К отдельной группе термофильных бактерий прежде всего должны быть отнесены гнилостные формы, растущие на таких общепринятых в практике микробиологических, средах, как мясо-пептонный агар (М. П. А.). Они изучены более подробно вследствие легкости их культивирования.
Морфологические особенности аммонифицирующих бактерий, растущих при высоких температурах, здесь не рассматриваются, так как все, что было сказано в предыдущем разделе, вполне может быть перенесено на них.
Характерной чертой большинства аэробных термофильных бактерий, развивающихся на мясо-пептонном агаре, является способность давать при повышенных температурах диффузный рост, вследствие чего получаются крупные колонии. Эта особенность термофильных бактерий, связанная со значительной энергией их размножения, затрудняет количественный учет колоний на чашках с разливками при анализе разнообразных материалов.
У отдельных видов сапрофитных термофилов колонии значительно различаются по их структуре.
Большинство термофильных бактерий дает на мясо-пептонном агаре бесцветные, сероватые, беловатые или слегка коричневатые колонии; у некоторых же видов встречается пигментация. Например, Опреску обнаружил термофильную бактерию (Вас. thermophilus aerophilus), дающую красноватый пигмент на сахарном агаре. Другая бактерия, описанная этим же исследователем, — Bac. thermophilus reducens — имела колонии коричневатого тона, а третья форма — Bac. thermophilus liquefadens образовывала темнокоричневые колонии.
Вас. robustus Blau дает желтоокрашенные колонии. Темножелтые колонии свойственны Bac. losanitchi Bergey, лимонножелтые колонии дает Bac. ludwigi, выделенный Карлинским из горячих источников.
Зеленоватый пигмент был отмечен Рабинович у описанного ею термофила — Bac. thermophilus II (Вас. viridulus Migula).
Одна бактерия, выделенная де Круи, образовывала колонии, имеющие фиолетовый тон.
Термофилы-аммонификаторы далеко неодинаково относятся к желатине. Многие из них обладают способностью ее разжижать. Так как теплолюбивые бактерии плохо развиваются или совсем не растут при пониженных температурах, то при испытании их протеолитической способности зараженную желатиновую среду выдерживают при 45—55° в течение двух-трех дней. После этого среда охлаждается, и если используемый микроб не обладает свойством разжижать желатину, то она застывает.
Наличие протеолитических ферментов у аммонифицирующих термофилов обычно устанавливалось по разжижению желатины. Они бывают присущи как аэробным, так и анаэробным термофилам. Весьма нередко эти ферменты назывались трипсином, или казеазой.
В последнее время протеиназы термофилов были изучены Имшенецким и его сотрудниками. Проведенные ими опыты позволяют думать, что протеиназы термофилов разлагают животные и растительные белки. При этом, очевидно, образуются главным образом пептиды и в меньшем количестве — аминокислоты. Следует, однако, оговориться, что данные выводы могут быть отнесены лишь к ограниченному количеству изученных видов термофильных бактерий.
Имшенецкий полагает, что протеиназы термофильных бактерий стоят ближе к папаину, чем к другим ферментам типа трипсина или пепсина.
Влияние условий культивирования термофильных бактерий на продукцию протеолитических ферментов выясняла Броцкая (1946). Она установила, что способность к протеолизу далеко не константна и может резко колебаться в зависимости от состава среды и других факторов.
Из продуктов гнилостного распада у аммонифицирующих термофилов, при их развитии на жидкой среде (М. П. Б. — мясо-пептонном бульоне), помимо аммиака, нередко обнаруживается сероводород. Все выделенные Блэком и Теннером (Black а. Tanner, 1928) 134 культуры термофильных бактерий на бульоне продуцировали сероводород. Кларк и Теннер (Clark a. Tanner, 1937) отметили у многих термофилов способность образовывать сероводород из органических соединений, сульфатов, тиосульфатов и серы. Вместе с тем из 10 видов, изолированных Фейрером (1927) из почвы, лишь одна термофильная бактерия давала ра мясо-пептонном бульоне сероводород.
