|
НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ
ІНСТИТУТ МІКРОБІОЛОГІЇ І ВІРУСОЛОГІЇ ІМ. Д.К. ЗАБОЛОТНОГО
ОЛІШЕВСЬКА СНІЖАНА ВІКТОРІВНА
УДК 579.26+582.28+546.3+631.412
ЕКОЛОГО-СИСТЕМАТИЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА ТА БІОЛОГІЧНА АКТИВНІСТЬ МІКРОСКОПІЧНИХ ГРИБІВ, ВИДІЛЕНИХ ІЗ ЗАБРУДНЕНИХ ВАЖКИМИ МЕТАЛАМИ ҐРУНТІВ УКРАЇНИ
03.00.07 – мікробіологія
Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата біологічних наук
КИЇВ - 2005
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана в Інституті мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України та Інституті геохімії навколишнього середовища НАН і МНС України
Науковий керівник: доктор біологічних наук, професор Жданова Неллі Миколаївна, Інститут мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України, завідувач відділу фізіології та систематики мікроміцетів
Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, старший науковий співробітник Козлова Ірина Панасівна, Інститут мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України, провідний науковий співробітник відділу загальної і ґрунтової мікробіології
доктор біологічних наук, професор Бухало Ася Сергіївна, Інститут ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України, головний науковий співробітник відділу мікології
Провідна установа: Київський національний університет імені Тараса Шевченка, кафедра мікробіології і загальної імунології, Кабінет Міністрів України, м. Київ
Захист відбудеться ”21” грудня 2005 р. о 1200 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.233.01 по захисту докторських дисертацій при Інституті мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України за адресою: Україна, Д 03680, Київ ДСП, вул. Заболотного, 154.
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України за адресою: Україна, Д 03680, Київ ДСП, вул. Заболотного, 154.
Автореферат дисертації розіслано ”___” листопада 2005 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради,
кандидат біологічних наук,
старший науковий співробітник Пуріш Л.М.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
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.
Зв`язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Основна частина роботи виконана у відділі фізіології та систематики мікроміцетів Інституту мікробіології та вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України у відповідності з напрямком науково-дослідних робіт Інституту, зокрема з темами: “Дослідити еколого-фізіологічну активність мікроміцетів в умовах екстремальних антропогенних навантажень” (№ державної реєстрації 0100U004338) і “Фізіолого-біохімічні особливості трофіки міцеліальних грибів” (№ державної реєстрації 0105U001411).
Дослідження деструкції бетону мітоспоровими грибами проводилось комплексно з відділом ядерної геохімії і космохімії Інституту геохімії навколишнього середовища НАН і МНС України у відповідності з темою “Вивчення взаємодії мікробіологічних об`єктів з контейнерами для зберігання та захоронення низько- і середньоактивних відходів” (№ державної реєстрації 0199U002225).
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.
Об`єктами дослідження були мікроскопічні гриби відділів Zygomycota, Ascomycota та мітоспорові (анаморфні) гриби, які були виділені нами із забруднених важкими металами сучасних та стародавніх ґрунтів.
Предметом дослідження було вивчення ряду еколого-систематичних ознак та біологічних властивостей вищевказаних грибів.
Методи дослідження. Для вирішення поставлених задач використовували класичні методи експериментальної мікології та фізико-хімічні методи дослідження. Для вивчення хемотропізму щодо іонів міді, а також деструкції бетону мікроскопічними грибами використовували модифіковані нами методи агарових блоків.
Наукова новизна одержаних результатів. Вперше в Україні досліджено вплив іонів важких металів на мікобіоту сучасних ґрунтів на території заводів у м. Запоріжжя, м. Артемівськ (Донецька обл.), ділянці мідних покладів у х. Картамиш (Луганська обл.) і території стародавніх плавильних горнів у заповіднику “Ольвія” (Миколаївська обл.). Показано, що в цих ґрунтах кількість темнозабарвлених видів мікроскопічних грибів становила 40 – 42,5 %, тоді як у ґрунтах заповідників “Мамай-гора” і “Михайлівська цілина” – 13,3 – 24,1 %.
