Условия среды обитания и распространение алкалофильных бактерий-деструкторов в минеральных озёрах Забайкалья и Монгольского плато

Автор: Суворова Валентина Андреевна, Абидуева Елена Юрьевна

Журнал: Вестник Бурятского государственного университета. Философия @vestnik-bsu

Рубрика: Химия

Статья в выпуске: 3, 2012 года.

Бесплатный доступ

Установлено, что доминирующими ионами в воде исследуемых озер Забайкалья и Монгольского плато являются ионы натрия и хлора. Среди групп бактерий-деструкторов наиболее многочисленными были протео-литические бактерии. Оптимальные значения pH для накопительных культур групп бактерий-деструкторов совпадали со значениями рН в природных образцах изучаемых озер.

Содово-соленые озера, гидрохимия, бактерии-деструкторы, sodа-saline lakes

Короткий адрес: https://sciup.org/148180985

IDR: 148180985

Текст научной статьи Условия среды обитания и распространение алкалофильных бактерий-деструкторов в минеральных озёрах Забайкалья и Монгольского плато

Монгольское плато расположено на востоке Центральной Азии и занимает площадь около 2,6 млн км². Только на китайской части Монгольского плато расположено более 220 минеральных озёр [1]. На обширной территории Забайкалья насчитывается около 19000 озер с водным зеркалом свыше 0,1 км2 [2]. Минеральные озера представляют собой особый тип экосистем, широко распространенных в аридных условиях. Формированию этих озер благоприятствует мелкосопочный рельеф с большим количеством депрессий и жаркий засушливый климат, способствующий испарительному концентрированию поверхностных вод [3].

Цель данной работы – изучение гидрохимических показателей и оценка численности бактерий-деструкторов в исследуемых озерах Забайкалья и Монгольского плато.

Методы исследования

Пробы воды и донных осадков для исследований отбирали в стерильную посуду. Кислотность среды (рН) измеряли рН-метром рНер2 (Португалия), значения общей минерализации – тестер-кондуктометром TDS-4 (Сингапур). Гидрохимические исследования проводили стандартными методами [4]. 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: для целлюлоли-тиков – фильтровальная бумага, протеолитиков – пептон, амилолитиков – крахмал. Для оценки влияния экологических условий на рост различных групп бактерий-деструкторов посевы проб проводили на градиент значений рН (от 6,0 до 10,0) [5]. Рост бактерий фиксировали по увеличению оптической плотности на фотоэлектроколориметре КФК-20 при длине волны 540 нм.

Результаты и обсуждение

Исследования проводились в пяти содово-солёных озерах Забайкалья, Монголии и Внутренней Монголии (Китай) с ноября 2010 по апрель 2011 гг. Исследования физико-химических параметров воды и донных осадков содово-соленых озер дают представление о среде обитания микроорганизмов. В данных водоемах были определены температура воды, значения рН и минерализации (табл. 1).

Таблица 1

Озеро	Дата отбора проб	Местоположение	T^оC	М, г/л	рН
Бус нуур	20.07.10	Тов аймаг, Монголия	24	5,80	8,50
Горбунка	15.08.10	Агинский район, Забайкальский край	22	7,80	8,69
Луу нуур	17.08.10	Внутренняя Монголия, Китай	18	1,18	8,94
Ножей	15.08.10	Агинский район, Забайкальский край	25	5,20	9,23
Эжийн нуур	15.08.10	Внутренняя Монголия, Китай	19	9,04	7,30

Морфометрические и физико-химические показатели исследуемых озёр

Значения общей суммы солей в озерах варьировали от 1,18 г/л (оз. Луу нуур) до 9,04 г/л (оз. Эжийн нуур), кислотности среды – находились в щелочной области и варьировали от 7,30 (оз. Эжийн нуур) до 9,23 (оз. Ножей) (табл. 1). По результатам сравнительного анализа анионного состава исследуемые озера отнесены к содово-соленым, так как в них зарегистрировано большое содержание ионов хлора: от 494,0 мг/дм3 (оз. Луу нуур) до 32955,6 мг/дм3 (оз. Эжийн нуур) (табл. 2). Присутствует также сульфат, ионы карбоната и гидрокарбоната. По катионному составу преобладали ионы натрия, его концентрация варьировала от 408 мг/дм3 (оз. Луу нуур) до 25000 мг/дм3 (оз. Эжийн нуур). Содержание остальных катионов было значительно ниже содержания ионов натрия.

