Библиотечный каталог авторефератов Украины

Таблиця 7

Рівень зв’язування важких металів біомасою штамів M. xanthus (мг⋅г-1 сухої маси) до і після обробки ЕДТА

Збереження культур міксобактерій. Практичним результатом роботи по виділенню міксобактерій стало створення їх колекції. Перспективи тривалого збереження міксобактерій в колекції були вивчені на прикладі ряду штамів (табл. 8).

Таблиця 8

Життєздатність міксобактерій після 2 років збереження

Примітка: “++++” - висока життєздатність; “+++” - середня життєздатність; “++” - задовільна життєздатність; “+” - незадовільна життєздатність; “±” - погана життєздатність; “-” - втрата життєздатності. 

Представники міксобактерій з целюлозолітичним типом метаболізму мали найбільший відсоток  життєздатних клітин при збереженні у суспензіях на фізіологічному розчині або дистильованій воді.

Вперше доведена можливість використання методу збереження міксобактерій у ліофілізованому стані на стадії зрілих плодових тіл. Для міксобактерій, котрі втратили здатність утворювати плодові тіла, успішно був застосований метод кріоконсервації при температурі рідкого азоту (196 оС) або його парів (150 оС).

Показана можливість прогнозування виживання ліофілізованих вегетативних клітин міксобактерій за допомогою прискореного (accelerated storage) тесту у ліофілізованих препаратах на основі порівняння прогнозованих і експериментально отриманих даних. Встановлено, що додавання антиоксидантів: цистаміну, іонолу, α-токоферолу до захисного середовища (цукрозо-желатиновий агар) позитивно не вплинуло на життєздатність міксобактерій при ліофілізації на стадії вегетативних клітин.

Важливе теоретичне значення має вперше виявлена наявність у міксобактерій біологічних ритмів. З практичного аспекту це дозволило визначити сприятливі періоди часу для проведення дослідження міксобактерій і закладання їх на тривале збереження.

В и с н о в к и

1. Вперше ковзні бактерії, що утворюють плодові тіла, виявлені у морській воді і ґрунті прибережної зони заплеску (60 % зразків). Ці бактерії характеризуються здатністю до росту при 15 % NaCl.
2. Штами міксобактерій, ізольовані з морської води і контактної з морем зони, за морфологічними, культуральними, фізіолого-біохімічними ознаками віднесені до видів Myxococcus fulvus – 1 штам, Myxococcus  xanthus – 3 штами, Archangium gephyra – 3 штами, Cystobacter fuscus – 14 штамів, Polyangium cellulosum – 2 штами; із ґрунту і рослин – до видів Myxococcus fulvus – 5 штамів, Myxococcus  xanthus – 3 штами, Myxococcus stipitatus – 1 штам, Archangium gephyra – 6 штамів, Cystobacter fuscus – 3 штами, Polyangium cellulosum – 2 штами, Nannocystis exedens – 2 штами.
3. Розроблена діагностична схема для ідентифікації до рівня родини представників порядку Myxococcales за фізіолого-біохімічними ознаками: адсорбція Конго рот, оксидазна і уреазна активності, гідроліз крохмалю, пенетрація в агар, відновлення нітратів.
4. Встановлено, що всі досліджені штами міксобактерій здатні лізувати живі і автоклавовані клітини грампозитивних, грамнегативних бактерій і дріжджів, а 26 нових ізолятів – пригнічувати ріст тест-штамів Staphylococcus aureus – 96,3 %, Micrococcus luteus – 93,3 %, Escherichia coli – 46,3 %.
5. Виявлені відмінності в чутливості до антибіотиків між представниками різних родин порядку Myxococcales. Показано, що досліджені штами міксобактерій виявляють високу стійкість до рубоміцину (58,2 %), гентаміцину (75 %), ністатину (93 %) і високу чутливість до ампіциліну (96,7 %), канаміцину (100 %), стрептоміцину (100 %), поліміксину (100 %).
6. Показано, що міксобактерії виявляють адгезивність переважно до гідрофобної поверхні, та поверхні з негативним зарядом. Адгезивність змінюється під впливом катіонів важких металів.
7. Вперше встановлено, що катіони важких металів пригнічують утворення плодових тіл та біосинтетичну і ковзну активності уже в концентрації 0,1 мМ. У той же час, здатність міксобактерій акумулювати катіони металів зберігається навіть при летальних їх концентраціях і досягає, в залежності від типу катіона та за умов експозиції у рідкому середовищі, від кількох грамів до декількох десятків грамів на грам сухої маси міксобактерій.  Встановлено, що іони металів акумулюються на поверхні клітин міксобактерій.
8. Показано, що найкращим способом збереження міксобактерій є кріоконсервація. Висушування культур бактеріолітичних видів на твердофазних носіях, а також ліофілізація дають позитивні результати за використання природних механізмів занурення у стан анабіозу на стадії міксоспор. Для культур целюлозолітичних видів показано найкраще збереження життєздатності у вигляді суспензій у дистильованій воді і фізіологічному розчині на стадії сформованих клітин спокою – міксоспор.
9. Вперше встановлена наявність біологічних ритмів у міксобактерій, що дає можливість визначати сприятливі проміжки часу для проведення консервації і досліджень міксобактерій на основі виявлених закономірностей.
10. Виявлені еколого-фізіологічні особливості, антагоністичний потенціал, літична активність щодо клітин мікроорганізмів, деструктивна активність щодо високомолекулярних сполук, здатність ефективно акумулювати катіони важких металів свідчать про значну роль міксобактерій у ґрунтових і водних біоценозах.

