БИДАЙДЫҢ ҚҰРҒАҚШЫЛЫҚҚА ТӨЗІМДІЛІК БЕЛГІЛЕРІН СУПЕРОКСИДДИСМУТАЗА ФЕРМЕНТІНІҢ БЕЛСЕНДІЛІГІ БОЙЫНША БАҒАЛАУ

Клеткалық селекция әдісімен құрамында су тапшылығын тудыратын 0,15 М маннитол бар қоректік ортада жасанды осмотикалық стреске төзімділігі жоғары бидайдың каллустары мен регенерант-өсімдіктері алынды.

Фермент-антиоксидант СОД белсенділік деңгейінің өзгергенін бағалау үшін селективті және селективті емес регенерант-өсімдіктерге жоғары температурамен (30%) және жасанды осмотикалық стреспен (0,15 М маннитолмен өңдеу) әсер етті. Нысаннан 2, 4, 8, 12, 24, 72, 168, 288 сағаттар бойынша үлгілер алынды.

Бидайдың құрғақшылыққа төзімді «Отан» және «Казахстанская 10» сорттарынан іріктеліп алынған регенерант-өсімдіктердегі СОД белсенділігіне талдау нәтижесі бақылау варианттарымен салыстырғанда екі сортта да температуралық стресс және 0,15 М маннитолмен өңдеу кезінде фермент белсенділігінің өте жоғары болғандығын көрсетті. Сонымен қатар бидайдың «Отан» сортының регенерант-өсімдіктеріндегі СОД белсенділігі алғашқы 2 сағаттан бастап жоғарылап, стрестік факторлардың әсерінен соң тек 4 сағаттан кейін ғана көтеріле бастаған және бүкіл тәжірибе барысында төмен қалпында қалған бидайдың «Казахстанская 10» сортының регенерант-өсімдіктеріндегі СОД белсенділігімен салыстырғанда едәуір жоғары болды.

Осылайша, біздің тәжірибемізде алынған мәліметтер регенерант-өсімдіктердегі СОД белсенділігінің өзгеруі бойынша бидайдың жаңа линияларының құрғақшылыққа төзімділігін бағалау әдісінің тиімділігін көрсетті және селекцияда клеткалық деңгейде осы әдісті жаңа сорттар мен линиялардың құрғақшылыққа төзімділігін бағалау үшін қосымша әдістемелік құрал ретінде пайдалануға болады.

ӘОЖ [582.282.123:575](262.81)

А.А.Сейтақ-студент¹, Р.Т. Омаров-б.ғ.д., профессор¹,

А.А.Какимжанова-б.ғ.д²., Б.Қ.Іңірбай-к.ғ.қ², Ж.Б.Орозалиева-ғ.қ²

ҚР Астана қ., ¹«Л.Н.Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті»

²«ҚР Ұлттық биотехнология орталығы» РММ, aika10yo@mail.ru
Саңырауқұлақ – саны шамамен 100 мың түрге жететін организмдердің үлкен тобы. Адам өмірінде және табиғатта ерекше маңызға ие. Саңырауқұлақ (лат. Fungi немесе Mycota) — тіршіліктің ерекші формасы, өсімдік және жануарлардың кейбір қасиеттерін бір өзінде қамтыған эукариоттық ағзалар табиғатының патшалығы. Миллиард жыл бұрын пайда болған және біртіндеп барлық су және топырақ бетіндегі экожүйелердің ажырамас бөлігіне айналған тірі ағзалардың көптеген аса үлкен және әр түрлі топтарының бірі. Саңырауқұлақтардың биологиялық және экологиялық әр түрлілігі өте ауқымды. Қазіргі бағалау көрсеткіштеріне сәйкес Жер бетінде саңырауқұлақтардың 100-250 мыңға дейін түрі бар, алайда ғалымдармен тек 5%-ы ғана сипатталған. Олар барлық биологиялық ортада тіршілік етеді – суда, құрлықта, ауада. Белгілі бір органикалық материалдарды ыдырату қабілетіне байланысты биосферада маңызды рөл атқарады. Саңырауқұлақтардың көптеген түрлері адамға қажетті тағамдық, шаруашылық және медициналық мақсатта кеңінен қолданады.

Микроскопиялық саңырауқұлақтар (микромицеттер) мен сапротрофты споратүзуші бактериялар (бациллалар) – қарапайым топырақты мекен етушілер және органикадық субстраттардың ыдырауымен байланысты процестерге қатысады. Дейтеромицеттер (лат. Deuteromycota) немесе жетілмеген саңырауқұлақтар (лат. Fungi imperfecti) — саңырауқұлақтар патшалығының бөлімі. Денесі бөлшектенген мөлдір немесе боялған көпклеткалы гифтардан және кейде бүршіктенген клеткалардан тұрады. Тек жыныссыз жолмен көбейеді. Конидийлардың түзілуі жекеленген немесе топпен орналасқан конидиеностарда немесе пикнидтер деп аталатын арнайы құрылымдарда жүреді.

Жердің құрлық және су экожүйелерінің және оның биосферасының өздігінен реттелуі мен қызмет етуі үшін саңырауқұлақтар тіршілікке қажетті компонент болып табылады. Басқа ағзалармен салыстырғанда саңырауқұлақтар токсикалық заттың әсеріне төзімді, адаптациялық потенциалы жоғары, кейбір токсикалық қосылыстарды нейтралдауға қабілетті. Сол себепті техногенді әсер етуді бағалау жүйесінде мақсатты түрде микологиялық көрсеткіштерді енгізілген.

