CC BY
165
Hygiene & Sanitation (Russian Journal). 2016; 95(10)
_DOI: http://dx.doi.org/10.1882/0016-9900-2016-10-923-929
Original article
О КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2016 УДК 613.77:579.262 (98)
Кирцидели И.Ю.1, Абакумов Е.В.2, Тешебаев Ш.Б.3, ЗеленскаяМ.С.2, Власов Д.Ю.1,2, Крыленков В.А.2, РябушеваЮ.В.2, Соколов В.Т.3, Баранцевич Е.П.4
МИКРОБНЫЕ СООБЩЕСТВА В РАЙОНАХ АРКТИЧЕСКИХ ПОСЕЛЕНИЙ
'ФГБУН Ботанический институт им. В.Л. Комарова Российской академии наук, 197376, Санкт-Петербург; 2ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет», 199034, Санкт-Петербург; 3ФГБУ Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт, 199397, Санкт-Петербург;
4«Северо-Западный федеральный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, 197341, Санкт-Петербург
Рассматривается состав микробных сообществ в районах арктических поселений. Основное внимание уделено микроскопическим грибам. В 5 районах Арктики в почвах и на антропогенных субстратах выявлено 117 видов микроскопических грибов. Идентификацию проводили с использованием микологических и молекулярно-генетических методов. Большая часть видов принадлежит к подотделу Ascomycotina. Наибольшим числом видов (24) представлен род Penicillium. Большую часть микобиоты составляют деструкторы различных материалов и условные патогены человека. Выявлены доминирующие виды и показана неравномерность распределения микроорганизмов в жилых и рабочих зонах полярных станций, а также на прилегающих территориях. Во многих случаях доминируют темноокрашенные микро-мицеты, наиболее адаптированные к перенесению неблагоприятных условий. Формирование почвенной микобиоты связано с антропогенным влиянием. Зафиксировано значительное совпадение состава микробных сообществ в почвах и на антропогенных субстратах. В загрязненных почвах было отмечено 76 видов микроскопических грибов, из них 41 вид (53,9%) был выявлен в помещениях станций и на антропогенных материалах. К этим видам относятся представители родов Alternaria, Aspergillus, Aureobasi-dium, Chaetomium, Cladosporium, Exophiala, Geomyces, Humicola, Penicillium, Mucor, Phoma, Rhodotorula, Trichoderma и Ulocladium. Полученные данные свидетельствуют о значительном сходстве видового состава загрязненных почв и антропогенных субстратов. Хозяйственная деятельность способствует заносу и распространению в Арктике космополитных видов, в том числе условных патогенов человека. В почвенных пробах зафиксирована высокая численность органотрофных бактерий. Среди микроорганизмов встречаются виды, активно продуцирующие органические кислоты во внешнюю среду, что способствует повреждению материалов.
Ключевые слова: микробные сообщества; арктические поселения; антропогенное влияние; микобиота; почва; антропогенные субстраты.
Для цитирования: Кирцидели И.Ю., Абакумов Е.В., Тешебаев Ш.Б., Зеленская М.С., Власов Д.Ю., Крыленков В.А., Рябушева Ю.В., Соколов В.Т., Баранцевич Е.П. Микробные сообщества в районах арктических поселений. Гигиена и санитария. 2016; 95(10): 923929. DOI: http://dx.doi.org/10.18821/0016-9900-2016-95-10-923-929
Kirtsideli I.Yu.1, Abakumov E.V.2, Teshebaev Sh.B., Zelenskaya M.S.2, Vlasov D.Yu2, Krylenkov V.A.2,
Ryabusheva Yu.V.2, Sokolov V.T.3, Barantsevich E.P.4
MICROBIAL COMMUNITIES IN REGIONS OF ARCTIC SETTLEMENTS
'V.L. Komarov Botanical Institute of the Russian Academy of Sciences, St. Petersburg, 197376, Russian Federation; 2Saint-Petersburg State University, St. Petersburg, 199034, Russian Federation; 3Arctic and Antarctic Research Institute, St. Petersburg, 199397, Russian Federation
4Northwestern V.A. Almazov Federal Medical Research Center of the Russian Federation, St. Petersburg, 197341, Russian Federation
The composition and the structure of microbial communities in areas of Arctic settlements were studied. The main attention has been given to microscopic fungi. As result of observation of 5 Arctic regions 117 species of microscopic fungi are revealed in soils and anthropogenic substrates. The identification was carried out with the use ofmycological and molecular genetic methods. Most ofspecies belong to the Ascomycotina. Genus Penicillium is characterized by the most species diversity (24 species). Most offungi are destructors of various materials and potential human pathogens. Dominant species are revealed. The distribution of microorganisms in the living and working areas of polar stations, as well as the adjacent areas are described. Black-colored fungi adapted to unfavorable environment are often the dominated group of microorganisms on soils and anthropogenic substrates. The shaping of soil microbiota was shown to be related to the anthropogenic impact. Considerable similarity of microbial communities composition in the soil and man-made substrates is fixed. As result of mycological analysis of contaminated soils 76 species of microscopic fungi were observed, but 41 species of them (53.9%) were identified in the areas of Arctic polar stations on the man-made materials. These species include the representatives of the genera Alternaria, Aspergillus, Aureobasidium, Chaetomium, Cladosporium, Exophiala, Geomyces, Humicola, Penicillium, Mucor, Phoma, Rhodotorula, Trichoderma and Ulocladium. The obtained data show a significant similarity in species composition of contaminated soils and anthropogenic substrates. Human activity contributes
Для корреспонденции: Кирцидели Ирина Юрьевна, канд. биол. наук, ст. науч. сотр. лаб. отд. микологии Ботанического института им. В.Л. Комарова РАН, 197376, Санкт-Петербург. E-mail: microfungi@mail.ru
дигиена и санитария. 2016; 95(10)
DOI: http://dx.doi.org/10.1882/0016-9900-2016-10-923-929_
Оригинальная статья
to the distribution of cosmopolitan species, including opportunistic fungi, in the Arctic region. The high numbers of organotrophic bacteria were revealed in soil samples. Some species of microorganisms produce the organic acids in an external environment that promotes the erosion of materials.
Keywords: microbial communities; Arctic settlements; anthropogenic influence; mycobiota; soil; anthropogenic substrates.
For citation: Kirtsideli I.Yu., Abakumov E.V., Teshebaev Sh.B., Zelenskaya M.S., Vlasov D.Yu., Ryabusheva Yu.V., Sokolov V.T., Barantse-vich E.P. Microbial communities in regions of arctic settlements. Gigiena i Sanitaria (Hygiene and Sanitation, Russian journal) 2016; 95(10): 923-929. (In Russ.). DOI: http://dx.doi.org/10.18821/0016-9900-2016-95-10-923-929
For correspondence: Irina Yu. Kirtsideli, MD, PhD, DSci., leading researcher of the Mycological Department, V.L. Komarov Botanical Institute of the Russian Academy of Science, St. Petersburg, 197376, Russian Federation. E-mail: microfungi@mail.ru
Information about authors:
Kirtsideli I.Yu., http://orcid.org/0000-0002-4736-2485; Abakumov E.V., http://orcid.org/0000-0002-5248-9018; Teshebaev Sh.B., http://orcid.org/0000-0002-7530-0150; Vlasov D.Yu., http://orcid.org/0000-0002-0455-1462; Zelenskaya M.S http://orcid.org/ 0000-0003-3588-8583; Krylenkov V.A http://orcid.org/0000-0002-7103-3091; Ryabusheva Yu.V. http://orcid.org/ 0000-0001-6270-5207; Sokolov V.T., http://orcid.org/ 0000-0001-7522-0006; Barantsevich E.P. http://orcid.org 0000-0002-4800-3345 Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
Acknowledgment. The work was executed with the support of Russian Fund of Basic Research, (project No 16-04-01649-a), Grant of the President of Russian Federation for young Doctors of Sciences, No MD-3615.2015.4, The Programme for the development of fundamental research of Saint Petersburg State University (project No 1.37.151.2014) an dwith the Support of Medical Ecological Center "Arktika" of the Yamal-Nenets Autonomous Okrug. Received: 16.02.2016 Accepted: 14.04.2016
Введение
Микроорганизмы, населяющие арктические экосистемы, в последние годы привлекают пристальное внимание исследователей. Во многом это связано с их влиянием на объекты полярной инфраструктуры, а также здоровье людей, живущих и работающих в арктических поселениях (полярных станциях, поселках). Кроме того, состав микро-биоты может служить индикатором состояния арктических экосистем и свидетельствовать о степени антропогенного воздействия на них. Особое внимание обращали на необходимость комплексных исследований арктических почв, подвергающихся антропогенному загрязнению [1, 2]. При этом в качестве объектов микробиологических исследований, характеризующих уровни загрязнения почвы, часто использовали микроскопические грибы (микромицеты). Исследования проводили в разных районах Арктики, где были изучены комплексы микромицетов, определены доминирующие и наиболее адаптированные виды грибов [3-5]. Пути распространения микроорганизмов в полярных экосистемах часто связаны с жизнедеятельностью человека. Об этом свидетельствуют результаты изучение аэроми-коты арктических полярных станций [6]. В воздушной среде были выявлены виды грибов, известные как условные патогены человека. Их численность заметно возрастает в местах активной хозяйственной деятельности. Микробные сообщества населяют и различные антропогенные материалы, которые привносятся человеком в арктические экосистемы. Ведущую роль в биологической колонизации искусственных (созданных человеком) субстратов играют микроскопические грибы, среди которых доминируют известные деструкторы материалов [7]. В связи с активным освоением Арктики в последние годы встает вопрос о долговечности строительных и других материалов, используемых в хозяйственных целях. Причиной их повреждения могут служить микроорганизмы, которые быстро адаптируются к условиям высоких широт. Кроме того, заносные виды могут существенно влиять на структуру сложившихся природных микробных сообществ в Арктике.
