Әртүрлі орталардың саңырауқұлақ штаммы Rizhopus stolonifer-дің өсуіне және
өнімдік биомодификация ахиллиннің түзілуіне әсері
Культуралау уақыты, тәулік
|
Rizhopus stolonifer штаммының клетка титрі, клетка/мл су
|
LB-ортасы
|
СМ-ортасы
|
СМ + глюкоза
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
|
103
104
106
108
1010
107
105
103
102
-
-
|
-
-
102
102
103
102
-
-
-
-
-
|
-
-
103
103
104
103
-
-
-
-
-
|
Өнімнің түзілуі, %
|
15
|
|
|
Кестеде көрсетілгендей, 4-ші тәулікте R. stolonifer штаммының Луриа-Бертани ортасында экспоненциалды өсуі жүреді де, 10-шы тәулікте культура өледі. Луриа-Бертани ортасындағы ТСХ-ЖҚХ әдісі арқылы тасымалдау нәтижесінде жиналған өнімді бақылау, R. stolonifer саңырауқұлақ штаммын культуралау нәтижесінде, табиғи қоректік ортада өнімінің түзілуі де қарқынды жүретінін көрсетті. Ал төменгі қасиетті ортада, яғни СМ-ортасында, натрий цитраты натрий хлоридіне ауыстырылып, қосымша жалғыз көмірсулы қорек ретінде сесквитерпенді лактон ахиллинді қосу арқылы R. stolonifer штаммының максимальді клетка титрі 4-ші тәулікте екені кестеден белгілі. Тәулік сайын жұқа қабатты хроматография арқылы алынған үлгілер нәтижесінде өнімнің түзілуінің белгілі бір мөлшерде (в детектируемых количествах) болатындығы анықталды. Сонымен бірге қосымша көміртегі қоректердің клетка титріне және өнімнің жиналуына әсерінің динамикасы да зерттелді. Бұл үшін R. stolonifer штаммын СМ-ортасында ахиллин өнімін және де осы ортада сол штаммен қосымша глюкоза ертіндісін қосып ферментация жүргізілді. Зерттеу барысында анықталғандай, клетка титрінің өсуі штаммының жаңа өнім — ахиллинге бейімделуі арқылы белгілі болса, ал глюкозасы бар ортада модификация өнімі жиналмайды, ол клетканың өсуіне ғана әсер етеді.
Микроорганизмдердің көптеген катаболиздеуші органикалық қосылыстары мезофильдер болып, 20–35 0С температурада жақсы өседі. Соған байланысты саңырауқұлақ штаммдарының биомодификациясы үшін әртүрлі температуралардағы өсу диапазонын анықтадық. Ол 2-кестеде көрсетілген.
Сонымен бірге терпен ахиллин мен R. stolonifer модификациясына физикалық жағдайдың әсері де қарастырылды (1 мин ішінде колбаның айналу саны). Бұл нәтижелер 3-кестеде қамтылған.
2-кесте
Саңырауқұлақ штаммдарының өсуіне температураның әсері*
Температуралық мерзім
|
20 0С
|
24 0С
|
26 0
|
28 0С
|
30 0С
|
32 0С
|
35 0С
|
Rizhopus stolonifer
|
-
|
-
|
+
|
+++
|
++
|
+
|
-
|
Fusarium lini
|
-
|
-
|
+
|
+++
|
++
|
+
|
-
|
Giberella fujikori
|
-
|
-
|
+
|
+++
|
++
|
+
|
-
|
Cephalasporium aphidicola
|
-
|
-
|
-
|
++
|
++
|
-
|
-
|
Pleurotus oestreatus
|
-
|
-
|
-
|
++
|
++
|
-
|
-
|
_______________
*Шартты белгілер: «-» — өсу жоқ; «+» — төменгі өсу; «++» — орташа өсу; «+++» — жоғары өсу.
3-кесте
Культуралау айналымының өнім ахиллиннің жиналуына әсері
Об/ мин
|
100
|
150
|
200
|
250
|
300
|
R. stolonifer + ахиллин, %
|
10
|
13
|
15
|
10
|
5
|
Кестеде көрсетілгендей, ахиллин өнімінің қарқынды жиналуы 170 об/ мин жүреді. Бұл көрсеткіштер «Установка выращивания микроорганизмов транспортирования» УВМТ-12–250 НПО-ТИПКО-завод «Элион» культуралау машинасында колбаны әртүрлі айналымға қою нәтижесінде культуралардан тәулік сайын сынақ алу арқылы анықталды. Зерттеу жұмысы барысында саңырауқұлақ штаммына өнімді биомодификациялау нәтижесінде өнім концентрациясының әсері де анықталды
(4-кесте).
