Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Судьба актиномицетов в кишечном тракте почвенных беспозвоночных животных

ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "Судьба актиномицетов в кишечном тракте почвенных беспозвоночных животных"

' 13 «о« а®

На правах рукописи БАБКИНА НАТАЛЬЯ ИГОРЕВНА

СУДЬБА АКТИНОИИЦЕТОВ В КИШЕЧНОМ ТРАКТЕ ПОЧВЕННЫХ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ ЖИВОТНЫХ

Специальность 03.00.07 - микробиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА 1995 г.

Работа выполнена на кафедре биологии почв факультета Почвоведения Московского Государственного Университета им. М. В. Ломоносова

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Д. Г. Звягинцев

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

Л.П.Терехова

кандидат биологических наук К. А. Виноградова Ведущая организация: Институт проблем эволюции и экологии РАН

Защита диссертации состоится 1995г.

в 15 час. 30 мин. на заседании Диссертационного Совета по микробиологии и агрохимии К. 053.05.86. Москва. 119899, Воробьевы горы, факультет Почвоведения МГУ. аудитория М-2. С диссертацией можно ознакоггигься в библиотеке факультета Почвоведения МГУ.

Автореферат разослан "_"_ 1595 года

Ученый секретарь Диссертационного Совета И.П.Бабьева

Актуальность тени. Почвенные беспозвоночные населяют напочвенный слой.подстилку и почву. Их численность достигает нескольких сотен особей; а биомасса- сотен грамм на кв. м. Беспозвоночные хи-Еотные во многом определяют протекание почвенных процессов: разложение органического вещества (Козловская, 1968. 1972. 1976; Стри-ганова, 1968, 1969, 1970; Гиляров и Стриганова, 1978), реутилизацию микробной биомассы, миграцию и мобилизации биогенных элементов (Syers et al.. 1979; Покар*евский, 1987>, селективно выедают одни микроорганизмы и способствуют размножению других (Стриганова. 1980; Стриганова и др.. 1988; Марфенина, 1989). В основе этого лежит взаимодействие конкретных микроорганизмов и животного (Стриганова, 1985, 1989). Известно, что кишечник и экскременты почвенных .. беспозвоночных является локусаш с высокой микробиологической активностью (Козловская. 1976; Стебаев, 1984; Anderson, 1988). В литературе к настоящему времени уже накоплено достаточно фактов, свидетельствующих о присутствии актиномицетов в кишечном тракте почвенных беспозвоночных (в частности доадевых червей и дигогопод). Численность и состав актиношщетов в кишечных трактах беспозвоночных животных составлял предмет исследований Сабо с сотрудниками (Szabo et al.. 1983; Kristafek et al., 1990). В пищеварительном тракте разных беспозвоночных удалось обнаружить интенсивный рост акгикомицегов; у доадевых червей (Jolly et al., 1993; Krlstufek et al., 1993; Hba, 1994>, личинок двукрылых насекомых (Еивокене 1988; Szabo, 1974), теркитов ( Bigneil et а 1Л 1980; Gerrettson-Cornell, 1937; Blgnell et al., 1991), диплопод (Dzlngov et al., 1982; Jager et al., 1983; Hay & Sklpp, 1993).

Однако, нерешенным остается вопрос о судьбе -актиношцетов в киаечном тракте почвенных беспозвоночных животных: сохраняются или элиминируются они из кишечника, усваиваются ли животными, развиваются в кшечнике или выбрасываются в окружающую среду. <

Цельв работы являлось изучение динамики численности и таксо-

номического состава актиномицетов в цепи: питательный субстрат -кишечный тракт - экскременты почвенных беспозвоночных животных для выяснения судьбы мицелиальных прокариот в кишечнике этих животных.

