Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,823

ВЛИЯНИЕ КИСЛОТНОСТИ И РАСТВОРИМОГО АЛЮМИНИЯ НА РАЗВИТИЕ ШТАММОВ ВИДА NOCARDIA, ВЫДЕЛЕННЫХ ИЗ БАИЛОВСКИХ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ ПОЧВ

Агаева А.А.
При изучении количественного и качественного состава Nocardiа, выделенных из нефтезагрязненных почв, можно было отметить преобладание отдельных видов или разновидностей при длительном воздействии на почву определенных факторов (удобрение, обработка почвы). Особенно это относится к различиям в видовом составе Нокардий в нефтезагрязненных почвах. Так, весной в нефтезагрязненных почвах на нефтяных промыслах и (Баиловской территории) на глубине 20-30 см, преобладали Nocardiа corallinа.
Nocardia corallinа
Nocardia opaca
кислотность почвы
растворимый алюминий.

Известно, что одним из наиболее важных факторов, оказывающих воздействие на почвообразовательной процесс и формирование в почве микробные ценозов является реакция среды [1, 4, 7]. Найдено, что развитие каждое микроорганизма возможно только в условиях определенных границ щелочности и кислотности [6, 11]. Как известно, изменение pH в кислую сторону влечет за собой вытеснение алюминия из поглощающего комплекса, что приводит к накоплению подвижного алюминия в почвенном растворе [2, 8, 5, 9].

Подвижный алюминий может в свою очередь оказать токсическое действие на микроорганизмы [3, 10].

Следует отметить, что по вопросу о влиянии кислотности среди и подвижных форм алюминия на развитие Нокардий в почве в данных литературы нет. Только для единичных видов Нокардий указываются оптимальные для их развития значения pH [5, 9, 12].

Для выяснения экологии видов Нокардий изучали их отношение к различными концентрациям водородных ионов и подвижного алюминия.

Материал и методы

Для анализа были отобраны пробы почв на глубине 20-30 м см из нефтяных промыслов Баиловских месторождений. Для изучения влияния кислотности среди была приготовлена жидкая питательная среда следующего состава (в г/л): К2PO4 - 0,6; КH2PO4 - 0,4; NaCl - 0,5; MgSO4 - 0,3; CaCl2 - 0,1; FeCl3 - 0,01; MnSO4 - 0,001; смесь микроэлементов (1 мл) по М.В. Федорову; Глюкоза - 5,0; КNO3 - 1,1. Затем к среде добавляли буферные смеси для подержания соответствующего pH. (pH от 3,6-до 4,0 - цитритно-фосфатный буфер; 4,5-9,2 и для pH выше 9 использовали буферные смеси, составляющие из различных соотношений Na2CO3 и HCl, а также NaOH и K2HPO4). Буферные смеси прибавляли к среде по 20 мл. на каждые 100 мл. среды. Контроль за pH производили потенциометрически. Питательную среду с соответствующей буферной смесью развивали по 20 мл. в колбочки Эрленмейера емкостью 100 мл., стерилизовали в кипятильнике Коха, после чего заражали суспензией соответствующих культур Нокардий. Инкубация происходила в течение месяца при температуре 280-300 С.

Интенсивность роста определяли на ФЕК-56 и полученные данные выражали в единицах оптической плотности.

Все данные обрабатывались с применением современных методов статистической обработки.

Обсуждение результатов

Оптимальный рост изученных видов Нокардий (таб.1) наблюдается при рH 7,0-7,4. Только для Nocardia corallinа штамм 5 оптимум отмечен при рH 6, 6, оптимальное развитие Nocardia corallinа (штаммы 1, 3, 4) наблюдалось в довольно широком диапазоне рH - от 4,0-4,5 до 8,7-9,2.

Все исследованные штаммы Nocardia opaca не развивались при ниже 4,5, в более узком интервале рH (от 4,5 до 9,2) развивались Nocardia citrea штамм 3 и Nocardia flava штамм 5, причем оптимальный рост у обоих видов наблюдается при pH 7,4 (табл. 1).