4-кесте
Ахиллин концентрациясының биомодификация өнімінің жиналуына әсері
Ахиллин концентрациясы
|
0,001
|
0,01
|
0,1
|
0,3
|
0,5
|
R. stolonifer + ахиллин, %
|
-
|
5
|
15
|
7
|
-
|
Бұнда өнімнің биомодификациясы нәтижесінде ахиллиннің жиналуы 0,1 мг/мл де жақсы жиналады. 0,1 мг/мл — 100 мл ортаға. Ал 0,5 мг/мл концентрацияда қосқанда өнім токсинді болып клеткалар жойылады, нәтижесінде өнім жиналмайды. Тасымалдау барысында бақылау жұқа қабатты хроматография (ТСХ) әдісі арқылы «Sulifol» пластинкаларында ерітінді жүйесі алғашқыда бензол- эфирге 1:2 қатынасында және этилацетат — гексан — ацетон 4:2:1 қатынасында қолданылды. Көрсеткіштері калий перманганаты мен концентрленген күкірт қышқылы болды.
Әдебиеттер тізімі
-
Овчинникова Ю.А. Путешествие в мир живой клетки. – М.: Мир, 1987. – 256 с.
-
Руководство к практическим занятиям по микробиологии / Под. ред Н.С.Егорова. – М.: МГУ, 1995. – 186 с.
-
Holland H.L. // Organic Synthesis With Oxidative Enzymes. – 1992. – P. 3–40.
-
Hanson J.R., Hunter A.C. The hydroxylation of storaidol ring D lactones bu Cephalosporium aphidicola // Phutochemistru. – 1998. – Vol. 49. – P. 2349–2353.
-
Elmarakbu S., El-Feralu F., Elsohlu H., Croom E.M., Hufford C.D. Microbiological trans formations of artemisinic acid // Phutochemistru. – 1998. – Vol. 27. – № 10. – P. 3089–3091.
-
Ли К.Г., Павлосюк О.С. Микробиологическая трансформация природных терпеноидов // Поиск и создание методов получения фитопрепаратов. – Алматы: Ғылым. – С. 272–278.
-
Турсунбекова А.Е., Ли К.Г., Адекенов С.М. Микробиологические трансформаации монотерпеноидов // Вестн. КазГУ. Сер. биол. – 2001. – № 3(15). – С. 106–116.
-
Kh. A. Al Sayed Microbial transformation of papaveraldine // Phytochemistry. — 2000. – № 53. – P. 675–678.
ӘОЖ 582.29
О.Ә.Әбдірахманов, А.Т.Нүркенова, А.И.Сәрсекеева
Е.А.Бөкетов атындағы Қарағанды мемлекеттік университеті
ТЕҢІЗ АУДАНЫНЫҢ КЕЙБІР ҚЫНАЛАРЫНЫҢ БИОЛОГИЯЛЫҚ
ЖӘНЕ ЭКОЛОГИЯЛЫҚ БЕЛГІЛЕРІ
Рассматриваются систематика и экологические особенности 18 видов лишайников, встречающихся в районе Тениз Акмолинской области. Биоэкологические описания, частота встречаемости и степень доминирования лишайников приведены в таблице и диаграмме.
In this work systematic and ecological peculiarity of 18 lichens’ spiciness. Which wide-spread in Teniz region of Acmola province wasinvestigated. In the table and diagram bio-ecologycal descriptions, frequency of meeting and degree predominance of lichens was represented.
