Оценка встречаемости ауксотрофных вариантов некоторых санитарно-показательных микроорганизмов в почвах территорий радиоактивного загрязнения

  • Алексей Григорьевич Сыса Международный государственный экологический институт им. А. Д. Сахарова, Белорусский государственный университет, https://orcid.org/0000-0001-8881-5973
  • Светлана Васильевна Мальцева Международный государственный экологический институт им. А. Д. Сахарова, Белорусский государственный университет
  • Игорь Эдуардович Бученков Международный государственный экологический институт им. А. Д. Сахарова, Белорусский государственный университет
  • Евгений Ростиславович Грицкевич Международный государственный экологический институт им. А. Д. Сахарова, Белорусский государственный университет
  • Владимир Семенович Бирг Международный государственный экологический институт им. А. Д. Сахарова, Белорусский государственный университет
  • Ахмед Хайдер Дийя Ахмед Белорусский государственный педагогический университет им. Максима Танка

Аннотация

Длительное нахождение условно-патогенных микроорганизмов в условиях ионизирующего излучения может привести к увеличению частоты встречаемости ауксотрофных вариантов, трансформации некоторых физиолого-биохимических свойств, а также к изменению питательных потребностей в результате нарушения синтеза и функционирования специфических ферментов. Объектами для исследований служили чистые культуры бактерий группы кишечной палочки (БГКП), а также некоторые представители рода Bacillus, выделенные из проб почв, находящихся под длительным воздействием ионизирующего излучения. Предметом исследования является оценка встречаемости ауксотрофных вариантов условно-патогенных микроорганизмов. Установлено, что ауксотрофные варианты микроорганизмов встречаются во всех обследованных почвах. Отмечена зависимость встречаемости ауксотрофов от уровня радиационного загрязнения почв. В почвах, испытывающих интенсивную радионуклидную нагрузку, большинство изолятов обладали множественной ауксотрофностью. При культивировании выделенных изолятов бактерий обнаружены ауксотрофные варианты практически по всем проанализированным аминокислотам. Показано, что выделенные варианты БГКП и рода Bacillus в целом различаются по потребностям в отдельных аминокислотах в зависимости от территории, с которой были отобраны образцы почв для анализа. Данное различие в большей мере обусловлено дифференцированными показателями ауксотрофности бактерии B. mycoides. Цель исследования – провести оценку встречаемости ауксотрофных вариантов условно-патогенных микроорганизмов, находившихся в условиях длительного воздействия ионизирующего излучения.

Биографии авторов

Алексей Григорьевич Сыса, Международный государственный экологический институт им. А. Д. Сахарова, Белорусский государственный университет,

кандидат химических наук, доцент; декан факультета экологической медицины.

Светлана Васильевна Мальцева, Международный государственный экологический институт им. А. Д. Сахарова, Белорусский государственный университет

магистрант, факультет экологической медицины.

Игорь Эдуардович Бученков, Международный государственный экологический институт им. А. Д. Сахарова, Белорусский государственный университет

кандидат сельскохозяйствен- ных наук, доцент; доцент кафедры общей биологии и генетики.

Евгений Ростиславович Грицкевич, Международный государственный экологический институт им. А. Д. Сахарова, Белорусский государственный университет

кандидат биологических наук, доцент; доцент кафедры иммунологии.

Владимир Семенович Бирг, Международный государственный экологический институт им. А. Д. Сахарова, Белорусский государственный университет

кандидат биологических наук, доцент; доцент кафедры биологии и методики преподавания биологии.

Ахмед Хайдер Дийя Ахмед, Белорусский государственный педагогический университет им. Максима Танка

аспирант, факультет экологической медицины.

