Наличие термофильных микроорганизмов в кишечном тракте человека и животных было отмечено многими исследователями.
Микель (1879) анализировал содержимое кишечника ряда организмов. Он детально не описал встречающихся здесь термофилов, почему можно думать, что эти микробы не очень заметно отличались от бактерий, найденных им в других субстратах.
Для обнаружения термофилов в содержимом кишечника человека, собаки, морских свинок, голубей и мышей Глобиг (1888) заражал исследуемым материалом кусочки картофеля и помещал их в термостат с температурой 64°. Как правило, роста микробов при этом не отмечалось в продолжение семидневного опыта. В некоторых случаях наблюдались лишь следы развития бактерий. В одном опыте при исследовании кала кролика было обнаружено, что на картофеле выросли единичные бактериальные колонии. Однако, поскольку все прочие пробы дали отрицательные показатели, Глобиг объяснил положительный результат, полученный при анализе отмеченного образца, случайным загрязнением.
При выдерживании зараженного картофеля в термостате рост термофилов чаще отмечался в том случае, если инкубация производилась при 50°. Это вполне понятно, так как при подобной температуре могут расти многие мезофилы.
Интересно отметить, что в опытах Глобига картофель, инфицированный почвой в температурном интервале 50—64°, всегда сильно обрастал термофилами.
Описания каких-либо термофилов кишечного тракта Глобиг не дал.
Самес (Sames, 1900) изолировал из фекалий ряд бактерий, но не дал их описания. Имевшиеся у него микробы могли развиваться при весьма высоких температурах.
Результаты, противоположные Глобигу, получили Мак Фадиен и Блаксалл (Mac Fadyen a. Blaxall, 1894), исследовавшие фекалии человека и некоторых животных.
Применяя для посева различные желатиновые и агаровые среды, а также картофель, эти исследователи всегда получали рост термофилов. Посев выращивался ими при 60—65°. Все выделенные культуры термофильных бактерий оказались бациллярными формами.
В более поздней работе (1899) Мак Фадиен и Блаксалл отмечают наличие термофильных бактерий в пищеварительном тракте человека, сельскохозяйственных и некоторых мелких животных. Две бактерии (Bacillus I и Bacillus II) были ими описаны более подробно. На вопросе о возможной роли термофилов в кишечном тракте человека и животных они в своих работах не останавливались.
Рабинович (1895) исследовала экскременты лошади, быка, кролика, собаки, голубей и других животных, в том числе холоднокровных. В частности, был изучен кал лягушки и варана. Анализу подвергались также образцы содержимого кишечного тракта человека. Термофильные бактерии были обнаружены здесь более или менее регулярно. Многие бактерии были подробно изучены. Они оказались не патогенными для животных.
Следует упомянуть о применявшейся Рабинович методике работы. Она выдерживала обычно эмульсию фекалий при температуре 60—70°, после чего делала из нее посев на агаровую среду. Таким образом, здесь применялся метод обогащенных культур, который не мог дать прямых указаний на богатство исходного материала термофилами.
На ошибочность выводов, делаемых нередко исследователями при работе отмеченной выше методикой, указал в свое время Аничков (1906). Он экспериментально доказал, что если высев на твердые питательные среды производить из свежеприготовленной болтушки фекалий, то там обычно термофилы не обнаруживаются вовсе или встречаются в малом количестве. Если же эмульсию faeces продержать некоторое время (около суток) в термостате при 61—63°, то там можно найти большое количество термофильных микроорганизмов.
Совершенно очевидно, что единичные споры термофилов, имеющиеся в кале, при условии термостатной выдержки могут обильно размножаться и дать иллюзию богатства исходного материала термофильными микроорганизмами.
Методом обогащения работала также Циклинская (1903), исследуя meconium и faeces грудных детей Москвы и Парижа. Параллельно она изучала также кал взрослых людей.
Из фекалий Циклинская приготовляла эмульсию, которую и выдерживала перед посевом при 58—60° в течение суток.
Из 20 образцов faeces, взятых в Москве, удалось выделить семь термофильных палочек. При анализах, проводимых в Париже, из 80 образцов фекалий было изолировано лишь четыре штамма термотолерантных бациллярных форм. Здесь же был найден один Streptothrix (актиномицет).
Бруини (1905) исследовал 10 образцов кала детей и такое же количество от взрослых людей. Ему удалось выделить 10 термофильных палочек и пять штаммов Streptothrix. Лишь одна из выделенных палочек не образовала споры.
Много анализов faeces человека на содержание термофилов провел Аничков (1906), но он не дал описания каких-либо новых видов термофильных микроорганизмов.
По заключению Аничкова, в faeces содержится весьма небольшое количество термофильных микроорганизмов. Разногласия различных исследователей по вопросу о наличии термофилов в содержимом кишечника животных он объясняет различием применяемой методики исследования.
Ряд термофильных бактерий из фекалий выделил Бердже (1919) и дал их описание.
Моррисон (1921) изучил шесть термофильных форм бактерий из фекалий. Дальнейшее исследование новых штаммов термофильных бактерий было им осуществлено совместно с Теннер (1922—1924).
Следует отметить довольно пространную работу Блэк и Теннера (1928). Эти ученые выделили 142 культуры термофильных бактерий из фекалий человека, коровы и лошади. Принципиальной разницы между микробами этих живых существ обнаружено не было. Все бактерии принадлежали к факультативно анаэробным формам. Из изолированных культур только две могли быть причислены к актиномицетам. Остальные микробы представляли собой спорообразующие подвижные палочки, положительно красящиеся по Граму.
В последнее время работы, посвященные интересующему нас вопросу, были опубликованы Броцкой (1946) и Солнцевой (1947). В статье Броцкой устанавливается наличие термофильных бактерий в кале марабу, орла, страуса, фазана, холоднокровных животных и некоторых млекопитающих. Она не ставила целью установление численных показателей, и в ее работе они отсутствуют. Однако, судя по общим высказываниям, создается впечатление, что исследовавшиеся образцы кала не были богаты термофилами.
На исследовании Солнцевой мы остановимся несколько ниже. В общем, из приведенных данных видно, что в экскрементах животных термофильные микроорганизмы имеются, но их там обнаружить можно не всегда. К сожалению, большинство исследователей производило лишь качественную пробу на наличие в фекалиях микроорганизмов, развивающихся при высоких температурах. Количественных подсчетов имеется весьма мало.
Кал человека и лошадей довольно беден термофильными микроорганизмами. Зато при анализе фекалий коровы было обнаружено значительное число данных микроорганизмов. Это обстоятельство мы объясняем чисто случайными причинами. Солнцева при ее исследованиях содержимого кишечника разных животных нашла у коров не более 2700 зародышей термофилов на 1 г материала. По нашим представлениям, термофилы в основном заглатываются животными с кормом, и наличие пищи, сильно загрязненной этими микробами, могло обусловить их появление в заметных количествах и в кале.
В свое время Циклинская и Рабинович допускали возможность активного развития термофильной микрофлоры в кишечнике человека. Однако уже в 1906 г. Аничков, весьма внимательно изучавший термофильную микрофлору кишечника, указал на методические ошибки, которые могли привести исследователей к неправильным представлениям. Сам он не разделял мнения Циклинской и Рабинович, в чем позднее встретил поддержку у Лиске (1921).
Мы также полагаем, что термофильные и термотолерантные микробы вряд ли могут энергично размножаться в пище, проходящей через кишечник. В противном случае кал человека и животных был бы значительно богаче интересующими нас микроорганизмами, чем это наблюдается на самом деле.
Как уже указывалось, можно думать, что кишечный тракт обогащается термофильными микроорганизмами главным образом через загрязненную пищу. Конечно, это не исключает некоторого, но весьма слабого увеличения их числа в кишечнике вследствие медленного размножения.
Санитарная обстановка окружающей среды должна существенно сказываться на обсемененности пищи термофильными микроорганизмами. Об этом весьма наглядно свидетельствуют данные Циклинской, указывающие, что при заражении мясо-пептонного бульона калом детей Парижа среда часто оставалась стерильной. Аналогичные анализы, проводившиеся в Москве, всегда давали положительные показания на наличие термофилов. Это явление станет вполне понятным при допущении загрязнения кишечного тракта термофильными микроорганизмами из пищи. В царской России значительная часть городского населения жила в весьма малогигиенической обстановке, что и отражалось на составе микрофлоры кишечника.