Таблица 2

Катионно-анионный состав вод исследуемых озер, мг/дм3

Озера	K +	Na⁺	Ca 2+	_Mg2+	CO₃ 2-	HCO 3 ^-	SO₄ 2-	Cl^-
Бус нуур	195	2070	240	732	43,2	305,0	5100	1265,2
Горбунка	279	13200	40	1512	76,8	268,5	1800	17893,6
Луу нуур	24	408	16	38,5	12,0	200,1	30	494,0
Ножей	72	717	20	108	52,8	366,0	60	783,2
Эжийн нуур	2700	25000	3000	2400	2,4	414,8	28800	32955,6

Наличие органических и минеральных веществ в воде и донных отложениях озер благоприятствует широкому распространению различных физиологических групп микроорганизмов. В воде и донных отложениях озер определена численность аэробных и анаэробных бактерий-деструкторов, участвующих в разложении органического вещества (табл. 3).

Таблица 3

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

Озеро	Проба	протеолитики		целлюлолитики		амилолитики
Озеро	Проба	аэробы	анаэробы	аэробы	анаэробы	аэробы	анаэробы
Луу нуур	Вода	10⁴	10⁵	10⁵	10⁶	10⁵	10⁷
Луу нуур	Ил	10⁶	10⁹	10⁶	10⁶	10⁶	10⁷
Эжийн нуур	Вода	10⁴	10⁶	10⁶	10⁶	10⁴	10⁵
Эжийн нуур	Ил	10⁶	10⁹	10⁶	10⁶	10⁵	10⁶
Буус нуур	Вода	10⁷	10⁶	10²	10⁴	10⁴	10⁵
Буус нуур	Ил	10⁶	10⁵	10⁶	10⁶	10⁶	10⁶
Горбунка	Вода	10⁷	10⁶	10⁴	10⁶	10⁴	10⁶
Горбунка	Ил	10⁶	10⁶	10⁶	10⁶	10⁵	10⁵
Ножей	Вода	10⁷	10⁶	10⁴	10⁶	10⁶	10⁵

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 (табл. 4).

А.А. Раднагуруева, Е.В. Лаврентьева, Б.Б. Намсараев. Гидрохимические и физико-химические условия среды обитания микроорганизмов в гидротермах Забайкалья

Таблица 4

Оптимальные значения рН для роста накопительных культур бактерий-деструкторов

Физиологические группы	Бус нуур		Горбунка		Луу нуур		Эжийн нуур
Физиологические группы	pH	опт. плот	pH	опт. плот	pH	опт. плот	pH	опт. плот
Протеолитики	8	1,136	9	1,189	9	1,477	7	1,215
Амилолитики	8	0,770	9	0,770	9	0,891	7	0,749
ЦРБ	8	0,074	9	0,060	9	0,079	7	0,088

Таким образом, изучение физико-химических параметров воды содово-соленых озер Забайкалья и Монгольского плато позволило выявить следующее: максимальное значение pH отмечено в озере Ножей, минимальное значение рН – в озере Эжийн нуур; максимальное значение минерализации отмечено в озере Эжийн нуур, минимальное значение минерализации в озере Луу нуур. По результатам сравнительного анализа анионного состава исследуемые озера отнесены к содово-соленым, так как в них зарегистрировано большое содержание ионов хлора и натрия. Содержание остальных ионов было ниже содержания доминирующих ионов.

Среди исследуемых групп бактерий-деструкторов наиболее многочисленными были протеолитические бактерии (до 109 кл/мл). Максимальные количества целлюлолитиков и амилолитиков не превышали 106 и 107 кл/мл, соответственно. Оптимальные значения pH для накопительных культур исследуемых физиологических групп бактерий-деструкторов совпадали со значениями рН в природных образцах изучаемых озер.

Статья научная