Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Изучение микрофлоры некоторых плодов и овощей в период хранения

ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "Изучение микрофлоры некоторых плодов и овощей в период хранения"

АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН ИНСТИТУТ МИКРОБИОЛОГИИ

Р'ГЬ" ОД

Яа празах рукопнсп УДК 576.8:633

Ташпулатов Жавлон Жамонднновпч

ИЗУЧЕНИЕ МИКРОФЛОРЫ НЕКОТОРЫХ ПЛОДОВ И ОВОЩЕЙ В ПЕРИОД ХРАНЕНИЯ

03.00.07 - Микробиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертация яа сспскаипе ученой степени каядядата биологических наук

Ташкент - 1594

Работа выполнена в .лаборатории Оаоходзд к биотс-хио^ог?:« физиологически активных соединений Института ыикро&злэгии АН -РУг

доктор бмологкчасюй! каук, профессор. академик АН РУб А.Г.Хал;^/радоЕ

доктор биологических наук Хсдежбаева С.Я

кандидат биологических каук Садшева Я.

кайс-дра кизикк растений и микробиологии биологического факультета Ташкентского Государственного' -Университета

Задкта состоится " 1934 г. б "9 " часов на за-

седании спецказшроранного совета Л 015:02.21 но защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук при Институте шкробиояогки АН РУз по адресу: 700128, Твжеят-128, ул.А.Кздыри, 76.

С диссертацией ьюжно ознакомиться в библиотеке Института 1!ИКрОбИОЛОГШ1 АН РУз.

Автореферат разослан "Ц" л^1594 г.

Ученый секретарь специализированного

совета, доктор биологических наук,

профессор Х.Сафиявов

Научный руководитель

Официальные оппоненты

Веду-дзя организация

- 3 -

ОБЩЛН ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность геш. * Респуймка Узбекистан - аграрная страна с развиваощойся индустриальной структурой и с обретением ею экономической независимости со всей остротой встала задача наиболее полного обеспечения населения продуктами литания, в частности круглогодичного снабжения людей свежими фруктами И 01)011у.1М11,

В настоящее время и Республике уделяется большое вшшашю проблеме обеспечении сохранности собранного урожаи, которая входит в число приоритетных задач агропромышленного комплекса Узбекистана. Обладая большими потенциальными возможностями по производству фруктов и овоще-б:1Хчевых культур, .в Республике, тем не менее, слаба технологическая и материально-техническая база, позволяющая сохранить и переработать богатый урсешй лло- . до-овоэдюй продукции.

В решении этих задач существенную роль обязана сыграть ; микробиологическая наука и микробиологическая промышленность. ' Действительно, среди различных физиологических групп, гнилостные микроорганизмы вызывают значительное снижение качества и . количества заложенной па храпение продукции, сокращают сроки ' ее хранения.

Грибы являются самой значительной и обширной группой микроорганизмов и на доли вызванных ими заболеваний приходится ' основная часть потерь сельскохозяйственной продукции. Суцест-'' : вующая проблема сохранения собранного уро.тая плодово-овощной ; проду]ОД!И выдвигает необходимость ускоренной разработмси науч' них основ ее порчи и эффективных мер борьбы с нею.

Проблемой изучения микрофлоры. плодов и оведей периода ' хранения и сменил экономического ущерба от их микробной пор: чи заняты серьоьлые научные коллективы в республиках бившего . : I СССР и за рубежом. Несмотря на достигнутые в этом отношении ; успехи, в целом проблема эта все еще остается нерешенной.

Цель работы. Имеющиеся в настоящее время сведения о мик-, рофлоре плодов и овощей периода хранения относительно скудны,

. * Научное руководство по теме настоящей диссертационной работы • ; осуществлял, до выезда на постоянное место жительства в США (июнь г.), д.б.н. Шток Д.А., которому приношу сердечную благодарность.

а элективные биотехнологии их защиты и хранения практически отсутствуют. Б связи с этим целью настоящей диссертационной работы явилось пилиленио и изучение микроорганизмов, заселяющих фрукты и овощи при хранении, сгредолений корреляции .«езду иорасгл^м действием и актиьвиС'хыо ферментных комплексов их icjcc'Toîî. a так.',;е изучение г.оз;.1с,п.ос"л1 использования зютрактов некоторые растений и культурашюй .тадкости актиномицетов в ¡слчестье средств защиты от микробной порчи залохоиного на хранение уролая сельскохозяйственной продукции.

Д.;;я достижения этой цели следоьало решать сладувдие задачи: - выделить и определить систематическое положение .иикро-организмоз, заселяющих плоды и овоед при хранении;

- определить антагонистические свойства актиномицетов, гаселяыцих поверхность плодов и оьощей;

- изучить наличие корреляции мс-аду поражгиоще-й способностью грибов и активностью их ферментного комплекса;

'- исследовать влияние экстрактов некоторых высших растений па нрорасташю спор п ферментативную активность грибов;

- ииучинь возможность обработки культуральиой жидкостью актиномицетов и экстрактами некоторых высших растений пледов л овощей перед з:.к.;;лдкой их на хранение с целью ешьг.енил потерь от микробной порчи.

Научка-л новизна и практическое кначоние работы. В результате проведенных исследовании ьвериие изучен видовой состав микроорганизмов на основных плодное л овощах, ва;сладьшаешх на храпение- в .местных условиях. Впервые в условиях Узбекистана из порайонной ирл хранении 'лсши кар'.'о}ела выделен и описал гриб Botryojporiurn IcngibracMatujn (Oud.) Mairre. Определен видовой состав актткжицетов, с&итшш'х на поверхности плодов и овощей, установлены их антагонистические свойства, разработали условна хх культивирования.