Антропогендік ластану Каспий бассейні территориясындағы топырақ микроорганизмдерінің түрішілік әр түрліліктің азаюына себепші болуы мүмкін. Сол себепті мұнаймен ластанған топырақтардағы микобиотаны зерттеу өзіндік қызығушылықты танытты.

Атырау облысы территориясының Каспий теңізінің жағалауында далалық экспедициялық жұмыс барысында топырақ үлгілері таңдап алынды. Олар: Атырау қаласының аумағы, Ганюшкино, Забурунье ауылдары, Забурунье, Жанаталап, Балгимбаева, Камысты кен орындары. Үлгілерді алу мамыр айында жүргізілді.

Топырақ үлгілері мен өсімдік ризосферасынан микромицеттерді бөліп алу және тіркеу жұмыстары стандартты микологиялық әдістеме негізінде іске асырылды.

Сапротрофты микромицеттерді бөліп алу бактерияның дамуын баяулату үшін қышқылданған тығыз қоректік ортада(Чапека, картофельном агаре), кейіннен көбейтіп өсіру әдісімен (тереңдік егіс) жүргізілді. Сандық мөлшері құрғақ топырақ массасына сәйкес колония түзу бірлігімен есептелді. Саңырауқұлақтардың туыстық құрамын идентификациялау үшін көрсеткіштер қолданылды.

Зерттеу мақсаты топырақта микроскопиялық саңырауқұлақтардың таралу және сандық мөлшерін анықтау болып табылады. Aspergillius туыс саңырауқұлақтарынан ДНҚ-ны бөліп алу.

Қазіргі уақытта Aspergillus туыс саңырауқұлақтарының 54 штамынан ДНҚ СТАВ әдісімен бөліп алдық. Бөлінген сынамаларда ДНҚ концентрациясын және тазалығын анықтадық. Бөлініп алынған ДНҚ концентрациясы 49,29 нг/мкл - 2347,0 нг/мкл аралығында өзгеріп отырды. Сынаманың тазалығының диапозоны 1,57 - 2,06 аралығын қамтыды. Алдағы уақытта Aspergillus штаммдарын ПТР анализ арқылы индентификациялаймыз.

Ғылыми жетекші:

Омаров Р.Т. – профессор, ЕҰУ биология және биотехнология кафедра меңгерушісі

Орозалиева Ж. Б. – б.ғ.к., ҚР ҰБО ғылыми қызметкері
УДК 632.93:577.158.4
ГЕРБИЦИД – ПАРАКВАТТАН ӨСІМДІКТЕРДІ СЕЛЕКТИВТІ ҚОРҒАУ ҮШІН ВОЛЬФРАМДІ КСАНТИНДЕГИДРОГЕНАЗАНЫ ҚОЛДАНУ

А.О. Секерова

Паракват – бұл гербицидтік атау. Паракват азот құраушы пестицид, көптеген арамшөптерді жою үшін ауыл шаруашылығында қолданылатын суда ерігіш контакттық гербицид (1,1'-диметил-4,4'-дипиридил иондары, C₁₂H₁₄N₂Cl₂) болып табылады. Бұл гербицид өсімдік жапырақтарының фотосинтездік аппаратының әсерімен белсендіріледі және жапырақтардың өздерін де бұзады. Арам шөптермен және фотосинтездеуші балдырлармен күресу үшін қолданылады.

Паракват стандартты жүйелерде белсенді оттегі радикалдарын (БОР) in vitro түзу үшін қажет болып табылады. Паракват, ксантин, ксантиндегидрогеназа қоспасын O₂^– супероксид анионын түзу үшін қолданылып және оны «супероксид-генерациялаушы жүйе» деп атайды. Бұл концентрациялар көптеген тәжірибелер нәтижесінде орнатылған.

Паракват бір электронмен тотықсызданады және бұл НАДН тотығуымен қатар жүреді. Осы ферментативтік реакция нәтижесінде паракват оттегімен әсерлесу кезінде супероксид анион түзейтін бос радикалға айналады. Ары қарай, Фентон реакциясы нәтижесінде мыс, фенантролин, аскорбин қышқылы қатысуымен супероксидтен гидроксил радикал (ОН) түзіледі.

Гидроксил радикал (ОН) әсер етуі нәтижесінде жасуша өледі немесе ісікке айналады. Алайда, метилвиологенмен тотығу стрессін индукциялаудың биохимиялық механизмі түсініксіз қалып отыр. Адамның эпителий ұлпасының жасушалар культурасын метилвиологенмен инкубациялағанда, біраз уақыттан соң культура тотығу стрессінен тіршілігін жойды. Бірақ, жасушалар культурасын метилвиологенмен бірге аллопуринол қатысуымен инкубациялау кезінде жасушалар культурасында тотығу стрессі байқалмады, яғни жасушалар сау болып қала берді. Пуриндік қосылыс – аллопуринол ксантидегидрогеназаның (КДГ) арнайы ингибиторы болып табылады, яғни бұл ингибитор қатысуымен КДГ өзінің ферментативтік белсенділігін толығымен жоғалтады. Осындай нәтиже жасушалар культурасын вольфраматпен (яғни молибденсіз) алдын-ала инкубациялау кезінде алынды.