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.
Серед досліджених 34 штамів 22 видів 12 родів мікроскопічних грибів було виявлено 11 високорезистентних (8 видів 6 родів), 13 резистентних (12 видів 9 родів), 8 чутливих (7 видів 6 родів) і 2 надчутливих штами (1 вид) до іонів міді.
Досліджено прояв хемотропічних реакцій мікроскопічних грибів до іонів міді та отримані кількісні показники швидкості їх радіального росту за допомогою модифікованого нами методу агарових блоків. Серед вивчених 34 штамів 22 видів 12 родів мікроскопічних грибів виявлено 15 штамів, які направлено росли до 2 – 10 мМ Cu2+, два – негативно тропічних та 17 штамів, які припиняли ріст у напрямку до 6 – 10 мМ Cu2+, що містились в агарових блоках.
Вперше була розроблена модельна система, яка дала змогу встановити відстань (4 см), на якій швидкість радіального росту досліджених видів грибів 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 іонів інших металів.
Нами вперше проведено скринінг активних сорбентів іонів міді серед 72 штамів 29 видів 16 родів мікроскопічних грибів, виділених із сучасних і стародавніх ґрунтів. Виявлено 4 найактивніших штами: Cladosporium cladosporioides 77 і C. cladosporioides 716, Stachybotrys chartarum 357 і S. chartarum 424, сорбційна здатність яких становить 71,4 – 83,6 %.
Вперше показано, що серед досліджених 7 видів 4 родів (7 штамів) мітоспорових грибів найактивнішими біодеструкторами бетону, що використовується для контейнерів, призначених для зберігання низько- і середньоактивних відходів, були штами Cladosporium cladosporioides 3, Alternaria alternata 37 і Aspergillus niger 42.
Практичне значення одержаних результатів. Колекція штамів (318 штамів 116 видів 46 родів) мікроскопічних грибів, виділених із забруднених важкими металами сучасних та стародавніх ґрунтів України, використовується як базовий матеріал у відділі фізіології та систематики мікроміцетів ІМВ НАНУ для проведення відповідних експериментальних робіт.
Виявлені нами 4 найактивніші сорбенти: Cladosporium cladosporioides (штами 77 і 716) і Stachybotrys chartarum (штами 357 і 424) можуть бути перспективними при застосуванні для очистки стічних вод від забруднення іонами міді.
Модифікований нами метод агарових блоків, використаний для дослідження деструкції бетону під впливом мітоспорових грибів, може бути застосований для вивчення біодеструкції інших будівельних матеріалів. На основі отриманих результатів, з метою запобігання корозії бетону, можливий підбір речовин, здатних пригнічувати синтез позаклітинних метаболітів, зокрема органічних кислот, що продукують мікроскопічні гриби.
Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота виконана автором особисто. Автором самостійно проаналізовано наукову літературу з теми дисертації, проведено математичну та статистичну обробку одержаних експериментальних даних, їх аналіз та порівняння з даними літератури, а також підготовку результатів досліджень для їх опублікування. Здобувачем особисто виділено 119 видів 52 родів (420 штамів) мікроскопічних грибів, ідентифікацію яких проведено сумісно з к.б.н., н.с. В.О. Захарченко і пров. інж. Л.В. Артишковою (ІМВ), які є співавторами відповідних публікацій. Автором особисто проведено пошук найактивніших сорбентів іонів міді серед мікроскопічних грибів; досліджено резистентність та тропічні реакції останніх щодо іонів міді. Автором особисто модифіковано метод агарових блоків, що дав змогу дослідити тропічні реакції грибів до іонів міді та деструкцію бетону мітоспоровими грибами.
