Ашытқы саңырауқұлағын биостимулятор ретінде пайдалану

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тақырыбы: Ашытқы саңырауқұлағын биостимулятор ретінде пайдалану 
Мазмұны

 

КІРІСПЕ..............................................................................................	3
1. Микроскоптық саңырауқұлақтар.................................................	5
1.1. Микроорганизм ферменттері және олардың заттарды түрлендірудегі рөлі............................................................................	7
2. Азықтық ашытқының қолдану тарихы.......................................	10
2.1 Азықтық ашытқының өнімі – ақуыз..........................................	12
2.2 Азықтық ашытқыны алу әдістері..............................................	12
2.3 Ашытқының микробиологиялық әдістемесі.............................	18
3. Зерттеу нәтижелері........................................................................	20
Қорытынды.........................................................................................	23
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі  ....................................................	24

 

Кіріспе

Микробиология – арнайы аспапсыз көзге көрінбейтін, микроорганизмдер немесе микробтар деп аталатын өте ұсақ тіршілік иелерінің систематикасын, биологиялық қасиеттерін, экологиясын, жер бетін мекендейтін басқа да организмдермен қарым-қатынасын және табиғаттағы зат айналымындағы маңызын зерттейтін ғылым. Аталмыш ғылымның аты үш грек сөзінен құрастырылған: «micros» - кішкене немесе майда, «bios» - өмір және «logos» - ілім. Микроорганизмдер – жиынтық ұғым. Олардың қатарына жай көзге көрінбейтін, яғни мөлшері 0,07-0,08 мм-ден (70-80 мкм-ден) аспайтын тіршілік иелері, атап айтсақ, микроскопиялық саңырауқұлақтар, балдырлар, актиномицеттер, бактериялар, микоплазмалар, риккетсиялар, вирустар және басқа да организмдер жатады. Міне, сондықтан да оларды тек арнайы үлкейткіш құралдардың (жарық немесе электрон микроскоптарының) көмегімен ғана көруге болады.

Микроорганизмдер табиғатта өте кең тараған. Олар Арктиканың мәңгі тоңынан, Сахара құмдарынан, жер астынан шығып жатқан ыстық су көздерінен, жер бетінен 10 шақырымдай биіктіктен алынған ауа үлгілерінен, атом реакторларынан алынған су сынамаларынан табылған. Кейбір ғалымдардың есебі бойынша (I. Alcamo and L.Elson, 1996) жер бетіндегі микробтардың жалпы салмағы барлық өсімдіктер мен жануарлардың массасынан басым түседі екен. Тіршілігіміздің тірегі жер анамыздың топырағында микроорганизмдер органикалық заттарды толассыз шірітіп, өсімдіктер пайдалана алатын химиялық қосылыстарға айналдырып отырады. Кейбір микробтар атмосферадан азотты сіңіріп, топырақтың құнарлығын арттырады. Микроорганизмдер болмаса жер бетінде тіршілік те болмас еді, өйткені планетамызды өсімдіктердің қалдықтары мен жан-жануарлардың өлекселері басып кетер еді. Малдың азық қорыту үрдісі де микробтардың қатысуынсыз өтпейді. Айталық, күйіс қайырушы жануарлардың қарнында клетчатка целлюлоза ыдыратушы бактериялардың көмегімен өзгеріске ұшырайды. Орташа есеппен алғанда, сиырдың мес қарнындағы микробтардың салмағы 3 кг-ға дейін барады екен. Жануарлар бұл микроорганизмдердің тіршілік өнімдерін, ал кейіннен өздеріне қоректік материал ретінде қолданады. Қысқаша қайырғанда, микробтардың тіршілік әрекеттерінің арқасында табиғатта зат айналымы іске асып, жануарлар мен өсімдіктердің өміріне қолайлы жағдайлар туындап отырады. Жер қойнауындағы шымтезек, көмір, мұнай сияқты қазба байлықтардың түзілуі де микробтардың тіршілік әрекеттерімен тікелей баланысты екендігі ғылыми түрде дәлелденгенін айта кеткеніміз де артық болмас.

Адамзат микроорганизмдердің ашылуына дейін олардың биохимиялық әрекеттерін нан пісіруде, шарап ашытуда, сыра қайнатуда, сонымен қатар сүт қышқылды тағамдарды даярлауда қолданып келді. Қазіргі кезде микроорганизмдер спирт, ацетон, глицерин, лимон қышқылын, амин қышқылдарын, әртүрлі антибиотиктер мен вакциналарды және тағы басқа пайдалы заттарды алуда, сонымен қатар, мал азығының құнарлығын арттыруда, ағынды суды және ластанған топырақты тазартуда, биогаз алуда және басқа да бағыттарда баға жетпес көмекшілер ретінде танылып отыр. Одан қалды, микробтар протеиндерді өндіру бойынша ешбір тіршілік иесіне дес бермейді. Мысалы, салмағы 500 кг сиыр тәулігіне небәрі 0,5 кг протеин түзсе, осы салмақтағы ашытқы жасушалары сол уақыт ішінде 50 тоннадай, яғни 100 мың есе көп өнім түзеді (Н.Р. Асонов, 1989).

