Еколого-систематична характеристика та біологічна активність мікроскопічних грибів, виділених із забруднених важкими металами ґрунтів України
Дослідження видового складу мікобіоти сучасних, стародавніх ґрунтів деяких промислових регіонів півдня України. Визначення резистентності мікроскопічних грибкових організмів до іонів міді. Аналіз деструкції бетону деякими видами мітоспорових грибів.
Рубрика | Биология и естествознание |
Вид | автореферат |
Язык | украинский |
Дата добавления | 05.08.2014 |
Размер файла | 18,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Размещено на http://www.allbest.ru
Вступ
Актуальність теми. Проблема забруднення ґрунтів іонами важких металів є актуальною в усьому світі, в тому числі і в Україні. В результаті функціонування металургійних, гірничодобувних та інших підприємств важкі метали разом з пиловими частинками та стічними водами потрапляють до ґрунту, забруднюючи довкілля, що негативно відображається на стані мікро- і мікобіоти.
Вивченням впливу іонів важких металів на видовий склад мікроскопічних грибів сучасних ґрунтів займаються переважно у Росії [Зачиняева, Лебедева, 2003; Марфенина, 2005]. В Україні такі дослідження практично відсутні.
В літературі є лише поодинокі роботи по вивченню мікобіоти ґрунтів стародавніх поселень [Кочкина и др., 2001; Марфенина, 2005]. Інформація щодо видового складу мікроскопічних грибів стародавніх ґрунтів, забруднених важкими металами, відсутня.
Відомо, що мікроскопічні гриби беруть участь у трансформації іонів металів, яка здійснюється шляхом синтезу позаклітинних метаболітів, сорбції іонів грибною клітиною, вилужування хімічних елементів із різних матеріалів, зокрема залізо-бетонних споруд, що знаходяться у ґрунті [Burgstaller et al., 1993; Gadd, 2000; Dighton, 2003].
Вищевикладене є підґрунтям для еколого-систематичного дослідження та вивчення біологічної активності мікроскопічних грибів, виділених із сучасних та стародавніх забруднених важкими металами ґрунтів України.
Мета і задачі дослідження. Метою даної роботи була еколого-систематична характеристика мікроскопічних грибів, виділених із забруднених важкими металами ґрунтів деяких областей півдня України, та оцінка їх біологічної активності щодо іонів міді як основного забруднювача, а також вилужування металів зі зразків бетону.
Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити наступні завдання:
1. Провести еколого-систематичний аналіз видового складу мікобіоти сучасних та стародавніх ґрунтів деяких промислових регіонів півдня України.
2. Встановити ступінь резистентності мікроскопічних грибів до іонів міді.
3. Виявити хемотропічні реакції мікроскопічних грибів до іонів міді.
4. Визначити сорбційну здатність мікроскопічних грибів щодо іонів міді.
5. Дослідити деструкцію бетону деякими видами мітоспорових грибів.
1. Матеріали та методи досліджень
Об`єктами досліджень були 119 видів 52 родів (420 штамів) мікроскопічних грибів, виділені нами із забруднених іонами важких металів ґрунтів та заповідних територій. Резистентність та хемотропічні реакції досліджено на 22 видах 12 родів (34 штамах) мікроскопічних грибів. Швидкість радіального росту мікроміцетів до 6 - 10 мМ Cu2+, що містились в агарових блоках, розміщених на відстані 2 - 6 см від грибного інокулюму, вивчали у 5 видів р. Fusarium і Trichoderma (6 штамів). Для дослідження сорбційної здатності мікроскопічних грибів до іонів міді були відібрані 29 видів 16 родів (72 штами), з яких 3 штами були музейними культурами відділу фізіології та систематики мікроміцетів ІМВ НАН України. Для вивчення деструкції бетону мітоспоровими грибами було обрано 7 видів 4 родів (7 штамів).
Матеріали досліджень. Для вивчення мікобіоти ґрунту деяких промислових регіонів півдня України досліджували зразки чорноземних ґрунтів, відібраних на глибині 0 - 5 і 18 - 20 см влітку 2002 р.: території заводу чорної металургії “Запоріжсталь” (м. Запоріжжя), заводу кольорових металів м. Артемівськ (Донецька обл.), ділянці покладів міді у х. Картамиш (Луганська обл.). Контролем слугували зразки ґрунту історичного заповідника “Мамай-гора” (Запорізька обл.) і ботанічного заповідника “Михайлівська цілина” (Сумська обл.).