Установлено наличие корреляции мекду пора^ющей способ-костью и активностью ферментного комплекса изучаемых грибов. Определено ингнбирующее влияние ряда растительных экстрактоз на рост грибов и выживаемость их спор и активность Ферментного комплекса. Обоснована возможность применения культурашюй хидкостл актшюмицетов-антагонпстсш и растительных экстрактов з качестве средств биологической защити плодов и овощей, зак-

ладываемых на хранение.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на VI Международном Конгрессе по фитопатологии (Монреаль, Канада» 1993) и на расширенном заседании Ученого Совета Института микробиологии АН РУз(1993).' '

Публикации. Но материалам диссертации опубликовано 4 печатные работы, из которых 3 журнальные статьи и тезисы доклада.

Структура и ойъш диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, результатов исследований и их обсуждения, заключения, выводов, списка использованной литературы, включающего 149 наименований.

Работа изложена на 130 страницах машинописного текста, шшис'-фироьч'шл 81 таблицей, ¡J рисунками,

МАТЕРИАЛ!! И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Материалом для исследований послужили плоды и овощи, по-■ рашшые грибной питью, огобрпшше осенью и зимой из шюдоо-: Еощехранилшц, г.Ташкента.

Выделение грибов с поверхности и из тканей пораженных плодов и овощей, изучение видового состава", морфолого-культу-ральных признаков проводили методами, описанными Еилаи (1977), Била)! и Коваль (1088), Курсановым (1947), Литвиновым (1957, 1959), Пидопличко (197?), Пидопличко и Милько (1971), Ellis (1971). ,

Выделение актиномицетов с поверхности плодов и овощей,

£

количественный учет и изучение их свойств проводили методами, описанными Гаузе и др., (1983), Егоровым (1964), Красплышко- . bum (1970).

Антагонистические свойства культур актиномицетов определяли методом агаровых блоков. Тест-организмами служили Alter-. ' naria alternata, Aspergillus flavus, Botrytis cinerea, F.oxys-porum, F. sol ¿mi, P. expansurri, V.dahliae. Учет антибиотической" активности проводили, на 5-7 cysm культивирования по размеру ' зоны подавления роста грибов.

Для определения противогрибкового воздействия антибиоти- ' ков, продуцируемых актиномицетаыи пользовались диффузным мето-

* Сыракач) благодарность к.б.н. <1*.X.Файзиеион и Ф.Сагдуллаеиу за консультативную помощь в выполнении этой серии исследовании

дом (Кашкип и др., 1870).

Для определения опт/л.'алъкых условий культивирования ахти-ноыицетов на образование ими антибкотиков, проводился подбор сред, рН и температуры культивирования.

'Ферментативную активность (амилаьи, пектинази, целлюлази) грибов определяли общепринятыми методами (Калыюв и др., 1385; /¿.1рт«.и\ов, а^ио;.1У44; Зо^ю^'у!, .

Получение растительных физиологически активных соединений и изучение их фунгистатического действия на ферментный комплекс и на вш'.иьаемость спор грибов проводили методами, описанными Ниловои и Костромой (1972) к пульман (1980).

Ллл научения возькжности практического применения природных физиологически активных веществен культуралыюй жидкости актг.пом.ш.етов в качестве средств биологической заняты закладываемого на хранение урожая плодов и овощей, проводили послеуборочные обработки (методом погружения) яблок, моркови и картофеля .веред ьакладкой их на храпение.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССДЕДОВЛШ! И ИХ ОБСУЭДЫШЕ

1. Видовой состав микроскопических грибов, выделенных с поверхности плодов и овощей

Наиболее ватлими продовольственными культурами, повсеместно закладываемыми иа хранение являются картофель, морковь, яблоки и лимоны. Поэтому большое внимание уделяется изучению видового состава мпкроорганиьмов, поракаыда плоды и ововд! периода хранения. Однако до последнего времени мало внимания уделяется изучению видового состава микроорганизмов, заселяющих плоды и овоши периода хранения.

В 1900-сЛ гг. nai.ni были обследованы пдодооьощехранилища 1\ Ташкента, в ходе которых отбирались пораженные гнилью клубни картофеля, корнеплоды моркови, плоды яблок и лимонов, из которых было выделено 52 вида грибов, относящихся к 2 классам, 2 порядка, 5 семействам и 14 родам (табл.1).

Класс '¿у^оыусс*1ез представлен одним порядком, одним семейством, двумя родами - Мисог и Кигориз и А видами. Представители родов Мисог и КЧпгориэ широко распространены в при;юде и довольно часто встречаются на продуктах питания, но перя,дающие овод: и фрукты вса'речакугса очень редко. Класс 0еи1его.иусе-

Таблица 1

Систематичеашй состав грибов, выделенных с поверхности и из. пораженных тканой картофеля (1), моркови (2), яблок (3) и лимонов (4)

Класс Порядок Семейство

Род

Количество видов

celes Deute- Hyphnmy-1 готу- cehales cetes

; Zypomy- Mucoralca Mucoraccae Mucor

Rhizopus Dematiaceae Alternaria Botrytis Bot.rvospomn Doratomyces Gliocladium Trichothociurn Monlllaceae Aspercillus PcJllCii Пил) Trichoderma Verticilliuin Fusarium

Tuberciila-riaceae Mvcelia sterilia

Rhizoctonia

1 1 2 I з I 4

1 1 1 1

3 3 3 2

4 3 3 3

■ 1 1 1 -

1 - -

2 - -

2 1 1 -

1 ■ 1 1 -

4 3 3 3

3 3 3 4

2 , 2 1 -

3 3 -

19 9 5 5

1 1 - -

tes представлен одним порядком, тремя семействами, 12 родами и 48 видами.

Проведенные исследования показали, что с поверхности пораженного картофеля, моркови, яблок и лимонов в большем количестве и часто выделялись грибы, относящиеся к различным родам. По частоте встречаемости преобладали виды родов Alternaria, Aspergíllua, Fusarium, Penicillium. Остальные виды встречаются реже н с небольшим обилием.