Вольфрам (¹⁸⁵W) мен молибден (⁹⁹Mo) радиоактивтік изотоптарын қолданумен бұл металдар бірін-бірі алмастыра алатындығы анықталды, яғни жасушада молибденнің жоғары концентрациясы кезінде молибдоферменттер молибденнен тұруы мүмкін және керісінше. Вольфрамның белсенді орталыққа тұрғызылу жағдайында молибден орнына фермент (біздің жағдайда КДГ) өзінің катализдік белсенділігін толық жоғалтады. Сондықтан, паракваттың өсімдікке әсер етуін болдырмаудың бір жолы оның КДГ-сын белсенді емес вольфрамдық түрге айналдыру керек. Бұл үшін өсімдікті вольфрамның суда ерігіш тұздарымен қоректендіру керек. Алайда бірқатар себептермен вольфрам тұздарын өсімдікке қосуға болмайды. Біріншіден, вольфрамды тыңайтқышқа қоссақ, онда берілген өрістегі барлық өсімдіктер осы металлды сіңіріп, молибдофермент белсенділігін жоғалтады. Өсімдік тіршілігінің соңына дейін белсенді емес болып қалады. Оларға КДГ-ны уақытша ғана белсенді емес вольфрамдық формаға келтіру керек. Екіншіден, вольфраммен бір рет ластанған топырақты қалпына келтіру қиын болады.

«Вольфрамдық» өсімдікті алудың жалғыз әдісі тұқымдарды себу алдында праймингтеу әдісі болып табылады. Бұл белгілі әдіс өсімдік тұқымдарын сумен толық қанықтырып, кейін оларды толық кептіруден тұрады. Көптеген зерттеулер бойынша, праймингтен соң тұқымдарда өнгіштік, өсу қарқыны, өскіндердің дамуы, олардың өсуінің синхрондылығы бірден артады. Праймингтен кейінгі тұқымнан өсірілген көптеген өсімдіктерде қоршаған ортаның әртүрлі қолайсыз жағдайларына, мысалы сортаңдану, суық пен шөлейттенуге төзімділік пайда болады. Бұл – прайминг маңызының бір жағы. Екінші жағы мынадай: прайминг кезінде қоршаған ортадан судың тұқымдардың ішкі ұлпаларына келіп түсуі кезінде, сумен тұқымдар ішіне осы суда еріген кейбір элементтер иондары енуі мүмкін. Осылайша, өсімдіктің барлық мүшелері вольфрамнан тұрып, молибдоферменттер белсенді емес болуы үшін осы өсімдік тұқымдарын вольфрамат иондарымен қанықтыру керек. Алайда, көптеген зерттеулер бойынша, тұқым қабықшалары әртүрлі иондар үшін жартылай өткізгіш болып табылады, яғни өсімдік түріне байланысты олардың тұқым қабықшалары бір иондарды таңдамалы өткізіп, басқаларын өткізбейді. Сондықтан, біздің алғашқы мақсат әртүрлі өсімдіктер тұқымдарының ішкі мүшелеріне вольфрам иондарының (WO₄⁼) ену мүмкіндігін зерттеу болды.

Жоғарыда айтып кеткендей, өсімдіктің түріне байланысты, олардың дәндерінің қабықшасы иондарды өте қатал түрде таңдап, ішкі ұлпаларына өткізетінін көрсетіп отыр. Сондықтан, біздің зерттеулеріміз біз тәжірибе жасаған өсімдіктердің дәндері әртүрлі деңгейде вольфрамат ионын ішкі ұлпасына өткізе алатынын көрсетті.

Прайминг әдісі арқылы вольфраматпен байытылған дәндерден өніп шыққан өскіндердің мүшелеріндегі КДГ ферменті ешқандай ферменттік активтік көрсетпеді. Яғни, шын мәнінде вольфрамат ионы дәннің ішіне еніп, кейіннен өскіндердің тамыры мен жапырақтарына біркелкі болып тарайтыны және ксантиндегидрогеназа ферменті активтігін жоғалтқан өскіндердің паракваттың әсеріне шыдамды екені де анықталды. Қалыпты топырақта өскен басқа әртүрлі өсімдіктердің өскіндері паракваттың әсерінен солып, артынан өліп қалды.

Өсімдік дәндерін себер алдында қажет микроэлементпен (біздің жағдайымызда – вольфрамат) прайминг әдіс арқылы байыту – егісті жаппай микроэлементпен тыңайтуды айналып өтіп, егісті оның артық мөлшерінен сақтауға мүмкіндік беретін таза технология болып табылады.

Бұл тұрғыдан паракват гербицидінің қоршаған ортада пайдалануы зиянсыз екенін көрсетеді. Оның үстіне соңғы ғылыми жарияланулар паракваттың кейбір микроорганизмдер үшін қоректік зат екенін көрсетіп отыр. Яғни, өсімдік сіңірмеген, егістікте қалып қойған паракват оп-оңай микроогрганизмдердің жемі болып, егіс алқабын ластап жатпайды деген сөз.
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі:

1. 
   Аликулов З., Беспаева Б. Якупбаев К. 1991. Способ получения ксантиноксидаза.
   

2. 
   Härtel, H., Haseloff, R.F., Ebert, B., Rank, B. 1992. Free radical formation in chloroplasts. Methyl viologen action. J. Photochem. Photobiol. B: Biol. 12: 375-387.
   
3. 
   Rebeiz, C.A., Reddy, K.N., Nandihalli, U.B. and Velu, J. 1990. Tetrapyrole-dependent photosythetic herbicides. Photochem. Photobiol. 52:1099-1117.
   