Для встановлення видового різноманіття мікроскопічних грибів стародавніх ґрунтів досліджували зразки каштанових ґрунтів, відібрані на глибині 2,5 м на території заповідника “Ольвія” (Миколаївська обл.) безпосередньо у місцях стародавніх (понад 2500 років) плавильних горнів та на відстані 25 м від них (контроль).
Вищевказані зразки ґрунту були люб`язно надані нам к. геол.-мінерал. н., ст.н.с. Інституту геохімії, мінералогії і рудоутворення НАН України В.Й. Манічевим, за що ми йому щиро вдячні.
Для дослідження деструкції бетону мікроскопічними грибами використовували зразки бетону, з яких виготовляють залізобетонні контейнери марки КЗНП-2,1 для зберігання радіоактивних відходів.
Методи досліджень. Визначення валових та рухомих форм міді, свинцю та цинку у зразках ґрунту здійснювали методом атомної абсорбції на спектрофотометрі АА - 8500 F (Японія). Вилучення мікроскопічних грибів проводили з використанням класичних методів [Методы,… 1982]. Ідентифікацію чистих культур мікроміцетів проводили з використанням загальновизнаних визначників вітчизняних та зарубіжних авторів.
Еколого-систематичний аналіз стану мікобіоти проводили з використанням відповідних екологічних показників: частоти трапляння мікроміцетів, коефіцієнта подібності Сьоренсена-Чекановського, коефіцієнта різноманіття Шенона та індекса домінування Симпсона [Одум, 1986; Мирчинк, 1988].
Критерієм резистентності мікроскопічних грибів до іонів міді слугувала швидкість їх радіального росту на агаризованому середовищі Чапека (ЧА) та голодному агарі (ГА), до яких додавали 1 - 10 мM Cu2+. Швидкість радіального росту грибів визначали кожні 24 год. протягом 14 діб [Паников, 1991].
Для дослідження тропічних реакцій мікроскопічних грибів до іонів міді використовували модифікований нами метод агарових блоків [Ritz, 1995], перевагою якого є не лише спостереження за направленістю росту грибних гіф до агарових блоків з іонами міді у концентраціях 2 - 10 мM, а і визначення швидкості радіального росту мікроміцетів. Модифікація методу агарових блоків полягала у збільшенні відстані (2 - 6 см) між грибним інокулюмом та агаровими блоками з іонами міді. Контролем слугували агарові блоки без іонів міді.
Сорбційну здатність мікроскопічних грибів вивчали в умовах контакту (1 год.) 0,5 мM водного розчину іонів міді (CuSO4Ч5H2O) та висушеної грибної біомаси. Методом атомно-абсорбційної спектрометрії визначали кількість іонів міді (%) у фільтраті після сорбції.
Деструкцію бетону під дією мітоспорових грибів вивчали за допомогою модифікованого нами методу агарових блоків.
Зразок бетону розміщували у лунці, яка була вирізана у центрі агаризованого середовища ЧА. На поверхні середовища на відстані 1 - 2 мм від зразка бетону розміщували агарові блоки з інокулюмом (d = 10 мм) відповідних мікроскопічних грибів. Культивування здійснювали протягом 1 року. Для визначення вмісту Ca2+, Si4+, Al3+ і Fe3+ в міцеліальних агарових блоках, вирізаних на відстані 10 мм від краю зразка бетону, використовували емісійний спектральний аналіз на спектрофотометрі СТЕ-1 (Україна).
Хімічні групи у грибній біомасі та у кристалах, що утворились після культивування мітоспорових грибів на поверхні бетону, визначено методом ІЧ-спектроскопії на інфрачервоному спектрофотометрі UR-20 (Німеччина). Мінеральний склад кристалів, що утворилися після культивування мікроскопічних грибів на поверхні зразків бетону, встановлено за допомогою методу рентгенівського фазового аналізу на дифрактометрі ДРОН - 1,5 (Росія).
Фізіологічну активність мікроскопічних грибів вивчали шляхом культивування їх у рідкому середовищі Чапека з додаванням подрібненого бетону (5, 50 і 100 г/л) протягом 30 діб. Після центрифугування в культуральній рідині методом потенціометричного титрування (0,01 н NaOH) [ГОСТ…, 1971] визначали кількість органічних кислот, які продукувались біомасою досліджених грибів.
Отримані в роботі дані оброблені статистично з використанням програм Microsoft Excel_2003, GraphPadInstat і Minitab for Windows 12 з використанням one-way ANOVA.
