Дипломдық жұмыс: 3-жіпшелі цианобактерия дақылдарын зерттеу

МАЗМҰНЫ

 

	КІРІСПЕ………………………………………………………………………………………..	5
1	ӘДЕБИЕТТЕРГЕ ШОЛУ……………………………………………………………..	6
1.1	Цианобактериялар, жалпы сипаттамасы………………………………………….	6
1.2	Техногенді экожүйелерде таралған цианобактериялар ……………………	10
2	МАТЕРИАЛДАР МЕН ӘДІСТЕР………………………………………………….	13
2.1	Зерттеу объектілері…………………………………………………………………………	13
2.2	Материалдар…………………………………………………………………………………	13
2.3 2.4	Зерттеу әдістері………………………………………………………………………………… Жұмыс барысы………………………………………………………………………………	14 16
3	НӘТИЖЕЛЕР МЕН ТАЛДАУЛАР……………………………………………….	17
3.1	Цианобактериялардың белсенді дақылдарын алу таңдау…………………………………………………………………………………………………	17
3.2 3.3	Цианобактериялардың дамуына мұнайдың  әсерін анықтау……………….. Цианобактериялардың клетка мөлшерін анықтау………………………………	19 22
	ҚОРЫТЫНДЫ………………………………………………………….. ……………………	24
	ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТЕР ТІЗІМІ……………………………………	25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КІРІСПЕ

 

Қазіргі кезде Қазақстан мұнай өндіруші мемлекеттердің бірі  болғандықтан, оны өңдеу, тасымалдау кезінде сөзсіз мұнаймен қоршаған орта ластанды. Қазір осы экологиялық проблемаларды шешу ең негізгі шаралардың бірі болып отырғаны анық.

Қазіргі кезде экожүйені тазалауда   қолданылатын перспективті  әдістердің бірі биотехнологиялық әдістер болып табылады, яғни биопрепараттар негізінде  биоремедиациялау.

Биоремидияцияда көбінесе трофикалық дәрежелері әр түрлі аралас дақылдарды қолданылады: фото-, авто- және гетеротрофтар себебі олар ластаушыларға полиспецификалық әсер етеді. Соңғы кездерде мұнаймен ластанған жерлерді тазалау үшін  цианобактериялық дақылдарды қолдану туралы жұмыстар шықты, олар өз алдында табиғатта басқа микроорганизмдармен ассоциация түрінде кездеседі. Мұнаймен ластанған топырақта цианобактериялардың тіршілік етуі туралы мәліметтерді көптеген ғалымдар келтіреді. Бұның мәні цианобактериялардың көмірсутек тотықтырушы бактериялардың мутуалисті байланысы мен жоғарғы дәрежеде бейімделгіштігімен түсіндіріледі.

Табиғатта цианобактериялар микроорганизмдармен консорциум түзеді,әртүрлі сыртқы қолайсыз жағдайлардан осы организмдердің кооперациясы қорғайды. Ассоциаиялардың бұлай болу себебі тікелей цианобактериялардың сонымен қатар олардың серіктес бактерияларына да байланысты. Осындай қосылыс түрінде болуы бұлардың адаптациялық ерекшеліктеріне әсер ететін болар.

Микроорганизм штамдарының ішінде перспективтілердің бірі болып ластанған экожүйелерден бөлініп алынған түрлері екені анықталды.

Көмірсутек тотықтырушы микроорганизмдер мұнай және мұнай өнімдерімен ластанған экосистеманы қалпына келтіру процестерінде маңызды рөл атқарады. Қазіргі таңда экосистеманы көміртек көзі ретінде органикалық ластаушыларды қолданатын микроорганизмдер арқылы биологиялық тазалау әдісі тиімді болып табылады. Ферменттер арқылы катализденетін бірқатар реакциялардан кейін ксенобиотиктер клетканың негізгі метаболизміне еніп, қосылыс молекуласындағы кейбір көміртектер биогенді қосылыстардың синтезіне жұмсалады да, қалған бөлігі микроорганизмдерге қажетті энергия беріп көмірқышқыл газына дейін тотығады .

Сондықтан  қазіргі кезде қоршаған ортаны  тазалау үшін мұнайтолерантты цианобатериалдық дақылдарды алу актуалды  және маңызды болып саналады.

 

 

 

 

 

 

 

1 ӘДЕБИЕТТЕРГЕ ШОЛУ

 

• Цианобактериялар, жалпы сипаттамасы

 

Цианобактериялар микроәлемде уникалды болып саналады, себебі олардың қауымдастықтары барлық алты континентте табылған, олар  әр түрлі бірклеткалы, колониалды, жіпшелі формалы организмдер.  Олар тірі организм ішіндегі ең көне организмдерге жатады, себебі қазіргі кезде цианобактерияларға ұқсас организмдер қалдықтары строматолиттер арасынан осыдан 3 миллиард жыл бұрын өмір сүрген түрі табылған.

Цианобактериялар ағаштардың қабығында жартас пен тастардың арасында тіршілік ете алады. Цианобактериялар топырақта жүретін процестерде маңызды рөл атқарады және топырақ микроорганизмдерінің негізгі қауымдастықтары болады. Топырақта көбінесе Anabaena, Nostoc, Calotrix туыстары кездеседі. Азотфиксациялайтын түрлері топырақты азотпен байытады. Күріш алқаптарында цианобактериялар көп кездеседі. Кейде цианобактерияларды макробалдырлардың, жоғарғы сатыдағы өсімдіктердің, планктондардың бетінде кездестіруге болады.

Цианобактериялардың тірі табиғат жүйесіндегі орны ұзақ уақыт белгісіз болған. Әр әдебиет көздеріндегі авторлар оларды әр түрлі атаған: цианей, цианобионттар, цианофиттер, цианобактериялар, цианеллалар, көк-жасыл балдырлар, цианофицей /4/. Көп жылдар бойы олар төменгі сатыдағы өсімдіктер тобы ретінде қаралған. XIX ғасырда цианобактериялардың систематикасы бірінші рет қарастырылған.  Тек XX ғасырдың алпысыншы жылдары прокариот пен эукариоттардың клетка құрылысындағы айырмашылық белгілі болған кезде  К. ван Ниль мен Р.Стейниер цианобактериялар  тірі организм жүйесіндегі орнын анықтау туралы ойды қайта қарастырған. Цианобактериялар  клеткасының цитологиясын жаңа әдістермен зерттеу кезінде, бұл организмдер прокариоттарға жататындығы дәлелденген. Осыған байланысты Р.Стейниер «көк-жасыл балдырларды» «цианобактерия» деген терминмен алмастыруды ұсынған /3/.

1936 ж. шыққан А.А. Еленкиннің  жүйесі қазіргі күнге дейін сақталған, себебі гидробиологтар мен микропалеонтологтарға осы жүйемен жұмыс істеуге ыңғайлы болып келеді. Осы себептен Халықаралық бактериялық кодекс номенклатурасы — ХБКН (International Code of  Nomenclature of Bacteria) пайда болған. 1978 жылы фототрофты бактериялардың Халықаралық бактериологиялық жүйесінің комитеті бойынша цианобактерияларды «Халықаралық бактериялық кодекс номенклатурасына» енгізуді ұсынған.

Уиттэйкердің жүйесі бойынша бес әлемнің ішіндегі цианобактериялар Monera патшасына жатқызылған. Тахтаджянның (1973) жүйесі бойынша олар Procaryota патшаүстілік, Bacteriobiota патшасына жатқызылған. Бірақ 1977 жылы А.Л.Тахатжян цианобактерияларды Mychota патшасына, цианей немесе көк-жасыл балдырлар патшалық үстіне, Cyanophyta  бөліміне жатқызған. Маргелис пен Шварц класификациясы бойынша бес патшалықты систематикада цианобактериялар Procaryotae патшасына кіреді. Кавалер-Смит алты патшалық систематика бойынша Cyanobacteria бөлімі Procaryota империясына, Bacteria патшасына, Negibacteria  патшалық үстіне жатқызылған /4/.

