BioScience Blog – Научный Биологический блог

Бозоян Л.А., Маргарян А.А., Паносян О.А., Попов Ю.Г.

Вследствие развития атомных технологий, в частности, работы атомных электростанций, все более актуальной становится проблема биологического влияния ионизирующих излучений. Благодаря высокой скорости размножения в почве бактерии представляются удобной моделью для оценки экологических последствий длительного радиационного воздействия на биоту. С другой стороны, изыскание новых радиорезистентных микробных сообществ, обладающих высоким катаболическим потенциалом, открывает новые перспективы для очистки и утилизации радиоактивных отходов, что является одной из актуальных задач экологической микробиологии и биотехнологии.

Целью настоящей работы было изучение количественного и качественного состава почвенных микроорганизмов в 20-километровой зоне ААЭС и выделение бактериальных культур, проявляющих высокую устойчивость к перекиси водорода, действие которой в известной степени имитирует действие ионизирующего излучения. Обьектами изучения послужили образцы необрабатываемых и неорошаемых, преимущественно бурых полупустынных почв, отобранных в осенний период с территорий, разноудаленных от ААЭС, с учетом розы ветров. Контрольные пробы брались из участков, расположенных на расстоянии 45-50 км от ААЭС.

Численность целлюлозоразрушающих (102 КОЕ/г), азотфиксирующих (3,2×102 КОЕ/г), нитрифицирующих (1,2×102 КОЕ/г) и растущих на МПА аэробных хемоорганотрофных микроорганизмов (2,3×107 КОЕ/г) в образцах, взятых с различных точек мониторинга, как с наветренной, так и с подветренной сторон, практически не отличалась от численности микроорганизмов контрольных участков. Основная группа аэробных хемоорганотрофов представлена спорообразующими бактериями (1,6×107 КОЕ/г или 70%) рода Bacillus. Изучение выживаемости ряда изолированных культур из разных физиологических групп бактерий после экспозиции от 15 мин. до нескольких часов с перекисью водорода (0,1 М; 0,3 М и 1,0 М конечной концентрации при 20 °C,) показало, что наиболее устойчивыми являются бациллы. Представители других групп характеризавались чувствительностью к действию перекиси водорода (0,3-1,0 М). Некоторые штаммы, изолированные из 10-километровой зоны ААЭС, имели высокий уровень устойчивости к перекиси, что, возможно, связано с радиостимуляцией, а некоторые – тот же уровень, что и штаммы, изолированные из контрольных почв. Одним из известных механизмов, обеспечивающих выживаемость бацилл (помимо механизмов репарации поврежденной ДНК), является их высокая каталазная активность, хотя не исключаются и другие эффективные механизмы нейтрализации активных форм кислорода.

Работы по идентификации изолированных культур бацилл и по изучению механизмов их устойчивости к перекиси водорода продолжаются.