Биологические реакции протекают быстрее при повышенной температуре.
Подобные защитные механизмы мы находим и у некоторых микроорганизмов. По этой причине такие организмы можно замораживать и снова оттаивать – как только температура повысится, они снова примутся радостно размножаться. Простой пример: когда вы кладете стейк из свиной шейки в холодильник, то при температуре 4 °C микробы, которые могут содержаться в мясе, будут делиться так медленно, что вы можете рассчитывать, что стейк сразу не испортится. Он может храниться там пару дней, но если процесс размножения бактерий на мясе нужно остановить на долгий срок, то мясо лучше заморозить. Но учтите: никаких гарантий, что от заморозки умрут все микробы, нет, и вполне возможно, что после оттаивания они снова начнут размножаться. Поэтому размороженный кусок мяса надо быстро бросить на сковородку или как вы там еще хотите его приготовить.
Уловка с холодильником срабатывает, к сожалению, не со всеми микроорганизмами. Каждый из нас когда-нибудь с таким сталкивался: забыли в дальнем углу холодильника кусок сыра, а спустя несколько недель нашли его заплесневелым. Плесневые грибки, как это ни досадно, могут расти и при очень низких температурах, и с ними у нас случаются проблемы не только в холодильнике, но и в холодном погребе.
Вредные вещества разрушаются в воде, если нагреть ее до 60–65 °C.
Но есть и такие микроорганизмы, которые любят тепло, как, например, наши друзья из кишечной флоры, с которыми мы уже немного познакомились. 37 °C для этих бактерий оптимальны, но это не значит, что при 30 или 39 градусах они не будут размножаться. И есть даже такие бактерии, которые любят погорячее. Внимательный читатель сразу вспомнит про горячие источники и археев, их я упоминал в предыдущей главе. Но я имел в виду вовсе не их, ведь мы же хотим разобраться главным образом с явлениями, с которыми сталкиваемся в повседневной жизни. Не знаю, как вы, но я уже целую вечность не купался в 30-градусном источнике… Так что вернемся в свои пенаты, где живет один очень интересный род бактерий, доставляющий нам в последнее время массу хлопот. Речь о легионеллах, которые просто обожают горячие водопроводные трубы и отопительные батареи, причем, что удивительно, при температуре выше 50 °C!
Свое название легионеллы получили потому, что эти бактерии вызывают заболевание – нечто вроде воспаления легких, – которое изначально было описано у группы военных ветеранов. Это случилось в 1976 году: на встрече «Американского легиона» некоторые ее участники подхватили заразу, надышавшись в душе аэрозолем (это мельчайшие капельки в воздухе). На самом деле легионеллез постигает в первую очередь курильщиков и алкоголиков мужского пола старше 60 лет. Так что эти ветераны были, естественно, идеальной целевой группой…
В отличие от понтиакской лихорадки (легкой формы легионеллеза), которую некоторые эксперты считают причиной летнего гриппа, при воспалении легких, вызванном легионеллами, довольно высокий процент смертности, в результате чего на настоящий момент в Германии все объекты, где используется горячая вода, взяты под строгий контроль. В последние годы проблема усугубилась, в частности, потому, что современные домашние устройства для отопления и для подачи горячей воды работают уже не при столь высоких температурах, как прежде. Это значит, что легионеллы могут размножаться, например, в резервуаре для горячей воды, и когда человек будет принимать душ, он рискует вдыхать вредные, содержащие микробы капельки. Поэтому современные отопительные устройства сконструированы так, чтобы периодически нагревать воду до 65 °C. Это позволяет избавиться от засевших в резервуарах легионелл. Если у вас такого современного устройства нет, то во избежание проблем вам следует каждые два месяца самим подкручивать регулятор температуры.
