеточную мембрану и используются в обмене веществ. Такой тип питания называется внеклеточным пищеварением.

Примеры ферментов сапрофитных бактерий: протеазы (расщепляют белки), амилазы (крахмал), липазы (жиры), целлюлазы (целлюлозу). Способность вырабатывать целлюлазу, например, имеют Cellulomonas и некоторые Bacillus.

¶Основные группы сапрофитных бактерий

¶Роль в природе

Сапрофитные бактерии — главные участники минерализации органического вещества. В процессе жизнедеятельности они превращают сложные органические соединения в неорганические: аммиак, сероводород, углекислый газ, фосфаты. Эти минеральные вещества снова усваиваются растениями, замыкая круговорот углерода, азота, фосфора и серы в экосистеме.

Без сапрофитов почва и водоёмы быстро заполнялись бы неразложившимися остатками, а доступные растениям минеральные соли исчерпывались бы. В почве сапрофиты сосредоточены в гумусовом слое, в водоёмах — в донных отложениях и на органическом детрите.

¶Практическое значение

• Сельское хозяйство: сапрофитные бактерии участвуют в компостировании и перегнивании навоза, что повышает плодородие почв.
• Биотехнология: ряд сапрофитов промышленно используется для получения ферментов, уксусной и молочной кислоты, антибиотиков.
• Медицина и гигиена: часть сапрофитов — условно-патогенные микроорганизмы, способные при определённых условиях вызывать гнойные и гнилостные процессы в тканях (например, Clostridium perfringens при столбняке и газовой гангрене). Сапрофитная флора кожи и кишечника при этом выполняет защитную функцию, вытесняя патогенные виды.
• Судебная медицина и криминалистика: состав и скорость развития сапрофитной микрофлоры в тканях используются для определения давности наступления смерти.

¶Отличие от симбионтов и паразитов

Сапрофиты не образуют постоянных ассоциаций с живыми организмами и не причиняют им вреда в нормальных условиях. Паразиты питаются за счёт живого хозяина, симбионты (например, азотфиксирующие бактерии в клубеньках бобовых) — вступают во взаимовыгодное сотрудничество. Сапрофиты же существуют автономно, связываясь с живыми организмами лишь косвенно — через их отходы и остатки.

Источники:

• Берг Л. С. «Общая биология»
• Кузьмин С. Н. «Ботаника»
• Микробиология: учебник под редакцией А. С. Белозёрова
• Татаринова Л. А. «Медицинская микробиология, вирусология и иммунология»
• Вильямс Р. «Микробиология» (перевод с английского)