Проблема биодеструкции материалов начала привлекать внимание исследователей еще в девятнадцатом веке, однако не потеряла своей актуальности до наших дней. Исследования микроскопических грибов-биодеструкторов в высоких широтах проводились значительно реже [8-10]. Большая часть этих работ посвящена антарктическому континенту. Отдельным кластером можно выделить работы, посвященные древесине. Древесина в высоких широтах может рассматриваться, с одной стороны, как строитель-
ный материал, привнесенный человеком, а с другой - как естественный субстрат, принесенный водами природных морей; в обоих случаях этот материал может являться источником инфекции микроскопических грибов и других микроорганизмов [11-13]
Целью данной работы было исследование состава микробных сообществ (преимущественно микроскопических грибов) в почвах и на антропогенных субстратах в различных районах арктических поселений, выявление биодеструкторов искусственных материалов, а также условных патогенов для человека.
Материал и методы
Материал для исследования был собран в период 20102015 гг. в ходе выполнения научно-исследовательских работ Высокоширотной арктической экспедиции, организованной Арктическим и Антарктическим научно-исследовательским институтом. Были обследованы территории арктических поселений в районе Баренцева и Карского морей: в зоне полярных пустынь - остров Хейс (архипелаг ЗФИ), мыс Баранова, остров Комсомолец (архипелаг Северная Земля); в зоне арктических тундр - остров Тройной (архипелаг Известий ЦИК), район пос. Диксон (полуостров Таймыр); район пос. Усть-Юрибей (полуостров Ямал). Данные территории находятся в пределах арктического климатического пояса, характеризующегося коротким холодным летом и долгой зимой с низкой температурой воздуха.
В ходе обследований были выявлены биоповреждения материалов в жилых и рабочих помещениях станций, местами наблюдался открытый рост колоний плесневых грибов на поверхности различных субстратов. Для изучения были отобраны пробы со стен, потолка и пола в помещениях различного назначения (методом отпечатка с поверхности на питательную среду, путем смывов и соскобов с поврежденной поверхности). Кроме того, образцами для исследования служили фрагменты поврежденного бетона, красочного и штукатурного слоев, ткани, бумаги, картона, древесины, отделочных материалов. Всего было исследовано более 120 образцов, отобранных в ходе экспедиций в Арктику.
Выделение микромицетов из антропогенных материалов, почв и грунтов проводили прямым посевом на питательную среду мелких фрагментов субстрата или почвенных частиц, а также путем посева на агаризованную среду почвенных вытяжек или смывов с поверхности субстратов в различных разведениях [14].
Для первичной изоляции, поддержания в культуре и исследования микромицетов использовали следующие
питательные среды: агар Чапека-Докса, агар Чапека с почвенным экстрактом, картофельно-глюкозный агар (КГА), картофельно-морковный агар (КМА), агар Сабуро, агаризо-ванная минеральная среда с целлюлозой. Определение общего микробного числа (численность органотрофных микроорганизмов) проводили на среде ГМФ (гидролизат мяса ферментативный) с использованием метода разведений.
Способность к выделению органических кислот, как одного из ведущих факторов деструкции материалов и конструкций, оценивали при пересеве микроорганизмов на агаризованные питательные среды с добавлением карбоната кальция в 1%-й концентрации. Ацидофицирующую активность определяли по ширине зоны осветления среды вокруг колоний микроорганизмов [15].
Идентификацию микромицетов проводили с применением стандартных методик и определителей. Названия и положение таксонов унифицировали с использованием базы данных CBS и 9-го издания Словаря грибов Айнсвор-та и Бисби [16] и www.indexfungorum.org/Names/fungi.asp.
Для идентификации некоторых видов использовали молекулярные методы. Образцы ДНК исследуемых грибов секвенировали по регионам D2 и D1/D2 гена 26S РНК, а также по региону ДНК, содержащему внутренние транскрибируемые спейсеры ITS1 и ITS2 [17-19]. Полученные нуклеотидные последовательности сравнивали при помощи программы BLAST с нуклеотидными последовательностями, имеющимися в открытой базе данных на сайте NCBI.
Результаты
Всего из исследованных антропогенных материалов, а также загрязненных почв в районах арктических поселений было выделено 117 видов микроскопических грибов, принадлежащих к 52 родам (см. таблицу) и 3 подотделам: Zygomycotina, Ascomycotina, Basidiomycotina. Подотдел Zy-gomycotina представлен 11 видами родов Mortierella, Mu-cor, Rhizopus, Umbelopsis (9,4% от общего числа видов). Большая часть видов принадлежит к подотделу Ascomyco-tina. Наибольшим числом видов (24) представлен род Penicillium и его телеоморфы.
