Preview

Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева

Расширенный поиск

ВЛИЯНИЕ НА БАКТЕРИАЛЬНЫЙ ГИДРОЛИТИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ГУМУСО-АККУМУЛЯТИВНОГО ГОРИЗОНТА ТЕХНОУРБАНОЗЕМА ПАССАЖА ЧЕРЕЗ КИШЕЧНИК ДОЖДЕВОГО ЧЕРВЯ APORRECTODEA CALIGINOSA

https://doi.org/10.19047/0136-1694-2018-92-57-73

Полный текст:

Аннотация

Изучены экофизиологические особенности транзитного (прошедшее через кишечную полость) бактериального гидролитического комплекса Aporrectodea caliginosa: проведено сравнение в почве и копролитах биоразнообразия, преобладающих экологических стратегии и физиологических состояний среди его членов. Исследование проводили комплексным структурно-функциональным методом, основанном на кинетическом анализе сукцессии инициированных гидролитических бактериальных сообществ, возникающих после инокуляции набора селективных жидких питательных сред суспензией исследуемых образцов. В инициированные сообщества помимо гидролитических микроорганизмов входят негидролитические бактерии-спутники (олиготрофы и копиотрофы). Рост инициированных бактериальных сообществ на восьми средах с биополимерами (хитине, целлюлозе, пектине, крахмале, ксилане, декстране 500, твине 20, казеине) измеряли по оптической плотности. Описывали его двумя кинетическими параметрами, применяемыми для описания чистых культур микроорганизмов: максимальная удельная скорость роста и начальное физиологическое состояние. По посеву из жидких питательных сред с полимерами на агаризованную среду определяли биоразнообразие инициированных сообществ. Ранговые распределения исследуемых показателей имели ненормальный характер, поэтому были использованы медианный и непараметрический дисперсионный анализы, а также непосредственный анализ ранговых распределений. Бактериальное сообщество копролитов приобретает большую устойчивость – видовой состав становится более выровненным (индекс Бергера–Паркера, показывающий степень доминирования самого обильного вида, после пассажа уменьшается) и разнообразным (индекс Шеннона становится больше после пассажа). Гидролитический бактериальный комплекс активизируется при пассаже, так как увеличивается медианное значение начального физиологического состояния инициированных сообществ. В бактериальном блоке увеличивается доля быстрорастущих бактерий r-стратегов (на жидких средах с полимерами возрастает доля инициированных гидролитических ассоциации с боль-шими значениями максимальной удельной скорости роста).

Об авторах

О. А. Фролов
МГУ им. М.В. Ломоносова
Россия
МГУ им. М.В. Ломоносова, 119991, Россия, Москва, Ленинские горы, 1


А. В. Якушев
МГУ им. М.В. Ломоносова
Россия
МГУ им. М.В. Ломоносова, 119991, Россия, Москва, Ленинские горы, 1


Список литературы

1. Благодатская Е.В., Ермолаев А.М., Мякшина Т.Н. Экологические стратегии микробных сообществ почв под растениями луговых экосистем // Изв. РАН. Сер. биологическая. 2004. №. 6. С. 740–748.

2. Благодатский С.А., Богомолова И.Н., Благодатская Е.В. Микробная биомасса и кинетика роста микроорганизмов в черноземах при различном сельскохозяйственном использовании // Микробиология. 2008. Т. 77. № 1. С. 113–120.

3. Бызов Б.А. Зоомикробные взаимодействия в почве. М.: ГЕОС, 2005. 213 с.

4. Бызов Б.А., Якушев А.В., Микробиологическая характеристика вермикомпостирования методом мультисубстратного тестирования // Почвоведение. 2008. № 11. С. 1381–1387 doi: 10.1134/S1064229308110112

5. Всеволодова-Перель Т.С. Дождевые черви фауны России. Кадастр и определитель. М.: Наука, 1997. 102 с. 6. Звягинцев Д.Г., Бабьева И.П., Зенова Г.М. Биология почв. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2005. 445 с.

