CC BY
0Кулясов П.А.
кандидат ветеринарных наук, доцент кафедры зоотехнии и ветеринарии ФГБОУВО «КалмГУ» им. Б.Б. Городовикова
Санджиева Э.Ц.
студентка 3-го курса специальности «Ветеринария» ФГБОУ ВО «КалмГУ» им. Б.Б. Городовикова
Лизинов И.В.
студент 3-го курса специальности «Ветеринария» ФГБОУ ВО «КалмГУ» им. Б.Б. Городовикова
МИКРОБНОЕ И ДРОЖЖЕВОЕ БРОЖЕНИЕ ЗЕРНОВЫХ И ПЛОДОВООВОЩНЫХ
КУЛЬТУР РАСТЕНИЙ
MICROBIAL AND YEAST FERMENTATION OF GRAIN AND FRUIT CROPS
Kulyasov P.A.
the candidate of veterinary Sciences, associate Professor of animal science and veterinary medicine FSBEI
«Kalmgu» them. B.B. Gorodovikova Sandzhieva E.C.
student of the 3rd course of the specialty veterinary medicine FSBEI «Kalmgu» them. B.B. Gorodovikov
Lysinov I. V.
student of the 3rd course of the specialty "veterinary medicine" FSBEI «Kalmgu» them. B.B. Gorodovikov
АННОТАЦИЯ
Висящий на ветке дерева неспелый плод в начальной и срединной стадии является недоступным к воздействию на его мякоть колоний самых различных гнилостных микроорганизмов. Но после того как зрелый плод оторвется от черешка и окажется на поверхности почвы возле ствола дерева, почти сразу он начинает гнить и разлагаться. Вызывает данный природный феномен локализующие повсеместно во внешней окружающей среде, преимущественно близкой к плюсовой температуре в теплое время года и оптимальной влажности - гнилостные микроорганизмы и дрожжевые грибки. С помощью этих, невидимых обычным человеческим глазом микроскопических живых существ на Земле происходит ежесекундное потребление мертвого органического субстрата (павших тел, оторванных плодов, овощей и ягод) всего и целиком без исключения животного и растительных миров.
ABSTRACT
Hanging on the branch of a tree of unripe fruit in the primary and middle stage is unavailable to the effects on the flesh of the colonies, a variety of putrefactive microorganisms. But after the ripe fruit detaches from the stem and will be on the soil surface near the tree trunk, he almost immediately begins to rot and decompose. Causes of this natural phenomenon localizing everywhere in the external environment, mainly close to zero temperature in the warm season and the optimum moisture content - putrefactive microorganisms and yeasts. With these, invisible to the ordinary human eye microscopic living creatures on Earth occurs every second, the consumption of dead organic substrate (the fallen bodies, severed fruits, vegetables and berries) whole, without exception, of animal and vegetable worlds.
Ключевые слова: брожение, гниение, метод Грама, фуксин Пфейффера, фуксин Циля, световой микроскоп.
Keywords: fermentation, putrefaction, the method of gram, Pfeiffer of fuchsin, fuchsin Tsilia, light microscope.
Введение. Куда бы, мы не взглянули, везде идет постоянная борьба животных и растений с миром микробов. И только после того, как произойдет гибель земного организма, все микробы, накидываются и уничтожают его в считанные дни. Появившийся из зерна зеленый отросток, обеспечивает свое зеленое тело необходимыми защитными компонентами. Вспомните весенние сады, при уборке которых, возле стволов деревьев находим сгнившие прошлогодние яблоки. Если разломим разлагающуюся мякоть плода, увидим зерна. Некоторые из них успели уже, к этому времени прорасти. В разлагающемся гниющем яблоке, где гнилостных микробов находится неисчислимое количество, из раскрывшегося зернышка пробивается зеленый отросток.
Если у животных, по последним научным исследованиям, при жизни в организме имеется целый комплекс защитных компонентов, которые не способны защитить и уберечь живое туловище после его смерти, то, что имеет растение, зерно, семечко. Что его оберегает от разложения при жизни и что становится ненужным после его гибели.