В результате исследований выделен новый для условий Узбекистана гриб, населяющий пораженный картофель при хранении, Botryospomn lonuibrachiatum (Oud.) Mayer (Синоним - Dotrytls lonjjibrachiata), который при культивировании относительно хорошо рос на средах органического происхождения (КДА и сусло-агар) и заметно слабее на минеральных*.

Необходимо отметить, что из тканей пораженных плодов и овощей выделяются в массовом количестве грибы из родов Alternarla, Abpercillus, FusariuiTi, Penicillium (табл.2). Наиболее

При определении и описании этого гриба большую помощь оказал д.б.н., проф. Мельник В.Л. (Ботанический институт РАН, Санкт-Петербург), за что выражаю глубокую признательность.

1 )*.

часто отмечаемыми видами были A. alternata,_ A.radicina. A.fla-vus, A.fumiijatus, F.davanicum var.radicicola, F.oxysporum, F.solará, P.digitaturn, Р.ехрапзшл.

Подученные данные свидетельствуют о том, что видовой состав микроскопических грибов, заселяющих плоды и оводи в период хранения, достаточно разнообразен и среди них часто обнаруживаются Фнтопатогешше грибы. Mi.xriit; из обпаруденных видов наносят значительный ущерб, вызывай гниль плодов и овощей.-

Таблица 2

Численность и видовой состав грибов, выделенных с поверхности пораженного картофеля (1), моркови (2), яблок (3) и лимона (4)

• вид Количество ИЗОЛЯТОВ

1 1 2 I 3 1 4

•1 2 1 3 | 4 1 5

Alternarla alternata (Fr.) Keissler 25 21 31 -13

A.hurúcola üudeirans. - - - 26

A.radicina Meier, Drechsler & Eddy 23 25 16 23

A.sol ал i Sorauer 14 - - -

A.tennis Hees ex Fries. 16 11 8 -

Aspergillus flavus Link. 28 2 а 36 26

A.ftiaipatus Fres. 18 9 10 31

A.nií;vr v.Ti^h. 26 - - -

А.огу;:ае (Aniburc) Cohn. - 11 11 13

A.terrais Yhorn

ÜGtryosporum Icng'ibrachiatuin (üud.) i.'cyer. -

Botrytis cinerea Persoon ex Fries. Doratcif.yces wicrosporus (Sacc.) Horton & Smith D.:;!.(-Mor,ite:3 (Saec.) Norton & Smith Fusarium avenaceum (Fr.) Sacc. var..viirioidos (Sherb.) Bilai conJb. nova F.l'ietorojpoi' iuiii IJücs. F. ,i avarilcum Kooi d.

F. Java"ncum Koord. var. radlcicola Wr. F.:nerisir,oidos Corda, f-'.moni 1 iforme Shs-ld. F. mon i 1 iforme St;] d. var. lactis (Pir. et K\ib.) Bilai comb. nova. F. luo.ni J 5 fürnie Sin.' 1 d. var. sut-v;!iii.iit'.u,..; Wr. et Kg. F.mval.- (Fr.) CvS. F. oxy.ii.vji U!.i (Sculecht) Snyd. et ilans. F.oxvr;porii;n (Schlecht) Snvd. et Heins.var. ortlio vra.; (Appi.et Wr.) Bilai comb.nova 8 F. redpi.Wr. > 2

F.3ci;i)UCiin.:» Fuor.. 2

1

■15

г

8 10 IB 24 3 11

3

5 -1

35

19

23 4

11

19 16

33

27

16 9

25

16 12

Продолжение таблицы 2

1

I 2 | 3 | 4 | 5

F.semitectum Berk, et Rav. F.solani (Mart.) App. et Wr. F.solani (Mart.) App. et Wr. var. aduncisporitim (Weim. et Hart.) Wr. F.sol.-ini (Mart.) App. et Wr. var. argillaceum (Fr.) Bilai comb. nova. F.solcini (Mart.) App et Wr. var. coerulleuin (Lib.) Bilai coinb. nova. F.sporotrichioHa nom. nova Bilai F.sporoLricluella Bilai var. nntnophi Hum (A.Br.) Bilai comb. nova

F.sporotrlchiella Bilai var.poae (Pk.) Gllocladiutn ros'uun Bainier.

G.Zaleskii Pidopl. Mucor ¿;pp.

Penici Ilium r I it; It at urn Sacc. P. expansion l,k. P, italjciuft Weiiin. P.stoloriiier Thorn. Rhizoctonla solani Kuhn. Rhteopuy microsporus v.Tlech R.riii/ncoris Fhrerib. R.orvLv.e Wont et Prin.fherlirigs. Triohodurrca licnorum Tode. 'J'.virule Hers, ex S.F.Grav. Trichotecium roaeum Liiik.-Fr. Vertici 11 iurn daliliae Kleb. V. elTusum Otth. ,

V.lateritium Berk.

6 5 - -

12 23 20 21

2 - - -

11 - - -

12 _ _ _

G - - -

- ' _ 3 3

- g - —

9 6 6 -

7 _ - -

12 12 13 11

16 • 11 26 33

35 31 31 46

- - 44

12 7 13 29

14 18 - -

12 IG 10 6

13 13 • 14 13

1С 8 8 -

3 7 - -

7 5 3 -

13 9 8 -

6 5 - -

3 2 - -

1 2 - -

2.Видовой состав микроскопических грибов, выделенных

ир пораженных тканей плодов и овощей Изучение видового состава микроскопических грибов, вызы-.вакшу« загнивания плодов лимона на разных этапах хранении показано, что поздней осенью (после закладки урожая на хранение) отмечается преобладание сапрофитных'видов, которые в основном развиваются на плодоножке и ранах, нанесенных при уборке и транспортировке, иднаки, во второй половине периода хранения (зимой) в больших количествах изолировались грибы, усугубляющие гниение плодов. Причем в большинстве случаев отмечаюсь' совместное присутствие нескольких культур грибов (P.di£itatum+. P.expansum; A.terreus + Д.tenuis; A.humicola+ A.radicina).

