Факультет

Студентам

Посетителям

Изменение фракций гуминовых кислот торфа под влиянием ассоциативных культур микроорганизмов

Исследование трансформации гуминовых кислот под влиянием ассоциативных культур микроорганизмов проводили при инокуляции почвенной суспензией жидких гуматных сред, где пирофосфатная и щелочная фракции гуминовых кислот служили единственными источниками углерода и азота.

Параллельно были поставлены опыты с внесением в жидкие гуматные среды легкоусвояемого источника — углерода (1% глюкозы) и азота (0,005% KNO3) в качестве стартовой дозы для развития микроорганизмов.

При культивировании ассоциативной культуры в жидкой среде, содержащей пирофосфатную фракцию гуминовых кислот без дополнительного источника углерода и азота, прирост биомассы составлял 20,6 мг на 50 мл среды. В этом варианте опыта оптическая плотность раствора пирофосфатной фракции оставалась близкой к контролю, отношение С : Н в молекулах гуминовой кислоты увеличивалось, что указывает на отсутствие разрушения ароматического ядра пирофосфатной фракции. Интенсивность поглощения в области инфракрасного спектра 2850— 2930 см-1, обусловленная присутствием периферических цепей типа СН2*СН3 в молекулах гуминовой кислоты, уменьшилась, что свидетельствует о возможности их использования при культивировании ассоциации микроорганизмов, с чем согласуется снижение содержания углерода и азота в препарате пирофосфатной фракции (используемой в качестве источника этих элементов) в сравнении с неинокулированным вариантом опыта.

В варианте опыта со щелочной фракцией гуминовых кислот в качестве единственного источника углерода и азота при культивировании ассоциативной культуры произошли более значительные изменения. Прирост биомассы был в 1,4 раза выше по сравнению с предыдущим вариантом опыта, где использовалась пирофосфатная фракция. Оптическая плотность раствора гуминовой кислоты снизилась на 43% в сравнении с контролем. Это указывает на активное разрушение ароматического ядра щелочной фракции гуминовых кислот при использовании ее в опыте в качестве единственного источника углерода и азота.

При культивировании микроорганизмов содержание углерода и азота значительно снизилось; уменьшилось содержание карбоксильных, метиленовых и метильных групп, углеводных цепей, спиртовых групп. Интенсивное снижение оптической плотности гуматов и поглощения в областях ИК-спектров, обусловленных присутствием алифатических цепей, свидетельствует об изменении ароматической структуры и отщеплении периферийных атомных группировок щелочной фракции гуминовой кислоты в процессе инкубации.

При культивировании ассоциативной культуры микроорганизмов почвенной суспензии в жидких гуматных средах с внесением дополнительного источника углерода и азота наблюдали более активное развитие биомассы микроорганизмов. Накопление биомассы при использовании пирофосфатной фракции в питательной среде в этом варианте опыта сопровождалось более интенсивным снижением оптической плотности гуматов по сравнению с аналогичным вариантом, в котором не вносились дополнительные источники углерода и азота. Содержание углерода и азота в препарате пирофосфатной фракции гуминовой кислоты после инкубации снизилось на 0,7—0,5%, что можно объяснить внесением в культуральную среду легкоусвояемых углерода и азота. Препарат гумата, выделенный из культуральной среды, обнаруживал более активное по сравнению с контролем поглощение в областях инфракрасного спектра, обусловленное присутствием метиленовых, метильиых и углеводных алифатических цепей, спиртовых групп. Это может быть вызвано их перегруппировкой в процессе трансформации молекулы гуминовой кислоты и развитием цепей углеводного характера за счет глюкозы (или ее производных), внесенной в среду.

При добавлении в жидкую питательную среду, содержащую щелочную фракцию, дополнительного источника углерода и азота количество биомассы микроорганизмов возросло в 1,8 раза по сравнению с вариантом, где использовалась пирофосфатная фракция, и в 4,5 раза с вариантом без внесения глюкозы и азота. Оптическая плотность раствора гуматов, содержание углерода, соотношение С : Н, С : N значительно снизились по сравнению с контролем. В инфракрасном спектре гуминовой кислоты этого варианта уменьшилась интенсивность поглощения карбонильной группировки в области 1700 см-1 и валентных колебаний СН2 и СН3-групп в области 2940 см-1 по сравнению с контролем. Но так же, как в варианте с внесением дополнительного источника углерода и азота в гуматную среду с пирофосфатной фракцией, интенсивность поглощения, обусловленная углеводными цепями и спиртовыми группами в области 1030 см-1, увеличивалась.

Изучение качественного состава естественной ассоциативной культуры, выросшей при инокуляции жидких гуматных сред почвенной суспензией, показало, что без внесения дополнительных источников углерода и азота в жидкой питательной среде развивались неспорообразующие бактерии. Из этих сред выделены накопительные культуры Pseudomonas sp., Flavobacterium sp., неидентифицированные штаммы неспорообразующих бактерий № 71, 72. При внесении глюкозы и азота в жидкие гуматные среды в ассоциативной культуре, кроме неспорообразующих бактерий, активно развивались низшие грибы Penicillium и Trichoderma.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: