Изучение антагонизма микроорганизмов к патогенным микробам в бинарных культурах почвенных моделей

Почва – среда обитания многих видов микроорганизмов, т.к. в ней микробы находят благоприятные условия для своей жизнедеятельности. В почве кроме сапрофитных микроорганизмов постоянно обнаруживаются возбудители инфекционных болезней, которые попадают в нее с различными органическими отбросами в виде фекалий, навоза, мусора и т.п. Длительно господствовавшие представления о невозможности автономного существования инфекций в окружающей среде (вне организма человека или теплокровного животного) базировались на тезисе об однозначно губительном воздействии на паразитов факторов внешней среды - как абиотических (неблагоприятная температура, дефицит питательных веществ и пр.), так и биотических (микробная конкуренция, хищничество простейших и пр.). Это предубеждение уже давно развеяно многочисленными фактическими данными [2]. В последние годы коренным образом меняются взгляды на процессы, традиционно толковавшиеся как «отмирание» патогенных микроорганизмов во внешней среде: вскрыты причины редкости и непродолжительности выделения культур из почв или водоемов.Экспериментально было доказано, что ряд патогенных микроорганизмов может длительно выживать или даже размножаться [4, 6] .

Известно, что, у патогенных и условно-патогенных микроорганизмов в условиях длительного хранения сохраняются эволюционно закрепленные признаки явления антагонизма. Представляется интересным поиск штаммов – антагонистсов патогенных микроорганизмов для ускорения их нейтрализации в почве, на скотомогильниках и разработки на их основе биологических препаратов нового поколения для снижения риска распространения различных заболеваний. Ранее нами выделены из почвы скотомогильников микроорганизмы - перспективные для микробиологической санации антагонисты к патогенным и условно патогенным микроорганизмам[3].Поэтому целью настоящих исследований было изучение антагонистические свойства выделенных микроорганизмов в отношении патогенных микробов в опытах invitro с использованием бинарных почвенных моделей.

Материалы и методы. Ввиду скудности исследований по поиску антагонистов патогенных и условно патогенных микроорганизмов, находящихся в почвенной среде [1] и сложности постановки чашечных моделей антагонизма для различных видов, родов и даже царств микроорганизмов (различные требования к субстрату, температурным и др. факторам), провели испытания антагонизма культур к патогенным, условно-патогенным микробам и микромицетам с использованием почвенных моделей бинарных культур описанных в работе [5].Для исследования антагонизма бинарных культур в почвенных моделях в стерильной почве при комнатной температуре в каждую пробу почвы засевали бинарные культуры следующих микроорганизмов:

• -    Е. coliиВ. cereus, Е. coli и St. aureus, Е. coli и S. typhimurium,

• -    Streptomyces roseusАс31/2 иВ. cereus, Streptomyces roseusАс31/2 иS.typhimurium, Streptomyces roseusАс31/2 иЕ. coli, Streptomyces roseusАс31/2 и St. aureus, Streptomyces roseusАс31/2 и F. grameniarum, Streptomyces roseusАс31/2 и Aspergillus fumigatus, Streptomyces roseusАс31/2 и F. sporotrichiodes.

• -    В. subtilis B5 иВ. cereus, В. subtilis B5 и S. typhimurium, В. subtilis B5 иЕ. coli, В. subtilis B5 и St. aureus, В. subtilis B5 и F. grameniarum, В. subtilis B5 и Aspergillus fumigatus, В. subtilis B5 и F. sporotrichiodes.

• -    В. subtilis B4 иВ. cereus, В. subtilis B4 и S. typhimurium, В. subtilis B4 иЕ. coli, В. subtilis B4 и St. aureus, В. subtilis B4 и F. grameniarum, В. subtilis B4 и Aspergillus fumigatus, В. subtilis B4 и F. sporotrichiodes.

• -    Trichodermaviride Tr2 иВ. cereus, Trichodermaviride Tr2 и S. typhimurium, Trichodermaviride Tr2 иЕ. coli, Trichodermaviride Tr2 и St. aureus, Trichodermaviride Tr2 и F. grameniarum, Trichodermaviride Tr2 и Aspergillus fumigatus, Trichodermaviride Tr2 и F. sporotrichiodes.

Результаты исследования. Результаты исследования антагонизма бинарных культур в почвенных моделях представлены в таблице. Исследования показали, что для культур - бактерий максимальный выход микробной массы был после первого месяца культивирования, причем значительная доля клеток для каждой из данных бинарных культур принадлежит первой культуре – антагонисту. Максимальный выход микробной массы антагонистов Streptomycesroseus Ас31/2 был после второго месяца, что связано с особенностями роста актиномицет.