Микологический анализ проб с антропогенных субстратов в помещениях арктических станций показал высокий уровень присутствия микромицетов в большинстве изученных проб. Всего в антропогенной среде был зарегистрирован 81 вид микроскопических грибов. Отмечено явное доминирование грибов родов Penicillium и Cladospo-rium. Среди выявленных видов микромицетов значительную долю составляют известные деструкторы материалов, а также условные микроорганизмы, патогены для человека. Практически в половине проб было зафиксировано доминирование Cladosporium sphaerospermum, Cladosporium cladosporioides, Penicillium expansum. Повсеместно преобладают известные деструкторы материалов и конструкций. Более половины видового списка составили активные (наиболее опасные) биодеструкторы, способные повреждать материалы зданий и сооружений в различных экологических условиях. Открытый рост колоний грибов на поверхности строительных и отделочных материалов указывает на накопление высокого потенциала биодеструкторов, а также наличие благоприятных условий для их развития.
Количество видов в пробах, отобранных в жилых и рабочих зонах полярных станций, колебалось от 1 до 7, что свидетельствует о неравномерности распределения микробного сообщества на пораженных материалах внутри помещений. Численность микромицетов варьировала, но во многих пробах превышала 6000 КОЕ на 1 грамм материала. Выявленные микромицеты способны развиваться не только поверхностно, но и проникать в толщу материала. Важно отметить, что все выявленные грибы находились
Hygiene & Sanitation (Russian Journal). 2016; 95(10)
_DOI: http://dx.doi.org/10.1882/0016-9900-2016-10-923-929
Original article
в активном состоянии и были способны вызывать интенсивную деструкцию материалов в условиях повышенного увлажнения.
В антропогенно загрязненных почвах встречаются как аборигенные виды, способные переходить на антропогенные субстраты, так и инвазивные виды, которые попадают в почву со строительными материалами, продуктами питания и другими антропогенными субстратами. Очевидно, эти виды довольно быстро адаптируются к местным условиям, так как во многих случаях именно они доминируют в почвенных пробах. Всего в антропогенно загрязненных почвах было отмечено 76 видов микроскопических грибов, из них 41 вид (53,9%) был выявлен в помещениях станций и на антропогенных материалах. К этим видам относятся представители родов Alternaria, Aspergillus, Aureobasidium, Chaetomium, Cladosporium, Exophiala, Geomyces, Humi-cola, Penicillium, Mucor, Phoma, Rhodotorula, Trichoderma и Ulocladium. Полученные данные свидетельствуют о значительном сходстве видового состава загрязненных почв и антропогенных субстратов (см. рисунок).
Численность органотрофных бактерий в почвенных пробах колебалась от 3,9*l04 до 7,2*106 колониеобразую-щих единиц на 1 грамм субстрата. При этом в пробах нередко развивались однотипные колонии. Так, в почвенных пробах, отобранных в зонах антропогенного влияния на полуострове Ямал, преобладают спорообразующие слизистые бактерии из рода Bacillus. Имеются зоны концентрации и зоны относительно умеренной численности микроорганизмов. Максимально высокая численность бактерий зафиксирована в поверхностных горизонтах, однако в глубине мерзлотных грунтов также встречаются зоны высокой численности бактерий.
Выявлены микроорганизмы (микромицеты и бактерии), активно продуцирующие кислоты во внешнюю среду, что может вызывать коррозию строительных конструкций, погруженных в грунт. Среди грибов наиболее высокий уровень кислотопродукции отмечен у грибов рода Penicillium.
Обсуждение
Микробиота в районах арктических поселений формируется различными путями. Например, микроорганизмы распространяются с воздушными потоками на значительные расстояния. Несомненное влияние на формирование микобиоты оказывает напочвенный покров. Развитие мхов, лишайников, сосудистых растений приводит к заметному изменению почвенных условий и большему разнообразию микробных сообществ. Расселению микроорганизмов в Арктике могут способствовать и животные, что заслуживает отдельного изучения. Однако антропогенный фактор является одним из определяющих в формировании состава и структуры микробиоты. Проведенный анализ проб почв, грунтов и антропогенных субстратов, отобранных в районах арктических поселений, показал высокий уровень присутствия микроорганизмов в большинстве изученных проб. В