CC BY
8
Использовалось два подхода очистки грунта:
1. С выходом максимального количества микроорганизмов - деструкторов.
2. С использованием микроорганизмов азотфиксато-ров широкого спектра действия.
В первом случае грунт, насыщенный микроорганизмами служит субстратом для выращивания товарной массы дождевых червей. Во втором случае улучшается биопродуктивность грунта, за счет насыщения почвы биогенным азотом.
На базе разработанных технологий создано инновационное предприятие ООО «Био-Ретокс».
Если Вас заинтересуют наши разработки, то мы готовы к сотрудничеству на условиях оптимальных для обоих участников.
Литература.
1. Каррер П. Курс органической химии. 1962. Л.: 1215с.
2. Калюжин В.А. Патент .№2315670 «Способ биологической очистки грунта и воды от органических соединений алифатического, карбоциклического и гетероциклического рядов и их смесей произвольного состава» от 27 января 2008г.
3. Калюжин В.А. Патент №2405636 «Способ получения биомассы микроорганизмов при биологической утилизации органических соединений в очищаемой среде» от 10 декабря 2010г.
4. Сайт ООО «Био-Ретокс» www.bio-retox.com
ОСОБЕННОСТИ МОРФОЛОГИИ И СИМБИОЦЕНОЗОВ ПОВЕРХНОСТИ ЭПИТЕЛИЯ КАМЕР ЖЕЛУДКА ДАГЕСТАНСКИХ ДИКИХ КОЗЛОВ
Хацаева Раиса Мусаевна
Докт. биол. наук, доцент, с.н.с., лаборатории морфологических адаптации млекопитающих ИПЭЭ РАН, г. Москва
Методами морфометрии и сканирующей электронной микроскопии, а также количественного и качественного анализа выявлены особенности морфологии и сим-биоценозов камер желудка дагестанских диких козлов: безоарового [Сарга aegagrus Егх1еЬеп, 1777] и тура [Сарга еуНп&1сог^ В1уШ, 1841], обусловленные спецификой их питания. Абсолютные и относительные показатели размеров и массы камер, площади поверхности слизистой оболочки, размеров, формы и количества макроструктур слизистой оболочки, рельефа поверхности эпителия камер, состава, количества и морфологии популяций симбионтов в преджелудках существенно различаются, что связано с типом питания, особенностями симбиценозов и стратегии пищеварения.
В адаптации жвачных животных к экологическим условиям обитания важнейшее место принадлежит сложному многокамерному желудку, на который ложится основная функциональная нагрузка при желудочно-кишечном типе пищеварения. Особенности морфологии, функции и специфика эндосимбиоза камер желудка являются определяющими в пищевых адаптациях и возможности избирательного питания жвачных животных.
Большинство исследований в этом направлении посвящено домашним животным [1,2, с. 76; 2, с. 1265]. Мало работ по изучению пищевых адаптаций на видовом уровне [2, с. 1265]. Совсем отсутствуют работы по комплексному исследованию пищевых адаптаций близких видов копытных, обитающих на одной территории.
В связи с этим, выяснение морфологических особенностей камер желудка близких видов копытных из одного ареала с применением комплекса макро- и микроморфологических методов с учетом специфики эндосимбиоза является актуальным и позволяет вскрыть пути адаптации животных к определенным экологическим условиям. Это представляет как теоретический, так и практический интерес для разработки основ рационального природопользования и сохранения биоразнообразия.
Исходя из этого, целью настоящих исследований явилось выявление морфологических особенностей камер желудка и специфики эндосимбиоза в связи с пищевой специализацией безоарового козла и дагестанского тура.
Выбор объектов обусловлен их принадлежностью к одному роду, обитанием на одной территории и обладанием различной пищевой специализацией в пределах зоны их симпатрии.
Материалом для настоящих исследований послужили камеры сложного желудочного комплекса двух взрослых половозрелых самцов безоарового козла и дагестанского тура, добытых в одно время. Были применены методы макро- и микроморфометрии и электронной микроскопии [2, с. 1265].
Для исследований макроморфологии желудка и его камер применялись методы морфометрии. Желудки фиксировали в 4% нейтральном формалине, взвешивали целиком и отдельно все камеры без содержимого, после чего делали их линейные промеры, описывали строение слизистой оболочки, характер расположения и форму ее структур. Для изучения макроструктуры рельефа слизистых оболочек камер желудка были взяты образцы из разных отделов рубца, сетки, книжки и сычуга. На образцах, при помощи окулярмикрометра и бинокулярной лупы, считали количество, размеры макроморфологических структур рубца, сетки, книжки и сычуга, а также размеры и плотность сосочков на 1квадратном сантиметре в камерах преджелудка.
