Биоразнообразие простейших, их роль в управлении бактериоресурсным потенциалом и охране от антропогенного загрязнения р. Урал

Рябцева, Елена Александровна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Биоразнообразие простейших, их роль в управлении бактериоресурсным потенциалом и охране от антропогенного загрязнения р. Урал
ВАК РФ 03.00.32, Биологические ресурсы

Автореферат диссертации по теме "Биоразнообразие простейших, их роль в управлении бактериоресурсным потенциалом и охране от антропогенного загрязнения р. Урал"

На правахрукописи

РЯБЦЕВА Елена Александровна

БИОРАЗНООБРАЗИЕ ПРОСТЕЙШИХ, ИХ РОЛЬ В УПРАВЛЕНИИ БАКТЕРИОРЕСУРСНЫМ ПОТЕНЦИАЛОМ И ОХРАНЕ ОТ АНТРОПОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ Р. УРАЛ

03.00.32 - «Биологические ресурсы»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Оренбург - 2005

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Оренбургской государственной медицинской академии Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию».

Научный руководитель: Заслуженный работник высшей школы,

доктор биологических наук, профессор Соловых Галина Николаевна

Официальные оппоненты:

Доктор биологических наук, профессор Ни Галина Васильевна

Кандидат биологических наук, доцент Карнаухова Ирина Владимировна

Ведущая организация:

ГОУ «Оренбургский Государственный Университет»

Защита состоится диссертационного

« » Щрегл^ 2005 г. в

ГОУ

часов на заседании ВПО

совета Д 220.051.06 в ГОУ ВПО «Оренбургском государственном аграрном университете» по адресу: 460795, г. Оренбург, ул. Челюскинцев, 18.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Оренбургского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан «

2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук

О.Н. Немерешина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Природными ресурсами для человечества являются абсолютно все ресурсы биосферы, а биологические (бактериальные, растительные и животные), являющиеся предметом потребления и обладающие мощнейшей средообразующей и средорегулирующей функцией, занимают среди них особое место (Николайкин Н.И., 2003). Данные обстоятельства - делают особо актуальными в вопросах природопользования максимальное сохранение экологического равновесия биоресурсного потенциала как в целом в биосфере, так и в отдельном регионе. Однако решение данной проблемы возможно лишь при условии изучения биоразнообразия и выяснения механизмов управления ресурсным потенциалом.

Живые организмы существуют в тесной связи друг с другом, находясь в симбиотических отношениях (Бухарин О.В., 1999). Своеобразие биоресурсов различных биотопов, обусловлено совокупным действием комплекса абиотических факторов (Шварц С.С., 1980; Одум Ю., 1986) и биологическими особенностями членов сообщества, определяющими характер взаимоотношений между ними, которые сложились в процессе эволюции (Бульон В.В., 1998, 2002; Копылов А.И., 2000). Хотя простейшие и бактерии являются неотъемлемой частью природных водоемов, механизмы формирования протисто-бактериальных ресурсов в них наименее изучены (Сомов Г.П., 1988; Плотников А.О., 2002).

Одним из экологически значимых факторов, принимающих участие в формировании биоресурсов водоемов является лизоцим (Багнюк В.М., 1980; 1983; Устинова Г.М., 2004; Шостак Е.И., 2004). Показано существование в пресных водных экосистемах особой функциональной системы «лизоцим гидробио-нтов - антилизоцим бактерий» (Соловых Г.Н., 1995), способствующей формированию простых и сложных сетевых связей между гидробионтами.

В условиях развития производительных сил происходит вовлечение в переработку огромной массы природных ресурсов и выброс нерециклируемых отходов производства (в том числе и тяжелых металлов) в водоемы. Ценой поступающего в водные ресурсы загрязнения может стать потеря биологических ресурсов экосистем. На данном этапе развития биосферы наиболее остро стоит проблема ее загрязнения тяжелыми металлами (Иллялетдинов А.Н., 1984). Несмотря на то, что в процессе эволюции живые организмы приспособились к наличию тяжелых металлов в окружающей среде и выработали механизмы регуляции к их усвоению, в условиях растущего техногенного загрязнения остаются некоторые допустимые количества поглощения тяжелых металлов, выше которых регулятор-ные механизмы не справляются с проявлением негативного воздействия их на организм. Выявление чувствительных к действию определенных концентраций металла гидробионтов, позволит использовать их в качестве биоиндикаторов загрязнения водоемов.

Таким образом, важное значение протисто-бактериальных ассоциаций для водоемов, а также отсутствие сведений о механизмах управления их биоресурсным потенциалом в водных экосистемах, свидетельствует об актуальности проведения данного исследования.

Цель работы - изучение биологического разнообразия и динамики развития простейших, оценка их роли в механизмах управления бактериоресурсным потенциалом р. Урал и разработка принципов охраны водоемов от антропогенного загрязнения тяжелыми металлами.

Задачи исследования.

1. Определить биологическое разнообразие и динамику развития ресурсов простейших в р. Урал.

2. Оценить значение системы «лизоцим простейших - антилизоцим бактерий» в механизмах управления процессами формирования биоресурсного потенциала водных экосистем.

3. В экспериментах и натурных исследованиях выявить чувствительные к токсическому загрязнению тяжелыми металлами виды простейших и обосновать методические подходы к охране водных ресурсов от них.

Научная новизна. Проведена оценка биологического разнообразия ресурсов простейших в р. Урал, выявлены доминирующие виды и получены данные о состоянии, сходствах и различиях в географии биоресурсов реки. Установлено литическое действие простейших как на грамположительные так и на гра-мотрицательные формы бактерий. Обосновано представление о том, что сохранение бактериальных ресурсов в водоемах определяется уровнем антилизоцим-ной активности бактерий, которая осуществляет деградацию лизоцима фагосом простейших: отсутствие антилизоцимной активности или ее низкий уровень - 24 мкг/мл определяет чувствительность, а уровень 6-8 мкг/мл — устойчивость к действию лизоцима и незавершенность процесса фагоцитоза. Предложена модель системы управления видовым разнообразием и численностью протисто-бактериальных ресурсов водных экосистем, основанная на взаимодействии «ли-зоцимной активности простейших - антилизоцимной активности бактерий». По результатам изменения плотности сообщества и отдельных видов, индекса видового разнообразия, показателей постоянства и обилия видов под токсическим воздействием металлов в биоценозе выявлены виды устойчивые и чувствительные к различным концентрациям кадмия, свинца, никеля, хрома, цинка и меди. Определены индикаторные виды простейших на превышение предельно допустимых концентраций по хрому, цинку и меди, что позволило обосновать методические принципы к их использованию в контроле за степенью очистки сточных вод от данных металлов.

Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные данные расширяют теоретические представления о биоразнообразии и эколого-функциональных взаимоотношениях простейших и бактерий в р. Урал. В результате проведенных исследований обоснована система управления механизмами формирования протисто-бактериальными ресурсами водных экосистем - «лизо-цим простейших - антилизоцим бактерий».

Практическое значение исследования заключается в возможности использования простейших, как индикаторов загрязнения тяжелыми металлами водоемов. Выявлены виды простейших чувствительных к превышению ПДК по кадмию, свинцу, никелю, хрому, цинку и меди.

Разработан «Способ оценки степени очистки сточных вод от хрома, цинка, меди», основанный на констатации исчезновения из биоценозов очистных сооружений Vorticella microstoma и Litonotus lamella, что свидетельствует о превышении ПДК по хрому; Colpidium colpoda, Notommata ansata, Cathypna luna, Monostula cornuta о превышении ПДК по цинку; Epystilis plicatilis, Vorticella campanula о превышении ПДК-по меди (положительное решение о выдаче патента Российской Федерации от 20 января 2005г. (заявка №2003126248/13 (028088)). Способ обеспечивает охрану водных ресурсов от антропогенного загрязнения тяжелыми металлами.

Полученные результаты исследования легли в основу создания «Методического пособия по использованию гидробионтов активного ила в процессах биологической индикации степени очистки сточных вод очистных сооружений», предназначеное для лаборантов лабораторий очистных сооружений, а также для экологов и санитарных врачей (Оренбург, 2003).

Реализация результатов исследования. «Способ оценки степени очистки сточных вод от хрома, цинка, меди» внедрен в работу Федерального государственного учреждения здравоохранения «Центра гигиены и эпидемиологии в Оренбургской области» (акт внедрения от 18.04.2005), лабораторий городских очистных сооружений г. Оренбурга (акт внедрения от 21.03.05).

«Методическое пособие по использованию гидробионтов активного ила в процессах биологической индикации степени очистки сточных вод очистных сооружений» внедрено в работу комитета по природоохранной деятельности и мониторингу окружающей среды администрации Оренбургской области (акт внедрения от 30.03.2004); лабораторий городских очистных сооружений г. Оренбурга (акт внедрения от 19.04.2004); Федерального государственного учреждения здравоохранения «Центра гигиены и эпидемиологии в Оренбургской области» (акт внедрения от 25.04.2005).

Данные исследования применяются в системе вузовского образования студентов на кафедре общей и коммунальной гигиены с экологией человека Оренбургской государственной медицинской академии (акт внедрения от 09.04.03), а также включены в лекционный курс «Зоология беспозвоночных» для студентов специальностей «биология» и «экология» ОГПУ (акт внедрения от 05.05.05).

ференции «Биолементы», Оренбург, 2004; II Всероссийской конференции «Экосистемы малых рек: биоразнообразие, экология, охрана» на базе ИБВВ РАН Ярославская обл. п. Борок 2004; областной выставке научно-технического творчества молодежи «НТТМ-2005» Оренбург, 2005; всероссийская выставка научно-технического творчества молодежи НТТМ-2005, Москва, 2005.

По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, из них 1 журнальная статья, 1 методическое пособие и получено положительное решение на изобретение от 20 января 2005г. (заявка №2003126248/13 (028088)).

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 215 страницах машинописного текста и включает введение, обзор литературы, главу по материалам и методам исследования, четыре главы собственных исследований, заключение, выводы, практические рекомендации, приложение. Указатель литературы содержит 141 отечественных и 34 зарубежных источника литературы. Текст иллюстрирован 17 таблицами, 33 рисунками, 18 фотографиями.

Связь работы с научными программами. Диссертационное исследование выполнено в ГОУ ВПО «Оренбургской государственной медицинской академии Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» в соответствии с открытым планом научно-исследовательской работы (государственный регистрационный номер темы 01.2.00 316166).

Автор выражает искреннюю благодарность к.б.н. старшему научному сотруднику научно-исследовательского и проекционного института экологических проблем Пастуховой Г.В. за помощь в идентификации простейших.

Положения выносимые на защиту.

1. Состояние и динамика протисторесурсов р. Урал.

2. «Лизоцим простейших - антилизоцим бактерий» - система управления механизмами регуляции биоресурсным потенциалом водных экосистем.

3. В целях охраны водных ресурсов предложен способ контроля за степенью очистки сточных вод от хрома, цинка и меди по исчезновению определенных видов простейших на превышение ПДК по металлу.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования. Работа выполнена на р. Урал в период 2002-2004гг., а также в условиях лабораторного эксперимента. Основными объектами исследования послужили водные ресурсы р. Урал, в которых исследовались биологические ресурсы простейших и бактерий.

Химический анализ воды проводился согласно общепринятым в гидрохимии методам, описанным в руководстве Алекина С.А. (1973).

Определение числа сапрофитных бактерий проводилось согласно методам, описанным в руководстве Романенко В.И., Кузнецова СИ. (1974). Количество лизоцимных и антилизоцимных бактерий и уровень их активности определялось чашечным методом с использованием принципа отсроченного антагонизма по отношению к тест-культуре Micrococcus lysodeikticus (штамм №2665 ГИСК им. Л.А. Тарасевича) (Бухарин О.В., 1984).

Простейших выделяли из планктонных проб, отбираемых батометром Молчанова, концентрировали и подсчитывали по методу Мамаевой Н.В. (1975). Частоту встречаемости видов рассчитывали по шкале Стармаха (Starmach К.,

1955) в модификации Плотникова А.О. (2002); идентификацию простейших осуществляли с использованием соответствующих определителей: определитель пресноводных беспозвоночных Европейской части СССР (1977); Хаусман К., (1988). Оценка биологического разнообразия сообщества простейших осуществлялась по индексу видового разнообразия Шеннона-Уивера (Shannon C.E., Weaver W., 1949), по принадлежности видов к категориям постоянных, добавочных и случайных, а также к группам очень обильно, обильно, нередко и редко встречающихся видов (Степановских А.С., 2002) и по коэффициенту сходства (К) сообществ простейших на исследуемых станциях, вычисленному по формуле Серенсена (Константинов А.С., 1986).

В лабораторных исследованиях использовалась культура свободножи-вущих инфузорий Paramecium caudatum, предоставленная кафедрой биологии с курсом генетики МГУ (г. Москва), культивирование которой осуществлялось по методике Лахониной Г.М. (1991) и бактерии: Bacillus subtilis ИЭГМ 869, Согупе-bakterium ammoniagenes ИЭГМ 1862, Rhodococcus ruber ИЭГМ AC 83, R. ruber ИЭГМ AC 90, R. ruber ИЭГМ AC 222, R. ruber ИЭГМ AC 377, R. ruber ИЭГМ AC 386 (Уральская профилированная коллекция алканотрофных микроорганизмов, ИЭГМ, г.Пермь), Escherichia coli-Ы-М (НПО «БИОМЕД», г.Пермь), Klebsiella pneumoniae, Proteus mirabilis, Proteus vulgaris, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella enteriditis, Shigella sonnei (клинические штаммы) (Лаборатория микробной экологии МКБ № 2, г.Оренбург), Micrococcus lysodeikticus штамм № 2665, Arthrobacter globiformis штамм № 11, Staphylococcus epidermidis штамм № 33, Enterobakter cloacae штамм № 17 (ГИСК им. Л.А. Тарасевича, г. Москва).

Лизоцимную активность экстрактов определяли в суспензиях тест-культуры М. lysodeicticus (штамм № 2665 ГИСК им. Л.А. Тарасевича) с исходной оптической плотностью D540 " 0,3 - 0,32 при 27°С и длине оптического пути 10 мм на спектрофотометре СФ-46 (Thammasirirak S. et. ah, 2001). Изучение межпопуляционных взаимодействий протисто-бактериальных ресурсов проводилось по методам Пушкаревой В.И. (1994), в модификации Плотникова А.О. (2002). Для проведения токсикологических исследований были взяты простейшие, выделенные из природного водоема. Культивирование и подготовка их к исследованию осуществлялась по методам Хаусмана К. (1988) и Плотникова А.О. (2002). В качестве токсических веществ использовались растворимые соли тяжелых металлов: хлорид свинца, хлорид кадмия, сульфат никеля в концентрациях ниже, в пределах и выше ПДК, т.к. именно эти металлы являются приоритетными загрязнителями водоемов Оренбургской области (Боев В.М., 2002). После внесения токсиканта в опытные пробы производили учет возможных изменений в видовом разнообразии и численности простейших, а также изменений их физиологических функций, двигательной активности по схеме: через '/2 часа от начала эксперимента, 1 час, 2, 3, 6, 8, 10, 12, 24 часа. При анализе полученных результатов учитывались такие экологические показатели как постоянство, обилие видов в биоценозе, плотность сообщества простейших, а также индекс видового разнообразия.

