CC BY
95
Экология и природопользование
УДК 574.3
В.В. Семериков, О.А. Четина, С.Ю. Баландина, К.Г. Шварц
О БИОРАЗНООБРАЗИИ ПЛЕСНЕВЫХ ГРИБОВ ТЕХНОГЕННО-ИЗМЕНЕННЫХ ПОЧВ
НА ТЕРРИТОРИИ ПЕРМСКОГО КРАЯ
Представлены исследования почвенных микроскопических грибов трех почвенных образцов, отобранных на территории Пермского края. Дана количественная характеристика их распространенности.
Ключевые слова: почва; микроорганизмы; плесневые грибы.
Природной средой, в которой имеются все необходимые условия для развития микроорганизмов, является почва. Её микрофлора весьма разнообразна, и кроме многочисленных видов бактерий в почве обитают актиномицеты, грибы, простейшие и фаги. Почва обильно населена микроорганизмами и является основным резервуаром их распространения. Наряду с сапрофагами, в почве нередко обнаруживаются и патогенные микроорганизмы, особенно спорообразующие [4].
В регионально различных почвах обитают не одни и те же микроорганизмы. В крупных поселениях, особенно городах и мегаполюсах, внесение в почву органических веществ с бытовыми и производственными отходами, а также попадание в нее элементов строительных материалов и конструкций приводят к развитию соответствующей микробиоты.
Различные типы почв имеют различную степень обсемененности. Антропогенно-измененные почвы могут быть трансформированы по составу микобиоты в сторону возрастания условно патогенных, аллергенно-активных и токсинообразующих плесневых грибов. В условиях техногенного загрязнения происходит накопление в почве потенциально патогенных для человека и животных оппортунистических видов грибов, не безопасных в эпидемиологическом отношении [3].
Объекты и методы. В ходе выполнения работы исследованы почвенные микроскопические грибы, выделенные из трех почвенных образцов, отобранных в летний период 2011 г.:
1 - дерново-подзолистая почва (плодородный слой 0-10 см), отобранная в лесопарковой зоне Индустриального района города Перми, парк Победы;
2 - образец почвы из ботанического сада ПГНИУ, г. Пермь, представляющий собой гумусовый слой дерново-подзолистой почвы, смешанный с песком;
3 - образец техногенно-измененной почвы (плодородный слой 0-10 см), почва с присутствием застарелых нефтепродуктов (об этом свидетельствует толстая корка битума на поверхности разлива нефти), Добрянский район Пермского края.
Изучение проб на наличие спор микромицетов (количественный и качественный анализ) проводили по общепринятым методикам [2; 8]. Для выделения грибов использовали среду Чапека. При посеве грибов для исключения роста бактерий в среду добавляли антибиотики стрептомицин и пенициллин. Посевы инкубировали в термостате при температуре 26 °С в течение 7-10 суток, после чего проводили идентификацию - качественный анализ плесневой микрофлоры визуальным осмотром опытных чашек Петри с последующим микроскопированием на оптическом микроскопе 01утпрш ВХ 51 с программным обеспечением се1ГВ. Идентификация производилась согласно определителям и микологическим атласам [1; 6; 7; 8].
Результаты и их обсуждение. Согласно проведенным исследованиям, установлено, что
* Семериков В.В., Четина О. А., Баландина С.Ю., Шварц К.Г., 2013
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, грант № 13-01-96001 р_урал_а.
Семериков Вадислав Васильевич, доктор медицинских наук, доцент, главный научный сотрудник Естественнонаучного института Пермского государственного национального исследовательского университета; Россия 614990, г. Пермь, ул. Букирева, 15; vadislavsemerikov@yandex.rn
Четина Оксана Александровна, кандидат биологических наук, заведующая лабораторией «Бактерицид» ЕНИ Пермского государственного национального исследовательского университета; Россия 614990, г. Пермь, ул. Букирева, 15; bactericid@yandex.ra
Баландина Светлана Юрьевна, младший научный сотрудник лаборатории «Бактерицид» ЕНИ Пермского государственного национального исследовательского университета; Россия 614990, г. Пермь, ул. Букирева, 15; bactericid@yandex.ra
Шварн Константин Григорьевич, доктор физико-математических наук, профессор кафедры прикладной математики и информатики Пермского государственного национального исследовательского университета; Россия 614990, г. Пермь, ул. Букирева, 15; kosh@psu.ra
Экология и природопользование
количество микромицетов в разных типах почв варьирует от 15 996,0 до 52 631,10. Исходя из данных таблицы установлено, что в образце техногенно-измененной почвы число микроскопических грибов больше в несколько раз.
Количественное разнообразие плесневых грибов в различных образцах почвы,
(средние данные)
£ -0 Плесневые грибы, КОЕ/г почвы
к о 3 vo
№ образца почвы 1 & v| Aspergillus spp. Penicillium spp. Cladosporium spp. Trichoderma spp. Mortierella spp. Fusarium spp. Mucor spp. Rhyzopus spp. Verticillium spp. 3 К О §
1 15 996,0 - 3 937,9 - 783,5 622,9 - 9 544,9 590,6 ~ 516,2
2 17 302,6 1 514,9 10 530,7 610,4 213,8 3 511,1 - - - - 921,7
3 52 631,1 9 750,0 20 975,0 5 605,6 200,0 - 15 500,0 - - 350,5 250,0
Примечание: «-» - не обнаружено; КОЕ - колониеобразующая единица.