2. Еколого-систематичні особливості мікроскопічних грибів, виділених із ґрунтів деяких промислових регіонів України
У зразках ґрунту, відібраних на території заводів і родовища міді, кількість валових та рухомих форм міді, свинцю та цинку, перевищувала гранично допустимі концентрації (ГДК) в декілька разів [Земельні ресурси, 1998]. Кількість міді у порівнянні з іншими металами була найбільшою, зокрема, у ґрунтах ділянки мідних покладів у х. Картамиш вміст валових та рухомих форм міді перевищував ГДК в 28,5 і 147 разів відповідно. На території заводу кольорових металів у м. Артемівськ і у ґрунтах заповідника “Ольвія” на території стародавніх плавильних горнів - майже у 10 разів.
Виділено та ідентифіковано 119 видів 52 родів (420 штамів) мікроскопічних грибів, які віднесені до відділів Zygomycota, Ascomycota та мітоспорових грибів. Останні були представлені найбільшою кількістю видів (95 видів 36 родів), серед яких для мікобіоти України, новими є 3 види: Gelasіnospora retispora Cain, Monodictys asperospora (Cooke et Massee) M.B. Ellis і Wardomyces simplex Sugijama та 12 рідкісними видами.
В результаті порівняння списку видів мікроскопічних грибів за допомогою коефіцієнта Сьоренсена-Чекановського показано, що видовий склад мікроміцетів, виділених із ґрунтів досліджуваних територій, помітно відрізняється (S < 0,5) (табл. 1), що, перш за все, обумовлено наявністю різної кількості іонів важких металів.
У найбільш забруднених важкими металами ґрунтах на території заводу кольорової металургії у м. Артемівськ, ділянці мідних покладів у х. Картамиш та на території стародавніх плавильних горнів у заповіднику “Ольвія” кількість темнозабарвлених мікроскопічних грибів становила 40 - 42,5 %, (табл.1), що свідчить про промислову меланізацію мікобіоти ґрунту, тоді як у незабруднених ґрунтах цей показник становив 13,3 - 24,1 %.
Таблиця 1. Екологічні показники порівняння списків видів мікроміцетів, виділених із сучасних та стародавніх ґрунтів
Коефіцієнт подібності Сьоренсена-Чекановського (S) |
Індекс меланізації мікобіоти, % |
Коефіцієнт Шенона (Н) |
Індекс Симпсона (С) |
|||||||
ЗАП |
АРТ |
КРТ |
МГ |
МЦ |
ОЧ |
|||||
ЗАП |
0,33 |
0,31 |
0,37 |
0,23 |
30,0 |
3,16 |
0,053 |
|||
АРТ |
0,42 |
0,33 |
0,36 |
41,3 |
3,20 |
0,052 |
||||
КРТ |
0,35 |
0,34 |
42,5 |
3,40 |
0,036 |
|||||
МГ |
0,44 |
24,1 |
3,13 |
0,057 |
||||||
МЦ |
13,3 |
3,10 |
0,063 |
|||||||
ОЗ |
0,34 |
40,0 |
3,30 |
0,042 |
||||||
ОЧ |
20,0 |
3,50 |
0,037 |
Примітки: ЗАП - м. Запоріжжя, АРТ - м. Артемівськ, КРТ - ділянка мідних покладів у х. Картамиш, МГ - заповідник “Мамай-гора”, МЦ - заповідник “Михайлівська цілина”, ОЗ - заповідник “Ольвія” (територія, забруднена важкими металами), ОЧ - заповідник “Ольвія” (незабруднена територія).
У сучасних ґрунтах зі збільшенням забруднення видове різноманіття збільшувалось (у ділянці мідних покладів х. Картамиш Н = 3,40, у заповідниках (контроль) Н = 3,10-3,13) за рахунок підвищеної кількості меланінвмісних мікроскопічних грибів (табл. 1), що підтверджується даними літератури [Зачиняева и др., 2003]. У стародавніх забруднених ґрунтах (ОЗ), навпаки, видове різноманіття грибів було меншим (Н = 3,3) у порівнянні з контролем (ОЧ), де Н = 3,5.
У найбільш забрудненій важкими металами території (х. Картамиш) домінуючі види взагалі були відсутні, що підтверджується значеннями індекса Симпосона: С = 0,036 (табл. 1). У менш забруднених ґрунтах м. Артемівськ (АРТ) на території заводу кількість домінуючих видів була більшою (С = 0,052). У ґрунтах заповідника “Михайлівська цілина” кількість домінуючих видів була найбільшою (С = 0,063).
