Трофическая адаптация калифорнийских червей к углеводородам Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

Секция «Экологияпромышленности»

Численность бактерий на среде МПА в кишечнике червей при питании субстратом с полиэтиленом достоверно ниже, чем в контроле, численность бактерий питающихся полиэтиленом - 1175 кое/г, ниже количество бактерий в кишечнике чистых (контроль) червей - 1418,8 кое/г при 181 - 9,7.

Численность бактерий на среде МПА в копролитах калифорнийского червя (1000 КОЕ/г субстрата)

Номер по-вторности Вариант опыта

Субстрат с полиэтиленом Контроль

1 1 910 2 160

2 1 450 1 585

3 995 1 150

4 345 780

Х + т 1 175 +18,4 1 418,8 +17,4

Количество колоний на среде МПА составляет в среднем 1 418,8 + 17,4 кое/г при колебании по по-вторностям то 780 до 2 160 кое/г в контрольном варианте. Наличие полиэтилена в субстрате снижает численность колоний. При загрязнении полиэтиленом средняя численность составляет 1 175 + 18,4 кое/г при колебании от 345 до 1 910 кое/г.

Для сравнительной оценки совокупности выделенных организмов кишечной микрофлоры червей в опытном и контрольном варианте, имея данные по десяти культурально-морфологическим признакам каждой выделенной колоне-образующей единицы применили метод факторного анализа, реализованного в пакете программ 81а180Й 8ТЛТ18Т1СЛ 6.0.

Факторный анализ показал, что микроорганизмы, выделенные из кишечника калифорнийского червя, по

совокупности культурально-морфологических признаков образуют статистически значимо (р < 0,05) различающиеся между собой кластеры. Выявленные кластеры соответствуют субстрату питания червей.

Определения фунгицидной активности, в варианте с полиэтиленом наличие зоны подавления роста зафиксировано у шести колоний при расстоянии от края бактериальной колонии до мицелия 5-17 мм. В контрольном варианте наличие зоны подавления роста обнаружено у трех из семи колоний при расстоянии от края колонии до мицелия 7-10 мм.

Итак, сделаем следующие выводы.

1. По уровню численности колоний образующих единиц на среде МПА микроорганизмы кишечника червей в контрольном варианте достоверно превышает таковой уровень при питании червей субстратом с полиэтиленом, контроль 1 418,8, в опытном варианте 1 175, 1 000 кое/г.

2. Изучено разнообразие колоний микроорганизмов кишечной микрофлоры по десяти признакам и с применением факторного анализа на достоверном уровне выявлены две группы микроорганизмов, соответственно контроль и опытный вариант.

3. Изучение фунгицидных свойств микроорганизмов показало активность на уровне 43 % контрольной группе и 86 % бактерий из кишечника с полиэтиленовым субстратом. Высокая способность угнетения развития возбудителя обыкновенной корневой гнили свидетельствует о потенциале данных штаммов для использования биомиридизации почв.

© Лопатина О. С., Мучкина Е. Я., 2011

УДК 574(571.17.5)

А. С. Пузырева Научный руководитель - Е. Я. Мучкина Красноярский государственный аграрный университет, Красноярск

ТРОФИЧЕСКАЯ АДАПТАЦИЯ КАЛИФОРНИЙСКИХ ЧЕРВЕЙ К УГЛЕВОДОРОДАМ

Рассмотрен состав кишечной микрофлоры червей в условиях вермикультуры при наличии загрязнения нефтью.

На сегодняшний день проблема загрязнения почвенного покрова бытовыми отходами, нефтепродуктами и другими поллютантами остается весьма актуальной. Источниками загрязнения почвенного покрова нефтепродуктами является транспорт, нефтепроводы, станции заправки, емкости для хранения, места дислокации расформированных воинских структур. Естественное восстановление плодородия почв при загрязнении нефтью происходит значительно дольше, чем при других техногенных загрязнениях.

Формирование и развитие вермикультуры обусловлено возможностью решения на биологической основе ряда актуальных экологических задач (утилизация органических отходов, повышение плодородия почвы, получение высококачественного чистого органического удобрения, выращивание безопасной сельскохозяйственной продук-

ции, не подверженной воздействию возбудителя и др.). Для решения проблемы ремидиации почв и получения урожая экологически чистых продуктов питания необходим переход сельхозпроизводителей на технологии земледелия с использованием биогумуса, полученного с помощью калифорнийских червей при переработке ими навоза сельскохозяйственных животных. На протяжении многих миллионов лет черви участвуют в создании плодородного слоя почвы. В процессе своей жизнедеятельности, разлагая органические отходы, они обогащают почву гумусом. В отличие от обычных дождевых червей красные калифорнийские черви имеют более крупные размеры тела, и способны перерабатывать больше органики, а также интенсивнее размножаются и живут до 16 лет. Целью работы является изучение кишечной микрофлоры калифорнийского червя при трофической адап-

Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки

тации к углеводородам для оценки фунгицидной активности по отношению к возбудителю обыкновенной корневой гнили В1ро1апБ Богокшапа. Изучение действия нефтепродуктов на количественное развитие и состав кишечной микрофлоры калифорнийского червя проводили в лабораторных условиях. Червей по три штуки в емкости объемом 100 мл в течение месяца выдерживали в контрольном варианте в субстрате с подвявшей листвой, в опытном варианте к почвенному субстрату добавляли дизельное топливо (ДТ-3) и моторное масло в концентрации 0,1 и 0,2 мл. Для микробиологического анализа отбирали копролиты червей после месяца экспонирования. Изучение кишечной микрофлоры включало определение численности бактерий на среде МПА, морфологическое описание полученных колоний, сравнительный анализ контрольного и опытного вариантов с применением статистической обработки (Герхардт, 1984). С целью изучения фунгицидной активности кишечной микрофлоры червя применяли метод агаровых блоков (Егоров, 1965). В результате исследования было выявлено, что при питании червя почвой без примесей (в контроле) развитие колоний проходит более интенсивно, чем при питании червей субстратом с моторным маслом и дизельным топливом (табл. 1).

Развитие штаммов бактерий в контроле превышает развитие в субстрате с моторным маслом (М-8) на 32,6 %, а в субстрате с дизельным топливом (ДТ-3) на 28,1 %.

Количество колоний на среде МПА составляет в среднем 1 418 + 17,4 КОЕ/г. субстрата при колебании по повторностям от 780 до 2 160 КОЕ/г. в контрольном варианте. Наличие нефтепродуктов в субстрате снижает количество колоний. При воздействии дизельного топлива (ДТ-3) среднее число колоний составляет 1 020 + 14,7 при колебании от 525 до 1 485 КОЕ/г. субстрата. При загрязнении субстрата моторным маслом (М-8) число колоний в среднем составляет 956 + 16,2 КОЕ/г. при колебании по повторностям от 380 до 1 635 КОЕ/г. субстрата.

Таблица 1

Численность бактерий на среде МПА в копролитах калифорнийского червя (1000 КОЕ/г. субстрата)

Проведенные опыты показали, что микрофлора кишечника калифорнийских червей содержит разнообразные штаммы бактерий, которые имеют различные морфологические характеристики, как колоний, так и отельных клеток.

Дискриминантный анализ показал, что микроорганизмы, выделенные из кишечника калифорнийского червя, по совокупности культурально-морфологи-

ческих признаков образуют статистически значимо (р < 0,05) различающиеся между собой кластеры. Выявленные кластеры соответствуют субстрату питания червей.

В результате установлено, что из возможных 100 % колоний при питании субстратом с дизельным топливом, только 43 % проявляет фунгицидные свойства по отношению к возбудителю обыкновенной корневой гнили В1ро1апБ 8огокш1апа, при питании субстратом с моторным маслом фунгицидная активность наблюдается у 25 % штаммов бактерий из 100 %, в контроле, как и с дизельным топливом, фунги-цидные свойства проявляют 43 % бактериальных колоний (табл. 2).

Таблица 2

Процент бактериальных колоний, проявляющих фунгицидную активность к грибу В1ро1ап« 8огок1шапа

Наименование Общее % Число коло- %

загрязнителя и число ний, прояв-

контроль колонии ляющих фунгицид-ные свойства

Дизельное топ- 7 100 3 43

ливо (ДТ-3)

Моторное масло 8 100 2 25

(М-8)

Контроль 7 100 3 43

Сделаем следующие выводы.

1. Общее количество кишечной микрофлоры микроорганизмов на среде МПА составило 1020 колоне-образующих единиц в субстрате с дизельным топливо (ДТ-3), 956 колоне-образующих единиц в субстрате с моторным маслом (М-8) и 780 колоне-образующих единиц в контроле. Зарегистрировано угнетающее действие нефтепродуктов на развитие бактерий. Сравнение количественного развития бактериальной микрофлоры кишечника показало достоверное снижение числа колоний при р < 0,01 по значению коэффициента Стьюдента, который составил при сравнении воздействия дизельного топлива и контрольного варианта 18,1; моторного масла и контроля 19,8; различие в степени развития бактерий при добавлении дизельного топлива и моторного масла составило коэффициент 3,0.

2. По культурально-морфологическим признакам выделено 7 колоний в контроле, 8 колоний в субстрате с моторным маслом (М-8) и 7 колоний в субстрате с дизельным топливом (ДТ-3). Дискриминантным анализом достоверно показано выделение трех кластеров, соответствующих субстрату питания червей, что свидетельствует о выраженной адаптации их кишечной микрофлоры к условиям питания.

3. Выявлены фунгицидные свойства у ряда бактериальных колоний из кишечника червей. В контрольном варианте и субстрате с дизельным топливом по 43 % колоне-образующих единиц имеют зону угнетения роста В1ро1апБ БогакМапа. В субстрате с моторным маслом 25 %, но зона подавления роста чрезвычайно высока в колонии № 1 и составляет 24 мм.

© Пузырева А. С., Мучкина Е. Я., 2011

Количество повторно-стей Количество колоний на среде МПА

Дизельное топливо (ДТ-3) Моторное масло (М-8) Контроль

1 1 485 1 635 2 160

2 1 150 1 065 1 585

3 920 745 1 150

4 525 380 780

Х + m 1 020 + 14,1 956,3+16,2 1 418,8 + 17,4