В зада«« исследования входило: s

на примере подстилочных многоножек-диплопод Pacijiulus flavi-pes и навозных дождевых червей Eisenla foetIda

(1) охарактеризовать таксономический состав и определить численность комплекса актиномицетов пищ, кишечника и экскрементов и выявить те изменения во времени в структуре и численности комплекса актиномицетов , подстилки и вермикомпосга, .которые возникает при прохождении через пищеварительный тракт животных этих природных субстратов;

(2) изучить динамику длины актиномицетного мицелия и численности клеток прокариот в, цепи: питательный субстрат - кишечный тракт - экскременты при скармливании животным чистых культур актиномицетов на кристаллической целлюлозе и природных субстратов - подстилки и вермикомпоста;

(3) выяснить существование актиномицетов - постоянных обитателей кишечника животных.

Научная новизна. Методой посева впервые установлено, что кишечник почвенных беспозвоночных животных представляет собой специфическую нишу, - где размножается и начинает доминировать среди актиномицетов "редкие" роды (Streptoverticilllum. Streptosporangiua, Actinomadura, Micromonospora}. в то время как в пищевых субстратах доминируют стрептомицета. Впервые методом люминесцентной микроскопии установлено выедание актиномицетного мицелия и спор почвенными беспозвоночными животными при скармливании природных субстратов и чистых культур актиномицетов на кристаллической целлшше. ' При скармливании животным стерильной кристаллической целлюлозы уста-

- з -

новлено наличие актиномицёгов - постоянных обитателей кишечника. Выяснено, что судьба акттоиицетов в кишечных трактах исследуемых животных различна: у червей часть поступившего мицелия и спор пе-

- реваривается, а часть активно развивается в кишечном тракте и затем накапливается в экскрементах, • в го время как у кивсяков мицелий и споры развиваются и аккумулируются в задаем отделе кишечника на остатках перитрофической мембраны.

. Практическая значимость. Создана коллекция актиномицегов (165 иташсв), изолированных из пищи, кишечника и экскрементов диплопод и навозных червей, имеющая потенциальное значение с точки зрения поиска природных штатов микроорганизмов для нувд биотехнологии. Результаты работы ваяны для выполнения Международной программы по биоразнообразию.

Материалы диссертации могут быть использованы в исследованиях по микробиологии и агрохимии. Полученные результата используются в

- курсе лекций по биологии почв, читаемых на факультете Почвоведения МГУ.

Публикации. Материалы диссертации изложены в 5 печатных работах.

>

Апробация работы. Основные положения работа доложены на заседаниях кафедры биологии почв факультета Почвоведения МГУ и III комиссии Российского общества почвоведов.

Объек работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, зкскпериментальной части, заключения и выводов. Материалы диссертации изложены на стр. машинописного текста, список литературы из названий, из них - зарубежные.

Автор выражает глубокую признательность доценту к. б. н. Г. М.

. Зеновой, к. б.н. ведущему научному сотруднику Л. М. Полянской, к. б. н. Б. А. Вызову. ^ '

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объектами исследование служили следующие представители почвенных беспозвоночных животных:

- почвенные многогажки-кивсяки Pachlulus tlavlpes C.L.Koch (Dlplopoda), собранные в лесной подстилке широколиственного леса на бурой лесной почве близ г. Гурзуф. Южный берег Крыма весной и осенью 1991-1993 гг. Кивсяков содержали на естественном лиственном опаде (влажность. 70%) в эксикаторах при комнатной температуре. В экспериментах животным скармливали природный или искусственный субстраты.

- культурные популяции навозных червей Eisenía foetida Savlg-ny (Lumbrlcláae, Oligochaeta), oro бранных из вермикомпоста на отходах животноводства и шампиньонного производства Подольского экспериментального теплично-овощного комбината, г. Подольск. Червей-содержали на природном субстрате. В экспериментах животным скармливали природный или искусственный субстраты.

- естественные популяции дождевых червей Aporrectodea caliginosa (Sav.), собранные в дерново-подзолистой почве в районе биостанции МГУ "Чашниково" (Московская область). Червей содержали на природном субстрате во влажной камере. В экспериментах животным скармливали искусственный субстрат.