Для определения площади слизистых оболочек камер желудка, стенки камер разрезались на отдельные участки, фиксировались на миллиметровой бумаге вплотную друг к другу. Границы суммарной площади очерчивались и измерялись. При измерении учитывались все складчатые образования слизистой оболочки. Цифровой материал обрабатывали индивидуально для каждого животного с вычислением средних показателей и применением основных элементов вариационной статистики.
Для исследований микроморфологии поверхности слизистой оболочки и эндосимбионтов камер желудка на сканирующем электронном микроскопе марки JEM - 100 CX («JEOL»).
Кроме того, для сравнительного анализа, были проведены измерения длины и массы тонкого и толстого отделов кишечника и вычислены коэффициенты их отношения к желудкам исследуемых животных.
Желудок у безоарового козла и тура состоит из четырех камер: трех преджелудков - рубца, сетки, книжки и истинного желудка - сычуга. Однако, по абсолютной и относительной массе, размерам, площади поверхности слизистой оболочки, а также по соотношению камер, у них наблюдаются заметные различия, что, очевидно, отражает разную степень функциональной нагрузки по отделам желудка.
Анализ данных абсолютной массы желудка безоа-рового козла и тура показал, что они больше у тура, что отражает у него более объемистый характер корма. Однако относительные показатели желудка, а также площадь поверхности его слизистой оболочки больше у безоаро-вого козла. Отношение массы желудка к массе кишечника у тура меньше - 1.4, чем у безоарового козла - 1.7. Все это свидетельствует о более равномерной функциональной значимости у тура желудка и кишечника.
Наибольшей из всех камер у обоих видов является рубец. Степень выраженности остальных камер у каждого вида индивидуальна и является отражением характера потребляемого им корма. У безоарового козла второй по величине камерой после рубца является книжка, затем идут сетка и сычуг, у тура - сетка, сычуг и книжка соответственно. Что отражает потребление безоаровым козлом более мягких и сочных кормов, а туром - грубых и сухих.
Величина площади поверхности слизистой оболочки камер желудка у сравниваемых видов прямо зависит от их относительной массы, за исключением рубца, где известно компенсирующее влияние морфологических особенностей сосочков. У обоих видов животных, камеры желудка по убыванию величины площади поверхности слизистой оболочки располагаются одинаково - рубец, книжка, сетка, сычуг, хотя степень убывания - разная. Особенно выделяются данные по относительной площади книжки. Если у безоарового козла площадь книжки меньше площади рубца примерно в два раза, то у тура - в три, что также подтверждает большую функциональную значимости книжки у безоарового козла, питающегося более сочным кормом, чем тур. Величина площади поверхности слизистой оболочки сетки, выполняющей в основном механическую и сортировочную функции, соответствует величинам ее абсолютной и относительной массы у обоих животных. Тот факт, что у тура эти показатели больше, также отражает возможность питания более грубыми кормами.
Стенка камер желудка у обоих видов состоит их трех оболочек: слизистой, мышечной и серозной, имеющих одинаковое строение, но степень развития каждой из них разная, что свидетельствует о разной степени функциональной нагрузки. Слизистая оболочка камер желудка у обоих видов построена однотипно. В преджелудках с оро-говевающим поверхностным эпителием имеются одинаковые макроструктуры: в рубце - сосочки, сетке - ячейки, книжке - листочки. В сычуге, покрытом железистым эпителием, имеются складки. Однако, количество, размеры и форма макроструктур слизистой оболочки камер желудка существенно различаются.
Рубец - rumen. Сравнительный анализ абсолютной и относительной массы рубца показал, что большими они является у тура. Исследования макроструктур слизистой оболочки рубца показали, что размеры, форма, площадь поверхности, плотность и характер расположения сосочков у сравниваемых животных разнообразны. Высота и ширина сосочков большие у тура. Однако, общая площадь поверхности слизистой оболочки рубца больше у безоаро-вого козла, поскольку у него больше количество сосочков
на 1 см2. Степень равномерности длины сосочков в вентральном и дорсальном отделах рубца, также больше у безоарового козла - 0.9, чем у тура - 1.4.
Сетка - reticulum. Показатели абсолютной и относительной массы сетки больше у тура, чем у безоарового козла. Больше также линейные размеры сетки, за небольшими исключениями. Эта особенность согласуется с данными по площади поверхности слизистой оболочки, периметру ячей, высоте и толщине граней ячей, количеству плотности сосочков в ячейках длине желоба и количеством вторичных перегородок ячей сетки, а также с абсолютной массой и площадью поверхности слизистой оболочки рубца и величиной площади поверхности слизистой оболочки сычуга.