Математическую обработку полученных результатов проводили с использованием пакета компьютерных программ Exsel 2000 (Microsoft Inc., 1999), Statistica for Windows, v.5.0 (Statsoftt Inc., 1995).

Результаты исследования и их обсуждение. Простейшие в составе биоресурсов р. Урал были представлены 6 подклассами, 13 отрядами, 36 семействами, 56 родами, 106 видами. Наиболее многочисленными по числу видов оказались отряды: Gymnostomata (23 вида), Testacida (13 видов) Protomonadida (14 видов), Hymenostomata (9 видов) и Pentncha (7 видов) (рис. 1).

Рис. 1. Таксономическая характеристика простейших р. Урал

Состав биоценозов экосистем во многом определяется их абиотическим окружением (рН, кислородным режимом, содержанием органического вещества и т.д.). Географические экотопы среднего течения р.Урал различались по этим показателям. Различия или сходства в состоянии экотопов определяли различия или сходство в состоянии биоценозов на этих станциях, в каждом экотопе закрепились микроорганизмы более приспособленные к ним - индикаторы сапробно-сти. Это объясняет тот факт, что на станции Водозабор встречались простейшие олиго- и р-мезосапробных зон (Paramecium bursaria Ehrenberg, Dileptus anser O.F. Muller), для которых характерно пребывание в среде с низким содержанием органического загрязнения, высоким содержанием кислорода, при этих условиях их видовой состав богат, а численность особей средняя. На станциях Автомобильный мост и Железнодорожный мост были отмечены виды а-мезосапробной зоны, обитатели зон с значительно высоким содержанием органического загрязнения, низким содержанием кислорода, при этом видовой состав богат, а численность высокая (Oxytricha pelionella O.F. Muller, Vorticella convallaria Linne, Carchesium polypinum Linne). В месте же сброса сточных вод с городских очистных сооружений преобладали простейшие характерные для полисапробной зоны (Spirostomum ambigum O.F. Muller), которую характеризует очень сильное органическое загрязнение, низкое содержание кислорода, высокая численность бактерий, видовой состав простейших беден, количество особей высокое. Кроме того, для станции Сброс с очистных были характерны виды, которые входят в состав активного ила: {Vorticella convallaria Linne, Vorticella microstoma Ehrenberg, Paramecium caudatum Ehrenberg и др.) Это, по-видимому, вызвано их поступлением со сбросными водами городских очистных сооружений.

Rhizomasti Polymasti 9|da (5) gida (4) i

Hymenostomata (9)

Peritricha (7) J

Hypotncha (13)

mata (3)

Экологическое состояние водных ресурсов отражают такие показатели видовой структуры биоресурсов, как частота встречаемости, постоянство, обилие, степень доминирования определенных видов. Проведенное нами исследование видового разнообразия простейших с использованием данных показателей показало, что в составе протисторесурсов разных географических зон исследуемого участка р. Урал выявлены определенные различия. Так, на станциях Водозабор и Автомобильный мост были достаточно широко представлены категории постоянных, добавочных и случайных видов. Процент случайных видов на этих станциях был практически одинаковым и составлял 21% и 20% соответственно, в то время как количество постоянных и добавочных видов отличалось. На станции Водозабор более многочисленной оказалась категория добавочных видов (52,5%), а на станции Автомобильный мост количество постоянных и добавочных видов было примерно одинаковым 42% и 38%. В тоже время на станции Железнодорожный мост в протисторесурсах были представлены категории только постоянных и добавочных видов и полностью отсутствовали случайные виды, а на станции Сброс с очистных протистопланктон был представлен лишь категорией постоянных видов. Анализ биоресурсов по географии расположения станций, показал, что вниз по течению от I к IV станциям отмечается возрастание числа видов в категории постоянных. Так, если на I станции - Водозабор процент постоянных видов в биоресурсах простейших составлял 26,4%, то на IV станции Сброс с очистных их количество было в 3,8 раза больше и составляло 100%. Исследование категорий очень обильных, обильных, нередких и редких видов на разных станциях показало, что на всех станциях в составе протисторе-сурсов прослеживался более высокий процент встречаемости видов в категории обильных и нередких. В тоже время по категориям очень обильных и редких видов четких закономерностей не выявлено. Однако на станции Водозабор не отмечалась категория очень обильных видов, а на станции Железнодорожный мост не выявлена категория редких видов. Следовательно, в географии биоресурсов р. Урал прослеживались динамические изменения на разных станциях исследуемого участка.

Видовое разнообразие протисторесурсов на исследованных станциях было различным. Так сравнение индекса видового разнообразия простейших показало, что наиболее высокий уровень видового разнообразия фиксировался на Водозаборе (в среднем 2,8), а самый низкий на станции Сброс с очистных (в среднем 2,3), однако в целом протистопланктон р. Урал характеризуется высоким биоразнообразием (индекс Шеннона-Уивера равен 2,8 на станции Водозабор; 2,7 на станции Автомобильный мост; 2,7 на станции Железнодорожный мост; 2,3 на станции Сброс с очистных) (рис. 2).

Рис. 2. Средние значения индекса видового разнообразия на исследуемых

станциях: 1.Ст. Водозабор; 2.Ст. Автомобильный мост; З.Ст. Железнодорожный мост; 4. Ст. Сброс с очистных

Выявленные различия индекса видового разнообразия по станциям обусловили необходимость проведения и оценки степени сходства сообществ простейших на исследуемых станциях. Для этого проводилось определение коэффициента сходства сообществ. Оказалось, что коэффициент сходства сообществ простейших варьировал на разных станциях от 20,5 до 83,4%. Это свидетельствует о том, что исследованные сообщества различаются на 16,6 - 79,5% по наличию общих видов. Установлено, что наибольшим сходством обладали сообщества простейших на станциях Железнодорожный мост и Автомобильный мост — коэффициент сходства между которыми был равен 83,4%, а также на станциях Железнодорожный мост и Сброс с очистных - 65%. Наименьшим сходством обладали сообщества простейших на станциях Водозабор и Железнодорожный мост - коэффициент их сходства 25,8% и на станциях Водозабор и Сброс с очистных - 20,5% (табл. 1).

Таблица 1.

_Коэффициенты сходства сообществ простейших_

Водозабор А. мост Ж/д мост Сброс с очистных

Водозабор - 33,6% 25,8% 20,5%

А. мост 33,6% - 83,4% 54,5%

Ж/д мост 25,8% 83,4% - 65%

Очистные 20,5% 54,5% 65% -

В составе протистопланктона были выявлены виды, общие для всех исследуемых станций: Ciclidium glaucoma O.F. Muller, Aspidisca costata Dujardin, Euplotespatella O.F. Muller, Cyclopyxispenardi Deflandre, Amphileptus claparedei Stein, Ciclidium citrullus Cohn, Chilodonella cucullus О F. Muller, Vorticella conval-laria Linne.

Полученные результаты согласуются с химическим анализом, свидетельствующим о том, что на исследуемом участке р. Урал, содержание органического вещества и тяжелых металлов увеличивалось в направлении от Водозабора к станции Сброс с очистных. Так если на станции Сброс с очистных БПК5 было

равно в среднем 6,8 мгО/л, а уровень растворенного кислорода 4,7 мг/л, то на станции Водозабор те же показатели составляли 3,4 мгО/л и 9,0 мг/л соответственно, что говорит о более высоком содержании органического вещества на станции Сброс с очистных. Кроме того, на станции Сброс с очистных были зафиксированы самые высокие показатели содержания тяжелых металлов (меди 0,75 мг/л; цинка 0,56 мг/л; свинца 0,003; никеля 0,08 мг/л), а самые низкие на Водозаборе (меди 0,07 мг/л; цинка 0,2 мг/л; свинца 0,001; никеля 0,04 мг/л).

Таким образом, выявлены как сходства, так и отличия в составе и свойствах, географии протисторесурсах р. Урал, которые подтверждены разными значениями индекса видового разнообразия, коэффициентами сходства, плотности их сообществ и соотношением постоянных, добавочных и случайных видов, а также категориями очень обильно, обильно, нередко и редко встречающихся видов.

Характеристика микробоценозов р. Урал. В проводимых нами исследованиях общей численности бактерий (ОЧБ) в среднем течении реки Урал в период 2003-2004гг. выявлены межгодовые изменения численности бактерий, обусловленные колебанием уровня воды в водоеме; в сезонной динамике 2003 года отмечено постепенное повышение ОЧБ с мая по октябрь на станциях Водозабор, Автомобильный мост, Железнодорожный мост, а на станции Сброс с очистных с мая по август происходило увеличение ОЧБ, а с сентября по октябрь ее снижение. В 2004 году наблюдалось снижение ОЧБ на станциях Водозабор, Автомобильный мост, Железнодорожный мост в июне и августе, тогда как на станции Сброс с очистных в течение данного периода исследований отмечалось постепенное снижение ОЧБ с мая по октябрь, с одним пиком увеличения ОЧБ в июле.

Оценка сапрофитирующих бактерий в составе микроборесурсов, дает представление о содержании легкодоступного органического вещества в биоте. Изучение сапрофитной микрофлоры реки Урал на разных станциях показало, что в 2003 году количество сапрофитов изменялось на Урале от 232 КОЕ/мл до 14200 КОЕ/мл, в 2004 от 320 КОЕ/мл до 3600 КОЕ/мл. В 2003 году наибольшая численность сапрофитов на р. Урал наблюдалась на станции Сброс с очистных и колебалась от 1790 КОЕ/мл в мае до 14200 КОЕ/мл в августе. Наименьшее число сапрофитов, зафиксированное на станции Водозабор, где оно колебалось от 242 КОЕ/мл в июне до 5780 КОЕ/мл в августе. Наибольшая численность сапрофитной микрофлоры в 2004 году отмечалась на станции Сброс с очистных и составляла 3600 КОЕ/мл. Минимальная численность сапрофитов была зафиксирована на станции Водозабор и составила 320 КОЕ/мл в октябре.

Изучение микробных сообществ реки Урал показало, что в микробных популяциях водоема широко представлены как лизоцимные (ЛА), так и антили-зоцимные (АЛА) формы бактерий. Количество ЛА форм микробов колебалось в среднем от 11,5+10 до 36+10 КОЕ/мл, что составило 0,15- 2,9% от общего числа сапрофитов. Численность АЛА форм бактерий в р. Урал по среднегодовым данным колебалась от 28+15 до 68+32 КОЕ/мл, это составило 3,2-1% от общего числа сапрофитов.

В ходе исследования было установлено, что изменение численности ЛА и АЛА форм бактерий коррелировало с изменением численности сапрофитов в

экосистемах. Так коэффициент корреляции между сапрофитами и ЛА формами бактерий составил 0,94, а между сапрофитами и АЛА формами бактерий 0,97.

Известно, что соотношение ЛА и АЛА форм бактерий (Л) характеризуют состояние водного биоценоза, и позволяет выявлять ранние сдвиги в гомео-стазе водных экосистем, т.е. может служить критерием оценки экологического состояния водоема (Соловых Г.Н., 1995). Анализ результатов оценки экологического состояния исследованного водоема по соотношению ЛА и АЛА форм бактерий показал, что на станции Сброс с очистных индекс Л был меньше единицы во время всего периода исследования, что свидетельствует о неблагоприятном воздействии стоков, поступающих после очистки, на экологическое состояние р. Урал.

Изучение механизмов управления формирования протисто-бактериальными ресурсами водных экосистем. Механизмы взаимоотношений популяций разных видов в экосистеме имеют различные формы и определяются разнообразными факторами, которые управляют этими взаимоотношениями, а через них и формируют биоразнообразие видов, численность сообществ и жизнеспособность их особей, т.е. сохраняют природный биологический ресурс. Известно, что защитные механизмы у беспозвоночных животных обусловливаются фагоцитами и природными молекулярно-генетическими ресурсами: лизоцимом и особыми антибактериальными низкомолекулярными пептидами катионной природы (Klowden M.J., Grenberg В., 1977; Carayon J., 1977; Подборонов В.М., Бер-дыев А.А., 1991; Hultmark D., 1993; Кокряков В.Н., 1999). В ряде работ показано участие лизоцим-антилизоцимной системы в формировании биоресурсов водоемов (Соловых Г.Н., 1995; Алехина Г. П., 1996; Немцева Н.В., 1998; Карнаухова И.В., 2000; Плотников А.О., 2002; Устинова Г.М., 2004). Однако до сих пор нет данных о роли этой системы в формировании протисто-бактериальных ресурсов водоемов. Все это определило постановку задачи экспериментального исследования: изучить участие системы лизоцим-антилизоцим гидробионтов в процессах формирования протисто-бактериальных ресурсов в водных экосистемах.

Анализ результатов сокультивирования простейших и бактерий проводили на основе оценки сохранения численности и жизнеспособности популяций в условиях их взаимодействия друг с другом, а также оценки зависимости роста ассоциантов от уровня их лизоцимной (ЛА) и антилизоцимной (АЛА) активностей и показателей фагоцитарной активности простейших. В эксперименте использовалась модель: простейшие Paramecium caudatum, обладающие ЛА - бактерии вида Rhodococcus ruber, обладающие разным уровнем АЛА (№386-2, №377-4, №222-6, №90-8 мкг/мл) и не обладающие АЛА №83. Полученные результаты показали, что рост простейших в ассоциациях с бактериями не сохранял типичную S-образную кривую роста, характерную для нормального развития простейших (рис.3). В тоже время установлено, что кривая роста популяции простейших в присутствии бактерий, обладающих АЛА, отличалась от кривой роста этой популяции в присутствии бактерий, не имеющих АЛА (см. рис. 3), так как в первые сутки сокультивирования с АЛА бактериями (кривая 2) популяция простейших вступала в фазу логарифмической гибели, а затем происходила их временная адаптация друг к другу, т.к. рост простейших находился в стационарной

фазе, а далее (с 5-х суток) в росте популяции не наблюдалось отличий от их роста в ассоциациях с бактериями, не обладающих АЛА. Следовательно, присутствие у бактерий АЛА влияет на динамику роста популяций простейших, находящихся в ассоциациях с данными микроорганизмами.

