| |
|
|
|
| |
| №2, 2021: Раздел 1. Биология |
<< Содержание номера
<< Архив
[RUS] / [ENG]Раздел 1. Биология
И. Н Лыков, М. С. Сикора, Р. Е. Фадеева Влияние дождевых червей на антибиотикорезистентность почвенных микроорганизмов в естественных и урбанизированных экосистемах
Стр.15-20
https://www.doi.org/10.24412/1816-1863-2021-2-15-20
И. Н Лыков, д.б.н., профессор, научный руководитель
Института естествознания и Медицинского института Калужского государственного университета им. К. Э. Циолковского,
[email protected], г. Калуга, Россия
М. С. Сикора, Р. Е. Фадеева, студенты,
Калужский государственный университет им. К. Э. Циолковского, г. Калуга, Россия
INFLUENCE OF EARTHWORMS ON ANTIBIOTIC RESISTANCE OF SOIL MICROORGANISMS IN NATURAL AND URBANIZED ECOSYSTEMS
I.N. Lykov, Dr. Habil. (Biology), professor, scientific director of the Institute of Natural Science and the Medical Institute of
Kaluga State University named after V.I. K.E. Tsiolkovsky,
[email protected], Kaluga, Russia
M. S. Sikora, R. E. Fadeeva, students,
Kaluga State University named after V.I. K.E. Tsiolkovsky,
Tsiolkovsky, Kaluga, Russia
Аннотация. В статье охарактеризованы микроорганизмы, выделенные из кишечника дождевых червей, и почвы в местах их обитания. Благодаря наличию большого количества питательных веществ, кишечник дождевого червя представляет собой благоприятную среду для активного размножения факультативно-анаэробных микроорганизмов. Дождевые черви формируют почвенную экосистему, положительно влияя на формирование структуры почвы, её химию и биологию. В связи с этим настоящее исследование было посвящено количественной и качественной оценке микробной ассоциации дождевого червя и прилегающей почвы в естественных и урбанизированных экосистемах. Микроорганизмы выделяли на питательных средах и идентифицировали стандартными микробиологическими методами на основании их морфологических и биохимических характеристик. В образцах почвы и содержимого кишечника дождевых червей мы идентифицировали микроорганизмы рода Bacillus, Acinetobacter, Pseudomonas, Aeromonas, Enterococcus, актиномицеты и мицелиальные грибы. Установлено, что качественный и количественный состав микрофлоры в естественных и урбанизированных экосистемах имел существенные различия. В естественных экосистемах доминировали мицелиальные грибы и Bacillus, а в городских почвах – Bacillus и Enterococcus. Общее количество микроорганизмов в кишечнике дождевых червей было выше, чем в прилегающих почвах. Различными авторами отмечена способность дождевых червей снижать токсичность загрязняющих веществ. Поэтому нами исследована резистентность выделенных микроорганизмов к антибиотикам. Была выявлена более низкая антибиотикорезистентность микроорганизмов кишечника дождевых червей, по сравнению с микрофлорой прилегающей почвы.
In this article, we have characterized microorganisms isolated from the intestines of earthworms and soil in their habitats. Due to the presence of a large amount of nutrients, the intestine of the earthworm is a favorable environment for the active reproduction of facultative anaerobic microorganisms. Earthworms form the soil ecosystem, positively influencing the formation of soil structure, its chemistry and biology. In this regard, the present study was devoted to the quantitative and qualitative assessment of the microbial association of the earthworm and adjacent soil in natural and urbanized ecosystems. Microorganisms were isolated on nutrient media and identified by standard microbiological methods based on their morphological and biochemical characteristics. In soil and intestinal samples of earthworms, we identified microorganisms of the genus Bacillus, Acinetobacter, Pseudomonas, Aeromonas, Enterococcus, actinomycetes, and filamentous fungi. It was found that the qualitative and quantitative composition of microflora in natural and urbanized ecosystems had significant differences. Filamentous fungi and Bacillus dominated in natural ecosystems, and Bacillus and Enterococcus dominated in urban soils. The total number of microorganisms in the intestines of earthworms was higher than in the adjacent soils. Various authors have noted the ability of earthworms to reduce the toxicity of pollutants. Therefore, we investigated the resistance of the isolated microorganisms to antibiotics. A lower antibiotic resistance of microorganisms in the intestines of earthworms was revealed, compared to the microflora of the adjacent soil.