Оскільки в досліджуваних ґрунтах вміст іонів міді був значно вищим у порівнянні з кількістю свинцю і цинку, доцільним було вивчити резистентність мікроскопічних грибів, прояв їх хемотропічних реакцій та сорбційну здатність саме щодо іонів міді.
3. Резистентність мікроскопічних грибів до іонів міді
Резистентність мікроскопічних грибів до іонів міді проявлялась на видовому та штамовому рівні і залежала від складу поживного середовища та концентрації іонів міді. При наявності у ГА 1 мM Cu2+ 15 штамів мікроскопічних грибів взагалі не росли; 18 штамів росли на ГА з 1 мM Cu2+ і не росли з підвищенням концентрації іонів міді у середовищі до 2 мM. Один із штамів, а саме Aspergillus ochraceus 278 не ріс навіть у контролі, тобто, за відсутності іонів міді у середовищі.
За здатністю досліджених штамів мікроскопічних грибів рости на ЧА з різними концентраціями іонів міді (2 - 10 мМ) ми умовно розподілили їх на 4 групи, серед яких найбільшу кількість становили високо резистентні (11 штамів 8 видів 6 родів) та резистентні (13 штамів 12 видів 9 родів). Кількість чутливих штамів до іонів міді була меншою (8 штамів 7 видів 6 родів). Найменшу кількість штамів становила група надчутливих до іонів міді мікроскопічних грибів: Stachybotrys chartarum 357 і S. chartarum 424.
Спільною ознакою для всіх мікроміцетів є зменшення швидкості їх радіального росту зі збільшенням концентрації іонів міді у середовищі. Наприклад, швидкість росту Humicola fuscoatra 36 на ЧА з 10 мM Cu2+ була у 5,2 рази меншою у порівнянні з контролем. Відповідно зменшувався і діаметр колонії грибів. На ЧА (контроль) діаметр колонії H. fuscoatra 36 становив 86 мм, а при додаванні 10 мM Cu2+ - 12 мм.
Тропічні реакції мікроскопічних грибів до іонів міді.
Прояв хемотропічних реакцій досліджених мікроскопічних грибів залежав від концентрації іонів міді в агарових блоках, таксономічної належності виду та складу поживного середовища. Швидкість радіального росту мікроміцетів до агарових блоків з іонами міді була меншою у порівнянні з контрольними агаровими блоками.
Всі гриби колонізували контрольні блоки ГА і ЧА і направлено росли до ГА з 2 мМ Cu2+, але лише частково їх колонізували, що показано на прикладі Paecilomyces lilacinus 146. Зі збільшенням концентрації іонів міді в агарових блоках до 4 мМ лише Paecilomyces lilacinus 146 і Сurvularia clavata 627 проявили ознаку негативного хемотропізму (відвертання гіф від агарових блоків з іонами міді), решта досліджених видів грибів продовжували направлено рости до агарових блоків з іонами металу.
У решти 17 штамів (12 видів 8 родів) грибів при наявності 6 - 10 мМ Cu2+ в агарових блоках спостерігали зупинку росту на 3 - 4-ту добу, яку відмічали протягом досліду, що показано на прикладі Penicillium thomii 332.
Були встановлені морфологічні зміни міцелію при рості грибів у присутності іонів міді: у Aspergillus ochraceus 278, Trichoderma harzianum 141 і Alternaria alternata 72 утворювались щільні міцеліальні тяжі; у Fusarium oxysporum 137 і A. ochraceus (штами 48 і 278) - галуження гіф грибів, що нагадують так звані “відьмині мітли”. У контролі морфологічних змін міцелію грибів не було виявлено.
Сорбція іонів міді мікроскопічними грибами.
Види, що були представлені найбільшою кількістю штамів (незалежно від ступеня забрудненості ґрунту, з якого вони були виділені), за середніми значеннями сорбційної здатності щодо іонів міді можна розташувати наступним чином: C. сladosporioides (60,65 %) > T. harzianum (36,5 %) > A. оchraceus (25,93 %) > F. оxysporum (21,75 %) > P. lilacinus (8,52 %). Найактивнішими є штами C. сladosporioides, що можна пояснити наявністю меланінового пігменту у клітинній стінці [Жданова, 1986, Fomina, Gadd, 2002].
