РОЛЬ МИКРООРГАНИЗМОВ В ЭКОСИСТЕМЕ «ПОЧВА-РАСТЕНИЕ-ЖИВОТНОЕ»

РОЛЬ МИКРООРГАНИЗМОВ В

ЭКОСИСТЕМЕ «ПОЧВА-РАСТЕНИЕ-ЖИВОТНОЕ»

Введение

В процессе эволюции жизни на Земле сформировались два вида биологических субъектов –– микро- и макроорганизмы, которые не просто приспособились жить в тесном контакте, а стали и физиологически необходимы друг другу.

Огромное количество микроорганизмов — в качестве наиболее благоприятной среды обитания — избрали для себя не только воду, почву, растения и организм животного, но и человека. Первая встреча с микробами происходит в момент прохождения новорожденным родового пути матери, а затем длится всю жизнь. Семена растений, прорастая в почве из условно стерильных, становятся бактериально обсемененными микроорганизмами (бациллами, клостридиями, дрожжами, молочнокислыми палочками и т.д.), животные поедают растения и микрофлора растений переходит в организм животного [1,3,4].

Входными воротами для микроорганизмов служат органы и системы человека и животных, имеющие прямой контакт с внешней средой: кожа, слизистые оболочки и полости организма. Правда, не все микробы, попавшие извне, становятся постоянными спутниками — не найдя подходящего питания или встретив сопротивление микробов-антагонистов, они не приживаются в организме и проходят транзитом. Те же, для которых условия совместного проживания оказываются приемлемыми, объединяются в способный к саморегуляции симбиоз.

Все микроорганизмы, с которыми организм человека и животных встречается на своем жизненном пути, можно разделить на 4 группы, первые 3 из которых образуют нормальную микрофлору макроорганизма.

Главная, или облигатная, группа включает в себя постоянных обитателей, пребывание которых в организме не просто желательно, но и необходимо. Они участвуют в расщеплении и усвоении питательных веществ, в синтезе витаминов, а кроме того, еще выполняют и защитную функцию, препятствуя проникновению и расселению патогенных микробов [2].

Вторая группа –– транзитная — включает в себя микробы, пребывание которых в организме носит временный характер.

К третьей группе могут быть отнесены условно-патогенные микроорганизмы. Они, как правило, всегда наличествуют в организме человека, находясь в состоянии равновесия с микробами нормальной микрофлоры, хотя при ослаблении иммунитета вполне способны осложнять течение других заболеваний и даже становиться их первоисточниками. Так, например, постоянные представители микрофлоры человека и животных - стафилококки — при ранении кожных покровов способны стать причиной воспалительного процесса.

Последняя, четвертая, группа микроорганизмов не может быть отнесена к нормальной микрофлоре макроорганизма. В нее входят безусловно патогенные микробы, которые вызывают инфекционные заболевания [8].

Появление и развитие этих микроорганизмов в значительной мере зависит от индивидуальных особенностей обмена веществ и состояния иммунитета, а также свойств и силы инфекции. Внедрение патогенных микробов может происходить самыми разными способами, через воду, воздух, почву, растения, пищу, насекомых и тд.

Цели и задачи

В связи с изложенным, поиск новых эффективных экологически безопасных приемов воздействия на повышение плодородия почвы, урожая и сохранности сельскохозяйственных культур, продуктивности животных, не возможен без знания экологии микроорганизмов в природе.

Нами на кафедре ботаники ВГПУ в лаборатории биотехнологии, планируется работа по изучению круговорота микроорганизмов в экосистеме «почва – растение – животное – почва», целью определения закономерности перехода микроорганизмов и их влияние на саму систему. В результате исследований не обходимо решить следующие задачи

· Мониторинг микрофлоры почвы, растений, животных

· Определение видового состава микроорганизмов, их биологических и экологических свойств

· Вывести закономерность перехода микроорганизмов с почвы на растение с растения на животное и на почву на примере бактерий Bacillus, Lactobacillus, Candida и Clostridium

· Создание живых бактериальных удобрений, и препаратов для животных.

Научная новизна

· Новый подход к изучению микроорганизмов в системе «почва – растение – животное – почва», до этого микрофлора изучалась по отдельности в каждой среде.

· Определение закономерности перехода микроорганизмов с почвы на растение, с растения на животное и почву

Практическая значимость проведенных исследований состоит в том, на основе выделенных нами культур микроорганизмов мы создадим бактериальные препараты для растениеводства, животноводства и биотехнологии (закваски).

Собственные исследования.