СПИСОК РОБІТ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Rakhimova  O.L., Ivanitsa V.O. Biological characteristics Myxobacteria strains isolates from natural sources in the south-west of Ukraine // Вісник Одеського державного університету. –  Одеса: ОНУ, 2000. -  Т. 5,  Вип. 1. –  С.  241-245. (Здобувачем особисто виконана практична робота та проведено обговорення отриманих результатів, підготовка статті до публікації).
2. Іваниця В.О., Єлинська Н.О., Рахімова О.Л. Характеристика ковзних бактерій ізольованих з морського середовища // Бюлетень ін-ту сільськогосподарскої мікробіології. – 2000. - № 6. – С. 19 – 22. (Здобувачем особисто проведено експериментальну роботу та надано характеристику ковзних бактерій порядку Myxococcales, ізольованих з морського середовища).
3. Рахімова О.Л., Іваниця В.О. Біоритми у життєвому циклі Myxococcus xanthus UCM 10041 та Polyangium cellulosum UCM 10043 // Вісник Одеського національного університету. –  Одеса: ОНУ, 2001. -  Т. 6,  Вип. 1. –  С.  151-155. (Здобувачем особисто виконана вся експериментальна робота, проведено обговорення результатів, підготовка статті до публікації).
4. Рахимова Е.Л., Иваница В.А. Влияние различных способов хранения миксобактерий на их жизнеспособность // Мікробіол. журн.  – 2001. – т.63. - № 6. – С.3 – 8. (Здобувачем особисто виконана експериментальна робота, проведено підбір літератури по темі, обговорення результатів і підготовку статті до публікації).
5. Рахимова Е.Л., Иваница В.А. Экология миксобактерий юго-запада Украины // Вісник Одеського національного університету. –  Одеса: ОНУ, 2001. -  Т. 6,  Вип. 4. –  С.  247-251. (Здобувачем особисто проведено відбір зразків, виділення міксобактерій, обговорення результатів).
6. Иваница В.А., Рахимова Е.Л. Жизнеспособность лиофилизированных клеток Myxococcus xanthus UCM 10041 та Polyangium cellulosum UCM 10043 в присутствии различных антиоксидантов // Мікробіол. журн.  – 2002. – т.64. - № 5. – С.3 – 9.  (Здобувачем особисто виконана експериментальна робота, проведено обговорення результатів, пошук літератури по темі,  підготовка статті до публікації).
7. Іваниця В.О., Худченко Г.В., Єлинська Н.О., Бухтіяров А.Є., Ворохова О.Л.*) Вплив токсичних металів на гетеротрофні морські бактерії, ізольовані із Чорного моря // Сборник науч. статей “Экологические проблемы Черного моря”, - 1999. – С. 98 – 102. (Здобувачем особисто проведено вивчення впливу токсичних металів на бактерії порядку Myxococcales).
8. Ворохова Е.Л.,*) Зимаковская Л.А. Выделение, изучение биологических свойств и сохранение штаммов миксобактерий // Мікробіол. журн. – 1994. – Т. 56. – № 1. С.43 – 44.
9. Іваниця В.О., Єлинська Н.О., Бугайцова Ж.А., Ворохова О.Л.,*) Гомонюк В.В, Чердинцева Т.А. Екологія, біологічні властивості, таксономія і колекція гетеротрофних ковзних бактерій // Мікробіол. журн. – 1994. – Т. 56. – № 1. С.61 – 62.
10. Vorokhova E.,*) Ivanitsa V. The role of myxobacteria in destruction processes of organic matter into natural biocenoses // Material of International Conference “Ecological effects of Microorganism Action”. – Vilnius, Lithuania, 1997. – P. 151 – 154.
11. Ворохова Е.Л.*) Влияние расположения Луны и Солнца относительно Земли на жизнеспособность миксобактерий // Материалы международной конференции “Циклы природы и общества”. – Ставрополь, Россия, 1998. – Т. 2, - С.242 – 244.
12. Rakhimova O.L., Ivanitsa V.O. Myxobacteria of the south-west of Ukraine /FEMS congress of european microbiologists, Slovenia, Ljubljana, June 29 - July 3, 2003. - Ljubljana: Cankarlev dom, 2003. - P. 235.
13. Рахімова О.Л., Іваниця В.О. Характеристика міксобактерій півдня України / Тез. допов. Х з’їзду Товариства мікробіологів України (Одеса, 15-17 вересня, 2004). – Одеса, 2004. – C. 233.
14. Ryabov M.I., Rakhіmova O.L., Ivanytsya V.O. The Investigation Of Dynamic Myxobacteria Population Alterations According To Solar And Geophysical Activities // Astrobiology Science Conference, NASA Ames Research Center, Moffet Field, CA, USA // International Journal of Astrobiology, 2004. – P.47.