В характере роста бактериальной популяции в присутствии простейших также прослеживаются значительные отклонения по сравнению с ростом бактерий без ассоциантов. Так, установлено, что при уровне АЛА у бактерий от 2 до 6 мкг/мл характер роста микробных популяций в присутствии простейших был одинаковым (рис. 4): в начале эксперимента указанные бактериальные популяции вступали в фазу логарифмической гибели, которая длилась до 3 суток экспозиции, а с 3 по 7 сутки данные популяции находились в стационарной фазе роста. В течение второй недели сокультивирования популяции вступали в фазу логарифмического роста и значительно увеличивали свою численность, а затем, с 14 по 21 сутки наблюдалась фаза логарифмической гибели и далее, вплоть до завершения эксперимента установилась стационарная фаза. Анализ динамики роста численности бактерий с высоким уровнем АЛА 8 мкг/мл (штамм №90) выявил иные закономерности в росте бактериальной популяции в присутствии простейших: стационарная фаза укорачивалась до 5 суток за счет более раннего перехода в логарифмическую фазу роста к 7 суткам и более раннему переходу снова в стационарную фазу (см. рис.4).

В росте бактерий, не обладающих АЛА в течение Гх суток фиксировалась фаза логарифмической гибели, далее следовала стационарная фаза, а после 21 суток они уже не выделялись, что полностью соответствует утверждению Гаузе: «В однородной среде хищники полностью выедают свои жертвы, а в дальнейшем вымирают сами, т.е. реализуется только один динамический цикл» (Гаузе Г.Ф., 1935).

Рис. 4 Изменение численности популяций бактерий

1 - №83 (Омкг/мл), 2 -№386 (2мкг/мл), 3 - №377 (4мкг/мл), 4 - №222 (бмкг/мл), 5 - №90 (8мкг/мл)

Следовательно, чем выше уровень АЛА у бактериальных штаммов, тем они оказываются более защищенными от лизоцима простейших, и сохраняют более высокой численность микробных популяций, а штаммы, не обладающие АЛА, в тех же условиях сокультивирования элиминируют из ассоциации Все это позволяет сделать заключение, что сохранение бактериального разнообразия в биоресурсах водоемов определяется уровнем АЛА бактерий, который обеспечивает им противостояние к действию лизоцима простейших

Полученные выводы определили дальнейшую задачу исследования: оценить динамику изменения уровней ЛА у простейших и АЛА у бактерий при их совместном культивировании. В процессе эксперимента установлено, что уровень эндогенного лизоцима у простейших, сокультивировавшихся со штаммами R ruber, обладающими АЛА, снижался интенсивнее, чем в случае их со-культивирования с бактериями, не обладающими АЛА. Так, уровень эндогенного лизоцима у простейших, которые сокультивировались со штаммами Rhodococcus ruber №386 и 377, в начале эксперимента составлял 1,16 ед./мгбелка, к 14 суткам он снизился до 0,6 ед/мг белка и оставался таковым до конца эксперимента, следовательно произошло его снижение на 0,56 ед /мг белка к концу сокультивирования (рис. 5 а)).

В тоже время при сокультивировании простейших с бактериями рода Rhodococcus штамм №222, лизоцим простейших в первую неделю эксперимента снизился до 0,6 ед/мг белка, к 14 суткам достиг отметки 0,4 ед./мг белка, а с 21 суток лизоцим у простейших уже не обнаруживался вовсе, т.е. произошло полное падение лизоцимной активности у простейших к концу эксперимента (на 1,16 ед /мг белка) (см. рис. 5 а)).

Еще более активное снижение уровня эндогенного лизоцима у простейших было выявлено при их совместном культивировании со штаммом №90 (8 мкг/мл) уже в 1 сутки уровень ЛА у которых снизился с 1,16 до 0,7 ед/мг белка, в дальнейшем снижение продолжилось и к 7 суткам уровень ЛА у них не превышал 0,2 ед/мг белка, а с 14 суток ЛА у простейших не обнаруживалась вовсе (см. рис. 5 а)), что отличало динамику изменения лизоцима при сокультивирова-

нии с бактериями не обладающими АЛА (штамм №83): лизоцим в клетках простейших снижался незначительно от 1,16 до 1,10 ед./мг белка (см. рис. 5 а)). Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что АЛА бактерий, попавших в тело простейших, деградирует их лизоцим, и чем выше уровень АЛА у бактерий, тем активнее и быстрее идет процесс деградации ихлизоцима.

о 1 3 5 7 14 21 28 35 40 0 1 3 5 7 14 21 21 35 «0

Рис. 5. Динамика изменения уровня ЛА простейших в ассоциациях с бактериями а) и уровня АЛА бактерий в ассоциациях с простейшими б)

1 - №83 (АЛА-); 2 - №386 (2мкг/мл); 3 - №222 (бмкг/мл); 4 - №90 (8мкг/мл); 5 - №377 (4мкг/мл)

Выявленные изменения эндогенного лизоцима под влиянием АЛА бактерий, вызвало необходимость оценить ответную реакцию АЛА бактерий на воздействие лизоцима простейших. Полученные результаты показали, что у исследуемых бактерий рода Rhodococcus штамм №386, 377, 222 до начала эксперимента уровень АЛА составлял соответственно 2, 4, 6 мкг/мл, но уже 1 сутки АЛА у данных штаммов снизилась и составила 1, 3 и 5 мкг/мл соответственно. К 7 суткам был зарегистрирован подъем среднего уровня АЛА бактерий штаммов №386 и 377 до 3 и 5 мкг/мл, который сохранялся и к 14 суткам эксперимента; штамм №222 сохранял АЛА на уровне 5 мкг/мл. К завершению эксперимента средний уровень АЛА бактерий штаммов №386, 377, 222 был близок к исходному и составил 2,4, 6 мкг/мл соответственно (рис. 5 б)).

В то же время у штамма №90 наблюдалось снижение уровня АЛА только 1 сутки эксперимента (с 8 до 7 мкг/мл), а в дальнейшем начиная с 14 суток уровень АЛА вернулся к первоначальному значению - 8 мкг/мл и сохранялся таковым вплоть до завершения эксперимента (см. рис. 5 б)).

Установленные сдвиги в лизоцим-антилизоцимном протисто-бактериальном сообществе при их сокультивировании друг с другом обусловили постановку решения следующих задач в проводимом исследовании: Как складываются взаимоотношения прокариот (с разным уровнем АЛА) с инфузориями? В чем специфика этих взаимоотношений на уровне как отдельных особей, так и популяций в целом? Исходя из того, что важным защитным механизмом беспо-

звоночных животных, в том числе и от бактерий, является фагоцитоз, который осуществляет лизис этих бактерий в фагосомах, в том числе и с участием лизо-цима, представляло интерес оценить изменения в характере фагоцитоза простейшими бактерий, обладающих разным уровнем АЛА и не обладающих АЛА.

Ответы на эти вопросы дали результаты анализа численности микробных популяций и индекса Гамбургера, который является показателем активности фагоцитоза у простейших. При исследовании окрашенных препаратов простейших, находящихся в ассоциации с бактериями, не обладающими АЛА (штамм №83) и обладающими разным уровнем АЛА, обнаружено, что фагоцитарные показатели (индекс Гамбургера) в ходе эксперимента варьировали в пределах от 6 до 80% (рис. 6 а)). Установлено, что при сокультивировании простейших с бактериями, не обладающими АЛА (шт. №83) процесс фагоцитоза наиболее активно осуществлялся в первые две недели, о чем свидетельствовали показатели индекса Гамбургера (54%-40%), но уже с третьей недели и до конца сокультивирова-ния процесс фагоцитоза приостановился (индекс Гамбургера был равен 6%). Следствием изменений в ходе фагоцитоза явились и динамические изменения в численности бактерий: начиная со второй недели, происходило резкое снижение количества бактерий, а с 28-х суток бактерии не высевались вовсе, что свидетельствовало о завершении процесса фагоцитоза (см. рис. 66)). В то время как при сокультивировании простейших с бактериями, обладающими разным уровнем АЛА картина фагоцитоза была иная: фагоцитоз для всех бактерий, обладающих АЛА, продолжался в течение всего периода сокультивирования (40 суток), однако для бактерий, обладающих уровнем АЛА 2-6 мкг/мл фагоцитоз наиболее интенсивно шел в первые две недели (индекс Гамбургера составлял 7080%), и оставался достаточно активным к этим бактериям до конца эксперимента, о чем свидетельствует сохранение высоких показателей индекса (28-33%) в конце эксперимента. В то время как численность бактерий в 1-е сутки наблюдения резко снизилась, а далее в течение 6-ти суток их показатели оставались неизменными, а к 14 суткам у данных штаммов наблюдалось повышение численности бактериальной популяции, которая стабилизировалась с 21 суток (см. рис. 66)).

Совершенно иной характер фагоцитоза наблюдался в случае сокульти-вирования простейших со штаммом №90 (8 мкг/мл): в первую неделю сокульти-вирования индекс Гамбургера был равен 78% и фактически соответствовал уровню начального фагоцитоза бактерий, обладающих более низким уровнем АЛА 2-6 мкг/мл. В первые часы сокультивирования простейших с бактериями, обладающими высоким уровнем АЛА (8мкг/мл) происходило снижение численности бактерий, которое сохранялось на этом уровне в течение первой недели, на второй неделе индекс Гамбургера снизился до 30%, т.е. процессы фагоцитоза бактерий замедлились, что сопровождалось повышением численности бактерий. Однако уже со второй недели сокультивирования процесс фагоцитоза у простейших по отношению к бактериям, обладающими уровнем АЛА в 8 мкг/мл, снизился в 3,9 раза, составив 30%, а к концу эксперимента в 4,6 раза (17%) по сравнению с началом фагоцитоза. И хотя индекс Гамбургера в конце эксперимента еще оставался на уровне 17%, численность бактерий сохранялась на доста-

точно высоком уровне, что свидетельствует о незавершенном характере фагоцитоза, поскольку согласно данным о численности популяции происходило сохранение ее на достаточно высоком уровне.

а)

90 80 -

|60 ■ В

Шшл

I II III IV V

недели

Рис. 6. Изменение фагоцитарной активности простейших (индекса Гамбургера) а) и кривые роста бактериальных популяций в ассоциациях с простейшими б):

■ - 1-№83 (АЛА-); >„ I - 2 - №386 (2мкг/мл); 11 » - 3 - №377 4мкг/мл); ■ - 4 - №222 (6мкг/мл)

Все сказанное свидетельствует о том, что система «лизоцим простей-ших-антилизоцим бактерий» в природных водоемах - одна из систем, ответственных за функционирование водных биоценозов и управление механизмами регуляции биоресурсным потенциалом водных экосистем.

Установление факта снижения численности бактерий под влиянием ли-зоцима фагосом простейших определили интерес к оценке спектра его антимикробного действия. Известно, что лизоцимы различного происхождения обладают разным спектром антибактериальной активности в отношении как грамположи-тельных, так и грамотрицательных микроорганизмов (Карнаухова И.В., 2000; Нефедова Е.М., 2001), а поэтому, представлялось актуальным изучить спектр антимикробного действия гомогенатов простейших. Для изучения были взяты группы грамположительных и грамотрицательных микробов в соответствии с их биологическими особенностями (Трунова О.Н., 1982), которые входят в состав микроборесурсного потенциала р. Урал (Мисетов И.А., 1999): микроорганизмы семейства Enterobacteriaceae; микроорганизмы, размножающиеся в воде; микроорганизмы, переживающие в воде; споровые формы микроорганизмов; типичные представители водных биоценозов; тест-культура на действие лизоцима: Micrococcus lysodeikticus (штамм №2665 ГИСК им. Л.А. Тарасевича).

Исследования действия ЛА гомогенатов простейших на грамполо-жительные микроорганизмы показали, что гомогенаты простейших активны в

б)

отношении культур данных микроорганизмов. В отношении тестовой культуры Micrococcus lysodeikticus №2665 яичный лизоцим и гомогенаты простейших проявляли одинаковую антибактериальную активность, подавляя рост культуры в разведении 1/2-1/256 (табл. 2), а по отношению к остальным культурам действие гомогенатов простейших отличалось от действия яичного лизоцима.

Таблица 2.

Сравнительная характеристика лизоцимной активности гомогенатов простейших и яичного лизоцима

Так в отношении культур Arthrobacterglobiformis № 11, Corymbacterium ammoniagene лизоцим простейших был активнее (1/32-1/8, против не действует-1/4). В то время как в отношении Staphilococcus epidermidis №33, Bacillus subtilis гомогенат простейших проявлял менее выраженное антибактериальное действие, по сравнению с яичным лизоцимом: яичный лизоцим действовал в разведении 1/256, а лизоцим простейших 1/2-1/16 и 1/2-1/8.

Таким образом, тестируемые грамположителъные микроорганизмы Micrococcus lysodeikticus № 2665, Arthrobacter globiformis №11, Staphilococcus epidermidis №33 обладают более высокой, a Bacillus subtilus, Cory neb acterium ammoniagenes меньшей степенью чувствительности к антибактериальному действию лизоцимной активности простейших.

В бактериоресурсах водоемов большой процент составляют бактерии деструкторы, и их судьба при контакте с гидробионтами определяет процессы самоочищения водоемов. Активными деструкторами являются бактерии вида Rhodococcus ruber, которые использовались в дальнейших исследованиях.

Изучение действия лизоцимной активности гомогенатов простейших на грамположительные микроорганизмы вида Rhodococcus rubber, обладающие разным уровнем АЛА, (штаммов №386 - 2 мкг/мл, №377 - 4 мкг/мл, №222 - 6 мкг/мл, №90 - 8 мкг/мл, и №83 не обладающий АЛА) показало, что стандартный яичный лизоцим и гомогенаты простейших проявляли сходную высокую литическую активность в отношении штамма Rhodococcus ruber №83, не обладающего АЛА: развитие данной культуры не происходило как в присутствии яичного лизоцима, так и в присутствии гомогената простейших. В то время как гомогенаты простейших проявляли более высокую литическую активность по сравнению с яичным лизоцимом в отношении штаммов №386 и 377: так, гомогенаты простейших подавляли рост этих культур в разведении 1/2-1/128 и 1/2-1/32 соответственно, а яичный лизоцим лишь в разведениях 1/2, 1/2-1/4.

В отношении R. rubber №222 с АЛА 6 мкг/мл, действие яичного лизоцима и лизоцимной активности простейших было одинаковым. В отношении штамма №90 (8мкг/мл) антибактериальная активность гомогенатов простейших была несколько ниже в сравнении с таковой яичного лизоцима: если яичный лизоцим подавлял развитие этого штамма вплоть до разведения 1/16, то литическое действие гомогенатов простейших в отношении данного штамма прослеживалось только в разведениях 1/2-1/4. Следовательно, литическое действие гомогенатов простейших в отношении микробов-деструкторов Rhodococcus ruber, не обладающих АЛА, либо обладающих низким и средним уровнем АЛА было более высоким, по сравнению с действием на Rhodococcus ruber, обладающие высокой АЛА. Полученные данные свидетельствуют о том, что гомогенаты простейших оказывают выраженное антибактериальное действие по отношению к грамположителъным бактериям-деструкторам, но степень их активности определяется уровнем АЛА: чем ниже уровень АЛА микробов, тем более выраженным оказываетсялитическое действие гомогенатов простейших.