Таблица 1

Влияние реакции среды на рост клеточной массы Нокардий

(в единицах оптической плотности)

pH

Noc.corallina,штамм

Nocardia opaca,(6)

N.citrea

Штамм

3

N.flava

штамм 5

1

2

3

4

5

1

2

3

4

5

6

3,6

0,3

0,05

0,04

0,04

-

0,10

0,04

-

-

-

-

-

-

4,0

0,12

0,05

0,10

0,04

-

-

-

-

-

-

-

-

-

4,5

0,52

0,90

0,57

0,04

-

-

0,4

0,03

0,03

0,04

0,03

0,04

0,04

5,0

0,67

0,90

0,57

0,04

-

0,03

0,10

0,03

0,04

0,02

0,03

0,07

0,06

5,6

0,92

0,92

0,70

0,06

0,04

0,06

0,04

0,12

0,03

0,05

0,07

0,07

0,06

6,2

1,12

1,11

0,70

0,10

0,08

0,11

0,07

0,08

0,18

0,03

0,15

0,15

0,16

6,6

1,62

1,37

0,83

0,07

0,09

1,45

0,16

0,13

1,80

0,63

0,74

0,16

0,18

7,0

1,84

1,45

1,85

0,16

0,13

1,25

0,14

0,19

0,50

0,16

0,45

0,20

0,20

7,4

1,30

1,85

1,25

0,14

0,19

0,22

0,07

0,10

0,90

0,12

0,31

0,28

0,28

8,0

1,02

1,25

0,95

0,07

0,10

1,07

0,04

0,10

0,76

0,03

0,07

0,21

0,21

8,7

0,82

0,95

0,77

0,04

0,10

0,08

0,10

0,04

0,76

0,03

0,07

-

-

9,2

0,84

0,77

0,67

0,04

0,07

0,40

-

0,06

0,56

0,03

0,03

-

-

                             

Примечание: «-» означает, что роста нет.

При изучении влияния подвижного алюминия на жизнедеятельность Nocardia, была использована методика Е.П.Громыко [1]. По данной методике мы водопроводную воду с pH 7,0 и 5,0 разделили по 50 мл в Эрленмейеровские колбы емкостью 250 мл. В часть колб добавили хлористый алюминий (AlCl2) из расчета 1,7, 4,7 и 10,8 мг. на 100 мл воды, чтобы его содержание соответствовало концентрациям в исследуемых почвах. Контролем служила среда с pH 7,0 и подкисленная до pH 5,0 вода без добавления алюминия.

После стерилизации среду в колбах инфицировали 0, 05 мл. суспензии двухсуточной культуры соответствующего вида Нокардий и ставили в термостат через определенное время (через 30 мин., через сутки и трое суток) в колбах (в трехкратной повторности) определялось количество жизнеспособных клеток. Последние учитывались путем высева культур на питательные пластины (картофельный агар).

Наиболее чувствительны к алюминию штамм Nocardia citrea (табл. 2).

Доза алюминия, равная 4,7 мг на 100 мл среды, убивала клетки Нокардий уже через 30 мин. после внесения их в субстрат (табл. 2).

Штаммы Nocardia corallina и штаммы 1, 3 через 30 мин. после внесения их в среду с алюминием и последующем посеве на картофельный агар, они образовали мелкоточечные колонии, а через одни сутки пребывания в среде с алюминием клетки обоих штаммов погибли. Таким образом. Они показали высокую чувствительность к алюминию.

Наибольшей устойчивостью алюминию обладали Nocardia opaca штамм 2, однако на третьи сутки при pH 5,0 клетки погибли как при концентрации алюминия 4,7 мг, так и при концентрации 10,8 мг.

На основе полученных нами данных можно объяснить преобладание Нокардий и видов Nocardii opaca содержащих повышенное количество подвижного алюминия. Способностью развиваться и довольно широком диапазоне pH объясняется распространение Nocardia corallina в нефтезагрязненных зон и в чистых почвах Апшерона.

Таблица 2

Влияние различных концентраций алюминия на рост

клеточной массы Нокардий (в тыс. в 1 мл. среды)

Вид и штаммы

Экспозиция

pH - 5, 0

pH - 7, 0

30 мин

1 сутки

3 суток

30 мин

1 сутки

3 суток

Контр.

Опыт

Контр.

Опыт

Контр.

