Микромицеты и экология, выживаемость в экстремальных условиях

Супрун С.М., Харкевич Е.С*., Пархоменко Ю.М., Донченко Г.В.

Институт биохимии им. А.В.Палладина НАН Украины, Киев, Украина

e-mail: yupark@biochem.kiev.ua

* Институт микробиологии и вирусологии им. Д.К.Заболотного НАНУ, Киев, Украина

Микроорганизмы очень чувствительны к условиям окружающей их среды. Космофизические  и метеорологические факторы  способны воздействовать  на микобиоту почв,  воздуха, воды. В условиях измененной экологии могут появляться новые виды микроорганизмов, устойчивые к антибиотикам, развиваться патогенная микрофлора. Нарушение природного равновесия микроорганизмов может привести к техногенной катострофе. Так в условиях техногенеза в экосистеме геологических отложений возобновляется деятельность бактерий цикла серы [1]. Среди микроорганизмов, распространенных в окружающей среде,  доминирующее положение занимают  микромицеты.  Микромицеты характеризуются широким распространением в различных экологических нишах, они могут расти и развиваться  в  экстримальных условиях, использовать  труднодоступные субстраты. Изучение  структуры грибных комплексов с использованием специальных компьютерных программ, позволяющих  изучить корреляционную зависимость частоты встречаемости различных видов микроорганизмов от определенных экологических факторов, дает возможность оценивать резистентность  микроорганизмов к окружающей среде. Доказательством эффективности такого подхода может быть мониторинг почвенных грибов, проведенный в зоне   аварии на ЧАЕС,  в результате которого установлены глубокие нарушения равновесия экологических систем, в частности, значительное увеличение  количества меланинсодержащих грибов [2]. (Жданова и др 1989,). Авторами впервые установлен положительный радиотропизм, выявлены штаммы биодеструкторы труднодоступных субстратов, таких как горячие частицы чернобыльского происхождения.

Мониторинг почвенных грибов дает  возможность наблюдать динамику реабилитации загрязненных почв. Использование методов аутэкологии (моделирование природных или искусственных экологических факторов антропогенного происхождения) позволило изучить усвояемость микромицетами углеводородов нефти.  Природная очистка почв от загрязнения нефтепродуктами происходит в течении довольно длительного времени (5-20) лет. В условиях антропогенного воздействия огромную роль играют микроорганизмы. Биологические свойства почв и содержание в них микроорганизмов, способных усваивать субстрат-загрязнитель (например, нефтепродукты)  находится в прямой зависимости от степени загрязнения данным субстратом. Для интенсификации природных процессов деградации органических загрязнителей используют специальные биотехнологии. В настоящее время существует два основных подхода в биологической очистке почв. Один из них заключается в стимуляции естественной  микрофлоры (например,  нефтеокисляющей) путем создания оптимальных условий для ее развития,  Однако  при низкой численности микроорганизмов в некоторых почвах и водоемах, особенно в регионах  умеренного климата,  более эффективным является второй подход –интродукция адаптированных к загрязнению углеводородокисляющих микроорганизмов или биопрепаратов, полученных на их основе.

Нами  было проведено изучение микроорганизмов-деструкторов нефти и нефтетпродуктов, выделенных из почв различных регионов Украины [3]. Процесс самоочищения почв состоит из ряда этапов:  на первом этапе под воздействием физико-химических факторов разрушаются газообразные и летучие фракции нефти, далее - под действием почвенной биоты разлагаются  в основном н-алканы С15-С18, затем подвергаются биодеградации С27-С 33, а также циклопарафины и полиароматические углеводороды (Коронелли,1980).

 Идентификацию выделенных культур грибов проводили, используя соответствующие определители грибов.  Для каждого вида и рода микроскопических грибов рассчитывали частоту  встречаемости.

  Из почв загрязненных регионов Украины нами были выделены различные  виды микромицетов с преобладание родов Penicillium и  Aspergillus,Сladosporiu В загрязненных почвах также часто встречаются  актиномицеты, принадлежащие к роду Rodococcus. Отобранные нами монокультуры потребляли до 50% нефти в лабораторном эксперименте (на среде с 0,!% нефти) в течении 19-14 дней, в то время как в  подобранной нами ассоциативной культуре усвоение нефти повышалось в 2 раза  Подобранную нами ассоциацию микроорганизмов  можно использовать для очистки загрязненных нефтепродуктами и иными органическими продуктами  почв. 

Приведенные нами примеры дают основания предполагать, что микромицеты могут быть прекрасными  индикаторами  изменений в окружающей  среде, в том числе и уровня воздействия космофизических факторов на живые организмы. Причем показателями воздействия могут быть не только изменения в из физиолого-морфологических свойствах, но и изменения  видового состава в популяции.

Литературa

1.       Андриюк Е.И., Билай В.И., Коваль Е.З., Козлова И.А. Микробиологическая коррозия и ее возбудители. / Киев: Наукова думка, 1980. – 288 с.

2.       Жданова Н.Н. Меланинсодержащие грибы в экстремальных условиях./Киев: Наукова думка, 1988. – 196 с.

3.       Suprun S., Parkhomenko Yu., Donchenko G. et al. In book: Remediation of Hazardous Wasre Contaminated Soil, v.1, Chapter 28, section I-2, 2000/ Ed. E.Snancerd. – NY: Marcel dekker ink. - P. 445-453.

© Copyright 2008. All rights reserved. Contact to Victor Martynyuk: ubs@science-center.net  tel.: +38 050 6535592