WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |

Температурные диапазоны развития бактерий устанавливали в градиентном термостате по описанной ранее методике (Юрков и др., 1991). Диапазон рН определяли с разными концентрациями бикарбоната и карбоната натрия. Диапазон развития при разной минерализации среды определяли с разными концентрациями хлорида натрия. Способность к использованию различных источников углерода проверяли на средах содержащих 0,1 г/л дрожжевого экстракта, в которую вносили испытуемые источники углерода в концентрации 1 г/л. Биомассу бактерий определяли по изменению оптической плотности культуры при длине волны 650 нм на фотометре КФК-20. Биохимические свойства бактерий, удельную скорость роста определяли общепринятыми методами (Герхардт, 1984).

Активность внеклеточных протеолитических ферментов определяли с помощью метода Эрлангера с соавторами, используя 5 мМ синтетические субстраты N-бензоил-L-аргинил-п-нитроанилид (БАПА, субстрат трипсин-подобных протеиназ), пироглутамил-аланил-аланил-лейцил-п-нитроанилид (ГААЛП, субстрат химотрипсин- и субтилизин-подобных ферментов), а также субстраты аминопептидаз фенилаланил-п-нитроанилид (ФПА) и L-лейцин-п-нитроанилид (ЛПА). Для определения оптимума pH секретируемой протеазы был использованы 0,02 М растворы цитратно-фосфатного и глицин- NaOH буферов в диапазоне pH от 2 до 13. Температурный оптимум фермента определяли, измеряя активность фермента при значениях температуры от 30 до 900С. Для выяснения природы функциональных групп активного центра использовались ингибиторы сериновых протеаз – фенилметилсульфонилфторид (ФМСФ) и химо-трипсин-подобных протеаз - ТФСК.

Выделение и очистка ДНК проведены в ИНМИ РАН (г. Москва) по стандартным методам (Marmur, 1961). Содержание ГЦ в ДНК определяли по температуре плавления ДНК, гомологию ДНК-ДНК изучали методом оптической реассоциации (De Ley, 1970). Амплификация и секвенирование генов 16S рРНК проведены в ИБФМ РАН (г. Пущино) и в ЛИН СО РАН (г. Иркутск). Анализ полученных нуклеотидных последовательностей проводили путем поиска гомологичных последовательностей в Genbank с помощью поисковой программы NCBI BLAST (http:// www. ncbi.nlm.nih.gov). Филогенетическое дерево было построено с использованием пакета программ TREECON W по методу объединения ближайших соседей.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Химический состав микробных матов и донных осадков гидротерм. Для количественного и качественного определения органического вещества (ОВ) в изучаемых гидротермах был изучен химический состав микробных матов и донных отложений, а именно определено содержание органического углерода (Сорг), золы, углеводов и белка (табл. 2, 3).

Таблица 2. Химический состав микробных матов гидротерм (в % от сухого веса)*

Гидротерма

Сорг

Зола

Углеводы

Белок

Шаргулжут

18,09

68,72

13,05

5,61

Цэнхэр

20,50

81,69

17,00

9,12

Шивэрт

13,50

96,16

13,70

7,36

Хужирт

9,50

89,59

13,00

7,97

Гусиха

31,35

75,10

24,77

12,43

Уро

26,20

68,73

24,70

13,42

Гарга

25,78

64,22

21,15

11,12

Сея

25,15

64,31

24,73

15,79

Алла

16,78

64,22

16,10

6,72

Кучигер

23,86

57,34

20,23

11,45

Умхэй

19,60

90,40

9,5

9,45

*- использование различных методов при определении химического состава может приводить к ошибке при суммировании, доходящей до 10 %. Тем не менее, это позволяет сравнивать источники по каждому отдельному параметру между собой.