Қазіргі микроорганизмдердің классификациясына келесі иерархиялық таксондар кіреді: домен, филум, класс, рет, туыс, тұқым, түр. Осы иерархия бойынша цианобактерия Bacteria доменіне, Cyanobacteria B10 филуміне жатады және бес секцияға бөлінеді. National Center for Bioteсhnology Information (NCBI) Taxonomy Browser (2004) систематика бойынша цианобактериялар Cyanobacteria типіне және Monera патшасына жатады .

Өткен ғасырдың жетпісінші жылдары К.Вёзе барлық организмдерді бір кіші рРНК гені бойынша белгілеу негізінде филогенетикалық класификациясын ұсынған. Осы класификация бойынша цианобактериялар 16 S рРНК-ға және Eubacteria патшасына енгізілген. Біраз уақыттан кейін (1990) Вёзе бұл патшаны Bacteria ретінде, және барлық организмдерді үш патшаға — Bacteria, Archaea, Eukarya бөлген.

«Берджи бактериялық анықтағышы» бойынша барлық ядросыз организмдер Procaryotae патшасына жатқызылған, ал ол өз кезегінде төрт бөлімге бөлінген: цианобактериялар – Gracilicutes бөліміне, Oxyphotobacteria класына, Cyanobacteriales қатарына жатқызылған /4/.

Цианобактерияның клеткасын оптикалық микроскоп арқылы қарағанда, цитоплазма қаппен қапталған, вакуолі жоқ, перифериялық бөлімі (хроматоплазма) боялған және ортасы (центроплазма) түссіз болып келеді. Хроматоплазма мен центроплазманың арасында қатты шекара жоқ. Центроплазмада ДНҚ орналасқан, оны клеткалық гомолог ретінде қарастыруға болады, бірақ ядролық қабық пен ядрошық болмайды. Соған қоса, цитоплазмада қосымша қор заттары (гликоген, волютин, цианофицинді тұқым) болады және жиі – газдарға толған  қуыстар, құрамы бойынша ауаға жақын, — газды вакуольдер, немесе псевдовакуольдер болады /3/.

Цианобактерияларды электрондық микроскоппен қарағанда, келесі құрылысқа ие екендігі анықталған. Клеткалық қабырға анық төрт қабаттан тұрады. Оларды  L₁, L₂, L₃, L₄  деп белгілейді. Цитоплазмалық мембрананың сыртында электронды – мөлдір L₁ қабаты, одан кейін муреиннен тұратын электронды — тығыз L₂ қабаты орналасқан . Ол қабырғаның механикалық тұрақтылығына жауапты. Бұл қабат клеткалық қабырғаның 22-52% құрайды. Ол N-ацетилглюкозамин және N-ацетилмурам қышқылының қалдықтары 1,4-β-гликозидтік байланысымен байланысып тізбек құрайды. L₃ қабаттың табиғи құрамы белгісіз. Бұл қабатта қатты субстраттың үстімен жылжуға көмектесетін трихом мен фибрилл қатарлары кездеседі. L₄ қабаты 7,5-12 нм. Фиксация әдісін қолданған кезінде үш қабатты мембрана байқалады. Оның негізгі компоненті липополисахарид немесе антиген. Бұл төрт қабат барлық цианобактерияларда болады, бірақ кейбір түрлерде қосымша қабат пайда болуы мүмкін /11/.

Цианобактериялардың барлығы шырыш бөледі. Шырыштың бөлінуіне қарай шырыш,шырышты қабықша және шырыш үлкен мөлшерде болғанда оны капсула(қап) деп атайды.. Қаптың құрамы және құрылысы әртүрлі болып келеді. Кейбір қаптар клеткадан жеңіл жойылады, ал кейбір цианобактерияларда қаптар тығыздау болады. Кейде қаптар гомогенді құрылым ретінде болады, бірақ көбінесе фибриллярлы құрылым ретінде болады /8, 9/. Шырыш клеткада  қорғаныштық қызмет атқарады,қозғалуға көмектеседі сонымен қатар кебуден сақтайды .

Кейбір цианобактерияларда көбею эндоспора арқылы жүзеге асады. Клеткалық қабырғаның қатысуынсыз аналық клетканың құрамының бөлінуіне — спорангия — спораның құрылу процесі жүреді деп саналады. Осындай клеткалардың бөлінуі спорангия қабығы еріп немесе жыртылу нәтижесінде көп ұсақ клеткалар бөлініп шығуы арқылы жүреді.

Цианобактериялардың фотосинтетикалық аппараты күрделі жүйе тилакоидтан құралған — тегіс мембранамен қоршалған «дисктен» тұрады және олардың тилакоидтары топ құрамайды. /5/. Клеткадағы хлорофилл мен каротиноидтар тилакоидтардың мебранасында орналасқан. Хлорофилл А мен каротиноидтан басқа, суда еритін фотосинтетикалық фикобилинді пигменттер — аллофикоцианин, фикоцианин, фикоэритрин кездеседі. Олар қосымша пигменттер ретінде кездеседі, бірақ жарықты сіңіруде олар үлкен рөл атқарады. Қосымша пигменттер гранула формасында – фикобилисома — тилакоидтардың үстінде орналасқан.  Ядролық қабықшасы болмайды және нуклеоплазмада ДНҚ фибриллалары орналасқан,гистон болмайды.

Тилакоид пен нуклеоплазмасы жоқ цитоплазмада рибосомалар мен қосымша заттар: гликоген, волютин, цианофицинді түйіршіктер орналасқан. Түйіршіктер сопақша немесе бұрыс формалы болады. Олар минералды қышқылдарда ериді, пепсинмен немесе панкреатинмен өңдегенде бұзылады. /7/. Гликоген клеткада түйіршік ретінде жиналады. Олар сопақ немесе ұзын форма болып келеді. Волютин клетканың ортасындағы полиэдралді денешіктердің және ДНҚ-ның жіпшелерінің жанында кездеседі .

Цианобактериялар мен бактериялардың өзара пайдалы әсер етуі туралы мәліметтер көптеген жұмыстарда келтірілген. Микроорганизмдердің қауымдастықтарында цианобактериялардың метаболизмінің әр түрлі өнімдерін (полипептидтерді, полисахаридтерді, ауксиндері, антибиотиктерді, витаминдерді, аминқышқылдарды) гетеротрофты микроорганизмдер пайдаланады, сонымен қатар цианобактериялар шырышты қабаттарында суды сіңіріп, серіктес микроорганизмдерді кеуіп кетуден сақтайды /2/. Өз кезегінде, микроорганизмдер цианобактерияларды көмірқышқылмен, витаминдермен қамтамасыз етеді, күрделі органикалық заттарды ыдыратып, фотосинтез процесінде бөлінген оттегіні сіңіреді. Цианобактериялар бөлетін өнімдерді серіктес бактериялар қолдана алатындығы микрорадиотография әдісімен дәлелденген /10/.

Көптеген авторлардың зерттеулері бойынша, микроорганизмдер қауымдастығы Azotobacter, Azomonas, Thicapsa, Chlorobium, Pseudomonas, Aeromonas, Beijerinkia, Agrobacterium, Flavobacterium, Acinetobater, Nitrozomonas, Micrococcus, Staphylococcus, Streptococcus, Klebsiella, Bacillus, Arthrobacter, Cellulomonas, Bacterionema, Rhodococcus, Mycobacterium, Candida, Penicillium, Aspergillus, Mucor, Alternaria, Rhizopus, Cladosporium, Trichoderma, Micromonospora және цианобактериялар мен балдырлар кездесуі мүмкін /15/.