На первом этапе по изучению микробиоценоза здоровых животных, объектами исследования с применением микробиологического, клинического, эпизоотологического и экспертной оценки методов явились 11 штаммов молочнокислых и 7 штаммов бифидобактерий. Которые были выделенны нами из кишечника здоровых поросят раннего постнатального периода. Лабораторные испытания проведены на кафедре эпизоотологии и микробиологии ВГМХА им. Н.В. Верещагина, клинические и производственные испытания проведены на 1404 животных в хозяйствах Вологодской области.

Нами на основе отобранных штаммов: Bif. globosum, и L. casei и L. рlantarum, был создан, путем контактно-сорбционной сушки, пробиотический препарат «Бифилак»

Бифилак – бактериальный препарат, содержит чистые культуры бифидобактерий и молочнокислых палочек, выпускается в порошкообразной (сухой) и жидкой форме.

В 1 г «Бифилак» находится не менее 3,0 млрд. живых микроорганизмов, которые подавляют условно патогенную и гнилостную микрофлору в кишечнике животных, повышают иммунитет, способствуют лучшему усвоению питательных веществ. Препарат применяется с профилактической и лечебной целью при желудочно-кишечных расстройствах, улучшает развитие животных, повышает привесы. С профилактической целью «Бифилак» применяют поросятам перорально в дозе 1 г на 1 кг массы тела, начиная с 1-2 дня жизни в течение 5-10 дней. С лечебной целью «Бифилак» применяют в дозе 2г (мл) на 1 кг массы тела, 2-3 раза в день. Препарат совместим с традиционными методами профилактики и лечения.

Препарат прошел проверку и апробацию на свинофермах СПК агрофирмы «Красная звезда» и ЗАО «Союз» Вологодской области. По принципу аналогов были отобраны две группы поросят подсосного периода. Поросятам задавался «Бифилак» с первых дней в дозе 1г на 1кг живого веса животного в течение 10 дней, и на 35 день (при отъеме) также в течение 10 дней. В ходе опыта были получены следующие результаты (Таблица 1):

Таблица 1

Результаты определения профилактической эффективности на поросятах отъемного периода

Показатели	Хозяйства		В среднем по двум хозяйствам	Достоверность, Р
Показатели	«Красная звезда»	«Союз»	В среднем по двум хозяйствам	Достоверность, Р
Опытные группы
Количество животных	349	279	628
Заболеваемость, %	12	13,5	12,75±0,75	>0,999
Падеж, %	2	4,3	3,15±1,15	>0,99
Сохранность, %	98	95.7	96,85±1,15	>0,99
Масса при отъеме, кг	21,10	20,27	20,685±0,415	>0,999
Среднесуточный привес, г	340	327	333,5±6,5	>0,99
Контрольные группы
Количество животных	338	261	599
Заболеваемость, %	25	27	26±1	>0,99
Падеж, %	17	18,7	17,85±0,85	>0,999
Сохранность, %	83	81,3	82,15±0,85	>0,999
Масса при отъеме, кг	20,0	19,22	19,61±0,39	>0,999
Среднесуточный привес, г	322	310	316±6	>0,99

В середине опыта (14 дней) и по окончанию (60 дней) от поросят принадлежащих СПК «Красная звезда» в первой, второй опытной и контрольной группы, были взяты пробы крови и исследованы на содержание белка, гемоглобина, сахара и макро и микроэлементов; лейкоцитарная формула, СОЭ, количество лейкоцитов и эритроцитов.

Установлено, что применение пробиотика «Бифилак» в дозировке 1г/кг живого веса, способствует достоверному улучшению показателей неспецифической резистентности организма здоровых поросят: повышению и оптимальному соотношению белковых фракций крови, в особенности повышению уровня β-, γ- глобулинов с одновременным снижением альбуминов в пределах физиологической нормы.

Таблица 2

Биохимические показатели крови поросят

№	Са/Р	Сахар мг%	Общий белок г%	Альбумины %	Глобулины %	Глобулины %	Глобулины %	Белковый индекс
1.1	1,15±0,049	86,08±3,8	5,51±0,23	49,56±2,1	17,18±0,67	16,38±0,7	15,76±0,67	0,99±0,04
1.2	1,15±0,049	88,3±3,7	5,36±0,23	51,85±0,55	14,55±0,45	17,1±0,2	16,5±1,2	1,065±0,03
2.1	1,25±0,05	71,15±3,2	4,97±0,22	51,79±2,3	14,86±0,59	18,3±0,78	15,43±0,66	1,09±0,05
2.2	1,31±0,07	69,12±3,1	5,65±0,24	59,79±2,4	13,66±0,58	18,26±0,77	11,61±0,62	1,48±0,05
Н	1,2:1 1,5:1	60-80 80-110	3-5 6,5-8,5	50% 40-55	50%			0,8-1
Н	1,2:1 1,5:1	60-80 80-110	3-5 6,5-8,5	50% 40-55	14-22	16-21	17-25	0,8-1