*) Прізвище Ворохова змінено на Рахімова.

АНОТАЦІЯ

       Рахімова О.Л. Біологічні властивості міксобактерій природних біоценозів півдня України. – Рукопис.

       Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.07 – мікробіологія. – Інститут мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України, Київ, 2006.

Дисертаційна робота присвячена виділенню та ідентифікації міксобактерій з різних місць існування на півдні України і вивченню їх біологічних властивостей. В роботі наведені дані по морфологічним, фізіолого-біохімічним, молекулярно-біологічним властивостям вилучених та музейних штамів, досліджено їх чутливість до антибіотиків, здатність до антагонізму, адгезії, акумуляції металів, встановлено закономірності довгострокового збереження культур міксобактерій у життєздатному стані.

Визначено кількісний і видовий склад міксобактерій у ґрунті та морській воді зони заплеску, у ґрунті, у морській воді, на живих рослинах. Показано, що міксобактерії широко розповсюджені у ґрунті, воді, рослинному матеріалі півдня України. Вперше ковзні бактерії, що утворюють плодові тіла, виявлені у морській воді і ґрунті прибережної зони заплеску.

Вперше розроблена діагностична схема для ідентифікації до рівня родини представників порядку Myxococcales. 

Показано, що для протеолітичних і целюлозолітичних представників міксобактерій найкращим способом збереження є кріоконсервація. Вперше встановлено наявність біологічних ритмів у життєдіяльності міксобактерій, що дає можливість визначати сприятливі проміжки часу для проведення консервації і досліджень міксобактерій на основі виявлених закономірностей.

