Распространение пурпурных несерных бактерий в перифитоне водотоков разного генезиса, их роль в азотфиксации и денитрификации

• Автор: Галямина, Валентина Владимировна
• Шифр специальности: 03.02.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 131 с. : ил.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ПНБ - пурпурные несерные бактерии

ПСБ - пурпурные серные бактерии

ЗПБ - зеленые пурпурные бактерии

СВБ - сульфатвосстанавливающие бактерии

ЦБ - цианобактерии

АФ - активность азотфиксации

ДЕН - активность денитрификации

МИК - минимальная ингибирующая концентрация

БОС — биологические очистные сооружения

О670 - оптическая плотность культур при 670 нм

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВЕДЕНИЕ
ЧАСТЬ 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Глава 1. Поверхностные воды как среда обитания
1.1. Экологическая характеристика
1.2. Водная микрофлора
Глава 2. Характеристика перифитонных сообществ
2.1. Общие сведения о перифитоне
2.2. Механизм формирования микробных обрастаний
Глава 3. Азотный обмен в водных системах
3.1. Структура бактериального цикла азота
3.2. Азотфиксация
3.3. Нитратредукция
Г лава 4. Общая характеристика пурпурных несерных бактерий
4.1. Систематическое положение в Международной
системе прокариот
4.2. Основные свойства
4.3. Функциональная активность
4.3.1. Интенсивность процессов азотного обмена
4.3.2. Биосорбция тяжелых металлов
4.4. Распространение в водных экосистемах
4.5. Практическое использование
ЧАСТЬ 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ
Глава 5. Объекты и методы исследований
5.1. Общая характеристика исследуемых водотоков
5.1.1. Речной бассейн Пермской области
5.1.2. Бассейн Байкальского региона
5.2. Методы полевых исследований
5.3. Методы лабораторных исследований
5.3.1. Анализы химических показателей в пробах воды
5.3.2. Количественная оценка микроорганизмов
5.3.3. Выделение пурпурных несерных бактерий
5.3.4. Изучение выделенных штаммов
5.3.5. Газохроматографический анализ активностей азотфиксации и денитрификации

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Г лава 6. Экологическая характеристика вод
Камского и Байкальского бассейна
6.1. Физико-химическая характеристика водотоков
6.2. Численность пурпурных несерных бактерий
в природных водотоках
6.3. Численность пурпурных несерных бактерий в биологических очистных сооружениях г.Перми
Глава 7. Пурпурные несерные бактерии из перифитонных сообществ
7.1. Характеристика первичных накопительных культур
7.2. Выделение и изучение чистых культур
7.2.1. Общая характеристика выделенных штаммов
7.2.2. Анализ каротиноидного состава
7.2.3. Филогенетический анализ и идентификация 80 Глава 8. Активность фиксации азота и восстановления нитратов
в чистых культурах штаммов 7?/го<7о6аЩег эрр
8.1. Нитрогеназная активность
8.1.1. Влияние ионов меди на активность азотфиксации
8.2. Нитратредуктазная активность 90 Глава 9. Активность процессов цикла азота в природных
и техногенных водотоках Прикамья
9.1. Азотфиксация и денитрификация в сточных водах
9.2. Сезонная динамика азотфиксации
и денитрификации в реке Кама
9.3. Азотфиксация и денитрификация в планктоне и перифитоне рек Камского бассейна
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

органических веществ либо при анаэробном дыхании [Madigan, Jung, 2008]. При этом кислород является решающим фактором переключения на тот или иной режим получения энергии. При повышении концентрации кислорода происходит уменьшение синтеза фотосинтетических пигментов и переход бактерий к хемогетеротрофии [Pemberton et al., 1998; Pappas et al., 2004]. В качестве доноров электронов эти бактерии используют различные органические вещества и ряд неорганических соединений, в том числе Н2, Fe2+, S2O32', S° и H2S [Sinha, Banerjee, 1997; Heising, Schink, 1998]. Большинство ПНБ растут при концентрации сульфида в среде до 0,5 мМ и окисляют его до S0 и SO42', а такие виды как R. sulfidophilum и Rhodoferax antarcticus проявляют рост при > 4 мМ сульфида в среде [Madigan, Jung, 2008].
Морфологически ПНБ представлены клетками сферической, палочковидной или спиральной формы, подвижны посредством жгутиков или нет, размножаются, равномерным делением и/или почкованием. Наиболее интенсивный фототрофный рост этих бактерий наблюдается при освещенности ~ 700—3000 люкс,.при pH среды 6.5—7.5 и температуре 25-35°С [Горленко и др., 1976;-Кондратьева, 1988].
Основная роль этих микроорганизмов в природных водных экосистемах - вторичная продукция органического вещества за счет энергии света. При этом ПНБ замыкают процесс анаэробной деструкции, поскольку окисляют большую часть продуктов первичных анаэробов, в том числе молекулярный водород, ацетат, летучие жирные кислоты и др. [Экология микроорганизмов, 2004; Компанцева и др., 2005].
4.3. Функциональная активность
Количественное выражение вклада отдельных групп микроорганизмов в общие процессы превращения вещества и трансформации энергии возможно лишь при наличии знания характерных особенностей их роста и обмена.