Соңғы 20 жылда микроорганизмдер гендік инженерия деп аталатын молекулярлық биологияның жаңа бағытында кеңінен қолданыс тауып келеді. Қазіргі кезде медицинаға қажет инсулин, интерферон, өсу гормоны және тағы басқа биологиялық белсенді заттарды өндіре алатын бактериялардың штамдары алынды. Олар мұндай қасиетке өздерінің ДНҚ молекуласына «тігілген» адам гендерінің «жұмыс істеуі» (экспрессиясы)  арқасында ие болып отыр. Сонымен қатар, микробтар мен өсімдіктердің геномына бактериялардың азотты сіңіруге жауапты генін орналастыру бағытында ізденістер жүргізіліп жатыр.

Микроорганизмдер арасында, сонымен қатар, адам мен жануарларға және өсімдіктерге зиянды түрлері де кездеседі. Айталық, олар әртүрлі жұқпалы ауруларды қоздырады және тағам өнімдерінің бүлінуін тудырады. Міне, сондықтан да ауыл шаруашылығы саласының болашақ мамандары үшін микроорганизмдердің пайдалы қасиеттерін мал шаруашылығынан алынатын тағам өнімдері мен шикізаттарды өңдеуде, мал азығын даярлауда, жұқпалы аурулардың алдын алуда қолдана білу өте маңызды. Микроорганизмдердің амин қышқылдарын, витаминдерді, антиобиотиктерді, ферменттерді, гибберелинді, гармондарды және басқа да әр түрлі бағалы биологиялық активті заттарды түзеді .

Ғылыми жобаның мақсаты – микроорганизмдерді өсімдіктердің өніп-өсуіне биостимулятор ретінде әсерін зерттеу.

Жобаның міндеттері- ашытқы саңырауқұлағының  бидай және қияр тұқымдарының  өсіп-өнуіне әсерін анықтау.

 Жобаның  ғылыми жаңалығы- алғаш  рет микроорганизмдердерді қоректік биостимулятор ретінде пайдалану жолы зерттелді.

 Жобаның  практикалық  маңызы- экономикалық тиімді қорктік биостимулятор пайдалануға ұсынылды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Микроскоптық  саңырауқұлақтар

Саңырауқұлақтар (Fungi) – табиғатта кең тараған хлорофилсіз, төменгі сатыдағы өсімдіктер қатарына жататын, эукариотты, хемоорганотрофты организмдер. Саңырауқұлақтардың вегетативті денешіктері гиф деп аталатын бұтақталған мицелиялардан тұрады. Төменгі сатыдағы бір жасушалы саңырауқұлақтардың гифтері жеке бөліктерге бөлінбегендіктен септалары (көлденең қалқалары) болмайды, ал жоғарғы сатыға жататын көп жасушалы саңырауқұлақтардың мицелиялары септаларға бөлінген. Жуандығы 5-50 мкм болатын гифтер субстраттардың беткейінде немесе олардың ішіне ене орналасады.

Саңырауқұлақтар топырақта, суда, өсімдіктер мен жануарлардың қалдықтарында тіршілік етеді. Нағыз саңырауқұлақтар хитридиомицеттер, оомицеттер, зигомицеттер, аскомицеттер (қалталы саңырауқұлақтар), базидиомицеттер және дейтеромицеттер (жетілмеген саңырауқұлақтар) класына бөлінеді.

Хитридиомицеттер – мицелия түзбейді, жасуша қабықшасында хитин болады, ал целлюлоза болмайды. Олар жыныссыз және жынысты жолмен көбейеді. Көбінесе суда тіршілік етеді, кейбір түрлері ауыл шаруашылық өсімдіктерін ауруға шалдықтырады.

Оомицеттер – бір жасушалы мицелиялы саңырауқұлақтар, жасуша қабықшасындағы қаңқалық заттардың қызметін целлюлоза мен глюкан атқарады, жыныссыз жолмен көбейеді. Су қоймаларында тіршілік етеді, жер бетінде тіршілік ететіндері жоғарғы сатыдағы өсімдіктердің паразиттері болып табылады.

