СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 3
ВВЕДЕНИЕ 4
1 Гидролитические микроорганизмы рода Bacillus 6
1.1 Гидролитические микроорганизмы и их применение 6
1.2 Биомпостирование, этапы 9
1.2.1 Основные агенты биокомпостирования 10
1.3 Представители рода Bacillus,обладающие гидроитической
активностью 14
1.3.1 Представители рода Paenibacillus,использование 17
1.3.2 Представители рода Bacillus smithii,использование 19
2 Объекты и методы исследования 22
2.1 Объекты исследования 22
2.2 Методы культивирования бактерий 22
2.2.1 Микроскопия 27
2.3 Изучение физиологии штаммов 27
2.4 Выделение чистой культуры 27
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ ... 37
Компостирование, в настоящее время один из наиболее эффективных методов обработки фекальных отходов на крупных животноводческих и птицеводческих фермах (Yang et al., 2019).
В качестве устойчивого подхода к обращению с фекальными отходами рекомендуется предварительно проводить компостирование и лишь, потом вносить его в почву. Компостирование способствует уменьшению объема и массы навоза, а также обеспечивает безопасные и более стабильные органические удобрения для улучшения свойств почвы (Yang et al., 2019). Компостирование возвращает питательные и органические вещества обратно в почву, это способствует улучшению роста сельскохозяйственных культур, а они в свою очередь разлагают органические вещества на гуминовые. Процесс компостирования зависит от экологических и биологических факторов, такие как температура, влажность, содержание кислорода, состав органических веществ и наличие микроорганизмов (Lu et al., 2021).
Микроорганизмы семейства Bacillaceae,в частности род Bacillusи родственный ему род Paenibacillusотносятся к типу Firmicutes. Bacillaceae - разнообразная группа аэробных и аэротолерантных бактерий, в основном грамположительны, образуют эндоспоры в ответ на пищевой или экологический стресс, которые устойчивы к теплу, холоду, ионизирующему излучению, высыханию и многим дезинфицирующим средствам (I. Dobrzynski et al., 2023; Х. Blanco Crivelli et al., 2024).
Bacillus spp.и Paenibacillusшироко распространены в окружающей среде и встречаются в различных средах как естественного, так и антропогенного происхождения. Их обилие в сельскохозяйственной среде зависит в основном от удобрения, но может также зависеть от методов обработки почвы, то есть выращиваются ли растения в монокультуре или системах севооборота. Из-за большого количества целлюлозы в окружающей среде одной из важнейших физиологических групп среди этих спорообразующих бактерий являются целлюлолитические бактерии. Три ключевые целлюлазы, продуцируемые Bacillus spp.и Paenibacillus необходимы для полной деградации целлюлозы и включают эндоглюканазы, экзоглюканазы и ^-глюкозидазы.
Помимо целлюлолитической активности представители Bacillusи родственного ему род Paenibacillusизвестны синтезом широкого спектра лекарственных, сельскохозяйственных, фармацевтических и промышленных продуктов. К ним относятся различные антибиотики, ферменты, аминокислоты и сахара. Они являются основными элементами агрономической среды растений, обитающих в почве. Представители рода Bacillusи Paenibacillusспособны вырабатывать антибиотики (N. A. Lyngwi et al., 2014).
Цель научно-исследовательской работы:
Из фекалий редких сельскохозяйственных животных выделить чистые культуры новых представителей Bacillus, обладающих гидролитической активностью и охарактеризовать особенности их метаболизма.
В соответствии с целью, поставлены следующие задачи:
1. Из фекалий редких сельскохозяйственных животных получить накопительные культуры микроорганизмов, обладающих гидролитической активностью;
2. Выделить чистые культуры микроорганизмов, обладающих гидролитической активностью;
3. Определить филогенетическое положение выделенных представителей Bacillus;
4. Определить границы и оптимум температуры роста Paenibacillus barengotlzii sp.1281 и Bacillus smithii sp. 1441;
5. Определить границы и оптимум pH для Paenibacillus barengotlzii sp. 1281;
6. Определить спектр ростовых субстратов для штамма Paenibacillus barengotlzii sp. 1281.
