CC BY
96
УДК 579.2+574.2
О.Ф. Вятчина, О.С. Рыкова, Д.И. Стом, В.А. Быбин
ВОЗМОЖНОСТЬ СОХРАНЕНИЯ ЖИЗНЕСПОСОБНОСТИ МИКРООРГАНИЗМОВ ПОСЛЕ ПРОХОЖДЕНИЯ ЧЕРЕЗ КИШЕЧНЫЙ ТРАКТ ДОЖДЕВЫХ ЧЕРВЕЙ
Иркутский государственный университет (Иркутск)
Путем пассажа исследована способность микроорганизмов накапливаться в кишечнике красного калифорнийского гибрида (Eisenia fetida аиёт Bouche). Показано, что Ps. аeruginosa аккумулируется. в кишечнике и копролитах червя. Bac. thuringiеnsis, накапливаясь в кишечнике дождевых червей, становится, доминирующим, компонентом, бактериальной аутофлоры, сохраняет способность кток-синообразованию, не принося, вреда животному. Выявлено, что споры. Streptomyces sp. сохраняют способность к прорастанию после пассажа через кишечный тракт, червя.
Ключевые слова: микроорганизмы, дождевые черви, кишечный тракт
POSSIBILITY TO PRESERVE VIABILITY OF MICROORGANISMS AFTER PASSING THROUGH INTESTINAL TRACT OF EARTHWORMS
O.F. Vyatchina, O.S. Rikova, D.I. Stom, V.A. Bibin
By passage the ability of microorganisms to accumulate in the intestine of red Californian hybrid. (Eisenia fetida andrei Bouche) was researched. It was shown that Ps. аeruginosa accumulates in the intestine and in coprolites of a worm.. Bac. thuringiеnsis, accumulating in worms' intestine, becomes a dominating component of bacterial autoflora, preserves ability of toxineformation, without any harm, to a worm.. As it
was revealed that spores of Streptomyces sp. preserve ability to sprout after passage through the intestinal tract of a worm.
Key words: microorganisms, earthworms, intestinal tract___________________________________________________________
ВВЕДЕНИЕ
Имеется много данных об изменениях состава микробного населения почвы после ее прохождения через кишечный тракт дождевых червей [1, 4].
При этом происходит обезвреживание некоторых патогенных микроорганизмов. Вместе с тем конкретные механизмы взаимодействия микроорганизмов с дождевыми червями, возможности их сохранения живыми после прохождения через кишечник дождевых червей остаются недостаточными изученными [6].
Целью настоящей работы явилось изучение способности микроорганизмов накапливаться в кишечнике дождевых червей и оставаться жизнеспособными после пассажа через кишечник.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Объектами исследования служили особи красного калифорнийского гибрида (Eisenia fetida andrei Bouche). Для пассажа через организм червей использовали штаммы, входящие в состав нефтеразрушающего препарата «Деворойл»: Rhodococcus erythropolis, Pseudomonus aeruginosa, Yarrowia lipolitica (культуры представлены И.А. Борзенковым) [3]. Также для исследования были взяты энтомопатогенные штаммы Bacillus thuringiensis ssp. alesti, Bacillus thuringitnsis ssp. kurstaki [2] и пигментированный штамм Streptomyces sp., выделенный из почвы.
Для микробиологических исследований брали червей, которых предварительно выдерживали без пищи в течение двух суток в чашках Петри с увлажненной фильтровальной бумагой. Затем животных высаживали в чашки Петри со стерильной целлюлозой, обработанной 1 мл суспензии соответствующей культуры. Целлюлоза использовалась как носитель для микроорганизмов. На 1-е, 6-е, 8-е сутки червей асептически вскрывали [4].
Для селективного выделения нефтеразрушающих штаммов использовали среду следующего состава (%): KNO3 - 0,40; MgSO4 - 0,08; KH2PO4 -
0,06; Na2HPO4 — 0,14. Стерилизовали и добавляли 1 мл гексадекана. После получения накопительной культуры нефтеразрушающих микроорганизмов производили высев на чашки Петри с РПА. Для выделения штаммов Bac. thuringiensis и Streptomyces sp. содержимое кишечника высевали на РПА и КАА, соответственно, используя метод серийных разведений [5]. Посевы инкубировали при температуре 28 — 30 °С в течение 3-х суток.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
При пассаже через пищеварительный тракт дождевых червей культуры Ps. aeruginosa выявлена следующая динамика. После односуточной инкубации червя в чашках Петри с целлюлозой, обработанной 2,1 х 1011 кл/мл, из содержимого кишечника и копролитов исследуемый штамм не был
выделен. Отсутствие Ps. aeruginosa в посевах, возможно связано с тем, что в организм червя попало незначительное количество бактериальных клеток, рост которых подавляла нормальная микрофлора животного.