Изучение антибактериальной активности лизоцима простейших в отношении грамотрицательных культур патогенных и условнопатогенных бактерий Escherichia coliM-17, Salmonella enteriditis, Klebsiellapneumonia, Shig-ella sonnei, Proteus vulgaris, Proteus mirabilis, Pseudomonas aeruginosa, Enterobak-ter cloacae №17 позволило выявить следующие закономерности ее действия. Исследования показали, что яичный лизоцим не влияет на развитие грамотрица-тельных микроорганизмов, т.е. развитие тестируемых культур шло без видимых отклонений. Исключением стала культура Escherichia coli, развитие которой яичный лизоцим подавлял в разведении 1/2.

Установлено, что грамотрицательные культуры микроорганизмов оказались менее чувствительными и к действию лизоцимной активности простейших в сравнении с грамположительными формами. Однако, наибольшую активность гомогенаты простейших оказывали в отношении культур: Proteus mirabilis, En-terobakter cloacae № 17 (1/2 - 1/16), Proteus vulgaris (1/2 - 1/8). В то время как,

антибактериальное действие ЛА гомогенатов простейших в отношении таких культур как Klebsiella pneumonia, Shigella sonnei, Pseudomonas aeruginosa было менее выраженным и проявлялось лишь в разведениях 1/2-1/4. Наиболее низкая лизоцимная активность гомогенатов простейших была зафиксирована в отношении Escherichia coli, Salmonellaenteriditis (1/2).

Таким образом, лизоцим гомогенатов простейших оказывает выраженное антибактериальное действие по отношению к грамотрицателъным бактериям, что отличает его от действия яичного лизоцима. Лизоцимная активность гомогенатов простейших ниже в отношении грамотрицательныхмикроорганизмов, по сравнению с таковой в отношении грамположителъных бактерий.

Полученные данные о широком спектре действия лизоцима простейших как к грамположительным, так и к грамотрицательным бактериям подтверждают сделанный нами вывод об участии лизоцима простейших в формировании бакте-риоресурсного потенциала водоемов. Однако, сохранение биоресурсного потенциала водоемов возможно лишь в том случае если в среде их существования не происходит поступления антропогенного загрязнения разной химической природы, которое может изменить среду таким образом, что она становится неблагоприятной для существования одних видов и благоприятной для других. Это приводит к смене одного биоценоза другим, т.е. к экологической сукцессии и как следствие к нарушению биоресурсного потенциала водоема.

Река Урал является приемником большого количества промышленно-бытовых стоков, с которыми поступают различные виды загрязнений. В работах Боева В.М., Быстрых В.В. (2002) показано, что наиболее опасным в последние годы для р. Урал становится токсическое загрязнение тяжелыми металлами, а известно, что как отдельные гидробионты, так и их популяции и сообщества в целом, обнаруживают различную устойчивость и чувствительность к разным токсикантам, что обеспечивает им неодинаковый шанс на выживаемость в соответствующих условиях среды, т.е. способность к сохранению в биологических ресурсах водных экосистем. В связи с этим были поставлены эксперименты по оценке степени чувствительности и устойчивости простейших к действию кадмия, свинца и никеля.

Результаты проведенного глубокого анализа с использованием различных критериев ответной реакции сообщества простейших на различные концентрации кадмия, свинца и никеля (показатели постоянства видов в биоценозе (С), обилие видов, показатели изменения плотности всего сообщества и отдельных видов, индекс видового разнообразия сообщества простейших) позволили выявить наиболее чувствительные и устойчивые к различным концентрациям данных токсикантов виды:

- чувствительные к содержанию кадмия ниже ПДК Didinium nasutum O.F. Muller, Lacrymaria elegans Engelmann, Chilodonella cucullus O.F. Muller, Paramecium bursaria Ehrenberg, Spirostomum ambigum O.F. Muller, Euplotes patella O.F. Muller, Vorticella microstoma Ehrenberg, Arcella vulgaris Ehrenberg

чувствительные к содержанию кадмия в пределах ПДК Holophria nigricans Lauterborn Chilodonella uncinata Ehrenberg, Litonotus lamella O.F. Muller, Colpoda

cucullus O.F. Miiller, Colpoda steini Maupas, Paramecium caudatum Ehrenberg, Paramecium aurelia Ehrenberg, Ciclidium citrullus Cohn, Stentor polymorphus O.F. Mtiller, Oxytricha fallax Stein, Euplotespatella O.F. Mtiller, Vorticella campanula Ehrenberg, Carchesium polypinum Linne, Epistylisplicatilis Ehrenberg, Bodo cau-datus Steyn, Bodo compressus Lemmermann

~ чувствительные к содержанию кадмия выше ПДК AmphileptusclaparedeiStein, Stylonicia mytilus Ehrenberg, Vorticella convallaria Linne

—устойчивые ко всем концентрациям кадмия: Colpidium colpodaEhrenbergи Aspidisca costata Dujardin.

- чувствительные к содержанию свинца ниже ПДК Holophria nigricans Lauterborn, Lacrymaria elegans Engelman, Chilodonella cucullus O.F. Miiller, Chilodonella uncinata Ehrenberg, Amphileptus claparedei Stein, Paramecium bursaria Ehrenberg, Colpidium colpoda Ehrenberg, Ciclidium citrullus Cohn, Spirostomum ambigum O.F. Mtiller, Aspidisca costata Dujardin, Oxytricha fallax Stein, Euplotes patella O.F. Mtiller, Carchesium polypinum Linne, Epistylis plicatilis Ehrenberg.

- чувствительные к содержанию свинца в пределах ПДК Colpoda steini Maupas Vorticella campanula Ehrenberg, Aspidisca lynceus Ehrenberg, Arcella ulgaris Ehrenberg, Stentor polymorphus O.F. Mtiller, Stylonicia mytilus Ehrenberg, Didinium nasutum O.F. Mtiller.

- чувствительные к содержанию свинца выше ПДК Paramecium aurelia Ehrenberg, Bodo caudatus Steyn, Bodo compressus Lemmermann, Paramecium caudatum Ehrenberg, Vorticella convallaria Linne

устойчивые ко всем концентрациям свинца Colpoda cucullus О.F. Mtiller и Vorticella microstoma Ehrenberg.

- чувствительные к содержанию никеля ниже ПДК Holophria nigricans Lauterborn, Lacrymaria elegans Engelmann, Ciclidium citrullus Cohn, Stentor polymorphus O.F. Mtiller, Spirostomum ambigum O.F. Mtiller, Didinium nasutum O.F. Mtiller

- чувствительные к содержанию никеля в пределах ПДК Litonotus lamella O.F. Mtiller, Colpoda cucullus O.F. Mtiller, Colpidium colpoda Ehrenberg, Epistylis plicatilis Ehrenberg, Vorticella campanula Ehrenberg, Chilodonella uncinata Ehrenberg, Vorticella convallaria Linne, Arcella vulgar is Ehrenberg, Chilodonella cucullus O.F. Mtiller, Amphileptus claparedei Stein, Aspidisca costata Dujardin, Euplotes patella O.F. Mtille, Stylonicia mytilus Ehrenberg, Oxytricha fallax Stein, Carchesium polypinum Linne

- чувствительные к содержанию никеля выше ПДК Paramecium aurelia Ehrenberg, Bodo caudatus Steyn, Bodo compressus Lemmermann, Paramecium caudatum Ehrenberg, Vorticella microstoma Ehrenberg

- устойчивые ко всем концентрациям никеля Colpoda steini Maupas u Aspidisca lynceus Ehrenberg.

Полученные данные позволили выявить индикаторные организмы на превышение ПДК по хрому, цинку, меди:

Биоиндикаторами на превышение ПДК по хрому являются Vorticella microstoma и Litonotus lamella;

Биоиндикаторами на превышение ПДК по цинку являются Colpidium colpoda, Notommata ansata, Cathypna luna, Monostula cornuta.

Биоиндикаторами на превышение ПДК по меди являются Epystilis plica-tilis, Vorticella campanula (табл. 3).

По исчезновению из биоценоза которых можно судить о превышении ПДК по хрому, цинку и меди.

Таблица 3.

Простейшие- биоиндикаторы превышения ПДК по хрому, цинку и меди

Выявленные факты позволили предложить методические подходы к охране водных ресурсов от загрязнения хромом, цинком и медью при разработке «Способа оценки степени очистки сточных вод от хрома, цинка, меди» (положительное решение от 20 января 2005г. (заявка №2003126248/13 (028088)). В заявляемом способе при оценке качества очистки сточных вод используются простейшие, являющиеся индикаторами превышения ПДК по этим металлам. Использование предложенного способа позволяет сохранить биологическое разнообразие водоемов.

ВЫВОДЫ

1. Протисторесурсы р. Урал характеризуются большим разнообразием видов (106), которые относятся к 6 подклассам, 13 отрядам, 36 семействам и 56 родам. Большое разнообразие выявлено у класса инфузорий, в нем лидировали семейства Oxytrichidae (8), Holophrydae (7), Amphileptidae (7). Среди жгутиковых простейших чаще встречались семейства Bodonidae (8), Cercobodonidae (6), Diplo-monadina (3). Наиболее многочисленным оказались отряды Gymnostomata (23 вида), Testacida (13 видов) Protomonadida (14 видов), Hymenostomata (9 видов) и Peritricha (7 видов).

2. Выявлены отличия в составе, свойствах и географии протисторесурсах р. Урал, которые подтверждены разными значениями индекса видового разнообра-

зия, коэффициентами сходства, плотности их сообществ и соотношением постоянных, добавочных и случайных видов, а также категориями очень обильно, обильно, нередко и редко встречающихся видов.

3. Установлено наибольшее сходство простейших на станциях Железнодорожный мост и Автомобильный мост (коэффициент сходства 83,4%), а также на станциях Железнодорожный мост и Сброс с очистных (коэффициент сходства 65%), а наименьшее на станциях Водозабор и Железнодорожный мост (коэффициент сходства 25,8%) и Водозабор и Сброс с очистных (коэффициент сходства 20,5%). Выявлены виды, являющиеся общими для всех исследованных географических районов: Ciclidium glaucoma O.F. Mtiller, Aspidisca costata Dujardin, Euplotespatella O.F. Mtiller, Cyclopyxispenardi Deflandre, Amphileptus claparedei Stein, Ciclidium citrullus Cohn, Chilodonella cucullus O.F. Mtiller, Vorticella conval-laria Linne.

4. В структуре микроборесурсов р. Урал в исследуемые годы общая численность бактерий колебалась от 977 кл/мл до 17 990 кл/мл, количество сапрофитов от 232 КОЕ/мл до 14 200 КОЕ/мл, что коррелировало с уровнем воды. Среди бактерий широко представлены ЛА и АЛА формы, численность которых находилась в корреляции с количеством сапрофитов; выявлена их сезонная динамика: весенний и осенний пики в численности ЛА форм бактерий и летний пик АЛА форм.

5. Показано, что высокий уровень антилизоцимной активности бактерий (6-8 мкг/мл), попавших в тело простейших деградирует лизоцим в фагосомах к 14-21 суткам и это способствует сохранению бактерий в биоресурсах из-за незавершенности фагоцитоза; в присутствии бактерий с низким уровнем АЛА (2-4 мкг/мл) или ее отсутствием, лизоцим у простейших сохранялся до конца эксперимента (40 суток), что активизировало фагоцитоз и вызывало снижение численности бактерий или их исчезновение: следовательно, лизоцим простейших и ан-тилизоцимная активность бактерий одна из систем управления процессами формирования протисто-бактериальных ресурсов водоемов.

6. Лизоцим гомогенатов простейших оказывает выраженное литическое действие по отношению как к грамположительным, так и к грамотрицательным бактериям, но в отношении грамотрицательных оно было выражено слабее. Уровень антибактериального действия гомогенатов простейших был выше по отношению к бактериям с уровнем антилизоцимной активности (2-4 мкг/мл) и ниже по отношению к бактериям с уровнем антилизоцимной активности (6-8 мкг/мл).

7. Обнаружены устойчивые к разным концентрациям (ниже ПДК, в пределах ПДК, выше ПДК) кадмия, свинца, никеля, хрома, цинка и меди виды простейших. Устойчивыми к превышению ПДК оказались по:

- кадмию Colpidium colpoda Ehrenberg и Aspidisca costata Dujardin

- свинцу Colpoda cucullus O.F. Mtiller и Vorticella microstoma Ehrenberg

- никелю Colpoda steini Maupas и Aspidisca lynceus Ehrenberg

- хрому Stylonicia mytilus, Epystilis plicatilis, Philodina roseola, Colpoda steini

- цинку Epystilis plicatilis, Vorticella microstoma, Vorticella campanula, Vorticella nebulifera, Philodina roseola, Litonotus lamella, Colpoda steini

- меди Vorticella microstoma, Notommata ansata, Philodina roseola, Cathypna luna, Monostula cornuta, Litonotus lamella, Colpoda steini, Colpidium colpoda.

8. Выявлены виды простейших чувствительные к превышению ПДК по:

- кадмию Amphileptus claparedei Stein, Stylonicia mytilus Ehrenberg, Vorticella convallaria Linne

- свинцу Paramecium aurelia Ehrenberg, Bodo caudatus Steyn, Bodo compressus Lemmermann, Paramecium caudatum Ehrenberg, Vorticella convallaria Linne

- никелю Paramecium aurelia Ehrenberg, Bodo caudatus Steyn, Bodo compressus Lemmermann, Paramecium caudatum Ehrenberg, Vorticella microstoma Ehrenberg

- хрому Vorticella microstoma и Litonotus lamella;

- цинку Colpidium colpoda, Notommata ansata, Cathypna luna, Monostula cornuta.

- меди Epystilisplicatilis, Vorticella campanula.

9. Предложен «Способ оценки степени очистки сточных вод от хрома, цинка и меди», основанный на использовании в качестве биоиндикаторов превышения ПДК по металлу выявленные виды простейших (положительное решение о выдаче патента Российской Федерации от 20 января 2005г. по заявке №2003126248/13 (028088)).

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Соловых Г.Н. Лизоцим гидробионтов и его роль в способности водоемов к процессу самоочищения / Г.Н. Соловых, Е.М. Нефедова, Е.К. Раимова, Г.М. Устинова, ЕА Рябцева, Е.И. Ушакова // Гигиена и санитария. - 2002. - №5. - С. 2426.

