Согласно экспериментальным данным, лигнин защищает стенку растительной клетки от разрушения бактериями. Однако при продолжительном воздействии бактерий в благоприятных внеш них условиях древесина может разрушаться. Такие условия созда ются в градирнях, свайных основаниях или при хранении в воде.

В лабораторных контролируемых условиях с использованием чистых культур бактерий пока еще не удавалось в достаточной мере воспроизвести активность бактерий по отношению к стенке клетки древесины.

В наших экспериментах исследования проводили в двух направлениях: изучали активность бактерий в древесине при нормальном содержании в ней лигнина и характер разрушения бактериями древесины с пониженным содержанием лигнина.

В эксперименте использовали культуры Bacillus cereus, В. ma-cerans, В. megaterium, В. polymyxa, В. subtilis, Bacillus sp., выделенные из древесины сосны обыкновенной и ели европейской, культуры Cellulomonas sp., Erwinia carotovora, Flavobacterium sp. — из древесины сосны и ели, Streptomyces sp. — из древесины бука и из выжимки сахарного тростника. Эти микроорганизмы, описаны в литературе как обитатели древесины. Кроме того, их выделяли из лигно-целлюлозного материала и они извест ны своей ферментативной активностью по отношению к пектину, гемицеллюлозе и целлюлозе.

Высказываются предположения, что изучать активность бактерий предпочтительнее на образцах исследуемого субстрата, имеющих небольшой объем, но большую поверхность. Учитывав это, в исследованиях пользовались микротомными срезами заболо ни бука и сосны.

Партию из 25 поперечных срезов (20 мкм, 1 см²) обезвоживали над силикагелем, взвешивали, затем помещали в колбу Эр лен мейера, содержащую 30 мл питательной среды: 50 мг NH₄Cl, 30 мг КН₂Р0₄, 50 мг NaCl, 10 мг MgS0₄ • 7Н₂0, 10 мг СаСl, • 9Н₂О и 50 мг дрожжевого экстракта на 1 л воды двойной дистилляции, рН 7,2. В течение 15 мин стерилизовали в автоклаве при давлении 0,1 МПа. В каждую колбу вносили по три капли свежей культы. Культуры инкубировали при комнатной температуре в течение четырех недель в неподвижном состоянии и в течение одной недели в круговой качалке с частотой вращения 100 об/мин. После культивирования срезы промывали дистиллированной водой, чтобы удалить бактерии, затем определяли потери сухой массы срезов, связанные с активностью бактерий. Срезы обрабатывали красителями: сафранином для окрашивания одревесневших стенок клетки и астрасинью для неодревесневших частей клетки.

В некоторых экспериментах перед инокуляцией бактериальными культурами снижали содержание лигнина в срезах древесины путем обработки их NaClO₂. Уменьшение содержания лигнина проводили несколькими этапами без смены хлоритного раствора. Потери лигнина учитывали путем взвешивания срезов или с помощью фотометрических методов. При применении обоих методов результаты были сходными.

Содержание лигнина в срезах определяли также после культивирования на них бактериальных культур с целью определения результатов их воздействия на лигнин.

Поскольку при использованных методах исследования нельзя полностью исключить вероятность вымывания некоторых соединений из стенки клетки, то параллельно проводили контрольные испытания, идентичные вышеизложенным, за исключением инокуляции.

Определение степени помутнения бактериальных суспензий фотометрическим методом показало, что некоторые бактерии могут развиваться на срезах древесины, используя ее в качестве основного источника углерода. Особенно это относится к культуре Cellulomonas и двум штаммам стрептомицетов. Полученные данные об активности бактерий рода Cellulomonas согласуются с ранее опубликованными данными, касающимися способности бактерий расти на Древесной щепе, однако стрептомицетам, как предполагалось ранее, требуются внутриклеточные питательные вещества. Учитывая их способность к образованию псевдомицелия, нельзя исключить непосредственный их контакт в данном эксперименте с клеточной тканыо срезов древесины.

Bacillus macerans и В. polymyxa, а также флавобактерии, выделенные из древесины сосны и ели, поражали клетки паренхимы Древесины сосны настолько, что поперечные срезы разрушались вдоль лучей древесины, а смоляные ходы лишались своих эпителиальных клеток. Характер разрушения этого типа согласуется с более ранними наблюдениями о том, что в тканях древесины бактерии предпочитают неодревесневшие участки.

Исследования под микроскопом и определение массы образцов Древесины Анормальным содержанием лигнина показали, что изучаемые бактерии не проявляли повышенной активности к древесине с нормальным содержанием лигнина. Эксперименты, проведенные в анаэробных условиях с использованием смешанных бактериальных культур, длительное время инкубируемых на различных питательных средах, также не показали признаков разложения древесины.

Однако при окрашивании сафранином и астрасинью срезов древесины сосны после культивирования на них В. роlymyxa и Cellulomonas sp. несколько слоев S₂ и S₃ стенок клетки стали синими, что свидетельствует о пониженном содержании в них лигнина. Периодически такие признаки отмечались также и ранее на незащищенной древесине. Неоднократно из древесины затопленных бревен сосны выделяли В. polymyxa, из основании сваи — Cellulomonas.

Более точно изменения в содержании лигнина в различных слоях стенки клетки древесины можно определить с помощью микроспект-рофотометрических методов исследования. Эти исследования позволяют установить наличие разрушенных слоев S₂ стенок клеток на срезах древесины сосны после культивирования на них Cellulomonas sp.