Ботаника ғылымының алдында тұрған мақсаттарының бірі адам өміріне қажетті табиғи өсімдіктер қорын зерттеу, оның практикалық және теориялық мәнін анықтау болып табылады. Лихенология — ботаниканың қыналарды зерттейтін бір саласы [1]. Қыналар — споралы өсімдіктердің ерекше бір тобы. Олардың дене құрамы екі түрлі организмдердің бірігіп тіршілік ету жағдайында қалыптасқан, соның нәтижесінде бір симбионттық организм құралған. Осындай құрылым қыналардың жан-жақты биологиясының ерекшеліктерін тудырады. Соған байланысты жекелеген аудандарда жүргізілетін флоралық зерттеу жұмыстарының маңызы ерекше деп есептейміз. Кейінгі 20–25 жылдар ішінде бұл аудандарда қандайда болмасын өсімдіктердің, оның ішінде қыналарға, зерттеу жұмыстары жүргізілген емес.
Қыналар көптеген өсімдіктер топтастығының елеулі бір құрам бөлігі болып табылады. Олар жер шарының барлық ендігінде кең таралған. Қына систематиктердің, географтардың, биохимиктердің, медицина саласындағы және басқа мамандардың іс-әрекетінің кең өрісі болып табылады. Қынаның вегетативті денесі балдыр клеткаларынан және саңырауқұлақ гифтерінен құрылған екі компоненттен тұрады. Ол өзінің морфологиялық, анатомиялық, физиологиялық-биохимиялық, экологиялық жағынан өзін құраған, табиғатта өз бетімен тіршілік ететін не балдырларға, не саңырауқұлақтарға ұқсамайды. Қынаның денесі басқа төменгі не жоғарғы сатыдағы өсімдіктердің вегетативтік дене құрлысына ұқсамайды. Өзіне ғана тән қатпаршақтан құралған қыналардың құрамына кіретін микобионттардың басым көпшілігі аскомицеттердің ішіндегі пиреномицеттер мен дискомицеттер қатар тобына жататын саңырауқұлақтар. Ішін ара тропикте өсетін оншақты қыналардың құрамына базидиомицеттердің ішіндегі телефора туысы қатысады. Сонымен бірге фикомицеттердің ішінде зигомицеттер де кездеседі. Ал, қына құрамына кіретін фикобионттардың басым көпшілігі жасыл және көк-жасыл балдырлар. Сирек жағдайда қына құрамында жасыл-сары және қоңыр балдырлардың кейбір өкілдері кездеседі.
Адам қоғамның жағдайына әсер етуіне байланысты мыңдаған жылдар бойы табиғи қалыптасқан өсімдіктерді тез, қауырт өзгеріске ұшыратты. Соның нәтижесінде кей аудандарда мыңдаған жылдар бойы қалыптасқан табиғи ландшафты бұзылды. Мұндағы өзгерістерді зерттеуде қыналардың табиғи ландшафтағы түр құрамдары мен өсімдіктер бірлестіктерін анықтап білуде қынаның индикатор есебінде алатын орны ерекше.
Жиналған қыналарды анықтау барысында микроскоптық препарат дайындау әдісін қолдандық. Қыналарды жинап сақтау жоғары сатыдағы өсімдіктерден айырмашылығы қыс бойы жинауға болады және оны қағаздан жасалған пакетке салуға, не болмаса жоғарғы сатыдағы өсімдіктер сияқты кептірілген гербарийлер жасау арқылы сақтауға болады. Жиналған қыналарды арнаулы анықтағыш әдебиеттер мен әртүрлі химиялық реактивтерді пайдалану арқылы іске асырдық. Қыналарды анықтау жоғарғы сатыдағы өсімдіктерге қарағанда анағұрлым қиын. Оларды анықтау үшін морфологиялық құрлысын ғана жақсы біліп қоймай, анатомиялық құрлысын: жемісті денесі апотеция мен перитециясын, қалтасын, спорасын, оның формасын, фикобионтын ажырата білу қажет.
Теңіз ауданында жиналған қыналардан 5 тұқымдасқа жататын 18 қына түрі анықталды. Таралу ерекшелігіне байланысты анықталған қыналардың: тас бетінде тіршілік ететіндеріне эпилитті 13 түр зерттелді. Оларға Parmelia conspersa (Ehrh.) Ach., Parmelia tinctina Mah. Et. Gill., Placolecanora muralis (Schreb.) Ras., Placolecanora peltata (Ram.) Kopocz., Placolecanora sphaeroidea Oxn. Kopocz., Placolecanora rubina (Vill.) Savicz., Placolecanora balcana (Pollin.) Kopocz., Hypogymhia physodes (L.) Nyl., Aspisilia cintrea(L.) Koerd., Aspisilia lacteola Oxn., Caloplaca aurantica (Lightf.) Th. Fr., Caloplaca variabilis (Pers.) Muii. Arg., Lecanora badia (Pers.) Ach. жатса, топырақ бетінде бос жататын эпигейлі түріне: Parmelia vagans Nyl., Cladonia bacillaris (Ach.) Nyl.; ал ағаш қабығында тіршілік ететін 3 түрі эпифитті: Physcia aipolia (Ehrh.) Hampe., Physcia hispida (Schred.) Frege., Physcia cleventiana Kickx. жатады.