Опыт

Контр.

Опыт

Контр.

Опыт

Контр.

Опыт

1,7 мл. г. al

Noc.citrea (5)

48

42

46

24

20

12

25

22

24

11

33

15

Noc.corallina (1)

60

52

50

31

28

6

30

30

32

17

29

24

Noc.corallina (3)

11

10

6

9

5

4

10

9

9

3

8

2

Noc.opaca (2)

11

20

12

10

9

7

12

11

12

10

9

8

4,7 мл. г. al

Noc.citrea (5)

321

0

350

0

-

-

501

0

500

0

-

-

Noc.corallina (1)

50

28

42

0

-

-

52

15

65

0

-

-

Noc.corallina (3)

7

1

7

0

-

-

12

3

11

0

-

-

Noc.opaca (2)

15

13

5

1

1

0, 2

16

14

17

10

12

8

10,8 мл. г. al

Noc.citrea (5)

201

0

200

0

-

-

200

0

190

0

-

-

Noc.corallina (1)

10

0

9

0

-

-

9

0

9

0

-

-

Noc.corallina (3)

32

3

26

0

-

-

43

0

-

-

-

-

Noc.opaca(2)

18

12

15

9

13

0

18

16

17

9

15

2

Выводы

  1. Из видов Nocardii штамм N.opaca показал высокую устойчивость к содержанию алюминия в почве.
  2. Наибольшую устойчивость штамм N.opaca проявлял при pH среды, равной 7,0 и более.
  3. Штамм N.corallina обнаруживает способность развиваться в почвах с широким диапазоном реакции среды рН.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Громыко Е.П. Почвоведение и сельскохозяйственная микробиология. Ташкент, Изд-во АН Узб. СССР, 1963, с. 61.
  2. Исмаилов Н.М. Экологическая биотехнология в решении проблемы нефтезагрязненных почв Апшеронского полуострова: Автореф. дис. ... д.б.н. Баку, ИАН, 1996, с. 20.
  3. Калакуцкий Л.В., Агре Н.С. Развитие актиномицетов. М., Наука, 1977, 287 с.
  4. Квасников Г.И., Нестеренко О.А., Клюшникова Т.М., Павленко Н.И // Изв. АН СССР, сер. биологич. наук, 1987, № 4, с. 551.
  5. Красильников Н.А. Определитель бактерий и актиномицетов. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1949, 830 с.
  6. Мишустин Е.Н., Никитин Д.И. Микробиология, 30. Вып. 5, 1961, с. 841.
  7. Нестеренко О.А., Касумов С.А., Квасников Е.И., Шкаруба В.В. Хемотосономические признаки бактерий рода Nocardia изолированных из почв УСССР // Микробиология, 1976, 45, № 5, с. 831-838.
  8. Нестеренко О.А., Касумов С.А., Квасников Е.И. Микроорганизмы рода Nocardia и группы «Rhodochrous» в почвах Украинской СССР // Микробиология, 1978, 47, № 5. стр. 866-870.
  9. Озолина И.А., Мочалкина А.И // Известия АН СССР, сер. биологич. наук, № 1, 1972, с. 79.
  10. Barnett I.A. et al - The number of yeasts associated with wine grapes of Bordeaux. Arch. Mikrobiol. 1972, vol. 83, № 1, p.52-55.
  11. Emeh C.O., Marth E.H. - Production of rubrotoxin by P.rubrum in a Soy Wheymalt extract medium. Jomilkfood Technology - 1976. p. 95-100.
  12. Emeh C.O., Marth E.H.- Methods to purify and determine rubrotoxine. Z.Lebens Unt. Pors. 1977, p. 115-120.

Библиографическая ссылка

Агаева А.А. ВЛИЯНИЕ КИСЛОТНОСТИ И РАСТВОРИМОГО АЛЮМИНИЯ НА РАЗВИТИЕ ШТАММОВ ВИДА NOCARDIA, ВЫДЕЛЕННЫХ ИЗ БАИЛОВСКИХ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ ПОЧВ // Успехи современного естествознания. – 2010. – № 4. – С. 9-12;
URL: http://www.natural-sciences.ru/ru/article/view?id=8016 (дата обращения: 16.04.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074