Микробные маты характеризовались высоким содержанием Сорг, достигавшим 31,35%. Максимальное количество Сорг отмечено в матах ист. Гусиха, развивающихся при высоких температурах (71,50С). С учетом того, что содержание углерода в глюкозе составляет порядка 40%, можно предположить, что общее содержание ОВ в исследованных матах будет находиться в пределах 25-75%. Большая часть ОВ матов представлена углеводами. Максимальное содержание углеводов зафиксировано в матах источников Гусиха, Сея и Уро. Содержание углеводов в матах, основу которых составляли цианобактерии, близко к содержанию углеводов в накопительных культурах цианобактерий. Согласно литературным данным цианобактерии могут накапливать от 17 до 43% углеводов. В отдельных случаях общее содержание углеводов в цианобактериях достигало 70% (Барашков, 1965,1972; Гусев, Никитина, 1979). В природных условиях ослизнение микробных матов за счет образования микроорганизмами углеводсодержащих экзополимеров происходит как правило при неблагоприятных условиях окружающей среды (высоких значениях температуры и рН) (Заварзин, 1993; Sangar, Dugan, 1972; Пирог и др., 1998).

Содержание белка в микробных матах термальных источников варьировало от 5,61 до 15,79%. В микробных матах отмечено низкое содержание липидов. Их количество не превышало 2% от сухой массы мата. Исследованные маты характеризовались высоким содержанием золы (до 96,16%).

Содержание органического углерода в донных отложениях исследованных гидротерм изменяется в пределах от 1,5% до 10,3%. Высокое содержание Сорг (10,3%) в пробе ила источника Кучигер может быть объяснено тем, что местность выхода термальных вод сильно заболочена и покрыта зарослями растительности.

Таблица 3. Химический состав донных осадков гидротерм (в % от сухого веса)*

Гидротерма

Сорг

Зола

Углеводы

Белок

Алла

5,00

92,30

1,80

5,12

Кучигер

10,30

89,64

8,50

3,7

Умхей

8,50

81,45

5,00

7,36

Цэнхэр камни

ил

1,50

9,50

90,47

88,79

0,40

6,40

1,12

8,2

Шивэрт

7,50

99,98

1,30

2,43

Хужирт

3,42

99,77

0,80

0,97

Шаргулжут

9,00

98,34

5,80

3,45

*- использование различных методов при определении химического состава может приводить к ошибке при суммировании, доходящей до 10 %. Тем не менее, это позволяет сравнивать источники по каждому отдельному параметру между собой.

Наиболее низкие концентрации установлены в илах источников Цэнхэр и Хужирт (1,5 и 3,42%). Пониженные концентрации Сорг выявлены в источниках, выходящих непосредственно из трещин в породах, при отсутствии в месте выхода почвенного слоя и заболоченностей. Максимальное количество белка составило 8,5% в иле Кучигерского источника. Белка в среднем в илах больше, чем углеводов – это можно объяснить тем, что мертвая биомасса бактерий и другие источники белка аллохтонного происхождения оседают на дно и накапливаются, образуя слой осадков (Современная микробиология, 2005). Содержание углеводов в осадках варьировало от 0,4 до 8,5%, что на порядок меньше содержания углеводов в микробных матах. Очень высокие значения зольности (до 99,98%) свидетельствуют о накоплении в илах неорганических соединений.

Сравнительный анализ содержания Сорг матов и донных осадков термальных источников показал, что удельное содержание ОВ выше в микробных матах гидротерм.

Распространение аэробных термофильных органотрофных бактерий в щелочных термальных источниках. Известно, что на первом этапе деструкции ОВ основная роль принадлежит аэробным бактериям, осуществляющим гидролиз. В них следует различать группировки сахаролитических, протеолитических, липолитических организмов, использующих соответственно полимеры углеводов, азотистых соединений, липидов и продукты их гидролиза. Численность основных физиологических групп бактерий, участвующих в аэробной деструкции органического вещества, была определена в донных отложениях и микробных матах источников.

Доминирующими физиологическими группами как в илах, так и в матах были протеолитические бактерии, максимальные численности которых достигали 1 млн. кл/мл.

Таблица 4. Максимальная численность аэробных термофильных бактерий

в илах и микробных матах гидротерм, lg кл/мл

Гидротерма

Т,0С

рH

Численность термофильных аэробных бактерий в илах

Протео

литики

Сахаро

литики

Амило

литики

Липолитики

Целлюлолитики

Шаргулжут

90

8,0

5

2

1

3

1

87

8,0

5

2

1

3

1

72

8,0

6

2

2

1

2

67

8,0

6

3

2

3

2

59

8,1

6

4

3

3

2

Цэнхэр

83,7

9,8

5

4

1

3

2

80,3

9,8

6

4

2

2

1

Гарга

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»