A. fumigatus развивается на всех источниках углерода с высокой скоростью роста, за исключением среды с опилками, на которой не проявляет признаков роста. До 96 ч экспозиции радиальная скорость роста на всех средах была примерно одинакова, затем на среде с листьями наблюдается логарифмического фаза инкубационного роста (в 4 раза по сравнению с другими средами) в интервале 144 - 192 ч. На остальных средах A. fumigatus растет примерно с одинаковой скоростью, но различались ритмичностью биоритмов. На среде с камышом имеет четкие 2-суточные ритмы. В промежутке 48 - 96 ч наблюдается логарифмическая фаза роста. Стационарная фаза роста отсутствует. С 96 ч на среде с камышом радиальный рост A. fumigatus уменьшается, происходит задержка роста и с 144 ч цикл повторяется. Биоритмы большей продолжительности (4-суточные) отмечены на средах с корой и сеном. Однако на среде с корой A. fumigatus обладает несколько большей скоростью роста. На этих средах происходит замедленная логарифмическая фаза роста, затем в промежутке 96 - 192 ч культура находится в стационарной фазе, и после 192 ч экспозиции скорость роста уменьшается. К 288 ч культивирования скорость радиального роста становится примерно одинаковой на всех средах. На контрольных средах A. fumigatus растет с меньшей скоростью роста, чем на средах, содержащих в качестве единственного источника углерода природные растительные материалы.
Радиальная скорость роста A. flavus на различных источниках углеродного питания значительно не изменялась. Фаза логарифмического роста на среде с сеном приходится на 48 - 96 ч времени экспозиции, затем скорость радиального роста уменьшается. На средах с листьями, камышом и корой наблюдается замедленная лог-фаза, пик которой приходится на 192 ч времени культивирования. Также, как и A. fumigatus, A. flavus не использует опилки в качестве единственного источника углерода. На средах с листьями и сеном вид растет с 2-суточной периодичностью. Биоритмы большей продолжительности (3,5 - 4-х суток) отмечены на средах с камышом и корой. До 96 ч культивирования A. flavus на контрольных средах растет с наименьшей скоростью радиального роста, затем в промежутке 96 - 144 ч происходит интенсивная лог-фаза, и после 144 ч - радиальный рост колонии уменьшается. На контрольных средах рост A. flavus максимальный в середине экспозиции.
По данным рисунка 3 видно, что Alternaria на среде, где в качестве единственного источника углерода присутствует кора, проявляет наибольшую скорость роста с биоритмами 2-ое суток. На этой среде интенсивная лог - фаза приходится на 48 - 96 ч, затем скорость роста уменьшается, и с 144 ч - цикл повторяется. На среде с сеном Alternaria развивается с очень низкой скоростью и уже к 192 ч экспозиции прекращает рост. На средах с листьями и камышом растет с одинаковой радиальной скоростью роста до 96 ч культивирования, после на среде с листьями наступает стационарная фаза. На среде с камышом происходит скачок роста примерно в 1,5 раза. С 144 ч радиальный рост колоний на средах с листьями и камышом уменьшается. На этих средах Alternaria проявляет замедленную ритмичность (более 2-х суток). На контрольных средах культура до 96 ч растет с низкой скоростью роста, на промежутке 96 - 144 ч наблюдается фаза логарифмического роста, затем радиальный рост штамма уменьшается.
Cladosporium sp. растет на среде с корой с наибольшей скоростью роста и с периодичностью 2-ое суток. С 48 ч наступает фаза интенсивного роста, после 96 ч экспозиции скорость роста убывает, и к 10-ти суткам культивирования рост на этой среде прекращается. На среде с листьями микромицет растет с меньшей ритмичностью (более 2-суточные биоритмы). До 96 ч происходит замедленная лог- фаза, стационарная фаза отсутствует, затем радиальный рост колонии на этой среде уменьшается. С наименьшей радиальной скоростью роста Cladosporium развивается на средах с камышом и сеном с биоритмами четверо суток и к 192 ч экспозиции наступает фаза отмирания культуры. На всех средах, за исключением контрольных рост штамма прекращается еще до 14 дней культивирования. На контролях 1 и 2 рост примерно одинаковый со средней скоростью роста.
