Сравнение влияния пассажа через кишечник пашенных червей Aporrectodea caliginosa и серых кивсяков Cylindroiulus caeruleocinctus на бактериальное сообщество (стр. 7 )

или  в виде одного интегрального уравнения:

, где

мm – максимальная удельная скорость роста (1/ч)

х(t) – концентрация клеток (КОЕ/мл)  в момент времени t (ч)

r0 – начальное значение переменной физиологического состояния r

x0 – начальная концентрация клеток бактерий в момент инокуляции (КОЕ/мл).

       В модели X (концентрация клеток в среде), X0 (исходная концентрация в суспензии культивируемых бактерий) и t (время) – экспериментальные данные, а мm и r0 параметры. мm - максимальная удельная скорость роста. r0 - функция физиологического состояние растущей культуры, отражающее отличие удельная скорость роста м от мm в лаг-фазе. Параметр r0 характеризует физиологическое состояние в момент интродукции (в почве). На основании этого параметра вводится метаболическая готовность к росту. Под метаболической готовностью к росту – это фактически готовность организма к росту на определенной среде. Мы полагаем, что метаболическая готовность к росту определяется физиологическим состоянием. r0 характеризуется  колебаниями на несколько порядков в связи с чем мы считаем необходимым логарифмирование этой величины. А для создания прямой зависимости (чем этот параметр выше, тем метаболическая готовность к росту выше) необходимо добавить заведомо большое число. Таким образом .

3. Описание эксперимента

       Дождевые черви вида Aporrectodea caliginosa собираются на границе «новой» Москвы и Московской области на залежи 20 лет. Черви содержатся неделю на образце гумусо-аккумулятивного горизонта … почвы в условиях лабораторного микрокосма при постоянной влажности 60%. Далее черви отмываются от почвы, помещаются в чашку Петри и выдерживаются сутки при температуре  +10°. После чего отбираются копролиты и вместе с почвой, в которой содержаться черви (корм), микробиологически анализируются.

       Кивсяки вида Сilindroiulus caeroleocinctus собираются в городской подстилке Москвы в парке. Содержатся на подстилке взятом на месте отбора в условиях микрокосма. Далее отбираются экскременты червей и образца опада и миробиологически анаизируются.

4. Результаты

       Количественный посев из ячеек планшеты позволяет установить зависимость между оптической плотностью и концентрацией клеток в суспензии. Подобная зависимость позволяется изучать рост периодической культуры по оптической плотности.

       Корреляционный анализ показывает, что наблюдается прямая линейная зависимость оптической плотности от концентрации бактерий в суспензии (рис.2). Уравнение пересчета оптической плотности в концентрацию клеток: x=aЧOD, где x – концентрация клеток в суспензии (КОЕ/мл), OD – оптическая плотность при 620нм, a = 2,7±0,6Ч109 – коэффициент пересчета.

r=0,77 – коэффициент корреляции, r2=0,59 – коэффициент детерминации

Рис. 2. Зависимость оптической плотности от концентрации бактерий в суспензии

Исходные данные:

       Кривые периодического роста ассоциаций бактерий на жидких средах содержащих различные биополимеры, представленные на рисунках 3-10 для дождевых червей и с 11-20 для кивсяков.

Рис. 3.  Кривые периодического роста ассоциаций бактерий на крахмале (a - корм, б - копролиты, в - контроль на стерильность, г - контроль на рост за счёт собственно органического вещества)

Рис. 4.  Кривые периодического роста ассоциаций бактерий на КМЦ (a - корм, б - копролиты, в - контроль на стерильность, г - контроль на рост за счёт собственно органического вещества)

Рис.5.  Кривые периодического роста ассоциаций бактерий на пектине (a - корм, б - копролиты, в - контроль на стерильность, г - контроль на рост за счёт собственно органического вещества)

Рис. 6.  Кривые периодического роста ассоциаций бактерий на ксилане (a - корм, б - копролиты, в - контроль на стерильность, г - контроль на рост за счёт собственно органического вещества)

Рис. 7.  Кривые периодического роста ассоциаций бактерий на казеине (a - корм, б - копролиты, в - контроль на стерильность, г - контроль на рост за счёт собственно органического вещества)

Рис. 8.  Кривые периодического роста ассоциаций бактерий на декстране-500 (a - корм, б - копролиты, в - контроль на стерильность, г - контроль на рост за счёт собственно органического вещества)

Рис. 9.  Кривые периодического роста ассоциаций бактерий на твин-20 (a - корм, б - копролиты, в - контроль на стерильность, г - контроль на рост за счёт собственно органического вещества)

Рис. 10.  Кривые периодического роста ассоциаций бактерий на хитине (a - корм, б - копролиты, в - контроль на стерильность, г - контроль на рост за счёт собственно органического вещества).