Р< 0.05, P≤ 0.01

По показателям гематологического исследования крови поросят содержание гематокрита соответствует их возрастной группе: соотношение нейтрофилов и лимфоцитов 20–60% к 60–70%, что говорит о высоком иммунном статусе, и, как следствие, высокой сопротивляемости организма к инфекционным агентам. У контрольной группы поросят эти показатели занижены, что указывает на недостаточную иммунную резистентность.

Таблица 3

Гематологические показатели крови поросят

№	Э	П	С	Л	МОН	Эритроциты, млн	Лейкоциты, тыс	Гемоглобин, г/л
1.1	1,25±0,25	3,5±0,86	31± 4,61	63,25±4,08	0,5±00,25	2,12±0,05	4,2±0,11	36,5±2,23
1.2	1,5±0,49	0,5±0,025	7,5±2,83	72±22,1	-	1,75±0,5	3,7±0,1	41±1
2.1	2,75±0,75	0,75±0,48	22±4,69	68,75±1,65	0,75±0,25	4,15±0,08	9±0,46	73,25±3,9
2.2	1,33±0,76	1,33±0,755	26±0,94	70±2,49	1,33±0,76	3,9±0,058	7,2±0,2	64,3±2,34
Н	0-5%	20-60%		30-70%	2-10%	2-5	5-10	80-120

Р< 0.05, P≤ 0.01

В ходе эксперимента определили, что препарат «Бифилак» в установленной дозировке (1г/кг) повышает сохранность поросят на 14,7 %, нормализует обмен веществ. В результате заболеваемость снижается в 1,5 – 2 раза, а прирост массы тела увеличивается на 8,5 %.

Применение пробиотиков экономически эффективно и оправдано, так как, при снижение заболеваемости, снижаются затраты на лечение молодняка, увеличиваются привесы, повышается сохранность и как следствие увеличивается валовой выход продукции (мяса и племенного молодняка) [5,6,7].

В дальнейшем планируем изучение микрофлоры других видов животных, растений, почвы и их взаимосвязанность в экосистеме «почва–растение-животное». На основе выделяемых нами культур микроорганизмов планируется создание бактериальных препаратов для растениеводства (удобрения), животноводства (пробиотики) и биотехнологии (закваски).

ЛИТЕРАТУРА

Андреюк Г.И.,Иутинская Г.А.,Антипчук А.В.,Козлов И.А.,Валагурова Е.В.,Коптьева Ж.П.,Козырицкая В.Е. Исследование микробных сообществ почвы на разных уровнях их организации.//Микробиологический журнал.-1998,-60,№5.-С.19-25.
Антипов В.А. Биологические препараты симбиотных микроорганизмов и их применение в ветеринарии. / Сельское хозяйство за рубежом. 1981. № 2

3. Алмагамбетов К.К., Бондаренко В.М. Моделирование транслокации кишечной микрофлоры на конвенциальных животных // Микробиология, эпидемиология и иммунобиология. – 1991. – № 8. – С.15-17.

Березова Е.Ф. Микробы и жизнь растений.-Изд.”Знание”, Биология и медицина,-сер.8,1960.-С.1-38
Селиванова И.Р. Бифилак – новый поликомпонентный пробиотический препарат для лечения и профилактики расстройств пищеварения у поросят. «Ветеринарная практика» - Санкт-Петербург. - №3 2006/2007. С. 10-13
Селиванова И.Р. Новый препарат на основе симбионтной микрофлоры желудочно-кишечного тракта поросят. Сборник научных статей 3-й международной научно-практической конференции Тамбовского государственного технического университета. – Тамбов, 2006. – С. 64-65
Селиванова И.Р. Новый пробиотик «Бифилак» для лечения и профилактики расстройств пищеварения у поросят. Ж. Ветеринарная патология №2 .: Москва – 2007г.
Шендеров Б.А. Медицинская микробная экология и функциональное питание. Т. 1: Микрофлора человека и животных и ее функции. М.: ГРАНТЪ, 1998; 288 с

«SUMMARY»

During evolution of a life on the Earth two kinds of biological subjects were generated - микро-and macroorganisms which have not simply adapted to live in close contact, and for steel and are physiologically necessary each other. Huge quantity of microorganisms. As an optimum inhabitancy. Have selected for itself not only water, ground, plants and an organism of an animal, but also the person.