Используя методологический подход Л. С. Козловской. (Козловская. 1976, 1985), следили за изменением численности и таксономического состава комплекса актиномицетов подстилки, вермикомпоста, кишечника и экскрементов животных; наблздали за динамикой длины актиноыи-цетного мицелия и численности клеток прокариот при скармливании-животным природных субстратов, спор или мицелия стрептоницетоз (S.ollvoCinereus, S.caliíornícus. S.tíoeruleas)'Sa.стерильной кристаллической целлюлозе и одной стерильной кристаллической целлело-

за. За численность клеток прокариот принималось количество спор актинамицетов и бактериальных клеток, дифференциация которых была невозможна при используемом методе окраски.

В экспериментах использовали: подстилку широколиственного леса (дуб. бук, грабинник; 70% влажности), вермикошост. приготовленный из отработанного шампиньонного грунта в смеси с коровьим навозом в соотношении 8:2, субстрат, -полученный из смеси разных горизонтов дерново-подзолистой почвы, кристаллическую целлвлозу. Исследования проводили в лабораторных микрокосмах, также анализировали природные образцы.

Основными иатодаш исследования были:

- посев природных субстратов (вермикомпоста и подстилки), содержимого кишечника, кишечных тканей, перитрофической мембраны, экскрементов животных (вермикомпостных червей и кизсяков) (Козловская, 1976. 1985) на специальные селективные среды: казеин-глицериновый агар, среду с пропионатом натрия, органически агар-2 (Row-bothsal Cross, IS77; Гаузе и др., 1983; "Методы почвенной микробиологии и биохимии", 1991; Зенова, 1992);

- дифференцированный подсчет количества колониеобразующих единиц (КОВ) гктигсмкцетов с использованием культуральных и морфологических пригггаксв (Гаузе и др., 1983; Bergey's manual of determinative bacteriology 9th, 1989; Бибикова, 1990).

- выделение актиношщетов в чистую культуру, родовая и видовая их идентификация с использованием культуральных, морфологических (стабильность мицелия, способ ветвления шцалия. образование спор ка воздушном или субстратном мицелии, количество спор, наличие спорангиев, подвижность спор), хемотаксокомических показателей

(наличие мезо- или LL .--ДАШ (диашнопимелиновой кислоты) и

дифферецирущих сахароз'в гидролизатах целых клеток)). (Hasegasra, Taklzawa, Tañida, 1983) и дифференцирующих таблиц для определения родовой принадлежности актиномицетов определителя Берги (Bergey s

- а -

Manual Determinative Bacteriology Ninth Edition, 1994);

- световая и сканирующая электронная микроскопия;

- люминесцентная микроскопия (Полянская, 1978):

- статистическая обработка результатов расчет стандартного отклонения: п = 5, Р < 0.01 (для метода посева); п - 66, Р < 0.05 (для люминесцентного метода).

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В опыте с питанием кивсяков Pachlulus tlavlpes подстилкой, находящейся на разных стадиях, сукцессии, инициированной увлажнением, исследовали численность и таксономический состав актиношцет-ного комплекса (рис. 1). Установлено, что в кишечном тракте и экскрементах кивсяков выявляется не только традиционные стрегашице-тьг, но и так называемые "редкие" в почвах роды: Streptovertlcllli-сш, Streptosporanglum, Micromonospora и Actinomadura. причем их численность сравнима с численностью стрептошщетов. В содержимом кишечника кивсяков спектр выявленных родов актиномицетов значительно расширяется по сравнению с питательным субстратом (подстилкой). Соотношение родов порядка Actlnomycetales изменялось в разных звеньях исследуемой цепи: если в подстилке, как правило, доминировали стрептомицеты, то в кишечнике (в частности на перитрофи-ческой мембране) и в экскрементах в доминанты выходят стрептовер-тициллы или актиномадуры.