Жабындылардың микробиологиялық зерттелуі барысында анықталғандай, қауымдастықтың пішінтүзуші компоненті глипокаликс түзуші цианобактериялар. Олар, негізінен, шырышқа енгізілген талшық түріндегі жіпшелі формалар және хаотикалық тәртіпсіз өрілген трихомдар, бір клеткалы цианобактериялар және басқа бактериялар. Цианобактериалды жабындылардың негізгі қасиеттері олардың көпқабатты құрылымы және қабаттарда микроорганизмдердің функционалды топтарының тігінен таралып орналасуы. Біздің зерттеулеріміз мұның бәрін растайды. Бөлініп алынған жабындыларда көпқабатты құрылым жай көзбен де, микроскопиялық түрде қарағанда да байқалды. Цианобактериялардан басқа, барлық зерттелген қауымдыстықтардың оксигенді аумағында азотфиксациялаушы және нитрофиксациялаушы бактериялар; екінші қабатын сапротрофтар, түссіз және аноксигенді фототрофты бактериялар, негізінен пурпурлы, анаэробты аумақта сульфат редукциялаушы бактериялар болатындығын микробиологиялық зерттеулер көмегімен анықталды /16/.

Ортаның физико-химиялық параметрлерінің өзгеруіне өте тез жауап беретін және ерекше физиологиялық өзгергіштігі бар Phormidium туысына жататын цианобактериялар барлық жинақы культураларда негізгілері болатындығы анықталды. Гидрохимиялық көрсеткіштерінің тарлау спектірінде жинақы культураларды Synechocystis sp., Synechococcus sp. бірклеткалы цианобактериялар дамиды.

Табиғи экстремалды тіршілік ету ортасымен салыстырғанда, техногенді су қоймаларда стратифицирленген жабындылар анықталды, цианобактериялар оларда пленкалар мен өсінділер түзеді. Бөлініп алынған қауымдастықтар қоректі ортамен ерітілген су қойма суының жиынтық культураларда стратифицирленген жабындыларды 3-4 ай дақылдаудан кейін түзеді /13/.

Цианобактериялар табиғи ортада монодақыл ретінде көп кездеспейді, олар басқа цианобактериялардың түрімен, микробалдырлармен, бактериялармен, микромицеттермен қауымдастық құрып тіршілік етеді. Цианобактериялар бөліп шығаратын клетка сыртындағы полимерлі заттар үлкен рөл атқарады. Олар ассоцианттарды кебуден, улы заттардан сақтап, пана ретінде қызмет атқарады.

Сонымен қатар цианобактериялар бөлген органикалық заттарды бактериялар қолданады, ал бактериялардың метаболизм процесі негізінде пайда болған СО₂-ні цианобактериялар қолданады /17/.

Бактериялар мен цианобактериялардың арасындағы қарым-қатынастарға әсер ететін факторлар туралы бірнеше көзқарастар бар. В.Д.Федоров және басқалар (1962) бактериялардың өсуі органикалық заттармен стимульденеді, ал одан кейін цианобактериялармен бөлінген антибиотиктермен басылады деп санайды. А.Х.Тамбиев және басқалар мұхит балдырлардың экзометаболиттерін химиялық әдіс арқылы зерттеу кезінде, логарифдік фазада қышқылдық қасиеті жоғары екендігін көрсеткен, ал ол стационарлы фазада антиқышқылмен алмасқан /9/.

Жалпы ағын суларды тазартуда цианобактериялардың жағымды ролін бірнеше маңызды факторлардың әсері анықтайды: 1) фотосинтетикалық аэрация арқасында оттекті режимді жақсарту; 2) су микрофлорасының жағдайын жақсарту; 3) ластаушы заттардың аккумуляциясы немесе клеткаішілік ферменттік жүйелердің қатысымен токсиканттардың немесе сыртқы ортаға бөлініп шығатын биологиялық активті метаболиттердің метаболизмі. Алғашқы екі фактордың әсері жанама болып табылады. Ал басқалары тазарту процесіне микробтар мен цианобактериялардың тікелей қатысуымен жүреді /18/.

 

1.2 Техногенді экожүйелерде таралған цианобактериялар

 

Цианобактериялар өзінің тіршілік әрекітіне байланысты барлық жерлерде кездесетінін көптеген ғалымдар айтты.Олар өздерінің морфологиясына байланысты мұнаймен ластанған жерлерде ,тоған суларда және мұхиттарда да кездесетіні дәлелденген .Цианобактериялар мұнай құрамындағы көмірсуларды өзіне азық ретінде пайдаланып ыдырататыны да белгілі.Цианобактериялардың мұнайға төзімділіктері туралы көптеген тәжірибелер жүргізілген. Хлорелла мен хлорококтың, сондай-ақ Nostoc пен Anabaena туыстарының жекеленген түрлері топырақ салмағының 10% мұнай дозасында тіршілік ете алатындығы анықталған.Сулы ортаның біріншілік продуценттері – балдырлар мен басқа да фототрофты организмдердің өсуі – сандық жағынан үнемі ауытқып отыратын гетеротрофты бактериялардың дамуы негізінде жүреді. Соңғы онжылдықта көрсеткен зертттеу нәтижелері, балдырлар мен оған жалғаспалы гетеротрофты бактериялар өз кезегінде тұйық циклды жүйені құрайтындығын көрсетті. Оның негізінде көміртегі және азот алмасу процесстері жатыр, және бұл жүйе оларды метаболиттік тұрғыда біртұтас етіп біріктіруге итермелейді. Фотосинтез процесінде біріншілік продуценттер кең көлемде фотоассимиляттарды синтездейді және экскреттейді, ал бұл өнімдерді оған жалғаспалы бактериялар қолданады. Бактериялар, өз кезегінде фототрофты организмдер фотосинтез реакциясы үшін қажетті СО₂ бөліп шығарумен қамтамасыз етеді /4/.

Мұнай өнімдерінің альгофлораға кері әсер ететіндігі белгілі: түрлік құрамы азаяды, кейбір түрлер тіпті тіршілігін жояды.

Харьков қаласындағы құрылыс аланына токсинді заттар мен детергенттердің көптеп түсуі ондағы алуантүрліліктің қысқаруы мен жойылуына алып келген. Сол жерден алынған үлгілерді зерттеу барысында тек балдырлардың 5 тобы ғана табылған, олар эвгленалы, жасыл, сарғыш-жасыл, диатомды және көкжасыл балдырлар. Ондағы альгофлораның негізгі бөлігін диатомды (жалпы таксонның 39%-ы) және жасыл (37%) балдырлар құраған. Биофильтрлерден өткен ағынды сулардағы балдырлардың сандық құрамы жыл мезгілдеріне байланысты ауытқып отырған. Оның минимальды көрсеткіші (4-5 мыңнан көп емес, кл/л) әдетте қысқы уақытқа сай келген. Сол кезеңде, негізінен көк-жасыл (Oscillatoria tenuis) және диатомды (Gomphonema parvulum) балдырлар көп кездескен. Көктемге қарай сандық көбею көрсеткіштері диатомды балдырларда, кейде көкжасыл балдырларда байқалған. Максимальды көрсеткіш (100 млн.-ға дейін, кл/л) жаздың басы мен аяғына қарай диатомды, протококты, көкжасыл және улотриксалы балдырларда анықталған.

Лен облысындағы Ородеж поселкесіндегі мұнайлы тоғандағы жасыл балдырлардың 15 түрі кездескен. Содан кейін Cyanobacteria (Cyanophyta)-да 11 түр анықталған: Anabaena sp., Aphanizomenon bos-aquae [L.] Ralfs, Lyngbya aesturii [Mert.], Liebm. Lynbbya cf. versicolor [Wartm.] Gom., Lyngbya kossinskajae Elenk., Lyngbya limnetica Lemm., Microcoleus delicatulus W. et G.S.West, Microcoleus cf. poludosus [Kutz.] Gom., hormidium ambiguum Gom., Phormidium tenue [Menegh] Gom., Schizothrix fragilis [Kutz.] Gom. Мұндай көрсеткіштер басқа да мәліметтерде кездеседі: / Сопрунова О.Б. Циано-бактериальные консорциумы в очистке сточных вод. //Электронный журнал «Исследовано в России». 2005. №11.  113-120б;  Сакевич А.И., Осипов Л.Ф., Тронько Н.И. Внеклеточные метаболиты и бактерии – спутники синезеленых водорослей //Микробиол. журн. -1979. -41. №6.  640-644б/.

