Оценка биоаккумулирующих характеристик почвенных изолятов

1.

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Химико-биологический факультет
Кафедра биохимии и микробиологии
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
Оценка биоаккумулирующих характеристик почвенных изолятов B. subtilis
в отношении эссенциальных элементов
Выполнила студентка группы 19Био(ба)Мб
В.В. Пронина
Руководитель: А. Н. Сизенцов, к.б.н., доцент
Оренбург 2023

2.

падение содержания кальция в
крови и костях, нарушением
усвоения
фосфора,
развитию
остеопороза
аутоиммунные
реакции
и
нарушение
метаболизма
моноаминов, поражение печени,
желтуха
мутагенная и онкогенная опасность
блокировка SH-группы белков, в
особенности
ферментов,
отравления, гемолиз эритроцитов
замедление
роста
растений,
нарушение
образование
хлорофилла, снижение активности
фотосинтеза
замедление развития растения,
появление бурых пятен, отмирание
листьев, дефицит железа

3.

безопасна для человека
постоянный обитатель почвы
способна к сорбции
многих элементов
встречается повсеместно
B. subtilis

4.

ЦЕЛЬ – изучить биоаккумулирующие характеристики почвенных изолятов B. subtilis в
отношении эссенциальных элементов (цинка и меди)
ЗАДАЧИ:
1 Выделить из почвы бактерии рода Bacillus с последующей идентификацией до вида;
2
Оценить уровень толерантности исследуемых штаммов B. subtilis к эссенциальным
элементам с целью установления наиболее перспективных штаммов бактериальных
биоремедиаторов;
3
Определить степень влияния солей исследуемых металлов на рост тестируемых
микроорганизмов в условиях периодического культивирования.

5.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Нефелометрия
Выделение B. subtilis
из почвы
1
2
Метод агаровых
лунок в комбинации
с методом серийных
разведений солей
3

6.

РЕЗУЛЬТАТЫ
Из почв выделено 7 культур B. subtilis (1B-7B),
которые
были
идентифицированы
по
физиологическим,
морфологическим,
тинкториальным,
культуральным,
биохимическим свойствам.

7.

Оценка чувствительности B. subtillis к хлориду меди (II)
Зона подавления роста микроорганизма, мм
РЕЗУЛЬТАТЫ
Культура МПК CuCl2,
моль/л
Концентрация хлорида меди (II), моль/л
1B
0,0625
2B
0,0625
3B
0,0625
4B
0,125
5B
0,125
6B
0,125
7B
0,0625

8.

Оценка чувствительности B. subtillis к сульфату меди (II)
Зона подавления роста микроорганизма, мм
РЕЗУЛЬТАТЫ
Культура МПК CuSO4,
моль/л
Концентрация сульфата меди (II), моль/л
1B
0,1250
2B
0,0625
3B
0,1250
4B
0,1250
5B
0,0625
6B
0,125
7B
0,25

9.

Оценка чувствительности B. subtillis к сульфату цинка
Зона подавления роста микроорганизма, мм
РЕЗУЛЬТАТЫ
Концентрация сульфата цинка , моль/л
Культура
МПК ZnSO4,
моль/л
1B
0,0625
2B
0,0312
3B
0,6250
4B
0,0625
5B
0,0625
6B
0,0625
7B
0,0312

10.

Зона подавления роста микроорганизма, мм
РЕЗУЛЬТАТЫ
Оценка чувствительности B. subtillis к ацетату цинка
Культура
МПК
Zn(CH3COO)2,
моль/л
1B
0,0312
20
2B
0,0312
15
3B
0,1250
4B
0,0312
5B
0,0312
6B
0,0312
7B
0,0312
30
25
10
5
0
Концентрация ацетата цинка , мМоль/л

11.

Влияние солей эссенциальных элементов на динамику роста штамма 3B
Оптическая плотность, отн. ед.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Время, ч.

12.

Влияние солей эссенциальных элементов на динамику роста штамма 6B
Оптическая плотность, отн. ед.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Время, ч.

13.

ВЫВОДЫ
1 Из почв выделено 7 представителей Bacillus spp., которые впоследствии были
идентифицированы как B. subtilis;
2 Наиболее резистентным к солям меди оказался штамм 4В, МПК которого для этих
солей составила 0,125 моль/л. Наиболее резистентными к солям цинка – штаммы 3В и 6В, для
которых МПК для сульфата цинка в обоих случаях 0,0625 моль/л, а для ацетата цинка – 0,125 и
0,0312 моль/л соответственно. Общей относительной устойчивостью и к солям меди, и к
солям цинка в большей степени обладают штаммы 3B и 6B, имеющие МПК исследуемых солей в среднем в пределах 0,0625-0,125 моль/л.
3 В контроле культуры 3В стационарная фаза наступает через 15 часов от начала логфазы, а при добавлении солей меди и цинка – через 18 и 21 час соответственно. В контроле
культуры 6В – через 12 часов, а при добавлении солей цинка и меди – также через 18 и 21 час
соответственно. При культивировании исследуемых штаммов с солями меди и цинка
наблюдается увеличение времени наступления стационарной фазы по сравнению с
контролем данных культур.

14.

ПУБЛИКАЦИИ
1 Пронина, В. В. Механизмы биоаккумуляции эссенциальных элементов почвенными
изолятами Bacillus spp (обзор) / В.В. Пронина // Международная студенческая научнопрактическая конференция «Фундаментальные исследования в области химии, биологии и
экологии». – Оренбург, ОГУ, 2022. С. – 192-195
2 Спирина, А. А. Влияние бактерий B. subtilis на процессы, происходящие в почве / А. А. Спирина, В. В. Пронина // II Всероссийская научно-практическая конференция «Теория и практика
инновационных исследований в области естественных наук». – Оренбург, ОГУ, 2023.

15.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!