CC BY
0INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE "STATUS AND DEVELOPMENT PROSPECTS OF FUNDAMENTAL AND APPLIED MICROBIOLOGY: THE VIEWPOINT OF YOUNG SCIENTISTS" _25-26 SEPTEMBER, 2024_
METILOTROF BAKTERIYALARNING MAHALLIY IZOLYATLARINI AJRATIB OLISH VA MORFOLOGIYASINI
O'RGANISH
1Mardonov Ikrom Xasan o'g'li, 2Suyunova Gavhar Anvarovna, 3Sherbekova Nasiba Abdumumin qizi, 4Azimova Nodira Shoyim qizi
1Mikrobiologiya instituti tayanch doktoranti 2Mikrobiologiya instituti kichik ilmiy xodimi 3Mikrobiologiya instituti kichik ilmiy xodimi 4Mikrobiologiya instituti katta ilmiy xodimi https://doi.org/10.5281/zenodo.13837213
Annotatsiya. Bugungi kundagi asosiy muammolardan biri insoniyatni oqsilga bo'lgan talabini qondirish hisoblanadi. Oxirgi yillarda metilotrof mikroorganizmlar metanoldan oqsil sintezlashi hisobiga ishlab chiqaruvchilar va olimlar tomonidan katta qiziqish uyg'otmoqda. Bu esa nafaqat butun dunyo miqyosida, shuningdek, O'zbekiston hududida ham mahalliy metilotrof mikroorganizm kulturalarini ajratib olish va undan sifatli ozuqa oqsili ishlab chiqarish dolzarb hisoblanmoqda. O'tkazilgan tadqiqotlar natijasida Toshkent qog'ozni qayta ishlash zavodi oqova suvidan va Navoiyazot AJ hududi tuprog'idan olingan namunalardan 10 ta izolyatlar ajratib olindi. Shulardan 4 ta izolyat metanolda yaxshi o'sish xususiyatiga ega ekanligi sababli tanlab olindi va ularning morfologiyasi o'rganildi.
Kalit so'zlar: metilotrof mikroorganizmlar, oqsil, metanol, yangi izolyatlar, bakteriyalar, morfologiyasi, tayoqchasimon, kokklar.
Hozirgi kunda insoniyat oldida turgan dolzarb muammolardan biri bu ozuqa oqsilining yetishmasligidir. Bu muammoga to'liq yechim izlash olimlar tomonidan o'tgan asrning 1960 yillaridan boshlab amalga oshirila boshlandi va bugungi kunda ham davom etmoqda. Oqsil yetishmasligidan insoniyat kerakli miqdordagi muvozanatli ovqatlanishni ololmasligidan tashqari, qishloq xo'jaligi ishlab chiqarishi ham zarar ko'radi, chunki ozuqa oqsilining yetishmasligi hayvonlarning erta o'limiga va ular ishtiroki bilan olingan mahsulotlarning miqdori va sifatining pasayishiga olib keladi. Shu munosabat bilan, hozirgi tadqiqot yo'nalishlari "oqsil yetishmasligi" tahdidini bartaraf etishning turli usullarini izlashdan iborat [2].
Oziq-ovqat sanoati va qishloq xo'jaligi uchun keng talab qilinadigan oqsilli mahsulotlarni yuqori samarali ishlab chiqarish zamonaviy biotexnologiyaning dolzarb muammolaridan biri hisoblanadi. Eng istiqbolli oqsil produsentlari - biomassasi oqsilga boy mikroorganizmlardir. Turli xil taksonomik guruhlarga mansub bakteriyalar, achitqilar, tuban zamburug'lar, bir hujayrali suv o'tlar va sodda hayvonlar oqsil ishlab chiqaruvchilari sifatida ma'lum [3]. Ular orasida metilotrof bakteriyalar o'z biomassasida 70% gacha oqsil to'plashi bilan samarali hisoblanadi [4]. Bir hujayralilar oqsillarining turli manbalari orasida ushbu guruh bakteriyalari sezilarli miqdorda oqsil to'plashi bilan keng tanilgan. Shuningdek, aminokislotalar tarkibi bo'yicha baliq uni yoki soya oqsiliga yaqinligi, tarkibida vitaminlar konsentratsiyasi, fosfolipidlar va boshqa qimmatli funksional birikmalar to'plashi bilan katta ahamiyatga ega hisoblanadi [6].
Metilotroflar tabiatda keng tarqalgan. Hozirgi vaqtda metan va metanol oksidlovchi bakteriyalarning 50 dan ortiq avlodlari, shuningdek, metilotrof zamburug'larining bir necha avlodlari ma'lum [4]. Metanol asosida bir hujayralilar oqsillarini (SCP) sanoatda ishlab chiqarish
INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE "STATUS AND DEVELOPMENT PROSPECTS OF FUNDAMENTAL AND APPLIED MICROBIOLOGY: THE VIEWPOINT OF YOUNG SCIENTISTS" _25-26 SEPTEMBER, 2024_
ilk bor o'tgan asrning 80-yillarida Buyuk Britaniyada joriy qilingan. O'sish tezligi, o'stirish jarayoni iqtisodiy koeffitsientining pastligi, intensiv aeratsiyada ba'zi produsentlarning vitaminlar yoki boshqa o'sish omillariga bo'lgan talabining yuqoriligi kabi sabablar tufayli butun dunyoda yangi istiqbolli produsentlarni qidirish hozirgi vaqtgacha dolzarb vazifa bo'lib qolmoqda [7].
