CC BY
133
УДК 57.579.262
Ахмедова Ф.Р.1, Джафарова У.Д.2 ©
Доктор биологических наук, доцент, 2магистрант, кафедра микробиологии, Бакинский государственный университет
ИЗУЧЕНИЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПИГМЕНТООБРАЗУЮЩИХ БАКТЕРИЙ В РАЗЛИЧНЫХ
СУБСТРАТАХ
Аннотация
Было проведено изучение распространения пигментообразующих бактерий в различных субстратах. Было выявлено их наибольшая распространенность в воздухе, и преобладание пигментов розового, желтого, кремового, оранжевого и белого цветов. Пигментные бактерии обладают высокой чувствительностью к составу и к кислотности культивируемой среды, а также к температуре выращивания.
Ключевые слова: Микробиота, пигментные бактерии, пигмент, воздух, субстрат Keywords: Microbiota, the pigmentary bacteria, pigment, air, substrate
Многим бактериям свойственно образование различных красящих веществ - пигментов. Окрашенными могут быть также плесневые грибы и дрожжи, актиномицеты, возбудители болезней и сапрофиты.
Пигменты - вторичные метаболиты, которые различаются по химическому составу и могут быть представлены различными соединениями: каротиноидами, антоцианами, меланинами, пирролами и фенозиновыми производными [1,268; 5,27; 7,119; 11].
Из числа пигментообразующих бактерий можно назвать: Chromobacterium prodigiosum (чудесная палочка) имеет кроваво - красный пигмент, Ps.Violacea, Ps.fluorescens, Ps.pyocyanea, Staphylococcus aureus, Ps.syncyanea образуют разного рода пигменты, различные сарцины - Sarcina flava, Citrea aureantica - имеют желтый, лимонно-желтый, золотистый пигмент, оранжевый, Bacillus pyocyaneum (синегнойная палочка) - образует сине - зеленый пигмент [1,139]. Пигментообразование для ряда микроорганизмов является стойким признаком, что используется при классификации микробов.
Способность к образованию каротиноидов свойственно широкому кругу микроорганизмов: бактериям, дрожжам, грибам и актиномицетам. Витамин А образуется из каротина под действием ультрафиолетового света, а также в организме животного. Это характерно для подавляющего большинства бактерий - обитателей почвы, воды и воздуха. Поэтому ß - каротин и каротиноиды используются как кормовые добавки и пищевые добавки для обогащения их ценными соединениями, из которых образуются пигменты [14].
Считают, что пигменты у микробов играют защитную роль от вредного действия видимого света и ультрафиолетовых лучей, кроме того, участвуют в процессе дыхания. Наиболее активное пигментообразование наблюдается при хорошем доступе солнечного света. Искусственно окрашенные бактерии (например, метиленовым синим) также проявляют повышенную лабильность к инсоляции. Микроорганизмы, лишенные способности к пигментообразованию на свету быстро погибают. При этом клеточные пигменты действуют как катализаторы. Каротиноиды ингибируют этот процесс. Бактериоцидное действие солнечного проявляется в присутствии кислорода и связано с фотоокислением. Некоторые бактерии способны к образованию пигментов только на свету (например, каротиноиды у туберкулезной палочки) [13].
Большинство пигментов также проявляют антибиотические свойства. Между пигментацией и образованием вторичных метаболитов существует тесная связь, что при наличии пигментов можно с большой долей вероятности ожидать образования антибиотиков и других биологически активных веществ [9, 15; 8, 330].
В настоящее время пигментные бактерии широко используются в промышленной микробиологии и в различных отраслях промышленности (пищевая промышленность, медицина,
© Ахмедова Ф.Р., Джафарова У.Д., 2012 г.
текстильная промышленность и т.д.) как продуценты пигментов. Это вызывает большой практический интерес.
Цель нашей работы - исследование распространенности пигментообразующих бактерий в условиях Азербайджана (различные субстраты) и изучение их морфологических и культуральных признаков.
Материалы и методы исследования
Для выполнения поставленной задачи объектами исследования были субстраты: воздух, вода, почва и субстраты растительного происхождения. Для выделения микроорганизмов из различных субстратов и их дальнейшего изучения использовался метод разведения и метод выделения чистой культуры по Коху [2,39; 3, 83; 4,350; 8,96; 9,146; 10, 189]. Для культивирования микроорганизмов использовали среды: МПА, МПА+СА(1+1) и среда Мюллер - Хинтон [6,356].