Однако при температуре выше 60 °C даже легионеллы откидывают копыта, поскольку все процессы, происходящие в клетках – будь то клетки бактериальные или человеческие, – управляются и осуществляются ферментами. Ферменты состоят из протеинов, которым высокая температура, как правило, противопоказана: она разрушает типичную структуру протеинов, столь необходимую им для функционирования. То же происходит с яичным белком на горячей сковородке. Белок состоит в основном из протеинов, собственно, он и дал название этому классу веществ: протеин = (вот сюрприз!) белок.
Итак, высокие температуры разрушают протеины в клетках (если вы хотите произвести впечатление, то можете сказать «денатурируют»), и тогда все процессы там останавливаются. Занавес. Поскольку эта проблема касается принципиально всех клеток, то мы очень стараемся не допускать чрезмерного повышения температуры нашего тела: например, начинаем потеть, когда становится жарко. Бактерии, естественно, это делать не умеют. Вообще-то жаль, если задуматься, ведь 40 триллионов бактериальных клеток в организме человека могли бы стать очень существенной целевой группой для производителей дезодорантов. Они, правда, разработали ряд других средств от воздействия жары, но жара, как вы поняли, сама прекрасно убивает микробы.
Чего желают душа и тело микроба
Итак, давайте запомним: бактерии и грибы могут, в зависимости от их вида, выживать и размножаться в широком температурном диапазоне. Чтобы помешать этому, их нужно либо заморозить (низкотемпературная морозильная камера), либо поддать им пару.
Но подходящая температура – это не единственное, что нужно микроорганизмам для жизни. В конце концов, они не меньше нашего любят не только болтаться у бассейна, но и вкушать при этом кофе глясе… хотя для большинства из нас потребляемые с ним калории будут лишними, и все же – для комфортного самоощущения какое-нибудь лакомство просто необходимо. То же и с микробом: ему требуются питательные вещества, но что именно по вкусу бактерии? Ответ на этот вопрос и прост, и сложен одновременно, поскольку в принципе нет такого источника питания, который бы хоть какие-нибудь виды микроорганизмов для себя не открыли. Под источниками питания я, однако, не имею в виду подразделение на мясо и свежие овощи, как вы, возможно, подумали. Честно говоря, я пока еще не задумывался о том, есть ли на свете микробы-веганы; все эти тонкости большинству бактерий и грибов по барабану. Микробиологи подразделяют своих подопечных на гораздо более широкие категории: на те микроорганизмы, которые преобразуют в энергию органическую материю (что, впрочем, мы тоже делаем независимо от того, съели мы шницель из свинины или из соевых бобов), и на те, которые предпочитают питаться неорганическими субстанциями.
В органических веществах мы, в общем-то, ориентируемся: есть углеводы (к примеру, сахар и крахмал, но также целлюлоза, если вы микроб), белки и жиры. Микроорганизмы в принципе потребляют все эти питательные вещества, и это вполне понятно: в них во всех заложено много энергии. А как насчет неорганических веществ? Не знаю, когда в вашем меню в последний раз был бефстроганов из железа с пюрированной серой на гарнир, могу лишь сказать про себя, что ничего подобного пока не пробовал. Но если серьезно: некоторым бактериям это нравится. Когда во время своих лекций я объясняю, как именно происходит переработка этих веществ, процентов, наверное, девяносто моих студентов сидят в «Фейсбуке», поэтому не буду здесь вдаваться в подробности. Скажу лишь, что у поедателей железа довольно нелегкая доля, и микроб тоже предпочел бы ливерную колбаску, будь у него возможность ее раздобыть. Но вот что стоит запомнить: нет ничего, чего бактерии не смогли бы переработать. Это их свойство могло бы, кстати, приносить практическую пользу; так, можно было бы, например, изничтожить нефтяное пятно в Северном море с помощью специальных штаммов бактерий или очистить территории старых химических заводов от токсичных веществ. Некоторые бактерии могут получать энергию из солнечного света, как растения. А вот грибы устроены проще и жрут все, что попадет им на тарелку. Что еще раз свидетельствует о нашем относительно близком родстве с шампиньоном.