Respublikamizda esa metanol asosida mikroorganizmlar yordamida oqsil olish texnologiyasi yo'lga qo'yilmagan. Bu boradagi ilmiy tadqiqotlarni amalga oshirish juda muhim ahamiyatga egadir.
Ushbu tadqiqotning maqsadi mahalliy metilotrof bakteriya izolyatlarining sof kulturalarini ajratish va ularning morfologiyasini o'rganishdan iborat.
Tadqiqotda metilotrof bakteriyalarni ajratib olish uchun Navoiyazot AJ ga qarashli xudud tuproq namunalari, Toshkent qog'ozni qayta ishlash korxonasi oqava suv namunalaridan foydalanildi.
Ushbu namunalardan metilotrof bakteriya izolyatlarini ajratib olish uchun "K" (g/l): KH2PO4 - 2,0; (NH4)2SO4 - 2,0; MgSO47H2O - 0,025; NaCl - 0,5; FeSO47H2O - 0,002; H2O dist. - 1 l.; metanol - 1%; pH-7,2 tarkibli ozuqa muhitidan foydalanildi.
Tuproq namunalari 1 g, suv namunalari 1 ml dan olinib, 200 ml 1% li metanol solingan "K" ozuqa muhitida 5 kun davomida o'stirildi. O'stirilgan namunalar Petri chashkasiga 1% metanolli agarli "K" ozuqasiga bakterial ilmoq yordamida ekib olindi. O'sgan kulturalar morfologiyasiga qarab belgilab olindi va mikroskopiya qilindi. Mikroskopiyadan keyin yakka hujayralar 200 ml suyuq 1% metanolli "K" ozuqasiga ekilib, 35oC haroratda sheykerda (200 rpm) 2 kun davomida o'stirildi. Shundan so'ng, kulturalar 5 marta 200 ml suyuq metanolli "K" ozuqasiga qayta ekildi. Bunda faqatgina metanolda o'sadigan kulturalarni tanlab olish uchun metanol miqdori mos ravishda 1%, 1,5%, 2% miqdorida oshirib borildi. Kulturalar 2% metanolli "K" ozuqasida 24 soat mobaynida quyuq biomassa hosil qilib o'sa boshlagandan keyin, ular qayta 2% metanolli agarli "K" ozuqasiga ekildi. O'sib chiqqan yakka hujayralar mikroskop ostida o'rganilib, probirkalarga ko'chirib olindi.
Alohida ajratib olingan izolyatlar koloniyasining morfologiyasi va mikroskopik ko'rinishi o'rganildi. Gramm bo'yash standart usul [5] bo'yicha amalga oshirildi. Fazali kontrast rejimida hujayra morfologiyasi va harakatchanligini o'rganish "Axiolab 5" Zeiss (Germaniya) optik mikroskopi yordamida amalga oshirildi.
Olib kelingan tuproq va suv namunalaridan jami 10 ta izolyat ajratib olindi, shulardan 4 ta bakteriya izolyatlari metanolni yaxshi o'zlashtirish qobiliyatiga ega ekanligi ma'lum bo'ldi. Chunki 48 soat ichida 2% metanolli ozuqa muhitida ham yaxshi o'sishi ya'ni izolyatlar 109 KHB/ml ni tashkil qilishi aniqlandi.
Agarli ozuqa muhitlarida o'stirilgan koloniyalarning morfologiyasi o'rganilganda, izolyatlarning morfologik jihatdan farqlanishi aniqlandi. Toshkent qog'ozni qayta ishlash korxonasi oqava suv namunalaridan jami 3 ta izolyat ajratib olinib, ular shartli ravishda T-1, T-2, T-3 deb nomlandi. Navoiyazot AJ ga qarashli xudud tuproq namunalaridan bitta izolyat metanolli ozuqa muhitida yaxshi o'sishi kuzatildi va N-1 deb nomlandi. T-1 izolyat koloniyasi shakli doirasimon, ranggi qaymoqrang, chetlari tekis, usti silliq, yuza qismi bo'rtgan, hujayra strukturasi kichik donador, shakli kokk, grammanfiy ekanligi o'rganildi. T-2 izolyat koloniyasi shakli doirasimon, ranggi qaymoqrang, chetlari tekis, usti silliq, yuza qismi bo'rtgan, tayoqchasimon, grammanfiy. T-3 izolyat koloniyasi shakli doirasimon, ranggi sarg'ish-qaymoqrang, chetlari tekis, usti silliq, yuza qismi bo'rtgan, tayoqchasimon, grammanfiy. N-1 izolyatining morfoligiyasi
INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE "STATUS AND DEVELOPMENT PROSPECTS OF FUNDAMENTAL AND APPLIED MICROBIOLOGY: THE VIEWPOINT OF YOUNG SCIENTISTS" 25-26 SEPTEMBER, 2024
keskin farq qilib, shakli doirasimon, apelsin rangli, chetlari notekis, usti silliq, yuza qismi biroz bo'rtgan, tayoqchasimon, grammanfiy ekanligi aniqlandi (1-jadval, 1-2 rasmlar).