Сорбційна здатність мікроскопічних грибів до іонів міді проявлялась на штамовому рівні. Найактивнішими сорбентами іонів міді були Cladosporium cladosporioides (штами 77 і 716) і Stachybotrys chartarum (штами 357 і 424), сорбційна здатність яких знаходилась у межах 71,4 - 83,6 %.
В цілому, штами, які були вилучені із сучасних ґрунтів, сорбували іони міді достовірно (F = 43,74, P = 0,001) більше, ніж виділені зі стародавніх ґрунтів - 31,69 і 10,55 % відповідно. Меланінвмісні штами із сучасних та стародавніх ґрунтів (незалежно від рівня забруднення) сорбували іони міді в середньому достовірно (F = 10,77, Р = 0,001) в більшій мірі (30,10 %), ніж світлозабарвлені (18,46 %).
Деструкція бетону мітоспоровими грибами.
У дослідах по вивченню біологічної активності мікроскопічних грибів на прикладі руйнування ними бетону з використанням модифікованого нами методу агарових блоків було показано, що їх ріст на бетонних зразках уже після 1 місяця культивування супроводжувався формуванням щільних міцеліальних тяжів та продукуванням крапель ексудату. Через 1 рік контакту гриба на поверхні зразка бетону були помітні кристали білого кольору.
У процесі росту грибів у модельній системі протягом 1 року деструктивна дія мікроміцетів на поверхню бетону проявлялась в набуханні, знебарвленні чи зміні кольору цементу, розчиненні клінкерних зерен, утворенні тріщин.
За наведеними вище показниками найактивнішими деструкторами бетону були Aspergillus niger 42, Alternaria alternatа 37 і Cladosporium cladosporioides 3, які в різній мірі вилужували з бетону хімічні елементи.
Результати ІЧ - спектроскопічних досліджень показали, що спектри зразків кристалів мали смуги поглинання, характерні для Ca - О - та ? Si - O - груп, що вказує на наявність у зразках солей кальцію та кварцу (SiO2) відповідно. Наявність у кристалах та краплинах ексудату = С = О , ? С - C ?, - О - Н і ? C - H груп свідчить про те, що краплини ексудату - це жирні кислоти типу R - COOH, де R - алкільний радикал, а кристали - солі цих органічних кислот.
При дослідженні фізіологічної активності мікроскопічних грибів в присутності подрібненого бетону (5, 50 і 100 г/л) показано, що накопичення біомаси мікроміцетами залежить від таксономічної належності виду та кількості подрібненого бетону в поживному середовищі. Після культивування грибів протягом 30 діб у контролі і за присутності 5 г/л подрібненого бетону значення рН середовища зменшилось з 5,2 до 2,1 - 2,4 та 2,4 - 3,0 відповідно, що обумовлено продукуванням органічних кислот досліджуваними мікроміцетами.
В більшій кількості органічних кислот продукував A. niger 42 - 1,17 · 10-2 г-екв./г, дещо менше - A. flavipes 38 (0,90 · 10-2 г-екв./г), найменшу кількість органічних кислот утворював C. cladosporioides 3 (0,67 · 10-2 г-екв./г біомаси).
Зі збільшенням кількості подрібненого бетону до 50 і 100 г/л при культивуванні мікроскопічних грибів значення рН культуральної рідини збільшилось до 6,0-7,4. Це обумовлено наявністю у поживному середовищі продуктів вилужування - Ca2+, Si4+, Al3+, Fe3+, що входять до складу бетону. При наявності у середовищі 100 г/л подрібненого бетону у всіх досліджених грибів реєстрували максимальне вилужування вказаних елементів. Лише A. flavipes 38 за даних умов вилужував з бетону найменшу кількість Ca2+ (5,0 мг/г) і Fe3+ (0,75 мг/г).
Нами вперше на Україні досліджено мікобіоту сучасних та стародавніх ґрунтів, забруднених важкими металами. Показано, що в цих ґрунтах переважали темнозабарвлені мікроскопічні гриби (40 - 42,5 %), на відміну від ґрунтів заповідників (13,3 - 24,1 %), що свідчить про промислову меланізацію мікобіоти, яка слугує біоіндикаційним показником забруднення довкілля [Жданова, 1990].