У бинарных культур Е. coli и В. cereus, Streptomycesroseus Ас31/2и В. сereus, Streptomycesroseus Ас31/2 и S. typhimurium, Streptomycesroseus Ас31/2 и St. aureus, Streptomycesroseus Ас31/2 и Е. coli, В. subtilis B5 и В. cereus, В. subtilis B5 и В. cereus, В. subtilis B5 и S. typhimurium, В. subtilis B5 и St. aureus, В. subtilis B4 и В. cereus, В. subtilis B4 и S. typhimurium, В. subtilis B4 и St. aureus, Trichodermaviride Tr2 и В. cereus после четырёх -пяти месяцев поставленного эксперимента полностью прекратилось выделение подавляемой культуры. Значительная доля клеток для каждой из данных бинарных культур принадлежит культуре-антагонисту. В то же время среди патогенныхмикромицетов прекращение выделения подавляемой культуры наблюдалось только в бинарной культуре Trichodermaviride Tr2 и Aspergillus fumigatus. Другие микромицеты выявлялись в пробе почвы. Вероятно, механизм антагонизма в отношении микромицетов в большей степени связан с борьбой за ниши обитания и лишь затем в продуцировании соединений, подавляющих рост культур.

Изучение антагонизма бинарных культур в почвенных моделях

* Примечание: в знаменателе КОЕ антагониста, в числителе КОЕ подавляемой культуры.

Таким образом, наблюдается ингибирование численности роста подавляемой культуры в конкуренции за питательные субстраты, при которой доминирующую роль играет микроб-антагонист. Во всех отмеченных случаях при прекращении выделения подавляемой культуры наблюдался одновременно и спад количества клеток микроба-антагониста.

ЛИТЕРАТУРА: 1. Звенигордский В.И. Микробы-антагонисты (стрептомицеты и бациллы), выделенные из почв разных типов. / В.И. Звенигордский и соавт.// Журн. Почвоведение. 2004, № 7, с. 860-866; 2. Литвин В.Ю. Эпидемиологические аспекты экологии бактерий. / В.Ю. Литвин, А.Л. Гинцбург, В.И. Пушкарева, Ю.М. Романова, Б.В. Боев//М., 1997; 3. Семенова С.А., Галиуллин А.К. Микробные антагонисты для биологической санации скотомогильников // Ученые записки КГАВМ. -

Казань.-2010.-Т.204.-С.   246-251;   4. Соркин Ю.И. Экология сибиреязвенного микроба в естественных биоценозах почв различных природных зон СССР / Ю.И. Соркин, А.В.Родзиковский // Экология возбудителей сапронозов – М.:  1988- С. 65-79. 5. Хайдапова Р.Б.

Характеристика антагонизма у условно-патогенных и патогенных микроорганизмов при длительном хранении. / Р.Б. Хайдапова, В.Ц. Цыдыпов // Материалы международной конференции «Возрастная и физиология и патология сельскохозяйственных животных», посвященной 90-летию профессора В.Р. Филиппова. Улан-Удэ, 2003. С. 135-136; 6. Чуйская Г.Я. Почва как среда сохранения и размножения возбудителя сибирской язвы / Г.Я. Чуйская // Актуальные вопросы профилактики сибирской язвы в СССР.- М., 1971.-С. 72-73.

ИЗУЧЕНИЕ АНТАГОНИЗМА МИКРООРГАНИЗМОВ К ПАТОГЕННЫМ МИКРОБАМ В БИНАРНЫХ КУЛЬТУРАХ ПОЧВЕННЫХ МОДЕЛЕЙ

Семенова С.А., Галиуллин А.К.

Резюме

Изучены антагонистические свойства выделенных микроорганизмов в отношении патогенных микробов в опытах с использованием бинарных почвенных моделей. Происходило ингибирование численности роста подавляемой культуры в конкуренции за питательные субстраты, при которой доминирующую роль играет микроб-антагонист. После четырёх -пяти месяцев поставленного эксперимента полностью прекратилось выделение подавляемой культуры. При прекращении выделения подавляемой культуры наблюдался одновременно и спад количества клеток микроба-антагониста.

THE ANTAGONISM OF MICROORGANISMS TO PATHOGENIC MICROBES IN BINARY CULTURES OF SOIL MODELS

Semenovа S. A, GaliullinA. K.