УДК 576.8.097:591.2

В систему ветеринарно-профилактических и карантинных мероприятий, применяемых при ликвидации очага заболевания, входят вакцинация восприимчивого поголовья в угрожаемых зонах, организация карантинных мероприятий и уничтожение больных животных, эффективность которых зависит от своевременной и ранней диагностики. Поэтому, наиболее важным звеном в системе мер борьбы с вирусом болезни Ауески является проведение диагностических исследований в полевых условиях, что позволяет мгновенно реагировать на возникновение очага болезни и проводить своевременные карантинные мероприятия.

Учитывая широкое распространение болезни Ауески, серьезность экономических проблем при возникновении болезни, а также отсутствие в Республике технологий производства диагностических систем для полевого использования, разработка экспресс тест-систем предназначенных для постановки диагноза непосредственно в очаге заболевания является наиболее актуальной проблемой.

Анализируя традиционные методы диагностики вирусных инфекций, становится ясно, что эти методы не позволяют проводить своевременные и адекватные мероприятия по ликвидации очага болезни, так как они являются сложными лабораторными методами. Поэтому, в 70-80 годы были разработаны реакции «нового поколения», такие как иммуноферментный, радиоиммунный, иммунофлуоресцентный анализы, что позволило сделать заметный шаг вперед в лабораторной диагностике. Основной причиной эффективности этих диагностических тест-систем является применение особых меток, присутствие которых или вызываемые ими физические и химические феномены делают более доступной для регистрации реакцию между антителом и антигеном [3].

Следует отметить, что постановка реакции нуждается в наличие высокочувствительных химических реагентов. А чувствительность иммунохимических методов индикации вирусов в значительной мере обусловлена антигенным соответствием выявляемого возбудителя – антителам, входящим в состав диагностических препаратов. Гипериммунные сыворотки и поликлональные антитела, используемые в диагностикумах, не всегда позволяют полностью устранить ограничения, обусловленные их полиспецифичностью. В этом плане наиболее обнадеживающим направлением является разработка и усовершенствование технологии получения гибридом, продуцирующих моноклональные антитела [4].

Целью работы является получение штаммов гибридом, продуцирующие моноклональные антитела, специфичные к антигенам вируса болезни Ауески методом гибридомной технологии.

Для достижения данной цели поставлены следующие задачи:

1. 
   Получить штаммы гибридом продуцирующие моноклональные антитела специфичные к антигенам вируса болезни Ауески.
   
2. 
   Изучить иммунохимические свойства моноклональных антител.
   

Методом электрофоретического анализа вирусной суспензии штамма «УБ-95» были выявлены белковые фракции с молекулярной массой 66 кД, 45 кД. Методом гибридомной технологии получен штамм гибридных культивируемых клеток 4Н3-Д2 (авторские название БА 4Н3-Д2), стабильно продуцирующий моноклональные антитела (МКА) к антигену болезни Ауески с молекулярной массой 66 кД.

Штаммы гибридных клеток, продуцирующих моноклональные антитела, обладают высокой продуктивностью и синтезируют антитела до концентрации 50 мкг/мл in vitro и до 4 мг/мл in vivo.

Полученные моноклональные антитела относятся к субклассу IgМ и имеют константу связывания (аффинность) 2,4х10^-5. Антитела специфически реагировали только с гомологичными вирусами в иммуноферментном анализе и белком с молекулярной массой 66 кД в иммуноблоте.

1. 
   Получен штамм гибридных клеток 4Н3-Д2 стабильно продуцирующий моноклональные антитела к белку с молекулярной массой 66 кД вируса болезни Ауески.
   
2. 
   Специфичность и иммунохимические характеристики полученных моноклональных антител позволяют использовать их в разработке эффективных диагностических препаратов для индикации и дифференциации антител вируса болезни Ауески.
   

1. Абдрахманов С. Разработка технологии получения высокоактивной

2. Быковский А.Ф., Базылев П.М., Прохорова Э.М. Электронно микроскопическое исследование вируса болезни Ауески //Ветеринария №12, 1964, c. 13.

3. Недосеков В.В., Вишняков И.Ф., Стрижаков А.А., Середа А.Д., Кирюхина Т.Р. Получение и характеристика моноклональных антител к структурным белкам вируса бешенства штамм «ТС-80». // Доклады. РАСХН.-1999, №4.-С.38-40.

4. Фридлянская И.И. Получение моноклональных антител (гибридомная технология) //Методы культивирования клеток: Сб. науч. трудов, Л.: Наука, 1988. - С. 194-205.

5. Oi V., Herzenberg L. Immunoglobulin – producing hybrid cell lines. // Selected methods in cellular.

6. Goding J. Monoclonal antibodies principle and practice // Acad. Press. – London. – 1983. – P. 351-352.

7. Beatty J., Beatty P., Vlahos W. Measurement of monoclonal antibodi affinity by non – copetitive immunoassay.//J. Immunol. Meth. – 1987. - Vol. 100, №3. - P. 173-179

8. Ouchterlony O. Diffusion – in gel methods for immunological analysis. // Prog. Allergy. – 1958. – Vol. 5. – P. 1-78.

УДК 669.712.2
ИЗУЧЕНИЕ СТРЕССА В АРХЕЙНОМ ОРГАНИЗМЕ С ПОМОЩЬЮ ПРОТЕОМИКИ

Тарлыков П.В.