Аналізуючи резистентність вилучених мікроскопічних грибів та їх сорбційну здатність щодо іонів міді, зазначимо, що ці ознаки не завжди корелюють між собою. Так, Stаchybotrys chartarum 357 і S. chartarum 424, сорбційна здатність яких становить 83,6 і 71,4 %, є надчутливими до іонів міді в умовах визначення резистентності. В таких умовах штам Cladosporium cladosporioides 77 є чутливим, а C. cladosporioides 716 - резистентним до іонів міді, сорбційна здатність яких становить 81,9 і 73,2 % відповідно. Отримані нами дані узгоджуються з даними літератури. Зокрема, резистентні штами Saccharomyces cerevisiae поглинали іони міді та кадмію менше, ніж чутливі до цих металів штами [Ross, 1995]. Мідь-толерантні штами Rhizopus stolonifer, Cunninghamella blakeslеeana i Mucor rouxii зв`язували значно більшу кількість іонів міді в біомасі, ніж відповідні чутливі штами [Garcia-Toledo et al., 1985]. Крім того, авторами показано, що резистентність грибів до іонів міді визначається домінантним алелем гену CUP [Cervantes et al., 1994].
Хемотропічні реакції мікроскопічних грибів до іонів міді нами досліджені на більшій кількості видів, ніж це відомо з даних літератури [Fomian et al., 2000, 2003]. Негативна дія іонів міді на мікроміцети проявлялась у формуванні щільних міцеліальних тяжів та утворенні так званих “відьминих мітел”, що спостерігали також інші автори [Fomina et al., 2005].
Нами вперше була розроблена модельна система, що дала змогу встановити відстань (4 см), на якій швидкість радіального росту видів рр. Fusarium і Trichoderma достовірно зменшувалась у 1,5 - 2 рази при дії іонів міді у концентраціях 6 - 10 мМ. Розроблена модельна система дає можливість досліджувати різні види мікроміцетів на прояв цієї ознаки щодо інших іонів металів.
Одним із проявів біогеохімічної активності мікроскопічних грибів є вилужування іонів металів із важкодоступних субстратів [Huang et al., 1985; Hyvarinen et al., 2002]. У наших дослідах за допомогою модифікованого нами методу агарових блоків показана здатність грибів направлено рости, колонізувати та руйнувати зразки бетону, з якого виготовляють контейнери, що призначені для зберігання та захоронення радіоактивних відходів. Найактивнішими біодеструкторами бетону були Cladosporium cladospoioides 3, Alternaria alternata 37 і Aspergillus niger 42, які вилужували Сa2+, Si4+, Al3+і Fe3+ зі зразків бетону. Модифікований нами метод агарових блоків є перспективним для дослідження деструкції не лише зразків бетону, а і інших будівельних матеріалів.
Висновки
мікроскопічний грибковий мітоспоровий
1. Виділено та ідентифіковано 119 видів 52 родів (420 штамів) мікроскопічних грибів. Серед них виявлено 3 нових для мікобіоти України види: Gelasіnospora retispora Cain, Wardomyces simplex Sugijama і Monodictys asperospora (Cooke et Massee) M.B. Ellis та 12 рідкісних видів.
2. У забруднених важкими металами ґрунтах спостерігали промислову меланізацію мікобіоти - кількість темнопігментованих видів мікроскопічних грибів становила 40 - 42,5 %.
3. За критерієм швидкості радіального росту 34 штамів 22 видів 12 родів грибів на агаризованому середовищі Чапека з концентрацією іонів міді 2 - 10 мМ Cu2+ виявлено 11 високорезистентних, 13 резистентних, 8 чутливих і 2 надчутливих штамів до іонів міді. Резистентність мікроскопічних грибів до іонів міді проявлялась на видовому та штамовому рівнях і залежала від концентрації металу та наявності поживних речовин у середовищі.
4. За допомогою модифікованого нами методу агарових блоків серед досліджених 34 штамів 22 видів 12 родів мікроскопічних грибів виявлено 15 штамів, що направлено росли та частково колонізували агарові блоки з 2 - 10 мМ Cu2+, 2 - негативно тропічних та 17 штамів, які на 3 - 4-у добу припиняли ріст у напрямку до агарових блоків з іонами міді. Хемотропічні реакції мікроскопічних грибів до іонів міді проявлялись на штамовому рівні і залежали від складу поживного середовища і концентрації іонів міді.
5. Вперше розроблена та запропонована модельна система, яка дала змогу встановити відстань (4 см), на якій швидкість радіального росту видів рр. Fusarium і Trichoderma достовірно знижувалась в 1,5 - 2 рази за умов дії іонів міді у концентраціях 6 - 10 мМ Cu2+.
