Новая лиопротекторная среда для лиофилизации несимбиотических азотфиксирующих бактерий, перспективных для производства биоудобрений
Автор: Овсянкина Софья Владимировна, Хижняк Сергей Витальевич, Аболенцева Полина Александровна, Смольникова Яна Викторовна, Олейникова Елена Николаевна
Журнал: Вестник Красноярского государственного аграрного университета @vestnik-kgau
Рубрика: Агрономия
Статья в выпуске: 12, 2022 года.
Бесплатный доступ
Цель исследования - разработка защитной среды для лиофилизации штамма несимбиотических азотфиксирующих бактерий, выделенного авторами из сельскохозяйственных почв Красноярского края и идентифицированного как Azotobacter sp. Штамм инкубировали на модифицированной питательной среде Сабуро при 25 °С в течение 7 сут. После инкубации бактериальные клетки суспендировали в защитных средах и лиофилизировали с использованием лиофилизатора Bio-Rus-4SFD. Использовали три защитные среды: стандартный желатин-сахарозный агар (сахароза 10 %, желатин 1,5, агар 0,01 %), рекомендованный Всероссийской коллекцией микроорганизмов; желатин-сахарозный агар с добавлением 1 % аскорбиновой кислоты в качестве антиоксиданта; пептон-сахарозо-глицериновая смесь, разработанная авторами (вода дистиллированная 90 мл, глицерин 10 мл, сахароза 10 г, пептон 3,2 г). В качестве контроля использовали бактериальные клетки, суспендированные в дистиллированной воде без лиопротекторов. Жизнеспособность лиофилизированных клеток оценивали по их способности образовывать микроколонии на агаризованной культуральной среде с помощью фазово-контрастной микроскопии. Жизнеспособность бактериальных клеток после лиофилизации в дистиллированной воде (контроль) составила 8,04 %; после лиофилизации в стандартном желатин-сахарозном агаре - 9,92 %; после лиофилизации в пептон-сахарозо-глицериновой смеси, разработанной авторами, - 12,89 %. Разница между этими защитными средами по жизнеспособности клеток статистически значима на уровне Р 2). Жизнеспособных клеток после лиофилизации в желатин-сахарозном агаре с добавлением 1 % аскорбиновой кислоты не обнаружено. Таким образом, разработанная нами защитная среда обеспечивает увеличение доли жизнеспособных клеток при лиофилизации в 1,3 раза в сравнении со стандартным желатин-сахарозным агаром.
Несимбиотические азотфиксирующие бактерии, лиофилизация, защитные среды, биоудобрения
Короткий адрес: https://sciup.org/140297483
IDR: 140297483 | DOI: 10.36718/1819-4036-2022-12-54-61
Список литературы Новая лиопротекторная среда для лиофилизации несимбиотических азотфиксирующих бактерий, перспективных для производства биоудобрений
- Exploiting biological nitrogen fixation: a route towards a sustainable agriculture / A. Soumare [et al.] // Plants. 2020. Vol. 9, № 8. DOI: 10.3390/plants9081011.
- Nitrogen fixing Azotobacter species as potential soil biological enhancers for crop nutrition and yield stability / A. Aasfar [et al.] // Front. Micro-biol. 2021. DOI: 10.3389/fmicb.2021.628379.
- Biofertilizer: the future of food security and food safety / A.I. Daniel [et al.] // Microorganisms. 2022. Vol. 10, № 6. P. 1220. DOI: 10.3390/microorganisms10061220.
- Microbial community and function-based syn-thetic bioinoculants: a perspective for sustaina-ble agriculture / A. Suman [et al.] // Front. Mic-robiol. 2022. DOI: 10.3389/fmicb.2021.805498.
- Adams J. The principles of freeze-drying // Methods Mol. Biol. 2007. Vol. 368. P. 15–38. DOI: 10.1007/978-1-59745-362-2_2.
- Stacey J.N., Day J. Long-term ex-situ conservation of biological resources and the role of biological resource centers // Methods Mol. Biol. 2007. Vol. 368. P. 1–14. DOI: 10.1007/ 978-1-59745-362-2_1.
- Грачева И.В., Осин А.В. Механизмы повреждений бактерий при лиофилизации и протективное действие защитных сред // Проблемы особо опасных инфекций. 2016. № 3. С. 5–12. DOI: 10.21055/0370-1069-2016-3-5-12.
- Impact of the fermentation parameters pH and temperature on stress resilience of Lactobacil-lus reuteri DSM 17938 / A. Hernandez [et al.] // AMB Expr. 2019. Vol. 9. № 66. DOI: 10.1186/ s13568-019-0789-2.
- Optimization of protective agents for the freeze-drying of Paenibacillus polymyxa Kp10 as a po-tential biofungicide / H.S. Nasran [et al.] // Mole-cules. 2020. Vol. 25, № 11. DOI: 10.3390/mole-cules25112618.
- Файбич М.М. Стабилизация вакцинных препаратов в процессе высушивания и хранения // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунологии. 1968. № 2. С. 59–66.
- Охапкина В.Ю. Методы поддержания микробных культур. Ч. 2. Лиофилизация // Теоретическая и прикладная экология. 2009. № 4. С. 21–32.
- Стандартная операционная процедура по лиофилизации культур ВКМ с использованием разных режимов первичной и вторичной сушки / cост. С.М. Озерская, Е.О. Пучков, Н.Е. Иванушкина. Пущино, 2011.
- Куплетская М.Б., Нетрусов А.И. Жизнеспособность лиофилизированных микроор-ганизмов после 50 лет хранения // Микро-биология. 2011. T. 80, № 6. С. 842–846.