Экожүйенің мұнаймен ластануы микроорганизмдердің фотосинтетикалық активтілігін тоқтатады және топырақ микрофлорасының санының күрт азайып кетуіне себепші болады. Мұнайдың ортаға көп мөлшерде төгілуі іс жүзінде 15 см тереңдікке дейінгі барлық балдырлардың тіршілігін тоқтатады /5/.

Түмен облысында мұнай кен орнының мұнаймен ластанған топырағында балдырлар мен цианобактериялар қауымдастықтарында өзгерістер болатындығы зерттелген. Топырақтың аз ғана мөлшерде ластануы ондағы балдырлардың әртүрлілігін азайтқан – яғни, 74-тен 24-ке дейін азайып кеткен. Ал күшті ластану іс жүзінде барлық балдырлардың тіршілігін жойған. Башқұртта мұнаймен ластанған топырақта балдырлардың түрлік құрамы мен санының азайып кетуі де әдебиеттерде келтірілген. Егер бақылауда 1 г топырақта 133 мың клетка болса, мұнай төгілген кейін 3 күн өткеннен соң 8 л/м² дозада 24 мың клетка қалған. Топырақтағы жоғарғы дозада балдырларды тікелей санау әдісімен ешқандай клетка табылмаған. Жүргізілген екі жұмыста да мұнайдың минимальды дозасының өзі диатомды және сары-жасыл балдырлардың опат болуына әкеліп соғатындығы көрсетілген, ал ең төзімділік қасиетті цианобактериялар көрсететіндігі анықталған. Мұнайдың жоғарғы дозасында тек Oscillatoriales-тың кейбір түрлері ғана шыдамдылық көрсеткен /30/.

Персид бұғазында (Арабия) шикі мұнаймен ластанған жағалауынан доминантты микроорганизмдердің  ішінен цианобактериялар Microcoleus chthonoplastes және Phormidium corium бөлініп алынған, олардың жекеленген н-алкандарды пайдаланылатындығы зерттелген. Екі цианобактериялар да мұнай немесе жекеленген н-алкандар қосылған ортада жоқ ортаға қарағанда жақсы өскен. Phormidium corium биомассасы нонадекан (С-19) концентрациясына тура пропорционал болған. Көмірсутекті мұнайда өскен цианобактериялар хлорофилдың каротинге қатынасы бақылаудағы сияқты бірдей болды. Көмірсутексіз ортаға отырғызылған цианобактериялардың липидтердегі май қышқылдарын анықтағанда, н-алкандардың екі цианобактерияларда да май қышқылдарына дейін тотығатындығы анықталған. Кейіннен Microcoleus chthonoplastes және Phormidium corium-ның берілген н-алкандардың 60%-ын пайдаланатындығы, тотықтыратындығы белгілі болды.

Кей жағдайда мұнай мен көмірсулардың бұзылуы дақылдардың өсуіне сәйкес келмейді. Мысалы, кейбір жұмыстарда, Oscillatoria salina және Plectonema terebrans екі филоментозды теңіз цианобактериялары мұнайсыз ортада жақсы өскен, ал бірклеткалы Aphanocapsa sp. цианобактериясы мұнай бар ортада өте жақсы өскендігі көрсетілген. Алайда зерттелген үш дақыл да мұнайды 45-55% ыдыратқан. Осы жұмыста да үш балдырда гексадеканды, антраценды және фенантренды деградациялаған. Антраценды — Oscillatoria salina (90,6%), фенантренды — Aphanocapsa sp. (85,5%), гексодеканды — Plectonema terebrans (60,1%) пен Aphanocapsa sp. (65,2%) ыдыратқан /22/.

Африка материгінде орналасқан Магади көлінің экстремальді жағдайларының өзінде де судың тронмен қаныққын (NaHCO3 • Na2CO3 • 2Н2О) 30 метр биіктіктегі содалық түзілістерде де микробтық  өмір сүру өте жоғары екенін анықтаған.Микроскоппен қарасақ биопланктонның әртүрлі формалары көрінген,осыған орай бұлардың морфологиясы жағынан өзгергіш екенін айтуға болады.

Ластағыш және токсинді заттарға қауымдастықтар ерекше төзімді болып келеді. Физиологиялық ерекшеліктеріне байланысты цианобактериялар қоршаған ортаға ерекше бейімделеді: оксигенді және аноксигенді фотосинтезді, гетеротрофты фотоассимиляцияны жүзеге асырады, молекулярлы азотты фиксирлейді, күкірт қосылыстарын тотықтырады, көптеген органикалық субстраттарды деструкциялайды. Сонымен бірге, цианобактериялардың клетка сыртындағы метаболиттері (полисахаридтер, витаминдер ж/е т.б.) және олардың жіпшелі құрылымы олармен симбиозды тіршілік ететін әр түрлі микроорганизмдерге қолайлы ортаны туғызады /28/.

Микробалдырлардың, цианобактериялардың клеткалық қабырғасының полисахариді және клетка сыртылық полисахариді (гликокаликс) серіктес микрофлораға жоғары трофикалық қажеттілікпен қамтамасыз етеді, ал клетка ішілік полисахариді гетеротрофты микроорганизмдерді сақтауға, экожүйенің тұрақтылығын сақтап тұрады.

Сонымен цианобактериялар морфологиясына байланысты ластанған ортада тіршілік ете алатынын көрсетті яғни төзімділігін .Соның нәтижесінде оларың көмегімен ластанған жерлерді тазалауда қолдану туралы жұмыстар жүргізілуде. /Сопрунова О.Б. Особенности функционирования альго-бактерияльных сообществ техногенных экосистем; Киреева Н.А., Дубовик З.Р.,  Консортивные связи цианобактерий типичного чернозема при загрязнении нефтью/.

 

2 МАТЕРИАЛДАР МЕН ӘДІСТЕР

 

2.1 Зерттеу объектілері

 

Альгологиялық таза дақылдар:

Phormidium sp.К-1 – Қызылорда облысының Құмкөл мұнай кен орнынан алынған ағынды су үлгісі ;

Oscillatoria sp. А-1 — Шығыс Қазақстан облысындағы орналасқан  Алакөл көліне жақын тоғандардан бөлініп алынған  ағынды су үлгісі;

Oscillatoria sp. С-2 –Ақтөбе облысында орналасқан мұнай және мұнай 0өнімдерімен ластанған Сарыкөл көлінің сулары.

 

2.2 Материалдар

 Қоректік орталар:

-Заррука ортасы (сұйық ортасы;қатты ортасы- 2% агар) цианобактерияларды бөліп алуға және оларды      культивирлеуге  арналған орта. КNO₃ — 5, MgSO_4*7H₂O — 2,5; КН₂РО₄ — 1,25;  FeSO_4*7H₂O — 0,009; ЭДТА — 0,037; микроэлементтер ерітіндісі — 1 мл; агар-агар – 20(қатты орта болса); 1атм. 30 мин стерилизациялайды. Микроэлементтер ерітіндісі: ZnSO₄*7H₂O — 22,0; H₃BO₃ — 11,4; MnCL₂*4H₂O — 5,1; FeSO_4*7H₂O — 5,0; CoCL₂*6H₂O — 1,6; CuSO₄*5H₂O — 1,6; (NH₄)₆*Mo₇O₂₄*9H₂O — 1,1; 1 атм. 30мин залалсыздандырады(г/л дистелденген су).

