CC BY
109
свойств тромбоцитов и эритроцитов / И.Н. Медведев, С.Ю. Завалишина, Е.Г. Краснова, Н.В. Кутафина // Фундаментальные исследования. - 2014. - № 10-1. - С. 117-120.
3. Шокур, О.А. Влияние каррагинанов на агрегацию тромбоцитов in vitro / О.А. Шокур, Е.В. Хожаенко, Н.Ю. Рукина, А.Б. Проста-кишина // Тихоокеанский медицинский журнал. - 2013. - № 2. - С. 25-28.
4. Белушкина, Н.Н. Рецепторы тромбоцитов - мишень для антиагрегационной терапии / Н.Н. Белушкина, О.Г. Дегтярева, А.А. Махлай // Молекулярная медицина. - 2011. -№ 3. - C. 10-17.
5. Теория и средства апитерапии: Монография / В.Н. Крылов, А.В. Агафонов, Н.И. Кривцов, В.И. Лебедев. - М.: Комильфо.-2007. - 296 с.
6. Орлов, Б.Н. Прополис и воск - пчелам и человеку. Монография / Б.Н. Орлов, Н.В. Корнева. - Н.Новгород: Изд. Ю.А. Николаева, 2001. - 192 с.
7. Омаров, Ш.М. Клиническое приме-
нение маточного молочка / Ш.М. Омаров, Б.Н. Орлов, З.Ш. Магомедова, З.М. Омарова // Пчеловодство. - 2011. - № 8. - С. 58-60.
8. Самаль, А.Б. Агрегация тромбоцитов: методы изучения и механизмы: Монография / А.Б. Самаль, С.Н. Черенкевич, Н.Ф. Хмара. -Минск: Универс, 1990.- 104 с.
9. Брагина, Н.А. Липидные ингибиторы фосфолипазы А2 / Н.А. Брагина, В.В. Чупин, В.Г. Булгаков, А.Н. Шальнев // Биоорганическая химия. - 1999. - Т. 25. № 2. - С. 83-96.
10. Гаврилов, О.К. Задачи современной коагулологии / О.К. Гаврилов // Гематология и трансфузиология. - 1989. - № 6. - С. 3-7.
11. Асафова, Н.Н. Физиологически активные продукты пчелиной семьи: Общебиологические и эколого-химические аспекты. Физиологическое обоснование практического применения. Монография / Н.Н. Асафова, Б.Н. Орлов, Р.Б. Козин : под ред. Б.Н. Орлова. - Н.Новгород: Изд. Ю.А. Николаева, 2001. -368 с.
УДК 631.4
ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ КСИЛОЛА НА ПОЧВЕННЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ
И ВЫДЕЛЕНИЕ ДЕСТРУКТОРОВ
Ильина Наталья Анатольевна, доктор биологических наук, профессор кафедры «Зоо-
логия»
Фуфаева Татьяна Валентиновна, аспирант кафедры «Зоология», tanya-fufaeva @yandex. ru
Казакова Наталья Анатольевна, ассистент кафедры «География» ФГБОУ ВПО «УлГПУ им. И.Н. Ульянова»
432700, г. Ульяновск, пл. 100-летия со дня рождения В.И. Ленина, д.4, e-mail: [email protected]
Ключевые слова: ксилол, актиномицеты, гетеротрофные бактерии, плесневые грибы. В статье рассматривается воздействие различных доз ксилола на количественный и качественный состав микроорганизмов в почве.
Введение
Отличительная особенность почвы как природного местообитания микроорганизмов связана с её гетерогенностью, которая проявляется в разных пространственных масштабах. Почвенные микроорганизмы
обитают в трехфазной полидисперсной среде, представленной твердой (минеральные и органические частицы), жидкой (почвенная вода) и газообразной (почвенный воздух) фазами.
Почвенные микроорганизмы состав-
и
Sä es »1
Si
р и ш SS si ■ i
00 и
ляют значительную часть любой биогеосистемы - экологической системы, включающей почву, косное (неживое) и биокосное (живое или произведенное живыми организмами) вещества - и активно участвуют в ее жизнедеятельности. Почва обладает высокой буферной способностью, т.е. долгое время может не изменять своих свойств под воздействием загрязнителей. Микроорганизмы почв обладают высокой чувствительностью к антропогенному воздействию. Поэтому они являются хорошими индикаторами загрязненности окружающей среды [1,2].