2. Рябцева Е.А Разнообразие протистопланктона в среднем течении реки Урал / ЕА Рябцева, Е.М. Нефедова // Межрегиональная конференция молодых ученых «Современные проблемы экологии, микробиологии и иммунологии». - Пермь, 2002. - С. 24-25.

3. Соловых Г.Н. Сообщества простейших как индикаторы сапробности различных биотопов реки Урал / Г.Н. Соловых, Е.А. Рябцева, Е.М. Нефедова // II международная конференция «Биоранообразие и биоресурсы Урала и сопредельных территорий». - Оренбург, 2002. - С. 31-32.

4. Рябцева Е.А. К вопросу о разнообразии высших водных растений и сообществ простейших в водоемах города Оренбурга / Е.А. Рябцева, Г.М. Устинова // Региональная научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов. -Оренбург, 2003.-С. 170-172.

5. Соловых Г.Н. К вопросу о контроле за составом поступающих сточных вод на очистные сооружения города Оренбурга и за степенью их очистки / Г.Н. Соловых, Е.А. Рябцева // Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы ветеринарной медицины и биологии». - Оренбург, 2003. - С. 450-451.

6. Рябцева Е.А. Оценка степени очистки сточных вод от тяжелых металлов на основе биологической индикации илов очистных сооружений // Региональная научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов. - Оренбург, 2004.-С. 15-17.

7. Рябцева Е.А. К вопросу об использовании простейших в биологической индикации содержания микроэлементов в водном биоценозе / Е.А. Рябцева, Г.Н. Со-

ловых //I международная научно-практическая конференция «Биолементы». -Оренбург, 2004. - С. 44-46.

8. Рябцева Е.А Гидробиологический мониторинг состояния водных экосистем / Е.А. Рябцева, Г.Н. Соловых, И.Ю. Иванова // II Всероссийская конференция «Экосистемы малых рек: биоразнообразие, экология, охрана». - ИБВВ им. И.Д. Папанина РАН Ярославская обл. п. Борок., 2004. - СП5-16.

9. Рябцева Е.А. Антибактериальный спектр гомогенатов простейших / Е.А. Ряб-цева // Региональная научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов. - Оренбург, 2005. - С. 20-21.

10. Соловых Г.Н. Методическое пособие по использованию гидробионтов активного ила в процессах биологической индикации степени очистки сточных вод очистных сооружений / Г.Н. Соловых, Г.В. Пастухова, Е.А. Рябцева. - Оренбург: Издательский центр ОрГМА, 2003. - 73 с.

11. Соловых Г.Н. Способ оценки степени очистки сточных вод от хрома, цинка, меди / Г.Н. Соловых, Е.А. Рябцева, В.В. Минакова / положительное решение от 20 января 2005г. (заявка №2003126248/13 (028088)).

РЯБЦЕВА

Елена Александровна

Биоразнообразие простейших, их роль в управлении бактериоресурсным потенциалом и охране от антропогенного загрязнения р. Урал

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискании ученой степени кандидата биологических наук

Оригинал-макет изготовлен с помощью текстового редактора Microsoft Word 2000 for Windows. Гарнитура Тайме. Подписано в печать 16.05.2005. Печать офсетная. Усл. печ. л. - 1,0. Тираж 150 экз.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Рябцева, Елена Александровна

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Простейшие и бактерии как экологическая компонента биологических ресурсов водоемов.

1.2. Лизоцим как биотический фактор, регулирующий взаимодействия простейших и бактерий в водных экосистемах.

1.3. Тяжелые металлы как загрязнители водной среды.

1.4. Мониторинг загрязнения водоемов как приоритетная задача охраны биологических ресурсов.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Микробиологические методы.

2.1.1. Определение общей численности микроорганизмов в воде.

2.1.2. Определение общего числа сапрофитных бактерий в воде.

2.1.3. Определение количества и уровня активности антилизоцимактивных бактерий.

2.1.4. Определение количества лизоцимактивных бактерий.

2.2. Методы выделения и оценки биологического разнообразия простейших.

2.2.1. Выделение и определение численности простейших.

2.2.2. Идентификация простейших.

2.2.3. Оценка биологического разнообразия простейших.

2.2.4. Вычисление обилия и постоянства видов.

2.2.5. Определение сходства протозойных сообществ.

2.2.6.Содержание культуры инфузорий в лабораторных условиях.

2.2.7.0пределение литической активности гомогенатов простейших.

2.2.8. Определение спектра антимикробного действия гомогенатов простейших.

2.2.9. Методика проведения токсикологических исследований с использованием сообщества простейших.

2.2.10. Методы сокультивирования простейших и бактерий и учет результатов их взаимодействия.

2.3. Статистическая обработка результатов.

ГЛАВА 3. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ И ГИДРОХИМИЧЕСКАЯ

ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДНЫХ РЕСУРСОВ Р. УРАЛ.

3.1. Природные условия района исследования.

3.2. Гидрохимическая характеристика.

ГЛАВА 4. СОСТОЯНИЕ И ДИНАМИКА РАЗВИТИЯ БИОРЕСУРСОВ ПРОСТЕЙШИХ И БАКТЕРИЙ В БИОЦЕНОЗАХ Р. УРАЛ В РАЙОНЕ Г. ОРЕНБУРГА.

4.1. Характеристика биологического разнообразия простейших ^ в биоценозах р. Урал в районе г. Оренбурга: видовое разнообразие, сезонная и пространственная динамика.

4.2. Характеристика микробоценозов р. Урал в районе г. Орен- 71 бурга.

4.2.1. Динамика общей численности и количества сапрофитных бактерий.

4.2.2. Лизоцим-антилизоцимное микробное сообщество в биоресурсах р. Урал в районе г. Оренбурга.

ГЛАВА 5. ЛИЗОЦИМ - АНТИЛИЗОЦИМНАЯ СИСТЕМА КАК ОДИН ИЗ МЕХАНИЗМОВ УПРАВЛЕНИЯ ПРОТИС-ТО-БАКТЕРИАЛЬНЫМИ РЕСУРСАМИ ВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ.

5.1. Механизмы межпопуляционных взаимодействий простейших и бактерий.

5.2. Спектр антимикробного действия гомогенатов простейших.

5.2.1. Действие лизоцимной активности гомогенатов простейших на грамположительные микроорганизмы.

5.2.2. Действие лизоцимной активности гомогенатов простейших на грамположительные микроорганизмы с известным уровнем антилизоцимной активности.

5.2.3. Действие лизоцимной активности гомогенатов простейших на грамотрицательные микроорганизмы.

ГЛАВА 6. ОХРАНА ПРИРОДНЫХ ВОДОЕМОВ ОТ АНТРОПОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ: ПРОСТЕЙШИЕ КАК ИНДИКАТОРЫ СТЕПЕНИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ СТОЧНЫХ ВОД.

6.1. Экспериментальное исследование по выявлению чувствительности и устойчивости сообщества простейших к токсическому действию кадмия, свинца и никеля.

6.1.1. Оценка токсического действия кадмия.

6.1.2. Оценка токсического действия свинца.

6.1.3. Оценка токсического действия никеля.

6.2. Биоиндикаторы превышения предельно допустимых концентраций хрома, цинка и меди.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Биоразнообразие простейших, их роль в управлении бактериоресурсным потенциалом и охране от антропогенного загрязнения р. Урал"

В современных условиях развитие производительных сил сопровождается вовлечением в переработку огромной массы природных ресурсов и увеличением выбросов нерециклируемых отходов производства (в том числе и тяжелых металлов) в биосферу.

Данные обстоятельства делают особо актуальными в вопросах природопользования максимальное сохранение экологического равновесия как на планете в целом, так и в ее отдельных регионах. Исходя из сказанного, одной из актуальных проблем использования и сохранения природных ресурсов является защита среды обитания от загрязняющих веществ, поскольку загрязнения - это часто ресурсы оказавшиеся не на своем месте (Одум Ю., 1986).

Ценой загрязнения водных ресурсов может стать потеря биологических ресурсов водных экосистем. А потому изучение состояния микробных, животных и растительных сообществ, их динамика в водных экосистемах, механизмов управления их жизнедеятельностью, охраны и воспроизводства, весьма актуально, т.к. полученные данные дают ключи к сохранению их биологического разнообразия в водных экосистемах.

Актуальность темы. Природными ресурсами для человечества являются абсолютно все ресурсы биосферы, а биологические (бактериальные, растительные и животные), являющиеся предметом потребления и обладающие мощнейшей средообразующей и средорегулирующей функцией, занимают среди них особое место (Николайкин Н.И., 2003). Данные обстоятельства — делают особо актуальными в вопросах природопользования максимальное сохранение экологического равновесия биоресурсного потенциала как в целом в биосфере, так и в отдельном регионе. Однако решение данной проблемы возможно лишь при условии изучения биоразнообразия и выяснения механизмов управления биоресурсным потенциалом.

Одним из экологически значимых факторов, принимающих участие в формировании биоресурсов водоемов является лизоцим (Багнюк В.М., 1980; 1983; Устинова Г.М., 2004; Шостак Е.И., 2004). Показано существование в пресных водных экосистемах особой функциональной системы «лизоцим гидро-бионтов - антилизоцим бактерий» (Соловых Г.Н., 1995; Немцева Н.В., 1998), способствующей формированию простых и сложных сетевых связей между гидробионтами.

Однако до сих пор остается недостаточно изученной роль функциональных связей типа «лизоцим простейших - антилизоцим бактерий» в механизмах формирования протисто-бактериальных ресурсов водоемов. Мало данных о таксономическом спектре простейших, динамики их развития во времени и географии водоема, а также их роли в формировании бактериоресурсного потенциала р. Урал и особенно в отношении автохтонных бактерий, которые как известно определяют процессы самоочищения водоемов (Романенко В.И., Кузнецова С.И., 1974).

В условиях развития производительных сил происходит вовлечение в переработку огромной массы природных ресурсов и выброс нерециклируемых отходов производства (в том числе и тяжелых металлов) в водоемы. Ценой поступающего в водные ресурсы загрязнения может стать потеря биологических ресурсов экосистем. На данном этапе развития биосферы наиболее остро стоит проблема ее загрязнения тяжелыми металлами (Иллялетдинов А.Н., 1984). Несмотря на то, что в процессе эволюции живые организмы приспособились к наличию тяжелых металлов в окружающей среде и выработали механизмы регуляции к их усвоению, в условиях растущего техногенного загрязнения остаются некоторые допустимые количества поглощения тяжелых металлов, выше которых регуляторные механизмы не справляются с проявлением негативного воздействия их на организм. Выявление чувствительных к действию определенных концентраций металла гидробионтов, позволит использовать их в качестве биоиндикаторов загрязнения водоемов.

Цель работы - изучение биологического разнообразия и динамики развития простейших, оценка их роли в механизмах управления бактериоресурс-ным потенциалом р. Урал и разработка принципов охраны водоемов от антропогенного загрязнения тяжелыми металлами.

Задачи исследования.

1. Определить биологическое разнообразие и динамику развития ресурсов простейших в р. Урал в районе г. Оренбурга.

2. Оценить значение системы «лизоцим простейших — антилизоцим бактерий» в механизмах управления процессами формирования бактериоресурсного потенциала водных экосистем автохтонного и аллохтонного происхождения.

3. В условиях эксперимента и натурных исследований выявить чувствительные к токсическому загрязнению тяжелыми металлами виды простейших и обосновать методические подходы к их использованию в охране водных ресурсов от загрязнения металлами.

Научная новизна. Проведена оценка состояния биоразнообразия простейших в р. Урал в районе Оренбурга, выявлены доминирующие виды и получены данные о сходствах и различиях в географии протистооресурсов на исследованных участках реки. Впервые установлено литическое действие простейших как на грамположительные так и на грамотрицательные бактерии аллох-тонного и автохтонного происхождения. Обосновано представление о том, что сохранение численности, разнообразия бактериальных ресурсов в водоемах определяется уровнем антилизоцимной активности бактерий, которая осуществляет деградацию лизоцима фагосом простейших. Отсутствие антилизоцимной активности или ее низкий уровень (2-4 мкг/мл) определяют чувствительность к лизоциму простейших и как следствие их элиминацию из биоресурсов, а высокий уровень (6-8 мкг/мл) - устойчивость к его действию и незавершенность процесса фагоцитоза бактерий, т.е. их сохранению в биоценозе. Предложена модель системы управления видовым разнообразием и численностью протисто-бактериальных ресурсов водных экосистем, основанная на взаимодействии «лизоцимной активности простейших - антилизоцимной активности бактерий». В условиях эксперимента и натурных исследований в р. Урал и очистных сооружений, по результатам оценки изменения плотности сообщества простейших и отдельных видов, индекса видового разнообразия, показателей постоянства и обилия видов под токсическим воздействием металлов в биоценозе, выявлены виды устойчивые и чувствительные к различным концентрациям кадмия, свинца, никеля, хрома, цинка и меди. Определены индикаторные виды микроорганизмов на превышение предельно допустимых концентраций по хрому, цинку и меди и использованы при обосновании методических принципов в контроле за степенью очистки сточных вод от данных металлов.

Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные данные расширяют теоретические представления о биоразнообразии и эколого-функциональных взаимоотношениях простейших и бактерий в р. Урал в районе Оренбурга. В результате проведенных исследований обоснована система управления механизмами формирования протисто-бактериальными ресурсами водных экосистем - «лизоцим простейших - антилизоцим бактерий».

Практическое значение исследования заключается в возможности использования простейших, как индикаторов загрязнения тяжелыми металлами водоемов. Выявлены виды микроорганизмов чувствительные к превышению ПДК по кадмию, свинцу, никелю, хрому, цинку и меди.

Разработан «Способ оценки степени очистки сточных вод от хрома, цинка, меди», основанный на констатации исчезновения из биоценозов очистных сооружений Vorticella microstoma и Litonotus lamella, что свидетельствует о превышении ПДК по хрому; Colpidium colpoda, Notommata ansata, Cathyprta luna, Monostula cornuta о превышении ПДК по цинку; Epystilis plicatilis, Vorticella campanula о превышении ПДК по меди (положительное решение о выдаче патента Российской Федерации от 20 января 2005г. (заявка №2003126248/13 (028088)). Способ обеспечивает охрану водных ресурсов от антропогенного загрязнения тяжелыми металлами.

Результаты исследования легли в основу создания «Методического пособия по использованию гидробионтов активного ила в процессах биологической индикации степени очистки сточных вод очистных сооружений», предназначе-ного для лаборантов лабораторий очистных сооружений, а также для экологов и санитарных врачей (Оренбург, 2003).

