Влияние антибиотиков на биохимические свойства чернозема

Изменение ферментативной активности чернозема

Изучено влияние антибиотиков на активность ферментов класса оксидоредуктаз (каталаза, дегидрогеназа, пероксидаза и полифенолоксидаза) и гидролаз (фосфатаза, инвертаза). Результаты исследования по влиянию антибиотиков на ферментативную активность чернозема в полевых условиях представлены в таблицах 13, 14 и рисунке 52.

Внесение антибиотиков (тилозина, окситетрациклина) в почву, в концентрации 500 мг/кг приводит к изменению ферментативной активности.

Антибиотики привели к наибольшему ингибированию активности ферментов класса гидролаз. Активность каталазы изменяется в наименьшей степени по сравнению с дегидрогеназой. Максимальное снижение активности каталазы установлено на 3 сут. исследования (на 18% от контроля). В дальнейшем наблюдается тенденция к восстановлению активности фермента. Аналогично, многими исследованиями показано незначительное изменение активности данного фермента при загрязнении антибиотиками (Burrows, Edwards 2004; Sousa et al., 2004). В большей степени на активность каталазы повлиял ветеринарный антибиотик тилозин.

Что касается активности дегидрогеназы, то более сильное снижение активности фермента наблюдается на 3 сут. исследования (на 25% от контроля). На остальных сроках, активность фермента незначительно повышается, но так и не восстанавливается полностью и на 60-е сут. исследования. В исследованиях B.L. Guo et al. (2009) так же установлено, что внесение в почву антибиотиков из класса сульфонамидов приводит к значительному снижению активности дегидрогеназы.

В рамках полевого моделирования установили, что внесение в почву антибиотиков не приводит к ингибированию активности пероксидазы и полифенолокидазы, а наоборот наблюдается тенденция увеличения активности данных ферментов на всех сроках исследования. Установлена отрицательная корреляция между этими ферментами с численностью аммонифицирующих бактерий (г= -0,82) и положительная корреляция с микромице-тами (г=0,75). Ферменты класса гидролаз (фосфатаза, инвертаза) в рамках полевого моделирования оказались менее устойчивы к внесению антибиотиков. Наибольшее снижение активности данных ферментов наблюдали на 3 сутки исследования, на дальнейших сроках активность данных ферментов увеличивается. Корреляционный анализ полученных данных выявил положительную корреляцию дегидрогеназы и инвертазы с численностью микромицетов (г=0,67, г=0,64, соответственно), каталазы с аммонифицирующими бактериями (г=0,63) и обратную корреляцию фосфатазы с амилолитическими бактериями (г= -0,70).

Динамика изменения ферментативной активности чернозема после загрязнения антибиотиками в полевых условиях (500 мг/кг)

Рис.52. Динамика изменения ферментативной активности чернозема после загрязнения антибиотиками в полевых условиях (500 мг/кг)

Таблица 13

Изменение активности ферментов класса оксидоредуктаз при загрязнении чернозема антибиотиками (500 мг/кг)

Сроки экспозиции (сут.)

з

30

60

Активность каталазы (мл О2/г/мин)

М+т

S

CV, %

М±т

S

CV, %

М+т

S

CV, %

Контроль

6,4±0,08

0,70

11,00

7,6±0,11

1,02

13,47

9,3±0,07

0,66

7,03

Тилозин

5,2±0,14

1,28

24,84

6,2±0,21

1,93

31,13

8,3±0,05

0,41

4,96

Окситстрациклин

5,6±0,16

1,42

25,36

7,1±0,19

1,70

23,79

8,4±0,06

0,56

6,68

Инпут

6,1 ±0,09

0,85

13,96

6,7±0,19

1,75

26,31

7,4±0,23

2,08

28,28

/

Активность дегидрогеназы (мг ТФФ/г/24ч

)

Контроль

27,6±0,59

5,33

19,31

27,2±0,39

3,50

12,87

26,0±0.61

5,49

21,07

Тилозин

21,4±0,74

6,65

31.04

25,1±0,69

6,18

24,66

22,2±0,54

4,82

21,73

Окситетрациклин

20,6±0,41

3,70

17,91

22,0±0,47

4,21

19,15

21,9±0,65

5,89

26,92

Инпут

26,1±0,68

6,11

23,42

26,4±0,56

5,05

19,16

22,6±0,71

6,36

28,18

Таблица 14

Изменение активности ферментов класса гидролаз при загрязнении чернозема антибиотиками (500 мг/кг)

Сроки экспозиции (сут.)

з

30

60

Активность фосфатазы (мг Р2О5/10г/24ч)

М+т

S

CV, %

М±т

S

CV, %

М + т

S

CV, %

Контроль

4,31±0,05

0,49

9,29

4,26±0,05

1,00

41,98

3,89±0,25

0,41

12,56

Тилозин

2,37±0,11

0,28

6,41

3,43±0,03

0,41

18,52

3,18±0.04

0,40

10,94

Окситетрациклин

2,24±0,05

0,40

5,46

3,32±0,04

0,74

33,26

3,10±0,07

0,63

17,88

Инпут

2,23±0,08

0,58

7,35

3,15±0,06

1,00

41,98

3,12±0,05

0,45

12,89

Активность инвертазы (мг глюкозы/г/24 ч

Контроль

34,57±0,94

8,45

24,45

27,78±0,89

8,01

45,01

30,08±0,75

6,79

46,64

Тилозин

28,24±0,96

8,60

30,46

20,21 ±0,93

8,41

41,61

28,03±0,87

7,79

43,17

Окситетрациклин

28,84±0,88

7,95

27,55

16,08±0,82

7,42

46,15

22,25±0,72

6,44

52,56

Инпут

26,79±0,54

4,86

18.15

18,74±1,09

9,79

52,23

28,29±0,63

5,71

61,45

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >