Бактериологический способ распознавания территориального происхождения посевного материала

11.07.2015

В практике иногда приходится соприкасаться с вопросом о происхождении посевного материала. При необходимости подобной экспертизы обычно проводят анализ семян сорной растительности, примешанной к зерну. Основываясь на том, что сорняки имеют определенный ареал распространения, определяют местопроисхождение зерна. Этот метод, однако, не лишен существенных недочетов, в частности, применение его невозможно для анализа хорошо очищенного зерна, так как оно не содержит сорных примесей.
Наряду с семенами сорняков к зерну всегда бывают примешаны представители бактериальной флоры почвы, попадающей сюда вместе с пылью. Освободиться от них очисткой семенного материала практически невозможно. Вместе с тем почвенные бактерии, происходящие из различных климатических зон, обладают известными физиологическими особенностями. Им свойственна различная величина осмотического давления, у них различно положение кардинальных температурных точек (минимума, оптимума и максимума) и т. д. Весьма любопытно то, что типичные эпифитные микроорганизмы не показывают соответствующей приспособительной реакции к климату. Очевидно, это зависит от того, что они развиваются в условиях более выровненной среды. Понятно почему при анализе происхождения зерна приходится ориентироваться на почвенных бактерий.
Практически наиболее просто определяется точка оптимума роста бактерий и поэтому мы рекомендуем при решении вопроса о территориальном происхождении посевного материала основываться именно на этом признаке. В качестве показательного организма рекомендуется брать спороносную бактерию Вас. mycoides, образующую на твердых питательных средах характерные перистые, диффузно растущие колонии, что делает их чрезвычайно удобными для выявления температурной оптимальной точки.

Температурные кривые развития Вас. mycoides были подробно изучены Е.Н. Мишустиным и оказалось, что оптимальная температура развития этого вида бактерии находится в функциональной зависимости от средней годовой температуры того места, в котором он находится в природной обстановке. Эта зависимость выражается уравнением прямой линии, изображенным на рис. 60. График дает возможность определить, что, например, в том место, где годовая температура воздуха равна примерно +2 — +3°, оптимальная температура роста Вас. mycoides около 27°. При средней годовой температуре воздуха +7 — +8° температурный оптимум Вас. mycoides поднимается приблизительно до 32°, а в условиях более теплого климата, при средней годовой температуре воздуха +11 — +12° С оптимальная температурная точка развития Вас. mycoides поднимается до 37°. Отсюда становится понятным, что по оптимальной температуре развития Вас. mycoides можно решить и обратную задачу — с известной точностью определить территориальное происхождение зернового материала.
Оптимальная температура развития Вас. mycoides даже с помощью упрощенной методики исследования, которую мы излагаем ниже, может быть установлена в пределах 2°, что соответствует точности в 2° средней годовой температуры воздуха. В Европейской части России падение средней годовой температуры воздуха на 1° происходит в широтной протяженности 40—100 км. Эта величина несколько варьирует в отдельных районах. Из приведенных цифр следует, что точность микробиологического метода определения зоны происхождения зерна укладывается в 80—200 км широтного направления, что вполне может удовлетворить практику.
Работа по описанному нами способу в лабораторной обстановке производится следующим путем. Прежде всего из исследуемого образца зерна выделяют несколько культур Вас. mycoides. Мы рекомендуем проводить исследование не менее чем с четырьмя — шестью культурами, чтобы избежать ошибки, которая может произойти от индивидуальных особенностей выделенного штамма Вас. mycoides или от случайного загрязнения.
Для изолирования культур Вас. mycoides берут навеску зерна (5 г), которую помещают в колбочки с 25 мл стерильной воды. Колбочку с ее содержимым встряхивают и пастеризуют 5 минут при температуре 70—75°. Более высокую температуру для пастеризации применять не следует, так как споры Вас. mycoides слабо термоустойчивы. После прогрева из колбочки в несколько чашек Петри вносят по 1 мл пастеризованной суспензии и заливают ее расплавленным мясо-пептонным агаром (МПА). После застывания агара чашки Петри помещают в термостате при температуре 25—30°. Через два-три дня, когда на агаре появятся колонии бактерий (в том числе Вас. mycoides), последние отбирают в пробирки с МПА, и они в дальнейшем служат материалом для исследования.
Установление кривой развития культур Вас. mycoides производят следующим путем. Подготавливается политермостат или серия термостатов на ряд температур от 20° до 40° С с интервалом в 3°. Затем заливают МПА серию чашек Петри, причем в каждую чашку вносят одинаковое количество питательной среды. Когда агар застывает, то в центре каждой чашки делается укол бактериологической иглой, смоченной в водной суспензии испытуемой культуры Вас. mycoides. В этой точке происходит заражение среды исследуемой культуры. В каждый термостат ставится по 2—3 чашки Петри, зараженные культурой Вас. mycoides. Рост всех колоний ежедневно измеряется миллиметровой линейкой, и эти промеры позволяют легко установить оптимальную температурную точку развития исследуемого микроба.
Сопоставляя данные, полученные для ряда выделенных культур Вас. mycoides можно определить наиболее вероятную оптимальную температурную точку их развития, а затем по имеющемуся графику (см. рис. 60) установить среднюю годовую температуру той зоны, откуда поступило зерно.