Петрозаводский государственный университет

Эта работа опубликована в сборнике научных трудов «Естествознание и гуманизм» (2007 год, Том 4, выпуск 1), под редакцией проф., д.б.н. Ильинских Н.Н.

Посмотреть титульный лист сборника

Скачать сборник целиком (20 мб)

В группу кишечных палочек входят не только организмы, естественной средой обитания которых является кишечник животных и человека, но и виды, экология которых является дискуссионной. Такая поливалентность эшерихий обусловлена выраженным фенотипическим полиморфизмом по комплексу биологических характеристик [Бухарин, 1997; Smith, 1992].
Целью предложенного исследования было определение фенотипических особенностей штаммов E. coli из разных по степени антропогенного воздействия водоёмов Карелии с помощью схемы ТИМАЦ с частичным использованием системы СИБ. После предварительного видотипирования были выделены 237 природных изолятов эшерихий, условно разделенных на 3  группы. К 1 группе были отнесены культуры, полученные из рек Неглинка и Лососинка (37 вариантов). Во 2 группу вошли изоляты из Петрозаводской, Кондопожской губы Онежского озера и из центральной части озера (125 вариантов). В 3 группу были включены изоляты, выделенные из Святозеро, Кончезеро, Суоярви (75 вариантов). Выделенные биогруппы были проанализированы по 20 экологически значимым и количественно выраженным признакам. Биологические свойства природных изолятов изучались  с помощью сред Гисса, Эндо, АГВ, КА, ТSA, МПА, МПБ, М-9. В качестве контроля использовали эталонные культуры E. coli.
На селективной среде Эндо типичные красные с металлическим блеском колонии эшерихий  составили 42%, во 2 -84%, в 3 – 57%. По биохимическому профилю в состав I биогруппы в основном входили необразующие газ при сбраживании глюкозы штаммы (69%). В биогруппе № 2 у большинства изолятов (73%) наблюдалось отсутствие активностей по лизиндекарбоксилазе, аргининдигидроксилазе и орнитиндекарбоксилазе. Изоляты 2 группы давали нетипичные реакции в тестах на H2S, цитрат, уреазу, KCN, адонитол, инозитол, и индол. Подобными свойствами обладали штаммы,  выделенные  с акватории Кондопожской губы Онежского озера, испытывающей влияние Кондопожского ЦБК, и Петрозаводской губы, где зарегистрировано присутствие химических компонентов стоков с территории полигонов твердых бытовых и промышленных отходов - ТБПО. Культуры 3 группы в 85% случаев соответствовали эталонным вариантам E. coli.
С увеличением антропогенной нагрузки наблюдалось:
 1. В жидкой органической среде МПБ - увеличение времени генерации с 15,79+-0,25 до 31,59+-0,61 минут, снижение достигаемой плотности культур с 0,26+-0,02 до 0,99+-0,04 единиц оптической плотности при уменьшении сроков ее достижения с 14,13+-0,89 до 7,23+-0,15 часов (маркеры 3-5);
2. Для минимальной неорганической среды М-9 также свойственно увеличение времени генерации с 17,73+-0,54 по 41,74+-0,86 минут, снижение достигаемой плотности культур с 0,64+-0,24 до 0,17+-0,03 единиц оптической плотности, но при возрастании сроков ее достижения с 10,90+-1,21 до 14,27+-2,79  часов (маркеры 6-8);
3. Выделенные клоны обладали пониженной устойчивостью к УФО (маркеры 9-12), малым уровнем чувствительности и увеличением числа антибиотикорезистентных форм (маркеры 13-20). Хлорамфеникол и полимиксины оказывали значительную активность в отношении природных субпопуляций кишечной палочки, выделенных с территории экорегиона «Онежское озеро». К аминогликозидным антибиотикам и тетрациклину наблюдался высокий уровень устойчивости. В исследованных экологических нишах пограничные концентрации антибактериальных препаратов не являлись неизменными величинами и находились в прямой зависимости от изменения чувствительности популяции кишечной палочки к антибактериальным препаратам в конкретной среде обитания.
4. 23,4% исследованных клонов обнаруживали зоны гемолиза на кровяном агаре. Все положительные случаи были зарегистрированы для экологических ниш № 1 и 2.
Под действием абиотических факторов окружающей среды природные субпопуляции  E. coli приобретают новые нетипичные для них свойства по биохимическому и биологическому спектрам. Учитывая, что большая часть исследованных признаков кишечной палочки определяется плазмидными факторами можно говорить о возрастающей роли внехромосомной наследственности в биологии вида при значительной влиянии антропогенных факторов среды.