Евразийский Национальный Университет им. Л.Н.Гумилева, Астана, Казахстан. pavel.tarlykov@gmail.com
Архейный организм S. solfataricus растет при температуре от 60° C до 85° С в диапазоне рН от 1 до 4, и обитает в экстремальных местах обитания, таких как горячие источники. Такие необычные условия окружающей среды не приемлемы для многих организмов, поскольку они приводят к чрезмерному клеточному стрессу. Бактерии, дрожжи и археи развивали различные стратегии по борьбе с клеточным стрессом, однако лишь небольшое число исследований было проведено по исследованию механизмов реагирования на стресс в археях.

Металлы, которые необходимы для активности ферментов, такие как цинк и железо, являются токсичными при высоких концентрациях. Токсичность ионов металлов значительно варьируется от их концентрации, что связано с различиями в растворимости, транспорте, химической активности, и формирование биомолекулярных комплексов внутри клетки или организма.

Известно, что мышьяк является токсичным для многих биологических организмов. В среду, мышьяк в первую очередь попадает в виде его неорганических форм и в основном в двух степенях окисления: арсенит, As (III) и арсенат, As (V). Изучение воздействия мышьяка in vitro и in vivo показало, что арсенат, аналог неорганического фосфата, может проникать в клетки через транспортную систему фосфата и является токсичным, поскольку он препятствует большому числу реакций, в частности, производству АТФ, где он заменяет неорганический фосфат. Токсичность арсенита связана с его сильным сродством к сульфгидрильным группам в белках, что делает его значительно более токсичным, чем арсенат. Хотя мышьяк не обладает выраженными окислительно-восстановительными свойствами, он может переходить между разными степенями окисления, приводя к образованию радикалов. Как следствие, это приводит к истощению внутриклеточного уровня антиоксидантов.

Для того чтобы понять влияние неблагоприятных факторов окружающей среды на протеом S. solfataricus, классические методы протеомики и масс-спектрометрического анализа были применены, что позволило выявить определенные изменения в экспрессии ряда белков.

Изменения в протеоме S. solfataricus изучались с помощью двумерного электрофореза. Культура клеток S. solfataricus подвергалась воздействию различных концентраций As (III). Около 800 бэндов были обнаружены в каждом геле. Количественный анализ гелей, окрашенных SYPRO, выявил 24 бэнда с различиями в интенсивности флуоресценции (> 1,5-раза). Эти бэнды были вырезаны из геля и подвергнуты протеолизу с трипсином. В итоге 29 белков были идентифицированы с помощью последующего масс-спектрометрического анализа.

Список белков включает в себя белки дегидрогеназ (NAD глутамат дегидрогеназа, сукцинатдегидрогеназа, изоцитратдегидрогеназы и т.д.), пероксиредоксин и другие белки (белки теплового шока, протеазы, рибосомные белки). Обнаруженные в этом исследовании сверхрегулируемые белки, такие как белок теплового шока, пероксиредоксин и фактор элонгации-1 альфа являются общеизвестными факторами реагирования на стресс.

В частности, ряд исследований, в основном проведенных в университетах США, Китая, Израиля и Западной Европы показывают, что с эквивалентных объемов биомассы водорослей можно получить масла в 15 раз больше, нежели чем из основной маслосодержащей культуры, используемой в производстве биодизельного топлива – рапса. Водорослевое масло по своим характеристикам прекрасно подходит для производства биодизельного топлива, как первого, так и второго поколения.

Производство биотоплива из водорослей является довольно перспективным направлением в развитии технологий альтернативной энергетики. Не секрет, что в настоящий момент производство и реализация биотоплива не возможна без значительных субсидий со стороны экономик развитых стран, это связано с относительно высокой, по сравнению, с минеральным топливом себестоимостью производства, по некоторыми оценкам себестоимость производства 1 л. биодизеля составляет 90 тенге. Кроме того, сторонники политики постепенного доминирования в топливно-энергетическом секторе биотоплива, получаемого из маслосодержащих сельскохозяйственных культур, забывают о парадоксальной ситуации, для того чтобы обеспечить все растущие энергетические потребности мировой экономики за счет увеличения производства биотоплива, придется значительно увеличить площади земель отводимых для выращивания соответствующих сельскохозяйственных культур, а это в будущем станет проблематично. Уже сейчас наблюдается нехватка плодородных земель и все явственней проявляется «призрак» всемирного голода.

Производство биотоплива из водорослей во многом лишено большинства выше обозначенных недостатков, водоросли можно выращивать в окислительных прудах, промышленных накопителях, отстойниках, испарителях, охладителях, то есть водоемах, не имеющих ни хозяйственно-питьевого, ни рыбохозяйственого значения, а также фотобиореакторах различных конструкций.

Основные направления исследований в мире на настоящий момент времени в основном связаны отбором и разработкой технологий культивирования наиболее перспективных маслосодержащих штаммов водорослей. На базе инновационного научно-образовательного центра при КГУ им. А.Байтурсынова нами проводятся исследования направленные на отработку методов отбора маслосодержащих штаммов водорослей и тестирование технологии культивирования водорослей в стеклянных картриджах фотобиореактора пластинчатого типа. При отборе водорослей нами используются элементы методов молекулярной биологии, в частности элементы имунно-ферментного анализа, которые в настоящий момент времени модифицируются нами под руководством С.Кожевникова с целью подбора селективных сред, предназначенных для культивирования маслосодержащих штаммов. Наряду с отработкой методики отбора и культивирования специализированных маслосодержащих штаммов водорослей, нами проводятся исследования по подбору оптимальных режимов работы картриджного фотобиореактора с целью получения максимальной биомассы проточной культуры водорослей.

