Изменение культивируемости почвенных бактерий при внесении ростовых факторов

Введение. В настоящее время культивированию в лабораторных условиях поддается около 1 % всех существующих бактерий. Отсутствие возможности получения чистых культур многих микроорганизмов создает серьезные трудности в фундаментальных и прикладных исследованиях. Особенно данная необходимость касается почвенных бактерий, в связи с богатым видовым разнообразием прокариот в данной природной среде. Вследствие данных фактов остро стоит вопрос поиска способов культивирования новых штаммов, в том числе разработка новых питательных сред и модификация существующих путем внесения ростовых факторов. Целью настоящей работы является изучение возможности повышения культивируемости бактерий путем внесения в среду R2A таких ростовых факторов, как гем и гумат калия, а также замены агар-агара на геллановую камедь.

Материалы и методы. Объектами исследования являлись почвы антропогенных ландшафтов Ростовской области. Было исследовано влияние ростовых факторов на культивируемость почвенных бактерий, путем подсчета общего числа колоний на универсальной питательной среде, а также отдельного учета быстрорастущих и медленнорастущих штаммов. Обработка полученных данных проводилась в программе Statistica Star Soft.

Результаты исследования. Согласно полученным результатам, гумат калия оказывает стимулирующее действие в низких концентрациях и ингибирующее в высоких. Гем увеличивает скорость быстрорастущих штаммов, однако одновременно с этим происходит подавление медленнорастущих бактерий. Геллановая камедь показала улучшение культивируемости медленнорастущих штаммов в одном из вариантов.

Обсуждение и заключение. В связи с неоднозначностью результатов исследования действия геллановой камеди и гема необходимы дальнейшие эксперименты с данными компонентами. В то же время, гумат калия оказал стимулируюшее действие на рост бактерий. В связи с полученными данными можно сделать вывод, согласно которому при внесении ростовых факторов станет возможно культивировать ранее некультивируемые почвенные бактерии. Таким образом, данная тема является перспективным направлением в экспериментальной микробиологии и требует дальнейших схожих исследований.

1. Равин Н.В., Марданов А.В., Скрябин К.Г. Метагеномика как инструмент изучения «некультивируемых» микроорганизмов. Генетика. 2015;51(5):519. https://doi.org/10.7868/S0016675815050069

2. Веревкина М.Н. Особенности подбора питательных сред для микроорганизмов. В: Труды 19-ой международной научно-методической конференции по патологической анатомии животных «Актуальные вопросы патологии, морфологии и терапии животных», Ставрополь, 20–22 сентября 2017 года. Ставрополь: Издательство «АГРУС»; 2018. С. 400–402.

3. İzgördü ÖK, Darcan C, Kariptaş E. Overview of VBNC, a Survival Strategy for Microorganisms. 3 Biotech. 2022;12(11):307. https://doi.org/10.1007/s13205-022-03371-4

4. Пищик В.Н., Бойцова Л.В., Воробьев Н.И. Влияние гуминовых веществ на растения и ризосферные микроорганизмы в растительно-микробных системах. Агрохимия. 2019;(3):85–95. https://doi.org/10.1134/S0002188119030116

5. Горовцов А.В., Безуглова О.С., Полиенко Е.А., Попов А.Е. Влияние гуминовых веществ на микробиологическую активность почвы под плодовыми культурами. Живые и биокосные системы. 2016;(18):2. URL: https://jbks.ru/archive/issue-18/article-2 (дата обращения: 14.05.2026).

6. Гатауллина А.Р., Канарская З.А., Канарский А.В. Использование гуминовых веществ торфа в питательной среде для культивирования дрожжей. В: Труды XIII международной научно-практической конференции «Качество продукции, технологий и образования», Магнитогорск, 30 марта 2018 года. Магнитогорск: Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова; 2018. С. 120–124.

7. Kim D., Kim D, Park HJ, Sul WJ, Park H. Transcriptome Analysis of Pseudomonas sp. From Subarctic Tundra Soil: Pathway Description and Gene Discovery for Humic Acids Degradation. Folia Microbiologica. 2018;63:315–323. https://doi.org/10.1007/s12223-017-0573-0

8. Fyrestam J, Östman C. Determination of Heme in Microorganisms Using HPLC MS/MS and Cobalt (III) Protoporphyrin IX Inhibition of Heme Acquisition. In 44 Escherichia Coli. Analytical and Bioanalytical Chemistry. 2017;409(30):6999–7010. https://doi.org/10.1007/s00216-017-0610-5

9. Rygaard AM, Thøgersen MS, Nielsen KF, Gram L, Bentzon-Tilia M. Effects of Gelling Agent and Extracellular Signaling Molecules on the Culturability of Marine Bacteria. Applied and Environmental Microbiology. 2017;83(9):e00243–17 https://doi.org/10.1128/AEM.00243-17

10. Liu YF, Yang L, He QP, Xu YL, Zhu YT, Mi YL. Gelling and Reducing Agents are Potential Carbon and Energy Sources in Culturing of Anaerobic Microorganisms. Applied and Environmental Microbiology. 2025;91(3):e0227624