III Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2011

Работа выполнена на базе лаборатории кафедры «Микробиологии» МГТУ. Целью работы явилось определение роли эпифитных гетеротрофных микроорганизмов, обитающих на талломах водорослей Fucus vesiculosus в  качестве биоиндикаторов загрязнения воды литорали Кольского залива. В соответствии с целью в работе были поставлены и решены следующие задачи: определить общую микробную численность (ОМЧ) на талломе водоросли; определить ОМЧ внутренних стенок газовых везикул; выявить связь между микробиотой окружающей среды и поверхности таллома Fucus vesiculosus; провести морфологические исследования микроорганизмов в воде и на поверхности таллома Fucus vesiculosus. Для отбора проб были выбраны 3 станции: станция 1 - литораль мыса Притыка, станция 2 -  литораль Абрам-мыса, станция 3 - прибрежная зона поселка Белокаменка. Исследования проводились в светлое время суток в период с февраля по март 2010 года. Пробы отбирали с помощью стерильной посуды в последнюю фазу отлива. Для исследований отбирали водоросли для микробиологических смывов с воздушных пузырей и анализа таллома, пробы воды для определения количества микроорганизмов в ней и ее гидрохимических характеристик. Водоросли собирали в стерильные пакеты стерильными перчатками.  Посевы культивировали при температуре 6^о С для определения психрофильной микрофлоры, и при 20^о С - для определения мезофильной.  

Общее микробное число определяли методом глубинного посева из разведений. Для исследования морфологического разнообразия использовали метод поверхностного посева в соответствии со стандартными микробиологическими методиками (Сакович, 2005; Теппер и др,  1993). Взятие смывов производились  с помощью стерильных ватных тампонов. Разведения и жидкость для смывов готовили из морской воды. Колонии бактерий подсчитывали через 2 (при культивировании в комнатной температуре) или через 4 (при культивировании в 6°С) суток. Результаты исследований таллома и внутренних стенок воздушного пузыря приведены в таблице (табл.1).

Таблица 1. Результаты микробиологических исследований таллома и внутренних стенок воздушных пузырей

Дата	Станция, условия культивирования	Таллом	Воздушный пузырь
		ОМЧ, КОЕ/10 г	ОМЧ, КОЕ/мл
3.02	Станция 3, 20оС	7,4×102	-
2.03	Станция 1, 20оС	111,3×102	0
9.03	Станция 2, 6оС	158×102	0
15.03	Станция 1, 6оС	169×102	1×102
22.03	Станция 2, 20оС	198×102	1,1×102

В таблице 2 описаны физико-химические свойства воды литорали в точках отбора и результаты ее микробиологических исследований.

Таблица 2. Результаты микробиологических исследований воды

и ее физико-химические свойства

Дата	Точка отбора, условия культивирования	ОМЧ, КОЕ/мл	Соленость	Температура	pH
3.02	Станция, 20оС	-	26‰	-2оС	7,63
2.03	Станция 1, 20оС	0,6×102	14‰	+3 оС	7,72
9.03	Станция 2, 6оС	26,5×102	-	+2 оС	-
15.03	Станция 1, 6оС	2,8×102	11‰,	+2,7 оС	7,32
22.03	Станция 2, 20оС	15,8×102	21‰	+1 оС	7,83

Средняя температура воды в период проведения исследований была равна 1,34^оС, соленость воды изменялась от 11‰ в южном до 26‰ в среднем колене.

Наименьшее микробное число наблюдается на талломе водорослей, взятых на станции 3, культивированных при 20°С. Максимальное ОМЧ в пробах, отобранных на станции 2 и культивированных при 20^оС. Но во всех случаях число клеток, приходящееся на 10 грамм таллома водоросли, не превышало десятков тысяч.

ОМЧ характеризует чистоту воды. На рисунке 1 представлены данные по микробиологическим исследованиям воды литорали в точках отбора. При 6^оС наблюдается максимальные значения микробных чисел, что можно объяснить, вероятно, тем, что при данной температуре, психрофильные бактерии, составляющие значительную часть микробных биоценозов в северных морях (Перетрухина, 2006), оказываются в наиболее благоприятных условиях.

Исследования воды литорали станций 1 и 2 по разным температурным показателям находится примерно на одном уровне загрязнения.

Из рисунка 2 видно, что перифитонных микроорганизмов на порядок  больше, чем свободноживущих, что подтверждает исследования Лебедя и Цымбала. Это может быть связано с прижизненным синтезом и выделением полисахаридов, которые являются источником питания для соответствующих групп микроорганизмов (Лебедь, 1990). Так как исследования проводились в зимний период, то, вероятно еще и поэтому, психрофильных микроорганизмов в воде оказалось больше, чем мезофильных. Это, очевидно, связано с особенностями среды обитания эпифитных бактерий на поверхности макрофитов, более стабильной и защищенной от влияния факторов среды по сравнению с окружающими водами литорали (Перетрухина, 2006). Учитывая, что по характеру перифитона можно судить о загрязнении водоема, то можно сделать вывод о примерно равном загрязнении станций 1 и 2. Исходя из знаний механизмов движения воды в растительных клетках, можно предположить, что внутренние стенки газовых везикул Fucus vesiculosus должны быть стерильными. На талломе водорослей преобладали грамотрицательные микроорганизмы, среди которых было больше кокковых форм. Также в мазках обнаруживались грамположительные и грамотрицательные палочки. В воде преобладали грамотрицательные микроорганизмы, в основном - кокки. Преобладание Гр- палочковидных форм над другими может говорить о фекальном загрязнении. В данной работе обнаружено преобладание Гр- кокковых форм, что, вероятно, свидетельствует о том, что на экосистему Кольского залива влияют не только бытовые сточные воды, но и судоходство, а также талые воды, приносимые с  побережья.

В результате проведенных исследований можно сделать следующий вывод. ОМЧ на талломе макрофитов намного больше, чем ОМЧ в воде. По полученным количественным данным исследуемые точки отбора можно распределить по уровню загрязнения: литораль поселка Белокаменка - станция 3 - наиболее чистая из рассмотренных, прибрежные зоны станций 1 и 2 - Абрам-мыс и мыс Притыка - находятся на примерно равном уровне загрязнения.

Список использованных источников:

1. Лебедь, А.А., Цымбал, И.М. О сезонной динамике макрофитов Севастопольских бухт // Экология моря. - Вып. 40, 1992. - С.: 39 - 43.

2. Перетрухина, И.В. Гетеротрофный бактериопланктон литорали Кольского залива и его роль в процессах естественного очищения вод от нефтяных углеводородов: Диссертация на соискание ученой степени.

3. Сакович, Г.С., Безматерных, М.А. Физиология м количественный учет микроорганизмов:Учебное электронное текстовое издание  Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2005.

4. Теппер, Е.З. и др. Практикум по микробиологии / Е.З. Теппер, В,К, Шильникова, Г.И. Перевезева. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 1993. - 175 с.

Код для цитирования: Скопировать