-М-орта:  (Мухамед-Самех-Таха)  цианобактерияларды азотзыз ортада өсу қабілеттілігін анықтау үшін қолданылды (г/л дистелденген су 1000мл): MgSO₄+7H2O; -0,25г KHPO₄ – 0,4; CaCl₂ + 6H2O-0,0238;  Na лимонокислый-0.165  ;Fe2(SO4)₃. -0,02, NaHCO₃-0,2;+ микроэлементы. 1 атм. 30мин залалсыздандырады.

-Громов-6 ортасы(г/л): KNO₃ – 1,0; K₂HPO₄*3H₂O – 0,2; MgSO₄*7H₂O – 0,2; CaCl₂*2H₂O – 0,15; NaHCO₃ – 0,2;  микроэлементтер– 1мл; микроэлементтер (г/л): ZnSO₄*7H₂O – 0,22; MnSO₄*H₂O – 1,81; CuSO₄*5H₂O – 0,079; NaBO₃*4H₂O – 2,63; (NH₄)₆Mo₇O₂₄*4H₂O – 1,0; FeSO₄*H₂O – 9,3; CaCl₂ – 1,2; Co(NO₃)₂*2H₂O – 0,02; ЭДТА – 0,010. Ортаның рН  — 7,0. Стерилизация  1 атм, 30 мин.

—Заррука ортасы +мұнай (2%және 4%) — нефтетолерантты цианобактериялар өсіру үшін:

Пайдаланған мұнай: Құмкөл аумағының мұнайы  — жеңіл (тығыздығы 613,0 кг/м³), азкүкіртті (0,07 % күкірт), азпарафинді (1,6 % парафин), аздаған мөлшерде асфальтиндер кездеседі (іздер), маловязкая (вязкость ее при 50⁰С 3,71 мм²/С), қату температурасы10⁰С, балқу температурасы 49⁰С.

 

 

 

 

 

 

2.3 Зерттеу әдістері

 

2.3.1.Цианобактерияларды өсіру

Цианобактериялардың бастапқы культурасын алу үшін 250 мл Эрленмейер колбасына  . Ал олар өсу үшін 1500-2000 ЛК жарықта  20-25 С^о t да.

Цианобактериялардың өсімі байқалған кезде – орта жасыл түске боялып көріне бастаған кезде, сұйық орта бетінде және колба қабырғасында пленка түзіле бастаған кезде оны қолдануға болады.Кейіннен  бөлек жатқан жіпшелерді сұйық синтетикалық Заррука ортасынан тұзақ арқылы аламыз.

Цианобактерия штаммдарын  1-2 ай сайын жаңа орталарға қайта өсіріп (пересев) арқылы  және 20⁰ С температурада (2%) жоғары емес агарлы ортада көлемі 100-250 мл Эрленмейер колбасында 800-1000 ЛК жарықта, 18-20 С^о t да сақтап  отырған.

Цианобактерияларды  супензия түрінде қолданған оны шейкер арқылы арқылы алған 30 минут-1 сағаттай, осы кезде жеке клеткалары коллониялардан ажырап үлгерген. Супезиядан бөлек бұзылмаған пленкаларды да қолданады. Микробтық жалпы массасын абсалюттік құрғақ заттарымен анығтаған. Клетка санын анықтау үшін жай микроскоптау әдісін қолданған.

 

2.3.2. Микроскоптау әдісі

 

Светопольды микроскопия: микроорганизмдердің  морфологиясын зерттеу үшін бинокулярлы микроскоп Микмед_во-1 қолданылды препараттар жалпылама түрде дайындалды.

Люминистенті микроскопия: бұл үшін Leiсa DMLS 2500 люминистенті микроскоп арқылы жасайды.Дайын препаратқа ультрофиолет сәулесімен әсер етеді, толқын ұзындығы 300-400 нм болатын,және толқын ұзындығы 440-460 нм болатын көк-фиолетті сәулелермен әсер етеді   люминесценцияны қоздыру үшін. Клеткаларды суретке Leiсa DC 300F цифрлық камерасымен жүзеге асырдық.

Сканерлік микроскопия: бактериялардың цианобактериялардың бетіне кеңістіктік орналасуын анықтау үшін, цианобактериялардың тазалығын тексеру үшін JCXA – 7334 сканерлік электро-зондтық микроскобы қолданылды.Сканерлік микроскоп  обьектінің беткі қабатын жұқа электрондық қабатпен сканерлеп, алынған информация электронды-сәулелік түтікшеге екінші элекрондық түтікше обьекті суретін алуға көмектеседі.Информация  қортындысы прибормен жұмыс істеу нәтижесіне қарй өзгереді. Препараттар келесі ретпен жасалды: цианобактерия суспензиясын кептіріп 25 °С  10-15 сағаттай, содан кейін тез арада сұйық азотта қатырған (10 минут) содан соң вакуумдық буландырғышта кептірген.

 

2.3.3 Клетка мөлшерін анықтау

 Микроорганизмдердің клеткаларын микроскоп астында окуляр-сызғыш микрометр арқылы немесе окулярлы бұрандалы микрометр арқылы анықтайды. Өлшеу үшін бекітілмеген тірі клеткаларды қолданған жөн.Себебі бекіту

менбояу клеткалар пішінінің өзгеруіне әкеледі. Егер клеткалар қозғалмалы болса ,препаратты аздап жылжытады немесе зерттеліп отырған суспензия тамшысына  0,1% агардың сулы  ертіндісін қосады. Клетка пішіні мирометрмен(мкм)белгіленеді.

Окуляры микрометр — ортасында ұзынндығы 5 мм болатын сығыш орналасқан дөңгелек шыны пластинка. Сызғыш 50 бөлікке бөлінген.окулярлы микрометрді окуляға орналастыралы. Алайда окулярлы микометр арқылы клетканың нағыз мөлшерін өлшеуге болмайды, себебі бұнда клеткалар объектив және окуляр арқылы, ал сызғыш бөліктері окулярдың жоғары линзасы арқылы қарастырылады. Сондығтан клетка мөлшерін өлшеу алдында окулырлы микрометрлердің бөлік бағасын(бөліну бағасы) объективті микрометр көмегімен анықтайды.

Объективті микрометр — ортасында тесігі бар металды пластинка . тесікте 1мм сызғыш бар шыны орналасқан. Сызғыш 100 бөлікке бөлінген, яғни обьективті микрометрдің бөлігі 0,01 мм немесе 10 мкм сәйкес. Окулярлы микрометрдің бағасын анықтау үшін  обьективті микрометрді микроскоп астына орналастырып,сызғышты тауып алады. Микоскоп үстелін және окулярды қозғалту арқылы 2 микрометрдің шкалалары бірін-бірі жауып тұратындай етіп, параллельді орналастырады. Окулярлы микрометрдің бөлік бағасын нониус принціпі бойынша анықтайды,яғни окулярлы және обьективті микрометрлердің шкалаларының бір бөлігі қиылыстырылады,олардың келесі қиылысуларын табады. Осылайша,окулярлы микрометрдің бір бөлігі обьективті микрометрдің қанша бөлуіне сәйкес келетіндігін анықтайды. Мысалы,обьект-микрометрдің екі бөлігі (20мкм) окуляр-микрометрдің бес бөлігіне сәйкес келеді,яғни окуляр-микрометрдің бір бөлігі 4 мкм(20/5        ) тең.одан кейін микроорганизмдер клеткасының пішінін өлшеу үшін обьективтің окулярлы сызғыштың қанша бөлігіне сәйкес келетіндігін анықтап,сол санды окуляр-микрометрдің бөлік бағасына көбейтеді.