Verticillium sp. на средах с листьями и камышом в начале культивирования растет с одинаковой скоростью роста с 2-суточными биоритмами. До 48 ч наблюдается фаза инкубационного роста, затем рост культуры идет к убыванию. С 96 ч до 192 ч экспозиции на этих средах происходит фаза стационарного роста, после рост колонии снова уменьшается. На среде с корой микромицет растет с наибольшей скоростью роста с периодичностью в 2-ое суток. На этой среде до 48 ч наблюдается лог - фаза, затем наступает стационарная фаза роста. После рост снова увеличивается в промежутке 96 - 144 ч, затем скорость роста падает. Примерно с такой же радиальной скоростью роста Verticillium растет на среде с сеном, но с замедленной ритмичностью (более 2-х суток). На контролях 1 и 2 рост Verticillium примерно одинаковый со средней скоростью роста. С 48 ч до 96 ч культивирования длится фаза интенсивного логарифмического роста, затем радиальный рост идет к уменьшению на среде контроль 2. С 96 ч на контроле 1, а с 144 ч на контроле 2 наступает стационарная фаза. После рост на этих средах увеличивается, и с 240 ч культивирования скорость роста идет к падению.
Penicillium sp. - единственный из исследуемых штаммов, использующий опилки в качестве единственного источника углерода. Рост начинается с 48 суток культивирования, и развивается на этой среде с более 2-суточной периодичностью. На средах с листьями и камышом микромицет растет с наибольшей радиальной скоростью роста и с 2-суточными биоритмами. К 192 ч экспозиции на среде с листьями рост прекращается, наступает фаза отмирания культуры, также как и на среде с сеном. Penicillium с наименьшей скоростью роста растет на средах с корой и сеном с ритмичностью в 2-ое суток. На контрольных средах рост максимальный, особенно на среде с сахарозой. На контроле 1 с 144 ч наблюдается фаза логарифмического роста, после 192 ч рост культуры заметно падает. На контрольной среде 2 штамм до 144 ч растет с низкой скоростью роста, затем наступает стационарная фаза, после 192 ч экспозиции радиальный рост колонии уменьшается.
Уже на первые сутки культивирования Trichoderma хорошо развивается на всех средах, кроме среды с опилками, на которой роста колонии не обнаружено. На средах с листьями, корой и камышом микромицет растет с 2-суточной периодичностью. На этих средах в промежутке 48 - 96 ч происходит фаза усиленного логарифмического роста, затем радиальный рост уменьшается. С очень низкой скоростью роста и с замедленной ритмичностью (более 2-суточная) Trichoderma растет на среде с сеном. К 240 ч культивирования рост на всех средах прекращается, за исключением среды с листьями. Рост культуры на контрольных средах примерно одинаковый, до 96 ч наступает лог - фаза роста, после скорость роста падает. С 144 ч до 240 ч экспозиции радиальный рост снова увеличивается. В среднем скорость радиального роста не превышает 0,4 мм/ч у всех штаммов, за исключением A. fumigatus, радиальный рост которого на листьях достигает 0,8 мм/ч. Trichoderma sp. на всех растительных субстратах растет с радиальной скоростью роста ниже 0,2 мм/ч.
Анализируя полученные данные, можно отметить предпочтения исследуемых штаммов к тому или иному источнику углерода. Вид A. fumigatus предпочитает среду с листьями, A. flavus - среды с листьями и сеном, Alternaria, Cladosporium и Trichoderma sp. - среду с корой, Penicillium sp. - среды с листьями, камышом и опилками. Большинство изученных штаммов обладали 2-суточными биоритмами. Необходимо отметить, что штаммы с наибольшей продолжительностью биоритмов (более чем 2-ое суток) растут с невысокой скоростью роста.
3.3 Прорастание спор в капле субстрата
Результаты эксперимента по прорастанию спор исследуемых микромицетов на поверхности растительных субстратах представлены на рисунке 4.
листья | ||
кора | камыш | |
опилки | сено |
Рис. 4. Зависимость прорастания спор микромицетов от времени на природных целлюлозных гидролизатах.
Из рисунка 4 видно, что на всех субстратах с увеличением времени экспозиции заметно возрастает процент прорастания спор. На гидролизате листьев все грибы растут примерно с одинаковой скоростью, к 15-м суткам достигая 80 % прорастания от общего количества спор.
На гидролизате коры на 15-е сутки наблюдения видно, что хорошо прорастают (80 %) почти все культуры, за исключением A. fumigatus (около 70%) и Trichoderma sp. (около 60%).