Литература

  1. Domracheva LI, Ashikhmina TY, editors. Ustoiichivost’ mikrobnykh kompleksov pochvy k antropogennym faktoram sredy [Stability of soil microbial complexes to anthropogenic environmental factors]. Syktyvkar: IB Federal Research Center Komi Scientific Center Ural Branch RAS; 2019. 254 p. Russian.
  2. Linge AI, Kryshev AI, editors. Radioekologicheskaya obstanovka v regionakh raspolozheniya predpriyatiĭ Gosudarstvennoy korporatsii po atomnoy energii «Rosatom» [Radioecological situation in the regions where enterprises of the State Atomic Energy Corporation Rosatom are located]. Moscow: [publisher unknown]; 2021. 555 p. Russian.
  3. Stepanov AL, Tsvetnova OB, Panikov SN. Changes in the structure of the microbial community under the influence of oil and radioactive pollution. Eurasian Soil Science. 2012;45:1169–1173.
  4. Durrell LW, Lora MS. Fungi isolated in culture from soils of the Nevada Test Site. Mycologia. 1960;52:636–641.
  5. Kieft TL, Kovacik WP, Ringelberg DB, White DC, Haldeman DL, Amy PS, Hersman LE. Factors limiting microbial growth and activity at a proposed high-level nuclear repository, Yucca Mountain, Nevada. Applied and Environmental Microbiology. 1997;63:3128– 3133.
  6. Dighton J, Tugay T, Zhdanova N. Fungi and ionizing radiation from radionuclides. FEMS. 2008;281:109–120.
  7. Wehrden Hv, Fischer J, Brandt P, Wagner V, Kümmerer K, Kuemmerle T, Nagel A, Olsson O, Hostert P. Consequences of nuclear accidents for biodiversity and ecosystem services. Conservation Letters. 2012;5:81–89.
  8. Vasil’yev DA, Kaldyrkayev AI, Feoktistova NA, Aleshkin AV. Identifikatsiya bakteriy Bacillus cereus po ikh fenotipicheskim priznakam [Identification of Bacillus cereus bacteria based on their phenotypic characteristics]. Ulyanovsk: NIITSMIB Ugsha named after P. A. Stolypin; 2013. 98 p. Russian.
  9. Vlasenko VS, Yeleusizova AT, Bayseitov ST, Ansabayeva LS. Metody opredeleniya bakteriy gruppy E. coli v myase [Methods of indication of E. coli group bacteria in meat]. Bulletin of Omsk State Agrarian University; 2021;2(42)50–57. Russian.
  10. Clowes RC, Hayes W. Experiments in microbial genetics. Oxford: Blackwell scientific publications; 1968. 248 p.
  11. Aseeva IV, et al. Metody pochvennoy mikrobiologii i biokhimii [Methods of soil microbiology and biochemistry]. Moscow: Moscow State University Publishing House; 1991. 302 p. Russian.
  12. Sysa AG, Zhivitskaya EP. Statisticheskiy analiz v biologii i meditsine [Statistical analysis in biology and medicine]. Minsk: Information Computing Center of the Ministry of Finance; 2018. 140 p. Russian.
  13. Pagès J. Multiple Factor Analysis by Example Using R. New York: Chapman and Hall/CRC; 2014. 272 p.
  14. Kassambara A. Practical guide to principal component methods in R. New York: STDHA; 2017. 169 р.
  15. Ferla MP, Patrick WM. Bacterial methionine biosynthesis. Microbiology (Reading). 2014;160(Pt 8):1571–1584.
  16. Gruzdev N, Hacham Y, Haviv H. Conversion of methionine biosynthesis in Escherichia coli from trans- to direct-sulfurylation enhances extracellular methionine levels. Microbial Cell Factories. 2023;22:151.
  17. Ibrahim MA, Griko N, Junker M, Bulla LA. Bacillus thuringiensis: a genomics and proteomics perspective. Bioeng Bugs. 2010;1(1):31–50.
  18. Christgen SL, Becker DF. Role of Proline in Pathogen and Host Interactions. Antioxid Redox Signal. 2019;30(4):683–709.
Опубликован
2024-05-21
Ключевые слова: ауксотрофность, почвенная микрофлора, аминокислоты, ионизирующее излучение, микробио- логическая оценка почв
Поддерживающие организации Работа выполнена при финансовой поддержке и в рамках проекта «Изучение экологических особенностей функциональной активности почвенных микроорганизмов в условиях длительного воздействия иони- зирующего излучения (на примере модельных территорий)» ГПНИ «Природные ресурсы и окружающая среда» на 2021–2025 гг., регистрационный № 20211336.
Как цитировать
Сыса, А., Мальцева, С., Бученков, И., Грицкевич, Е., Бирг, В., & Ахмед, А. Х. Д. (2024). Оценка встречаемости ауксотрофных вариантов некоторых санитарно-показательных микроорганизмов в почвах территорий радиоактивного загрязнения. Журнал Белорусского государственного университета. Экология, 1, 12-18. Доступно по https://journals.bsu.by/index.php/ecology/article/view/5973
Выпуск
№ 1 (2024): Журнал Белорусского государственного университета. Экология
Раздел
Изучение и реабилитация экосистем