Оценка биосовместимости бактериальных изолятов-компонентов биоконсервантов

Интенсивные темпы производства на предприятиях агропромышленного комплекса достижимы выполнением мероприятий по улучшению качества, снижению потерь питательных веществ и повышению сохранности кормов в процессе их заготовки, переработки и длительного хранения [5, 10]. При этом весьма остро обозначилась проблема контаминации кормов плесневыми микромицетами и продуктами их жизнедеятельности [3, 4, 9]. Основную роль в обеспечении санитарного качества сельскохозяйственной продукции отводят технологии заготовки и хранения кормовой массы [6]. Применение с этой целью биологических препаратов, особенно в контексте постепенного отказа от химических фунгицидов и антибиотиков, имеет важное значение для сохранения здоровья и повышения продуктивности сельскохозяйственных животных. В связи с этим, поиск эффективных биологических средств, обеспечивающих повышение сохранности и качества кормов, комплексный подход к решению данной проблемы являются актуальными задачами современной аграрной науки.

Эффективность биологических препаратов определяется не только биотехно-логичными свойствами микроорганизмов, входящих в их состав, но и биосовместимостью последних.

Поэтому целью работы являлось изучение взаимоотношений между изоля-тами микроорганизмов перспективных для разработки рецептур бактериального препарата, способствующего повышению сохранности кормов растительного проис- хождения в процессе заготовки и хранения.

Материал и методы исследований. Исследования проведены в отделении биотехнологии ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ». Объектом исследования служили изоляты микроорганизмов-антагонистов фитопатогенов и продуцентов органических кислот и ферментов, идентифицированных как виды Bacillus subtilis EFS, Lactobacillus plantarum, Propi-onibacterium freudenreichii, Lactococcus lac-tis, Streptococcus lactis, имеющие перспективы применения для повышения сохранности кормов растительного происхождения в процессе их заготовки и длительного хранения [5, 7, 11]. Для культивирования микроорганизмов экспериментально подобрали питательную среду, подходящую для роста каждого из изолятов. Среда состояла из панкреатического гидролизата рыбной муки, гидролизата молока, дрожжевого экстракта, пептона ферментативного, лактозы, натрия хлорида, агара.

Возможность использования изоля-тов в ассоциации выявляли капельным методом, являющимся качественным и наиболее подходящим для первичного тестирования [1, 2, 8]. Метод предполагал прямое совместное культивирование суточных изолятов на поверхности плотной питательной среды. Для этого суспензию одной из исследуемых культур наносили на поверхность среды в виде капли, после ее подсыхания с отступом 1-2 мм от края первой капли наносили такой же объем суспензии тестируемого изолята, добиваясь затекания на пятно до половины диа- метра. В месте наложения изолятов создавались условия для возникновения конкурирующих отношений между микроорганизмами. После подсыхания второй капли чашки с посевами инкубировали при 37 0С в термостате. Контролем служили капли одной и той же культуры, наслоенные аналогичным образом. Учет результатов проводили через 24 и 48 часов инкубации. Наличие антагонизма выявляли визуально по проявлению признаков подавления роста одной культуры другой. В случае роста обеих культур, сходного с ростом в контроле, изоляты считали биосовместимыми.

Результат исследований. В результате исследования выявили следующие типы взаимодействий между микроорганизмами: нейтралитет – отмечали независимый рост исследуемого и подсеваемого изолятов; контактная прогрессия – происходило взаимное стимулирование роста культур; антагонизм, выражающийся в наличии задержки роста подсеваемого изолята; контактная регрессия – рост исследуемого изолята подавлялся подсеваемой культурой. Тип взаимодействия отдельных изолятов микроорганизмов указан в таблице 1.

Таблица 1 – Типы взаимодействия между изолятами при совместном культивировании

Примечание: 1 – нейтралитет, 2 – контактная прогрессия, 3 – антагонизм, 4 – контактная регрессия

Для включения в ассоциацию отобрали изоляты, проявившие друг к другу нейтралитет и контактную прогрессию. Соответствующие типы взаимоотношений были установлены у изолятов Bacillus subtilis EFS, Lactobacillus plantarum, Propionibacterium freudenreichii и

Lactococcus lactis, следовательно, они имеют перспективу использования в составе ассоциации.

На основании изложенного выше сформировали шесть рецептур биопрепарата, сочетающих перечисленные микроорганизмы (Таблица 2).

Таблица 2 – Рецептуры препарата, сочетающего исследуемые изоляты

Заключение. По результатам проведенного исследования установили, что исследуемым бактериям были свойственны разнообразные типы взаимодействий. Для включения в ассоциацию отобрали изоляты, проявившие друг к другу нейтралитет и контактную прогрессию. На основании этого сформировали шесть рецеп- тур, перспективных для проведения дальнейших исследований с целью разработки биологического препарата, способствующего повышению сохранности кормов растительного происхождения в процессе заготовки и хранения.

Работа выполнена при поддержке Совета по грантам Президента РФ для гос- ударственной поддержки молодых российских ученых и по государственной поддержке ведущих научных школ РФ в рамках выполнения гранта МК-1582.2020.11 (соглашение № 075-15-2020-225 от 27.04.2020).