Наибольший процент прорастания (85 %) на гидролизате камыша наблюдается у A. fumigatus. Остальные микромицеты растут примерно с одинаковой скоростью, к 15-м суткам процент прорастания находится в пределах 70-80 %.
На гидролизате опилок у Cladosporium sp. выявляется наибольший процент прорастания (более 80 %). У Alternaria sp. и Verticillium sp. процент прорастания не достигает 70 %. Остальные культуры прорастают в пределах 70 - 80 % от общего количества.
На протяжении всей экспозиции высокий процент прорастания на гидролизате сена проявляют A. fumigatus, A. flavus (более 70 %) и Verticillium sp. (около 70 %). Остальные микромицеты растут примерно с одинаковой скоростью, и к 15-м суткам наблюдения достигая 60 % прорастания.
При учитывании длин проростков, обнаружились следующие особенности роста микромицетов: наибольшие длины проростков A. fumigatus обнаружены на гидролизатах камыша, листьев; A. flavus, Trichoderma sp. - на коре и листьях; Cladosporium sp., Verticillium sp. - на опилках, коре и листьях; Alternaria sp. - на листьях; Penicillium sp. - на гидролизате коры.
ВЫВОДЫ
1) При определении способности штаммов использовать модедьные источники углерода, было выяснено, что из сахаров A. niger отдает предпочтение мальтозе; A. terreus, A. flavus и A. ustus предпочитают среду с единственным источником углерода в виде галактозы, а A. fumigatus - среду с арабинозой. На крахмале и многоатомных спиртах все исследуемые штаммы проявляли высокую скорость роста, за исключением A. terreus, рост которого на среде с сорбитом вообще не наблюдался. В среднем скорость радиального роста на сахарах не превышает 0,4 мм/ч, а на других модельных субстратах составляет 0,2 мм/ч.
2) При определении способности штаммов использовать природные растительные материалы в качестве единственного источника углерода, обнаружено, что все штаммы также хорошо развиваются, как и на модельных субстратах. Только опилки как единственный источник углерода использовал только Penicillium sp. В среднем скорость радиального роста не превышает 0,4 мм/ч. Также можно отметить предпочтения исследуемых штаммов к тому или иному источнику углерода. Вид A. fumigatus предпочитает среду с листьями, A. flavus - среды с листьями и сеном, Alternaria, Cladosporium и Trichoderma sp. - среду с корой, Penicillium sp. - среды с листьями, камышом и опилками.
3) Определение способности микромицетов к ассимиляции различных природных субстратов методом проращивания грибных зачатков выявило следующие особенности роста микромицетов: наибольшие длины проростков A. fumigatus обнаружены на гидролизатах камыша, листьев; A. flavus, Trichoderma sp. - на коре и листьях; Cladosporium sp., Verticillium sp. - на опилках, коре и листьях; Alternaria sp. - на листьях; Penicillium sp. - на гидролизате коры.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1) Андреюк, Е. И. Микробная коррозия и ее возбудители [Текст] / Е. И. Андреюк, В. И. Билай, Э. З. Коваль, И. А. Козлова. - Киев : Наук. думка, 1980. - 286 с. ; 22 см. - Библиогр.: с. 156. - 200 экз.
2) Бабьева, И. П. Изменения численности микроорганизмов в почвах при загрязнении тяжелыми металлами [Текст] / И. П. Бабьева, С. В. Левин, Н. С. Решетова // Тяжелые металлы в окружающей среде. - М. : Изд-во Моск. ун-та, 1980. - С. 115. - Библиогр.: с. 75.
3) Бабьева, Е. Н. Сравнительно-экологические исследования микромицетов из почв отдаленных географических районов [Текст] / Е. Н. Бабьева // Микология и фитопатология. Сер. 17. - 1983. - № 2. - С. 452-453. - Библиогр.: с. 452-453.
4) Биоповреждения [Текст] / Под ред. В. Д. Ильичева. - М. : Изд-во Моск. ун-та, 1987. - 352 с. ; 24 см. - Библиогр.: с. 207-208. - 200 экз. - ISBN 5-02634-675-3.
5) Блажеевская, Ю. В. Сравнительный анализ скорости радиального роста микромицетов, выделенных из различных экотопов [Текст] / Ю. В. Блажеевская, В. В. Вембер, Н. Н. Жданова // Микробиологический журнал. - 2002. - Т. 64. - № 3. - С. 3-11. - Библиогр.: с. 49-50.