На всем протяжении эволюции Земли животные и растительные миры сосуществовали совместно друг с другом. В процессе исторического развития оба этих мира (животные и растения) приобрели для своих живых структур почти одинаковые функции и свойства. Но, чтобы из обыкновенного семени выросло зеленое растение, прежде любому семечку следует запасти в своем теле
защитные компоненты, которые при неблагоприятных условиях смогут дать семенам шанс не поддаваться воздействию гнилостной микрофлоры.
Если мы посмотрим на цветущее плодовое дерево, то отметим, что в теплый весенний период буквально все его ветви осыпаны цветами, на каждой веточке распустился новый белый цветок.
Данный фактор плодовому растению обязателен, так как в противном случае, произойдет уничтожение вида. Насекомые, перелетая с одного цветка дерева на другой, не только, поедают и собирают сладкий нектар, но и активно способствуют соединению женских и мужских половых клеток растения. Чем больше они в течение длительного светового, теплого дня посетят цветков, тем значительнее будет и последующий урожай плодов. Бесчисленное количество цветков и частое посещение их насекомыми приводит к большому урожаю. После того, как произойдет рост и созревание плодов, под влиянием положенного срока спелости и наступивших холодов, все они по закону Ньютона или по закону земного притяжения, незамедлительно окажутся подле ствола дерева на поверхности земли. Как только плод дерева отсоединился от черешка, ветви, ствола, корней, а, следовательно, и от почвы, где находится огромный запас питательных соединений, оно опадает опять-таки на земляную поверхность.
У опавшего с дерева плода может быть только один единственный шанс спастись от гнилостных микробов, если отделение его от ветви дерева произойдет в холодный период года. Холод сможет на
время задержать развитие в теле спелого плода, -микроскопических гнилостных микробов. Потому что, отсоединившись от дерева и, находясь на поверхности земли, плод не будет внедрять в свое тело те вещества, наличие и количество которых предопределяет весь его жизненный путь. Оставаясь один на один с многочисленными колониями гнилостных микробов, плод не может долго противостоять им.
Материалы и методы исследования. Экспериментальная практическая работа была выполнена в стенах Аграрного факультета «Калмыцкого государственного университета» им. Б.Б. Городо-викова 229 учебного кабинета по Микробиологии (рис. 1). При проведении плановых учебных лабораторных занятий со студентами дневного отделения специальности «Ветеринария» 2 и 3 курсов было достоверно установлено, что те зерна, ягоды, овощи и фрукты, которые человек употребляет для своего ежедневного питания, имеют свойство подвергаться процессам брожения и гниения. К ним относятся - пшеница, рис, ячмень, рожь, просо, пшено, геркулес, семечки подсолнечника, яблоко, груша, огурец, помидор, тыква, дыня, слива, вишня, ежевика, малина, земляника, орехи, кабачок, арбуз, гранат, апельсин, лимон, абрикос, ананас, баклажан, лук, чеснок, редис, редька, укроп, петрушка, лавровый лист, картофель, капуста, болгарский перец, чилийский перец, киви, морковь, виноград, банан, свекла столовая, свекла кормовая, свекла сахарная, грибы, хурма, боярышник, имбирь, авокадо, клюква, шиповник.
Рис. 1 Кабинет Микробиологии №229 Аграрный факультет Калмыцкий государственный университет
Пока они соединены с материнским растением, процесса разложения в их мякотной основе не происходит, но по мере их созревания, накапливая внутри себя в большом количестве сахар с последующим отрыванием от черешка, оказываясь на
поверхности почвы, они незамедлительно начинают подвергаться необратимому процессу распада.
Используя широко известный метод окрашивания микробных культур по методу Грама, было
отмечено, что все культурные и дикие растения при своем разложении условно делятся на три категории:
1. Брожение и гниение зерен, ягод, овощей и фруктов протекает под влиянием палочковидных форм микробов (картофель, капуста и др.).