Клеткалардың пішінін бұрандалы окуляр микрометрдің көмегіменоңай және нақты өлшеуге болады. Оны окулярды алып тастап ,микроскоптың тубусына орнатады.окулярлы бұрандалы микрометрде бөлік бағасы 1мм тең пішіні ірі нысандарды анықтауға арналған қозғалмайтын шкаласы және қозғалатын айқасты шыны пластинкасы болады.Пластинка микрометрлі бұранда-барабанмен байланысқан және бұраған кезде айқаспен қоса ауысады.Клетка ұзындығын өлшеу кезінде акулярлы микрометрдің микрометрлі бұранда-барабанын айналдыра отырып,айқасты клетканың шетіне әкеледі де,барабандағы санды жазып алады.Содан соң,барабанды айналдыра отырып айқасты клетканың екінші шетіне әкеліп,тағы да барабандағы санды жазып алады.Клетка ұзындығының микрометрлі бұранда-барабанның қанша бөлігіне сәйкес келетінін анықтайды да, алынған мәнді микроскоптың сол үлкейтуінде барабанның бөлік бағасына көбейтеді.

Дұрыс нәтижелер алу үшін 20-30-дан кем емес клеткалар саналады.Шар тәрізді пішінді клеткаларды өлшеу кезінде олардың диаметрлерін,ал басқа пішінді клеткаларды өлшегенде ұзындығын және енін өлшейді.    

 

2.3.4 Цианобактериялардың клетка индексін анықтау әдісі

Морфологиялық зерттеулерде  клеткалардың мөлшерін, популяцияларда жіпшелерінің орналасуын қарастырады, сонымен қатар бөлек элементтері бойынша (мөлшері, формалары). Негізгі көңіл клетканың мөлшерлік қасиеттеріне, ең бірінші клетка еніне (ширина, диаметр) аударылады. Қасиеттер көрсеткіші ретінде көбінесе тағы клетка индексін (ұзындығының еніне қатынасын) айтуға болады. цианобактериялардың морфологиясын зерттеуде клетка мөлшерін анықтау үлкен рөл атқарады. Осы жұмыстарды пайдалана клетка мөлшерінің индексі деген түсінік пайда болады. Клетка индексі дегеніміз — клетка мөлшерінің ұзындығын ,клетка еніне қатынасы.Ол үшін  барлық өлшенген клеткалар өлшемдерінің ортақ есебін алып ұзындықты енінің көрсеткішіне бөлеміз.Бұл мындай формуламен белгіленеді:

 

FX= =ind

 

 

2.4 Жұмыс тәжірбиесінің барысы

Цианобактериялардың өсу қарқындылығына мұнайдың әсерін зерттеу барысында мындай  жағдайларда болды:

Белсенді цианобактерия дақылдарын дайындап алып, оны центрифуклық пробиркаларға құйып, 10 минуттан центрифугалаймыз. Түбіне тұнған тұнбаны алып, таза колбаға қайтадан 100 мл Заррука ортасымен араластырып құямыз. Дайын сұйықтықтың алдын ала бастапқы оптикалық тығыздығын анықтау үшін ФЭК арқылы анықтаймыз. Содан соң 100 мл Заррукадағы Phormidium –ға 2 мл мұнай құямыз. Культура өсіп шығу үшін  оған арнайы жағдай керек көк-жасыл балдырлар фототрофты микроорганизмдер болғандықтан олар өсу үшін міндетті түрде күн сәулесі қажет. Күн сәулесінің орнын лабараториялық жағдайда электр шамдары атқарады электр қуаттылығы 1500-2000 ЛК.

Және құйылған мұнаймен ортаны араластыру ,яғни ортада толық аэрация процессі жүру үшін жүргізіліп отырды. Араластырғыш қызметін шейкер атқара

ды. Осы жағдайлардың барлығы дерлік жасалғаннан кейін барып,күнделікті оптикалық тығыздық өлшеу басталады. Оптикалық тығыздық 15 күн өлшенді,алынған нәтижелер бойынша кесте құралды.

 

• НӘТИЖЕЛЕР МЕН ТАЛҚЫЛАУЛАР

 

• Цианобактериялардың белсенді дақылдарын алу

 

Цианобактерияларды алудағы қиыншылығы көп жұмыстардың бірі ол олардың бастапқы өсу жылдамдығы төмен болып келеді  яғни олардың өсу уақыты 7-12 күнді құрайды. Белгілі, цианобактерияларға клеткасының барлық заттарын құрастыру үшін минимум қосылыстар қажет: көмірқышқыл газы, азоттың ең қарапайым түрлері (аммонийлі, нитраттық тұздар және молякулярлы азот), минеральды тұздар (фосфор көздері, күкірт, магний, темір, микроэлементтер), су. Дробецкая және басқа ғалымдардың жүргізген  жұмыстары нәтижесінде анық болды  (лабораторялық және өнеркәсіптік жағдайларда да) ең қолайлысы болып Громов-6 ортасы болып табылады. Ғалымдардың көбі бұл ортаны модификацияламақшы болды яғни көптеген өзгерістерге ұшыратпақшы болды, концентрациясын өзгерту және басқа компоненттерін өзерту арқылы. Сонымен қатар цианобактериялардың активті дақылдарын алу үшін Заррука ортасын     қолдануға болатынын дәлелдейтін мәліметтер бар . Біздің жұмыста белсенді цианобактерияларды дақылдарын культивирлеу үшін келесі орталар       қолданылды:  Заррука, Громов-6, М-орта, зерттеу нәтижелері төменгі кестеде көрсетілген.

 

 

 1-кесте Цианобактерияларды әр түрлі орталарда өсіру

Орта	Дақыл	өсу уақыты(тәулік)
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Заррука	Phormidium sp.К-1	—	—	+-	++	++	++	+++	+++	+++	+++
	Oscillatoria sp. А-1	—	—	+-	+-	++	++	+++	+++	+++	+++
	Oscillatoria С-2	—	—	+-	+-	+	++	++	+++	+++	+++
М-ортасы	Phormidium sp.К-1	—	—	—	+-	+-	+	+	++	++	++
	Oscillatoria sp. А-1	—	—	—	+-	+-	+	++	++	++	++
	Oscillatoria С-2	—	—	+-	+-	+-	+	+	+	++	++
Громов— 6	Phormidium sp.К-1	—	—	—	+-	+-	+	++	+++	+++	+++
	Oscillatoria sp. А-1	—	—	—	+-	+	+	++	+++	+++	+++
	Oscillatoria С-2	—	—	+-	+-	+	+	++	+++	+++	+++

 

Цианобактерилар өсуін зерттеу барысында Заррука мен Г №6 орталарында  3 тәуліктен  кейін цианобактерия популяциясының бастапқы өсімін байқалады. Мысалы, Phormidium sp. дақылында шар тәрізді жоғары қарай бұтақталған өсім шыққаны байқалады, ал  Oscillatoria sp. туысының екі түрінде колба қабырғасында сақина тәрізді өскен (кольцевой рост), ал Г-6 және М орталарында – дақылдардың бастапқы өсуі 5-6 тәулікте көрінеді. Активті цианобактериалды дақылдарды өсіруге арналған орталар ішінен жақсы биомасса Заррука ортасында 7-9 күннен кейін пайда болса,  ал Г-6  ортасында– 10-14 күнде байқалады. Көрсеткіштердің бұлай болуы себебі зерттеліп отырған цианобактериялар техногенді экосистемадан бөлініп алынған болғандықтан.  М-ортасында да өсім жақсы жүргенін айтуға болады, 3-4 күннен кейін өсім жүргеннін атап айтуға болады.                                                                            

Цианобактерияладың оптималды ортада 15 күн бойы өсу қисығы 1 суретте берілген.

 

Сурет -1 Phormidium sp.К-1 әртүрлі орталарда өсуі:

Суретте көрінгендей Phormidium sp.К-1 өсу сызығы классикалық S-тәрізді формаға сәйкес. Атап өтсек берілген дақылдың лаг-фазасы 4 күнге созылады,яғни клетка фазасының үлкейуі 4 мен- 7ші тәуліктер арасында жүреді және стационарлық фазасы  шамамен  5 күнге созылады, содан кейін клеткалар биомассасының   ақырындап кішірейуі жүреді.