Книжка - omasum. По абсолютной и относительной массе книжка больше у безоарового козла, чем у тура, что совпадает с данными по площади поверхности слизистой оболочки книжки, длиной органа, с площадью поверхности листочков 1 и 2 порядков, общей площадью всех листочков и, за некоторыми исключениями, с размерами и количеством листочков. У безоарового козла, книжка по массе занимает второе место среди камер после рубца, а у тура - четвертое. Количество листочков, их размеры, а также размеры и плотность сосочков на 1 см2 поверхности листочка больше у безоарового козла.
Сычуг - abomasum. Абсолютная масса сычуга у тура больше, чем у безоарового козла, хотя ее относительный показатель у тура немного меньше. Величина складок соответствует площади поверхности слизистой оболочки сычуга и относительным показателям массы, а толщина стенки органа - абсолютной массе. Поскольку величина площади поверхности слизистой оболочки отражает степень функциональной активности органа, то можно предположить, что у безоарового козла по сравнению с туром, корм содержит меньше клетчатки, что согласуется с данными исследований преджелудков.
Результаты электронномикроскопических исследований слизистой оболочки рубца у безоарового козла и тура выявили общие закономерности ее строения и функционирования. Поверхность ороговевающего эпителия рубца на сосочках у обоих видов имеет однотипное ячеистое строение [рис. 1].
Однако рельеф поверхности эпителия рубца у каждого из исследованных видов имеет свои особенности. Размер, форма и строение стенок поверхностных эпите-лиоцитов, являющихся субстратом для прикрепления симбионтов, у сравниваемых животных разные. У безоа-рового козла размер поверхностных эпителиальных клеток немного больше, чем у тура, но складки, образуемые стенками клеток ниже и менее извилисты [рис. 1]. Величина, форма, глубина и количество щелей на поверхности эпителия у них тоже различны. У безоарового козла более крупные, широкие, но неглубокие щели, а у тура - небольшие, воронковидные, глубокие [рис. 2, 3]. Общее количество, размеры, форма, разнообразие и характер расположения симбионтов также специфичны для каждого вида. У безоарового козла большее количество и разнообразие размеров и форм симбионтов по сравнению с туром [рис. 3]. Такая специфика, видимо, является отражением более разнообразного рациона у безоарового козла. Эти данные согласуются с характеристикой рельефа поверхности эпителия, что говорит о соответствии особенностей симбио-ценозов их экологической нише.
а б
Рис. 1. Архитектоника поверхности эпителия слизистой оболочки рубца а - тур, б - безоаровый козел. Масштабный отрезок -1 мкм.
Ячейки представляют собой поверхностные эпите-лиоциты с разрушенными апикальными стенками, а
стенки ячей - боковые стенки эпителиоцитов. Между эпи-телиоцитами и внутри них имеются многочисленные щели [рис. 2].
а б
Рис. 2. Строение поверхности слизистой оболочки рубца а - тур, б - безоаровый козел. Масштабный отрезок - 1 мкм.
Вся поверхность эпителия рубца у обоих видов густо колонизирована эндосимбионтами, с одинаковым характером расположения - нижний слой образуют самые мелкие формы прикрепленных к стенке бактерий, верхние
- более крупные. Эпителиальная поверхность на сосочках рубца и между ними у сравниваемых животных имеет разный рельеф и колонизирована разными формами симбионтов в разном количестве [рис. 3].
б
Рис. 3. Симбионты на поверхности эпителия рубца а - тур, б - безоаровый козел. Масштабный отрезок -1 мкм.
а
Результаты исследований позволили выявить общие закономерности морфологии и функционирования желудка, свойственные жвачным животным и особенности, свидетельствующие о соответствии между типом питания и морфологией камер желудка, и функциональных структур, а также особенностями эндосимбиоза.
Несмотря на принадлежность к одному роду и общность ареала, морфологическая дифференцировка камер желудка у безоарового козла и тура на всех уровнях структурной организации существенно различается. Этот факт наглядно показывает, что желудок у дагестанских козлов структурно адаптирован к утилизации различных типов пищи.
На основании проведенных исследований камер желудка безоарового козла и дагестанского тура можно предположить, что особенности морфологии и симбиоце-нозов этих органов позволяют им избежать конкуренции
из-за кормовых ресурсов и благополучно сосуществовать в одном ареале. Экологическая приспособленность диких козлов, свойственная многим жвачным, к проявлению избирательности в питании, обеспечивает им необходимый уровень метаболизма в суровых условиях существования с резкими сезонными колебаниями кормовых ресурсов и благополучно выживать в определенных условиях обитания.
