Экологическая значимость условно-патогенных бактерий микрофлоры европейского угря (anguilla anguilla L. ) и среды его обитания в российских водах Калининградского залива (Балтийское море)

30

9. Havaux M., Kloppstech K. The protective functions of carotenoid and flavonoid pigments against excess visible radiation at chilling temperature investigated in Arabidopsis and mutants // Planta. 2001. 213. № 6. Р. 953 — 966.

10. Lee Mei-Hsien, Lin Rong-Dih. Monoamine oxidase B and free radical scavenging activities of natural flavonoides in Melastoma candidum D. Don / / Agr. and Food Chem. 2001. 49. № 11. P. 5551 — 5555.

11. Leng P., Itamura H., Yamamura H., Deng X. Anthocyanin accumulation in apple and peach shoots during cold acclimation // Sci. hort. 2000. 83. № 1. P. 43 — 50.

12. Lu Cun-Fu, Ben Gui-Ying, Hanga Shi Sheng-bo. Сравнительное изучение фо-тосинтетических реакций у Cobresia hunilis на различные факторы окружающей среды // Acta phytoecol. Sin. 1995. 19. № 1. P. 72 — 78.

13. Mancinelli A. L. Light-dependent anthocyanin synthesis: a model system for the study of plant photomorphogenesis // Bot. Rev. 1985. Vol. 51. №1. P. 143 — 154.

14. Maslennikov P. V., Tchoupakhina G. N. Anthocyanins as the Factor Determining Stress Resistance in Plants Ecological Physiology of Plants: Problems and Possible Solutions in the XXI Century: Materials of the International Conference. Syktyvkar, 2001. P. 278—279.

15. Merzylak M. N., Chivkunova O. B. Light-stress-induced pigment changes and evidence for anthocyanin photoprotection in apples / / Photochem. and Photobiol. 2000. 55. № 2. P. 155 — 163.

16. Smirnoff N. The Function and Metabolism of Ascorbic Acid in Plants // Annals of Botany. 1996. 78. № 6. P. 661—669.

17. Soares Netto Luis Eduardo. Oxidative stress response in sugarcane / / Genet. and Mol. Biol. 2001. 24. № 1. P. 93—102.

18. Terahara Norihiko, Honda Toshio. New anthicyanins from purple pods of pea Pisum sp // Biosci., Biotechnol. and Biochem. 2000. 64. № 12. P. 2569 — 2574.

Об авторах

Е. Ю. Головина — канд. биол. наук, доц., РГУ им. И. Канта, golowina@mail.ru

Г. Н. Чупахина — д-р биол. наук, проф., РГУ им. И. Канта, tchoupakhina@mail.ru

Ю. Д. Горюнова — асп., РГУ им. И. Канта.

УДК 597-12:576.85

О. В. Казимирченко

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ УСЛОВНО-ПАТОГЕННЫХ БАКТЕРИЙ МИКРОФЛОРЫ ЕВРОПЕЙСКОГО УГРЯ

И СРЕДЫ ЕГО ОБИТАНИЯ В РОССИЙСКИХ ВОДАХ КАЛИНИНГРАДСКОГО ЗАЛИВА

Исследована условно-патогенная микрофлора европейского угря (Anguilla anguilla L.), а также воды и грунта Калининградского залива. Показано преобладание в микрофлоре угря и среде его обитания условнопатогенных бактерий родов Aeromonas и Pseudomonas, постоянное присутствие аллохтонных энтеробактерий, определена эпизоотическая

Вестник РГУ им. И. Канта. 2008. Вып. 7. Естественные науки. С. 30 — 35.

Экологическая значимость бактерий микрофлоры европейского угря

значимость доминирующих бактерий в развитии кожных поражений у европейского угря. Обсеменение угря, воды и грунта условно-патогенными бактериями аэромонадно-псевдомонадного комплекса, а также энтеробактериями может служить одним из экологических критериев оценки состояния рыбы в Калининградском заливе.

The opportunistic pathogenic microbic flora of European eel (Anguilla anguilla L.), water and soil in the Russian part of the Vistula Lagoon were investigated. The facultative Aeromonas and Pseudomonas bacteria were the dominated bacteria in fish, water and soil microflora and these bacteria had an epizootic significance for skin infection of eel. Opportunistic pathogenic bacteria and allochthonic enterobacteria contamination could be the ecological criteria for evaluation offish and its habitat condition.