Ключевые слова: естественные и урбанизированные почвы, дождевые черви, микроорганизмы, антибиотикорезистентность
Key words: natural and urbanized soils, earthworms, microorganisms, antibiotic resistance
Библиографический список
1. Лыков И. Н., Шестакова Г. А. Микроорганизмы: Биология и экология. - Калуга. Изд-во «СерНа», 2014 г. - 451 с.
2. Fujii K., Ikeda K. Yoshida S. Isolation and characterization of aerobic microorganisms with cellulolytic activity in the gut of endogeic earthworms // Int. Microbiol. – 2012. – V. 15. – Р. 121–130.
3. B. Govindarajan, V. Prabaharan. Gut microflora of earthworms: a review // American Journal of Biological and Pharmaceutical Research. – 2014. – V. 1(3). – P. 125 - 130.
4. Thakuria D., Schmidt O., Finan D. Gut wall bacteria of earthworms: a natural selection process // ISME J. – 2010. – No. 4. – Р. 357–366.
5. Liu D., Lian B., Wu C. A comparative study of gut microbiota profiles of earthworms fed in three different substrates // Symbiosis. – 2018. – V. 74. – Р. 21–29.
6. Blouin M., Hodson M.E., Delgado E., Baker G., Brussaard L., Butt K.R. A review of earthworm impact on soil function and ecosystem services. // Eur. J. Soil Biol. – 2013. – V. 64. – Р. 161–182.
7. Chapuis-Lardy LA, Brauman L., Bernard A. L, Pablo J., Toucet M.J., Mano L. Effect of the endogeic earthworm Pontoscolex corethrurus on the microbial structure and activity related to CO2 and N2O fluxes from a tropical soil (Madagascar) // Appl.Soil Ecol. – 2010). – V. 45. – Р. 201–208.
8. Hong S.W., Lee J.S., Chung K.S. Effect of enzyme producing microorganisms on the biomass of epigeic earthworms (Eisenia fetida) in vermicompost // Bioresours. Technol. – 2011. – V. 102. – Р. 6344–6347.
9. Lavelle P., Spain A., Blouin M., Brown G., Decaëns T., Grimaldi M. Ecosystem engineers in a self-organized soil: a review of concepts and future research questions // Soil. Sci. – 2016. – V. 181– Р. 91–109.
10. Puga-Freitas R., Blouin M. A review of the effects of soil organisms on plant hormone signaling pathways // Environ. Exp. Bot. – 2015. – V. 114. – Р. 104–116.
11. Kelsen Ju. R., Wu G.D. The gut microbiota, environment and diseases of modern society // Gut Microbes. – 2012. – V. 3(4). – Р. 374–382.
12. Medina-Sauza R. M., Álvarez-Jiménez M., Delhal A., Reverchon F., Blouin M., Guerrero-Analco J.A., Cerdán C.R., Guevara R., Villain L., Barois I. Earthworms building up soil microbiota, a review // Environ. Sci. – 2019 https://doi.org/10.3389/fenvs.2019.00081
13. Suna M., Chao H., Zheng X., Deng Sh., Yec M., Hua F. Ecological role of earthworm intestinal bacteria in terrestrial environments: а review // Science of the total environment – 2020. – V. 740.
14. Dong Zhu, Manuel Delgado-Baquerizo, Jian-Qiang Su, Jing Ding, Hu Li, Michael R. Gillings, Josep Penuelas, Yong-Guan Zhu. Deciphering potential roles of Earthworms in mitigation of antibiotic resistance in the soils from diverse ecosystems // Environmental Science & Technology. – 2021. DOI: 10.1021/acs.est.1c00811
References
1. Lykov I.N., Shestakova G.A. Mikroorganizmy: Biologiya i ekologiya [Microorganisms: Biology and Ecology.] - Kaluga. SerNa Publishing House, 2014. - 451 p. (in Russian).
