BioScience Blog – Научный Биологический блог

Микроскопический гриб Paecilomyceslilacinus (Thom) Samsonшироко распространен в природе, выделяется из разнообразных, часто экстремальных, условий среды обитания. В последние годы P.lilaсinus рассматривается как индикатор на высокое радиоактивное загрязнение [Digiton et al, 2008]. Однако механизмы формирования его приспособительного потенциала до сих пор мало изучены. Целью исследования было выявление механизмов адаптации штаммов вида P.lilacinus, выделенных из разных местообитаний, при изменении экологических факторов, определяющих рост грибов.

Объектами исследования были штаммы P. lilacinus, исходными местообитаниями которых были почвы разных типов: почва зоны отчуждения Чернобыльской АЭС, а также ненарушенные зональные и интразональная почвы, антропогенно преобразованные почвы древних поселений и современный урбанозем.

Мы сравнивали особенности роста этих штаммов на твердых питательных средах при изменении содержания органического вещества (глюкозы в диапазоне концентраций 0-20%) и влажности (aw 0,99-0,83). Изучение биохимических показателей антиоксидантной защиты (активность супероксиддисмутазы, каталазы, количество карбонильных групп в белках) при отсутствии и низких концентрациях глюкозы в среде проводили для штамма, выделенного из зоны отчуждения ЧАЭС, в сравнении с некоторыми штаммами, наиболее отличавшимися по кинетическим параметрам роста.

В результате было выявлено, что при изменении содержания глюкозы в среде Чапека, ростовые реакции штаммов, выделенных из ненарушенных почв, несколько отличались от штаммов из антропогенно преобразованных почв. При этом варьирование радиальных скоростей роста, начала и длительности экспоненциальной фазы были штаммоспецифичны и значительно не изменялись при исследованных концентрациях глюкозы. При содержании глюкозы 0,2% на среде с дополнительным источником углерода (цитратом) у штамма, выделенного из зоны отчуждения ЧАЭС, было обнаружено ускорение роста в 1,5 раза по сравнению с другими штаммами.

При анализе биохимических механизмов этого явления нами не было выявлено значимых отличий между штаммом из зоны отчуждения ЧАЭС и штаммами из ненарушенных почв по показателям ферментативного пути регулирования стресса. Однако при создании окислительного стресса под действием перекиси водорода (10-2М, 1 час) штамм из зоны отчуждения ЧАЭС проявил большую устойчивость. В то же время и при отсутствии источников углерода показатели окислительного стресса данного штамма так же были ниже, чем у штаммов и радиоактивно незагрязненных почв.

Под влиянием изменения влажности на рост наблюдали торможение скорости роста, задержка и укорачивание экспоненциальной фазы у всех исследованных штаммов при снижении активности воды. Исходное местообитание штаммов могло определять характер изменений кинетических показателей.

Таким образом, прослеживается связь физиолого-биохимических реакций разных штаммов P. lilacinusна изменение содержания органического вещества (глюкозы) и влажности с их первичным местообитанием. Показана большая устойчивость штамма из зоны отчуждения ЧАЭС при голодании и окислительном стрессе.