Почва играет ключевую роль в поддержании биоразнообразия и устойчивости экосистем. Антропогенное воздействие снижает её продуктивность и ухудшает состояние окружающей среды [1]. Микроорганизмы играют ключевую роль в формировании почвенных биогеоценозов и поддерживают естественный баланс, участвуя в трансформации различных загрязняющих веществ, включая нефть и нефтепродукты, поэтому важно осуществлять систематический микробиологический мониторинг техногенно измененных почв [2].
Цель исследования — оценка численности и видового состава углеводородокисляющих бактерий антропогенно нарушенных территорий.
Объект исследования — 16 почвенных проб, отобранных из окрестностей села Духовницкое, Саратовской области [5]. Оно известно высоким уровнем развития аграрного сектора и промышленности. Следовательно, необходимо регулярно осуществлять микробиологическое исследование почв этого района [6].
Для выявления количества углеводородокисляющих микроорганизмов применялся метод серийных разведений почвенных образцов с последующим посевом на твердые питательные среды.
Выделение углеводородокисляющих микроорганизмов осуществляли на селективной среде М9 (Na2HPC>4 — 6,0 г/л, KH2PO4 — 3,0 г/л, NaCl — 0,5 г/л, NH4Cl — 1,0 г/л, агар — 20 г/л), с добавлением вазелинового масла в качестве единственного источника углеродного питания, а также на питательной среде Бушнелла-Ханса (K2HPO4 — 1 г/л, MgSO4-7H2O — 0,2 г/л, CaCb-2H2O -0,02 г/л, цитрат железа — 0,001 г/л) с добавлением вазелинового масла в качестве единственного источника углеродного питания [7].
Идентификацию проводили по определителю бактерий Берджи путем анализа фенотипических признаков [8]. Также применяли метод MALDI-ToF масс-спектрометрии.
Анализ количественных показателей углеводородокисляющих почвенных бактерий показал, что наиболее высокая численность данных микроорганизмов (7,0 lg КОЕ/ г почвы) выявлена в образцах, отобранных в зонах расположения административного корпуса, озеленённой части парка и прилегающей к многоквартирному дому территории.
А в пробе, взятой на озеленённом участке между частными жилыми постройками, напротив, микроорганизмы, способные метаболизировать углеводороды, обнаружены не были.
Также была проведена работа по определению изолятов, в результате которой идентифицировано 13 штаммов углеводородокисляющих микроорганизмов: Bacillus amyloliguefaciens 21, B.clausii 3, B. clausii 13, B. clausii 16, B. holopilus 12, B. halodurans 30, B. mycoides 40, B. mycoides 45, B. niacini 20, B. thuringiensis 50, Streptomyces badius 2, S. badius 25. Большая часть выделенных бактерий, принадлежала к роду Bacillus. Согласно литературным источникам, эти бактерии отличаются наличием обширного набора ферментов, благодаря которым они способны усваивать различные органические вещества и интегрировать их в свои обменные процессы [1].
Также были идентифицированы изоляты, принадлежащие к роду Streptomyces. Вторичные метаболиты этого рода способствуют повышению сопротивляемости к биологическим, физическим и химическим нагрузкам [2].
Представители изолированных родов Bacillus и Streptomyces выступают ключевыми участниками растительно-микробных взаимодействий и обеспечивают протекание процессов циркуляции различных химических элементов в природе [1, 2].
В ходе проведенного исследования установлено, что наибольшее количество углеводородокисляющих бактерий выявлено в образцах почв из мест повышенной антропогенной активности (территория возле административного здания, парковые зоны, участок вблизи многоквартирного дома). Также было выделено и идентифицировано 13 штаммов бактерий родов Bacillus и Streptomyces. Эти результаты подчеркивают значимость регулярного контроля микробиологического состава почв в условиях техногенного воздействия.
Литература
- Y. Fan, T. Li, W. Liu, et al. Ann. Microbiol., V. 71, no 45 (2021).
- L. T. Popoola, A. S. Yusuff. South African Journal of Chemical Engineering, V. 37, 206-213 (2021). Духовницкое [Электронный ресурс]: https://ru.ruwiki.ru/wiki/Духовницкое (04.04.2025).
- Большая Саратовская энциклопедия [Электронный ресурс]: https://clck.ru/3Gd4Vd (26.02.2025).
- А. И. Нетрусов, М. А. Егорова, Практикум по микробиологии. М.: Академия, 2005. 608 с.
- Дж. Хоулт, Определитель бактерий Берджи в двух томах. Том 2. М.: Мир, 1997. 368 с.
- J. M. Buescher, W. Liebermeister, Microb.Cell Fact, V. 1, 1-15 (2018).
- J. A. J.Sousa, F. L. Olivares, Chem. Biol. Technol. Agric, V. 3 (2016).
Авторы: Нестёркина Д.Д. (Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского, биологический факультет, Саратов, Россия), Глинская Е.В.