Кесте
Теңіз ауданы қыналарының биоэкологиялық ерекшеліктері
№
р/с
|
Қыналардың тұқымдас атауы
|
Қыналардың түр атауы
|
Молдылығы
|
Тіршілік формасы
|
Экологиялық топтары
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
1.
|
Пармелия —
Parmeliаceae
|
Бүркелмелі пармелия
Parmelia сonspersa (Ehrh.) Ach.
|
Sol
|
Жапырақты
|
Эпилитті
|
|
Боялған пармелия
Parmelia tinctina Mah. Et. Gill.
|
Sol
|
Жапырақты
|
Эпилитті
|
|
Кезеген пармелия
Parmelia vаgans Nyl.
|
Сор2
|
Жапырақты
|
Эпигейлі
|
|
Үрілген гипогимния
Gipogymnia physodes (L.) Nyl.
|
Sol
|
Жапырақты
|
Эпилитті
|
2.
|
Леканора —
Lecanoraceae
|
Сфералық плаколеканора
Placolecanora sphaeroidea (Oxn.) Kopocz.
|
Sol
|
Қаспақты-қабыршақты
|
Эпилитті
|
|
Балқан плаколеканорасы
Placolecanora balcana (Pollin.) Kopocz.
|
Un
|
Қаспақты-қабыршақты
|
Эпилитті
|
Қалқанды плаколеканора
Placolecanora peltata (Ram.) Kopocz.
|
Сор1
|
Қаспақты-қабыршақты
|
Эпилитті
|
|
Лағыл тәрізді плаколеканора
Placolecanora rubina (Vill.) Savicz.
|
Sp
|
Қаспақты-қабыршақты
|
Эпилитті
|
Қабырға плаколеканорасы
Placolecanora muralis (Schreb.) Ras.
|
Sol
|
Қаспақты-қабыршақты
|
Эпилитті
|
Қоныр леканора
Lecanora badia (Pers.) Ach.
|
Un
|
Қаспақты
|
Эпилитті
|
3.
|
Фисция —
Physceceaceae
|
Сүт түсті аспицилия
Aspisilia lacteola Oxn.
|
Sol
|
Қаспақты
|
Эпилитті
|
Сұр аспицилия
Aspisilia cintrea (L.) Koerd.
|
Sol
|
Қаспақты
|
Эпилитті
|
Түр:Аиполия фисциясы
Physcia aipolia (Ehrh.) Hampe.
|
Sp
|
Жапырақты
|
Эпифитті
|
Қылтанақты фисция
Physcia hispida (Schred.) Frege.
|
Sp
|
Жапырақты
|
Эпифитті
|
Клементин фисциясы
Physcia clementiana Kickx.
|
Un
|
Жапырақты
|
Эпифитті
|
4.
|
Кладония —
Cladoniaceae
|
Таяқшалы кладония
Cladonia bacillaris (Ach.) Nyl.
|
Sol
|
Бұталы
|
Эпигейлі
|
5.
|
Калоплака —
Caloplacaceae
|
Қызғылт-сары калоплака
Caloplaca aurantiaca (Lightf.) Th. Fr.
|
Сор2
|
Қаспақты
|
Эпилитті
|
Вариабилис калоплакасы
Caloplaca variabilis (Pers.) Muii. Arg.
|
Sp
|
Қаспақты
|
Эпилитті
|
Анықталған қыналардың басым көпшілігі Lecanoraсеае тұқымдасына (8 түр), төрт түрі Parmeliaсеае тұқымдасына, үш түрі Physcесеaсеае тұқымдасына, екі түрі Caloplacaсеае тұқымдасына, бір түрі Cladoniaсеае тұқымдасына жатады. Қарастырылып отырған ауданда таралған қыналарда төрт морфологиялық құрылым байқалады. Олардың ішінде біреуі — қаспақты-қабыршақты құрылым аралық топ болып саналады. Бұл төрт морфологиялық типтердің систематикалық жағынан алғанда аса күрделі маңызы болмайды. Кейде бір туысқа жататын түрлердің ішінде жапырақты және бұталы қыналар да кездеседі. Бұталы қыналардың қабаты діңшелер мен бұтақшалар түрінде болады. Ол кейде жалпақ, кейде жұмыр болып келеді. Бұташық түбімен, бір жерімен ғана жабысып тұрады. Бұлар ашық жерлерде, құмда, түбірлерде, ағаштың діңі мен бұтақтарында бекініп өседі. Осыған қарағанда қыналар жер талғамай жоғарғы сатыдағы өсімдіктер тіршілік ете алмайтын өте қолайсыз және құнарсыз жерлерде өсе беретіндігі байқалады.
Таралу ерекшелігіне байланысты ең жиі кездесетін қына түріне Parmelia vagans Nyl. (73 %) және Caloplaca aurantiaca (Lightf.) Th. Fr. (68 %), ал өте сирек кездесетініне Physcia cleventiana Kickx. (4 %) және Placolecanora balcana (Pollin.) Kopocz. (7 %) жатады. Басқа қыналардың таралуы орташа есеппен 40–30 %-тей (сур.).
Эпиксильді қыналарға өңделген, не қабығы жоқ, шіри бастаған ағаштарда тіршілік ететін қаспақты және бұталы қыналар жатады. Эпиксильді формалар құрамы жағынан өткен қыналар топтарына жақын. Қаспақты эпиксильді түріне Caloplaca aurantiaca (Lightf.) Th. Fr. жатады. Қыналар толық кеуіп қалған жағдайда да тіршілігін сақтауға қабілетті, олар алғашқы жауын жауысымен-ақ ісініп, өсе бастайды. Ең жиі кездескен қына түрі — Parmelia vagans Nyl. (73 %). Ол қалақ пішінді болып тілімделген, дорзовентральді құрылысты. Төсемікте бос жатады. Қатпаршағының тілімденуі әр түрлерінде әртүрлі, біреулерінде қалақшалары жіңішке болып келсе, екінші біреулерінде қалақшалары жалпақ. Тілімденуі де әртүрлі. Көпшілік жағдайда черепица тәрізді бірінің үстінде бірі қатпарланып жатады, кейде шеттері тартымсыз, ұштарында кірпік тәрізді өсінділері болады. Қатпаршағының жоғарғы жағы ақшыл-сұр, жасылдау-сұр, сарғыштау, қоңырлау, тіпті қара түсті де болады. Қатпаршақтың төменгі жағы ақ, ашық-қоңыр, кейде қара болуы мүмкін. Өте ересек түрлерінің ортаңғы бөлімі уақ жарықшақты. Өзекті қабаты ақ түсті, борпылдақ, параллель орналасқан қалың қабықты гифтерден құралады. Балдыр қабаты тұтас. Қаныққан жасыл түсті. Клеткалары біркелкі, орташа мөлшерлі, жиектері тегіс, хлоропласталары бүтін. Апотецияларын кездестірген жоқпыз. Сондай-ақ соредийлері мен изидиялары да болмайды.
%
Сур. Қыналардың кездесу жиілігі
Таралу жиілігі бойынша анағұрлым жиі кездескен қына түрі — Caloplaca aurantiaca (Lightf.) Th. Fr., кездесуі пайыздық мөлшермен — 68 %. Қатпаршағы біркелкі қаспақты, қабық сияқты сирек қабыршақты келеді. Қатпаршақтың беті дән сияқты кедір-бұдыр болады, шет жақтары қабықты қалақтардан тұрады, түсі сары, қызыл-сары, сұр, ақшыл. Төсемікке өзектік қабаттың гифтері арқылы бекінеді. Қабықтық қабаты параплектенхималы, асты-үстінде бірдей келеді, кейде тек үстіңгі жағында ғана құралады. Өзектік қабаты тор тәрізді борпылдақ. Апотециялары көп, биаторалы типті. Дискілері тегіс, диаметрі 1–1,5 мм, түсі қызғылт-сары. Эпитеций жылтыр-сары түсті келсе, гипотециясы түссіз. Гимений қабаты түссіз, тығыз. Қалталары үрілген, түйреуіш тәрізді, іштерінде сегіз-сегізден споралары бар. Парафиздері үрілген тәрізді, қарапайым, мүшеленбеген. Споралары эллипс пішінді, биполярлы, екі клеткалы, 8–145–6 μ, түссіз. Сосредиялары жоқ. Үстіңгі қабық бөлімінің қалыңдығы 30–50 μ. Гонидия қабаты Protococcus балдырлар жиынтығынан тұрады. Қына қатпаршағы КОН-тан қызғылт-көкшіл түске боялады.
Ал өте сирек кездесетіндеріне Physcia cleventiana Kickx. (4 %) және Placolecanora balcana (Pollin.) Kopocz. (7 %) жатады. Өте сирек кездесетін қыналардың бірі — Placolecanora balcana (Pollin.) Kopocz. Оның қатпаршағының ұштары айырланып келеді. Кей жерлерінде қатпаршағының ұштары бір-бірлерімен қосылып кетеді. Қатпаршағының жоғарғы бетінің түстері сарғыш-қоңыр немесе жасыл-қоңыр, ал астыңғы беті қоңыр немесе қошқыл қоңыр түсті келеді. Төсемікке орталық гомфтары арқылы бекінеді. Апотецийлерінің диаметрі 0,5–2 мм, бір жерге көптеп жинақталып, шоғырланып, жоғарғы қабықтық қабатқа отырыңқы күйде орналасады. Дискілері сарғылтым-қоңыр түсті. Гипотецийлері түссіз. Гимениалды қабаты да түссіз келген, қалыңдығы 59,7–70,5 μ. Парафиздері берік орналасқан, бунақталған. Қалталары ұзынша цилиндр тәрізді. Споралары сопақша пішінді,
9,9–14,55,2–8,6 μ. Қатпаршағы КОН-тан түсін өзгертпейді. Көпшілік жағдайда тасты төсеміктерге бекініп тіршілік етеді. Қазақстан бойынша анықталмаған түр. Physcia cleventiana Kickx. қынасының қатпаршағы жапырақты, қалақты, домалақ. Төсемікпен берік байланысып бекиді. Үстіңгі бетінде дән тәрізді изидийлерінің түсі ақшыл немесе көкшіл-сұр. Ал астыңғы қабықтық қабаты ақшыл, қысқа қалың орналасқан ризоидтармен қапталған. Қабықтық бөлімі плектенхималы, боялмаған. Апотециялары сирек, отырыңқы. Дискілерінің диаметрі 1–1,2 мм, қызғылт-қоңыр не қоңырқай түсті. Қалталары ұзынша келген. Парафиздері сирек, көлденең перделерге бөлінген. Споралары эллипс пішінді, екі клеткалы, қоңыр түсті. Мөлшері 16–246–10 μ. Жоғарғы қабықтық қабаты КОН және СаСl2О2-дан сарғаяды. Гимений қабаты I-тан көкшіл түске боялады.
1983 ж. шыққан Е.И.Андрееваның «Флора споровых растений Казахстана» анықтағышында анықталған қыналардың тоғыз түрі Теңіз ауданы бойынша қарастырылмаған, ал сегіз түрі Қарағанды облысы бойынша қарастырылған [2], ал бір түрі Placolecanora balcana (Pollin.) Kopocz. мүлде Қазақстан анықтағышы бойынша көрсетілмеген, тек шетел әдебиеттері бойынша анықталған [3].
Әдебиеттер тізімі
-
Абдрахманов О.А. Лихенология. – Алматы, 2003.
-
Андреева Е.И. Флора споровых растений Казахстана. – Т. ХІІ. – Кн. І–ІІІ. – Алма-Ата: Наука, 1983.
-
Окснер А.И. Определитель лишайников СССР. – Т. 1–4. – Л.: Наука, 1974.
ФИЗИОЛОГИЯ
УДК 612.1
Э.Г.Заркешев, М.А.Линник
Северо-Казахстанский государственный университет им. М.Козыбаева, Петропавловск
Достарыңызбен бөлісу: |