Введение к работе
Актуальность проблемы. Одной из экологических проблем современности является загрязнение окружающей среды нитратами. Загрязнение увеличило нитратную нагрузку на человека и животных /Алексеев, 1978; Ильницкий, 1988/. Вероятной причиной возрастания случаев дисбактериозов у людей и тавотных является высокий уровень нитратов в сельскохозяйственной продукции и воде. В процессе превращения нитратов в токсичные вещества - нитриты и нитрозосоединения принимают участие бактерии семейства Bnterobacteriaceae /Шле— гель, 1937; Hill, 1933/. Эти бактерии широко распространены в природе, обладают близкими физиолого-биохимическими свойствами. В сензйство Enterobacteriaceae входят как сапрофитные, так и патогенные бактерии, Еызьгааго!цие различные заболевания человека, тки— зотяых и растений. Наиболее распространенными заболеваниями человека и животных являются желудочно-кишечные заболевания; сельскохозяйственных культур - мягкие гнили, вызываемые представителями соответствующих родов знтеробактерий.
Жизнедеятельность фитопатогенных бактерий, как известно, зависит от взаимоотношений их с сапрофитными бактериями /Воронкевич, 1974/ и условий питания. Поэтому уточнение различий физиолого--биохимических свойств патогенных и сапрофитных бактерий семейства Enterobacteriaceae з зависимости от условий азотного и углеродного питания является одной из актуальных проблем обіцей и сельскохозяйственной микробиологии.
" Цель и задачи исследований. Целью работы являлось выяснение особенностей метаболизма различных' по патогенності! знтеробактерий . в зависимости от источников азотного и углеродного питания. В работе предусматривалось решить следующие задачи:
выявить различия в метаболизме фитопатогенных и сапрофитных бактерий Erwiuia carotovora при развитии на средах, содержащих различные источники азотногои углеродного питания;
выяснить влияние различных источников азотного и углеродного питания на газообмен других патогенных и сапрофитных представителей семейства Enterobacteriaceae";
изучить влияние условий культивирования и различных источников азотного и углеводного питания на образование нитритов бактериями;
- исследовать возможность применения сапрофитных бактерий Ег-winia carotovora и Agrobacterium для защиты картофеля от бактериальной гнили,' вызываемой фитопатогенными бактериями Brwisia carotovora.
Научная новизна. Экспериментально доказана различная реакция на присутствие окисленных форм азота в среде бактерий семейства Knterobacteriaceae . Развитие непатогенных энтеробактерий родов Brwinla, Bschericha, Enterobacter, Serratia, Klebsiella, Cltro-baeter ингибируется при наличии нитратов и нитритов в среде. 6 то же время окисленные формы азота способствуют развитию патогенных энтеробактерий: нитриты стимулируют рост бактерий рода Salmonella , а нитраты - патогенных S.coli.
Толерантность фитопатогенных бактерий Brwinla carotovora к нитратам и нитритам объясняется тем, что они обладают более слабой нитратредуктазной активностью /по сравнению с сапрофитными бактериями/. Следовательно, фитопатогенные бактерии накапливают в среде нитриты в меньших количествах, кроме того они обладают более активной нитритредуктазой.
Показано, что при совместном культивировании на средах с нитратами изменяется процентное соотношение сапрофитных и фитопатогенных бактерий в пользу преобладания последних.
Изучена возможность применения сапрофитных бактерий Brwinla carotovora в качестве антагонистов к патогенным бактериям того же вида в вегетационном опыте при выращивании картофеля.
При исследовании соотношения сапрофитных и патогенных бактерий Erwinia carotovora в клубнях картофеля, выращенного на различном фоне азотного питания, выявлена следующая тенденция. С повышением содержания нитратов в клубнях соотношение бактерий изменилось в пользу преобладания патогенных форм. С возрастанием дозы азотных удобрений отмечалось ухудшение качества продукции /накопление нитратов, снижение лежкости, высокая поражаемость бактериа-г льными гниляыи/.
Практическая ценность. Определение газохроматбграфических характеристик развития бактерий /COgj 0«; Нп/ на средах с пептоном., .сахарами и различными источниками азотного питания позволяет усовершенствовать процесс идентификации бактерий семейства snterobacteriaceae по родам и патогенности.
Показана возможность использования непатогенных бактерий родов Erwlnla и Agrobacterium для защиты картофеля от бактериальной гнили. Бактеризация приводила к снижении порачсаемости картофеля и повышению урожайности от 19 до 625?.
Апробация работы. Результаты работы доложены на Всесоюзных конференциях /Пущино, 1989; Львов, Киев, Ленинград, 1990/, на ученом совете ВНИИСХМ /1990 г./, а также используются в лекционном курсе на кафедре агрохимии ЛГУ.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 работ.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, главы "Объекты и методы исследования", четырех глав, содержащих результаты исследований и их обсуждение. Работа напечатана на \ЬЦ страницах машинописного текста, содержит 50 таблиц, Ц рисунков и Ю фото. В списке литературы 2.05 названий, из них 96 на иностранных языках.