CC BY
21
5. Компанцева Е.И., Гор лен ко В.М. Фототрофные сообщества в некоторых термальных источника* озера Байкал // Микробиология. 1988. Т. 57. №5. С. 841-846/
6. Юрков В.В., Горленко В.М., Митюшика Л.Л., Старынин Д.А. Влияние лимитирующих факторов на структуру фототрофных сообществ в Большереченских термальных источниках // Микробиология. 1991. Т. 60. №6 С 129138.
7. Брянская A.B. Влияние экологических условий на видовое разнообразие и функциональная активность циа-нобактерий водоемов Южного Забайкалья: автореф. дис, ... канд. биол, наук. - Улан-Удэ, 2002.-22 с.
8. Намсараев З.Б. Микробные сообщества щелочных гидротерм: автореф. дис. .., канд, биол. наук. - М. - 2003а -23 с.
9. Храпцова Г.И., Цаплина И,А., Серегина Л.М., Логинова Л.Г. Термофильные бактерии горячих источников Бурятии //Микробиология. 1984. Т.53. Вып.1. С. 137-141.
10. Truper H.G., Schlege! H.G. Sulphur metabolism in Thiorhodaceae. 1. Qualitative measurements on growing cells of Chromatium okenii. //Antonie van Leeuwenhoek J. Microbiol. And Serol. 1964. V.30. №3. p. 225-238.
11. Алекин O.A., Семенов А.Д., Скогинцев Б.А. Руководство по химическому анализу вод суши. - Л.: Гидроме-теоиздаг, 1973. - 269 с.
12. Аринушкика Е.В. Руководство по химическому анализу почв // Агрохимия. - 1972. - №3. - С.245
13. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. - М.: Наука, 1980,- 487 с.
14. Резников A.A., Муликовская Е.П., Соколов И.Ю. Методы анализа природных вод. 3-е изд. - М.: Недра, 1970.
15. Кузнецов С.И., Романенко В.И. Микробиологическое изучение внутренних водоемов. - Л,: Изд-во АН СССР, 1963,- 129 с.
16. Иванов М.В. Применение изотопов для изучения интенсивности процесса редукции сульфатов в озере Бело-водъ // Микробиология. 1956. Т. 25. №3. С. 305-309.
O.E. Еабасанова, З.Б. Намсараев, Д.Д. Бархутова г. Улан-Удэ
Фнзиолого-биохнмнческая характеристика аэробных органотрофных бактерий, выделенных из щелочных гидротерм Байкальского региона
Microbiological investigations took place in the hot springs of Baikal region. These analyses showed the variety of aerobic organotrophic bacteria. They are presented with two genes: Bacillus and Anoxybacit!us.
В щелочных термальных источниках Байкальского региона развиваются специфические сообщества алкалотермофильных микроорганизмов, которые активно участвуют в процессах деструкции органического вещества гидротерм.
Из проб донных осадков и микробных матов гидротерм Хужирт, Шиверт, Цэнхэр (Монголия) и Уро, Большая речка, Алла, Сея, Гусиха и Гарга (Бурятия) с различным температурным режимом (37-840С) и pH 8,0-10,6 было выделено 22 штамма термофильных бактерий. Для выделения аэробных органотрофов были использованы модифицированные минеральные среды, содержащие в качестве субстратов глюкозу, пептон или крахмал. Пробы инкубировали при температуре 55°С, pH 8,0-9,5. Идентификация выделенных микроорганизмов была проведена на основе морфологических, физиолого-биохимических и молекулярных признаков. Морфологически бактерии были представлены разных размеров палочками, образующими терминальные споры. Все штаммы являются алкалотолерантными умеренными термофилами с оптиму-мами роста при 50-60°С. Молекулярный анализ с использованием генов 16S рРНК выделенных культур показал, что выделенные бактерии представлены родами Bacillus, Anoxibacillus sp.
Bacillus hemicellulosolyticum выделен из термального источника Уро, Т 69,1 С, pH 8,7-9,0, Северное Прибайкалье. Клетки представляют собой неподвижные, спорообра-зующие палочки. Грамположительного типа. Колонии гладкие дисковидные, около 3 мм в диаметре, белого цвета. Факультативный анаэроб. Умеренный термофил, растущий при 37-72°С, с оптимумом 60 С. Алкалотолерантен, растет при pH 6,0-9,5 с оптимумом 8,5. Растет при концентрациях NaCI от 0 до 50 г/л, оптимум 2-5 г/л.
Маннит, фруктоза, дульцит, сахароза, мальтоза, манноза, глицерин, целлюлоза и дрожжевой экстракт поддерживают рост. Арабиноза, инозит, сорбит, раффиноза, глюкоза, лактоза и галактоза не используются. Способен к брожению на сахарозе.
Сходство по 16рРНК составляет 99%.
Bacillus licheniformis выделен из горячего источника Большая речка, расположенного на побережье оз. Байкал. Т 61,4°С, pH 9,2-9,8.Клетки представляют собой неподвижные спорообра-зующие палочки. Колонии неровные, размером 3-4 мм. Факультативный анаэроб. Умеренный термофил, оптимальная температура роста 55°С. Алкалотолерантен с оптимумом pH 8,0.