Қалыпты жағдайда Phormidium sp.К-1 өскен цианобактерия дақылдары  қарапайым жіпшелі форма түзеді,трихомдары ашық жасыл түсті болады,соңғы клеткалары дөңгелектелген –конус тәріздес болып келеді, яғни  өскен ұзын жіпшелі бір-біріне параллель зиг-заг құрып орналасады. Заррука ортасында өскен және Oscillatoria sp. А-1 жіпшелі жақсы көрінген  шырышты қабаты анық ,трихомдары бір тізбекті ,ашық жасыл түсті  болып келеді. Мөлшерлері  2,2 — 2,4 х 4,2-5,9 мкм. Трихомдары  лента тәрізді шимақталған болып келеді.Оптималды түрлері төменгі суретте көрінеді

 

Сурет-2. Қалыпты жағдайда өскен цианобактерия дақылдары

 

 

Phormidium sp.К-1

Oscillatoria sp. А-1

 

Сонымен, анықталды ластанған орталардан бөлініп алынған цианобактерияларды дақылдау үшін арналған орталар ішінде  Заррука ортасы қолайлы екені.

 

• Цианобактериялардың дамуына мұнайдың әсерін анықтау

Негізінен цианобактериялар фотоавтотрофты микроорганизмдер болып табылады, бірақ кейбір мәліметтер бойынша, кейбір жағдайларда олар миксотрофты қоректенеді екен. Осы мәліметтерді пайдалана отырып біз цианобактерияларды мұнайдың әртүрлі концентрациясында өсіріп көрдік.

Цианобактерия дақылдарының  мұнайдың әртүрлі концентрациясында өсуі астыдағы суретте берілген.

 

Сурет -3. Мұнай қосылған ортада Phormidium sp. К-1 өсу динамикасы

 

 

Суретте көрсетілген мұнай қосылған ортада цианобактериялардың жақсы өсетіндігі анықталды.Мұнайдың цианобактерияларға әсері ауқымды екен, яғни суретте көрінгендей 2% ортада дақылдар жақсы өседі олардың лаг-фазасы 4 күннен басталады екен және өте қарқынды жүреді,стационарлы фазада 7-8 күннен басталады да шамамен 5 күндей созылады. Содан кейін клеткалар биомассасының өсуі ақырындап төмендей бастайды. Ал 4%  мұнайлы ортада  лаг-фаза оптималды ортамен салыстырғанда кішкене жай басталады5-6 күннен басталады және клеткалардың өсуі аса қарқынды болмайды,стационарлы фазасы 4-күнге созылып, клеткалардың өсуі төмендеп кетеді.

Біз қарастырып отырған дақылдардың барлығы мұнайлы ортада өсетінін көрсетті. Бұлардың  мұнай  өнімдеріндегі  өсу белсенділігі анықталды.Алынған нәтижелер бойынша , барлық дақылдар мұнайда өсетіндігі анықталды. Мұнайдың әртүрлі концентрациясының оптималды ортамен салыстыра отырып жасаған тәжірбие барысында анықталды  мұнай концентрациясының цианобактерия дақылдарына әсері біршама екен. Егер де                                  цианобактерияларды мұнай қосылған ортада культивирлейтін болсақ,олар өзгерістерге ұшырайды олардың клеткалары ыдырап ,трихомдары ажырайды. Егер мұнай жоғары концентрацияда болса онда цианобактериялар клеткалары мүлдем өсімін тоқтатуы мүмкін. Цианобактериялардың 2% мұнай концентрациясында өскен сурет  4- суретте көрсетілген.                                      

 

 

Сурет-4 . Цианобактериялардың 2% мұнай концентрациясында өсуі

 

 

 

Мұнай қосылған ортада өскен цианобактериялардың өсімі бастапқы кезеңде барынша қарқынды жүреді,бірақ белгілі уақыт өткен соң  өзгерістерге ұшырап бөлшектену пайда болады ,трихомдары ажырауы жүреді.

Зерттеулер мұнайдың цианобактерияларға әсері ауқымды екен ,яғни суретте көрінгендей 2%ортада дақылдар жақсы өседі олардың лаг-фазасы 4 күннен басталады екен және өте қарқынды жүреді,стационарлы фазада 7-8 күннен басталады да шамамен 5 күндей созылады. Содан кейін клеткаларының өсуі ақырындап төмендей бастайды. Біз қарастырып отырған дақылдардың барлығы мұнайлы ортада өсетінін көрсетті. Бұлардың  мұнай  өнімдеріндегі  өсу белсенділігі анықталды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.3 Цианобактериялардың клетка мөлшерін анықтау 

Бізге белгілі, қолайсыз жағдайлар туғанда цианобактериялар өзгерістерге ұшырайды яғни морфологиялық жағынан ауытқиды: трихомдары ыдырап, қысқарады ұзындығы өзгереді (ені, ұзындығы).

Сканерлік микроскоппен жасалған сурет -5те  Цианобактериялардың 2 % мұнай концентрациясында өскені көрсетілген.   

 

Сурет-5. Мұнайдың  2% концентрациясы  қосылған ортада өскен цианобактерия дақылдарының көрінісі

                                

 

А. Oscillatoria sp А-1

В.     Phormidium sp.К-1

 

Цианобактерияларда қолайсыз жағдайлар әсерінен туындайтын  морфологиялық  өзгерістердің ішінен клетканың мөлшерлік белгілеріне көңіл аударылады , көбінесе клетка мөлшерінің индексіне .

Морфологиялық зерттеулерде  клеткалардың мөлшерін, популяцияларда жіпшелерінің орналасуын қарастырады, сонымен қатар бөлек элементтері бойынша (мөлшері, формалары). Негізгі көңіл клетканың мөлшерлік қасиеттеріне, ең бірінші клетка еніне (ширина, диаметр) аударылады. Қасиеттер көрсеткіші ретінде көбінесе тағы клетка индексін (ұзындығының еніне қатынасын) айтуға болады.

Заррука, М-ортасы, Заррука + мұнайдың 2% орталарында  клетка индексін анықтау нәтижелері 3 кестеде берілген. Клетка индексі клетка ұзындығының клетка еніне қатынасы бойынша анықталды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3-кесте: Цианобактериялардың клетка индексі

 

Культуралар Орталар	Phormidium sp.        К-1	Oscillatoria sp .        А-1	Oscillatoria sp         С-2
Заррука ортасы	=1,2	=1,8	=1,8
Зарр +мұнай2%	0,8	1,2	1,1
М ортасы	1,1	1,6	1,5

 

 

Анықталды, зерттеліп отырған 3 дақылдың клетка индексі бірқалыпты өзгеріп отырды. Мысалы мұнай қосылған  ортада  Phormidium sp. К-1 штамында оптималды ортамен салыстырғанда  клетка индексі 1,2 -0,8 ге дейін кішірейді, сәйкесінше Oscillatoria sp . А-1 клетка индексі 1,8-1,2 дейін, ал Oscillatoria sp  С-2 штамында 1,8-1,1- ге азайған.

Алынған нәтижелерге сүйенсек , цианобактерия дақылдарының клетка мөлшері әр ортада әртүрлі екені көрінеді. Өздеріңіз көріп отырғандай ең  жақсы көрсеткіш Заррука ортасында екен, онда клетка индексі айтарлықтай жоғары. Сонымен қатар  М-ортасында да азот көздерінің болмауына қарамастан  дақылдардың өскенін  көруге болады. Мұнайдың 2 % концентрациясында клетка мөлшерінің оптималды ортамен бірдей жүретінін   айтсақ та клетка индексін анықтағанда да олардың көрсеткіштерін өзгергенін тағы атап өтсек.

Сонымен, цианобактериялардың мөлшерлік қасиеттері зерттелді , морфологиялық  зерттеулер жүргізгенде мөлшерлік көрсеткіштер маңызды рөл атқарады , цианобактериялардың сыртқы көрінісіне және клетка мөлшерлеріне қарай негізгі  қорытындылар жасалады.

