CC BY
206
ВЫЯВЛЕНИЕ НЕКОТОРЫХ ФАКТОРОВ ПАТОГЕННОСТИ У МИКРООРГАНИЗМОВ ДЕСТРУКТОРОВ СИМ-ТРИАЗИНОВОГО ГЕРБИЦИДА «ПРОМЕТРИНА»
© Иванова Е.В.*, Ксенофонтова О.Ю.Ф
Национальный исследовательский Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, г.Саратов
Среди 10 штаммов бактерий деструкторов «Прометрина», относящихся к родам Pseudomonas, Acidovorax и Bacillus выявлены следующие факторы патогенности: гемолизины, плазмокоагулаза, липаза, ли-зиндекарбоксилаза, орнитиндекарбоксилаза, аргининдегидролаза, подвижность, каталаза. Штаммы Pseudomonas putida П2, P. putida 8.3.2, Acidovorax temperans, обладали наименьшим спектром факторов пато-генности (подвижность, каталаза, аргининдегидролаза). Данные штаммы могут быть рекомендованы для создания биопрепаратов предназначенных для биоремедиации земель, загрязненных «Прометрином».
В результате многолетнего повсеместного применения пестицидов сим-триазинового ряда реальна опасность стойкого загрязнения почвы не только этими гербицидами, но и продуктами их трансформации [1, 3]. В связи с этим разрабатываются технологии ремедиации земель, одной из которых является внесение в почву биопрепаратов на основе микроорганизмов - деструкторов сим-триазинов [4, 7]. Для интродукции микроорганизмов в окружающую среду в составе биопрепаратов необходимо изучать не только их деструктивные характеристики, но и исследовать их на наличие факторов патогенности.
Патогенность микроорганизмов связана с проникновением в ткани, размножением и синтезом токсинов. В связи с этим основными факторами патогенности являются инвазивность, токсигенность и способность к колонизации. Для колонизации и ингибирования иммунных реакций бактерии используют полисахариды капсулы и инактивирующие ферменты (протеиназы, каталаза, уреаза). Инвазивность бактерий обеспечивают жгутики и инвазины, а токсигенность осуществляется синтезом эндотоксинов, экзотоксинов (гемолизины) и экзоферментов (лецитиназа, гиалуронидаза, коллагеназа) [6].
Целью настоящего исследования являлось выявление факторов пато-генности у микроорганизмов деструкторов гербицида сим-триазинового ряда «Прометрина».
* Аспирант кафедры Микробиологии и физиологии растений.
* Доцент кафедры Микробиологии и физиологии растений, кандидат биологических наук.
8
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ И АГРОПРОМЫШЛЕННЫЙ КОМПЛЕКС
В работе использовали штаммы микроорганизмов, полученные методом накопительных культур в безуглеродной среде М9, содержащей «Промет-рин» в качестве единственного источника углерода и энергии. В результате многократной пассировки их на средах, содержащих возрастающие концентрации пестицида в течение 36 суток, изолировано 10 штаммов бактерий устойчивых к концентрации пестицида равной 1000 мг/л, что соответствует 2000 ПДК. На основании морфологических, культуральных, биохимических и генетических признаков данные штаммы были отнесены к 3 родам (Pseudomonas, Acidovorax, Bacillus). У выделенных культур изучены деструктивные характеристики и определены наиболее активные из них [2].
Для рекомендации этих штаммов в качестве деструкторов «Прометри-на» и использования в составе препаратов изучены некоторые факторы пато-генности. Наличие факторов патогенности у микроорганизмов проводили по стандартным методикам [5]. Полученные данные представлены в табл. 1.
Таблица 1
Выявление некоторых факторов патогенности у бактерий деструкторов «Прометрина»
Факторы патогенности Штаммы деструкторы «Прометрина»
Pseudomonas putida П2 Pseudomonas sp. 1 Pseudomonas solonacearum Pseudomonas sp.2 Pseudomonas sp.3 Acidovorax temperans Pseudomonas fluorescens Pseudomonas sp.4 Pseudomonas putida 8.3.2 Bacillus drentensis
капсула
гемолизины - + + - + - + + - +
плазмо коагулаза - - - - + - + + - +
фибринолизин
лецетиназа
липаза + + - -
лизин-декарбоксилаза - - + + - - - + - -
Орнитин-декарбоксилаза - + - + + - + + - +
Аргинин-дегидролаза + - - - + - - + + -
подвижность + + + + + + + + + +
каталаза + + + + + + + + + +
уреаза
Примечание: «+» - положительная реакция, наличие фактора патогенности;
«-» - отрицательная реакция, отсутствие фактора патогенности.
Таким образом, на основании проведенных исследований у всех изученных бактерий деструкторов, выявлены гемолизины, плазмокоагулаза,
Вирусология и микробиология
9
липаза, лизиндекарбоксилаза, орнитиндекарбоксилаза, аргининдегидролаза, подвижность, каталаза. Штаммы Pseudomonas putida П2, P. putida 8.3.2, Aci-dovorax temperans, обладали наименьшим спектром факторов патогенности и могут быть рекомендованы для создания биопрепаратов предназначенных для биоремедиации земель загрязненных «Прометрином».
Список литературы:
1. Горбатова О.Н., Жердев А.В., Королева О.В. Триазиновые пестициды: структура, действие на живые организмы, процессы деградации // Успехи биологической химии. - 2006. - Т. 46, № 2. - С. 323-348.
2. Иванова Е.В., Ксенофонтова О.Ю. Почвенные микроорганизмы деструкторы «Прометрина» // Биотехнология:реальность и перспективы в сельском хозяйстве: Материалы Международной научно-практической конференции. - Саратов: Изд-во «КУБиК», 2013. - С. 253-255.
3. Игнатовец О.С., Леонтьев В.Н. Механизм деградации прометрина бактериями рода Pseudomonas // Доклады НАН Беларуси. - 2008. - Т. 52, № 3. -С. 81-85.
4. Либерштейн И.И. Микробная деградация пестицидов. - Кишинев: Штиинца, 1991. - 236 с.
5. Петерсон А.М., Чиров П.А., Практические рекомендации для идентификации сапрофитных и условно-патогенных бактерий по фенотипическим признакам: для студ. биол. фак-та. - Саратов: Изд-во ун-та, 2005. - 20 с.
6. Поздеев О.К. Медицинская микробиология / Под ред. В.И. Покровского. - М.: ГЭОТАР-МЕД, 2001. - 768с.
7. Шевелуха В.С., Калашникова Е.А., Воронин Е.С. Сельскохозяйственная биотехнология. - М.: Высш. школа, 2003. - 164 с.