Родовой спектр актиномицетов в кишечном тракте червей Eisenia foetida по сравнении с кивсяками оказался менее разнообразным При питании вершюшостои червей анализировали кишечный тракт "голодных" червей (находящихся в банках на влажной стерильной фильтровальной бумаге в течение 2 суток) и через 6 и 48 часов экс-йозиции на'субстрате (рис.2)'. Выявлены представители родов Micro-iBonospora и Strep tomyces. Во всех звеньях цепи доминировали стрел-

2 ~

3 ~

4 -

5 ~

Ш.< ¿-vvir^^Xíh v У к > л шш/ш

1 -1 1 -...... 1 1 'Г "I ■ ■!■■ -- — I ■ 1- ------- т.......

1

о

6 5 4 3 2 lg КОЕ/г

численность ВИЗ Streptomyces

20

80

100

40 60 %

ЕЭ Act'nomoduro

StrepioverticilJium uilllil Sbeptosporangium . Micromonospora

Рис. 7 . Численность и соотношение родов {X) в иепи: подстилка (1) — содержимое кишечника кивсяков (2) - экскременты (5). Стенки кишечника (3), пернтрофическоя мембрана (4). Питание кивсяков вновь увлажненным опааом.

Рис.2. Чнсленвость ■ соотношение родов аггиаошшегов в дели: вермикомпосг - зоб - экскременты у "голодных" червей ЕЛоеОйа (1) , при витании вермикошгостом в течение 6 часов(2); и в течение 2 суток (3).

гомицеты, в процессе потребления вермикомпоста в доминанты выходят шщюыоноспоры, составляя до 56% в актиномицетном комплексе экскрементов.

Таким образом, при передвижении через кишечный тракт животных происходит изменение численности и структуры актиномицетного комплекса, присущего питательному субстрату.

Методом люминесцентной микроскопии'изучалась динамика численности клеток прокариот и длины мицелия актиномицетов в кишечном тракте и экскрементах при питании навозных червей вермикомпостом, а кивсяков - подстилкой (рис.3). При поступлении пищи в кииечный тракт животных происходит заметное снижение численности клеток, прокариот и длины актиномицетного мицелия - примерно на порядок по сравнению,с кормом и дальнейшее нарастание этих показателей со временем: у червей - к экскрементам, а у кивсяков - в заднем отделе кишечного тракта.

При кормлении животных вермикомпостом и подстилкой, которые являются гетерогенными в отношении микроорганизмов субстратами, трудно проследить судьбу "актиномицетов, являющихся организмами со сложным низменным циклом, в кишечном тракте животных. Поэтому в дальнейшем мы скармливали животным чистые культуры актиномицетов в смеси с кристаллической целлюлозой, которая использовалась как носитель микроорганизмов (Flack L Hartenstein, 1984). В виде корма; был использован мицелий стрептомицетов в смеси с кристаллической целлюлозой из соотношения 1:2. За контроль принимали скармливание стерильной целлюлозы. Исследования цепи (корм - кишечный тракт -экскременты) методом люминесцентной микроскопии показали, что на 7-е сутки скармливания длина мицелия уменьшается на порядок в кишечном тракте червей Б. foetida по сравнению с корном, а затем на-капливаэтся в экскрементах (рис. 4)-. Это же "характерно и для червей А. cal iglnosa. У. "кивсяков же мицелий накапливается в заднем отделе галечника (рис.5). Такая.же закономерность выявлена для прокариот-

1а

1Ь

«лярд, ял/т

М Кии-«*«

субстрдти I 1су1« ШЗ 4 СЯ"* РЗ 7 с**-

субстроть

[/I су»** вВ 4 сутки ЕВ ' е/1кя

2а

Рис.3 . Динамика численности клеток прокариот (а) и длины мицелия актиномицетов (Ь) в цепи вермикомпос тных червей (1) при скармливании вермикомпоста и кие сякое (2) при скармливании подстилки. К — кишечник.

0

1

- и -

и/г

Корм

Зоб Кишечник Экс.