Список литературы:
1. Давлетова Л.В., Хацаева Р.М. Особенности гистогенеза отделов желудка сайгака в сравнении с овцами разных пород. Европейский сайгак: развитие, морфология, экология. Монография. М.: Наука, 1997. С. - 72-96.
2. Хацаева Р.М. Эколого-морфологическая характеристика желудка диких и домашних жвачных. М.: Зоол. журн., 2002. Т. 81. № 10. - С. 1265 - 1270.
ВЛИЯНИЕ МЕТАБОЛИТОВ БАКТЕРИАЛЬНОЙ МИКРОБИОТЫ КИШЕЧНИКА НА ВРЕМЕННУЮ ОРГАНИЗАЦИЮ БИОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
CANDIDA ALBICANS
Инфекционные заболевания, связанные с грибковыми поражениями органов человека, обычно возникают и развиваются в условиях микробных ассоциаций [1]. Известно, что в микросимбиоценозе между разными видами складываются сложные - конкурентные или кооперативные взаимоотношения [2]. Эти влияния обусловлены чаще действием легко экстрагируемых метаболитов, которые могут стимулировать или тормозить размножение, усиливать вирулентность возбудителя или способствовать появлению новых факторов, отягощающих болезнь [1].
В настоящее время проводятся фундаментальные исследования и получены доказательные результаты по изучению механизмов взаимо-отношений бактерий и грибов рода Candida [3,4]. Однако, открытым остается вопрос изменения биологических свойств грибов в ассоциациях на протяжении суток. Решение его могло бы раскрыть один из механизмов межмикробных взаимодействий, определяющих формирование и поддержание ассоциативного симбиоза.
Цель исследования - изучить влияние метаболитов бактериальной микробиоты на пространственно - временную организацию биологических свойств Candida albi-cans (C. albicans). - изучить суточную динамику пленкообразующей активности грибов рода Candida
Экспериментальные исследования in vitro проводили на модели музейного штамма C. albicans 24433 и клинических изолятов C. albicans 147и C. albicans 192, выделенных из кишечника при Candida-носительстве и кандидозе. Выделение и идентификацию грибов проводили по комплексу признаков: изучению внешнего вида колоний, хла-мидоспорообразованию, тесту на образование ростовых трубок, определению чувствительности дрожжевых организмов к антифунгальным препаратам методом дисков, по ассимиляционной способности культуры [5]. Музейные штаммы перед исследованием инкубировали 24 часа на кровяном агаре при t=370 C.
Биологические свойства микромицетов изучали в течение суток с 4-х часовым интервалом по адгезивной
Николенко Марина Викторовна,
д.б.н., доцент кафедры микробиологии, г. Тюмень Тимохина Татьяна Харитоновна, д.б.н., доцент кафедры микробиологии, г. Тюмень Костырина Жанна Болеславовна
ассистент кафедры товароведения, г. Тюмень
[6], пролиферативной [7], морфологической [5], фосфоли-пазной [8], протеазной [9] и каталазной активности [10]. Регулирующее действие экзометаболитов микробов - ас-социантов на биологические свойства C. albicans изучали при добавлении в питательный бульон стерильных супер-натантов Bifidumbacterium bifidum (В. bifidum), Staphylococcus aureus (S. aureus), Escherichia coli (E. coli) [11]. Эти микроорганизмы наиболее часто высевались с C. albicans из биологического материала кишечника в отделениях ГЛПУ ТО ОКБ г. Тюмени за календарный год.
Данные обработаны по методу наименьших квадратов (косинор-анализ) при заданной значимости достоверности p<0,05 [12]. Для каждого штамма определены основные параметры ритмов: мезор - среднесуточные значения показателя, амплитуда ритма - расстояние от максимума функции до мезора и акрофаза - момент времени, соответствующий регистрации максимального значения параметра. Для выявления степени межиндивидуальной синхронизации ритмов использован популяционный косинор - анализ.
В первой серии проведенных экспериментов была выявлена суточная динамика биологических показателей всех изучаемых свойств у музейного штамма и клинических изолятов C. albicans. Музейный вариант был выбран в качестве контроля не случайно. Он достаточно длительное время культивируется in vitro. А в искусственных условиях периоды ритмов физиологических процессов отклоняются от периодов окружающей среды. При такой изоляции биоритмы могут переходить на собственную частоту, проявляя тем самым свой собственный период, закрепленный в генетической структуре. У С. albicans 24433 последовательность проявления физиологической активности закономерна и может быть представлена с учетом блуждания фазы следующим образом: в утренние часы -секреция ферментов патогенности и формирование ростовых трубок; в дневное время - максимальная пролифера-тивная активность, в вечерние часы - максимальная адгезивная активность (рис. 1; А).