Нередко при развитии термофильных аммонификаторов на бульоне отмечается образование индола. Например, почти из 200 культур, выделенных Моррисоном (Morrison, 1921), а также Блэком и Теннером (1928), 52 давали на М. П. Б. индол. Термофилы же, описанные Фейрером, не были способны образовывать индола. Таким образом, аммонификаторы, развивающиеся при высоких температурах, по своим свойствам принципиально не отличаются от мезофильных представителей этой группы бактерий. Это же заключение можно сделать и на основании отношения термофилов к другим питательным средам.
Так; некоторые из теплолюбивых аммонификаторов совершенно не изменяют молока. Другие вызывают пептонизацию его белков без кислотообразования; иные образовывают сычужный сгусток и т. д.
Некоторые аммонификаторы-термофилы могут развиваться только на средах, содержащих белок или пептоны. Вместе с тем отдельные их представители способны ассимилировать в качестве единственного источника азота соли аммония, нитраты и аминокислоты.
Соли азотной кислоты, прибавленные к обычным питательным средам, значительным количеством культур термофильных сапрофитов восстанавливаются до азотистой кислоты. Так, у Блэка и Теннера из 134 исследованных термофильных бактерий 128 редуцировали нитраты до нитритов. Чаще всего редукция азотной кислоты останавливается на стадии нитритов, но некоторые термофилы доводят восстановление до свободного азота.
Известно, что обычные мезофильные аммонификаторы; как Bac. mycoides, Bac. megatherium и другие, обладают способностью разлагать углеводы с образованием некоторого количества кислот. Аналогичная функция свойственна и теплолюбивым формам гнилостных бактерий. Блэк и Теннер, изучившие большую коллекцию термофилов, нашли, что эти микробы по их отношению к сахарам могут быть разделены по 14 групп, каждая из которых отличается по набору сбраживаемых углеводов. Одна из групп включает бактерии, совершенно не ферментирующие сахара. Блэк и Теннер, впрочем, не склонны придавать своей классификации большого диагностического значения, поэтому деталей их исследования мы здесь не приводим.
Многие термофилы не развиваются на картофеле вследствие неспособности использовать крахмал. Однако некоторые теплолюбивые бактерии, как Bac. thermoindifferans Weinzirl, Bac. robustus Blau, Bac. losanitchi Georgewitch и др. на белковых средах вызывают гидролиз крахмала, но на картофеле не растут. По всей видимости, в картофеле отсутствуют необходимые для подобных культур азотсодержащие органические соединения. Развивающиеся на картофеле термофильные бактерии дают весьма разнохарактерный налет. Он бывает бесцветным, сероватым, иногда коричневатым, зеленоватым и иначе пигментированным.
Заслуживает быть отмеченным различие в ферментативной активности у сапрофитных термофилов, выделенных из различных географических районов. На это в свое время обратила внимание Циклинская. Изучая рост термофилов на мясо-пептонной желатине (М. П Ж.), картофеле и молоке, она установила, что культуры из южных местностей проявляют большую биохимическую активность. Эти микробы энергичнее разжижают желатину и свертывают молоко. Правда, отмеченные питательные среды не могут быть признаны стандартными, но мы все же подытожили опыт некоторых исследователей и как будто получили подтверждение данных Циклинской.
Анаэробных гнилостных бактерий к настоящему времени описано немного. Их характеристика дается в 10-й группе определителя, приложенного к монографии. Принадлежащие бациллярным формам, они чаще всего образуют на питательных средах бесцветные колонии. Лишь один из видов — Clostridium nigrificans — дает колонии, приобретающие при старении почти черную окраску.
Анаэробные термофильные бактерии сбраживают сахара с образованием кислот, причем иногда выделяется газ.