Методическое пособие по использованию гидробионтов активного ила в процессах биологической индикации степени очистки сточных вод очистных сооружений» внедрено в работу комитета по природоохранной деятельности и мониторингу окружающей среды администрации Оренбургской области (акт внедрения от 30.03.2004); лабораторий городских очистных сооружений г. Оренбурга (акт внедрения от 19.04.2004); Федерального государственного учреждения здравоохранения «Центра гигиены и эпидемиологии в Оренбургской области» (акт внедрения от 25.04.2005).

Полученные данные применяются в системе вузовского образования студентов на кафедре общей и коммунальной гигиены с экологией человека Оренбургской государственной медицинской академии (акт внедрения от 09.04.03), а также включены в лекционный курс «Зоология беспозвоночных» для студентов специальностей «биология» и «экология» ОГПУ (акт внедрения от 05.05.05).

Апробация диссертации. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на межрегиональной конференции молодых ученых «Современные проблемы экологии, микробиологии и иммунологии», Пермь, 2002; II международной конференции «Биоразнообразие и биоресурсы Урала и сопредельных территорий», Оренбург, 2002; региональных научно-практических конференциях молодых ученых, Оренбург, 2003, 2004, 2005; международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы ветеринарной медицины и биологии», Оренбург, 2003; I международной научно-практической конференции «Биолементы», Оренбург, 2004; II Всероссийской конференции «Экосистемы малых рек: биоразнообразие, экология, охрана» на базе ИБВВ РАН Ярославская обл. п. Борок 2004; областной выставке научно-технического творчества молодежи «НТТМ-2005», Оренбург, 2005; Всероссийской выставке научно-технического творчества молодежи НТТМ-2005, Москва, 2005.

По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, из них 1 журнальная статья, 1 методическое пособие и получено положительное решение о выдаче Патента РФ на изобретение от 20 января 2005г. (заявка №2003126248/13 (028088)).

Заключение Диссертация по теме "Биологические ресурсы", Рябцева, Елена Александровна

выводы

1. Протисторесурсы р. Урал в районе г. Оренбурга характеризуются большим разнообразием видов (106), которые относятся к 6 подклассам, 13 отрядам, 36 семействам и 56 родам. Большое разнообразие выявлено у класса инфузорий, в котором лидировали семейства Oxytrichidae (8), Holophrydae (7), Amphileptidae (7). Среди жгутиковых простейших чаще встречались семейства Bodonidae (8), Cercobodonidae (6), Diplomonadina (3). Наиболее многочисленным оказались отряды Gymnostomata (23 вида), Testacida (13 видов) Protomo-nadida (14 видов), Hymenostomata (9 видов) и Peritricha (7 видов).

2. Выявлены отличия в составе, свойствах и географии протисторесурсов реки Урал в районе г. Оренбурга, которые подтверждены разными значениями индекса видового разнообразия, коэффициентами сходства, плотности их сообществ и соотношением постоянных, добавочных и случайных видов, а также категориями очень обильно, обильно, нередко и редко встречающихся видов.

3. Установлено наибольшее сходство простейших на станциях Железнодорожный мост и Автомобильный мост (коэффициент сходства 83,4%), а также на станциях Железнодорожный мост и Сброс с очистных (коэффициент сходства 65%), а наименьшее на станциях Водозабор и Железнодорожный мост (коэффициент сходства 25,8%) и Водозабор и Сброс с очистных (коэффициент сходства 20,5%); общими для всех исследованных географических районов: Ciclidium glaucoma O.F. Müller, Aspidisca costata Dujardin, Euplotes patella O.F. Müller, Cyclopyxis penardi Deßandre, Amphileptus claparedei Stein, Ciclidium citrullus Cohn, Chilodonella cucullus O.F. Müller, Vorticella convallaria Linne.

4. В структуре микроборесурсов р. Урал в районе г. Оренбурга в исследуемые годы общая численность бактерий колебалась от 977 кл/мл до 17 990 кл/мл, количество сапрофитов от 232 КОЕ/мл до 14 200 КОЕ/мл. Среди бактерий широко представлены JIA и АЛА бактерии, численность которых находилась в корреляции с количеством сапрофитов (коэффициент корреляции между сапрофитами и J1A = 0,94, сапрофитами и AJIA= 0,97); выявлена их сезонная динамика: весенний и осенний пики в численности JIA бактерий и летний пик АЛА.

5. Высокий уровень антилизоцимной активности бактерий (6-8 мкг/мл), попавших в тело простейших деградирует лизоцим в фагосомах, что способствует их сохранению в биоресурсах из-за незавершенности фагоцитоза микробов; а в присутствии бактерий с низким уровнем АЛА (2-4 мкг/мл) или ее отсутствии, лизоцим у простейших сохранялся до конца эксперимента, что активизировало фагоцитоз бактерий и вызывало снижение их численности или полное исчезновение из биоценоза; следовательно, «лизоцим простейших и анти-лизоцимная активность бактерий» одна из систем управления процессами формирования протисто-бактериальными ресурсами водоемов.

6. Лизоцим гомогенатов простейших оказывает выраженное литическое действие в отношении грамположительных и грамотрицательных бактерий автохтонного и аллохтонного происхождения, но в отношении последних оно выражено слабее, при этом антибактериальную активность определяет уровень антилизоцимной активности бактерий.

7. Обнаружены устойчивые и чувствительные к разным концентрациям (ниже ПДК, в пределах ПДК, выше ПДК) кадмия, свинца, никеля, хрома, цинка и меди виды микроорганизмов.

8. Предложен «Способ оценки степени очистки сточных вод от хрома, цинка и меди», основанный на использовании в качестве биоиндикаторов превышения ПДК по металлу чувствительных видов микроорганизмов (положительное решение о выдаче патента Российской Федерации от 20 января 2005г. по заявке №2003126248/13 (028088)).

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ v> ¿i "•! 180

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ, L U Л П D ZUuD

ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ

ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ ПРОМЫШЛЕННОЙ СОБСТВЕННОСТИ

Форма №01 ИЗ -2004

Q (74)'

ГТбОООО, г. Оренбург, ]

Бережковская наб., 30, корп. I, Москва, Г-59, ГСП-5, 123995 Телефон 240 60 15. Телекс 114818 НДЧ. Факс 243 33 37 ул. Советская, 6, . • . . Оренбургская Государственная медицинская

На № - от - академия, патентный отдел

21) Наш № 2003126248/13(028088)

При переписке просим ссылаться па помер заявки и | сообщить дату получения данной корреспонденции . |

РЕШЕНИЕ О ВЫДАЧЕ

ПАТЕНТА НА ИЗОБРЕТЕНИЕ (21) Заявка № 2003126248/13(028088) (22) Дата подачи заявки 27.08.2003

24) Дата начала отсчета срока действия патента 27.08.2003 (85) Дата начала рассмотрения международной заявки на национальной фазе

ПРИОРИТЕТ УСТАНОВЛЕН ПО ДАТЕ

0 (22) подачи заявки 27.08.2003

23) поступления дополнительных материалов от к ранее поданной заявке № от

62) □ приоритета изобретения по первоначальной заявке № от , из которой данная заявка выделена подачи первоначальной заявки № от , из которой данная заявка выделена (66) подачи ранее поданной заявки № ' от

30) подачи первой заявки в государстве-участнике Парижской конвенции

31) Номер (32) Дата подачи) (33) Код Пункт(ы) первой (ых) заявки(ок) первой(ых) заявки(ок) страны формулы

1. 2. 1

86) Заявка №РСТ/ (96) Заявка №ЕА

87) Номер публикации и дата публикации заявки РСТ

72) Автор(ы) Соловых Г.Н., Рябцева Е.А., Минакова В.В., 1Ш даШх/

73) Патентообладатель(и) Оренбургская Государственная медицинская академия/ ГШ указать код страны)

51) МПК 7 С 02 I7 3/34, С 12 1/04, в 01 N 33/18 // (С \2<3 1/04, С 1211 1:00)

54) Название изобретения Способ оценки степеии очистки сточных вод от хрома, цинка, меди

01 02 дом 19.11.2004

133701 см. на o^Ut/xfme)

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ОРЕНБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ

АКАДЕМИЯ

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ГИДРОБИОНТОВ АКТИВНОГО ИЛА В ПРОЦЕССАХ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ИНДИКАЦИИ СТЕПЕНИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ у

Оренбург-2003 у а иыяцшм» Проректорпй/^ работе

Р^^йбургский й^у|(арственный 'едагогцч^ от «

2005 г.

АКТ ВНЕДРЕНИЯ

В учебный процесс Оренбургского государственного педагогического университета результатов диссертационной работы Рябцевой Е.А. на тему: «Биоразнообразие простейших, их роль в управлении бактериоресурсным потенциалом и охране от антропогенного загрязнения р. Урал».

Мы, нижеподписавшиеся, в составе руководителя Института естествознания и экономики, к.х.н., доцента Воробьевой C.B., к.б.н., доцента Паршиной Т.Ю. удостоверяем, что новые сведения о биоразнообразии простейших р. Урал, их взаимоотношения с бактериями в водных экосистемах, полученные в диссертационной работе Рябцевой Е.А., включены в лекционный курс «Зоология беспозвоночных» для студентов специальностей «биология» и «экология» ОГПУ с 16.03.2005.

Руководитель Института естествознания и экономики к.х.н., доцент к.б.н., доцент

0В7

Воробьева C.B./

Паршина Т.Ю./

Главный

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Рябцева, Елена Александровна, Оренбург

1. Алекин O.A. Методы исследования физических свойств и химического состава воды / O.A. Алекин. Жизнь пресных вод. М.-Л.: АН СССР, 1959. — Т. 4, 4.2-С. 346-369.

2. Алехина Г. П. Лизоцимная и антилизоцимная активность альгофлоры в водных биоценозах: Автореф. дисс. . канд. биол. наук / Г.П. Алехина. — Оренбург, 1996.-24 с.

3. Багнюк В.М. Исследование экологической роли литических бактерий в активном иле / В.М. Багнюк, O.A. Закордонец // Доклады АН СССР. — 1980. — Т. 254,№4.-С. 1018-1021.

4. Багнюк В.М. Литические бактерии в активном иле станции биохимической очистки сточных вод / В.М. Багнюк, Л.С. Новоженко, O.A. Закордонец // Микробиологический журнал. 1983. - Т. 45, № 2. - С. 15 -21.

5. Балезин С.Л. Особенности комбинированного мутагенного действия хрома и марганца на модели микробных мутаций / С.Л. Балезин, С.П. Сайченко // Гигиена и санитария. 1991. -№ 7. - С. 12-14.

6. Боев В.М. Гигиеническая характеристика влияния антропогенных и природных геохимических факторов на здоровье населения Южного Урала / В.М. Боев // Гигиена и санитария. 1998. - № 6. - С. 3-8.

7. Боев В.М. Химические канцерогены среды обитания и злокачественные новообразования / В.М. Боев, В.Ф. Куксанов, В.В. Быстрых. М.: Медицина, 2002.-342 с.

8. Бойченко Е.А. Значение металлов в окислительно-восстановительных реакциях / Е.А. Бойченко // Успехи современной биологии. 1974. - №1. - С. 4-6.

9. Борисов Л.Б. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология / Л.Б. Борисов, A.M. Смирнова. М.: Медицина, 1994. - 527 с.

10. Брагинский Л.П. Персистентные пестициды в персистенции пресных вод / Л.П. Брагинский, Ф.Я. Комаровский, А.И. Мережко. — Киев: Фолиант, 1979.- 236 с.

11. Бульон В.В. Структура и функция микробиальной «петли» в планктоне озерных экосистем / В.В. Бульон // Биология внутренних вод. 2002. - №2. -С. 5-14.

12. Бульон В.В. Биотические взаимодействия в экосистеме потенциально эв-трофного озера / В.В. Бульон, В.Н. Никулина, Е.Б. Павельева // Докл. РАН. -1998.-Т. 359, №2.-С. 277-279.

13. Бухарин О.В. Лизоцим и его роль в биологии и медицине / О.В. Бухарин, Н.В. Васильев. Томск: Томск, ун-т, 1974. - 208 с.

14. Бухарин О.В. Метод определения антилизоцимной активности микроорганизмов / О.В. Бухарин О.В., Б.Я. Усвяцов, А.Н. Малышкин, Н.В. Немцева // Микробиология. 1984. -№ 2. - С. 27-28.

15. Бухарин О.В. Лизоцим микроорганизмов / О.В. Бухарин, Н.В. Васильев, Б.Я. Усвяцов. Томск: Томск, ун-т, 1985. - 214 с.

16. Бухарин О.В. Чашечный метод цилиндриков для определения лизоцимной активности диплококков / О.В.Бухарин, Л.И. Прянишникова, Б.А. Усвяцов. -Томск: Томск, ун-т, 1985 С. 18.

17. Бухарин О.В. Патогенные бактерии в природных экосистемах / О.В. Бухарин, В.Ю. Литвин. Екатеринбург: УрО РАН, 1997. - 270 с.

18. Бухарин О.В. Персистенция патогенных бактерий / О.В. Бухарин. М.: Медицина, 1999.-365с.

19. Быстрых В.В. Гигиеническая оценка влияния питьевой воды на здоровье населения / В.В. Быстрых // Гигиена и санитария. 1998. — № 6. - С. 20-22.

20. Быстрых В.В. Комплексная гигиеническая оценка факторов риска отдаленных последствий антропогенного воздействия: Автореф. дисс. . д-ра. мед. наук / В.В. Быстрых. Оренбург, 2000. — 42 с.

21. Ветров A.C. География Оренбургской области / A.C. Ветров, Н.В. Попов. — Челябинск: ЮУКИ, 1971. 73 с.

22. Гаузе Г.Ф. Исследование над борьбой за существование в смешанных популяциях / Г.Ф. Гаузе // Зоолог, журн. 1935. - №2. - С. 243-270.

23. Гельцер Ю.Г. Простейшие (Protozoa) как компонент почвенной биоты (систематика, экология): Учебн. пособие / Ю.Г. Гельцер. М.: МГУ, 1993. — 175 с.

24. Гичев Ю.П. Загрязнение окружающей среды и здоровье человека (Печальный опыт России) / Ю.П. Гичев. М-Н: СО РАМН, 2002. - 229с.

25. Голубовская Э.К. Биологические основы очистки воды: Учебн. пособие / Э.К. Голубовская. М.: Высшая школа, 1978. - 268 с.

26. Гольдина И.Р. Санитарно-токсикологическая оценка марганца при поступлении в организм с питьевой водой / И.Р. Гольдина, В.Г. Надеенко, С.П. Сайченко // Гигиена и санитария. 1984. - № 11. - С. 80-81.

27. Горленко В.М. Экология водных микроорганизмов / В.М. Горленко, Г.А. Дубинина, С.И. Кузнецов. М.: Наука, 1977. - 287 с.