Объекты и методы исследований
В работе были использованы физико-химические и микробиологические методы исследований. Отбор почвы проводили в соответствии с ГОСТ 28168-89. Ксилол определяли согласно методике СанПиН 42-1284433-87 [3].
Определение динамики численности почвенных микроорганизмов необходимо для выявления адаптивной способности аборигенных микроорганизмов к загрязнителю и определения физиологических групп, устойчивых к высоким концентрациям токсиканта. Анализируя динамику численности, определяют длительность токсического эффекта действия на микробиоту и величину максимальной депрессии микроорганизмов^].
Численность микроорганизмов в почве, содержащей различные концентрации загрязнителя, определяли методом последовательных разведений почвенной суспензии на 5 и 30 сутки [5]. Для этого брали по 1 г контрольных и опытных образцов почв и вносили в колбы со 100 мл физиологического раствора. Полученную взвесь тщательно взбалтывали в течение 15-20 минут. После осаждения крупных частиц почвы из колб отбирали по 1 мл взвеси для разведений, которые готовили в четырех стерильных пробирках с 9 мл физиологического раствора.
Плесневые грибы выявляли поверхностным методом, высевая 0,1 мл почвенной суспензии из разведения 10-2 на ага-ризованную среду Чапека-Докса. Актино-мицеты выделяли так же, как и грибы, поверхностным методом, высевая 0,1 мл из
разведения 10-3 на среду Красильникова №1. Гетеротрофные бактерии выявляли глубинным методом посева 1 мл суспензии из разведения 10-5 на ГРМ-агар. Культивирование посевов осуществляли в термостате при 25 0С в течение 2 суток при выделении гетеротрофных, 5-7 суток при выделении акти-номицетов и плесневых грибов. После инкубации посевов проводили количественный учет выросших колоний и определяли КОЕ в 1 г почвы. Динамику численности микроорганизмов в почве с ксенобиотиком отражали в процентах по отношению к контролю. После 4 пассажа в новую питательную среду из культуральной жидкости с накопительной культурой производили высев на чашки Петри с элективной твердой агаризован-ной средой М9 + формальдегид и отбирали изолированные колонии. Определение систематического положения отобранных штаммов проводится в соответствии с определителем бактерий Берги [6] по настоящее время.
Статистическую обработку данных проводили с помощью встроенного статистического пакета Excel (MSOffice 2007). Повтор-ность всех экспериментов трехкратная [7].
Результаты исследований
В почву вносили 3, 30 и 300 мг/кг ксилола, что соответствовало 10, 100 и 1000 доз ПДК.
Высев актиномицетов из почвы выявил их активное размножение лишь в первые пять суток, причем при повышенных дозах ксилола (100 и 1000 ПДК) наблюдалось более интенсивное размножение микробов. Данные по влиянию различных доз ксилола на численность актиномицетов приведены на рис. 1. В последующие дни наблюдений отмечалось уменьшение числа актиномицетов, опустившееся ниже контрольного уровня. Очевидно, актиномицеты, используя препарат в процессе метаболизма, обусловили его распад и тем самым создали возможность использования продуктов полураспада другими физиологическими группами микробов, размножение которых, в свою очередь, оказывало конкурентное влияние на актиномицеты.
На основании данных, отраженных на рис.2, установлено, что ксилол снижал
численность гетеротрофных бактерий в течение первых пяти дней их контакта с препаратом в почве. Выявлена зависимость уменьшения численности микроорганизмов с увеличением дозы ксилола. Затем наблюдалось нарастание количественных показателей микробов к 30 суткам. При этом уровень содержания гетеротрофных бактерий превысил исходный (контрольный) в 2,3 раза. Очевидно, что высокие концентрации (100 и 1000 ПДК) вызывали торможение ростовых процессов этих микробов в первые дни эксперимента.
На рис.3 видно, что испытанные дозы ксилола обладали фунгицидным действием на плесневые грибы в течение пяти дней, которое усиливалось с увеличением внесенной в почву дозы ПДК. К 30 же суткам контакта ксилола с грибами в почве наблюдалось постепенное нарастание содержания плесневых грибов, в основном родов Mucor и Pénicillium, превысившего контрольный показатель в 1,5 раза.
