Эколого-микробиологическая характеристика некоторых минеральных озер Забайкалья и Монголии

На территории Забайкалья и Восточной Монголии широко распространены содово-соленые озера [1].

Целью работы являлось изучение физико-химических показателей и оценка численности бактерий-деструкторов в оз. Нухэ-нур Восточное, Нухэ-нур Западное, Большое Алгинское, Бормашовое, Хилганта, Бус нуур.

Методы исследования

Пробы воды и донных осадков для исследований отбирали в стерильную посуду. В полевых условиях определение физико-химических параметров воды в местах отбора проб проводили с помощью портативных приборов. Кислотность среды измеряли рН-метром рНер2 (Португалия), значения общей минерализации – тестер-кондуктометром TDS-4 (Сингапур). Определение численности бактерий проводили методом предельных разведений в жидкой среде следующего состава (г/л): KN 2 PO 4 – 0,2; MgCl 2 ^.H 2 O – 0,1; NH 4 Cl – 0,5; KCl – 0,2; дрожжевой экстракт – 0,05; NaCl – 1,5%. В среду вносили по 1,5% соответствующих субстратов. Субстрат для целлюлолитиков – фильтровальная бумага, протео-литиков – пептон, амилолитиков – крахмал. pH среды устанавливали карбонатным буферным раствором в соответствии с природными значениями. Посевы инкубировали в течение 14-30 суток при температуре 30 ^оС.

Для оценки влияния экологических условий на рост различных групп бактерий-деструкторов, посевы проб проводили на градиент значений рН (от 5,0 до 10,0) [2]. рН контролировали при помощи индикаторной бумаги; точные значения определяли на рН-метре HANNA Instruments. Рост бактерий фиксировали по увеличению оптической плотности на фотоэлектроколориметре КФК- 20 при длине волны 540 нм.

Результаты и обсуждение

Исследования физико-химических параметров воды и донных осадков содово-соленых озер дают представление о среде обитания микроорганизмов. В данных водоемах были определены значения рН и минерализации (табл. 1).

Таблица 1

Морфометрические и физико-химические показатели исследуемых озер

Озеро	Дата отбора	Местоположение	рН	М, г/дм3	h, м	S, км2
Хилганта	04.09.	Агинский район, Забайкальский край	9,0	30	2-4	0,3
Хилганта	09.09.	Агинский район, Забайкальский край	нет воды
Бус нуур	08.09	Тов аймаг, Монголия	8,8	6,0
Большое Алгинское	09.09.	Баргузинский район, Бурятия	7,7	3,0	1,3	1,08
Бормашовое	09.09.	Баргузинский район, Бурятия	8,2	-	2,0	1,32
Нухэ-нур Восточное	09.09.	Курумканский район, Бурятия	8,3	8,5	2,0	0,197
Нухэ-нур Западное	09.09.	Курумканский район, Бурятия	8,5	6,0	2,0	0,134

Значения общей суммы солей в озерах варьировали от 3,0 до 30 г/дм3. Значения кислотности среды в исследованных озерах находились в щелочной области и варьировали от 7,7 до 9,0. Наличие органических и минеральных веществ в воде и донных отложениях озер благоприятствует широкому распространению различных физиологических групп микроорганизмов. Определена численность аэробных и анаэробных бактерий-деструкторов, участвующих в разложении органического вещества (табл. 2).

Таблица 2

Максимальная численность бактерий-деструкторов в исследуемых озерах, кл/мл

Озеро	Проба	протеолитики		целлюлолитики		амилолитики
		аэробы	анаэробы	аэробы	анаэробы	аэробы	анаэробы
Хилганта 04	Вода	102	102	104	106	102	102
	Ил	104	106	105	105	105	105
Хилганта 09	Вода	*	*	*	*	*	*
	Ил	105	106	106	108	106	107
Бус нуур	Вода	104	105	104	105	104	108
	Ил	106	106	105	106	109	109
Большое   Ал-	Вода	104	105	105	105	104	107
гинское	Ил	104	106	105	106	105	104
Бормашовое	Вода	104	106	105	104	104	105
	Ил	105	106	103	104	104	109
Нухэ-нур Вос-	Вода	104	106	105	105	104	105
точное	Ил	106	105	105	106	108	109
Нухэ-нур   За-	Вода	105	105	105	105	10 5	108
падное	Ил	105	106	104	105	108	107

* - вода в озере в период исследования отсутствовала

В донных отложениях озер численность протеолитических бактерий варьировала от 104 до 106 кл/мл, в воде колебалась от 102 до 106 кл/мл. Численность целлюлолитических бактерий варьировала от 103 до 108 кл/мл в донных отложениях, а в воде колебалась от 104 до 106 кл/мл. Максимальные численности аэробных и анаэробных целлюлолитиков отмечены в илах озера Хилганта (09) до 106 и 108 кл/мл соответственно. Минимальные численности бактерий отмечены в илах озера Бормашовое до 103–104 кл/мл. Численность амилолитиков выше, чем целлюлолитиков и протеолитиков. В илах озер численность варьировала от 104 до 109 кл/мл, в воде колебалась от 102 до 108 кл/мл.

В ходе работы из проб исследуемых озер были получены накопительные культуры гидролитиков. На накопительных культурах был поставлен эксперимент по влиянию рН на рост различных групп бактерий. В результате эксперимента выявлены оптимальные границы для роста культур (рис. 1–3).

Рис. 1. Рост амилолитиков при различных значениях pH. 1 – оз. Хилганта; 2 – оз. Б. Алгинское; 3 – оз. Нухэ-Нур Западное; 4 – оз. Нухэ-Нур Восточное; 5 – оз. Бормашовое; 6 – оз. Бус нуур

Рис. 2. Рост протеолитиков при различных значениях pH. 1 – оз. Хилганта; 2 – оз. Б. Алгинское;

3 – оз. Нухэ-Нур Западное; 4 – оз. Нухэ-Нур Восточное; 5 – оз. Бормашовое; 6 – оз. Бус нуур

Рис. 3. Рост целлюлолитиков при различных значениях pH. 1 – оз. Хилганта; 2 – оз. Б. Алгинское;

3 – оз. Нухэ-Нур Западное; 4 – оз. Нухэ-Нур Восточное; 5 – оз. Бормашовое; 6 – оз. Бус нуур

Оптимальными значениями pH для протеолитических и амилолитических культур были pH 8-9, оптическая плотность культур достигала значений 0,7-1,2. Накопительные культуры целлюлолитиков росли в более широком интервале значений pH от 7 до 10. Таким образом, исследуемые озера относятся к среднеминерализованным с общей суммой солей 3,0-8,5 г/дм3, за исключением высокоминерализованного оз. Хилганта (минерализация 30 г/дм3). Воды озер характеризуются высокими значениями рН от 8,3 до 9,0.

С.В. Зайцева, О.П. Дагурова . Содержание хлорофилла и биогенных элементов в прибрежной воде озера Байкал

Важная роль в разложении органического вещества на первых этапах деструкции в водоеме принадлежит гидролитикам. Они осуществляют гидролиз нерастворимого органического вещества, переводя его в растворимое. Среди исследуемых групп бактерий-деструкторов наиболее многочисленными были амилолитические бактерии. Их численность в водной толще и донных осадках составляла – от 10 тыс. кл/мл до 100 млн кл/мл.mВ результате поставленного эксперимента в градиенте рН, показано, что исследованные физиологические группы бактерий способны развиваться в широком диапазоне рН. Оптимальными значениями pH для протеолитических и амилолитических культур были pH 8–9. Накопительные культуры целлюлолитиков росли в более широком интервале значений pH от 7 до 10.