На 6-е сутки содержания червей произошло накопление биомассы Ps. aeruginosa, о чем свидетельствует выделение культуры, как из кишечника, так и из копролитов. При посеве содержимого кишечника и копролитов в среду для получения накопительной культуры нефтеразрушающих микроорганизмов, рост сопровождался выделением зеленовато-желтого пигмента. При последующем посеве на РПА выросли типичные для Ps. aeruginosa колонии, как из содержимого кишечника, так и из копролитов. Отмечен феномен радужного лизиса, характерный для Ps. aeruginosa. В обоих случаях рост сопровождался образованием зеленовато-желтого пигмента.
По истечении 8 суток инкубации червей при микробиологическом анализе содержимого кишечника Ps. aeruginosa не была обнаружена, что, возможно, связано с тем, что червь в течение 10 суток поглощал только целлюлозу и популяция Ps. aeruginosa начала отмирать. При высеве копролитов на РПА выросли типичные колонии Ps. aeruginosa, однако на этот раз культура не продуцировала пигмент. Наличие культуры в копро-литах может быть связано с тем, что для анализа были взяты и копролиты предыдущих суток.
Способность Ps. aeruginosa сохраняться в цепи «кишечный тракт — копролиты» подтверждает перспективность использования системы «дождевые черви — препараты нефтеокисляющих микроорганизмов» для повышения эффективности биоремедиации нефтезагрязненных субстратов.
Streptomyces sp., инокулированный в организм червя, сохранялся в кишечном тракте красного калифорнийского гибрида после семисуточной инкубации животного. При высеве содержимого кишечника на КАА, выросли типичные колонии исследуемого штамма, образующие темно-синий пигмент. Наши данные согласуются с ранее опубликованными результатами исследований [4]. Авторы отмечали, что при скармливании спор стрептомицетов часть их сохраняется, прорастает и аккумулируется в копролитах дождевых червей и заднем отделе кишечника кивсяков. В кишечнике червей существуют благоприятные условия для развития акти-номицетов: нейтральная реакция среды, оптимальная влажность и температура. При этом актиноми-цеты способствуют разложению растительной массы в кишечнике и в экскрементах, формированию структуры, улучшению свойств вермикомпоста [4].
Способность штаммов Bac. thuringiensis аккумулироваться в кишечнике дождевых червей и сохранять способность к токсинообразованию позволяет говорить о том, что комплекс «энтомопатогенные
бактерии — дождевые черви» может быть использован для решения проблемы более эффективного и рационального использования микроорганизмов для регулирования численности почвообитающих насекомых-вредителей (проволочники, личинки хрущей, гусеницы подгрызающих совок и др.).
R. erythropolis не удалось выделить ни из кишечника, ни и из копролитов, что возможно связано с тем, что родококки обладают высокой адгезивной способностью и прочно ассоциированы с субстратом. Отсутствие дрожжей Y. lipolitica в кишечнике, вероятно, связано с их утилизацией червями.
Таким образом, некоторые микроорганизмы, проходя кишечный тракт дождевых червей, сохраняют свою жизнеспособность. При этом роль дождевых червей может заключаться в улучшении условий жизнедеятельности микроорганизмов: аэрации, водного режима структурированной почвы, в распространении микроорганизмов на новые участки и их сохранении в неблагоприятный период.
Авторы признательны И.А. Борзенкову за предоставленные культуры микроорганизмов и за ценные советы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Актиномицеты в пище, кишечнике и экскрементах почвенных многоножек Pahyiulis C.L. Koch / Б.А. Бызов, Г.М. Зенова, Н.И. Бабкина и др.
// Микробиология. — 1993. — Т. 62. Вып. 5. — С. 916-927.
2. Вятчина О.Ф. Штаммы Bacillus thuringiеnsis, выделенные при эпизоотии лиственничной мухи (Hylemyia laricicola) в Камчатской области / О.Ф. Вятчина // Сибирский экологический журнал. - 2004. - № 4. - С. 501 -506.
3. Консорциум микроорганизмов, используемых для очистки почвенных и соловатоводных экосистем от загрязнения нефтепродуктами: Патент № 2023689 РФ / И.А. Борзенков, Е.И. Михе-лина, С.С. Беляева, М.В. Иванов // Бюл. изобр. -1994. - №22. - С. 136.
4. Полянская Л.М. Судьба актиномицетов в кишечном тракте почвенных беспозвоночных животных, поедающих споры стрептомицетов / Л.М. Полянская, Н.И. Бабкина, Г.М. Зенова, Д.Г. Звягинцев // Микробиология. - 1996. - Т. 65, №4. - С. 560-565.
5. Руководство к практическим занятиям по микробиологии: Учеб. пособие. / Под ред. Н.С. Егорова. - М.: Изд-во МГУ, 1995. - 224 с.
6. Структура микробного сообщества кишечного тракта компостного червя Eisenia fetida и возможности его регулирования / Н.В. Верховцева, Н.В. Кузьмина, Н.Е. Кощенкова и др. // Биология, биохимия и генетика дождевых червей. - Владимир, 2004. - С. 30-31.
