Цианобактериялар
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
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
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.
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. 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. 2004. 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/2005/168. 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/2005/011. 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.
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. 2004. 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/2005/168. 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/2005/011. 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.
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 5
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ..
1 ӘДЕБИЕТТЕРГЕ 6
ШОЛУ ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ...
1.1 Цианобактериялар, жалпы 6
сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
1.2 Техногенді экожүйелерде таралған цианобактериялар 10
... ... ... ... ... ...
2 МАТЕРИАЛДАР МЕН 13
ӘДІСТЕР ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.1 Зерттеу 13
объектілері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ...
2.2 Материалдар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 13
... ... ... ... ... ... ... ... .. ..
2.3 Зерттеу 14
2.4 әдістері ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... .. 16
... ... ... ... ... ... ... ... .
Жұмыс
барысы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ...
3 НӘТИЖЕЛЕР МЕН 17
ТАЛДАУЛАР ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ..
3.1 Цианобактериялардың белсенді дақылдарын алу
таңдау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 17
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ...
3.2 Цианобактериялардың дамуына мұнайдың әсерін 19
3.3 анықтау ... ... ... ... ... 22
Цианобактериялардың клетка мөлшерін
анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... .. 24
... ... . ... ... ... ... ... ...
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТЕР 25
ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
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
1. 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, клл) 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, клл) 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 лм2 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 же 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,
MgSO4*7H2O - 2,5; КН2РО4 - 1,25; FeSO4*7H2O - 0,009; ЭДТА - 0,037;
микроэлементтер ерітіндісі - 1 мл; агар-агар – 20(қатты орта болса); 1атм.
30 мин ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 5
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ..
1 ӘДЕБИЕТТЕРГЕ 6
ШОЛУ ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ...
1.1 Цианобактериялар, жалпы 6
сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
1.2 Техногенді экожүйелерде таралған цианобактериялар 10
... ... ... ... ... ...
2 МАТЕРИАЛДАР МЕН 13
ӘДІСТЕР ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.1 Зерттеу 13
объектілері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ...
2.2 Материалдар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 13
... ... ... ... ... ... ... ... .. ..
2.3 Зерттеу 14
2.4 әдістері ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... .. 16
... ... ... ... ... ... ... ... .
Жұмыс
барысы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ...
3 НӘТИЖЕЛЕР МЕН 17
ТАЛДАУЛАР ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ..
3.1 Цианобактериялардың белсенді дақылдарын алу
таңдау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 17
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ...
3.2 Цианобактериялардың дамуына мұнайдың әсерін 19
3.3 анықтау ... ... ... ... ... 22
Цианобактериялардың клетка мөлшерін
анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... .. 24
... ... . ... ... ... ... ... ...
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТЕР 25
ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
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
1. 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, клл) 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, клл) 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 лм2 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 же 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,
MgSO4*7H2O - 2,5; КН2РО4 - 1,25; FeSO4*7H2O - 0,009; ЭДТА - 0,037;
микроэлементтер ерітіндісі - 1 мл; агар-агар – 20(қатты орта болса); 1атм.
30 мин ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz