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

Авторы

  • 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

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.

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.

Библиографические ссылки

  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

Выпуск

№ 1 (2024): Журнал Белорусского государственного университета. Экология

Раздел

Изучение и реабилитация экосистем

Как цитировать

[1]
Сыса, А. и др. 2024. Оценка встречаемости ауксотрофных вариантов некоторых санитарно-показательных микроорганизмов в почвах территорий радиоактивного загрязнения. Журнал Белорусского государственного университета. Экология. 1 (май 2024), 12–18.