2. Брожение и гниение зерен, ягод, овощей и фруктов протекает под влиянием дрожжей (морковь, виноград и др.).
3. Брожение и гниение зерен, ягод, овощей и фруктов протекает под влиянием, как палочковидных форм микробов, так и от дрожжей (огурец и др.).
Следуя данным путем, возможно, предположить, что из известных в настоящее время 1,5 млн. видов растений растущих на поверхности Земли, одни бродят и гниют от микробов, другие от дрожжей, а вот третьи одновременно от обоих живых биологических возбудителей.
Выдающийся датский микробиолог Ганс Кристиан Грам в 1884 году предложил для окраски
микробов использовать четыре вида анилиновых красителей и названный впоследствии методом Грама. Для этого на чистое предметное стекло, извлеченное из жидкой смеси Никифорова (равные части этилового спирта и наркотического эфира) и предварительно профламбированное над пламенем огня спиртовки с наличием в нем 96%-го этилового спирта наносим несколько капель готовой дрожжевой или микробной культуры [1].
Предварительно брали тонкую нарезку, например огурца или апельсина, помещали в чистую стеклянную пробирку с добавлением дистиллированной или прокипяченной и заранее остуженной водопроводной воды, с последующей постановкой готового препарата в термостат [2].
Металлическое оборудование, в котором на длительный период времени поддерживается определенная плюсовая температура, что дает возможность в короткое время вырастить чистую микробную или дрожжевую культуры (рис.2).
Рис.2 Термостат для выращивания чистых микробных и дрожжевых культур
Мазок высушиваем над пламенем огня спиртовки, и после остывания предметного стекла, на него сверху кладем квадратик белой фильтровальной бумаги. Наносим 1-й краситель - метиленовый синий в таком количестве, чтобы полностью пропиталась фильтровальная бумага. Держим 2 минуты. Пинцетом с мазка снимаем фильтровальную бумагу, выбрасываем в стеклянную кюветку и наносим 2-ой краситель - раствор Люголя. Он состоит из 1 гр сухого кристаллического йода, 2 гр йодистого калия и 300 мл дистиллированной воды. Держим 2 минуты. После завершения окрашивания лишний люголевский краситель стряхиваем с предметного стекла в кюветку и добавляем 3-й краситель - несколько капель 96%-ного этилового спирта на 30-40 секунд. Передерживать этилен (C2H5OH) дольше положенного времени не следует по причине возможного обесцвечивания им микробного
или дрожжевого мазка. Первый раз после 3 -го красителя мазок обильно промываем дистиллированной водой и наносим 4 краситель - фуксин Пфейф-фера, который состоит из 1 мл фуксина Циля + 9 мл дистиллированной воды.
В состав фуксина Циля входят следующие химические компоненты:
1. Фуксин (основной, сухой, кристаллический, красный) - 1 гр;
2. Спирт этиловый (96%-ной концентрации) -10 мл;
3. Фенол (карболовая кислота) - сухой кристаллический порошок - 5 гр;
4. Глицерин (тягучая густая жидкость) - 5 мл;
5. Дистиллированная вода - 100 мл.
Берем 1 мл готового фуксина Циля, добавляем к нему 9 мл дистиллированной воды и получаем
четвертый заключительный краситель для сложного диагностического метода окрашивания по Ганс Кристиану Граму [3].
При отсутствии отдельных компонентов вместо фуксина Пфейффера возможно использовать красный сухой порошкообразный краситель сафранин. Его разводят дистиллированной водой в соотношении 1:100.
Держим 2 мин и вторично после 4-го красителя промываем дистиллированной водой. Готовый окрашенный мазок фиксируем (высушиваем) над пламенем огня спиртовки до полного его высыхания. Фиксация мазка преследует три важные цели:
кдует три важные ]
1. Убить живых микробов и дрожжей.
2. Мертвые микробы и дрожжи лучше окрашиваются красителями.