 

ҚОРЫТЫНДЫ

 

Жұмыс барысында 3-жіпшелі цианобактерия дақылдарын зерттеу нәтижелер бойынша келесі қорытындылар жасалынды:

1. Phormidium sp. К-1 , Oscillatoria sp.А-1, Oscillatoria sp С-2 цианобактериялардың белсенді дақылдарын алуда қарастырылған орталар ішінен   Заррука ортасы қолайлы екені  анықталды.
2. Зерттелінген цианобактериялардың  мұнайтолеранттығы  көрінді. Мұнайдың  4 % концентрациясында цианобатериялардың өскенімен, клеткалар биомассасының жинақталуы тежелді, ал 2% мұнай ортада  цианобактерия дақылдарының лаг-фазасы ұзарғанымен , биомасса жинақталуы оптималды ортада өскен дақылдармен теңеседі.
3. Phormidium sp. К-1 , Oscillatoria sp.А-1, Oscillatoria sp  С-2 цианобактерия  дақылдарының морфо-культуралдық ерекшеліктері, соның ішінде мөлшерлік  яғни клетка индексі белгілі мөлшерде төмендейді және цианобактериялардың трихомдары ыдырауымен жіпшелерінің қысқаруы байқалды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

 

 

1. Сопрунова О.Б. Циано-бактериальные сообщества в биодеградации нефтяных углеводородов в почвах // Электронный журнал “Исследовано в Росии”. 2005. №94. с.991-998. http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2005/094.pdf.
2. Квасников Е.И., Клюшникова Т.М. Микроорганизмы-деструкторы нефти в водных бассейнах. Киев. ”Наукова Думка”,1981, 132с
3. Гусеев М.В., Минеева Л.А. Микробиология. Изд.: МГУ. 1992. 448с.
4. Ефимова М.В., Ефимов А.А. Синезеленые водоросли или цианобактерии? Вопросы систематики // Научный журнал “Современные проблемы науки и образования”.2007. №6. С.225-230
5. Кайырманова Г.К., Ерназарова А.К., Жубанова А.А., Заядан Б.К. Изучение ассоциативных сообществ, выделенных из техногенных экосистем//Биотехнология. Теория и практика. –2007 –№3. –С.69-75
6. Резанов И. Каменная летопись биосферы // Наука и жизнь. –2003. –№6. – С. 125-158
7. Жубанова А.А, Мансуров З.А. Получение высокотехнологичных препаратов нефтедеструкторов на основе иммобилизованных клеток микроорганизмов//Хабаршы. Биология сериясы, Алматы 2007, №1 (31), 42-57б.
8. Определитель бактерий Берджи. Под редакций Дж. Хоулта, Н.Крига, П.Снита, Дж.Стейли, С.Уильямса. М. Мир, 1997. 432с.
9. Горбунова Н.П. Альгология. М.; Высшая школа., 1991. 256с.
10. Мансуров З.А, Жұбанова А.А, Уалиева П.С. Биосорбенттерге иммобилденген микроб клеткаларының ИҚ-спектрлерін зерттеу//Хабаршы. Биология сериясы, Алматы 2007, №1 (31), 65-75б.
11. Штина Э.А., Голлербах М.М. Экология почвенных водорослей. М., Наука, 1976. 240с.
12. Шлегель Г. Общая микробиология. М.: Мир, 1987. 567с.
13. Сопрунова О.Б. Функционирование цианобактериальных сообществ в условиях техногенных экосистем. // Вестник МГУ. Сер. 16. Биология. 2006. №2. С.24-29.
14. Сопрунова О.Б. Ипользование цианобактериального комплекса для ремедияции нефтезагрязненных сред. // Биотехнология. 2006. №5. С.52-56.
15. Киреева Н.А., Дубовик З.Р., Закирова З.Р. Консортивные связи цианобактерий типичного чернозема при загрязнении нефтью. // Почвоведение. 2007. №6. С.749-755.
16. Тиберкевич Н.Я. Суточная динамика гетеротрофных бактерий в культурах Cyanophуta. // Альгология. 2000. Т. 10.№2. С. 193-200.
17. Глаголева О.Б., Зенова Г.М., Добровольская Т.Г. Взаимодействие водорослей и бактерий-спутников в ассоциативных культурах. // Альгология. 1992. Т. 1. №1. С. 56-63.
18. Горобец О.Б., Блинкова Л.П., Батуро А.П. Влияние микроводорослей на жизнеспособность микроорганизмов в естественной и искусственной среде обитания. // Микробиология. 2001.№1. С. 104-108.
19. Тиберкевич Н.Я., Сакевич А.И. Бактерии-спутники в культурах цианопрокариот и зеленых водорослей. // Гидробиологический журнал. 2001. Т.37. №1. С. 54-63.
20. Кабиров Р.Р. Формализованное описание сообщественных почвенных водорослей. // Альгология. 1997. Т. 7.№4. С. 365-370.
21. Штина Э.А. Роль водорослей в биогеоценозах суши. // Альгология. 1991. Т. 1. №1. С. 23-35.
22. Сопрунова О.Б. Особенности функционирования альго-бактерияльных сообществ техногенных экосистем. Автореферат дис…. докт.биол.наук. М., 2005. 32с.
23. Омарова Е.О., Зенова Г.М., Орлеанский В.К., Лобкова Е.С. Экспериментальные цианоактиномицетные ассоциации. // Вестник МГУ. Сер. 16. Биология. 2007. №1. С. 3-13.
24. Al — Hasan, R.h., Al — Bader, L.F., Zjrkhoh, N.A., Radwan, S.S., Evidence for n-alkane consumption and oxidation by filamentous cyanobacteria from oil contaminated coasts of the Arabian Gulf Marine Biology, 1998. 130. P. 521-527
25. Зенова Г.М., Орлеанский В.К., Омарова Е.О. Почвенные стрептомицеты–компоненты экспериментальных альгобактериальных ценозов. // Почвоведение. 2005. №10. С. 1251-1254.
26. Judy C. Acreman. The University of Toronto Culture Collection of Algae and Cyanobacteria (UTCC): a Canadian phycological resource centre. – Nova Hedwigia 79. Р. 135-144.
27. Батаева Ю.В., Дзержинская И.С. Влияние экстремальных гидрохимических условий на видовой состав цианобактерий в водоемах Нижней Волги. // Электронный журнал “Исследовано в России”. 2006. №168. С. 1566-1573. http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2005/ pdf.
28. Сопрунова О.Б. Циано-бактериальные консорциумы в очистке сточных вод. // Электронный журнал “Исследовано в России”. 2005. №11. С. 113-120. http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2005/ pdf.
29. Глаголева О.Б., Зенова Г.М. Экологическая характеристика бактериального звена альгобактериальных ассоциаций // Вестник МГУ. Сер. 17. Почвоведение. 1992. №3. С. 19-25.
30. Гусев М.В., Вольберг М.М., Лебедева А.Ф., Савальев И.Б. Использование метода диализного культивирования для подбора симбиотических альго-бактериальных пар. // Биологические науки. №1. 1988. С. 103-106.
31. Дзержинская И.С. Альго-бактериальные аспекты интенсификации биогидрохимического круговорота в техногенных экосистемах. Автореферат дис… докт.биолог.наук. М.: Изд-во МГУ. 1993. 30с.
32. Янкевич М.И. Формирование ремедиационных биоценозов для снижения антропогенной нагрузки на водные и почвенные экоситемы. Автореферат дис… докт.биолог.наук. Щелково.2002. 48 с.
33. Гусев М.В., Линькова М.А., Коронелли Т.В. Влияние нефтянных углеводородов на жизнеспособность цианобактерий в ассоциации с нефтеокисляющими бактериями // Микробиология. 1982. Т. 51. Вып.6. С. 932-936.