6. Кутовая О.В. Характеристика гумусовых веществ агродерново-подзолистой почвы и копролитов дождевых червей // Бюл. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 2012. Вып. 69. С. 46–59.

7. Паников Н. С. Синтетическая хемостатная модель как средство описа-ния сложного динамического поведения микроорганизмов // Микробио-логия. 1991. Т. 60. № 3. С. 431–441.

8. Тихонов В.В., Бызов Б.А., Завгородняя Ю.А., Демин В.В. Дождевые черви преобразователи структуры и биологической активности гуминовых кислот // Изв. РАН. Сер. биологическая. 2011. № 1. С. 24–32. doi: 10.1134/S1062359010061032 10. Храмченкова О., Веремеев В., Бачура Ю. Водоросли почв и копролитов дождевых червей в луговых экосистемах // Наука и инновации. 2012. Т. 2. № 108.

9. Юрков А.М., Чернов И.Ю., Тиунов А.В Влияние дождевых червей lumbricus terrestris на структуру дрожжевого сообщества лесной подстилки // Микробиология. 2008. Т. 77. № 1. С. 121–125. doi: 10.1134/S0026261708010153

10. Якушев А.В. Комплексный структурно-функциональный метод характеристики микробных популяций // Почвоведение. 2015. № 4. С. 429–446. doi: 10.7868/S0032180X15040115

11. Akkermans S., Van Impe J.F. Mechanistic modelling of the inhibitory effect of pH on microbial growth // Food Microbiol. 2018. Т. 72. P. 214–219. doi: 10.1016/j.fm.2017.12.007 14. AlSayed A., Fergala A., Eldyasti A. Influence of biomass density and food to microorganisms ratio on the mixed culture type I methanotrophs enriched from activated sludge // J. Environ. Sci. 2017. doi: 10.1016/j.jes.2017.11.017

12. Atungulu G.G., Thote S., Wilson S. Storage of hybrid rough rice–Consideration of microbial growth kinetics and prediction models // J. Stored Products Res. 2016. Т. 69. С. 235–244. doi: 10.1016/j.jspr.2016.09.003

13. Bal L. Morphological investigation in two moder-humus profiles and the role of the soil fauna in their genesis // Geoderma. 1970. Т. 4. № 1. С. 5–36. doi: 10.1016/0016-7061(70)90030-3

14. Bi Y.M., Tian G.L., Wang C., Zhang Y., Wang D.N., Zhang F.F., Sun Z.J. Differential effects of two earthworm species on Fusarium wilt of strawberry // Appl. Soil Ecology. 2018. V. 126. P. 174–181. doi: 10.1016/j.ap-soil.2018.02.024

15. Byzov B.A., Thanh V.N., Babjeva I.P. Interrelationships between yeasts and soil diplopods // Soil Biol. Biochem. 1993. Т. 25. № 8. С. 1119–1126. doi: 10.1016/0038-0717(93)90160-D 19. Chang C.H., Szlavecz K., Buyer J.S. Species-specific effects of earthworms on microbial communities and the fate of litter-derived carbon // Soil Biol. Bi-ochem. 2016. V. 100. P. 129–139. doi: 10.1016/j.soilbio.2016.06.004

16. Córdova O. et al. Influence of growth kinetics of microalgal cultures on bogas production // Renewable Energy. 2018. Т. 122. С. 455–459. doi: 10.1016/j.renene.2018.01.125

17. Dev S., Roy S., Bhattacharya J. Understanding the performance of sulfate reducing bacteria based packed bed reactor by growth kinetics study and microbial profiling // J. Environ. Management. 2016. Т. 177. С. 101–110. doi: 10.1016/j.jenvman.2016.03.049

18. Hargitai L. The role of organic matter content and humus quality in the maintenance of soil fertility and in environmental protection // Landscape and Urban Planning. 1993. Т. 27. № 2–4. С. 161–167. doi: 10.1016/0169-2046(93)90044-E