Зигомицеттер – мицелиялары жақсы жетілген, көп ядролы, септалары жоқ, қабықшасы хитиннен, кейде глюканнан тұратын төменгі сатыдағы саңырауқұлақтар. Спорангиоспораларымен, сирек жағдайда конидиялары арқылы немесе жыныстық жолмен көбейеді. Топырақтың жоғарғы беткейінде көп тараған, өсімдіктердің органикалық қалдықтарында жетіледі.

Микробиологиялық өндірісте соя ірімшігін, картоптан спиртті, рамицин және басқа да антибиотиктерді алу үшін қолданылады. Бұл класс өкілдеріне мукор туысының көп басты зең саңырауқұлақтары жатады. Мукордың бір жасушалы мицелияларының ұшында аңа жасушалар пайда болады. Жануарлар мен адамдарда мукоромикозды тудырады. түссіз спорангия түзіледі. Ылғалды ортада спорангия жарылып, споралар босап шыққаннан кейін дамиды.

Аскомицеттер (қалталы саңырауқұлақтар) – мицелиялары бұтақталған, көп жасушалы, табиғатта кең таралған жоғарғы сатыдағы саңырауқұлақтар қатарына жатады. Олар вегетативті, жыныссыз және жынысты жолдармен көбейеді. Жынысты жолмен көбею кезінде аскалар немесе қалталар пайда болып, жыныстық жасуша ядролары (гаметалар) будандасқаннан кейін аскоспоралар түзіледі (әдетте бір аскада сегіз аскоспора болады). Аскомицеттер топырақта, органикалық субстраттарда, сонымен қатар азықтар мен тағамдарда тіршілік етеді, оларды бүлдіреді. Өсімдіктер мен жануарлар организмінде тоғышарлық етіп, целлюлозаны ыдыратады. Аскомицеттер антибиотиктердің, алкалойдтардың, гиббереллиндер мен ферменттердің өндірушілері ретінде пайдаланылады.

Базидиомицеттер – көп жасушалы мицелиялардан тұратын жоғарғы сатыдағы саңырауқұлақтарға жатады. Олардың жыныстық процесс нәтижесінде гифтерінің ұшында қалыптасқан арнайы көбею мүшелері – базидилері (аскаларға ұқсас) болады. Базидиомицеттерге сапрофитті, астық дақылдарының факультативті тоғышарлары, сонымен қатар жеуге жарамды және қалпақты улы саңырауқұлақтар жатады.

Дейтеромицеттер немесе жетілмеген саңырауқұлақтар (Deuteremycetes, Fungi imperfecti) – табиғатта кең таралған, көп жасушалы, мицелиялары бұтақталған жоғарғы сатыдағы саңырауқұлақтар. Бүкіл тіршілік циклі гаплоидты фазада өтеді. Вегетативті және жыныссыз жолмен (конидиялары арқылы) көбейеді. Жыныстық жолмен көбею сатысы анықталмаған. Бұл кластың саңырауқұлақтарына аспергиллалар, пенициллалар, стахиботрис, фузариум, т.б. жатады.

Аспергиллалардың (су құйғышқа ұқсас зең саңырауқұлақ) мицелиялары септаларға бөлінген, конидияларды сақтаушыларының ұшында желпуішке ұқсаған тікенектер тәрізді конидиясы немесе экзоспоралары бауланған стеригмалары орналасады. Олардың конидиясының түсі әртүрлі, көбінесе қара түсті (Aspergillus niger) болып келеді. Аспергиллалар лимон, қымыздық және басқа да қышқылдарды дайындауда қолданылады. Кейбіреулері антибиотиктердің (аспергиллин, фумигацин, клавацин) продуценттері болып табылады.

Пенициллалардың мицелиялары мен конидия сақтаушылары көп жасушалы болып келеді. Жоғарғы жағында бұтақталып келген ұрық беретін денешіктері бар. Денешіктерінің соңғы сегменттері – фиалидалары (стеригма) конидияларымен аяқталады.

Пеницилла туысының саңырауқұлақтары табиғатта кең таралған, олар барлық зең саңырауқұлақтардың жартысын қамтиды. Олар көп мөлшерде топырақ, азық, сүт тағамдары, жеміс-жидектер мен ылғалды ғимараттардың ішінде болады. Жиі жасыл зең саңырауқұлақтар, ал сирегірек ақ және басқалары кездеседі. Penicillium notatum және Penicillium crustosum пенициллин антибиотигінің өндірушісі болып табылады.

Жетілмеген саңырауқұлақтардың кейбір түрлері тері мен шаш ауруларын (трихофития, микроспория, т.б.) тудырады. Мұндай саңырауқұлақтар мицелияларының хламидоспоралары, артроспоралары (мицелия сегменттері) және алейрия (конидия) көп болады.

