Распространение и круговорот микроорганизмов в природе.

Микроорганизмы широко распространены в природе и встре­чаются везде, где для них есть источники питания: в почве, воз­духе, воде, на растениях и животных, на пищевых продуктах, в организме человека, на поверхности предметов. Одним из пер­вых исследователей, доказавших повсеместное обитание микро­организмов, был Луи Пастер (1822—1895).

Микроорганизмы в своем развитии осуществляют замкну­тый во времени естественный круговорот. Впервые на это об­ратил внимание датский ученый Э. Ганзен, наблюдая за жизнью дрожжей. Он экспериментально доказал, что основным местом обитания дрожжей летом и осенью являются поврежден­ные сладкие, сочные плоды, в том числе и виноград. Здесь они находят в изобилии пита­ние (сахара) и начинают ак­тивно размножаться. Вместе с опадающими ягодами, плода­ми и листьями, а также при смывании дождем дрожжи попадают в почву, проникая на глубину 20—30 см.

С наступлением холодов дрожжи перестают размно­жаться, но сохраняют жизне­способность за счет экономно­го расходования запасных питательных веществ клетки. Многие клетки дрожжей зимой погибают. В меньшей степени отмирают дрожжи, образующие споры. Осуществляется естест­венный отбор, при котором выживают наиболее сильные расы. Поэтому почва виноградников, взятая весной (март), является наилучшим материалом для выведения местных рас чистых культур дрожжей. Почвенный слой является поставщиком бро­дильных микроорганизмов, имеющих громадное значение в тех­нологии переработки винограда.

Весной часть дрожжей выносится на поверхность зимующими в почве насекомыми, попадая затем на медоносные цветы. С цветов дрожжи переносятся на плоды. Помимо насекомых, дрожжи, находящиеся на сухой поверхности почвы, вместе с пылью поднимаются в воздух и оседают затем на ягодах и плодах, откуда они попадают при переработке в виноградные и плодовые соки.

По мере созревания плодов и ягод, при нарушении их це­лостности дрожжи снова начинают размножаться, количество их увеличивается и достигает максимума в сезон уборки уро­жая.

После исчезновения источников питания дрожжевые клетки переходят в споры или ожиревшие клетки. Находясь в таком виде в почве и пользуясь запасными питательными вещества­ми, дрожжи способны выдерживать длительное голодание, ос­таваясь живыми. Такое планомерное чередование в развитии микробиальной флоры повторяется в почве ежегодно.

Особенно большое количество дрожжей, молочнокислых и уксуснокислых бактерий, плесеней обнаруживается в почвах виноградников, садов, овощных участков.

Микроорганизмы находятся также на различных частях кус­тов винограда: на многолетней древесине штамбов, кордонов, рукавов, на однолетних побегах, листьях, почках, на усиках и преимущественно на гроздях.

Основным местом обитания дрожжей, бактерий и некоторых плесеней являются предприятия по переработке винограда. На оборудовании, в стеклянных трубопроводах, в емкостях для сбраживания сусла и хранения вина, на стенках винохранилищ всегда есть активные или покоящиеся формы микроорганизмов, попадающих в сусло при переработке винограда. Их количест­во зависит от санитарного состояния помещений, оборудования и емкостей, обсемененности исходного сырья, химического со­става виноматериалов при хранении.

Важным местом обитания дрожжей и бактерий являются насекомые — пчелы, шмели, осы, мушка дрозофила и др. Дрож­жи и бактерии вместе с пищей проникают в кишечник насеко­мых, питающихся нектаром цветов или забродившими расти­тельными соками.

Уксусная мушка дрозофила (Drosophila ompelophila) явля­ется переносчиком не только уксуснокислых бактерий, но и разного вида дрожжей, особенно пленчатых. Она обладает не­обычайно развитым обонянием и немедленно появляется там, где начинают забраживать сладкие растительные соки. Между дрозофилами и дрожжами существует тесный симбиоз, основан­ный на взаимной выгоде.

Таким образом, распространение и круговорот дрожжей, бактерий и плесеней в природе зависят от источников питания микроорганизмов и связаны с производственной деятельностью человека по возделыванию винограда и получению из него вин, соков и другой пищевой продукции.

Согласно систематике к микроорганизмам относятся невиди­мые невооруженным глазом организмы: водоросли, простейшие одноклеточные организмы, грибы и бактерии.

Для промышленной переработки винограда имеют значение три группы микроорганизмов: дрожжи и дрожжеподобные гри­бы, молочнокислые и уксуснокислые бактерии, плесневые гри­бы. Объединение их в группы ведется по какому-нибудь обще­му для них признаку. Например, дрожжи сбраживают углево­ды с образованием спирта, молочнокислые бактерии — молоч­ной кислоты, уксуснокислые бактерии окисляют спирт в уксус­ную кислоту, плесневые грибы образуют при своем развитии на поверхности продукта плесневой налет.

В каждой группе микроорганизмов различают роды, виды и штаммы.

Род — самый высокий ранг, имеющий значение в микробио­логии. Он представляет собой совокупность видов с многими общими свойствами. Пишется по-латински с прописной буквы, например Saccharomyces.

Вид — группа штаммов, обладающих большим морфологиче­ским (форма) и физиологическим (жизнедеятельность) сходст­вом, занимающих определенный ареал и находящихся в сход­ных взаимоотношениях со средой обитания. Пишется по-латин­ски со строчной буквы, например S. oviformis.

Штамм (раса) — потомство одной или нескольких клеток одного вида микроорганизмов с ценными для производства фи­зиологическими и биохимическими свойствами.