6) Богомолова, Е. В. Морфологические особенности микроколониальных грибов, изолированных с поверхности камня [Текст] / Е. В. Богомолова, М. С. Зеленская, Д. Ю. Власов // Микология и фитопатология. Сер. 35. - 2001. - № 3. - С. 6-13. - Библиогр.: с. 17.
7) Бухало, А. С. Высшие съедобные базидиомицеты в чистой культуре [Текст] / А. С. Бухало. - Киев : Наук. думка, 1988. - 144 с. ; 21 см. - Библиогр.: с. 76. - 3000 экз.
8) Великанов, Л. Л. Некоторые биохимические аспекты в экологии грибов [Текст] / Л. Л. Великанов, И. И. Сидорова // Успехи микробиологии. Сер. 3. - 1983. - № 18. - С. 112-132. - Библиогр.: с. 128.
9) Воронин, Л. В. Микрофлора некоторых видов рыб Куйбышевского водохранилища [Текст] / Л. В. Воронин // Биология внутр. вод. - 1999 - № 76. - С. 11-15. - Библиогр.: с. 13.
10) Гарибова, Л. В. Основы микологии: Морфология и систематика грибов и грибоподобных организмов [Текст] : учеб. пособие / Л. В. Гарибова, С. Н. Лекомцева - М. : Товарищество научных изданий КМК, 2005. - 202 с. ; 25 см. - Библиогр.: с. 196-199. - 2000 экз. - ISBN 5-87317-265-X.
11) Григорьев, А. М. Изучение роста фрагментов мицелия Fusarium oxysporum в условиях разной кислотности среды [Текст] / А. М. Григорьев, М. В. Горленко, О. Е. Марфенина // Микология и фитопатология. - 2004. - № 3. - С. 29-35. - Библиогр.: с. 30-31.
12) Долгова, А. В. Рост колоний Penicillium chrysogenum Thom. при постоянных и переменных температурах [Текст] / А. В. Долгова, В. В. Зданович // Микология и фитопатология. Сер. 31. - 1997. - № 1. - С. 52-56. - Библиогр.: с. 55.
13) Дудка, И. А. [Текст] Водные несовершенные грибы СССР / И. А. Дудка. - Киев : Наук. думка, 1985. - 188 с. ; 24 см. - Библиогр.: с. 154. - 1500 экз. - ISBN 5-137-06374-4.
14) Евдокимова, Г. А. Микробиологическая активность почв при загрязнении тяжелыми металлами [Текст] / Г. А. Евдокимова // Почвоведение. - 1982. - № 6. - С. 125 - 132. - Библиогр.: с. 130.
15) Звягинцев, Д. Г. Биология почв [Текст] : учебник / Д. Г. Звягинцев, И. П. Бабьева, Г. М. Зенова - 3-е изд., испр. и доп. - М. : Изд-во МГУ, 2005. - 445 с. : ил. ; 25 см. - Библиогр.: с. 373-375 - 3000 экз. - ISBN 5-211-04983-7.
16) Иванова, А. Е. Жизнеспособность фрагментов мицелия почвенных микроскопических грибов в разных экологических условиях [Текст] : автореф. канд. дис…; утверждена; защищена 30.03.99. / Иванова Анна Евгеньевна. - М. : МГУ, 1999. - 30 с.
17) Иванова, А. Е. Влияние экологических факторов на способность к росту фрагментов мицелия и прорастание спор микроскопических грибов [Текст] / А. Е. Иванова, О. Е. Марфенина // Микробиология. - 2001. - № 2. - С. 235-240. - Библиогр.: с. 236.
18) Коваль, Э.З. Микодеструкторы промышленных материалов [Текст] / Э. З. Коваль, Л. П. Сидоренко. - Киев : Наук. думка, 1989. - 192 с. ; 22 см. - Библиогр.: с. 135-136. - 300 экз. - ISBN 5-015-02369-7.
19) Кочкина, Г. А. Радиальная скорость роста грибов в связи с их экологией [Текст] / Г. А. Кочкина, Т. Г. Мирчинк, П. А. Кожевин, Д. Г. Звягинцев // Микробиология. - 1978. - № 5. - С. 964-965. - Библиогр.: с. 964.