В условиях усиления антропогенного воздействия в водоемах происходят количественные и качественные изменения всех компонентов гидробиоценоза. Накопление в воде токсичных веществ приводит к снижению резистентности гидробионтов и возникновению заболеваний, что отражается на эпизоотическом состоянии водоема [1 — 3]. Высокие уровни органических веществ в водной среде стимулируют рост численности бактерий. Массовое развитие получают микроорганизмы, ферментативная система которых приспособлена к определенным химическим соединениям. Возникновение бактериальных инфекций рыб обусловлено условно-патогенными бактериями, способными длительно сохраняться в воде и грунте водоема. Широкое распространение условно-патогенной микрофлоры в рыбах, патогенность многих ее представителей и адаптационные возможности бактерий к загрязнениям позволяют использовать микрофлору рыбы в качестве индикатора экологического состояния водоема [4—6].

Европейский угорь Anguilla anguilla L. — один из ценных промысловых видов рыб в Калининградском заливе. В рыбопромысловых уловах ежегодно отмечают особей угря с патологическими изменениями на коже, что снижает товарную ценность рыбы. Причиной таких поражений может быть контаминация рыбы грамотрицательными бактериями. С целью выявления патогенных и условно-патогенных бактерий и установления их роли в развитии инфекционной патологии угря нами были проведены бактериологические исследования угря, воды и грунта Калининградского залива.

Методика и объекты исследования

Объектами исследования стали европейский угорь, вода и грунт российской части Калининградского залива. Сбор материала осуществлялся посезонно (весна, лето, осень) с 2001 по 2006 г. Всего было проанализировано 1138 экземпляров угря, 44 пробы воды и 12 проб грунта.

Бактериологическое изучение рыбы, воды и грунта велось согласно методикам, принятым в ихтиобактериологии и санитарной микробиологии [7—9]. Родовую и видовую идентификацию выделенных бактерий проводили по определителю бактерий Берджи [10]. Статистическая обработка данных осуществлялась с использованием t-критерия Стьюдента и вычислением доверительного интервала для среднего показателя с вероятностью 0,95.

31

32

Результаты исследований и их обсуждение

Одним из критериев, необходимых для анализа эколого-эпизооти-ческой ситуации в водоеме, служит показатель общей бактериальной обсемененности, который учитывает количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов и отражает уровень органического загрязнения воды. Нами было выявлено сезонное изменение бактериальной обсемененности угря и числа гетеротрофных микроорганизмов в воде и грунте Калининградского залива. На активизацию и рост сапрофитных микроорганизмов влияние прежде всего оказывали температурные условия и наличие органического вещества в воде. С прогревом воды и увеличением взвешенного органического вещества в заливе происходило нарастание численности бактерий. Повышенные значения общего числа сапрофитов в воде залива отмечались летом. Бактериальная обсемененность грунта залива достигала максимальных значений весной. Летом и осенью количество сапрофитных бактерий в грунте понижалось (рис. 1).

Рис. 1. Изменение общей бактериальной обсемененности воды и грунта Калининградского залива по сезонам года

При увеличении бактериальной обсемененности воды наблюдалось повышение контаминации сапрофитными бактериями органов угря (рис. 2).

Степень контаминации кожи, жабр и внутренних органов угря летом и осенью достигала в среднем 104 — 105 колониеобразующих единиц (КОЕ) на 1 г органа. Появление бактерий в паренхиматозных органах угря свидетельствует об агрессивности среды его обитания.

При клиническом и патолого-анатомическом осмотре угрей у них были обнаружены покраснения на коже, язвы, патологические изменения во внутренних органах. Наибольшее разнообразие патологических признаков регистрировали у угрей летом и осенью.