Фузариум туысының саңырауқұлақтары жемістерді, көкөністер мен дәнді дақылдарды зақымдайды. Бұл саңырауқұлақтардың мицелиялары ақ, қызғылт, ақшыл көк түсті, ал олардың конидиялары орақ тәрізді және бір жасушалы микроконидиясы болады. Фузариум туысына жататын саңырауқұлақтардың сапрофитті және паразитті түрлері кездеседі. Олар өсімдіктердің фузариоз ауруын тудырады, ал қар астында қалған бидайдан жасалған ұнда фузариумның токсиндері кездеседі.

Сүт зең саңырауқұлағы (Endomyces lactis) сүт тағамдары мен ашытылған көкөністердің беткейінде ақ түсті барқыт тәрізді қабықша пайда болады. Септаланған мицелиялардың ыдырауынан ірі, пішіні тік бұрышты оидилердің споралары пайда болады. Сүт тағамдарында дамыған саңырауқұлақтар оның қышқылдығын төмендетіп, басқа микроорганизмдердің өсуіне ықпал етеді де, тағамның бүлінуіне себебін тигізеді.

 

1.2. Микроорганизм ферменттері және олардың заттарды түрлендірудегі рөлі

Әр организмде (жануар, өсімдік немесе микробтық жасуша) заттардың түрленуінің күрделі процесі үнемі жүріп отырады. Бұл процестерде ферменттердің, немесе энзимдердің, протеиндік табиғаты бар биологиялық катализаторлардың алатын орны ерекше. Микробтардың ферменттері эндо- және экзоферменттер болып бөлінеді. Эндоферменттер цитоплазмамен тығыз байланысты қоректік заттардың одан әрі ыдырауын және олардың жасушаның құрамдас бөлігіне түрленуін қамтамасыз етеді. Экзоферменттер қоршаған ортаға бөлініп, қоректік заттарды қарапайым қосылыстарға дейін түрлендіреді. Олар кейін микробтық жасушаның қабықшасы арқылы өтіп, жасушада пластикалық материал ретінде пайдаланылады.

1898 жылы Л. Пастердің шәкірті  Э. Дюкло ферменттерді өздері  әсер ететін заттарға «аза»  жалғауын қосу арқылы атауды  ұсынды. Мысалы, крахмалға әсер етуші  фермент – амилаза, майларды ыдырататындар  – липаза, протеиндерге әсер етушілер  – протеиназа деп аталады.

Ферменттердің ескі атаулары қазіргі кезде де сақталынған. Мысалы, асқазан сөлінің ферменті – пепсин, ұйқы безінің ферменті – трипсин, сілекей ферменті – птиалин және т.б. Биохимиялық процестердің активаторы – ферменттер пайдаланылмайтын биологиялық өндіріс саласы жоқтың қасы. И.П. Павлов, ферменттер барлық химиялық түрленулердің қоздырушысы, олар өмірдің пайда болуына арқау болатын процестерге себепші деп атап көрсеткен.

Ферменттердің қасиеті. Микробтық жасушада өтетін барлық процестер толығымен ферменттердің белсенділігіне тәуелді. Ферменттер суда, сондай-ақ тұз, қышқыл және сілті ерітінділерінде ериді. Олардың молекулалық массасы үлкен және зарядталған. Ферменттер – протеиндік кешен, кристалл пішінді, ерітіндіде тұнбаға түсе алады. Ферменттердің екі тобы белгілі: біркомпонентті, протеиннен ғана тұрады; екі компонентті, протеин және простетикалық немесе белсенді топтан тұрады. Протеин – апофермент, ал белсенді топ – кофермент (коэнзим) деп аталады. Протеиндік және простетикалық топтар өз алдына ферментативтік белсенділік көрсете алмайды, олар қосылғанда ғана ферменттік қасиетке ие болады.

Әсер етудің телімділігі – ферменттерге тән қасиеттің бірі. Олар белгілі бір химиялық қосылыстар немесе туыстас қосылыстар тобымен ғана әрекеттеседі. Мысалы, лактаза ферменті - сүт қантын, уреаза - мочевинаны, каталаза - сутегінің асқын тотығын ғана ыдыратады.

Ферменттердің каталитикалық белсенділігі өте аз мөлшерде байқалады. Мысалы, амилазаның 1 грамы 1 тонна крахмалды ыдыратады, 1 грамм химозин 12 тонна сүтті ұйытады, 1 грамм пепсин 50 кг коагуляцияланған ақуызды ыдыратады, каталазаның бір молекуласы 40°С-де бір секунд ішінде сутегінің асқын тотығының 550 мың молекуласын бұзады. Сонымен, фермент мөлшері мен олардың заттарға тигізетін әсерлерінің арасында үлкен сәйкессіздік бар.