Исследования, проводимые нами, в конечном счете, позволят в будущем разработать отечественную технологию получения биодизельного топлива относительно низкой себестоимости, с использованием штаммов водорослей характерных для водоемов нашего региона.

Список использованной литературы

1. Renewadle Energy – Facts and Fantasies. Book design by Charles Allien Harris. Green Energy Press. 2010.

2. Ayhan Demirbas, M.Fatih Demirbas. Algae. Energy. Algae as New Source of Biodiesel. Springer-Verlag London Limited, 2010

3. Luisa Gouveia. Microalgae as Feedstok for Biofuels. Springer, 2011

ӘОЖ 581.2

Ауру қоздырғыш саңырауқұлақтар жасыл желектің өсу қарқындылығын төмендетеді, өмір сүру ұзақтылығын кемітеді, сәндік қасиетін нашарлатады, тіпті опат болуына дейін жеткізеді. Сондықтан жасыл желекті зиянды ағзалардан қорғап, уақытылы күтіп-баптап отыру елді мекендердегі қоршаған ортаны игілендірудің басты кепілдерінің бірі болмақ [2].

Фитопатогенді саңырауқұлақтардың маусымдық даму динамикасы ауа-райы жағдайларына байланысты. Былайша айтқанда, белгілі бір жердің табиғат жағдайы бейне бір елек тәрізді сұрыптау қызметін атқарып, осы жерге бейімделген біркелкі ағзалар топтарын құрайды. Әрбір фактордың ағзалардың өсуіне, көбейуіне қолйлы қажетті мөлшері болады. Олардың осы мөлшерден артық немесе кем болуы ағзаның тіршілігіне зиянды. Түрдің тіршілік ететін жерінде жыл маусымына, тәуліктік мерзіміне лайық факторлар динамикасының сапалық және мөлшерлік өзгерісі болып отырады. Фитопатогенді саңырауқұлақтар өздерінің иелік өсімдіктеріне, олардың даму жағдайына, вегетациясының жалғасу мерзіміне де тікелей тәуелді [3].

Жұмыс мақсаты Астана қаласындағы отырғызылған жасыл желектегі ауру тудыратын саңырауқұлақтардың түрлік құрамын анықтап, фитопатологиялық тұрғыда баға беру. Бұл мақалада біз қала аумағында өсіп тұрған терек пен қайың ағаштарының зиянды ақұнтақ ауру қоздырғыш саңырауқұлақтарына тоқталдық.

Астана қаласында зерттелген ақұнтақ саңырауқұлақтарының маусымдық даму динамикасы маусым-шілде айларында конидиялды кезеңінің басталып, клейстотециларының пісіп жетілуі тамыз, қыркүйек айларында байқалады [4]. Қыстап шығуға бейімделген әртүрлі пішіндегі жемісті денелер түзеді, өсімдік қалдықтарында қыстап шығып, көктемде жарылып, ондағы споралар сыртқа шығады. Өңіздегі ақұнтақ саңырауқұлақтың жіпшумақтары мен конидияларынан тұрады. Зақымдалған өсімдіктің өсіп-дамуы баяулайды, сәндік қасиеті нашарлайды.

Ақ ұнтақ саңырауқұлақтарының даму деңгейлері осы аймақтағы жауын-шашын мөлшеріне байланысты екені анықталды. Зерттеу мақсатына төмендегідей ақұнтақ саңырауқұлақ Uncinula adunca, Uncinula sp. және Phyllactinia suffulta түрлері алынды. Астана қаласындағы жауын-шашын мөлшері 1-кестеде көрсетілген.

Осы зерттелген 3 жылдың ішінде терек пен қайың ағаштарында ақұнтақ ауруларының дамуына ең қолайлы жағдай 2008 жылы қалыптасты. Бұл жылы жалпы вегетация кезінде түскен жауын-шашын мөлшері 235,9 мм болды да Рopulus balzamifera өсімдігінде Uncinula adunca саңырауқұлағының даму деңгейі 46%, Рopulus balzamic өсімдігінде Uncinula sp. - 34% және Betula alba өсімдігінде Phyllactinia suffulta саңырауқұлағының даму деңгейі 32 % ды құрады (2-кесте).

Жауын-шашын мөлшері жағынан екінші орында 2008 жыл болды: кестеде көрсетілген саңырауқұлақтардың иелік өсімдіктеріндегі даму деңгейлері тиісінше 38, 25 және 32% құрады. 2007 жылдың жауын-шашыны осы үш жылдың ішіндегі ең азы болды да ақ ұнтақтардың иелік өсімдіктеріндегі дамуы 28,15 және 17 пайыздан аспады.

Қыстап шыққан жемісті денеден (клейстотециий) босап сыртқа шығып, ауамен тарап иелік өсімдіктеріне қонған ақұнтақ споралардың өніп-өсуіне, өсімдік ұлпасына енуіне, клеткааралық жіпшумақтарының дамуына-көбейуіне сәуір-мамыр айларындағы жауын-шашын мөлшері мен ауа температурасының маңызы зор [5]. Иелік өсімдікте ауру қоздырғыштың одан әрі көбейе түсуі жаңадан пайда болған конидийлердің таралуы мен өсімдік филлопланындағы ылғалдылық мөлшеріне байланысты. Бұл мерзім Астана қаласы жағдайында маусым-тамыз айлары аралығына сәйкес келеді.

Тікелей түскен жауын-шашын мөлшері аз болған жағдайда ауаның салыстырмалы ылғалдылығының жоғары болуы аурудың қарқынды дамуына жол ашады. Себебі ақұнтақ спорасы мен конидиялары тамшы суда немесе ауаның қаныққан ылғалдылық жағдайында ғана өсе алады. Ылғалдылығы жоғары ауа таңға жақын (тепература төмен) қаныға түседі, шыққа айналады да оған түскен саңырауқұлақ спорасы немесе конидиясы өсуге мүмкінді алады [6]. Соңғылардың өсіп-өнуіне жарық қажет емес.

Осы келтірілген мәліметтер Астана қаласында өсіп тұрған, сондай-ақ келешекте отырғызылатын қайың мен терек ағаштарының зиянды ауру қоздырғыштары – ақұнтақ саңырауқұлақтарымен күресу шараларын ұйымдастырғанда ескерілуі қажет.

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

1.Черепанова, Нини Петровна; Тобиас, Анна Владимировна Морф-я и размножение грибов. Учеб.пособие М., Академия, 2006.

2. Абдрахманов О.А., Абдрахманова А.О., Микология және фитопатология негіздері.- Алматы, 2003, 298 б.

3. Ячевский А.А. Основы микологии. М.л., 1933, 103.

5. Азбукина  З. М., Егорова  Л. Н., Оксенюк  Г. И. Микология и фитопатология, 1986, 20 (1). С. 3-5.

6. Saccardo P.A. Sylloge Fungorum. Vol.4. Hyphomycetes. – Padua, 1886.

The aim of the research was to investigate the microbial composition of selected samples of sludge, the selection of active hydrocarbon-oxidizing bacteria. As carbon sources, used petroleum hydrocarbons deposits Zhetybai. The research used standard techniques of identification of microorganisms [1-2]. Research was conducted on the basis of laboratory management and engineering department in the area of environmental protection of the Eurasian National University.

We carried out a microbiological analysis of sludge deposits Zhetybai. To identify the major taxonomic groups of microorganisms was performed sowing samples for MPA and selective media.

When plated on a universal medium highlighted a number of colonies forming units. Due to the fact that the task of research is to determine the hydrocarbon bacteria, all cultures grown at a universal medium, were tested for ability to utilize oil hydrocarbons. To do this, they grafted on synthetic medium HP, using as a sole source of carbon oil. In operation, has been allocated a monoculture of bacteria that can grow in media containing oil as a sole carbon source.

To determine the tribal affiliation of microorganisms isolated culture was carried out to study morphological and cultural (Gram stain, sporulation, motility, cell shape) and physiological and biochemical characteristics (tests for catalase, oxidase, amylase activity, acid production, etc.) by standard procedures [ 1-2].

It is shown that the studied culture of gram-positive, spore-forming, aerobic, immobile.

Based on the results of studies of isolated cultures of microorganisms has been attributed to the genus Rhodococcus.

Research laid the foundation for creating a collection of bacterial cultures - active degraders of oil, looking for bioremediation soils.

1. Bergey`s Manual of Determinative Bacteriology/ Holt, J., N. Krieg, Mir, 1997. ISBN :5-03-003110-3, 0-683, 800 p.

2. Workshop on Microbiology / EZ Tepper, VK Shilnikova, GI Pereverzev - 4th edition, revised. and add. - M.: Kolos, 1993. - 175s: ill .- (Textbooks for Higher. Vyssh. Establishments). ISBN: 5-10-002834-3.

УДК 581.55:582.24-155.724

Исследование степени и механизмов воздействия грибов микоризообразователей на растение-хозяина имеет большое теоретическое и прикладное значение. Результаты подобных исследований могут стать основой при разработке биотехнологий направленных на повышение устойчивости растений к высокому содержанию тяжелых металлов в почве и разработки технологий фиторемедиации загрязненных почв [3].

Целью нашего исследования явилось изучение влияния микоризации на активность пероксидаз в листьях и корнях растений при загрязнении почвы кадмием. Объектом исследования являлся овес посевной (Avena sativa L., сем. Poaceae), сорт Казахстан - 70.

Для постановки лабораторного опыта стерилизованная почвосмесь (вермекулит и песок в пропорции 2:1) помещалась в пластиковые горшки объемом 400мл. Затем в половину горшков вносился инокулят микоризных грибов (споры р. Glomus: G. etunicatum, G. Intraradices, G. claroideum), произведенный компанией «INOQ GmbH» (ФРГ). При проведении эксперимента был использован дигидрат ацетата кадмия – Cd(CH₃COO)₂·2H₂O, который вносили из расчета 150 мг/кг.

Активность пероксидаз в корнях и стебле определяли через 60 дней после начала эксперимента. Определение активности пероксидаз проводили по методу Бояркина [5]. Результаты отражали, изменение оптической плотности за 1 сек на 1 г сырого веса ткани. Определение проводилось в 6 повторностях.

Проведенные исследования показали, что внесение спор гриба-микоризообразователя приводило к некоторому снижению активности пероксидаз в листьях микотрофных растений овса посевного. Так, активность пероксидаз в листьях не микотрофных растений составила в среднем 18,49±0,45 сек/г, в то время как у микоризных данный показатель был на 2,38 сек/г меньше, составив в среднем 16,11±0,92 сек/г. В корнях математически достоверной разницы в активности пероксидаз выявить не удалось: данный показатель составил в среднем 7,46±0,98 сек/г (не микоризные) и 8,72±1,81 сек/г (микоризные).