и/г

3284.3'

Кор«

Зоб Кишечник Экс.

М/Г 37755

Г

. м/г .-

•

, , гп

Зоб Кмив*»*ж Экс.

Рис. 4 . Длина мчцелия 'актиномицетов в корме, зобе, кишечнике и экскрементах червей Е. Гое11<За при скармливании стреп-тамщетнаго шщел,1Я на кристаллической целлюлозе: А - Б. о11-voclnere¡ls; Б - £. саШогп1сиг. 1; В - 2. соегц1еа5; Г - стерильная целлплоза. Анализ проводили на 7 сутки скармливания.

м/г

3280

Корм

Средний Зам« Экс. отдел отдел Кшкншк

Кори

Средний Заоиия Экс. отдел отдел Кииячмк

3775Л

В

Г м/г

0.

Корм

Срад1»л Задии* отдел отдел

Среде* Задмкя Экс. отдел охлм Ккпечек

Рис. 5. Длина шцетя актиноиицетоз в корме. средней и задней отделах ккиечника и зкекреыектах швсяков Р. Г1ау1реБ при скаршшаиии стрептсшцетного шщелия на кристаллической цеялслозе: А - Б. о11уос1пегеиз: Б - Б. саШопйаш: В - Б. соеги1еи5; Г - стерильная целдаюза. Анализ проводили на 7 сутки скармливания.

Экс.

ных клеток в кишечном тракте животных. Аналогичные данные мы получили. изучая в динамике длину актиномицетного мицелия (рис. б) и численность клеток прокариот при скармливании животном мицелия S.coeruleus на кристаллической целлвлозе.

На основании опытов со скармливанием мицелия стрептомецетов на кристаллической целлплозе можно сказать, что актиномицетный мицелий. попадая в кишечный тракт червей, -претерпевает следующие изменения: частично переваривается, а частично спорулирует при продвижении по кишечнику, о чем свидетельствует снижение процентного содержания мицелия в биомассе прокариотного комплекса (рис. 7) и соответственное увеличение процентной биомассы прокарисггных клеток от зоба к экскрементам, и. наконец, накапливается в экскрементах. Можно предполагать, что в кишечнике происходит дифференциация актиномицетного мицелия, образование спор, которые вместе с бактериями - обитателями кишечника составляй1 доминантную долю прокариотного компонента микробного комплекса кишечника.. Аналогичные выводы находим и у других исследователей. (Шаг i MisHra; 1991; Krlstutek et al.. 1992; Jolly et al., 1993). У кивсяков же главной особенностью является накопление мицелия и агор в заднем отделе кишечника. Использование электронного микроскопа способствовало выявлению мицелия актиномицетов с цепочками спор, адсорбированного на поверхности кутикулы в заднем отделе кишечника и на полуразрушенных фрагментах перитрофической мембраны кивсяков. Наличие густой сети мицелия на поверхности кишечного эпителия отмечалось другими авторами, например у термитов (Blgnell et al.. 1980). Локализация актиномицетов в заднем отделе кишечника дигоюпод отмечалась ранее в литературе группой венгерских ученых ( Dzingov et al.. 1982; Szabo et al., 1983). Авторы связывали эту локализацию с непосредственным .участием актиномицетов. имеющих способность продуцировать гидролитические фермента различного спектра действия (Gerrettscn-Cornell. 1987; Milston & Seal, 1988), в переваривании богатого палииерачи

А

В

Э775.5

ДНИ

Корм Зоб Кишечник Экс.

Корм Средний Задний Экс. отдел отдел Кишечник

Рис. 6 , Динамика длины мицелия актиномицетов в корме, кишечном тракте и

экскрементах червей ЕЛоеЛс1а (А) и киэсяков Р.Лау1рвз (В) при скармливании мицелия 5.соеги1еи5 на кристаллической целлюлозе.