6. Негативна дія іонів міді на мікроскопічні гриби проявлялась у зниженні швидкості їх росту та морфологічних змінах міцелію, а саме: у формуванні щільних міцеліальних тяжів у Alternaria alternata 72, Aspergillus ochraceus 278 і Trichoderma harzianum 141 та порушенні характеру галуження (утворенні “відьминих мітел”) у Fusarium oxysporum 137 і A. ochraceus (штами 48 і 278).
7. В результаті скринінгу 72 штамів 29 видів 16 родів мікроскопічних грибів, виділених із сучасних і стародавніх ґрунтів, виявлено найактивніші сорбенти іонів міді: Cladosporium cladosporioides (штами 77 і 716) та Stachybotrys chartarum (штами 357 і 424), сорбційна здатність яких становить 71,4 - 83,6 %.
8. Найактивнішими біодеструкторами бетону серед досліджених мітоспорових грибів були Cladosporium cladosporioides 3, Alternaria alternata 37 і Aspergillus niger 42, які продукували органічні кислоти та вилужували Сa2+, Si4+, Al3+і Fe3+ зі зразків бетону.
Література
1. Олишевская С.В., Фомина М.А., Кадошников В.М., Подгорский В.С. Выщелачивание кальция, кремния, алюминия и железа при росте микромицетов в присутствии измельченного бетона в условиях глубинного культивирования // Мікробіол. журн. - 2004. - Т.66, № 6. - С. 64-72.
2. Фоміна М.О., Олішевська С.В., Кадошніков В.М., Злобенко Б.П., Підгорський В.С. Колонізація і деструкція бетону мітоспоровими грибами у модельному експерименті // Мікробіол. журн. - 2005. - Т.67, № 2. - С. 96-104.
3. Олішевська С.В., Захарченко В.О. Мікобіота ґрунту історично-археологічного заповідника “Ольвія” Миколаївської обл. (Україна) // Укр. ботан. журн. - 2004. - Т. 61, № 6. - С. 57-64.
4. Олішевська С.В., Захарченко В.О., Артишкова Л.В., Жданова Н.М. Деякі еколого-фізіологічні особливості мікроскопічних грибів, виділених з ґрунтів, забруднених іонами міді // Вісник Одеського нац. ун-ту. Сер. Біологія. - 2005. - 10, № 3. - С. 287-292
5. Олішевська С.В., Фоміна М.О., Манічев В.Й. Сорбція іонів міді мікроскопічними грибами, виділеними із забруднених важкими металами сучасних та археологічних ґрунтів України // Доповіді АН України. - 2005. - № 12. - С. 170-174.
6. Кадошников В.М., Олишевская С.В., Маничев В.И. Микрофлора в современных и древних почвах промышленных зон Украины // Тяжелые металлы, радионуклиды и элементы-биофилы в окружающей среде: Докл. конф. Том 1 - II Междунар. научно-практич. конф., 16 -17 октября 2002 г., Семипалатинск, Казахстан. - С. 245-249.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Вивчення царства грибів, різних за способом життя, будовою і зовнішньому вигляду. Дослідження подібності грибів до рослин і тварин. Аналіз будови та способів розмноження. Характеристика особливостей паразитичних, сапротрофних та сімбіотичних організмів.
презентация [1,3 M], добавлен 23.04.2013Загальна характеристика класу грибів, їх відмінні особливості, структура і різновиди. Аналіз та причини подібності грибів-двійників, методи розрізняння. Характеристика деяких розповсюджених неїстівних "несправжніх" грибів, які можна сплутати з їстівними.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 21.09.2010Класифікація грибів по способу харчування. Сапрофіти - це гриби, що харчуються залишками живих організмів, в основному рослин. Особливості харчування грибів. Основні правила їх збирання. Взаємовигідне співжиття грибів з деревними породами вищих рослин.
реферат [26,4 K], добавлен 24.04.2010Дія стресу, викликаного іонами важких металів. Дослідження змін активності гваякол пероксидази та ізоферментного спектру гваякол пероксидази рослин тютюну в умовах стресу, викликаного важкими металами. Роль антиоксидантної системи в захисті рослин.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 31.12.2013Вивчення видового складу трутовикових грибів околиць м. Чернігова. Розгляд класифікації захворювань деревних рослин. Значення трутовиків у природі та життєдіяльності людини та план проведення екскурсії. Захист та профілактика грибних захворювань.
курсовая работа [265,2 K], добавлен 21.09.2010Мікологічне обстеження рослин села Чорнівка Новоселицького району Чернівецької області. Явище помітної мінливості морфологічних ознак деяких видів грибів порядку Erysiphales. Дослідження зв'язку борошнисторосяних грибів з рослинним і тваринним світом.