20) Кураков, А. В. Методы выделения и характеристики комплексов микроскопических грибов наземных экосистем [Текст] / А. В. Кураков, . - Москва : МАКСПресс, 2001. - 92 с. ;
21) Лилли, В. Физиология грибов [Текст] / В. Лилли, Г. Барнетт. - Москва : Изд-во иностр. литературы, 1953. - 532 с. ; 25 см. - Библиогр.: с. 152, 174-184. - 2000 экз. - ISBN 5-248-00487-4.
22) Марьиновская, Ю. В. Микробиологическая деструкция целлюлозосодержащих отходов [Текст] / Ю. В. Марьиновская, Н. Н. Севастьянова // Микробиология. - 2006. - № 3. - С. 75 - 81. - Библиогр.: с. 78.
23) Методическое пособие «Избранные задачи БОЛЬШОГО ПРАКТИКУМА». Часть 1. / АГТУ ; Сост. : С. В. Еремеева, А. Н. Пархоменко - Астрахань, 2007 - 40 с.
24) Мирчинк, Т. Г. Почвенная микология [Текст]: учебник / Т. Г. Мирчинк : - М. : Изд-во МГУ, 1988. - 220 с. ; 22 см. - Библиогр.: с. 154 -165. - 2940 экз. - ISBN 5-211-00157-5.
25) Мюллер, Э. Микология [Текст] / Э. Мюллер, В. Леффлер ; перевод с немецкого канд. биол. наук К. Л. Тарасова. - М. : Мир, 1993. - 535 с. ; 25 см. - Библиогр.: с. 90-94, с. 139-140. - 2000 экз. - ISBN 5-214-01254-7.
26) Ниязова, Г. А. Концентрирование цинка и свинца различными микроорганизмами, обитающими в почве Сумсарского свинцово-цинкового субрегиона [Текст] / Г. А. Ниязова, С. В. Летунова, Б. Н. Золотарева // Микробиология. - 1982. - № 4. - С. 650-656. - Библиогр.: с. 654.
27) Паников, Н. С. Кинетика роста микроорганизмов [Текст] / Н. С. Паников. - М. : Наука, 1991. - 309 с. ; 22 см. - Библиогр.: с. 245. - 1500 экз. - ISBN 3-271-00356-5.
28) Пидопличко, Н. М. Грибная флора грубых кормов [Текст] / Н. М. Пидопличко. - Киев : Наук. думка, 1953. - 482 с. ; 21 см. - Библиогр.: с. 246. - 700 экз.
29) Практикум по микробиологии [Текст] / Под ред. А. И. Нетрусова. - М. : Академия, 2005. - 608 с. ; 28 см. - Библиогр.: с. 239-240. - 5100 экз. - ISBN 5-7695-1809-X.
30) Романов, Ю. А. Биологические ритмы на разных уровнях биологической организации [Текст] / Ю. А. Романов // Проблемы космической биологии. - 1980. - № 4. - С. 10-25. - Библиогр.: с. 11.
31) Саттон, Д. Определитель патогенных и условно патогенных грибов : Пер. с англ. [Текст] : учеб. пособие для вузов / О. Саттон, А. Фотергилл, М. Ринальди ; под общ. ред. Д. Г. Звягинцев. - М. : Мир, 2001. - 487 с. ; 38 см. - Библиогр.: с. 472-474. - 350 экз. - ISBN 5-58974-358-1.
32) Сычугова, О. В. Рост и развитие микромицетов на сополимере этилена и винилацетата с добавками крахмала [Текст] / О. В. Сычугова, Н. Н. Колесникова // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 16, Биология. - 2003. - № 4. С. 27-31. - Библиогр.: с. 28.
33) Терехова, В. А. [Текст] Микромицеты в экологической оценке водных и наземных экосистем / В. А. Терехова. - М. : Наука, 2007. - 215 с. ; 21 см. - Библиогр.: с. 33-35. - 2000 экз. - ISBN 5-453-06754-3.
34) Фомин, В. А. Биоразлагаемые полимеры: состояние и перспективы использования [Текст] / В. А. Фомин, В. В. Гузеев // Пластические массы. - 2001. - № 2. - С. 42-46. - Библиогр.: с. 42-43.
35) Шаркова, Т. С. Цитохимическая характеристика спорулирующей и вегетативной зон культуры Trichothecium roseum F r. [Текст] / Т. С. Шаркова // Микология и фитопатология. - 1971. - № 6. - С. 490-493. - Библиогр.: с. 492.