результате микологического анализа в этих пробах выявлено 117 видов микромицетов, среди которых преобладают деструкторы материалов и условные патогены человека. Большую часть в общем видовом списке составляют грибы, обнаруженные на антропогенных субстратах. При этом многие из них найдены и в почвах вокруг полярных станций. Очевидно, что антропогенное воздействие на почву и грунты арктических экосистем приводит к изменению состава микробных сообществ и появлению интродуцированных видов, т. е. микроорганизмов, которые обычно не встречаются в естественных почвах, а привносятся в арктические экосистемы человеком. Большинство выявленных микромицетов можно считать космополитами, которые, вероятнее всего, попадают в Арктику вместе с человеком (с материалами, продуктами и др.). Некоторые
гиена и санитария. 2016; 95(10)
РРк http://dx.doi.org/10.1882/0016-9900-2016-9-10-923-929_
Оригинальная статья
Видовой состав микроскопических грибов, выделенных с антропогенных субстратов и из загрязненных почв в районах арктических поселений
Виды микромицетов пос. Усть-Юрибей (полуостров Ямал) о. Тройной (арх. Известий ЦИК) о. Хейс (арх. Земля Франца-Иосифа) пос. Диксон (полуостров Таймыр) мыс Баранова, о. Комсомолец (арх. Северная Земля)
1 2 1 2 1 2 1 2 1 1 2
Acremonium potronii Vuill. + ++
Acremonium sp. + +
Alternaria alternata (Fr.) Keissl. ++ ++ ++
Alternaria atra (Preuss) Woudenb. & Crous +
Alternaria oudemansii (E.G. Simmons) Woudenberg & Crous +
Antarctomyces psychrotrophicus Stchigel & Guarro +
Aspergillus niger Tiegh. + + ++
Aspergillus nidulans (Eidam) G. Winter, +
Aspergillus versicolor (Vuill.) Tirab. +
Aspergillus ustus (Bainier) Thom & Church +
Aspergillus sp. +
Aureobasidium pullulans (de Bary) G. Arnaud + ++ ++ +
Cadophora malorum (Kidd et Beaumont) W. Gams +
Cadophora sp. + +
Cadophora luteo-olivacea (J.F.H. Beyma) T.C. Harr. & McNew +
Cadophora malorum (Kidd & Beaumont) W. Gams +
Cephalotrichum stemonitis (Pers.) Nees + + +
Chaetomella sp. +
Chaetomium globosum Kunze ++ +
Chaetomium piluliferum J. Daniels + +
Chloridium phaeophorum (W. Gams) Reblova & W. Gams +
Chloridium sp. +
Chrysosporium merdarium (Ehrenb.) J.W. Carmich. + + +
Cladophialophora boppii (Borelli) de Hoog, Kwon-Chung & McGinnis +
Cladosporium cladosporioides (Fresen.) G.A. de Vries + ++ ++ ++ +
Cladosporium herbarum (Pers.) Link ex Gray ++ + ++
Cladosporium sphaerospermum Penz. + + +
Clonostachys rosea (Link) Schroers, Samuels, Seifert & W. Gams + +
Exophiala jeanselmei (Langeron) McGinnis & A. A. Padhye ++ +
Fusarium chlamydosporum Wollenw. & Reinking +
Fusarium proliferatum (Matsush.) Nirenberg ex Gerlach & Nirenberg +
Fusarium solani (Mart.) Sacc. +
Fusarium sporotrichioides Sherb. +
Fusarium sp. + + + +
Geomyces pannorum (Link) Sigler & J.W. Carmich. Pseu-dogymnoascus pannorum (Link) Minnis & D.L. Lindner + ++ ++ +
Gilmaniella humicola G.L. Barron +
Guehomyces pullulans (Lindner) Fell &Scorzetti +
Haptocillium balanoides (Drechsler) Zare & W. Gams +
Humicola grisea Traaen + ++
Isaria javanica (Bally) Samson & Hywel-Jones + +
Metarhizium viride (Segretain, Fromentin, Destombes, Brygoo & Dodin ex Samson) Kepler, Rehner & Humber +
Monodictys levis (Wiltshire) S. Hughes + + +
Monodictys paradoxa (Corda) S. Hughes +
Mortierella alpina Peyrone +
Mortierella lignicola (G.W. Martin) W. Gams & R. Moreau +
Mucor circinelloides Tiegh. +
Mucor hiemalis Wehmer + ++ + +
Mucor flavus Bain. +
Mucor plumbeus Bonord. +
Mucor racemosus Fresen. + + +
Продолжение таблицы на стр. 927
Hygiene & Sanitation (Russian Journal). 2016; 95(10)
_DOI: http://dx.doi.org/10.1882/0016-9900-2016-10-923-929
Original article
Продолжение таблицы. Начало на стр. 926
Виды микромицетов пос. Усть-Юрибей (полуостров Ямал) о. Тройной (арх. Известий ЦИК) о. Хейс (арх. Земля Франца-Иосифа) пос. Диксон (полуостров Таймыр) мыс Баранова, о. Комсомолец (арх. Северная Земля)
1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
Mucor sp. + +
Myrothecium cinctum (Corda) Sacc. +
Myrmecridium schulzeri (Sacc.) Arzanlou, W. Gams & Crous +
Penicillium aurantiogriseum Dierckx + + + + + +
Pénicillium brevicompactum Dierckx + + + + + +
Penicillium camemberti Thom + +
Penicillium canescens Sopp + + +
Penicillium citrinum Thom + + + + + +
Penicillium decumbens Thom + + + + +
Penicillium dierckxii Biourge +
Penicillium dipodomyis (Frisvad, Filt. & Wicklow) Banke, Frisvad & S. Rosend. +