Микроскопический анализ выросших на твердой питательной среде грибов позволил идентифицировать микромицеты, принадлежащие к следующим родам: Penicillium, Aspergillus, Fusarium, Trichoderma, Cladosporium, Mucor, Mortierella и др. Среди выделенных плесневых грибов имеются условно патогенные, относящиеся к IV группе патогенности [9]: Aspergillus spp., Fusarium spp., Penicillium spp., Mucor spp. и Trichoderma spp.
Число условно-патогенных плесневых грибов в образце № 3 больше в десятки раз, так количество грибов рода Penicillium выше на 59,0%, a Aspergillus - более чем на 80,0% по сравнению с аналогичными микромицетами двух других образцов почв. Кроме того, условно патогенный гриб рода Fusarium обнаружен только в образце техногенно-измененной почвы. Таким образом, можно предположить, что в антропогенно измененных почвах имеется тенденция к накоплению опасных для человека патогенных, аллергенных и токсинообразующих микромицетов.
Анализ данных выявил, что в образце № 1 количественно преобладают плесневые грибы рода Mucor - 9 544,9 КОЕ/г, в образцах № 2, 3 - Penicillium (их содержание в 1 грамме почвы составляет 10 530,7 жизнеспособных спор и 20 975,0 спор соответственно). Таким образом, в почвах происходит разбалансировка комплекса почвенных микроорганизмов в сторону доминирования в ней этой группы микроорганизмов, что, вероятно, можно отнести к отрицательному действию.
Выводы. В ходе исследования образцов различных почв выявлены грибы родов Aspergillus, Penicillium, Fusarium, Trichoderma, Cladosporium, Mucor и другие плесневые грибы.
По количественному содержанию и видовому биоразнообразию существенно отличилась почва с нефтезагрязнением. Повышенный уровень антропогенных воздействий способствовал накоплению в окружающей среде вредных для человека плесневых грибов.
Представленные в работе результаты позволяют заключить о возможности и необходимости проведения микологического мониторинга окружающей среды на территории Пермского края.
Библиографический список
1. Билай В.И., Курбацкая З.А. Определитель токсинообразующих микромицетов. Киев: Наук, думка, 1990. 236 с.
2. Литвинов М.А. Методы изучения почвенных микроскопических грибов. Л.: Наука, 1969. 128 с.
3. Марфенина О.Е. Антропогенная экология почвенных грибов. М., 2005. 196 с.
4. Мишустин Е.Н., Емцев В.Т. Микробиология. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Агропромиздат, 1987. 368 с.
5. Пидопличко Н.М. Пенициллин (ключи для определения видов). Киев: Наук, думка, 1972. 152
с.
6. Райлло А.И. Грибы рода фузариум / под ред. М.В. Горленко. М.: Гос. изд-во с/х лит., 1950.
Экология и природопользование
415 с.
7. Саттон Д. Определитель патогенных и условно-патогенных грибов. М.: Мир, 2001. 486 с
8. Фармакопея СССР. 11-е изд. М.: Медицина, 1990. Вып. 2. 400 с.
9. СП 1.3.2322-08 Безопасность работы с микроорганизмами III IV групп патогенности (опасности) и возбудителями паразитарных болезней. Приложение №1 «Классификация микроорганизмов - возбудителей инфекционных заболеваний человека, простейших, гельминтов и ядов биологического происхождения по группам патогенности».
V.V. Semerikov, O.A. Chetina, S.J. Balandina, K.G. Shvarts ABOUT A VARIETY OF MOULD MUSHROOMS OF THE TECHNOGENIC
CHANGED SOILS
The paper investigates the soil microscopic fungi in the three soil samples, located in the district of Perm. The quantitative characteristics of their prevalence are presented.
Key words: soil; microorganisms; fungi.
Vadislav V. Semerikov, Doctor of medical Sciences, chief researcher at the Institute of Natural Science, Perm State University; 4 Genkelya, Perm, Russia 614990; vadislavsemerikov@vandex.m
Oksana A. Chetina, candidate of biological Sciences, head of the laboratory "Bactericide'’ at the Institute of Natural Science, Perm State University; 4 Genkelya, Perm, Russia 614990; bactericid@vandex.ru Svetlana U. Balandina, junior researcher of the laboratory "Bactericide'’ at the Institute of Natural Science, Perm State University; 4 Genkelya, Perm, Russia 614990; bactericid@vandex.ru
Konstantin G. Shvarts, Doctor of Physics and Mathematics, professor of Department of Applied Mathematics and Computer Sciences, Perm State University; 15 Bukireva, Penn, Russia 614990; kosh@psu.ru
