Изучение распространения пигментообразующих бактерий в

УДК 57.579.262
Ахмедова Ф.Р.1, Джафарова У.Д.2 ©
1
Доктор биологических наук, доцент, 2магистрант, кафедра микробиологии,
Бакинский государственный университет
ИЗУЧЕНИЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПИГМЕНТООБРАЗУЮЩИХ БАКТЕРИЙ В РАЗЛИЧНЫХ
СУБСТРАТАХ
Аннотация
Было проведено изучение распространения пигментообразующих бактерий в различных
субстратах. Было выявлено их наибольшая распространенность в воздухе, и преобладание пигментов
розового, желтого, кремового, оранжевого и белого цветов. Пигментные бактерии обладают высокой
чувствительностью к составу и к кислотности культивируемой среды, а также к температуре
выращивания.
Ключевые слова: Микробиота, пигментные бактерии, пигмент, воздух, субстрат
Keywords: Microbiota, the pigmentary bacteria, pigment, air, substrate
Многим бактериям свойственно образование различных красящих веществ - пигментов.
Окрашенными могут быть также плесневые грибы и дрожжи, актиномицеты, возбудители болезней и
сапрофиты.
Пигменты - вторичные метаболиты, которые различаются по химическому составу и могут быть
представлены различными соединениями: каротиноидами, антоцианами, меланинами, пирролами и
фенозиновыми производными [1,268; 5,27; 7,119; 11].
Из числа пигментообразующих бактерий можно назвать: Chromobacterium prodigiosum (чудесная
палочка) имеет кроваво – красный пигмент, Ps.Violacea, Ps.fluorescens, Ps.pyocyanea, Staphylococcus
aureus, Ps.syncyanea образуют разного рода пигменты, различные сарцины – Sarcina flava, Citrea
aureantica – имеют желтый, лимонно-желтый, золотистый пигмент, оранжевый, Bacillus pyocyaneum
(синегнойная палочка) – образует сине – зеленый пигмент [1,139]. Пигментообразование для ряда
микроорганизмов является стойким признаком, что используется при классификации микробов.
Способность к образованию каротиноидов свойственно широкому кругу микроорганизмов:
бактериям, дрожжам, грибам и актиномицетам. Витамин А образуется из каротина под действием
ультрафиолетового света, а также в организме животного. Это характерно для подавляющего
большинства бактерий - обитателей почвы, воды и воздуха. Поэтому β - каротин и каротиноиды
используются как кормовые добавки и пищевые добавки для обогащения их ценными соединениями, из
которых образуются пигменты [14].
Считают, что пигменты у микробов играют защитную роль от вредного действия видимого света
и ультрафиолетовых лучей, кроме того, участвуют в процессе дыхания. Наиболее активное
пигментообразование наблюдается при хорошем доступе солнечного света. Искусственно окрашенные
бактерии (например, метиленовым синим) также проявляют повышенную лабильность к инсоляции.
Микроорганизмы, лишенные способности к пигментообразованию на свету быстро погибают. При этом
клеточные пигменты действуют как катализаторы. Каротиноиды ингибируют этот процесс.
Бактериоцидное действие солнечного проявляется в присутствии кислорода и связано с фотоокислением.
Некоторые бактерии способны к образованию пигментов только на свету (например, каротиноиды у
туберкулезной палочки) [13].
Большинство пигментов также проявляют антибиотические свойства. Между пигментацией и
образованием вторичных метаболитов существует тесная связь, что при наличии пигментов можно с
большой долей вероятности ожидать образования антибиотиков и других биологически активных
веществ [9, 15; 8, 330].
В настоящее время пигментные бактерии
широко используются в промышленной
микробиологии и в различных отраслях промышленности (пищевая промышленность, медицина,
©
Ахмедова Ф.Р., Джафарова У.Д., 2012 г.
текстильная промышленность и т.д.) как продуценты пигментов. Это вызывает большой практический
интерес.
Цель нашей работы – исследование распространенности пигментообразующих бактерий в
условиях Азербайджана (различные субстраты) и изучение их морфологических и культуральных
признаков.
Материалы и методы исследования
Для выполнения поставленной задачи объектами исследования были субстраты: воздух, вода,
почва и субстраты растительного происхождения. Для выделения микроорганизмов из различных
субстратов и их дальнейшего изучения использовался метод разведения и метод выделения чистой
культуры по Коху [2,39; 3, 83; 4,350; 8,96; 9,146; 10, 189]. Для культивирования микроорганизмов
использовали среды: МПА, МПА+СА(1+1) и среда Мюллер – Хинтон [6,356].