2. Fujii K., Ikeda K. Yoshida S. Isolation and characterization of aerobic microorganisms with cellulolytic activity in the gut of endogeic earthworms // Int. Microbiol. – 2012. – V. 15. – Р. 121–130.
3. B. Govindarajan, V. Prabaharan. Gut microflora of earthworms: a review // American Journal of Biological and Pharmaceutical Research. – 2014. – V. 1(3). – P. 125-130.
4. Thakuria D., Schmidt O., Finan D. Gut wall bacteria of earthworms: a natural selection process // ISME J. – 2010. – No. 4. – Р. 357 – 366.
5. Liu D., Lian B., Wu C. A comparative study of gut microbiota profiles of earthworms fed in three different substrates // Symbiosis. – 2018. – V. 74. – Р. 21–29.
6. Blouin M., Hodson M.E., Delgado E., Baker G., Brussaard L., Butt K.R. A review of earthworm impact on soil function and ecosystem services. // Eur. J. Soil Biol. – 2013. – V. 64. – Р. 161 –182.
7. Chapuis-Lardy LA, Brauman L., Bernard A. L, Pablo J., Toucet M.J., Mano L. Effect of the endogeic earthworm Pontoscolex corethrurus on the microbial structure and activity related to CO2 and N2O fluxes from a tropical soil (Madagascar) // Appl.Soil Ecol. – 2010. – V. 45. – Р. 201 – 208.
8. Hong S.W., Lee J.S., Chung K.S. Effect of enzyme producing microorganisms on the biomass of epigeic earthworms (Eisenia fetida) in vermicompost // Bioresours. Technol. – 2011. – V. 102. – Р. 6344 - 6347.
9. Lavelle P., Spain A., Blouin M., Brown G., Decaëns T., Grimaldi M. Ecosystem engineers in a self-organized soil: a review of concepts and future research questions // Soil. Sci. – 2016. – V. 181– Р. 91–109.
10. Puga-Freitas R., Blouin M. A review of the effects of soil organisms on plant hormone signaling pathways // Environ. Exp. Bot. – 2015. – V. 114. – Р. 104–116.
11. Kelsen Ju. R., Wu G.D. The gut microbiota, environment and diseases of modern society // Gut Microbes. – 2012. – V. 3(4). – Р. 374 – 382.
12. Medina-Sauza R. M., Álvarez-Jiménez M., Delhal A., Reverchon F., Blouin M., Guerrero-Analco J.A., Cerdán C.R., Guevara R., Villain L., Barois I. Earthworms building up soil microbiota, a review // Environ. Sci. – 2019, https://doi.org/10.3389/fenvs.2019.00081
13. Suna M., Chao H., Zheng X., Deng Sh., Yec M., Hua F. Ecological role of earthworm intestinal bacteria in terrestrial environments: а review // Science of the total environment – 2020. – V. 740, https:// doi.org/ 10.1016/ j.scitotenv. 2020. 140008
14. Dong Zhu, Manuel Delgado-Baquerizo, Jian-Qiang Su, Jing Ding, Hu Li, Michael R. Gillings, Josep Penuelas, Yong-Guan Zhu. Deciphering potential roles of Earthworms in mitigation of antibiotic resistance in the soils from diverse ecosystems // Environmental Science & Technology, 2021, DOI: 10.1021/acs.est.1c00811
Прикреплённые файлы:
<< Содержание номера
<< Архив
Дата последнего обновления: 18:58:40/24.02.24
|
|
 |
| |
|
| |
|
|
|
| |
|
|
|
| |
 |
ИАА "Информ-Экология" |
|
 |
| |
|
| |
|
|
| | |
| |
|
|
|
| |
|
Министерство природных ресурсов Российской Федерации |
|
|
| |
|
| |
|
|
| | |
| |
|
|
|
| |
|
Счётчик |
|
|
| |
|
| |
|
|
| | |
|