Видовой состав микроскопических грибов, населяющих гнилые яблоки несколько отличался от микофлоры лимона. Выло отмечено присутствие некоторых грибов, зарегистрированных на плодах лимона, а также отсутствовавших на них (В. cinerea, T.roseun).

Также было зарегистрировано большее разнообразие видов р.Fusarium. Очевидно, это объясняется повышенной кислотность» плодов лимона.

Сравнение видового состава на разных этапах хранения яблок показало, что во второй половине периода хранения (аимой) увеличивается количество грибов. Зто объясняется тем, что по мере хранения яблоки дозревают, в них снижается повышенная кислотность и увеличивается количество доступных грибам питательных веществ, кроме того яблоки теряют влагу, что такзьз способствует проникновении грибов.

Поучение видового со^/ава грибов, представленных ß гнили моркови п картофеля показало, что многие виды встречаются как в пораженных клубнях картофеля, так и корнеплодов моркови. Отмечено Сольыее разнообразие видов р.Fusarium, и в целом, грибная флиоа нредсчч\г»Д'Л>а шире на картофеле.

Потери картофеля и моркови от гнили увеличивались по мере увеличения срока храпения, что объясняется потерей устойчивости к проникновению инфекции вследствие постепенного уменьшения влаги в корнеплоде и больней доступностью питательных веществ грибам.

Анализ полученных данных позволяет сделать вшедючение о большем разнообразии грибов, выделенных из инфицированных тканей овощей по сравнению с таковой плодов.

В целом, полученные нами данные свидетельствуют о широкой пластичности и приспособляемости ряда грибов (F.solanl, F.oxy-sporum, А. alternata, В.cinerea, A.i lavtis) к различным условиям окруладеа среды, а хакасе об их ыирокой пищевой специализации. Другие йе виды грибов, например C.microsporus, D.stemonites, В.lori^i brach! alum, встречались в единичном количестве. По-видимому, эти грибы не участвуют активно в процессе гниения и разложения овощей и плодов.

3. Видовой состав актиномицетов,'выделенных с поверхности плодов и овощей

Изучение видового состава актиномицетов, естественно обитающих на поверхности плодов и овощей при хранении, показало, что наибольшее их количество отмечается на моркови и картофеле (табл.З), причем их видовой состав такле более разнообразен, чем на плодах.

- 11 -

Нами выделено 157 культур актиномицетов, относящихся к б ; группам. Наиболее обширно представлены группы Albus и Gríseos.

Данные о широте противогрибкового действия выделенных ак-iтиномицетов, суммированные в табл.4, показывают, что достаточ-; но большое количество штаммов, от 15 до 43 7. от общего количества актиномицетов, обладают антагонизмом по отношению к грибным тест-культура»^

Из приведенных в та'иьЬ дашшх милно сделать вывод о высо-I кой противогрибковой активности ряда актиномицетов. Так, наи-I большая фунгистатичес-кал активность отмечена у Streptomyces ■albosporius Krainsky - 9, S.albosporius Krainsky - 24 л S.fia-vus Krainsky - 13. Необходимо отметить, что все они были выделены нами с овощшх культур. Очевидно, такая высокая антибиотическая активность почвенных актиномицетов обусловлена большим их количеством и их взаимоотношениями по сравнению с мнк-■ рофлорой плодов.

i Таблица 3

: Видовой состав актиномицетов, выделенных с поверхности

плодов и овощей

■ Взятые на исследование ! образцу

Группы актиномицетов

Albus |Albidus|Fradiae| Flavus|Glaucus|Griseus

лимон 3 2 1 Z - 3 '

яблоко 5 2 3 - 1 G

морковь картофель 10 10 12 8 6 13

13 12 9 íi 18

Таблица 4

Спектр действия актиномицетов, выделенных с поверхности плодов и овощей

Источники актиномицетов Тест- культуры"

1 2 з 1 4 1 5 6 1 7

лимон яблоко морковь картофель о /С, 3 4 6 1.. 3:: 2 , S:. 2 2 3 1 1 3 7 1 2 2 Я 2 4 3 7 2 3

"Примечание: 1 - A.alternats; 2 - A.flavus; 3 - В.cinerea; 4 - F. oxysporu/n; Ь - F. solani; 6 - P.expansum; 7 - V.cJahJiae

Таблица 5

Противогрибковая активность некоторых ¡сультур актипомицетов, выделенных с поверхности плодов и овощей*

Актиноыицет

Зона угнетения роста тест-культуры"