Penicillium expansum Link + + +
Penicillium glabrum (Wehmer) Westling + + + +
Penicillium herqueri Bainier & Sartory + + + + +
Penicillium implicatum Biourge +
Penicillium lanosum Westling + + +
Penicillium nalgiovensis Laxa +
Penicillium oxalicum Currie & Thom + +
Penicillium roqueforti Thom + +
Penicillium simplicissimum (Oudem.) Thom + +
Penicillium waksmanii K.M. Zaleski + +
Penicillium sp. + + + +
Phaeosclera sp. +
Phialemonium inflatum (Burnside) Dania García, Perdomo, Gené, Cano & Guarro + +
Phialemonium obovatum W. Gams & McGinnis +
Phialophora bubakii (Laxa) Schol-Schwarz +
Phialophora cinerescens (Wollenw.) J.F.H. Beyma +
Phialophora cyclaminis J.F.H. Beyma +
Phialophora sp. +
Phoma glomerata (Corda) Wollenw. & Hochapfel + + + +
Phoma herbarum Westend + + + + +
Phoma sp. + +
Phytium sp. + + +
Pleurostomophora repens (R.W. Davidson) L. Mostert, W. Gams & Crous +
Pochonia bulbillosa (W. Gams & Malla) Zare & W. Gams +
Rhinocladiella aquaspersa (Borelli) Schell, McGinnis & Borelli +
Rhizoctonia sp. +
Rhizopus stolonifer + + +
Rhizopus sp. + +
Rhodotorula colostri (T. Castelli) Lodder + + +
Sarcinomyces sp. +
Sarocladium strictum (W. Gams) Summerb. + +
Scopulariopsis brumptii Salv.-Duval + + + +
Scytalidium lignicola Pesante + +
Stachybotrys chartarum (Ehrenb.) S. Hughes + +
Sphaerostilbella penicillioides (Corda) Rossman, L. Lombard & Crous + +
Sydowia polyspora (Bref. & Tavel) E. Müll. +
Talaromyces diversus (Raper & Fennell) Samson, N. Yilmaz & Frisvad + +
Talaromyces funiculosus (Thom) Samson, N. Yilmaz, Frisvad & Seifert + +
Talaromyces purpureogenus Samson, Yilmaz, Houbraken, Spierenb., Seifert, Peterson, Varga & Frisvad + + + +
Продолжение таблицы на стр. 928
гиена и санитария. 2016; 95(10)
DOI: http://dx.doi.org/10.1882/0016-9900-2016-10-923-929 Оригинальная статья
Продолжение таблицы. Начало на стр. 926
Виды микромицетов пос. Усть-Юрибей (полуостров Ямал) о. Тройной (арх. Известий ЦИК) о. Хейс (арх. Земля Франца-Иосифа) пос. Диксон (полуостров Таймыр) мыс Баранова, о. Комсомолец (арх. Северная Земля)
1 1 2 1 2 1 2 1 1 2 1 1 2
Talaromyces ruber (Stoll) N. Yilmaz, Houbraken, Frisvad & Samson +
Talaromyces rugulosus (Thom) Samson, N. Yilmaz, Frisvad & Seifert +
Taeniolella sp. +
Thelebolus microsporus (Berk. & Broome) Kimbr. +
Trichoderma album Preuss +
Trichoderma koningii (Oudem.) Duché & R. Heim + +
Trichoderma viride Pers. + + ++ +
Trichoderma sp. +
Trichothecium roseum (Pers.) Link +
Ulocladium chartarum (Preuss) E.G. Simmons + ++ ++
Ulocladium consortiale (Thüm.) E.G. Simmons + ++
Ulocladium sp. +
Umbelopsis ramanniana (Möller) W. Gams +
Verticillium sp. +
Wardomyces himicola Hennebert et Barron, +
Неспороносящий темноокрашенный гриб + + + +
Неспороносящий светлоокрашенный гриб + + + + + +
Общее число видов 24 19 41 27 49 29 37 57 27 23 32 40 31 15 37
Примечание. 1 - антропогенные субстраты; 2 - загрязненные почвы и мерзлая порода.
виды, выявленные на антропогенных субстратах, ранее были обнаружены и в воздушной среде в районах арктических поселений. Во многих пробах отмечено явное доминирование темноокрашенных грибов, устойчивых к неблагоприятным воздействиям.
120-1
Число видов, выделенных только в антропогенно загрязненной почве
Щ Число общих видов
Щ Число видов, выделенных только в антропогенной среде
Распределение микроскопических грибов в загрязненных почвах и на антропогенных субстратах в районах обследованных арктических поселений.
Несколько видов микромицетов встречаются на всех типах субстратов с высокой частотой. К таким грибам можно отнести Aureobasidium pullulans, Geomyces pannorum, Mycelia sterilia, виды родов Cladosporium и Pénicillium. Этот факт свидетельствует о существовании группы видов, наиболее адаптированных к условиям существования в Арктике. При этом доминирующие микромицеты, вероятно, способны выполнять широкие функции (участвовать в трансформации субстратов и процессах первичного почвообразования). Для более глубокого понимания механизмов формирования микробиоты в районах арктических поселений необходим эколого-ценотический подход, предусматривающий анализ взаимодействий низших эукариот и прокариот в почвенных сообществах с учетом влияния антропогенного фактора на эти процессы. Полученные данные свидетельствуют о важности микробиологического мониторинга в районах арктических поселений.