После 5 пассажей в новую питательную среду из культуральной жидкости с накопительной культурой производили высев на чашки Петри с элективной твердой ага-ризованной средой М9 + ксилол и отбирали изолированные колонии. Таким образом удалось получить 3 изолята, устойчивых к ксилолу, которые были исследованы на способность к деструкции в условиях непрерывного культивирования в аэробных условиях на минеральной среде М9. Выделенные три штамма бактерий были обозначены под шифрами Кл 1, Кл 2 и Кл 3. При микроскопическом изучении видов бактерий установлено, что это мелкие грамотри-
ю пдк юо пдк юоо пдк
контроль
Время, сут.
Рис. 1 - Влияние различных доз ксилола на численность актиномицетов в почве
30
Время, сут.
Рис. 2 - Влияние различных доз ксилола на численность гетеротрофных бактерий в почве
10 пдк 100 пдк 1000 пдк
контроль
Время, сут.
Рис. 3 - Влияние различных доз ксилола на численность плесневых грибов в почве
цательные палочки бактерий, образующие на агаре мелкие, блестящие, гладкие, с однородной структурой, мягкой консистенцией, светло-коричневые выпуклые колонии с ровным краем. Определение систематического положения отобранных штаммов проводится в соответствии с определением бактерий Берги [6] по настоящее время.
Деструкцию наблюдали в условиях непрерывного культивирования штаммов в колбах Эрленмейера со 100 мл жидкой среды М9, в которую вносили ксилол в качестве единственного источника углерода и энергии в концентрациях 100 мг/л. Инкубацию культуры проводили при +28 0 С в течение 4 суток в условиях аэрации в шейкер-инкуба-
Р Ii
И
s SI
р о её Ü
ш GÛ ü Ii
Рис. 4 - Деградация ксилола при концентрации 100 мг/л штаммами Кл 1, Кл 2 и Кл 3
торе при частоте вращения платформы 5070 оборотов/минуту Определение ксилола проводили в соответствии с санитарными нормами допустимых концентраций химических веществ в почве [3].
Анализ результатов показал (рис. 4), что деградация ксилола при концентрации 100 мг/л протекала 72 часа при непрерывном росте бактерий.
Определение ксилола проводили в соответствии с ГН 2.1.7.2041-06 (Предельно допустимые концентрации химических веществ в почве) [8].
В связи с тем, что ксилол достаточно сложно поддается трансформации и не способен подвергаться полной минерализации только одним штаммом, мы использовали весь консорциум устойчивых штаммов при анализе деструкции. Недостатком этого консорциума является низкая концентрация ксилола при его утилизации, в связи с чем для эффективной работы консорциума необходимо проведение оптимизации условий биодеградации ксилола.
Выводы
Таким образом, полученные результаты показывают характер влияния доз ксило-
ла на состав и функционирование комплекса почвенных микроорганизмов. Установлено угнетающее действие ксилола на жизнеспособность некоторых исследованных физиологических групп почвенных микроорганизмов, в частности на плесневые грибы и гетеротрофные бактерии.
Библиографический список
1. Казакова, Н.А. Микробный ценоз почв как индикатор трансформации почвенного покрова / Н.А.Казакова, Н.А. Ильина // Международный научно-исследовательский журнал. - 2013. - Часть 1, №6 (13).- С. 30-31.
2. Гузев, В.С. Перспективы эколого-микробиологической экспертизы состояния почв при антропогенных воздействиях / В.С.Гузев, С.В. Левин //Почвоведение. -1991. -№ 9. - С.50-62.
3. Санитарные нормы допустимых концентраций химических веществ в почве.-СанПиН 42-128-4433-87.
4. Марфенина, О.Е. Антропогенная экология почвенных грибов/ Марфенина, О.Е. - М.: Медицина для всех, 2004. - 196 с.
5. Егоров, Н.С. Руководство к практическим занятиям по микробиологии / Н.С. Егоров. - М.: МГУ, 1983. - 215 с.
6. Хоулт, Дж. Определитель бактерий Берджи: в 2 т. Т.1 / Дж. Хоулт, Н. Криг; под ред. Г.А. Заварзина. - М.: Мир, 1997. - 430с.
7. Ильина, Н.А. Влияние формальдегида на динамику численности физиологических групп почвенных микроорганизмов на примере чернозема выщелоченного / Н.А.Ильина, Н.А.Казакова, Т.В.Фуфаева // Вестник Чебоксарского государственного педагогического университета. - 2013.- С. 86 - 90.
8. ГН 2.1.7.2041-06. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве.