119
Гетеротроф. Использует арабинозу, манит, инозит, сорбит, рамнозу, фруктозу, дульцит, раффинозу, глюкозу, сахарозу, мальтозу, лактозу, галактозу, маннозу, глицерин и дрожжевой экстракт. Способен к брожению на глюкозе и сахарозе.Тесты на каталазу и оксидазу положительные; не продуцировал аммиак, индол и сероводород. На безазотистой среде Эшби роста не проявлял.
По результатам частичного сиквенса 16Б рРНК штамм отнесен к виду ВасШш \ichemform\s (97%).
АпохуЬасШш .ур. выделен из гидротермального источника Гарга, Северное Прибайкалье. Т 72,5°С, рН 8,2.
Клетки представляют собой неподвижные палочки мкм. Колонии гладкие, белые, диаметром 3-5 мм. Факультативный анаэроб. Умеренный термофил: диапазон роста 40-75°С, оптимум 60°С. рН диапазон 6,5-9,0, оптимум 8,0. Способен расти при концентрациях ЫаС1 от 0 до 50 г/л, оптимум 2-5 г/л.
Гетеротроф. Арабиноза, манит, инозит, сорбит, рамноза, фруктоза, дульцит, раффиноза, глюкоза, сахароза, мальтоза, лактоза, галактоза, манноза, глицерин и дрожжевой экстракт поддерживают рост. Способен к брожению на глюкозе и сахарозе.
По результатам неполного сиквенса нуклеотидной последовательности гена 165 рРНК штамм был отнесен к виду АпохуЬасШш яр.,А. А. ЦтчОкгтш (100%).
АпохуЪасШш зр.пох выделен из горячих источников Сея и Алла, Бурятия. Т 49-70°С, рН 9,79,9.
Клетки представляют собой спорообразующие палочки. Растет при температурах от 30 до 65 С, с оптимумом 50°С. рН диапазон 6,5-10,0, оптимум 8,5. Факультативный анаэроб.Гетеротроф, рост поддерживается различными сахарзми и полисахаридами, петоном и дрожжевым экстрактом.
Ближайшим родственником является АпохуЬасШш ршЫпоет1$, сходство по 16Б рРНК составляет 95%. Типовой штамм Се-1т.
Также выделено и изучено 8 штаммов алакалотолерантных термофильных органотрофных факультативно анаэробных бактерий из донных отложений и микробных матов термальных источников Прибайкалья: Сея, Уро, Алла, Гусиха, Гарга, Большая речка.
Все штаммы являются умеренными термофилами с диапазоном роста от 37 до 75°С и оптимумом 45-60°С. Диапазон рН от 6,0 до 9,5, оптимум рН 8,0-8,5. Оптимальной концентрацией №С1 (г/л) для роста культур являлась 2-5 г/л, диапазон роста от 0 до 50 г/л.
Культуры обладали широкой метаболической активностью и использовали большинство протестированных субстратов: арабинозу, галактозу, глюкозу, маннит, фруктозу, раффинозу, сахарозу, мальтозу, маннозу, дульцит, инозит, пептон, дрожжевой экстракт, крахмал и глицерин. Рамноза, лактоза и сорбит не использовались. Организмы способны к брожению на глюкозе и сахарозе, не сбраживали лактат, рамнозу, пептон, дрожжевой экстракт, крахмал и целлюлозу. Тесты на каталазу и оксидазу положительные; не продуцировали аммиак, индол и сероводород. На безазотистой среде Эшби роста не проявляли.
Все выделенные штаммы были протестированы на наличие потенциальной ферментативной активности, а именно: протеазной, липазной и амилазной. Все культуры проявили высокую протеазную активность (активно разжижали желатиновые диски) при 55°С. Липазную активность определяли при температуре 55°С. Всего 8 организмов показали способность расщеплять субстрат твин-40. При этом диаметр зон омыления варьировал от 6 до 15 мм. Высокую активность проявили бактерии по расщеплению крахмального агара, суммарно 9 из 12 штаммов показали различные зоны просветления (от 5 до 1 1 мм). Таким образом, можно заключить, что большинство штаммов термофильных бактерий проявило потенциальную протеазную, липазную и амилазную акивности. По физиолого-биохимическим свойствам штаммы близки к видам ВасШш, АпохуЬасШш.
АпохуЬасШш тощоИе^з Из проб ила низкоминерализованных щелочных гидротерм Центральной Монголии Хужирт (НигЫг1), Шиверт (БЫуег!) и Цэнхэр (ТэепИег) с температурами 37-84°С и значениями рН 9,8-10,6 было выделено 10 штаммов аэробных термофильных бактерий. Пробы культивировались при 55°С на минеральной среде содержащей глюкозу (19 г/л) и цитрат натрия (1,29 г/л), без перемешивания. Чистые культуры были получены путем высева суспензии микроорганизмов на агар и последующих пересевов.