28. Громов Б.В. Бактерии — внутриклеточные симбионты животных / Б.В. Громов // Успехи микробиологии. 1978. Т. 13. - С. 50-72.

29. Двойрин В.В. Статистика злокачественных новообразований у детей в России / В.В. Двойрин, Е.М. Аксель, JI.A. Дурнов // Вопросы онкологии. — 1997.-Т. 43. №4.-С. 371-384.

30. Догель В.А. Общая протозоология / В.А. Догель, Ю.П. Полянский, Е.М. Хейсин. М-Л.: АН СССР, 1962. - 562 с.

31. Догель В. А. Зоология беспозвоночных животных / В.А. Догель. М.: Высшая школа, 1975. - 560 с.

32. Домарадский И.В. Не является ли чума «протонозом»? (О роли Protozoa в эпизоотологии чумы). // Медицинская паразитология и паразитарные болезни.-1999.-№2.-С. 10-13.

33. Драбкин Б.С. Гидробиология реки Урала / Б.С. Драбкин. Челябинск: Южно-Уральское книжн. изд-во, 1971.— 102 с.

34. Ермольева З.В. Лизоцим / З.В. Ермольева // Успехи современной биологии. -1938.-Т. 9,№1. —С.5-8.

35. Жукинский В.Н. Проект унифицированной системы для характеристики континентальных водоемов и водотоков и ее применение для анализа качества воды / В.Н. Жукинский // Гидробиологический журнал. — 1976. — №12. -С.103-111.

36. Жукинский В.Н. Принципы и опыт построения экологической классификации и качества поверхностных вод суши / В.Н. Жукинский // Гидробиологический журнал. 1981. - №2. - С. 38-49.

37. Жуков Б.Ф. Атлас пресноводных гетеротрофных жгутиконосцев (биология, экология, систематика) / Б.Ф. Жуков. Рыбинск: РКИ, 1993. - 160 с.

38. Зайцев Ю.П. Жизнь морской поверхности / Ю.П. Зайцев. Киев: Фолиант, 1974.-321 с.

39. Зак Г.Л. Азотные туковые заводы / Г.Л. Зак. М.: Медгиз, 1948. — 210 с.

40. Игнатьев А.Д. Использование инфузорий тетрахимена периформис как тест-объект при биологических исследованиях в сельском хозяйстве / А.Д. Игнатьев, В.Я. Шаблий. М.: Наука, 1978. - 231 с.

41. Ильин В. Б. Химические элементы в системе почва-растения / В.Б. Ильин, М.Д. Степанова. Новосибирск: Наука, 1982. - С.73-91.

42. Илялетдинов А.Н. Участие гетеротрофных микроорганизмов в очистке стоков от ионов тяжелых металлов / А.Н. Илялетдинов, П.Б. Энкер, С.Э. Якубовская //Микробиология. 1977. -Т.45, Вып. 6. - С.1092-1099.

43. Илялетдинов А.Н. Участие сульфатредуцирующих бактерий в осаждении меди / А.Н. Илялетдинов, П.Б. Энкер, Л.В. Логинова // Микробиология. — 1977. -Т.45, Вып. 6. С.1092-1099.

44. Илялетдинов А.Н. Иммобилизация металлов микроорганизмами и продуктами их жизнедеятельности / А.Н. Илялетдинов. Микроорганизмы как компонент биогеоценоза. (Методы изучения). — М.: Наука, 1984. — С. 18-31.

45. Илялетдинов А.Н. Микробиологическая иммобилизация металлов / А.Н. Илялетдинов. Самоочищение воды и миграция загрязнений по трофической цепи. -М.: Наука, 1984. С. 29-34.

46. Калабина М.М. Предельно допустимые концентрации меди в водоемах / М.М. Калабина. Санитарная охрана водоемов от загрязнения промышленными сточными водами. М.: Медгиз, 1954. - С. 33-36 с.

47. Капков В.И. Распределение тяжелых металлов в абиотической и биотической компонентах экспериментального водоема / В.И. Капков, М.С. Павлов, Н.Ю. Паракецова. Самоочищение воды и миграция загрязнений по трофической цепи. М.: Наука, 1984. - С. 46-50.

48. Карнаухова И.В. Лизоцимный фактор пресноводного двустворчатого моллюска и. рШогит: выделение, характеристика, функции: Дисс. канд. биол. наук / И.В. Карнаухова. Оренбург, 2000. - 110 с.

49. Кеса Л.Ю. Вирусы простейших / Л.Ю. Кеса, Ю.Х. Террас. Взаимоотношения простейших с вирусами серия «Протозоология». Л.: Наука, 1981. -Вып. 6. - С. 56-72.

50. Клименко Б.В. Трихомониаз мужчин, женщин и детей / Б.В. Клименко. -СПб.: ООО Сюжет, 2001. 192с.

51. Козлова Н.М. Применение количественного гидробиологического анализа для оценки работы аэрационных сооружений / Н.М. Козлова. Теория и практика биологического самоочищения загрязненных вод. М.: Наука, 1972.-С. 113-115.

52. Кокряков В.Н. Биология антибиотиков животного происхождения / В.Н. Кокряков. -СПб.: Наука, 1999.- 162 с.

53. Колтунова A.C. Допустимые концентрации меди при спуске в водоемы промышленных сточных вод / A.C. Колтунова. Санитарная характеристика водоемов: Сб.тр. / АН СССР. М.: Медгиз, 1951. - С. 61-64.

54. Колупаев Б.И. Физиолого-биохимические аспекты биоконтроля качества вод / Б.И. Колупаев. Исследование биологического действия антропогенных факторов, загрязняющих водоемы. Иркутск: Сюжет, 1987. — С.125-130.

55. Константинов A.C. Общая гидробиология / A.C. Константинов. — М.: Высшая школа, 1986. 469 с.

56. Копылов А.И. Структура и функционирование планктонных и микроби-альных сообществ (микробиальная «петля» различных водоемов / А.И. Копылов // Проблемы гидроэкологии на рубеже веков: Тез. докл. СПб.: Зоол. ин-т РАН. 2000. - С. 83-84.

57. Красовский Г.Н. Ведущие оценочные показатели в системе контроля качества воды / Г.Н. Красовский, H.A. Егорова // Гигиена и санитария. 1990. -№ И.-С. 27-29.

58. Крючкова Н.М. Роль простейших в процессах самоочищения водоемов / Н.М. Крючкова // Успехи современной биологии. 1968. - Т. 65, № 3. - С. 466-475.

59. Крючкова Н.М. Зоопланктон как агент самоочищения водоемов / Н.М. Крючкова. Теория и практика биологического самоочищения загрязненных вод.-М.: Наука, 1972.-С. 58-61.

60. Куксанов В.Ф. Эколого-эпидемиологическая характеристика антропогенных химических факторов малых городов Восточного Оренбуржья: Авто-реф. дисс. канд. мед. наук / В.Ф. Куксанов. Оренбург, 1999. - 24 с.

61. Купер Э. Сравнительная иммунология / Э. Купер. М.: Мир, 1980. - 422 с.

62. Лапшин М.И. Разработка способов очистки сточных вод / М.И. Лапшин. — М.: АН СССР, 1952. 242 с.

63. Лахонина Г.М. Особенности применения культуры инфузорий в токсикологических исследованиях / Г.М. Лахонина, И.С. Ирлина, С.Н. Этлин // Гигиена и санитария. — 1991. -№3. -С.81-82.

64. Ленская E.H. Предельно допустимая концентрация кадмия в воде водоемов / E.H. Ленская. Санитарная охрана водоемов от загрязнения промышленными сточными водами. — М.: Медгиз, 1960. — С. 54-58.

65. Литвин В.Ю. Сапрофитическая фаза в экологии возбудителей инфекционных заболеваний / В.Ю. Литвин // ЖМЭИ. 1985. - №6. - С. 98-103.

66. Литвин В.Ю. Общие закономерности и механизмы существования патогенных микроорганизмов в почвенных и водных экосистемах / В.Ю. Литвин.-М., 1988.-С. 20-34.

67. Лихачев А.Я. Изучение загрязненности окружающей среды канцерогенными веществами и возможность прогнозирования индивидуальной чувствительности к ним /А.Я. Лихачев // Вопросы онкологии. 1997. — № 1. — С. 111-115.

68. Ломакин М.С. Иммунобиологический надзор / М.С. Ломакин. М.: Медицина, 1990.-256 с.

69. Львович М.И. Мировые водные ресурсы и их будущее / М.И. Львович. — М.: Мысль, 1974.-448 с.

70. Макрушин A.B. Биологический анализ качества вод / A.B. Макрушин. Л.: Гидрометеоиздат, 1974.-389 с.

71. Мамаева Н.В. Инфузории: Методика изучения биогеоценозов внутренних водоемов / Н.В. Мамаева. М.: Наука, 1975. - С. 135-137.

72. Машилов В.П. Макропаразитоценоз в клинике инфекционных болезней / В.П. Машилов, А.П. Маркевич, Ю.П. Полянский // Паразитоценология. Теоретические и прикладные проблемы. Киев: Наукова думка, 1985. - С. 154-160.

73. Мисетов И.А. Факторы персистенции бактериофлоры воды и их использование в санитарно-гигиенической практике: Автореф. дис. канд. мед. наук / И.А. Мисетов. Оренбург, 1999. - 24 с.

74. Мисюра A.B. Некоторые вопросы оценки качества воды модельного водоема / A.B. Мисюра, Н.И. Варенко, Ф.П. Рябов. Самоочищение воды и миграция загрязнений по трофической цепи. М.: Наука, 1984. - С. 51-54.

75. Можаев Е.А. Биомониторинг металлов / Е.А. Можаев, А.Н. Литвинов // Гигиена и санитария. 1988. - № 7. - С. 53-56.

76. Мудрый И.В. Тяжелые металлы в системе почва растение - человек (обзор) / И.В. Мудрый // Гигиена и санитария. - 1997. — № 1. - С. 14-17.

77. Музалева О.В. Комплексная гигиеническая оценка антропогенного загрязнения и характеристика стафилоккоковой аутофлоры у школьников промышленного города: Автореф. дисс. . канд. мед. наук / О.В. Музалева. -Оренбург, 1999. 25 с.

78. Мур Д. Тяжелые металлы в природных водоемах. Контроль и оценка воия-ния / Д. Мур, С. Маммамурти. М.: Мир, 1987. - 250 с.

79. Надеенко В.Г. Накопление металлов в организме животных при поступлении их с питьевой водой / В.Г. Надеенко // Гигиена и санитария. 1994. -№6. -С. 24-26.

80. Небрат A.A. Планктонные инфузории показатели степени органического загрязнения нижнего течения реки Припяти / A.A. Небрат // Гидробиологический журнал. - 1994. - Т. 30, № 2. - С. 107-110.

81. Небрат A.A. Планктонные инфузории верхнего Днепра / A.A. Небрат // Гидробиологический журнал. 2001. - Т.37, № 6. - С. 24-29.

82. Немцева Н. В. Микробиологическая характеристика биоценотических взаимоотношений гидробионтов и ее значение в санитарной оценке водоемов: Автореф. дисс. д-ра мед. наук / Н.В. Немцева. — Челябинск, 1998. — 38 с.

83. Нефедова Е.М. Роль лизоцима гидробионтов в процессах самоочищения водоемов: Автореф. дисс. . канд. биол. наук / Е.М. Нефедова. Оренбург, 2001.-22 с.

84. Николайкин Н.И. Экология: учеб. для вузов / Н.И. Николайкин, Н.Е. Нико-лайкина, О.П. Мелехова. М.: Дрофа, 2003. - 624 с.

85. Новиков Ю.В. Методы исследования качества воды водоемов / Ю.В. Новиков, К.О. Ласточкина, З.Н. Болдина. М.: Медицина, 1990. — 399 с.

86. Новиков Ю.В. Современные проблемы водоснабжения, и санитарной охраны водоемов / Ю.В. Новиков, С.И. Плитман // Гигиена и санитария. — 1993. № 2. - С. 6-8.

87. Новиков С.М. Проблема оценки канцерогенного риска воздействия химических загрязнений окружающей среды / С.М. Новиков, Г.И. Румянцев, З.И. Жолдакова // Гигиена и санитария. 1998. - № 1. - С. 29-34.

88. Новожилова М.И. Микрофлора Аральского моря в условиях меняющегося гидрологического режима / М.И. Новожилова, Г.В. Семенченко, Н.З. Му-кашев. Алма-Ата: Наука, 1985. - 217 с.

89. Одум Ю. Экология / Ю. Одум. М.: Мир, 1986. - Т. 1. 328 с.

90. Опарина О.П. Влияние меди на биохимическое потребление кислорода / О.П. Опарина. Санитарная охрана водоемов от загрязнения промышленными сточными водами. М.: Медгиз, 1949. - Вып. 1. - С. 45-46.

91. Определитель пресноводных беспозвоночных Европейской части СССР (планктон и бентос). Л.: Гидрометеоиздат, 1977. - 360 с.

92. Осипов Д.В. Теоретические и практические аспекты взаимоотношений простейших с микроорганизмами / Д.В. Осипов, С.А. Подлипаев. Взаимоотношения простейших с вирусами Серия «Протозоология». JL: Наука, 1981.-Вып. 6.-С. 5-30.

93. Осипов Д.В. Прокариотические экто- и эндосимбионты жгутиконосцев / Д.В. Осипов, С.А. Карпов, М.С. Раутиан // Цитология. 1996. - Т. 38, № 4-5.-С. 411-426.

94. Павлов Г.П. Окружающая среда города Оренбурга / Г.П. Павлов. — Оренбург: Орен-ое книжн. изд-во, 2003. С. 43-45.

95. Плотников А.О. Механизмы формирования протозойно-бактериальных ассоциаций в водных экосистемах (экспериментальное исследование): Авто-реф. дисс. канд. мед. наук / А.О. Плотников. Оренбург, 2002. — 22 с.

96. Подборонов В.М. Иммунные реакции организма клещей О. Ppapillipes на введение бактерий и фагов / В.М. Подборонов, В.М.Бердыев, В.В. Евдокимов // Паразитология. 1982. - Т. 16, №3. - С. 238 - 241.

97. Подборонов В.М. Защитные механизмы иксодоидных клещей и их про-кормителей / В.М. Подборонов, A.A. Бердыев. Ашхабад: Ылым, 1991. — 240 с.

98. Пушкарева В.И. Усиление вирулентности Yersinia enterocolitica в процессе пассирования через макрофаги и инфузорий / В.И. Пушкарева, В.Ю. Литвин // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунологии. — 1991. — № 7.-С. 2-5.

99. Пушкарева В.И. Численность и изменчивость листерий в сообществе с инфузориями / В.И. Пушкарева, Н.Д. Константинова, И.С. Тартаковкий // Патогенные бактерии в сообществах: Сб. Научных трудов НИИЭМ им. Н.Ф. Гамалеи. — М.: Росагросервис, 1994. С. 28-55.

