Введение твердых адсорбентов в среду для культивирования бактерий меняет интенсивность и направленность физиологических и биохимических процессов, осуществляемых бактериями и их ферментными системами, меняется скорость размножения, интенсивность нарастания биомассы, размеры и морфология клеток. Иногда введение адсорбента дает возможность развиваться в данной среде микроорганизму, который без адсорбента в ней вообще не развивался. При наличии смешанных культур введение адсорбента часто сказывается на степени развития каждой популяции и соотношении их численности.
Вопрос о влиянии адсорбентов на развитие бактерий имеет большой общеэкологический и практический интерес, так как в природе почти всегда микробные популяции развиваются в присутствии твердых адсорбентов, а в промышленности все больше и больше отказываются от культивирования микроорганизмов в жидких средах и переходят к средам, содержащим адсорбенты. Сейчас интенсивно изучаются процессы, выполняемые так называемыми «иммобилизованными клетками». Вопрос об иммобилизованных клетках возник сравнительно недавно, после изучения иммобилизованных ферментов и ориентируется в основном на эту область знаний. Но между адгезией (адсорбцией) клеток и их иммобилизацией нет существенной разницы. При иммобилизации в полиакриламидный гель (ПААГ) клетки находятся в двух различных положениях: 1) на поверхности гранул геля и твердых адсорбентов (а это и есть адгезия клеток); 2) клетки заключены в гель. Однако и второй случай имеет прямое отношение к адгезии клеток, так как в природных местообитаниях — воде и почве, на поверхности корней и слизистой оболочки кишечника животных микробы также погружены в гель из органических, минеральных или органоминеральных веществ. В последнее время часто описывают иммобилизацию бактерий на угле, гидроокисях металлов, стекле, керамике, силикальците, целлюлозе. Поскольку это явление традиционно рассматривалось при изучении адгезии (адсорбции) клеток, то, естественно, введение нового термина для обозначения старого понятия приводит к путанице. Обычно при изучении иммобилизации клеток из поля зрения авторов ускользают работы, выполненные в области адгезии микроорганизмов.
По нашему мнению, основная причина изменений жизнедеятельности клеток при адгезии заключается в избирательной адсорбции веществ и создающейся специфике условий на поверхности раздела твердой фазы и жидкости, и возникновении специфической микрозоны на этой поверхности раздела фаз. Сами по себе силы адгезии не оказывают существенного влияния на развитие бактерий. При рассмотрении специфики условий, которые создаются для жизнедеятельности клеток в присутствии твердых частиц, необходимо обратиться к схеме возможных случаев взаимного расположения клеток и частиц адсорбента (см. рис. 19).