мм

1

12 13 1

I 5 I б

S. albus-16 7-10.7 - _ 6+0.7 6+0.7 _

Г* о. albui> 141 G+0.7 - - 0+ü. 7 -

я. ■197 l'.i+H ,0 Ш11. .0 10+1.0 23T2.1 £1+1.8 -

а. alix.>o:üiu!us- 21+1.8 21 + 1. 8 17+1.5 -

г? al ixi-ror ius- ■9 28+2.3 19+1. (i 25+2.1 10+1.0 12+1.0 16+1.5

all.o.sporiii3- ■24 24 "12.1 17+1. 5 18+1.6 10+1.0 11+1.0 15+1.4

г» о. .cari4lus-ii7 8+0.9 - 8+0.9 - -

Г4 'i 1+1.0' - 6+0.7 - - 6+0.7

о" fl.4'AI.> 1,4 25+2.1 19+1. 6 18+1.6 6Ю.7 9+0.9 16+1.5

Г' • >. f iavu:>-2!>7 9+0.9 - 6T0.7 - -

с • fra-:!iao-lo3 11+1.0 - - 7+0.7 6+0.7 6+0.7

Н. fi'iVlicr-KfM 20+1.8 12-11. 0 11+1.0 10+1.0 11+1.0 -

' t' (;! auous- i 11 7+0.7 - 6+0.7 10+1.0 11+1.0 6+0.7

. 1, . i;lar.eus-"46 - 9+0. 9 6T0.7 - - -

f • »■>. .цггг.еиз-кб 9Ю.9 7+0.7 - - -

s. i^riseu.v 129 22+1.8 8Ю. .9 6+0.7 - 6+0.7 -

s. .(>'rjcc4is-i.T!0 • - 7+0.7 G+0.7 6+0.7 6+0.7 -

s. psei!dot'radiae-5' •121-1.0 lOvi. .0 8+0.9 9+0.9 in 0.9 -

s. 9+0.9 14+1. 1 - 11+1.0 12+1.0 . -

s. Scabies-22 0+0.7 8+0. ,9 8+0.9 - 6+0.7 6+0.7

Примечании: доверительные интервалы вычислялись при уровне ,вероятности 0,01

"Примечание: здесь и далее 1 - A.alternata; 2 - A.flavus; 3 -

В. cinerea; 4 - F.oxysporum: 5 - F. solani; 6 - Р. expansuni;

Из 157 исследованных на1.«! культур, 137 либо были вовсе лишены либо обладали очень незначительной фунгистатической активностью. Из оставшихся 20, активно ограничивали рост и развитие A-alttmaLa - 18 культур, A.flavus - 13, В.cinerea - 17, F.oxysponmi - 12, F.sulani - 13, P.expansum - 7; V.dahliae -17. В то ле время 3 культуры в той или иной мере подавляли рост всех 7 тест-культур, а рост 6 из них - еще 4 актинсыпце-та-аатагониста.

Анализ полученных данных позволяет сделать вывод о значительном количестве актиномицетов-антагонистов, естественно oö.iTdwiSMx ц.ч поверхности плодов и оао&ем периода хранения, способных значительно подавлять рост и развитие грибов и о возможности их культивирования с последующим возвратом па поверхность иладон и овощей в качестве агентов биологической защиты.

- 13 -

4. Сунгистатическая активность ¿жтпномнцетов-антагопистоп Изучение антимикробного действия культуральнол жидкости актшюмнцетов на рост и развитие грибных тест-культур показало, что наиболее высокуа антибиотическую активность проявила культура Slroploirivces flavus Krainsky - 26 (pu*,:. 1 ), Ее антибиотические соединения оказывали значительное ^унгистатическоо действие на рост всех изученных нами грибов. Из исследованных 16 с1КТИ1ЮШ1Ц&Т0)!, антагонистическое ьоодойствио на рост ъсих 7 культур грибод проявили 7 культур, на 6 грибов еще 2 культура.

Полученные данные свидетельствуют о наличии в культураль-ной жидкости актиномицетои антибиотических веществ, способных, значительно orpa:iK4HBiiTb рост и развитие грибов, имеющих отношение к гниению овощей и фруктов при хранении.

Сравнительное исследование сезонных изменений количественного и видового состава микроорганизмов показало, что коли-, честьешюе преобладание грибов отмечалось и ь первой половине : периода хранения (осенью), и во второй (зимой). Это объясняется тем, что в период хранения плодов и овощей на ранах,- обильно спорсобразул, развиваются грибы, что способствует дальней-

Зина угньгения роста,uu * '

35 м1

30 Î- 1 j

25 î-'-Л J >\:;

'¿0 . j i

10 щ >1

10 ¡¿à и -tu.*

Â-Mlcmulf»

Е£3 S.ftltoeporiuß-H

ES3 S.*ILId>u-33

О^кшгод F.ü jj'ijiûrum f.&olacl P.expansuxn ШЗ S.alfco«l;orlu«-24 U_J S.flAvue-13

LZ3 я.иптш-га

Рис.1 .Олшпис иктииоипцегои-антагопис — тон im рост и рлапитме грибов . (грстш сутки куттииирования)

шему поражению новых плодов и овощей. При этом необходимо отмстить, что видовой состав грибов почти не изменялся. Изучение количественного и видового состала актиномицетов показало, что 'во второй половине периода хранения (зимой) их количественный состав немного увеличивался, а ¿пдсаих изменений ш не наблюдали. ото объясняется, по-ьидкмоуу, тем, что в период хранения в хранилищах отсутствуют благоприятные условия для развития :.мкрос^га;шзыом-антагонистов.

Таким образом, проведенное iuu.ii! изучение двух большх групп микроорг£шизыов, заселяюцих плоди и овощи при хранении показало, что эти группы очень широко представлены и большинство ;;з них (грибы) имеют непосредственное отношение к гнилостному разрушению сельскохозяйственной продукции, а другие (актином:,цеты) могут играть уаштиую роль.

5. Пптим.ч)'ь;н:е условия культинироваиия актиномицетов С целью разработка лабораторного регламента культиьироза-ния и получения кульгуралыюй лпдкости с высоким содердаиием антибиотических соединении, нами били подобраны оптимальные условия культивирования актиномицетов.

В частности, нами изучено влияние состава среды, значения ее рН и температуры культивирования на образование антибиотических веществ. Показано", что в этом смысле оптимальной по составу является среда СР-1. При температуре 30° С и р!1 среды 6,0 антибиотическая активность о.Пауиз-йЗ была максимальной и зона иигибирования роста тест-кулзтури находилась в пределах от 1В до 36 к'м. На основании полученных данных нами составлен лабораторный регламент культивирования 5.Пауиз-26.

0. Влияние антибиотических веществ актиномицетов на рост и развитие грибов Изучение действия антибнотичеашх веществ на прорастание спор и развитие грибов показало, что антибиотические вещества, продуцируемые актшюмицетами в культуральную жидкость, способны Д£л.е в низкой концентрации значительно снизить процент выживаемости спор (табл.6).

При 0,1 %-ной концентрации культуральной жидкости актиномицетов конидии всех грибов утрачивали способность к прорастанию. При понижении концентрации культуральной вдкости до

Таблица 6

Влияние культуральной жидкости актиномицетов на способность к прорастанию спор грибов (10 спор на 1 мл)

Лктиномицеты

Концентрации, 7.