субстрощ

Средин«

Эодяи* им»**«*

ES3 $.*«■'« як«« .СЗ

15 20 15 Оиомоссо ьмислня, К

£3 Клмфоч

Рис.7. Процентная доля биомассы акти-

мицдтного мицелий от обш'вй биомассы прокар.иотного комплекса микроорганизмов у беспозвоночных животных при скармливании мицелия стрептомииетов на кристаллической целлюлозе. Анализ проводили на 7-е сутки скармливания■ Контроль — скармливание стерильной• целлюлозы. А ~ E.foetida; В - A.caliglnosa; С - P. fhvipes

сл I

содержимого кишечника, которое может задерживаться здесь на срок более суток (Стриганова, 1980). Актиномицетный мицелий, обнаруженный, на остатках перитрофической мембраны, может выполнять функцию разрушения последней, когда она утрачивает роль механической защиты стенок кишечника в заднем его отделе (всиМ е^ а1., 1981).

В опытах со скармливанием беспозвоночным животным чистых культур актиномицетов мы использовали и моноспоровые суспензии выше перечисленных стрептомицетов в. смеси с кристаллической целлюлозой в соотношении 1:3. Обцей закономерностью для всех используемых в качестве корма червям Е.ГоеШа стрептомицетов было уменьшение численности клеток прокариот в 4-10 рзз в зобе по сравнению с численностью в корме в начале опыта и ее увеличение во всех' отделах кишечника и экскрементах к 7-м суткам опыта (рис.8). Можно говорить о том. что споры актиномицетов, попадая в кизечный тракт червей частично перевариваются, а частично прорастают, образуя мицелий при продвижении по кишечному тракту червей, о чем свидетельствует увеличение доли актиномицетного мицелия от биомассы прокари-отного комплекса как во'времени (от 1-х к 1-й' суткам 'опыта) во всех отделах кишечного тракта, так и по отделам (от зоба к экскрементам) (рис. 9). Можно предполагать наличие в кишечнике червей благоприятных условий для развития актиномицетов: оптимальной влажности и температуры. По-видимому, находясь в кишечнике и экскрементах, акгиномицеты способствуют быстрому разложению растительной массы, формированию "биологического цемента" для создания структуры и улучшения свойств вермикошоста.

При скармливании кивсякам стрептомицетных спор клетки прокариот и актиномицетный ¿:лцеллй аккумулируются в задней отделе ки-. мечника животных (рис. 10).

При .наблюдении в люминесцентный микроскоп кишечного тракта червей к диплопод и экскрементов червей было обнаружено оранжевое свечение гиф В. о11уос1пагеив, обусловленное присутствием, антибио-

млрд, *л/г

<

Цм****« К2 Эм^яммшм О

CyícipoTd

ЁЩЭ * сутки ЕЗЗ 7 С/ТНИ

сувстро™ ЕЗЯ 1 СЯМ ЕШ1 4 С)ПКИ СИЗ 7 супа.

«л/р

.Субстроты EU < СЯ» ЕЕЭ < суга ИЗ 7 суши

8.Динамика численности клеток прокариот в зобе, киШ9 чникъ и экскрементах червя £. fosfida при скармливании спор S.o/zVo-cinereus (1), S.cafífornicus (2) и S.coeru-leus (3) на кристаллической целлюлозе. Контроль ~ численность клеток прокариот в зобе (К1), кишечнике (К2) и экскрементах (КЗ) червя при скармливании стерильной целлюлозы.

субстротн

Эо9 Ко II рол»

Комтре/* . Эясирсибнтм Контроль

ГГТ

l/^njp.,^).,^.,,..^].. ,

ГГТг

4 6 8

Окон ос се ишмия, X

! 4 су*" ПЭ 1 cyi*"

субстрош

ЭРА Кошро/» Кхяечмю Контре^

Контроль

-J I ! 1

Г хл.л/.