Совсем недавно была опубликована работа Солнцевой (1947), исходившей из принципиально интересных установок. Она предполагала, что микроорганизмы, обитающие в кишечнике теплокровных животных, могут дать в силу адаптации известное количество форм, обладающих термофилией. Подобная возможность относительно мала или, скорее всего, совершенно исключается у холоднокровных животных. Приняв данные установки, следовало ожидать, что содержимое кишечника теплокровных животных должно быть богаче термофилами, чем фекалии холоднокровных животных.
Если в среднем в кишечнике кур имеется около 40 тыс. термофилов на 1 г массы, то у отдельных животных это число колеблется в пределах 4—95 тыс. Всего же при проведении работы были взяты три курицы. Таким образом, на основании данных Солнцевой можно говорить о каких-то сугубо общих тенденциях. Все образцы в данном исследовании, во избежание загрязнения, были взяты стерильно при вскрытии животного.
Солнцева считает установленным, что кишечник рыб и лягушек содержит значительно меньше термофильных микроорганизмов, чем кишечник коров и особенно птиц. Это позволяет ей говорить об имеющемся у теплокровных и холоднокровных животных приспособлении микроорганизмов к различным температурным условиям.
Оценивая работу Солнцевой, мы хотим сделать ряд замечаний. Прежде всего, надо отметить, что термофильная микрофлора в кишечнике всех изученных животных оказалась крайне малочисленной. Этот вывод следует подчеркнуть, так как он имеет принципиальное значение. Даже у кур, т. е. у животных, содержимое кишечника которых было наиболее богато термофилами, эти микроорганизмы составляли только 0.0015% от общего числа бактерий.
Еще раз нужно указать, что внешняя среда неоднородно загрязнена термофильными микроорганизмами. Поэтому животные, обитающие в непосредственной близости от населенных центров, имеют большие возможности загрязнить содержимое своего кишечника термофилами. Совершенно аналогичная картина отмечается в прекрасной работе Минкевича о распространении кишечной палочки. Он показал, что группа кишечной палочки не свойственна животным, обитающим вдали от жилья человека. Однако этот микроб постоянно находится в кишечнике домашних животных и даже рыб, обитающих в водоемах, расположенных недалеко от жилья человека. Заносное происхождение бактерий группы кишечной палочки для кишечника животных было показано в упомянутой работе с исключительной четкостью.
Как нам теперь известно, бактерии группы coli-aerogenes акклиматизировались в кишечнике животных и энергично там размножаются. Мы полагаем, что изучение причин, обогащающих кишечник животных термофильной микрофлорой, должно сопровождаться анализом состояния этих организмов во внешней среде. Резко различная обсемененность кишечника животных, принадлежащих к одному виду, термофильными микроорганизмами может быть легко объяснена высказанными нами предположениями.
Возникает все же вопрос — могут ли термофильные микроорганизмы приживаться в кишечнике животных. Для категорического отрицания подобной возможности у нас никаких данных нет, точно так же, как и для опровержения предположения о возникновении в кишечнике теплокровных животных теплолюбивых форм микроорганизмов. Возможно, что термофилы в кишечнике размножаются, но все же весьма слабо. Их жизнедеятельность, по всей видимости, ограничивается антагонистическим влиянием сапрофитной микрофлоры кишечника, более приспособленной к данным условиям существования.
Следует также иметь в виду, что, по данным Красильникова (1945) и нашим наблюдениям, на относительно ранних фазах распада органических веществ преимущественно размножаются неспороносные бактерии. Пища долго не задерживается в кишечнике животных, и это также может значительно препятствовать размножению термофильных и термотолерантных форм, принадлежащих в основном к бациллярным формам.
Только что поднятые вопросы могут быть выяснены лишь тогда, когда будет уточнен видовой состав термофильной микрофлоры внешней среды и кишечника животных. Это даст возможность судить о специфике термофильных микроорганизмов кишечника.
К сожалению, до настоящего времени не проведено никаких исследований по динамике термофильных микроорганизмов в кишечнике и кале животных. Подобные данные могли бы дать ценные сведения. В настоящее время мы можем лишь констатировать, что кал животных и человека содержит весьма небольшое число термофильных микроорганизмов (бактерий и актиномицетов) и не может рассматриваться как фактор, существенно загрязняющий внешнюю среду данными микроорганизмами.