При дослідженні деструкції бетону мітоспоровими грибами консультативну допомогу надавала к.б.н., ст.н.с. Фоміна М.О. (ІМВ); визначення фізико-хімічних показників проведено спільно з н.с. Кадошніковим В.М. і ст.н.с. Злобенком Б.П. (Інститут геохімії навколишнього середовища НАН і МНС України), які є співавторами відповідних публікацій. У плануванні основних напрямків роботи та обговоренні одержаних результатів приймала участь науковий керівник д.б.н., проф. Жданова Н.М.
Апробація результатів дисертації. Результати дисертаційної роботи були представлені на: II Международной научно-практической конференции “Тяжелые металлы, радионуклиды и элементы-биофилы в окружающей среде” (м. Семипалатинськ, Казахстан, жовтень, 2002); 1-м Международном Конгрессе “Биотехнология – состояние и перспективы развития” (м. Москва, Росія, жовтень, 2002); ІІ всеукраїнській конференції студентів та аспірантів “Біологічні дослідження молодих вчених на Україні” (м. Київ, березень, 2002); 7-й Пущинской школе-конференции молодых ученых “Биология – наука XXI века” (м. Пущино, Росія, квітень, 2003); конкурсі експериментальних робіт молодих дослідників в Інституті мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України (листопад, 2003; лютий, 2005); 8-й Пущинской школе-конференции молодых ученых “Биология – наука XXI века” (м. Пущино, Росія, травень, 2004); Международной конференции “Современное состояние и перспективы развития микробиологии и биотехнологии” (м. Мінськ, Бєларусь, травень, 2004); Международной научной конференции “Современные проблемы загрязнения почв” (м. Москва, Росія, травень, 2004); Х з`їзд Товариства мікробіологів України (м. Одеса, вересень, 2004), 9-й Пущинской школе-конференции молодых ученых “Биология – наука XXI века” (м. Пущино, Росія, квітень, 2005); 1-й Міжнародній конференції студентів та аспірантів “Молодь і поступ біології” (м. Львів, квітень, 2005); засіданні мікологічної секції Українського Ботанічного товариства (Інститут ботаніки ім. Холодного НАН України, квітень, 2005).
Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 16 наукових праць: 5 статей у наукових фахових виданнях та 11 тез.
Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота викладена на 192 сторінках машинописного тексту і складається з розділів “Вступ”, “Огляд літератури”, “Матеріали та методи досліджень”, “Результати досліджень” (включає 5 розділів власних досліджень), “Заключна частина”, “Висновки”, “Список використаних джерел”, який містить 304 найменувань, в тому числі 169 іноземних авторів. Робота містить 12 таблиць і 46 рисунків.
РОЗДІЛ 1. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ
Огляд літератури складається з 5 підрозділів. У першому з них розкриваються поняття: гранично допустимі концентрації важких металів, їх валові та рухомі форми, а також токсичність іонів міді, свинцю та цинку. У другому підрозділі описано вплив іонів важких металів на видовий склад мікроскопічних грибів ґрунту. Третій підрозділ присвячений висвітленню механізмів резистентності мікроскопічних грибів до іонів важких металів. У четвертому підрозділі розглянуті тропічні реакції мікроскопічних грибів, зокрема хемотропізм та можливі його механізми. В останньому підрозділі проаналізовано літературу по деструкції бетону мікроорганізмами, в тому числі мікроскопічними грибами.
РОЗДІЛ 2. 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 (рис.1). 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.
Масштаб 1 см
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 (рис.2).
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.
РОЗДІЛ 3. 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
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.
РОЗДІЛ 4. 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 (табл.2).
Таблиця 2
Резистентність мікроскопічних грибів до іонів міді за умов росту на середовищі Чапека Чапека
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.
РОЗДІЛ 5. 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 (рис.4 А, Б). Зі збільшенням концентрації іонів міді в агарових блоках до 4 мМ лише Paecilomyces lilacinus 146 (рис.4 А і В) і Сurvularia clavata 627 (рис.5 А і Б) 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.
| 