U 1 ■ 1 ' • Sgse^s

биомосео ьииати. 9 I 1 су""" 4 cytK* LuJ 7 сущ*

1 çylwi

СубС7рОГМ

Îo0

Kotlfpoflfc

KHwe*tiM

л: j,, 1

Эй1Ьз

-П

4 9 8

С^ОЫОССО ЪИЦ&ЛИЯ, X

Рис.9.Динамика биомассы актиномицетного МИЦЕЛИЯ В /о от обшей биомассы прокариот -ного комплекса микрооргонизмов у червей Е foetida при скормливании спор S.olivocinereus (1), S.californicus (2), S.сое-ru feus (3) но кристаллической иеллолозе. Контроль - биомасса октиномииетов при скармливании стерильной иеллолозы.

оз

I

ка 11

а ' с

млрд. »а/Г

К| Мям» и. К2 >ш|Ч11»1Ч КЗ

субстраты Щ1 су,«. ЕЭ < сут« СР 7 с>1»

суОстроти

I I ф« £Й2 4 «я» Ш 7 С]ЛШ

шрл. «л/Г

як КЗ Экчмчмп КЗ

субстраты 0 1 Сум* ЕХ-3 4 су1и» Е53 7 сутки

10. Динамика численности клеток прокариот © корме, среднем и заднем отделах кишечника кивсяков и его экскрементах при скармливании спор 5.оИуос1пвгвиз (А), Б.саН{огп1-си5 (в) и З.соеги/еиз (С) на кристаллической целлюлозе. Контроль,— численность

__1 I

клеток прокариот в среднем (К1), заднем (К2) / отделах кишечника и экскрементах (КЗ)

кивсяков при скармливании стерильной целлюлозы.

тика гелиомицина, и микроколоний S. coeruleus, что свидетельствует о развитии актиномицетов в кишечнике и экскрементах животных.

Нами отмечена избирательность в переваривании червями Е. foe-tída спор стрепгомицетов. Гак, длина мицелия и численность клеток прокариот была наименьшей в кишечном тракте животных при скармливании S. coeruleus, хотя концентрация спор зтой культуры в исходном корме (целлюлозе) была наибольшей (рис. 8). Тогда как у кивсяков Р.flavípes численность клеток прокариот (рис.10) и длина актиноми-цетного мицелия обнаружена значительно меньшей при скармливании спор S.ollvocinereus и S.caliíornicus.

Во всех опытах с применением люминесцентной микроскопии в качестве контроля использовали скармливание животным стерильной целлюлозы и сравнивали данные контроля с опытными, чтобы учесть собственную акгинофлору кишечника. Для изучения вопроса о существовании у бесшзвоночных животных актиномицетов - постоянных обитателей кишечника, исследовали_содержише кишечных трактов методами посева и люминесцентной микроскопии на 7 и íá-e сутки скармливания стерильной кристаллической целлюлозы по методике Опперыэка (Оррег-лап, 1987). Люминесцентная микроскопия показала наличие акгиноми-цепюго мицелия в кишечных трактах животных на 14-е сутки питания целлюлозой (рис. 11). У червей E.íoetIda длина мицелия как в зобе так и в кишечнике уменьшалась к 14~м суткам, тогда как у кивсяков происходило даже некоторое увеличение длины мицелия как в средней так и в заднем отделе кишечника, которая превышала на порядок длину кицелия в кишечнике червей. Методом посева показано, что на 14-е сутки в кишечнике червей Е. foetlda остаются только отрептсс-порангии, в кишечном тракте червей A. caliginosa - актинокицеты ро-. дов Streptomyces, Streptosporangíum и Micrcmcnospora, а в кишечном тракте кивсяков Р.ílsvlpes перечисленные'роды сконцентрированы на' перитрофическоГ, мембрана (рис.12). Полученные результаты свидетельствуют о существовании собственной актанофлоры кишечника.

м/г

Зоб Киил*#»ж 7 сутки

Зоб Кишечник 14 сутки

м/г

Ш=1

Средни* Залния отдел отдел

7 сутки

Сред?»** Задний отдел отгел Кишечит 14 сутки

Риели Динамика дойны тще/ш актиноьщетоз в* кишечном тракте червей Е. ГоеШа (А) и кивсяков Р. Надрез (Б) при скармливании стерильной целлюлозы.