Рис. 11.  Кривые периодического роста ассоциаций бактерий на казеине (a - корм, б - экскременты, в - контроль на стерильность).

Рис. 12.  Кривые периодического роста ассоциаций бактерий на твине 20 (a - корм, б - экскременты, в - контроль на стерильность).

Рис. 13.  Кривые периодического роста ассоциаций бактерий на декстран 500 (a - корм, б - экскременты, в - контроль на стерильность).

Рис. 14.  Кривые периодического роста ассоциаций бактерий на инулине (a - корм, б - экскременты, в - контроль на стерильность).

 

Рис. 15.  Кривые периодического роста ассоциаций бактерий на нуклеиновой кислоты (a - корм, б - экскременты, в - контроль на стерильность).

Рис. 16.  Кривые периодического роста ассоциаций бактерий на кератине (a - корм, б - экскременты, в - контроль на стерильность).

Рис. 17.  Кривые периодического роста ассоциаций бактерий на хитине 20 (a - корм, б - экскременты, в - контроль на стерильность).

Рис. 18.  Кривые периодического роста ассоциаций бактерий на карбоксиметилцеллюлозе (a - корм, б - экскременты, в - контроль на стерильность).

Рис. 19.  Кривые периодического роста ассоциаций бактерий на ксилане (a - корм, б - экскременты, в - контроль на стерильность).

Рис. 20.  Кривые периодического роста ассоциаций бактерий на крахмале (a - корм, б - экскременты, в - контроль на стерильность).

Рис. 20.  Кривые периодического роста ассоциаций бактерий на пектиине (a - корм, б - экскременты, в - контроль на стерильность).

Рис 21 Обилие бактерий по данным посева для кивсяков (слева) и дождевых червей (справа).

       Обилие бактерий в исходных корме и экскрементах (Рис.21) исследовалось для определения параметра х0. Однако этот результат имеет и самостоятельное значение. Нами было установлено увеличение обилия культивируемых бактерий при пассаже как дождевых червей так и кивсяков (что согласуется со многими литературными данными (Бызов, 2003)). У дождевых червей увеличение было на два и у кивсяков на один порядок.

       Состав ассоциаций, развивающихся на жидких средах с различными биополимерами, определяется путем посева с последующей культурально-морфологической идентификацией бактерий. В табл. 1 представлено количество и соотношение видов бактерий. В табл. 2 приведены индексы Шеннона и Бергера-Паркера характеризующие биоразнообразие для дождевых червей.

Таблица 1. Соотношение видов бактерий формирующих ассоциации на жидких средах с биополимерами.

среда	Корм	копролиты
морфотип №	Доля	морфотип №	Доля
крахмал	3	0,72	2	0,6667
4	0,26	4	0,3056
8	0,02	8	0,0278
КМЦ	13	1	2	0,75
		9	0,25
пектин	5	1	2	0,9028
		10	0,0833
		12	0,0139
ксилан	6	0,6667	2	0,6897
11	0,3333	4	0,0689
		6	0,0345
		8	0,2069
казеин	1	0,6136	1	0,3443
2	0,3863	2	0,1312
		3	0,5246
твин 20	2	0,1064	2	0,1081
8	0,2128	3	0,4595
9	0,6809	4	0,027
		8	0,3784
		9	0,027
декстран-500	2	0,8667	2	0,0919
6	0,0381	4	0,4713
7	0,381	6	0,1149
8	0,0571	8	0,0805
		10	0,2414

Таблица 2. Биоразнообразие ассоциаций формирующихся ассоциаций на жидких средах с полимерами.