Методы исследования арктической микрофлоры

Учебные материалы по биологии / Краткая характеристика микрофлоры Арктики / Методы исследования арктической микрофлоры

Из полученного путём бурения мерзлого ненарушенного керна диаметром 50-100 мм отбирают центральную часть с соблюдением условий асептики. Работу с керном проводят в полевом боксе, керн зачищают стерильным скальпелем, поверхность обрабатывают 95%-м этиловым спиртом и помещают в стерильные алюминиевые бюксы или пакеты.

В поле пробы хранят в скважине-“морозильнике” при температуре их естественного залегания -8…-10 °С. В конце полевого сезона образцы в термостатах с криосмесью в мерзлом состоянии доставляют в лабораторию.

Образцы погребенных почв и материал нор ископаемых грызунов отбирают из свежих мерзлых стенок обнажений. Стенки зачищают до слоя, не затронутого оттаиванием, затем в мерзлой породе вырубают нишу глубиной 30-40 см, из которой отбирают образцы, обрабатывают их 95%-м этиловым спиртом, помещают в стерильный пакет и хранят в мерзлом состоянии. В лаборатории образцы хранятся в морозильных камерах при температуре -20 °С.

Для выделения жизнеспособных простейших из многолетнемерзлых отложений используют метод накопительного культивирования. Мерзлые образцы (1-2 г) помещают в стерильные чашки Петри со средой Прескотта и Джеймса (Cerophyl-Prescott infusion): CaCl2 х 2H2O - 0,433 г, KCl - 0,162 г, K2HPO4 -0,512 г, MgSO4 х 7H2O - 0,28 г и культивируют при температуре 5 и 20 °С в течение 4 месяцев.

Для предохранения от высыхания и заражения чашки оборачивают парафилмом. Наблюдения в накопительных культурах проводят в закрытых чашках Петри с использованием инвертированного микроскопа, а также на “стеклах обрастания” - стерильных покровных стеклах, помещенных в накопительную культуру.

При обнаружении простейших образец высевают повторно. Все манипуляции с образцами грунта и высев проб в чашки Петри осуществляют в микробиологическом боксе c соблюдением условий стерильности.

Из накопительной культуры получают клональные и монокультуры простейших. Дальнейшее культивирование проводят на агаризованных и жидких средах Прескотта и Джеймса с добавлением различных пищевых объектов - бактерий Escherichia coli, Klebsiella aerogenes и Pseudomonas fluorescens, церофила, зерен риса.

Морфологическое исследование выделенных простейших выполняют в культурах и на тотальных препаратах.

Для видовой идентификации инфузорий используют методы окраски ядерного аппарата по Фельгену, выявления инфрацилиатуры импрегнацией нитратом серебра по Шаттону-Львову и протеинатом серебра по Фойснеру.

Для определения амебоидных организмов на родовом и видовом уровнях проводят их ультраструктурные исследования, а также окраску цист протеинатом серебра и гематоксилином. Особенности тонкого строения покоящихся стадий простейших изучают с применением трансмиссионного электронного микроскопа, используя ультратонкие срезы, полученные на ультратоме.

Постоянные и временные препараты исследуют с применением светового микроскопа.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На сегодняшний день исследования полярных и приполярных областей земного шара ведутся очень интенсивно и имеют огромное научное, экономико-политическое и иногда - даже военное значение.

Однако, несмотря на огромную перспективность и актуальность этих исследований, изученность полярных регионов остаётся достаточно низкой в связи с суровыми условиями климата и рельефа местности.

Стоит также отметить, что на сегодняшний день техническая оснащённость российских исследовательских полярных экспедиций далека от идеала и сильно отстаёт от оснащённости европейских и американских коллег, что, безусловно, негативно сказывается на эффективности исследований.

Тем временем, исследования полярных зон имеют большое стратегическое и медицинское значение.

Доказательством этому служит разрабатываемая на сегодняшний день система вакцинаций, связанных с внедрением части генотипа арктических психрофильных непатогенных бактерий в генотип патогенных штаммов микроорганизмов.

Исходя из вышесказанного, можно с уверенностью говорить о том, что интенсивность изучения и освоения полярных регионов будет нарастать ещё не один десяток лет.