научная работа [2,4 M], добавлен 12.03.2013Дослідження екологічних умов обстежуваної водойми, вмісту біогенних елементів в донних відкладах. Оцінка видового складу риб обстежуваного ставка та можливої конкуренції між видами. Результати біометричних та анатомічних спостережень білого амура.
курсовая работа [4,4 M], добавлен 12.02.2016Аналіз видового складу фітопланктону. Характеристика каскаду Горіхувастих ставків. Визначення обсягу ставка. Особливості складу фітопланктону каскадів Горіхувастих ставків. Визначення первинної продукції фітопланктону і деструкції органічних речовин.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 24.01.2013Еколого-морфологічна характеристика фонових представників іхтіофауни району дослідження. Аналіз видового складу іхтіофауни. Вікова і статева структура угруповань промислових видів. Фактори антропогенного походження, які негативно впливають на іхтіофауну.
дипломная работа [3,4 M], добавлен 23.09.2012Відмінні риси представників типу найпростіших - одноклітинних мікроскопічних організмів, що складаються із протоплазми з одним або декількома ядрами. Дослідження геологічної історії і значення типів: археоціати, кишковополосні, членистоногі, молюски.
реферат [26,0 K], добавлен 27.05.2010Характеристика ґрунту як середовища проживання мікроорганізмів. Дослідження методів визначення складу мікроорганізмів. Аналіз їх ролі у формуванні ґрунтів та їх родючості. Біологічний кругообіг в ґрунті. Механізм дії мінеральних добрив на мікрофлору.
реферат [96,7 K], добавлен 18.12.2014Гриби – це не рослини і не тварини, а представники особливого царства, яке охоплює понад 100 тисяч видів, до яких належать гриби, пліснява і дріжджі. особливості будови грибів. Різноманіття грибів. Способи розмноження. Корисні та шкідливі гриби.
реферат [12,2 K], добавлен 10.04.2008Гриби — еукаріотичні безхлорофільні гетеротрофні спорові організми: морфологічна та генетична систематика; спосіб живлення і розмноження. Їстівні і отруйні гриби, методи їх розрізнення; жива фабрика - дріжджі. Значення грибів в природі і в житті людини.
реферат [4,4 M], добавлен 13.09.2011Природно-екологічні умови Березнівського району. Біологічні особливості видового складу тварин - гідробіонтів річки Случ. Облік водної ентомофауни. Кількісна оцінка видового складу тварин літоралі р. Случ. Методика дослідження тварин літоралі р. Случ.
дипломная работа [6,6 M], добавлен 29.11.2011Біотехнологічні процеси з використанням ферментів. Характеристика грибів Penicillium funiculosum, їх морфолого-культуральні ознаки, біохімічні властивості. Синтез вортманніну, що може бути використаний як протипухлинний засіб. Методи рекомбінантних ДНК.
курсовая работа [607,3 K], добавлен 22.03.2015Біологія розвитку, видовий склад перетинчастокрилих. Розміри, голова, крила, груди, черевце та ротові органи. Центральна нервова система. Статеві залози самок. Копулятивний (совокупний) орган самців. Роль суспільних комах в біоекології півдня України.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 11.07.2015Вивчення фіторізноманіття властивостей лікарських видів рослин, що зростають у Харківській області. Еколого-біологічна характеристика та біохімічний склад рослин, які використовуються в косметології. Фармакотерапевтичні властивості дослідженої флори.
дипломная работа [138,2 K], добавлен 15.05.2014Дослідження властивостей гіберелінів, групи гормонів рослин, які регулюють ріст і різноманітні процеси розвитку. Характеристика етапів синтезу гіберелінів. Огляд методу зануреного культивування грибів фузарій. Вплив аерації та температури на біосинтез.
реферат [961,4 K], добавлен 10.01.2014Вивчення середовища для виробництва білкових концентратів із водоростей, бактерій, рослин, дріжджів та грибів. Огляд ферментаторів для стерильного культивування мікроорганізмів. Аналіз флотації, сепарування, випарювання й сушіння для одержання протеїнів.
дипломная работа [126,7 K], добавлен 07.05.2011Характеристика шкідників і збудників захворювань рослин та їх біології. Дослідження основних факторів патогенності та стійкості. Аналіз взаємозв’язку організмів у біоценозі. Природна регуляція чисельності шкідливих організмів. Вивчення хвороб рослин.
реферат [19,4 K], добавлен 25.10.2013