Грибы

II 2 | 3 |

I б

S.flavus-26 0,1 0,01 О,CGI О,0С01

1 3

S.alhospo-riuiJ-Q

S.albosno-rius-24

S.flavus-13

0,1

0 Gl 0.001 0,0U01

0,) 0,01 0,001 0,0001

0,1 0,01 0,001 0.0001

1 3

\ о

2 6

10

1 3

1 4

2 4

1 о

1

3

2 6

1 3

1

3

1 4

1 5 10

1

3 8

0,01 Z споры A.flavus, A.nicer и P.digilatum, хотя и в небольшом количестве, сохраняли способность к прорастанию. Значительно большее количество спор прорастало при концентрации 0,001 а концентрация 0,0001 7. практически не оказывала ин-гибпрувщего аффекта. Наибольшая выживаемость спор отмечалась у грибов A.flavus, A.nicer, P.ditjitatum.

7.'Гэрментатнпшчя активность грибов С целью определения корреляции между активностью ферментного комплекса грибов и степенью поражения плодов и овощей проведена работа по научению амилазной, пектиназной и целлю-лазной активности.

Амилаза. Для определения амнлолитической активности грибов предварительными исследованиями, были отобраны следующие виды: Doratoniyces micrcsporus, F.javanicum var.radicicola, F.semitecLum, Fusarium solani, F.solani var-argillaceum, F.so-lani var. coeruleum.

Все изученные нами культуры хорошо росли при глубинном культивировании и выделяли в культуральную жидкость активную

амилазу. Сравнение амилолитической активности отобранных нами грибов показало, что наиболее высокая амилазлая активность наблюдалась при выращивании F. solara var. argillaceuin на картофельной воде (14.29 ед/г), немного меньшая - у F. solani var. coeruleuin (11.13 ед/г), а у остальных исследованных грибов - незначительная. При выращивании на контрольной среде все исслодовгишые гриби проявляли очень низку» шилолитическую активность, что свидетельствует о наличие в картофеле ряда компонентов, способстьушшх ПрОЯВЛОНПМ бОЛСи ВЫСОКОЙ аКТИВИОСТИ амилолптичесидх ферментов. Результаты опытов уое.кдаит в том, что грибы, имущие otjíouicjmo .к загниваний картофеля, одновременно обладает высокой амилазной активностью и это подтв^р;;;да-ет существование корреляции ыевду глубиной nop-uemw плодов и ОШЦей ¡I Ы'Л'ИЫШЦ'И.Н ¿О-ШЛОЛШИЧесКИХ ф./рЫеКТО!» ГрИООВ.

Шктипа^а. Предварительный отбор, проведенный нами, выявил следувдле виды: AiLurnaria iacJicina, Asperjillus flavus, F. solani, Penicilliuifl exparisun.

Проведенными исследованиями показано, что максимальной активностью ферментов лектнназного коиплсаса обладал гриб A.flavus (37.1 %) при выращивании его на среде с яблочными выжимками, в то время как на среде с яблочным пектином наиболее высокая активность отмечена у гриба P.expansuni (19.5 %). Более низкуй активность, а значит и порг.;:.ащуй способность, проявили грибы A.raclicina и F.solani.

Более высокая нектиназная активность отмечалась нами при культивировании грибов на среде, содержащей яблочные выйнмки, что свидетельствует об их более высокой питательной ценности и предпочтительности в к,"."естве источника питания по сравнению с яблочным пектином. Активность пектиназлого комплекса ферментов коррелирует со степенью поражения плодов и овощей при участии -грибов.

Д''л1.л11)ла:ча. Предварительные исследования позволили нам выявить следующие грибы с высокой активностью целлюлолитнческих ферментов: Alternarla altérnala, A.radicina, Bolrytis cinerea, Fusariuin oxysporum, F.solani.

lia исследованных культур, максимальной цедлюлазной ¿истинностью обладал гриб Alternaría radicina (2,4 ед/мл на опытной морковной среде и 0,45 ед/мл в контроле), а максимальной карбсксиметнлцеллюлайной активностью обладал гриб Botrytis

cinerea (8,7 ед/мл и 2,1 ед/мл, соответственно). Г

В результате проведенных исследований, В.cinerea и А.га-ülcina проявили наиболее Еисокув цоллюлолитнческую активность, коррелирующую с глубиной поражения тканей плодов и овощей при . L участии грибов, а такта показали предпочтительность моркови в ' качестве источника углеродного питания для грибов.

Таким образом, каши исследования ферментативной активности пысазали, что грибы в процессе своей жизнедеятельности образуют комплекс высо1Соактивних ферментов, соответствуклдлй сре- ;.«' де обитания, а ферментативная активность коррелирует с глуби- ■ i ной поражения плодов и ошцой при хранении под воздействием • , большого разнообразия микроорганизмов, в том числе и грибов.

8. Иш'ибнрующее действие расппулышх физиологически актиыш ...

соединений на активность ферментного комплекса • 'Л

и прорастание спор грнбод |,

С целью выявления возможных ингибиторов ферментного комп- , <

лекса грибов и изучения их влияния на рост и жизнеспособность >;}.

спор наш проведены исследования клеточных зкетрактоз некого- „ I •

рых растений. 4 • - . •

Исследования по определению ингиблрующей способности кде- j

точных экстрактов показали, что наиболее значительной ьоздейс- . f..

твие на активность ферментов оказывал клеточный экстракт грец- Vj:

кого ореха, за ним следовали экстракты мязд перечной и зверо- . j .

боя. При использовании 1 Z-ного раствора клеточного экстракта | .

грецкого ореха наибольшее снижение амилазной активности отме- ' j

чеко у грибов A.radicina (187. от исходной) и F.solarii (18,8%), • • а наименьшее у F.solani var. coerulleuni (20,9 1) и Р. expansun ;

(20 X). Из ферментов грибного происхождения наибольшую актив- .

