Поєднання бактерій родів Azotobacter та Rhizobium із нитчастими грибами для розробки двокомпонентних біоплівкових інокулянтів

Автор: Корнійчук Максим Сергійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Фармацевтична біотехнологія
Інститут: Інститут хімії та хімічних технологій
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2020-2021 н.р.
Мова захисту: англійська
Анотація: Дана робота присвячена утворенню біоплівок бактеріями родів Azotobacter та Rhizobiumна гіфальних матрицях нитчастих грибівTrichoderma, Penicillium, Aspergillusдля розробкиперспективнихмікробіологічнихінокулянтів. У контексті сільського господарства майбутнього значна увага приділяється розробці мікробіологічних інокулянтів на основі ризосферної агрономічно-корисної мікрофлори. Як свідчать результати маркетингового дослідження, у відомих на теперішній час біопрепаратах бактерії, що сприяють росту рослин, використовуються у вільноживучій (планктонній) формі. Застосування препаратів у вигляді біоплівок є новим кроком у розробці мікробіологічних інокулянтів [3] Здійснений аналіз наукових публікацій свідчить про значний рістстимулювальний потенціалнитчастих грибів, зокрема родівTrichoderma, Penicillium, Aspergillus, та про можливість їхнього застосуванняяк субстратів, що можуть надавати бактеріямродів Azotobacter, Rhizobiumповерхню для побудови біоплівок через утворення спеціальноїполісахаридної матриці. Зважаючи на те, що згідно з законом ЄС № 834/2007 гриби роду Trichoderma та бактерії родів Azotobacter та Rhizobiumдозволено використовувати у органічному землеробстві, розробка біоплівковогоінокулянта на їхній основі є перспективною. Об‘єкти дослідження: бактерії родів Azotobacter, Rhizobium виділені із ризосфери рослинних об’єктів Lactucasativa та Pisumsativum відповідно; культури нитчастих грибів Penicilliumchrysogenum, Aspergillusnigerз колекції Кафедри технології біологічно активних сполук, фармації та біотехнології Національного університету “Львівська політехніка”, культури мікроорганізмів Azotobacterspp. та Trichodermaspp., надані Відділом хімії і біотехнології горючих копалин Інституту фізико-органічної хімії і вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України. Метою роботи є розробка технології виробництва біоінокулянта нового покоління на основі біоплівок нитчастих грибів родівTrichodermaта бактерійродівAzotobacter, Rhizobium. Завдання дослідження: Зважаючи на перспективність використання біоплівкової форми існування мікроорганізмів для створення інокулянтів, дане дослідження має на меті:охарактеризувати властивості рістстимулювальної мікрофлори, особливості біоплівок та нормативної бази ЄС та України щодо мікробіологічних засобів живлення рослин; проаналізувати наукові публікації щодо умов культивування бактерій родів Rhizobium і Azotobacter, грибівродівTrichoderma, Penicillium, Aspergillus; одержати культури бактерій родів Azotobacterта Rhizobium, перевірити їхню рістстимуювальну активність; одержати бактеріальні біоплівкиAzotobacter-Aspergillus, Azotobacter-Penicillium, Azotobacter-Trichoderma, Rhizobium- Aspergillus, Rhizobium -Penicillium, Rhizobium –Trichoderma та здійснити дослідження їх властивостей; обрати оптимальні умови для створення двокомпонентних бактеріальних біоплівокAzotobacter – Trichoderma. Результати дослідження: Проведене дослідження планктонних бактерій родів Rhizobium та Azotobacter показало, що монобактеріальні суспензії і, особливо, бактеріальна композиція спричиняють рістстимулювальний ефект на паростки Lactucasativa[1, 2]. Для покращення рістстимулювальних властивостейвиділених родів мікроорганізмів перспективним є одержання двокомпонентних біоплівокRhizobium-Fungusі Azotobacter-Fungus. В ході дослідження проаналізовано методики одержання біоплівок, визначено умови культивування нитчастих грибів родів Trichoderma, Penicillium, Aspergillus та бактерій родів Azotobacter та Rhizobium; на їхній основі отриманобіоплівкискладу Bacteria–Fungus, здійснено аналіз їх властивостей. Установлено оптимальні умови та послідовність технологічних операцій для утворення біоплівкиAzotobacter - Trichoderma. Охарактеризовано утворення біоплівоквраховуючи такі змінні чинники як: співвідношення інокулятів;тривалість культивування;режим перемішування;вплив вмістк засвоюваного нітрогену у складі середовища [3]. Ключові слова: біоплівка, біодобриво, біоінокулянт,Azotobacter, Rhizobium, Trichoderma. Перелік посилань: 1. Корнійчук М.С. Дослідження бактеріальної композиціїі з родів Rhizobium та Azotobacter як рістстимулювального біопрепарату для органічного землеробства / М.С. Корнійчук, Н.Л. Заярнюк, В.Г. Червецова, О. В. Федорова. // Хімія, технологія речовин та їх застосування. – 2018. – Vol. 1, № 1. –С. 78–82. 2. Корнийчук М.С. Композиция на основе бактерій родовRhizobium и Azotobacterкакперспективныйростстимулирующийбиопрепарат/ Корнийчук М.С., Заярнюк Н.Л., Кричковська А.М., Федорова О.В., Новіков В.П. //Материалы XIV Международнойнаучно-практическойконференцииdaRostim-2018, Минск, 3-8 июля 2018 г. - Минск: БГУ, - С. 109 - 111. 3. Корнийчук М. С. Получениедвукомпонентныхбиопленок на основенитчатыхгрибов и бактерийродовRhizobium и Azotobacter / М.С. Корнийчук Н.Л. Заярнюк, В.Г. Червецова, Н. С. Щеглова. [та ін.] // Біологічно активні препарати в рослинництві. Наукове обґрунтування – рекомендації – практичні результати, Київ, 25-29 червня 2019р. : тези доп. / НУБіП України, 2019. – С. 64 – 66.