С целью изучения интенсивности образования пигментов микроорганизмами, бактерии культивировались при различных значениях кислотности среды (6 - 7.5) и температуры (28 - 35° С) [1, 77, 137].
Результаты и их обсуждения
Результаты по выделению и изучению пигментных бактерий представлены в таблице.
Таблица
Распространение пигментобразующих бактерий в различных субстратах_
№ Субстрат Общее количество культур Цвет пигмента бактерий
Розовый Оранжевый Желтый Белый ы в о м е & Коричневый
1 Воздух 15 3 2 6 1 2 1
2. Вода 4 1 1 0 0 2 0
3. Почва 6 0 1 2 3 0 0
4. Растительн. субстрат 10 3 2 3 0 1 1
Как видно из таблицы в зависимости от субстрата количество бактерий варьировало. Наибольшая численность пигментообразующих бактерий наблюдается в воздухе, а наименьшая в воде. Всего выделено 150 штаммов, из которых получено 35 чистых культур. Среди них встречаются пигментные бактерий различных цветов: красные, желтые, лимонно - желтый, оранжевые, розовые, кремовые, белые, коричневые. Пигменты бактерий различаются по способности растворяться в воде и в других растворителях. Выделенные бактерии образуют пигменты растворимые как в спирте, так и в воде. Среди пигментных бактерий встречаются как спорообразующие, так и неспорообразующие.
Из таблицы видно что, пигментные бактерии главным образом обнаруживаются в воздухе по сравнению с другими субстратами. Яркость и цвет пигментов образуемых пигментными бактериями выделенных из воздуха зависит от климатических условий. В солнечную погоду численность ярко окрашенных пигментных бактерий значительно больше чем в пасмурную. В почве по сравнению с воздухом количество пигментных микроорганизмов меньше. В почве наибольшее количество пигментных бактерий встречается в ее верхних слоях.
Выделенные нами пигментные бактерии обладают высокой чувствительностью к составу, кислотности культивируемой среды и к температуре выращивания. В зависимости от состава и кислотности среды, а также от температуры их выращивания, пигменты которые образуют микроорганизмы, могут иметь разную яркость и цветовое проявление. Пигменты, образуемые
бактериями культивируемыми на МПА, имеют более яркую окраску, чем при культивировании на другой среде (МПА+СА и среда Мюллер - Хинтон). Максимальная яркость пигментов образуемых бактериями наблюдается при кислотности среды 7 - 7.5 и температуре выращивания 28 - 30°С.
В результате проведенных исследований можно сделать выводы, что наибольшее количество пигментных бактерий обнаруживается в воздухе по сравнению с другими субстратами. Среди пигментов в основном преобладают пигменты желтого, розового и кремового цветов. Пигментообразование зависит от состава среды и условий культивирования (температура, кислотность).
Литература
1. Большой практикум по микробиологии / Под общей редакцией проф. Г. Л. Селибера. - Москва «Высшая школа», 1962, 490с.
2. Гусев М.В., Минеева Л.А. Микробиология. - М.: Издательский центр «Академия», 2003, 464с.
3. Елинов Н.П., Заикина Н.А., Соколова И.П. Руководство к лабораторным занятиям по микробиологии. -Москва: «Медицина»,1988, 205с.
4. Заварзин Г.А., Колотилова Н.Н. Введение в природоведческую микробиологию. - М.: Книжный Дом «Университет», 2001, 256с.
5. Лабинская А.С. Микробиология с техникой микробиологических исследований. М.: «Медицина», 1978, 394с.
6. Лысак В.В. Микробиология. - Минск, 2007, 426с.
7. Методы общей бактериологии / Под редакцией Герхардта Ф. и др. том.1. - Москва: «Мир»,1983, 535с.
8. Мишустин Е.Н., Емцев В.Т. Микробиология. - М.: «Агропромиздат»,1987, 368с.
9. Н.С. Егоров Микроба антагонисты и биологические методы определения антибиотической активности. - М.: « Высшая школа», 1965, 207с.
10. Практикум по микробиологии / Под редакцией А. И. Нетрусова. - Москва: «Академия», 2005, 608с.
11. Теппер Е.З., Шильникова В.К., Переверзева Г.И. Практикум по микробиологии / М.: Дрофа, 2004, 256с.
12. Шлегель Г. Общая микробиология. - Москва: «Мир», 1987, 559с.
13. http://meduniver.com/Medical/Microbiology/72.html
14. http://www.plosbiology.org/article/info:doi/10.1371/journal.pbio.1000510#s6