С целью изучения интенсивности образования пигментов микроорганизмами, бактерии
культивировались при различных значениях кислотности среды (6 – 7.5) и температуры (28 – 35° C) [1,
77, 137].
Результаты и их обсуждения
Результаты по выделению и изучению пигментных бактерий представлены в таблице.
Таблица
Розовый
Оранжевый
Желтый
Белый
Кремовый
Коричневый
№
Распространение пигментобразующих бактерий в различных субстратах
Субстрат
Общее
Цвет пигмента бактерий
количество
культур
1
.
2.
Воздух
15
3
2
6
1
2
1
Вода
4
1
1
0
0
2
0
3.
Почва
6
0
1
2
3
0
0
4.
Растительн.
субстрат
10
3
2
3
0
1
1
Как видно из таблицы в зависимости от субстрата количество бактерий варьировало. Наибольшая
численность пигментообразующих бактерий наблюдается в воздухе, а наименьшая в воде. Всего
выделено 150 штаммов, из которых получено 35 чистых культур. Среди них встречаются пигментные
бактерий различных цветов: красные, желтые, лимонно - желтый, оранжевые, розовые, кремовые, белые,
коричневые. Пигменты бактерий различаются по способности растворяться в воде и в других
растворителях. Выделенные бактерии образуют пигменты растворимые как в спирте, так и в воде. Среди
пигментных бактерий встречаются как спорообразующие, так и неспорообразующие.
Из таблицы видно что, пигментные бактерии главным образом обнаруживаются в воздухе по
сравнению с другими субстратами. Яркость и цвет пигментов образуемых пигментными бактериями
выделенных из воздуха зависит от климатических условий. В солнечную погоду численность ярко
окрашенных пигментных бактерий значительно больше чем в пасмурную. В почве по сравнению с
воздухом количество пигментных микроорганизмов меньше. В почве наибольшее количество
пигментных бактерий встречается в ее верхних слоях.
Выделенные нами пигментные бактерии обладают высокой чувствительностью к составу,
кислотности культивируемой среды и к температуре выращивания. В зависимости от состава и
кислотности среды, а также
от температуры их выращивания, пигменты которые образуют
микроорганизмы, могут иметь разную яркость и цветовое проявление. Пигменты, образуемые
бактериями культивируемыми на МПА, имеют более яркую окраску, чем при культивировании на
другой среде (МПА+СА и среда Мюллер – Хинтон). Максимальная яркость пигментов образуемых
бактериями наблюдается при кислотности среды 7 - 7.5 и температуре выращивания 28 – 30°С.
В результате проведенных исследований можно сделать выводы, что наибольшее количество
пигментных бактерий обнаруживается в воздухе по сравнению с другими субстратами. Среди пигментов
в основном преобладают пигменты желтого, розового и кремового цветов. Пигментообразование зависит
от состава среды и условий культивирования (температура, кислотность).
Литература
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
Большой практикум по микробиологии / Под общей редакцией проф. Г. Л. Селибера. – Москва «Высшая
школа», 1962, 490с.
Гусев М.В., Минеева Л.А. Микробиология. - М.: Издательский центр «Академия», 2003, 464с.
Елинов Н.П., Заикина Н.А., Соколова И.П. Руководство к лабораторным занятиям по микробиологии. Москва: «Медицина»,1988, 205с.
Заварзин Г.А., Колотилова Н.Н. Введение в природоведческую микробиологию. – М.: Книжный Дом
«Университет», 2001, 256с.
Лабинская А.С. Микробиология с техникой микробиологических исследований. М.: «Медицина», 1978, 394с.
Лысак В.В. Микробиология. - Минск, 2007, 426с.
Методы общей бактериологии / Под редакцией Герхардта Ф. и др. том.1. - Москва: «Мир»,1983, 535с.
Мишустин Е.Н., Емцев В.Т. Микробиология. - М.: «Агропромиздат»,1987, 368с.
Н.С. Егоров Микроба антагонисты и биологические методы определения антибиотической активности. – М.: «
Высшая школа», 1965, 207с.
Практикум по микробиологии / Под редакцией А. И. Нетрусова. - Москва: «Академия», 2005, 608с.
Теппер Е.З., Шильникова В.К., Переверзева Г.И. Практикум по микробиологии / М.: Дрофа, 2004, 256с.
Шлегель Г. Общая микробиология. - Москва: «Мир», 1987, 559с.
http://meduniver.com/Medical/Microbiology/72.html
http://www.plosbiology.org/article/info:doi/10.1371/journal.pbio.1000510#s6