ность сохраняли пектинаоы грибов A.alternata (91,3 £ от'исход- . ■

ной) и A.radicina (91,1 Z) при использовании 0,1 %-ного экс- , j тракта зверобоя. В то же время, все клеточные экстракты при использовании в концентрации 0,5-1,0 Z вызывали значительное | снижение активности целлюлолитического комплекса грибов.

Изучение влияния клеточных экстрактов некоторых высших {•'

растений на выживаемость и прорастание спор доказало нам, что • j.

• экстракты грецкого ореха, мяты перечной и зверобоя обладают "} значительной фулгисгатичеасой активностью (табл.7). Наибольший

эффект отмечался при обработке 1 и 0,5 %-ными концентрациям:! >

Таблица 7

• Влияние клеточных экстрактов некоторых высших растений различной концентрации на выживаемость спор грибов (10 спор в 1 мл)

Растение Концентрация, % Количество проросших спор грибов*

1 1 2 | з 1 4 I 5 I б

грецкий 0,1 3 А ' 2 2 2 4

0,25 1 1 1 - - 2

орех 0,1> - - - - - -

1,0 - - - - - -

0,1 4 6 2 2 3 6

мята о.ав 1 2 1 1 1 " 3

перечная 0,5 - 1 - - - 1

1,0 - - - - - -

0,1 5 В 3 2 4 7

зверобой 0,25 1 2 1 1 2 2

0,5 - 1 - - - 1

1.0 - - - - -

растворов экстрактов растений. При дальнейшем снижении концентрации увеличивалось количество проросших спор грибов.

В целом, полученные данные об угнетении прорастаемости получены при использовании экстрактов грецкого ореха, затем мяты перечной и зверобоя. Очевндао, это объясняется наличием в листьях грецкого ореха более активного комплекса фитогормонов по сравнению с таковым мяты перечной и зверобоя.

Проведенными нами исследованиями показана возможность снижения активности ферментного копалек-са и выживаемости спор грибов, а следовательно и сшкения степени иоракаеыости заложенного па хранение урохая плодов и овощей.

М; П^вдп'кэдкоо >|д||о.'11.зрва1и:е антибиотических ьещеотв культуралыюй жидкости ¿стиномицетои и растительных физиологически активных соединений для защиты плодов и овощей Исследованиями возможности применения культуральной жид-• кости актиломкцетов и сырых клеточных экстрактов растений в качестве биологических средств задеты плодоовощюй продукции показано, что 0,01 %-аые раствори культуральной жидкости акти-номицетов и 0,1 %-ные растворы клеточных экстрактов некоторых высших растений могут заметно сшиать потери урожая от действия грибов в период хранения.

-19-' j;

Наилучший аффект отмечен при применении 0,01 Х-ного раст- i.

вора культуральной жидкости актиномицета A.flavus-26 для оащи- ' ты плодоовощной продукции (100 л-ная сохранность здоровых и j 80-100 %-наи сохранность плодов и овощей с механическими пов- ■ | реждешшми). ;

На основании полученных Hai.ni данных можно сделать вывод о возможности практического применения для обработки плодов и овощей перед их закладкой на ;■;руление культуральной жидкости актиномицетов, которая способствуют снижении их повреждаемости грибами. ;

В случае обработки сельскохозяйственной продукции антиби- , j отическими веществами актиношщетов, последние не окачивают вредного последействия, так iia« перед употреблением фрукты и _ Г:'; овощи моются, а такде известно, что разрушение антибиотических веществ происходит в достаточно короткий срок и- не сказывается '';: на качестве продукции. Необходимо также отметить, что указан- . t ■ пая культура актиномицета, па предварительным данным не лвля- |

ется патогенной и токсичной. .

ВЫВОДЫ ■ ';•

1. С поверхности и из пораженной ткани картофеля, марка- . s ви, яблок и лимонов выявлено большое разнообразие микросколи- ■ j\ ческих грибов и определен их систематический состав. Установ- , j лено, что по видовому составу мнкромицеты, заселяющие плоды и , овощи достаточно разнообразны и характеризуются наличием 47 . ; видов, 2 порядков и 2 классов, среди которых часто обиару.чива- >.. ются фитопатогениыо грибы 5 семейств и 14 родов, как известно наносящие значительный ущорб сельскохозяйственной продукции. ■ j

2. С поверхности плодов и овощей выделено 15? культур актиномицетов, относящихся к 6 группам, из которых наиболее обширно представлены группы Albus u Griseus. По видовому составу актиномицеты в наибольшей мере представлены на овощах и но S, этому показатс:.. ...»л оолие раано^орааны, чем на яблоках и ли- ; монах. ■ . г

3. Путем изучения противогрибкового действия выделенных с \ HOBeiJAiiooTH плодоовощной продукции актинсмицетов показано, что i от 1S3 до 43 7. от общэго количества выделенных штаммов, обладают антагонистическими свойствами по отношений к грибным тест-культурам. Наибольшая фунгистатическая активность присуща S.albosporius-9, S.albosporius-24, S.flavus-13.

4. При исследовании антимикробного действия культуральной жидкости актиномицетов на рост и развитие тест-культур грибов

установлено, что наиболее высокую антибиотическую активность проявляет культуральная жидкость S.flavus-26, которая асазыва-ет значительное фунгистатическое действие на рост всех изученных грибов.

t3. Подбором условий культивирования актиноыицета S.flavus-2G и наиболее оптимальных.-сред разработан лабораторный! рс:глауопт его культивированы и получения культуральной жидкости с целью последующего использования ее в качестве аффективного биологического средства, ограничивающего рост и развитие грибов, населяющих поверхность и пораженные ткани плодооьопцюй продукции.

б. По Ферментативной активности грибы, населяющие овощи и Фрукты облздамт комплексом' высокоактивных ферментов амилолити-ЧС-Киго, iieJUuiiiujiitWiiludKoro 11 liUii-ojlMm'CKOi'O олбйаа'иа, aj{-Ti!it)iot"j'b которых коррелирует оо степенью поражения плодов и овитой при хранении. Наиболее значительное ипгибпрующее действие на активность урванных ферментных комплексов и на прорастание спор грибов оказывает неочищенные клеточные экстрактов лисгьои грецкого ореха, мяти перечной и зверобоя.

У. При изучении возможности практического применения культуральной л.идкости актиномицетов в качестве биологических средств защиты плодоовощной продукции. доказана эффективность

0.01.%-иого раствора культурзльной жидкости, обработка которой • приводит к заметному снижению потерь фруктов л овощей от поражающего действия грибов.

Слисок опубликованных работ

1. Шток Д.А., Ташулатов Л.ЗК. Видовой состав микроорганизмов на плодах и овощах при хранении.// ДАН РУз, 1S92, N3, с.56-58.

2. Tashpuialov J. Flora of Kiicrorriycetes causing the post-harvest diseases of fruit and vegetables.// Abstracts of С International Conoress of Plait Pathology, Montreal, 28 July - 6 August, 1993: Abstracts, - p.254.

3. Таинулатов Й.Ж., Халмурадов А.Г. Ингибирующий эффект некоторых природных соединений на целлюлолитическую активность грибов-патогенов.// ДАН РУз, 1993, N 8, с.49-51.

4. Ташлулатов Л.Ж., Халмурадов А.Г. Амилазная активность грибов p.Fusarium ассоциируемых с гнилью картофеля при хранении в условиях Узбекистана.// Узб. биолог, журнал, 1994, Ш, с.

E1 • ; ' Academy of Sciences of Republic of Uzbekistan . j

Institute of Microbiology '

Tasnpulatov Jiivlon Jamondinovich The study of microflora of some fruits and vegetables ;

b^ing stored

Thesis of dissertation presented for receiving of Decree of

Candidate of Biological Sciences ;■

The thesis will be defended l£> Maitfih 1994 at 9 o'clock at the Special Council of the Institute of microbiology of AS of i. R'Jz, at address: Institute of microbiology,. 7b A.Kadiry str., Tashkent, 700128. ;"

' The thesis was typewritten on 130 pages and it consists ; ; of introduction, 4 chapters, conclusions and a list of literature. It is illustrated by 31 tables and 8 pictures. ;

As result of carried out investigations for the first ti- • me the microflora of basic fruits and vegetables, storagirig in local conditions, has been determined. The activity of onzyma-tic con.plexes cf isolated fungi has been studied. .For the first time at Uzbekistan conditions from infected at storage potato the fungus Botryosporiur.i longibrachiaturn (Oud.) Mairre j

has been isolated find described. The flora of actirioinycetes, occuririjj on surfaces of fruits and vegetables arid their aita- , . ' gonistic properties have been determined arid conditions of j

tneir cultivation ha"e been worked-out. . t

The corrolsLion between the infectious ability and acti- ¡.

vities of enzymatic complexes of studied fungi has been deter- >•'

mined. Two active antifungal strains from isolated actinoiiiyce- ■ ; tes were selected as effective biocontrol agents. The inhibi- . . ting action of sane plants extracts on fungi growth, surviving [ ■

of their spores and enzymes activity have been determined. It j

has been established that extracts of nut-tree leaves at concentration 0.5 Z shows'the most inhibiting: affection on fungi 1 ¡; growth. The opportunity of usage of local actinomycetes-anta- {

"gonists cultural liquids and pl;mts extracts as biocontrol !'

agents on storaging fruits and vegetables has been establis- |,

hed.

■ i' t1

Узбекистан Реснуоликаси <кшлар Академиясининг • Микробиология Института Тошл^латов Жаьлон Жамовдшюьич "Айрим мева ьа сабзавотларни саг^аш даврида микрофлорасини

ургаиш"

Биология фанлари номзодлигига тавсия зтилган диссертациянинг автореферат худоса

димоя Юи4 йил 2_С ма!«вда Узбекистон &анлар Академияси микробиология институтивинг махсус кеигашида -булади. 700128, Тошкент-128, АДодирий кучаси 7°, Микробиология илститути.

Диссертация иши кириш, <1 боб, хулоса ва фойдаланилган ; здабиБтлар руйхатидан иборат. 11111 матни 130 бетдан иборат бу-либ, 31 ^дцвал, 3 аслидал олингал расмларни уз ичига олгаи.

Кирпичи карта мева ва сабзавотларни саадаш даврида ма>;ап-лий цароитда мшфооргггнизмларнинг тури аникланди. Ажратиб олпнган замбруглг^рнинг ф/рионтатив фаоллиги урганилди. Уьба-кистон шароитида биринчи марта картошкапинг чириган ^исмидаи ВоЬгуозрог^иш. 1опв'1Ьгас1иа1ит (0ис1.) Ма1гг« ааибру^и ахратиб олинди. Мева ва сабзаьотларда акрагнб олпнган актиисмиц^тлар--нипг турла[ш, антагонистик хусусияти ва уларни Устириш шароит-лари ишлаб чпкил'ди.

Урганилган заыбругларнинг фнрмевтатив фаоллиги билан чи-риш хусисиятлари ораспда корреляция борлиги исботланди. Айрим усимлкк эксграктларишшг замбругларнинг усшшга, спораларнииг таъсирганлнк хусусияти, (фермент макмуига иигибиторлик тагсири урганилди. 5%-ли ёнгоедан олпнган экстрактиинг юкрри•самаради иигибиторлик хусусиятига эга эксллиги курсатилди. Мева ва сабзавотларни сак^аш даврида биологик ^имоя сифатида актиноми-цет-антагонистлардан ва усимлик экстрактларидан фойдаланиш

МуМКИШШГИ ИСбОТЛаНДИ.