Финансирование. Работа выполнена при поддержке РФФИ (проект № 16-04-01649-a), Гранта Президента РФ для молодых докторов наук № МД-3615.2015.4, Программы развития фундаментальных исследований СПбГУ (проект № 1.37.151.2014) и при поддержке МЭЦ «Арктика» ЯНАО.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Литература (пп. 1, 8, 10-13, 16-19 см. References)
2. Добротина Е.Д., Тешебаев Ш.Б. Полевой метод комплексной оценки антропогенного загрязнения почв и грунтов на территориях автономных поселений в Арктике. Проблемы Арктики и Антарктики. 2009; (1): 116-25.
3. Власов Д.Ю., Абакумов Е.В., Томашунас В.М., Крыленков В.А., Зеленская М.С. Микобиота почв и антропогенных субстратов полуострова Ямал. Гигиена и санитария. 2014; (5): 49-51.
4. Кирцидели И.Ю., Власов Д.Ю., Баранцевич Е.П., Крыленков В.А., Соколов В.Т. Комплексы микроскопических грибов в почвах и грунтах полярного острова Известий ЦИК (Карское море). Микология и фитопатология. 2014; 48 (6): 25-31.
5. Кирцидели И.Ю. Микроскопические грибы в почвах острова Хейса (Земля Франца-Иосифа). Новости систематики низших растений. 2015; 49: 151-60.
6. Кирцидели И.Ю., Власов Д.Ю., Крыленков В.А., Соколов В.Т. Аэ-ромикота в районах расположения Арктических станций России в акваториях Белого, Баренцева и Карского морей. Микология и фитопатология. 2011; 45 (3): 228-39.
7. Зеленская М.С., Кирцидели И.Ю., Власов Д.Ю., Крыленков В.А.,
Соколов В.Т. Микромицеты - биодеструторы в биогеоценозах Арктики. Проблемы региональной экологии. 2013; (5): 135-41.
9. Власов Д.Ю., Зеленская М.С., Кирцидели И.Ю., Абакумов Е. В., Крыленков В.А., Лукин В.В. Грибы на природных и антропогенных субстратах в западной Антарктике. Микология и фитопатология. 2012; 46 (1): 20-6.
14. Звягинцев Д.В. Методы почвенной микробиологии и биохимии. М.: МГУ; 1991.
15. Сазанова К.В., Щипарёв С.М., Власов Д.Ю. Образование органических кислот грибами, изолированными с поверхности памятников из камня. Микробиология. 2014; 83 (5): 525-33.
References
1. Bergero R., Girlanda M., Varese G.C., Intili D., Luppi A.M. Psychrooli-gotrophic fungi from arctic soils of Franz Joseph Land. Polar Biol. 1999; 21 (6): 361-8.
2. Dobrotina E.D., Teshebaev Sh.B. Field method of complex assessment of anthropogenic pollution of soils on the territories of the autonomous settlements in the Arctic. Problemy Arktiki i Antarktiki. 2009; (1): 116-25. (in Russian)
3. Vlasov D.Yu., Abakumov E.V., Tomashunas V.M., Krylenkov V.A., Zel-enskaya M.S. The microbiota of soils and anthropogenic substrates of the Yamal peninsula. Gigiena i sanitariya. 2014; (5): 49-51. (in Russian)
4. Kirtsideli I.Yu., Vlasov D.Yu., Barantsevich E.P., Krylenkov V.A., Sokolov V.T. Complexes of microscopic fungi in soils of polar islands Izvestia CEC (Kara Sea). Mikologiya ifitopatologiya. 2014; 48 (6): 25-31. (in Russian)
5. Kirtsideli I.Yu. Microfungi from soils оf Heiss Island (Franz Joseph Land). Novosti sistematiki nizshikh rasteniy. 2015; 49: 151-60. (in Russian)
6. Kirtsideli I.Yu., Vlasov D.Yu., Krylenkov V.A., Sokolov V.T. Aeromikota in locations of the Russian Arctic stations in the water areas of the White, Barents and Kara Seas. Mikologiya i fitopatologiya. 2011; 45 (3): 22839. (in Russian)
7. Zelenskaya M.S., Kirtsideli I.Yu., Vlasov D.Yu., Krylenkov V.A., So-kolov V.T. Micromycetes - Biodestructors in ecosystems of the Arctic.
Problemy regional'noy ekologii. 2013; (5): 135-41. (in Russian)
Hygiene & Sanitation (Russian Journal). 2016; 95(10)
_DOI: http://dx.doi.org/10.1882/0016-9900-2016-10-929-934
Original article
8. Frate G.D., Garetta G. Fungi isolated from Antarctic materials. Polar Biol. 1990; 11 (1): 1-7.
9. Vlasov D.Yu., Zelenskaya M.S., Kirtsideli I.Yu., Abakumov E.V., Krylenkov V.A., Lukin V.V. Fungi on the natural and anthropogenic substrates in west Antarctica. Mikologiya i fitopatologiya. 2012; 46 (1): 20-6. (in Russian)
10. Farrell R.L., Arenz B.E., Duncan S.M., Held B.W., Jurgens J.A., Blanch-ette R.A. Introduced and indigenous fungi of the Ross Island historic huts and pristine areas of Antarctica. Polar Biol. 2011; 34: 1669-77.