1-jadval
Ajratib olingan izolyatlarning morfologik xususiyatlari
Koloniyalar Hujayralar
Izolyat Shakli Rangi Profil Koloni yaning cheti Struktura si Shakli Gram bo'yicha bo'yalishi
T-1 doirasimo n qaymoq simon bo'rtgan tekis kichik donador kokk manfiy
T-2 doirasimo n qaymoq simon bo'rtgan tekis kichik donador tayoqc hasim on manfiy
T-З doirasimo n Sarg'ish qaymoq bo'rtgan tekis donador tayoqc hasim on manfiy
N-1 doirasimo n apelsin rang biroz bo'rtgan notekis katta-kichik donador tayoqc hasim on manfiy
T 3 T 2 T1 N1
1-rasm Ajratib olingan izolyatlar koloniyalarining tashqi ko'rinishi
N-1 T1 T 2 T 3
2-rasm. Ajratib olingan izolyatlarning mikroskopik ko'rinishi (100x10 marta
kattalashtirilgan)
Tadqiqotchilar tomonidan o'rganilgan va ishlab chiqarishda foydalanilayotgan ko'plab metilotrof bakteriyalarning morfologiyasi bilan solishtirilganda, Methylobacillus, Methylococcus avlodiga mansub bakteriyalarning morfologik belgilariga o'xshash ekanligi aniqlandi [1].
Izolyatlarni identifikatsiya qilish, fiziologik-biokimyoviy, xemotaksonomik xususiyatlarini o'rganish davom etmoqda.
INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE "STATUS AND DEVELOPMENT PROSPECTS OF FUNDAMENTAL AND APPLIED MICROBIOLOGY: THE VIEWPOINT OF YOUNG SCIENTISTS" _25-26 SEPTEMBER, 2024_
O'tkazilgan tadqiqot natijalariga ko'ra quyidagicha xulosa qilindi: Navoiyazot AJ ga qarashli xudud tuproqlarida, Toshkent qog'ozni qayta ishlash korxonasi oqava suvlarida metanolni o'zlashtiruvchi bakteriya shtammlari uchraydi. Ularning sof kulturalari ajratib olinganda morfologik jihatdan Methylobacillus, Methylococcus avlodiga mansub metilotrof bakteriyalarga yaqinligi o'rganildi. Tanlab olingan bakteriyalarga o'xshash T-1, T-2, T-3 va N-1 izolyatlari 2% metanolli ozuqa muhitida yaxshi o'sishi ularning orasida metanolni parchalab, ko'p miqdorda oqsil hosil qiluvchi sanoat uchun muhim ahamiyatga ega bo'lgan shtammlar bo'lishi mumkinligini izohlaydi.
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR RO'YXATI
1. Агафонова Н.В. Таксономическая и функциональная характеристика аэробных метилотрофных бактерий-фитосимбионтов / Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук, Пущино, 2017 г., с. 130.
2. Игнашкова Д.А., Сергеев Е.Е., Раков Н.О., Авшалумов А.С., Суясов Н.А. Исследование сообщества метилотрофных бактерий, выделенных из образцов почвы полуострова Ямал
3. Салтыкова С.С., Побережный Д.Ю., Калёнов С.В. Исследование потенциала метилотрофных микробных сообществ для получения обогащенной белком биомассы / Успехи в химии и химической технологии. ТОМ XXXV. 2021. № 12. -c. 139-141.
4. Троценко Ю.А., Торгонская М.Л. Аэробные метилотрофы - перспективные объекты современной биотехнологии/Journal of Siberian Federal University. Biology 3 (2012 5) 243279.
5. Методы общей бактериологии: Пер. с англ./Под ред. Ф. Герхардта и др. // М.: Мир, 1984. 264 с. - Текст: непосредственный.
6. Pereira, A. G., Fraga-Corral, M., Garcia-Oliveira, P., Otero, P., Soria-Lopez, A., Cassani, L., Cao, H., Xiao, J., Prieto, M. A., & Simal-Gandara, J. (2022). Single-cell proteins obtained by circular economy intended as a feed ingredient in aquaculture. Foods, 11(18). https://doi.org/10.3390/foods11182831
7. Schrader J. et al. Methanol-based industrial biotechnology: current status and future perspectives of methylotrophic bacteria //Trends in biotechnology. - 2009. - Т. 27. - №. 2. -С. 107-115.