3. Для удерживания микробной или дрожжевой культур на предметном стекле.
Ни в коем случае нельзя близко приближать мазок к пламени спиртовки по причине его неминуемого и быстрого растрескивания, что подтверждается при микроскопии под световым микроскопом характерным наличием в поле видимости окуляра (х10, х15) тонких и заостренных с обоих противоположных друг от друга концов саблевидных темного цвета извитых палочек (рис.3).
Рис.3 Неправильная окраска дрожжевого мазка
Сравнить это явление можно с так называемым процессом растрескивания дна высохшей лужи воды от палящих солнечных лучей, которая после своего полного испарения оставляет тонкие, ровные и беспорядочно отмеченные трещины.
Фиксацию готового окрашенного мазка проводили двумя аналогичными способами:
1. При помощи пламени огня спиртовки с наличием 96%-го этилового спирта.
2. С помощью смеси Никифорова (равные части один к одному этилового спирта 96%-ной концентрации и наркотического эфира). Предметное стекло с окрашенным микробным мазком опускали в спиртово-эфирную жидкость и после непродолжительного (несколько секунд), держания вынимали и ожидали полного испарения и высыхания.
Спирт + эфир почти моментально быстро испаряются на воздухе, что обеспечивает прочную фиксацию препарата.
После завершения первой основной части лабораторных работ (окрашивания), когда на мазке предметного стекла анилиновыми красителям были отмечены возможные бактерии и дрожжи незамедлительно приступали к завершающему этапу, а именно к рассматриванию картины в световой оптический микроскоп. Для этого были использованы окуляр х15 и объектив х100, что давало кратность увеличения в 1500 раз (15х100). Предварительно на готовый мазок предметного стекла наносилась одна капля иммерсионного (кедрового) масла, в связи с достаточно малыми размерами фронтальной
(наружной) линзы объектива х100. Движением рукоятки макрометрического винта (от себя по часовой стрелке) приподнимали предметный столик учебного светового микроскопа до тех пор, пока линза объектива х100 не соприкоснется с иммерсионным (кедровым) маслом. Сразу после касание кручение макровинта прекращали. При этом создалось условное мысленное обозначение, обозначаемое и выражающее в так называемой сути «песочных часов», при котором верхняя их часть - это объектив, а нижняя - иммерсионное масло [4].
Вытягивающаяся вертикально тонкая серединная часть - это и есть состояние иммерсионного (кедрового) масла, позволяющее искусственному световому лучу испускаемой электрической лампой, располагающейся под конденсором на верхней передней части основания светового микроскопа проходить внутри себя, минуя в своем движении как увеличительные стекла конденсора, поверхности самого предметного стекла с окрашенным мазком проникать в линзу объектива. Наблюдая в окуляр х15, достаточно оперативно смогли запечатлеть и сфотографировать микроскопический мир исследуемого объекта [5].
Результаты исследования. Благодаря кропотливым и длительным исследованиям, проведенными за период c 2015 по 2017 год включительно в 229 учебном кабинете Аграрного факультета «КалмГУ» им. Б.Б. Городовикова было обнаружено и экспериментально доказано, что после своего конечного этапа жизни отрывания от материнской родительской основы все зерна, ягоды, овощи и фрукты, все до единого, оказываясь на земляной поверхности, почти сразу начинают подвергаться непрерывному процессу гниения.
При определенных природно-климатических условиях внешней окружающей среды - повышенной температуры и относительной влажности, на уже незащищенные перезревшие культурные и дикие плоды набрасываются бесчисленные колонии гнилостных микробов. Все зерна, ягоды, овощи и фрукты по тем или иным причинам, отсоединившихся от черешка («мостика» жизни) высшего растения, через сутки со всех сторон обволакиваются мельчайшими гнилостными микробами, что показывает их несомненную обреченность и незащищенность по отношению к эпифитной наружной сопутствующей микрофлоре (рис.4,5,6).