500 V

Ш I

Sftvpb^aroftfMi

Ig КОЕ/ г

Рис. 12. Численность колоние-обраэующих единиц (КОЕ) акти-

номицетов на сраме с пропионатом натрия в кишечном тракте E.foe— iida (A), P.flavipes (Б) и A. caliginosa (В) на 14—е сутки скармли-

зания стерильной целлюлозы.

Зое

Кпиечяик

ВЫВОД и

1. Впервые установлено, что кишечник почвенных беспозвоночных • животных предсталяет собой специфическую нишу, где размножаются и начинают доминировать среди актиномицетов "редкие" роды (Б1;гер1;о-уегМсПИшп, 51гер1озрогаг^1шп, АсЫпошайига, Шсгошопоэрога). в то время как в ряде других природных субстратов (почва, ■подстилка. вериикотост) обычно - доминируют стрептомицеты.

2. Впервые методом люминесцентной микроскопии установлено выедание актиномицетного мицелия почвенными беспозвоночными животными (длина мицелия в кишечнике уменьшается в 3-18 раз).

3. Впервые методом люминесцентной микроскопии установлено выедание актиномицетных спор почвенными беспозвоночными животными (количество прокариотных клеток в кишечнике уменьшается в 1,5-15 раз).

4. При скармливании животным стерильной кристаллической целлюлозы установлено наличие актиномицетов - постоянных обитателей кишечника. Для комплекса собственно актиномицетов кишечника характерна присутствие "редких" в природных субстратах родов актиномицетов в сопоставимых со стрептомицетами количествах.

5. Судьба актиномицетов в кишечных трактах исследуемых животных различна: если у червей часть поступившего мицелия и спор переваривается. а часть активно развивается в кишечном тракте и затем накапливается в экскрементах, то у кивсяков отмечено развитие мицелия и спор и аккумуляция их в заднем отделе кишечника на остатках перитрофической мембраны.

6. Локализация актиномицетов в заднем отделе кишечника кивсяков дает основание предполагать,- что .зги микроорганизмы могут участвовать в утилизации хитина, входящего в состав перитрофической мембраны кивсяков и в углубленном переваривании содержимого

заднего отдела кшечника, которое может задерживаться здесь на срок более суток.

?. Активизация актиномицетов в кишечнике червей и дальнейшая их аккумуляция в экскрементах способствует быстрому разложен?® растительной массы, формированию "биологического цемента" для создания структуры и улучшения свойств вермикомпоста.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ

1. Бызоз Б.А., Зенова Г. М., Бабкина Н.И., Добровольская Т.Г.. Третьякова Е. Б. и Звягинцев Д. Г.. Актиношцета в пище, кишечнике и экскрементах почвенных многоножек Pachlulus flavipes С. L. Koch. //Микробиология, 1993, г. 62, N5, с. 916-927.

2. Звягинцев. Д. Г., Полянская Л. М., Зенсва Г.М.. Бабкина Н. И. Динамика длины актиномицетного миЦелия и численности прокариотных клеток в кишечном тракте беспозвоночных животных. //Микробиология, в печати.. . , . ........

3. ПоляИская Л.М., Бабкина Н.И., Зенова Г.М., Звягинцев Д.Г. Судьба актиномицетов в кишечном тракте почвенных беспозвоночных животных, поедающих споры стрептомицетов. //Микробиология, в печати.

4. Зенова Г.М., Полянская Л.М., Бабкина И.И., Звягинцев Д.Г. Актиношцеты в кишечном тракте почвенных беспозвоночных животных, питающихся вермикомпостом и подстилкой. //Микробиология, в печати.

5. Бабкина Н. И. Судьба актиномицетов в кишечном тракте беспозвоночных животных. //Тезисы II съезда РАН, С.-Петербург, 1996г., в печати.