Роль микроорганизмов в звене высших растений замкнутой экологической системы жизнеобеспечения человека

• Автор: Тирранен, Ляля Степановна
• Шифр специальности: 03.00.16, 03.00.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 52 с. : ил.; 20х15 см

Научный консультант Доктор медицинских наук, профессор,

академик РАН Гительзон Иосиф Исаевич

Официальные оппоненты

Доктор биологических наук, профессор Машанов Александр Иннокентьевич Доктор физикоматематических наук, профессор Хлебопрос Рем Григорьевич Доктор биологических наук, профессор Наплекова Надежда Николаевна
Ведущая организация Агрофизический научноисследовательский институт РАСХН, г. СанктПетербург

Защита состоится ОЬ г. в 3 час.

на заседании специализированного совета Д 0.7. в Красноярском государственном аграрном университете Красноярск, пр. Мира, . .
С диссертацией в виде научного доклада можно ознакомиться в библиотеке Красноярского государственного аграрного университета

Диссертация в виде научного доклада разослана апреля г.

Ученый секретарь специализированного совета,

д.б.н., профессор

В.В. Чупрова
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность


Впервые показано, что состав микробного сообщества почвоподобного субстрата, используемого для повышения степени замкнутости системы по массообмену и для культивирования высших растений, на начальной стадии разложения растительных остатков характеризуется преобладанием до спорообразующих бактерий и грибов рода i. Динамическое равновесие микрофлоры регистрируется только после 0 суток использования почвоподобного субстрата в присутствии не более 6 и представителей i . Разработаны экспрессные методы количественной оценки межпопуляционных взаимодействий микроорганизмов на основе продуцируемых метаболитов. Впервые выявлен существенный вклад летучих продуктов жизнедеятельности микроорганизмов в формирование видовой структуры микробного сообщества. С помощью летучих метаболитов бактерий восстановлены утраченные за время длительного хранения антимикробные свойства исследованных микроорганизмов. Практическое значение работы. Полученные данные расширяют представление о роли микроорганизмов в звене высших растений замкнутой экологической системы жизнеобеспечения человека. Результаты могут быть востребованы при разработке биологических систем жизнеобеспечения, основанных на использовании высших растений, и предусматривающих длительное пребывание в таких системах человека в условиях полной изоляции от земной биосферы в космосе, под водой, в труднодоступных районах планеты. Результаты, полученные на основе разработанных экспрессных методов количественной оценки межмикробных взаимодействий, могут найти применение при решении задач по регулированию численности видов в биоценозах, при формировании микробных сообществ. Специфические условия замкнутых экологических систем определяют структурнофункциональные особенности микробиоты звена высших растений. Состав микробного сообщества звена в опыте отличается от сложившегося до замыкания системы жизнеобеспечения человека и характеризуется меньшим видовым разнообразием микроорганизмов, преобладанием отдельных видов бактерий и грибов, потенциально опасных для растений и человека. Изменение микробного разнообразия особенно четко проявляется при культивировании растений в питательной среде с внутрисистемной сточнобытовой водой. Длительное использование питательного раствора, введение в него внутрисистемной сточнобытовой воды и газовое замыкание системы жизнеобеспечения человека ингибируют рост высших растений и снижают их продуктивность. Разработанные количественные показатели индикаторных групп микроорганизмов в качестве критерия оценки и прогнозирования состояния высших растений задолго упреждают визуально наблюдаемые изменения в росте и состоянии растений. Прекращение кратковременного действия фактора, отрицательно влияющего на состояние растений и микробиоты, как правило, приводит к самовосстановлению биоценоза. Функциональные особенности микробных сообществ в почвоподобном субстрате с добавками растительных отходов отражают характер процессов деструкции растительных остатков, что обусловлено метаболическими возможностями микроорганизмов. Продуцируемые микроорганизмами летучие метаболиты оказывают, как правило, ингибирующее воздействие на жизнедеятельность бактерий и играют регулирующую роль в формировании видовой структуры микробных сообществ. Апробация работы и публикации Основные положения диссертации доложены и обсуждены на VIII, IX, X и XI Всесоюзных рабочих совещаниях по круговороту веществ в замкнутой системе на основе жизнедеятельности низших организмов, Канев, , Ужгород, Киев, IV, V, VI, VII Съездах Всесоюзного микробиологического общества, Минск, Ереван, Рига, АлмаАта, I Всесоюзном биофизическом съезде, Москва, Научной конференции Биоценоз в природе и промышленных условиях, Пущино, Всесоюзном совещании Фитонциды. Бактериальные болезни растений, Ужгород, Всесоюзной конференции Биофизика микробных популяций, Красноярск, IV и V Международных симпозиумах по микробной экологии, Любляна, Югославия, Киото, Япония, Международных совещаниях по искусственным замкнутым экосистемам, Красноярск, , , Всесоюзной конференции Биотехнология и биофизика микробных популяций, АлмаАта, Всесоюзном симпозиуме Микробиология охраны биосферы Урала и Северного Прикаспия, Оренбург, XXV и XXXIV Научных чтениях, посвященных разработке творческого наследия К.