Глубинная биосфера Земли включает в себя экосистемы под поверхностью суши и под ложем океана и характеризуется экстремальными условиями для живых организмов. Прокариоты и археи в континентальных водоносных горизонтах и глубоких переломах, где их биомасса составляет до 19% всей биомассы Земли, могут играть важную роль в глобальных биогеохимических циклах, поскольку в процессе своей жизнедеятельности способны включать в биологический круговорот неорганические соединения, что делает их важными участниками в экосистемных процессах. Однако они остаются малоизученными, об общем размере, расположении, разнообразии глубинной биосферы известно мало (McMahon, 2014; Gold, 1992).
Условия глубинных континентальных экосистем обычно представлены анаэробными условиями, высоким или низким рН, высокой температурой и давлением и высокой соленостью. Микроорганизмы, глубинных экосистем, чья жизнь не зависит от энергии солнца или фотосинтеза, часто имеют уникальные свойства, и они идеально подходят для экологической биоремедиации, развития биотехнологий, используются как модельные объекты для изучения физиологических механизмов, позволяющих выживать в экстремальной среде обитания. (Dong, 2007). Однако практическое применение этих микроорганизмов затруднено из-за сложности культивирования и затруднительного отбора проб.
Среди микрофлоры глубинных систем суши встречается уникальная группа прокариот - сульфатредуцирующие бактерии. В пресноводной среде с низким содержанием сульфатов СРБ играют важную роль в ферментации и анаэробном окислении органических соединений. Благодаря действию сульфатредуцирующих бактерий сульфат в анаэробных условиях включается в биологический круговорот серы. В процессе сульфатредукции образуются малорастворимые сульфиды, это свойство можно использовать для отчистки окружающей среды от загрязнений сульфатами и тяжелыми металлами, полученный сульфидный осадок может быть использован в дальнейшем для излечения металлов. Также СРБ способны продуцировать практически значимые термостабильные и устойчивые к высоким значениям pH ферменты, в настоящее время на основе этих ферментов производят детергенты (Ленгелер и др., 2005). В группу объединяют представителей различных филогенетических линий по физиологической способности восстанавливать сульфат ( Rabus et al., 2015 ).
Таким образом, изучение физиологических особенностей бактерий глубинной биосферы имеет важное фундаментальное и прикладное практическое значение.
Цель научно-исследовательской работы: получение чистых культур микроорганизмов из накопительных культур глубинной биосферы, и изучение физиологических особенностей новых и выделенных раннее штаммов.
В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:
1. Определить способность роста штамма BuA при разных значениях pH среды, выявить оптимальные и критические значения pH для роста данного штамма.
2. Определить филогенетическое положение штамма BuA.
3. Выделить чистые культур микроорганизмов из накопительной культуры RBS - 3, определить их филогенетическое положение.
4. Определить круг субстратов используемых
1. Показан рост штамма Desulfotomaculum sp. BuA в диапазоне значений значениях pH 2.5 - 5.5.
2. Нижний критический показатель pH для штамма Desulfotomaculum sp. BuA составил 2.5, верхний находится выше 5.5.
3. Определено филогенетическое положение штамма
Desulfotomaculum sp. BuA. Ближайший валидно описанный штамм Desulfotmaclum putei BS1 со сходством 99%.
4. Из пробы RBS - 3 получены две морфологически однородные культуры бактерий. Одна из них в ходе филогенетического анализа была отнесена к роду Propionicimonas, другая к роду Rectinema.
5. Для выделенного штамма рода Propionicimonas был определен круг субстратов.