11. Held B.W., Jurgens J.A., Duncan S.M., Farrell R.L., Blanchette R.A. Assessment of fungal diversity and deterioration in a wooden structure at New Harbor, Antarctica. Polar Biol. 2006; 29: 526-34.
12. Jurgens J.A., Blanchette R.A., Filley T.R. Fungal diversity and deterioration in mummified woods from the ad Astra Ice Cap region in the Canadian High Arctic. Polar Biol. 2009; 32: 751-9.
13. Hirose D., Tanabe Y., Uchida M., Kudoh S., Osono T. Microfungi associated with withering willow wood in ground contact near Syowa Station, East Antarctica for 40 years Polar Biol. 2013; 36: 919-24.
14. Zvyagintsev D.V. Methods of Soil Microbiology and Biochemistry [Metody pochvennoy mikrobiologii i biokhimii]. Moscow: MGU; 1991. (in Russian)
15. Sazanova K.V., Shchiparev S.M., Vlasov D.Yu. The formation of organic acids by fungi isolated from the surface of the stone monuments. Mikro-biologiya. 2014; 83 (5): 525-33. (in Russian)
16. Ainsworth G.C., Guy Richard Bisby, Kirk P.M., CABI Bioscience. Ain-sworth and Bisby's Dictionary of the Fungi. 9th ed. NY: CABI Pub.; 2001.
17. Kurtzman C.P., Robnett C.J. Identification and phy- logeny of ascomyce-tous yeasts from analysis of nuclear large subunit (26S) ribosomal DNA partial sequences. Antonie Van Leeuwenhoek. 1998; 73 (4): 331-71.
18. Hsiao C.R., Huang L., Bouchara J.P., Barton R., Li H.C., Chang T.C. Identification of medically important molds by an oligonucleotide array. J. Clin. Microbiol. 2005; 43 (8): 3760-8.
19. Li H.C., Bouchara J.P., Hsu M.M., Barton R., Chang T.C. Identification of dermatophytes by an oligonucleotide array. J. Clin. Microbiol. 2007; 45 (10): 3160-6.
Поступила 16.02.16 Принята к печати 14.04.16
О КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2016 УДК 614.77:633/635:622 (470.57)
Абакумов Е.В.1, Суюндуков Я.Т.2, Пигарева Т.А.1, СеменоваИ.Н.2, Хасанова Р.Ф.2, БиктимероваГ.Я.2, РафиковаЮ.С.2, Ильбулова Г.Р.2
БИОЛОГИЧЕСКАЯ И САНИТАРНАЯ ОЦЕНКА ОТВАЛОВ СИБАЙСКОГО КАРЬЕРА РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН
'ФГБОУ ВПО Санкт-Петербургский государственный университет, 199034, Санкт-Петербург; 2ГАНУ «Институт региональных исследований», 453637, Сибай, Республика Башкортостан
Отвалы карьеров по добыче медного колчедана в Зауральском регионе Республики Башкортостан - проблемный объект, представляющий собой техноэпицентр загрязнения окружающей среды. Почвы отвалов Сибайского карьера характеризуются повышенным содержанием валовых форм меди, цинка, железа, марганца, кадмия и подвижных форм железа, кадмия, меди и цинка относительно предельно допустимых концентраций и регионального геохимического фона. При санитарно-гигиенической оценке загрязнения изучаемых техноземов по суммарному показателю загрязнения 2с выявлено, что по содержанию валовых форм, техноземы относятся к категории «умеренно опасных», по подвижным - к категории «опасных». В связи с этим в растениеводческой продукции, выращенной на территории, прилегающей к отвалам, обнаружено превышение по кадмию. Биологическая активность почв очень низкая, что связано с неразвитостью микробного сообщества. Почвообразование на отвалах почти не выражено, проявляется в формировании слаборазвитого гумусового горизонта малой мощности с небольшим видовым разнообразием и проективным покрытием. Санитарно-гигиеническая обстановка на отвалах карьеров неблагоприятная, что не позволяет новообразованным почвам эффективно выполнять экологические функции почв.
Ключевые слова: тяжелые металлы; биологическая активность; растительные сообщества; технозем; пелозем; агрозем; отвалы.
Для цитирования: Абакумов Е.В., Суюндуков Я.Т, Пигарева Т.А., Семенова И.Н., Хасанова Р.Ф., Биктимерова Г.Я., Рафикова Ю.С., Ильбулова Г.Р. Биологическая и санитарная оценка отвалов Сибайского карьера Республики Башкортостан. Гигиена и санитария. 2016; 95(10): 929-934. БОТ: http://dx.doi.org/10.18821/0016-9900-2016-95-10-929-934
Для корреспонденции: Абакумов Евгений Васильевич, д-р биол. наук, проф. каф. прикладной экологии биологического факультета СПбГУ, 199034, Санкт-Петербург. E-mail: e_abakumov@mail.ru