Рис.4 Гниение и брожение капусты от палочковидных форм микробов
Рис.5 Брожения плодов апельсина от дрожжей
Рис. 6 Совместное гниение и брожение огурца от палочковидного микроба и дрожжей.
Проводя микроскопию в световой бинокулярный микроскоп приготовленных и окрашенных анилиновыми красителями по методу Грама культурных микробных мазков был отмечен факт разделения растительных плодов по типу гниения и брожения на 3 вида: гнилостных палочковидных микробов (капуста), дрожжей (апельсин) и единовременно совместно от тех или других (огурец).
Имея в своем составе аминокислоты, витамины, доступные сахара все растительные продукты, по всей своей сути являются хорошей питательной средой для заселения и размножения на ней колоний гнилостных микроорганизмов. Быстро увеличиваясь в количестве и, продвигаясь вглубь твердых или мягких частей плодов, они, в короткий промежуток времени заполняют собой содержимое их растительных производных, что неминуемо приводит зерна, овощи и фрукта абсолютно всех культурных и диких сортов к неминуемой гибели и полному разложению.
Было доказано, что в отдельных плодах, ни при каких условиях не поселяются иные другие колонии микробов или дрожжей. Доминирование микробных и дрожжевых популяций, на примере забродивших клубней картофеля или ягод винограда, позволяет предположить определенный индивидуальный для каждого растительного индивидуума биохимический состав их мякоти. Внутри забродившего сусла винограда в течение полугода при ежедневном окрашивании по методу Грама жидкой серединной его части, ни при каких условиях, так как окраска препаратов проводилась вовсе времена года - осенью, зимой, весной и летом, не происходило нагнетание вторичной природной микрофлоры. Данный факт позволил выявить сильную допустимость к агрессивности одних форм микробов от других и фактически получить чистую микробную культуру палочковидных бактерий и дрож-жевидных грибков различных форм и размеров (рис.7,8).
Рис. 7 Палочковидные микробы имбиря
Рис.8 Дрожжи ягод винограда
Кроме того, открытый способ получения окрашенных по методу Грама микробных и дрожжевых мазков зернового, плодово-овощного характера позволит вписать совершенно новые страницы микроскопических исследований в содержимое «Практикумов по микробиологии» по сельскохозяйственным дисциплинам «Ветеринария», «Зоотехния», «Агрономия», «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции» (ТППСХП).
Открытый ранее 8 августа 2015 года в древесном стволе клена прижизненно выделяющийся ярко-красный антибиотик наконец-то позволит
прояснить извечную неразрешимую проблему выживаемости зеленой фауны с листьями, плодами и семенами в мире гнилостных микробов (рис.9). Теперь становится понятна необъяснимая до этого неприкосновенность растительных производных во время цветения, роста побегов и зелени и созревания плодов и семян к непрекращающимся в теплый период времени нападкам извне микробов и дрожжей. Рождаясь в корневой системе растений и поднимаясь с растительными соками кверху, ярко-красный антибиотик, в своем неистовом движении стерилизует все на своем пути, обеспечивая тем самым растению прочную и надежную защиту от гнилостных микроорганизмов.
Рис.9 Ярко-красный антибиотик клена
Но после того как корневая система растения отрывается от земли, а плоды от материнской ветви, незамедлительно их прогибающиеся структуры заполняются самыми различными сапрофитными колониями микробов и дрожжевых грибков. Ярко-красный антибиотик растений препятствует активному настырному заселению ими раститель-
ных тканей, с последующим неизбежным разрушением растительных производных, что приводит само растение к конечному итогу жизни - процессам гниения и разложения.
Способность растений к прижизненной защите от гнилостной окружающей микрофлоры, есть величайшее право полноценно существовать на по-
верхности Земли и как показывает многомиллионная эволюция жизни живых существ - данное право никто не в силах отнять.
Список литературы
1. Егоров, Н.С. Руководство к практическим занятиям по микробиологии /Н.С. Егоров//М.: «Изд-во Моск. ун-та», 1983. - 215 с.