Ключові слова: міксобактерії, біологічні властивості, резистентність, адгезія, акумуляція, життєздатність, біоритми.

АННОТАЦИЯ

       Рахимова Е.Л. Биологические свойства миксобактерий природных биоценозов юга Украины. – Рукопись.

       Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.07 – микробиология. – Институт микробиологии и вирусологии им. Д.К. Заболотного НАН Украины, Киев, 2006.

Диссертационная работа посвящена выделению и идентификации миксобактерий из различных мест обитания на юге Украины и изучению их биологических особенностей. В работе приведены данные по морфологическим, физиолого-биохимическим, молекулярно-биологическим свойствам выделенных и музейных штаммов, исследована их чувствительность к антибіотикам, способность к антагонизму, адгезии, аккумуляции металлов,  найдены закономерности длительного хранения культур миксобактерий в жизнеспособном состоянии.

Определен количественный и видовой состав миксобактерий в воде и грунте зоны заплеска, в почве, морской воде, на живых растениях. Показано, что миксобактерии широко распространены в почве, воде, на растительном материале юга Украины. Впервые скользящие бактерии, образующие плодовые тела, выявлены в морской воде и грунте прибрежной зоны заплеска.

Впервые разработана диагностическая схема для идентификации до уровня семейства представителей порядка Myxococcales.

Показано, что для протеолитических и целлюлозолитических представителей миксобактерий наилучшим способом хранения является криоконсервация. Впервые установлено наличие биологических ритмов в жизнедеятельности миксобактерий, что дает возможность определять наиболее балгоприятные промежутки времени для проведения консервации и исследований миксобактерий на основе выявленных закономерностей.

Ключевые слова: миксобактерии, биологические свойства, резистентность, адгезия, аккумуляция, жизнеспособность, биоритмы.

ABSTRACT

       Rakhimova O.L. Biological characteristics of natural biocoenosis Myxobacteria from Ukraine south. – Manuscript.

       The candidate degree thesis by speciality 03.00.07 – microbiology. – Zabolotny Institute of Microbiology and Virology of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 2006.

The thesis is dedicated to isolation and identification of myxobacteria from various natural habitat of the Ukraine south and studying of their biological characteristics. The data about morphological, physiological, biochemical, molecular-biological characteristics of fresh isolated and museum strains are shown in the thesis; the antibiotic resistance, ability to antagonism, adhesion and heavy metal accumulation are investigated; the rules of long-term conservation of myxobacterium strain are found out.

The quantitative and species structure myxobacterium of soil, sea water, and alive plant, soil from zone of splash and seawater from zone of splash was determined. It was shown that myxobacteria are widely spread in soil, seawater, plant sample, and soil from zone of splash and seawater from zone of splash of Ukraine south. It has been carried out for the first time that gliding bacteria which form fruiting bodies were found out in the soil from zone of splash and seawater from zone of splash with 60 % frequency of occurrence. These bacteria have possibility to grow with 15 % NaCl.

The diagnostic scheme for Myxococcales member identification on the family level has been carried out for the first time. This diagnostic scheme bases on physiological and biochemical characteristics: Congo red adsorption, oxidase and urease activity, starch hydrolyzes, agar penetration and nitrate reduction.

It was shown that the best method for preservation proteolytic and cellulolytic myxobacteria is cryoconservation. The biorhythm in the life cycle myxobacteria was found out for the first time. This fact gave possibility to determine favorable condition for reconservation and investigation of myxobacteria on the basis of discovered rules.

Ecological and physiological features, antagonistic potential, lytic activity regarding to cell microorganisms and destructive activity regarding high-molecular compounds; ability for effective heavy metal cation accumulation were discovered. This is testified to significant activity of myxobacteria in the soil and water biocoenosis.

Keywords: myxobacteria, biological characteristics, resistance, adhesion, accumulation, viability, biorhythms.