ІНвесна Илето Иосень

Рис. 2. Сезонные изменения общей бактериальной обсемененности органов угря Калининградского залива

Результаты проведенных бактериологических исследований угря Калининградского залива показали преобладание в его микрофлоре представителей условно-патогенных бактерий, среди которых доминировали Aeromonas и Pseudomonas (рис. З) — таксономические группы, являющиеся одним из показателей высокого содержания в воде органического вещества. Наряду с этими группами бактерий в микробиоценозе угря встречались представители аллохтонной микрофлоры — кишечные палочки, эн-теробактеры, цигробакгеры, протеусы, а также галофильные бактерии рода Vibrio. В составе условно-патогенной микрофлоры воды и грунта залива нами было отмечено преобладание условно-патогенных псевдомонад, достаточно большое количество штаммов приходилось на бактерии рода Aeromonas. В микробном пейзаже среды обитания угря также регистрировали вибрионов и кишечную флору (рис. 4, 5).

Эпизоотическая значимость условно-патогенной микрофлоры угря и среды его обитания подтверждается наличием факторов патогенности бактерий. Обладая определенными факторами патогенности, микроорганизмы способны адаптироваться к изменяющимся условиям и выживать как в организме рыб, так и во внешней среде [5; б]. Один из важных факторов патогенности — это экзоферменты бактерий, с помощью которых последние способны проникать в ткани рыб и вызывать развитие в рыбе патологических процессов. У бактерий, обсеменяющих угря, воду и грунт залива, нами были выявлены некоторые группы экзоферментов — протеазы, лецитиназы, гемолизины, а также дезоксорибонуклеазы у бактерий рода Aeromonas. Количество вирулентных штаммов, изолированных из микрофлоры угря и среды его обитания, было высоким. Следует отметить высокие уровни контаминации вирулентными бактериями угрей с язвами.

34

Рис. 3. Состав микрофлоры угря Калининградского залива

1 Pseudomonas

Ps. acidovorans Ps. alcaligenes Ps. cepacia Ps. diminuta Ps. facilis Ps. maltophilia Ps.

pseudoalcaligenes Ps. putida Ps. putrefaciens Ps. sp.

Ps. stutzeri Ps. testosteroni

Рис. 4. Состав микрофлоры воды Калининградского залива

Наши исследования показали, что обсеменение угря и среды его обитания условно-патогенными аэромонадами и псевдомонадами, а также аллохтонными энтеробактериями может служить одним из экологических критериев оценки состояния данного промыслового объек-

Экологическая значимость бактерий микрофлоры европейского угря

та в Калининградском заливе. Высокие значения бактериальной контаминации угря, которые определялись повышенным содержанием бактериальной флоры в воде и грунте, указывают на неудовлетворительное состояние залива, вызванное антропогенным воздействием.

35

Рис. 5. Состав микрофлоры грунта Калининградского залива

Список литературы

1. Израэль Ю. А. Экология и контроль состояния природной среды. М., 1984. С. 519-529.

2. Sindermann C. J. Pollution-associated diseases and abnormalities of fish and shellfish: a review // Fish. Bull. Vol. 76. Iss. 4. May. 2001. P. 717—749.

3. Vethaak A. D. Fish disease and marine pollution: a case study of the flounder (Platichthys flesus) in Dutch coastal and estuarine waters. Amsterdam, 1993. P. 7—33.

4. Liebmann H. Fish as an indicator of water pollution / / Bull. Off. int. Epiz. № 85 (5—6). 1966. P. 565—569.

5. Ларцева Л. В. Судак — тест-объект санитарного состояния водоема / / Паразиты и болезни рыб: Сб. науч. тр. М., 2000. С. 97—99.

6. Ведемейер Г. А. Стресс и болезни рыб / Г. А. Ведемейер, Ф. П. Мейер, Л. Смит. М., 1981.

7. Лабораторный практикум по болезням рыб / Под ред. В. А. Мусселиус. М., 1983.

8. Общая и санитарная микробиология с техникой микробиологических исследований: Учеб. пособие / Под ред. А. С. Лабинской, Л. П. Блинковой, А. С. Ещиной. М., 2004.

9. Методы общей бактериологии / Под ред. Ф. Герхардта и др. Т. 3. М., 1984.

10. Определитель бактерий Берджи / Под ред. Дж. Хоулта. М., 1997. Т. 1.

Об авторе

О. В. Казимирченко — ассист., КГТУ, okbar@mail.ru