2. Мишустин, Е.Н. Микробиология /Е.Н. Мишустин, В.Т. Емцев// М.: «Колос», 1970. - 320 с.
3. Панкратов, А.Я. Микробиология /А.Я. Панкратов// М.: «Колос», 1981. - 248 с.
4. Руденко, А.В. Руководство к практическим занятиям по микробиологии: Учебное пособие /А.В. Руденко, О.Б. Генджиева// Элиста, 2012. - 224 с.
5. Теппер, Е.З. Практикум по микробиологии /Е.З. Теппер, В.К. Шильникова, Г.И. Переверзева// М.: «Дрофа», 2005. - 256 с.
Ковылина О.П. Сергиякова Ю. Т. Ковылина Д.Н.
«Сибирский государственный университет науки и технологий им. М.Ф. Решетнева»
г. Красноярск
ИЗУЧЕНИЕ КАЧЕСТВА СЕМЯН ЛИСТВЕННИЦЫ СИБИРСКОЙ В ОЗЕЛЕНИТЕЛЬНЫХ
НАСАЖДЕНИЯХ О. ТАТЫШЕВ
STUDY OF THE SEEDS QUALITY OF SIBERIAN LARCH IN O. TATYSHEV
Kovylina O.P.
docent, candidate of biological sciences, Institute of Forest Technologies of Reshetnyov Univiversity, Krasnoyarsk
Sergiyakova J. T.
Kovylina D.N.
«Siberian State University of Science and Technology. M.F. Reshetnev »
City of Krasnoyarsk
Аннотация
В статье представлены результаты обследования озеленительных насаждений в г. Красноярске. Изучен репродуктивный потенциал лиственницы сибирской, установлено, что на биометрические показатели семян, таких как выход семян из шишек, процент повреждения семян, массу 1000 шт. семян оказывает влияние техногенное загрязнение урбанизированной среды. Происходит ослабление деревьев и вторичное повреждение шишек и семян энтомовредителями. Однако устойчивость лиственницы сибирской к низким температурам и техногенному загрязнению позволяет рекомендовать эту породу для использования в озеленительных насаждениях крупных городов.
Abstract
The article presents the results of plantings research in Krasnoyarsk. The reproductive potential of Siberian larch has been studied. It has been established that the biometric indicators of seeds, such as the yield of seeds from cones, the percentage of damage to seeds, the mass of 1000 pieces, is affected by man-caused contamination of the urbanized environment. There is a weakening of the trees and a secondary damage of cones and seed by insect pest. However, the resistance of Siberian larch to low temperatures and man-made pollution makes it possible to recommend this tree for use as plantings in large cities.
Ключевые слова: техногенное загрязнение, лиственница сибирская, репродуктивный потенциал, озеленительные насаждения, масса 1000 шт. семян, биометрические показатели семян
Keywords: man-caused pollution, Siberian larch, reproductive potential, plantings, weight 1000 pieces of seeds, biometric indicators of seeds
Красноярск находится в зоне умеренно континентального климата в южной части Красноярского края. Континентальность климата в черте города несколько смягчается под влиянием незамерзающих зимой р. Енисей и Красноярского водохранилища. Климат с суровой зимой, который ограничивает ассортимент используемых растений, большая глубина промерзания грунта, ранние осенние и поздние весенние заморозки, частые туманы в зимний период времени, в связи с незамерзающей р. Енисей и мелкий снежный покров.
Господствующее направление ветров в городе юго-западное. Безморозный период длится 120 дней. Преобладающее распространение в почвенном покрове занимает черноземный тип почв, кроме черноземов, встречаются серые лесные, дер-ново-намытые, пойменные и лугово-черноземные почвы. Отрицательное значение температуры на поверхности почвы отмечается с ноября по март, положительное - с апреля по октябрь. Среднегодовая температура почвы равна 2 °С, это 1,5 °С выше температуры воздуха. Зимой среднегодовая температура поверхности почвы мало отличается от
