Экология, проблемы и защита

Lifeunderwater.ru

Оценка воздействия 2-хлорвиниларсиноксида на рост культуры Azospirillum brasHense Sp 245 и бактериальную продукцию индолил-3-уксусной кислоты

Фитогормоны микробного происхождения способствуют быстрейшему формированию фунциональных систем растений, ведут к их сбалансированному питанию, что в конечном счете, сказывается на развитии и продуктивности растительного организма ИУК является одним из важнейших гормонов роста растений Регуляция микробной продукции фитогормонов представляет интерес при изучении ассоциативных бактерий, поскольку они обитают в ризосфере, где существуют вариабельные, нестационарные условия протекания процессов и присутствуют различные химические соединения, которые могут влиять на продукцию ИУК количественный состав корневых выделений, доступных ризосферным микроорганизмам, непрерывно меняются во времени. Очевидно, что при этом параметры системы «растение-микроорганизм» будут меняться и соответственно биохимические процессы синтеза ИУК будут иметь свои особенности

Значительное распространение в почвах бактерий рода Azospirillum и их способность к продукции фитогормонов, причем в количествах, которые обладают в ризосфере физиологической активностью , дает возможность использовать их в качестве модельных систем изучения ассоциаций «растение-микроорганизм «. Более того считают, что именно способность микроорганизмов синтезировать фитогормоны является первостепенным фактором, лежащим в основе улучшения процессов роста и развития растений. Поэтому интерес исследователей к биосинтезу ИУК связан ещё и с ролью этого процесса при становлении и функционировании ассоциаций «растение-микроорганизм». В работе показано, что бактерии Azospirillum brasilense используют антраниловую кислоту, индол и триптофан в качестве предшественников синтеза ИУК.

Синтез ИУК по Трп-независимому пути, когда гипотетическими предшественниками фитогормона являются соединения, лежащие на отрезке антранилат -- .-- индол, является маловероятным.

Кроме того, известные биохимические схемы Трп-зависимых бактериальных путей синтеза ИУК были дополнены соответствующими квантовохимическими расчетами термодинамических параметров как для синтеза самого Трп из антрониловой кислоты, так и для синтеза ИУК из триптофана несколькими путями: через индолилацетамид и индолилпировиноградную кислоту. Судя по этим данным, процесс синтеза ИУК сдвинут в сторону продуктов реакции, т.е. в сторону продукции ИУК.

Квантовохимические расчеты в совокупности с экспериментальными данными дают ещё одно обоснование предположению, что ИУК, как вторичный метаболит, является продуктом катаболизма Трп и этот процесс необходим самому микроорганизму для детоксикации Трп

В экспериментах с 2-хлорвиниларсиноксидом использовали раствор с начальной концентрацией 0,036 мг/мл. Концентрация триптофана в среде составила 100 мг/мл. На 50 мл среды при культивировании бактерий были добавлены объемы раствора 2-хлорвиниларсиноксида и определена оптическая плотность трехсуточной культуры, приведенные в табл.2.

Как видно из табл. 2, образцы 1-3, 6, 9, И, 16 и 17 характеризуются пониженной оптической плотностью растворов, что свидетельствует о низком росте биомассы.

В качестве стандартов использовали аутентичные индольные соединения (Fluka). По полученным хроматограммам не выявлено пропорциональной зависимости синтеза ИУК от концентрации 2-хлорвиниларсиноксида в растворе культуральной жидкости. При концентрациях 2-хлорвиниларсиноксида 10~2- 10~4, 10~7, 10~10 и 10»17 мг/мл продукции ИУК не наблюдалось (см. Приложение 3, рис.П19-П21).

В проведенных ранее экспериментах по светорассеянию водных растворов 2-хлорвиниларсиноксида в интервале концентраций 10» -10» мг/мл установлено , что в диапазоне малых и сверхмалых концентраций вещества наблюдаются максимумы, свидетельствующие об аномальном молекулярном рассеянии света. Максимумы светорассеяния проявляются при концентрациях вещества 10»9, 10»13 и 10»17 мг/мл. Показано, что водный раствор 2-хлорвиниларсиноксида с концентрацией 1 • 10»17 мг/мл близок к точке фазового перехода второго рода.

Таблица 2 Условия и результаты эксперимента с культурой Azospirillum brasilense Sp 245

Образец №

Объем (мл) раствора 2-хлорвиниларсиноксида с концентрацией 0,036 мг/мл раствора

Оптическая плотность OD660

1

5

0,025

2

0,5

0,22

3

5х10'2

0,41

4

5x10»3

0,5

5

5х10'4

0,5

6

5х10»5

0,37

7

5xlQ-6

0,51

8

5х10'7

0,48

9

5х10'8

0,38

10

5х10-у

0,5

11

5х10-ш

0,38

12

5х10-п

0,45

13

5х10-12

0,52

14

5х10-13

0,46

15

5х10-14

0,46

16

5х10-15

0,31

17

5х10'16

0,11

18

5х10-17

0,42

19

5х10'18

0,48

Контроль (К)

0

0,5 Перейти на страницу: 1 2

Интересное по теме

Способы очистки промышленных выбросов Стремительный рост численности человечества и его научно-технической вооруженности в корне изменили ситуацию на Земле. Если в недавнем прошлом вся человеческая деятельность проявл ...

Развитие экономики и проблема экологии Актуальность экономического роста. В преддверии XXI века наша страна начала переход к рыночной экономике, рыночному хозяйственному механизму. Многие проблемы приходится решать вперв ...

Виды нарушений природоохранного законодательства РК в области экологической экспертизы Виды: нарушение установленного обязательного порядка проведения государственной экологической экспертизы; фальсификация результатов проведенной экологической экспертизы; нарушени ...

Государственное управление в области охраны окружающей среды и природопользования Необходимость государственного регулирования в области охраны окружающей среды и природопользования связана с обострением проблемы экологической безопасности. Процесс производстве ...