Внесение в почву кадмия в концентрации 150 мг/кг приводило к повышению активности пероксидаз во всех исследованных нами растениях Avena sativa L. как в не микоризных, так и в микоризных, как в корнях, так и в листьях. При этом, активность данного фермента в корнях у микотрофных и не микотрофных представителей овса посевного фактически была одинаковой составив соответственно в среднем 16,46±3,11 сек/г (микоризные) и 16,02±5,39 сек/г (не микоризные). Однако, активность пероксидаз в листьях Avena sativa при внесении спор грибов-микоризообразователей в условиях почвенного загрязнения кадмием существенно возрастала. Так, при внесении Cd активность пероксидаз в листьях изученных растений у не микоризных экземпляров была на 4,83 сек/г меньше, чем у микоризных составив соответственно в среднем 19,61±1,2 и 24,44±2,67 сек/г. Возможно, полученные нами данные по повышению активности пероксидаз в листьях микоризных растений Avena sativa L., при низких показателях активности фермента в корнях, могут указывать на более активное поступление поллютанта в надземную часть опытных растений, что в свою очередь, очевидно, указывает на повышение поглощения Cd обусловленное действием гриба-микоризообразователя. Вместе с тем, более высокие показатели активности пероксидаз в листьях микотрофных растений свидетельствует о том насколько эндомикоризные грибы повышают толерантность растения к загрязнению поллютантами антропогенного происхождения, в частности кадмия.

Рисунок 1 – Активность пероксидаз микоризных и не микоризных растений Avena sativa.

Данные, полученные в ходе проведения эксперимента, расширяют наше представление о механизмах устойчивости микоризных растений при почвенном загрязнении тяжелыми металлами и могут быть использованы при разработке биотехнологий направленных на восстановление земель загрязненных различными поллютантами антропогенного происхождения.

1. Полевой В.В. Физиология растений. - М.: Высшая школа. 1989. - 235с.

2. Селиванов И.А. Микосимбиотрофизм как форма консортивных связей в растительном покрове Советского Союза. // М.: Наука. 1981.

3. Sharma A.K., Johri B.N. Arbuskular Mycorrhizae Interactions in Plants, Rizosphere and Soils. Science Publichers, Inc. Plymouth, UK 2002.

4. Gildon A., Tinker P.B. A heavy metal-tolerant strain of mycorrhizal fungus. //Trans. Brit. Mycol. Soc. 1981. V. 77. N3. P.648-649

5. Гавриленко В.Ф., Ладыгина М.Е., Хандобина Л.М. Большой практикум по физиологии растений. М.: - Высшая школа. 1975. - 284 с.

ӘОЖ 502.574:02

Микроорганизмдердің, соның ішінде микробалдырлардың ерекшеліктерінің бірі олар қоршаған орта жағдайларына тәуелді болады. Қоректік ортаны дұрыс таңдау, қолайлы жарықты, температураны, сонымен қатар орта рН таңдау микробалдырлардың жақсы өсуіне қол жеткізудің және олардың қасиеттерінің тиімділігі шарттарының бірі болып табылады. Осыған байланысты біз микробалдырды дақылдаудың қолайлы жағдайларын анықтау үшін Chlorella sp. СВ-4 биомассасының жиналуына түрлі температуралар, орта рН, жарық әсерін зерттедік.

Балдырлардың су ортасынан ауыр металдар концентрацияларын жинау қабілеті олардың судағы деңгейін елеулі көтереді, су экожүйелерінің қауіпті токсиканттармен ластануын сандық бағалауда монитор ретінде пайдалануға мүмкіндік береді [1]. Ауыр металдар ағын суларды биологиялық тазартуды қиындатады және флора мен фаунаға кері әсер етеді. Микроорганизмдердің табиғи штаммдары осы металдардың жиналуына пайдаланылмайды, себебі олардың жоғары улылығында[2].

Соңғы онжылдықтағы жұмыстарда зерттеушілер назары фототрофты организмдер- микробалдырлар, цианобактериялар және жоғары су өсімдіктеріне ауды, олар фотосинтез есебінен су ортасын оттегімен байытады, сонысымен тотығу процестерін және органикалық қоспалардың минералдануын тездетеді [3]. Көптеген фототрофтар қоректік көз ретінде минералды заттар мен қарапайым органикалық қосылыстарды пайдаланады, олар ағын суларда болады, азот, фосфор иондарын және басқа биогенді элементтерді белсенді сіңіреді. Олардың кейбіреулері ауыр металдар мен радиоактивті элементтерге қатысты жоғары кумулятивті қабілетке ие [4].

2.Жүргізілген зерттеулер көрсетті, Chlorella sp. СВ-4 микробалдырының зерттеу дақылының биомассасын жинау үшін қолайлы температуралық диапозон 20-30°С аралығында, тұрақты жарықтандыру 2000-4000 люкс және 04 ортаның бейтарап рН 7-ге тең.

3. Ауыр металдардың жоғары концентрацияларының микробалдырлар өсуіне әсерін зерттегенде, Chlorella sp. СВ-4 микробалдырының дақылы ортадағы азотқышқылды қорғасын мен күкіртқышқылды темірдің 10 мг/л концентрациясына төзімді, ал 50 мг/л концентрациясы жасушалардың өсуін тежейді және зерттеу дақылы үшін улы болып табылатындығы анықталды.