19. Huang G., Chen S., Dai C., Sun L., Sun W., Tang Y., Xiong F., He R., Ma H., Effects of ultrasound on microbial growth and enzyme activity // Ultrasonics Sonochemistry. 2017. Т. 37. С. 144–149. doi: 10.1016/j.ultsonch.2016.12.018

20. Huang K., Xia H. Role of earthworms' mucus in vermicomposting system: Biodegradation tests based on humification and microbial activity // Sci. Total Environ. 2018. V. 610. 703–708. doi: 10.1016/j.scitotenv.2017.08.104

21. Krichen E., Harmand J., Torrijos M., Godon J.J., Bernet N., Rapaport A. High biomass density promotes density-dependent microbial growth rate // Biochem. Engin. J. 2018. Т. 130. С. 66–75. doi: 10.1016/j.bej.2017.11.017

22. Laverack M.S. The Physiology of Earthworms. N.Y.: Macmillan, 1963. 230 p.

23. Laverack N.S. Mechanistic mathematical models of microbial growth in bioreactors and in natural soils: explanation of complex phenomena // Mathematics and Computers in Simulation. 1996. Т. 42. № 2–3. С. 179–186. doi: 10.1016/0378-4754(95)00127-1

24. Panikov N.S. Kinetics of Microbial Processes, Reference Module in Earth Systems and Environmental Sciences. Elsevier, 2016. P. 1–19. doi: 10.1016/B978-0-12-409548-9.09733-5 29. Peigne J., Vian J.F., Payet V., Saby N.P. Soil fertility after 10 years of conservation tillage in organic farming // Soil and Tillage Res. 2018. V. 175. 194–204. doi: 10.1016/j.still.2017.09.008

25. Sanchez-Hernandez J. C. Biochar activation with exoenzymes induced by earthworms: A novel functional strategy for soil quality promotion // J. Hazard-ous Materials, 2018. V. 350. 136–143. doi: 10.1016/j.jhazmat.2018.02.019

26. Sanchez-Hernandez J.C., del Pino J.N., Capowiez ,Y., Mazzia C., Rault M. Soil enzyme dynamics in chlorpyrifos-treated soils under the influence of earth-worms // Sci. Total Environ. 2018. V. 612. P. 1407–1416. doi: 10.1016/j.scitotenv.2017.09.043

27. Satchell J.E. Earthworm microbiology // Earworm ecology from Darwin to vermiculture. London, N.Y, 1983. P. 315–364. doi: 10.1007/978-94-009-5965-1 33. Stanbury P.F., Whitaker A., Hall S.J. Principles of Fermentation Technology. Elsevier, 2017 P. 21–74. doi: 10.1016/B978-0-08-099953-1.00002-8


Для цитирования:


Фролов О.А., Якушев А.В. ВЛИЯНИЕ НА БАКТЕРИАЛЬНЫЙ ГИДРОЛИТИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ГУМУСО-АККУМУЛЯТИВНОГО ГОРИЗОНТА ТЕХНОУРБАНОЗЕМА ПАССАЖА ЧЕРЕЗ КИШЕЧНИК ДОЖДЕВОГО ЧЕРВЯ APORRECTODEA CALIGINOSA. Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2018;(94):57-73. https://doi.org/10.19047/0136-1694-2018-92-57-73

For citation:


Frolov O.A., Yakushev A.V. THE IMPACT OF PASSAGE THROUGH THE INTESTINE OF THE EARTHWORM APORRECTODEA CALIGINOSA ON THE BACTERIAL COMMUNITY. Dokuchaev Soil Bulletin. 2018;(94):57-73. (In Russ.) https://doi.org/10.19047/0136-1694-2018-92-57-73

Просмотров: 113


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0136-1694 (Print)
ISSN 2312-4202 (Online)