На поверхности агаризованной среды бактерии формировали округлые колонии диаметром 2-4 мм, кремовые, имеющие выпуклый профиль, ровные края и однородную структуру. Клетки
120
имели форму прямых палочек, как правило одиночных или в парах. В конце фазы замедленного роста наблюдали появление проспор, спорулирующих клеток и отдельно лежащих спор. Образующиеся эллипсоидальные споры располагались в материнской клетке терминально, несколько расширяя ее. Клетки имели размеры 2-2,3 х 9,3-16,6 мкм. Окраска по Граму положительная.
Все штаммы являются термофилами с диапазоном роста от 37 до 75°С и оптимумом 5 8-61°С (рис.3). Диапазон рН от 6,0 до 10,5, оптимум рН 7,0-8,5 Оптимальной концентрацией NaCI (г/л) для роста культур являлась 2-5 г/л, диапазон роста от 0 до 50 г/л.
Бактерии способны в аэробных условиях утилизировать широкий спектр органических соединений: арабинозу, ксилозу, рибозу, глюкозу, маннит, фруктозу, рамнозу, раффинозу, сахарозу, инозит, глутамат, лактат, пируват, ацетат, пептон, дрожжевой экстракт, гидролизат казеина, крахмал и углеводороды. Галактоза, дульцит, манноза, сорбит, лактоза, мальтоза, глицерин и гликолят не использовались. Организм способен к брожению на глюкозе и сахарозе, не сбраживали глутамат, лактат, пируват, рибозу, рамнозу, пептон, дрожжевой экстракт, гидролизат казеина, крахмал и целлюлозу. Тесты на каталазу и оксидазу положительные; не продуцировали аммиак, индол.
Анаэробный рост проверяли на среде со след. субстратами: глутаматом, лактатом, пирува-том, рибозой, глюкозой, сахарозой, рамнозой, пептоном, д/э, гидролизатом казеина, крахмалом и целлюлозой по 1 г/л. За счет брожения могут развиваться штаммы Н5, Т4 на глюкозе, сахарозе (3-х суточные).
Молекулярный анализ с использованием генов 16S рРНК выделенных культур показал, что выделенные штаммы Н5, S3, Т4 и Т5 относятся к роду AnoxibaciUus и наиболее близки к А. flavithermus (97, 97,97 и 96 % соответственно). Содержание ГЦ составило от 43,8 до 44,6 мол. %, что близко к соответствующим значениям для видов рода Anoxybacillus. Гомология ДНК выделенных штаммов между собой составила 95-99 мол. %. Уровень геномного сходства штаммов Н5 и Т4 с типовыми штаммами A. flavithermus DSM 2641т и A, pmhchmensis К1тнаходится в диапазоне от 28 до 47 %, что свидетельствует о родстве исследованных организмов на уровне рода, но недостаточен для отнесения штаммов Н5 и Т4 к ранее описанным видам рода Anoxybacillus. Таким образом, выделенные штаммы по совокупности свойств (размер клеток, окраска колоний, способность к использованию галактозы и мальтозы, способность к росту при более высоких температурах и низкий уровень гомологии ДНК) могут быть отнесены к роду Anoxybacillus и образуют в его составе новый вид Anoxybacillus mongoliensis
Таким образом, показано, что среди культивируемых видов, выделенных из щелочных гидротерм Бурятии и Монголии, преобладают как широко распространенные термофильные алка-лотолерантные бациллы, так и новые виды аэробных и факультативно-анаэробных алкалото-лерантных умеренно термофильных бактерий, способных использовать широкий спектр органических субстратов.
Работа была выполнена при финансовой поддержке проекта молодых ученых СО РАН «Разнообразие и функционирование микробного сообщества в щелочных водных экосистемах Забайкалья» и интеграционного проекта СО РАНМ24.
О.Ф. Вятчина,Д.И. Стом, О.С. Рыкова, В.А. Быбин, А.В, Кононова
г. Иркутск
Возможность сохранения некоторых групп микроорганизмов в кишечнике красного калифорнийского гибрида (Eisema fetida Andrei Bouche)'
The ability of different groups of microorganisms to survive and keep itself in intestines of Red californian hybrid (Eis-enia fetida Andrei Bouche) is investigated. It is shown, that oil-destroing strain of Yarrowia lipofytica is capable to keep itself in intestines of earthworm during 8 days, and Rhodococcus erythropolis only within a day. Bacillus thuringiensis collects in intestines of earthworms, becomes a dominating component of bacteria! auto flora, keeps toxin formation ability; don V bring harm to an animal ft is revealed, that Streptomyces sp. spores keep ability to germinate after passage through the intestinal path of a worm. Staphylococcus sp. strain is capable to reserve itself in intestines of a worm untill 2 months.
Исследована способность микроорганизмов разных групп выживать и сохраняться в кишечнике красного калифорнийского гибрида (Eisenia fetida Andrei Bouche). Показано, что нефте-разрушающий штамм Yarrowia lipolytica способен сохраняться в кишечнике червя в течение 8
* Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ №05-04-97237.
121
