Монгол болон Байгаль нуур орчмын усан системийн халуун хүйтэн шорвог нууруудын микрофлорын геохимийн үйл ажиллагаа ба олон янз байдлын судалгаа
Салбар : Байгалийн шинжлэх ухаан
Төслийн дугаар :
Төслийн төрөл : Хамтарсан төсөл
Хугацаа: 2010-2011
Санхүүжилт: 8,000.0 мян.төг
Түлхүүр үг : Термомофиль, галофиль, алкалофиль, бактери, цианобактер, халуун рашаан, шүлтлэг нуур, шорвог нуур
Үр дүн
Халуун рашааны судалгаа:
Шаргалжуутын халуун рашаанаас нийт 35 цэвэр өсгөвөр ялган авч термофиль бактерийн 17 цэвэр өсгөвөр дээр судалгаа явуулав. Хэлбэр зүйн үзүүлэлтийн дүнгээс харахад кокк, савханцар хэлбэртэй, Грам сөрөг болон Грам эерэг бактери байна.
Термофиль бактериуд тест организм E.coli (1-7 мм), B.subtilis (1-6 мм), Ps.аeruginosa (1-2 мм), St.aureus (1-5мм) –ын эсрэг антагонист идэвхитэй байна.
Өсгөвөрүүд нь хүхэрт-устөрөгч ангижруулах чадвартай бөгөөд Эшби орчинд ургах чадвартай байна. Харин бусад физиологийн шинжүүдээрээ харилцан адилгүй байна.
Шаргалжуутын халуун рашаанаас ялгасан бактериуд каталаза ферментийн идэвхитэй. Харин протеаза, целлюлаза ферментийн идэвхийн оптимум нь рН –ийн оптимумтай давхцаж байна.
Агаарын азотыг шингээх чадвартай 11 өсгөвөр, фосфорын эргэлтэнд оролцдог 5 өсгөвөр, хүхрийн эргэлтэнд оролцдог 11 өсгөвөр байна.
Халуун рашаанд бичил организмуудад өндөр температур үйлчлэхээс гадна бусад экстрем хүчин зүйл: шүлтлэг рН болон сульфидын ион үйлчилж байна. Үүнээс гадна эрдэсжилт өндөр байгаа нь термофиль бактерийн олон янз байдалд чухал нөлөө үзүүлж байна. Жишээлбэл, давамгайлагч физиологийн бүлгээр уураг задлагчид байгааг тогтоов. Аэроб уураг задлагчид 70 дээш хэмд ихээр агуулагдаж байна. Харин сахар задлагчийн бүлгийн бактери ёроолын шаварт илүүтэйгээр илэрч байна.
Шаргалжуутын халуун рашааны үндсэн продуцент организмууд 45-500С –ын температурт байна.
Шорвог нуурын судалгаа:
Үүдийн нуурын усны ерөнхий рН= 8,14 буюу шүлтлэг, усны хуурай үлдэгдлийн хэмжээ их, хатуулаг өндөртэй, нуурын эрдэсжилт 64,5% байна.
Halophilic nutrient тэжээлт орчинд галофиль бактерийг өсгөвөрлөхөд тохиромжтой болохыг тогтоов.
Нуурын усны 2 өсгөвөр, нуурын давсны 10 өсгөвөрөөс 3 нь Грам сөрөг савханцар (25%), 8 нь Грам эерэг кокк (67%) байна. Галобактерийн нийт өсгөвөрөөс 6 нь пигмент (Halo-12, Halo-22, Halo-36, Halo-48, Halo-51, Halo-55 өсгөвөрүүд шар, хүрэн, улбар шар өнгийн пигмент) үүсгэж байна; 1 өсгөвөр спор үүсгэж; 6 өсгөвөр хөдөлгөөнтэй; 2 өсгөвөр факультатив анаэроб шинж чанартай байна.
2 өсгөвөр 10%-ын давсны концентрацид сайн өсч байсан бол нийт өсгөвөрийн 58,3% нь давсны хэт өндөр концентрацид сайн өсөх чадвартай буюу 14-30% -ийн давсны концентрацийг тэсвэрлэдэг мезофиль алкалотолерант кокк болон савханцар бактери, 2 өсгөвөр нь экстрем галофиль бүлгийн бактери болохыг тогтоов.
2 өсгөвөр 20°С-д хамгийн сайн өсч байсан бол нийт өсгөвөрийн 50% нь 25-30°С-д хамгийн өсөх чадвартай харин 33.33% буюу 4 өсгөвөр 37°С-ын температурт сайн өсөж байна
Өсгөвөрлөх рН-ийн доод хязгаар рН-6, дээд хязгаар нь рН-14 утганд өсөлт өгч байна. Харин рН 14 хүртлэх утгыг Halo-47, Halo-52 өсгөвөрүүд тэсвэрлэж байна
Галофиль бактери протеазын идэвхитэй (органотроф) ба цардуулыг задлах чадваргүй, амилазын идэвхгүй байна.
Шүлтлэг нуурын судалгаа:
Бус нуур нь шүлтлэг (рН 8,5), шорвог нуурын ангилалд (эрдэсжилт 16 г/л), анионы агууламжаар сульфатын давс давамгайлж, харин катионы найрлагаар натрийн ион эрс давамгайлж байна. Ус болон ёроолын шаварт эрдэсийн хэмжээ их байгаа нь янз бүрийн физиологийн бүлгийн бактери амьдрах таатай орчныг бүрэлдүүлж байгаатай холбоотой.
Органик нэгдлийн усан задралыг явуулагч бактерийн бүлэгт аэроб болон анаэроб уураг задлагчид давамгайлж, эслэг задлагч болон амилазийн идэвхтэй бактерийн хувьд ёроолын шаварт илүү тархсан байна. Энэ нь нуурын усанд органик нэгдлийн агууламж өндөр байгааг харуулж байна.
Бус нурын усанд Microcystis sp., Oscillator sp., Synechococcus sp. –ийн төрлийн хөх ногоон замаг илрэв. Түүнээс гадна энэхүү экосистемд Chlorella sp., Spirulina sp. төрлийн нэг эст цианобактери байгааг тогтоосон.
Энэхүү судалгааны үр дүнд экстрем орчны нөхцөл, зүйлийн бүрдэл хоёрын хоорондох харилцан хамааралтай байна. Тиймээс бичил организмын бүлгэмдлийн биохимийн үйл ажиллагааны олон талт байдлыг судлах боломжтой байна. Үүнээс гадна халуун рашаан, шүлтлэг нуурын ус болон ёроолын шаврын химийн найрлага нь тэдгээрт агуулагдаж байгаа бичил оганизмын физиологийн үйл ажиллагаанаас шууд хамааралтай. Тухайн экстрем систем дэх продуцент болон задлагч бүлгүүд бодисын хаалттай циклийг бүрэлдүүлж байгаатай холбоотой.
Халуун рашаан, шүлтлэг, шорвог нуурын термофиль болон алкалофиль бактерийн усан задралын ферментийг биотехнологит ашиглах боломжийг цаашид гүнзгийрүүлэн судлах нь ач холбогдолтой байна.