100. Разумов A.C. Прямой метод учета бактерий в воде // Микробиология. — 1932.-Т. 1,Вып. 2.-С. 131-146.

101. Распределение тяжелых металлов в абиотической и биотической компонентах экспериментального водоема / В.И. Капков, М.С. Павлов, Н.Ю. Паракецова и др. Самоочищение воды и миграция загрязнений по трофической цепи. М.: Наука, 1984. - С. 46-50.

102. Рахимова М.Т. Биологическая роль лизоцима и его лечебное применение / М.Т. Рахимова, В.И. Тихонова. Караганда: ГКТ, 1972. - 177 с.

103. Ревич Б.А. Загрязнение окружающей среды и здоровье населения / Б.А. Ревич. М.: МНЭПУ, 2001. - 263с.

104. Романенко В.И. Экология микроорганизмов пресных водоемов. Лабораторное руководство / В.И. Романенко, С.И. Кузнецов. Л.: Наука, 1974. — 194 с.

105. Романенко В.И. Микробиологические показатели качества воды и методы их определения / В.И. Романенко // Водные ресурсы. 1979. - № 6. - С. 139-153.

106. Романенко H.A. Научные основы паразитологического контроля качества воды / H.A. Романенко, Г.И. Новосильцев, Ю.А. Рахманин, Р.И. Михайлова // Гигиена и санитария. 1998. - № 4. - С. 23-26.

107. Русаков Н.В. Оценка опасности примышленных отходов, содержащих тяжелые металлы / Н.В. Русаков, Л.Х. Мухамбетова, Н.В. Пиртахия // Гигиена и санитария. 1998. - № 4. - С. 27-29.

108. Семевский Ф.Н. Рост популяции Clorella sp. при низких концентрациях кадмия // Ф.Н. Семевский, Т.В. Замараева, A.A. Рудкова // Экология. — 1994.-№1.-С. 82-83.

109. Серавин Л.Н. Двигательные системы простейших / Л.Н. Серавин. Л.: Наука, 1967.-332с.

110. Серавин Л.Н. Простейшие. что это такое? / Л.Н. Серавин. — Л.: Наука, 1984.-174с.

111. Смирнов A.B., Эндоцитобионты у представителей двух отрядов амеб — Amoebida и Leptomyxida / A.B. Смирнов, Д.В. Осипов, М.С. Раутиан // Цитология. 1995. - Т. 37, № 5-6. - С. 403-414.

112. Соловых Г.Н. Влияние промышленно-бытовых стоков на санитарно-биологическое состояние реки / Г.Н. Соловых. Теория и практика биологического самоочищения загрязненных вод. М.: Наука, 1972. - С. 73-75.

113. Соловых Г. Н. Система лизоцим-антилизоцим микроорганизмов в формировании водных сообществ пресных водоемов: Дисс. д-ра биол. наук / Г.Н. Соловых. Челябинск, 1995. - 216 с.

114. Сомов Г.П. Сапрофитизм и паразитизм патогенных бактерий: экологические аспекты / Г.П. Сомов. Новосибирск: НИКА, 1988. - 248 с.

115. Стародубова А.Т. Факторы естественного иммунитета при различных физиологических и патологических состояниях / А.Т. Стародубова. Челябинск, 1972.-100 с.

116. Степановских A.C. Общая экология / A.C. Степановских. — М.: ЮНИТИ, 2001.-509 с.

117. Строганов Н. С. Токсикология водных животных в связи с действием сточных промышленных вод на водоем / Н. С. Строганов // Зоол. журн. 1940. -Т. 19,№4.-С. 566-579.

118. Строганов Н.С. Моделирование возможных изменений экосистемы при загрязнениях по чувствительности гидробионтов к токсикантам / Н.С. Строганов. Влияние загрязняющих веществ на гидробионтов и экосистемы водоемов. Л., 1979. - С. 142 - 149.

119. Тартаковский И.С. Экология легионелл / И.С. Тартаковский, C.B. Прозоровский // Экология возбудителей сапронозов. М.: НИИЭМ им. Н.Ф. Гамалеи, 1988.-С. 47-52.

120. Террас Ю.Х. Формы взаимоотношений простейших с вирусами / Ю.Х. Террас. Взаимоотношения простейших с вирусами серия «Протозоология». -Л.: Наука, 1981.-Вып. 6-С. 31-54.

121. Трунова О.Н. Биологические факторы самоочищения водоемов и сточных вод от бактериальных загрязнений: Автореф. дисс. . докт. биол. наук / О.Н. Трунова. Алма-Ата, 1982. - 31 с.

122. Туребеков A.A. Биологическая роль лизоцима и его применение / A.A. Ту-ребеков. — Караганда: Книга, 1972. 117 с.

123. Устинова Г.М. Характеристика макрофитно-бактериальных взаимоотношений в водных биоценозах: Автореф. дисс. . канд. биол. наук / Г.М. Устинова. Оренбург, 2004. - 23 с.

124. Федий С.П. Значение ихтиофауны в биоиндикации качества воды водоемов степной зоны Украины / С.П. Федий. Самоочищение воды и миграция загрязнений по трофической цепи. М.: Наука, 1984. — С. 102-106.

125. Федоров В.Д. О методах изучения фитопланктона и его активности / В.Д. Федоров. М.: Наука, 1975. - 234 с.

126. Федоров Л.А. Пестициды токсический удар по биосфере и человеку /

127. Л.А. Федоров, A.B. Яблоков. М.: Наука, 1999. - 462с.

128. Фринлянд С.А. Новые данные к обоснованию предельно-допустимой концентрации цинка в воде водоемов / С.А. Фринлянд. Санитарная охрана водоемов от загрязнения промышленными сточными водами, Вып. 4. М: Медгиз, 1960.-С. 34-35.

129. Хаусман К. Протозоология: Пер. с нем. М.: Мир, 1988. - 336 с.

130. Хоботьев В.Г. Роль гидробионтов в концентрировании тяжелых металлов из промышленных водоемов / В.Г. Хоботьев, В.И. Капков. Теория и практика биологического самоочищения загрязненных вод. М.: Наука, 1972. — С. 70-73.

131. Худолей В.В. Мутагены и канцерогены в окружающей среде / В.В. Худо-лей // Экспериментальная онкология. 1993. - № 2. - С. 3-11.

132. Цинберг М.Б. Рекомендации по использованию гидробионтов активного ила в процессе биологической очистки сточных вод Астраханского ГПЗ / М.Б. Цинберг, Г.В. Пастухова. Оренбург: Орен-ое, кн-е изд-во, 1989. - 39 с.

133. Черкинский С.Н. Предельно-допустимые концентрации никеля в водоемах / С.Н. Черкинский. Санитарная охрана водоемов от загрязнения промышленными сточными водами. -М.: Медгиз, 1954. С. 65-67.

134. Чибилев A.A. Физико-географический очерк / A.A. Чибилев // Степной заповедник «Оренбургский». Екатеринбург, 1996. - С. 19-27.

135. Чухлебова H.A. Роль микроорганизмов биологической пленки и активного ила в очистке сточных вод / H.A. Чухлебова. Теория и практика биологического самоочищения загрязненных вод. — М.: Наука, 1972.-С. 148-150.

136. Шварц С.С. Экологические закономерности эволюции / С.С. Шварц. — М.: Наука, 1980.-277 с.

137. Шостак Е.И. Характеристика ответных реакций актинобактерий рода Rhodococcus на воздействие факторов водной среды: Автореф. дисс. . канд. биол. наук / Е.И. Шостак. — Оренбург, 2004. 25 с.

138. Шилов И.А. Экология: Учеб. для биол. и мед. спец. вузов / И.А. Шилов. — М.: Высшая школа, 2001. С. 512.

139. Шихова Н.С. Накопление тяжелых металлов ассимиляционными организмами древесных пород / Н.С. Шихова // Вестник ДВО РАН. 1994. - №4. -С. 143-148.

140. Шихова Н.С. Биогеохимическая оценка состояния городской среды / Н.С. Шихова // Экология. 1997. - №2. - С. 146-149.

141. Balbus J. Susceptibility in microbial risk assessment: definitions and Research needs /J. Balbus, R. Parkin //Environmental Health Perspectives. — 2000. — V. 108, №9.-P. 901-905.

142. Carayon J. Les cellules capables de phagocytose chez les insects / J. Carayon //Ann. Parasitol. et Comt. 1977. - V. 52, № 1. - P. 63-65.

143. Carballal M.J. Enzyme characterisation of the circulating haemocytes of the carpet schell clam, Ruditapes decussatus (Mollusca: bivalvia) /M.J. Carballal, C. Azevedo //Fish & Shellfish Immunology. 1997. - V. 7, № 8. - P. 595-608.

144. Carton Y. La reaction d immunité cellulaire (capsule hemocytaire) chez un insecte, en fonction de la region du corps /Y. Carton //Ann. Parasitol. et Comt. — 1977.-V. 52,№1.-p. 59-61.

145. Chung J.C. Purification and properties of a bacteriolytic enzyme from a soil amoeba Hartmanella glebae /J.C.Chung //Arch. Biochem. Biophys. 1969. — V. 135.-P. 244-252.

146. Colwell R.R. The Struggle for Existence /R. Colwell //American Academy of Microbiology. 1998. - №2. - P. 246-269.

147. Gilpin M.E. Do hares eat lynk? /M.E. Gilpin //Amer. Natur. 1973. - V. 107, №957.-P. 727-730.

148. Goetz P. Encapsulman humoral en tant que reaction de defence chez les Dihteres /P. Goetz, I. Roettgen, W. Lingg //Ann. Parasitol. et Comt. 1977. - V. 52, № 1. -P. 95-97.

149. Hellard M.E. A randomized, blinded, controlled trial investigating the gastrointestinal health effects of drinking water quality / M.E. Hellard, M.I. Sinclair //Environmental Health Perspectives. 2001. - V.109, №8. - P. 773-777.

150. Hultmark D. Immune reaction in Drosophila and other insects: a model for innate immunity /D. Hultmark //Trends in Genetics. 1993. - V.9, № 5. - P. 178 -182.

151. Hutner S.H. The Biology of Tetrahymena /S.H. Hutner //Dowden. 1973. - № 4.-P. 411-433.

152. Jolies P. Rapports entre la structure et 1 activité de quelques lysozymes /P. Jolies //Bull. Soc. Chim. Biol. 1967. - V. 49, № 8. - P. 1001-1012.

153. Klowden M.J. Galmonella in the american cooroach outcom of natural invasion of the hemocel /M.J. Klowden, B. Greenberg //J. Med. Entomol. 1977. - V. 14, №3.-P. 326-366.

154. Koch G. Characterization of an Enzyme of Phage T2 as a lysozyme /G. Koch, W. Dreyer //Vyrology. 1958. - № 6. - P. 291.

155. Malke H. Uber des Vorcommen von Lysozym in Insekten /H. Malke //Z. allgem. Microbiol. 1965. - Bd. 5, № 1. - P.42 - 47.

156. Mohrig W. Antibacterielles Abwehrsystem im Darmtrakt von Insekten /W. Mohrig, B. Messner //Biol. Rasch. 1969. - Bd.6. - S. 136 - 138.

157. Norman A.A. Multiple genes for lysozyme in birds /A.A. Norman, S. Richard //Arch. Bioch. a. Biophys. 1970. - V. 141, № 2. - P. 656.

158. Ratkowsky D.A. Relationship between temperature and growth rate of bacterial cultures /D.A. Ratkowsky, J. Olley //Journal of bacteriology. 1982. - V. 149, №1. - P. 1-5.

159. Ritchie C.S. Possible estuary-associated syndrome: symptoms, vision, and treatment /C.S. Ritchie, H.K. Hudnell //Environmental Health Perspectives. -2001.-V. 109,№5.-P. 539-544.

160. Schumacher H. Neue Erkenntnisse über die Biochemie des Lysozyms und ihre klinische Bedeutung fur Augenheilkunde /H. Schumacher //For Fortschr. Augenheilk. 1958. - V. 8, № 2. - P. 142-211.

161. Shannon C.E. The mathematical theory of communication /C.E. Shannon, W. Weaver //Urbans III: University of Illinois Press, 1949. 71 p.

162. Shultz T. QSAR Environment toxicology /T. Shultz //Environmental Health Perspectives. 1984. -V. 107, №1. - P. 337-352.

163. Starmach K. Metody badania planctonu /K. Starmach. Warsawa: PWN, 1955. -134 p.

164. Takeshi O. Quantification of two aromatic amine mutagens, PBTA-1 and PBTA-2, in the Yodo River System /O. Takeshi, N. Takeuchi //Environmental Health Perspectives. 1999. - V. 107, №9. - P. 701-705.

165. Thammasirirak S. Purification and characterization of goose type lysozyme from cassowary (Casuarius casuarius) /S. Thammasirirak, T. Torikata, K. Takami, K. Murata, T. Araki //Biosci. Biotechnol. Biochem. 2001. - V. 65, № 3. - P. 584 -592.

166. Thomas L. Bott Bacterial growth rates and temperature optima in a stream with fluctuating thermal regim / L. Thomas //Limnology and Oceanography. 1975. - V. 20, №2. - P. 191-196.

167. Thompson R. Lysozyme and relation to antibacterial properties of various tissues and secretions /R.Thompson //Arch. Path. 1940. - V. 30. - P. 1036 -1134.

168. Weinstein M.S. Hares, lynx, and trappers /M.S Weinstein //Amer. Natur. 1977. -V. Ill, №980.-P. 806-808.

169. Wilkins M. Preer, and Artur Jurand Kappa and Other endosymbionts in Paramecium Aurelia /M. Wilkins, E. Mcardle //Trans. Amer. Microbiol. Soc. 1980. -V. 99, №2.-P. 232.

170. Wong O. Critical review of cancer epidemiology in petroleum industry employees, with a quantitative metaanalysis by cancer site /O. Wong //Amer. J. Ind. Med.-1989.-V. 15,№3.-P. 283-310.

171. Yoshitada Y. The red tide toxin, brevetoxin, induces embryo toxicity and developmental abnormalities fY. Yoshitada, O. Youki, S. Takahiko //Sci. Total. Environ. 1985. - V. 43, №1-2. - P. 149-157.

Информация о работе

Рябцева, Елена Александровна
кандидата биологических наук
Оренбург, 2005
ВАК 03.00.32

Диссертация

Биоразнообразие простейших, их роль в управлении бактериоресурсным потенциалом и охране от антропогенного загрязнения р. Урал - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Биоразнообразие простейших, их роль в управлении бактериоресурсным потенциалом и охране от антропогенного загрязнения р. Урал - тема автореферата по биологии, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы