Συχνότητα απομόνωσης του αναερόβιου μικροοργανισμού Clostridium perfringens από καλλιεργήσιμα εδάφη και συσχέτιση της παρουσίας του με άλλους μικροοργανισμούς και παράγοντες
Authors: Στεφανής Χρήστος 
Published: January 2014

Στη παρούσα διατριβή το ενδιαφέρον μας στράφηκε στην απομόνωση του αναερόβιου μικροοργανισμού Clostridium perfringens από καλλιεργήσιμα εδάφη και έγινε προσπάθεια συσχέτισης της παρουσίας του με τις ιδιότητες των περιοχών δειγματοληψίας, ήτοι pH, ηλεκτρική αγωγιμότητα (E.C.), φώσφορος κατά Olshen, διαθέσιμο άζωτο, ανταλλάξιμο Na+ και Κ+, Οργανική Ουσία και Οργανικός άνθρακας, με σκοπό τη κατανόηση του ρόλου του μικροοργανισμού στο εδαφικό οικοσύστημα. Για τον σκοπό αυτό μελετήθηκαν 130 δείγματα εδάφους προερχόμενα από 8 περιοχές διαφορετικών καλλιεργειών επί 2 έτη. Η ανάλυση αφορούσε τη μικροβιολογική ποιότητα του εδάφους, η οποία εκάστοτε συσχετιζόταν με τις επικρατούσες χημικές παραμέτρους. Εφαρμόστηκαν κλασικές μικροβιολογικές μέθοδοι για την απομόνωση και ταυτοποίηση αερόβιων και αναερόβιων μικροοργανισμών. Τα αποτελέσματα έδειξαν απουσία του μικροοργανισμού σε 50 δείγματα (38,5%), παρουσία βλαστικών μορφών σε 33 δείγματα (25,4%) και παρουσία σπορογόνων μορφών σε 47 δείγματα (36,2%). Σπορογόνες μορφές ανιχνεύτηκαν σε 7 περιοχές δειγματοληψίας, ενώ βλαστικές μορφές σε 6 περιοχές. Σε μία μόνο περιοχή δεν ανιχνεύτηκαν μορφές του Clostridium perfringens (περιοχή Ζ -Καστανιές). Επικράτηση των σπορογόνων μορφών έναντι των βλαστικών μορφών υπήρχε σε όλες τις περιοχές δειγματοληψίας με εξαίρεση τη περιοχή Δ (Πύργος). Επιπλέον, στη περιοχή Η (Ρίζια) ανευρέθηκαν μόνο σπορογόνες μορφές του μικροοργανισμού. Παράλληλα σε όλες τις περιοχές απομονώθηκαν σπορογόνοι Bacillus sp. και είδη Enterobacteriaceae. Στη μικροβιακή χλωρίδα των περιοχών αποτυπώνονται σε διάφορα ποσοστά E. coli, Gram+κόκκοι και Lactobacillus sp,. Neisseriaceae sp., Streptococcus sp., Staphylococcus sp. και Gram-κόκκοι. Η οργανική ουσία και ο οργανικός άνθρακας κυμάνθηκαν από 0,38- 2,47% και 0,22% εώς 1,44%. Tα επίπεδα διαθέσιμου αζώτου από 8,28 mgΝΟ3-Ν/kg εδ. εώς 23,28 mgΝΟ3-Ν/kg και ο φώσφορος P κατά Olshen από 25,04mg/kg εδ. εώς 123,98 mg/kg. Επίσης, ελαφρά αλκαλικό pH καταγράφηκε στις 7 από τις 8 περιοχές. Στην περιοχή Ζ- Καστανιές καταγράφηκε ουδέτερο pH και η μικρότερη ηλεκτρική αγωγιμότητα 0,08 dS/m. Επιπλέον, τα ανταλλάξιμα ιόντα καλίου και νατρίου στις περιοχές δειγματοληψίας κυμάνθηκαν ως εξής: 213,73-573,50 ανταλλάξιμο Κ+ mg/Kg εδ. και 39,89-68,03 ανταλλάξιμο Na+ mg/Kg εδ. Συμπερασματικά, η οργανική ύλη που παραμένει στο έδαφος αποτελείται κατά κύριο λόγο από οργανικό άνθρακα και παρέχει ενέργεια και δομικά συστατικά για την ανάπτυξη και συντήρηση της εδαφικής μικροχλωρίδας. Η οργανική ουσία ως βασικό δομικό συστατικό στην ανάπτυξη των μικροοργανισμών, αποτελεί ταυτόχρονα την κυριότερη πηγή αζώτου, φωσφόρου, θείου και συντελεί στην διαφοροποίηση της μικροβιακής κοινότητας Επίσης τα υψηλά ποσοστά βλαστικών και σπορογόνων μορφών του Clostridium perfringens δείχνουν συγχρόνως και ένα ετεροτροφικό περιβάλλον για τον ίδιο τον οργανισμό (υψηλή οργανική ουσία και οργανικός άνθρακας) που οδηγεί σε ενδεχόμενη σπορογονία λόγω ανταγωνισμού με άλλους μικροοργανισμούς, την ίδια στιγμή που ο μικροοργανισμός διατηρεί και βλαστικές μορφές λόγω της θρεπτικής ενέργειας που αντλεί από την οργανική ουσία . Η συχνότητα εμφάνισης του αναερόβιου μικροοργανισμού τόσο σε σπορογόνες μορφές, όσο σε βλαστικές μορφές φαίνεται να επηρεάζεται από τις χημικές ιδιότητες του εδάφους. Οι καλλιεργητικές πρακτικές, οι επιπτώσεις τους στο έδαφος και η μικροχλωρίδα της καλλιέργειας διαμορφώνει ένα σύνθετο περιβάλλον ανάπτυξης του μικροοργανισμού. Το Clostridium perfringens σπορογονεί σε στρεσσογόνο περιβάλλον ή διατηρεί τις βλαστικές μορφές σε περίπτωση ενεργειακής διαθεσιμότητας στο έδαφος. Κάθε τύπος διαφορετικής καλλιέργειας φαίνεται να διαμορφώνει ένα ιδιαίτερο μικροπεριβάλλον. Η υψηλή συγκέντρωση σακχάρων, η επαφή με το έδαφος, τα υπέργεια ή τα υπόγεια στάδια ανάπτυξης του φυτού, οι θρεπτικές απαιτήσεις και οι εποχιακές συνθήκες ανάπτυξης διαμορφώνουν τους μικροβιακούς πληθυσμούς τους και συντελούν στην μικροβιακή βιοποικιλότητα του εδάφους.