Микробиота водоёма, как показатель здоровья среды
Национальный исследовательский центр Курчатовский институт

Образовательный центр "СИРИУС"
Актуальность
Микроорганизмы более гибко и оперативно реагируют на негативные воздействия, и, наблюдая за ними, мы можем оценить экологическое состояние данного района. Изучая качественный и количественный состав микробиоты водоема, можно разработать концепцию/систему мониторинга экологического состояния среды. Понижение качества пресных и солёных вод приводят к уменьшению биологического разнообразия, и на уровне видов, и на уровне сообществ. Наибольшее влияние на окружающую среду оказывает антропогенное воздействие в виде хозяйственной деятельности, загрязнение химическими элементами и отходами потребления. На сегодняшний день, отсутствуют системы и методы, которые позволяют оценить экологическое состояние окружающей среды с помощью микробиоты водоема. Нами предложена концепция мониторинга за микробиотой водоёма, которая позволяет оценить экологическое состояние окружающей с наименьшими затратами временных и человеческих ресурсов
Гипотезы исследования
Наша команда выдвигает следующие предположения:
В верховьях и низовьях рек будет отличаться микробиотный состав воды
Мы предполагагаем, что, в разных частях реки будет различное микробиотный состав будет отличаться. У истока реки состав и количество микроорганизмов будет значительно скуднее, нежели в устье
В зависимости от вида родника будет отличаться микобиотный состав воды
По нашим предположениям, в роднике, который сразу же выходит на поверхность, а не преодолевает определенный отрезок пути, будет значительно меньше микроорганизмов, нежели родник , который стекает по поверхности
Микробиотный состав родниковой воды будет аналогичен водопроводной
Водопроводная вода будет практически полностью идентична, по мвоему микробиотному составу, родниковой воде.
Этапы работы


Забор проб
На данном этапе мы произвели забор проб воды в 24 точках города Сочи


Выделение ДНК
Выделение ДНК из проб воды

ПЦР анализ проб
Постановкаа ПЦР с пробами на 16S РНК(общая бактериальная РНК), одноклеточные дрожжевые грибы и энтеропотагенную кишечную палочку(E.Coli)

Обработка результатов ПЦР
Анализ результатов ПЦР. Качественное и количественное определение состава микробиоты водоема. Получение результатов и формирование выводов
Результаты
В процессе выполнения работы, нами были получены следующие результаты:
1
В верховьях реки «Мзымта» фон бактерий ниже, по сравнению с устьем реки.
2
В реке «Хоста» бактериальный фон выше в месте купания людей.
3
Самый низкий бактериальный фон наблюдается в проточных водоемах
4
В прудах с большим количеством рептилий и птиц, обильно подкармливаемых человеком, бактериальный и дрожжевой фон выше
5
В проточных водоёмах количество дрожжей примерно одинаково, за исключением устья реки «Мзымта», где уровень дрожжей повышен в 8 раз
6
Бактерий канализационного происхождения в водоёмах города Сочи не обнаружено
Выводы
1
Диапазон изменения концентрации бактерий в водоемах составляет по крайней мере 3 порядка (1000 раз), а одноклеточных дрожжевых грибов в водоемах составляет по крайней мере 2 порядка (100 раз) в зависимости от особенностей водоема
2
Степень загрязнённости водоёма микроорганизмами зависит от характера водоёма
3
Бактерий канализационного происхождения в водоёмах города Сочи не обнаружено, что говорит о положительной санитарной обстановке
4
В целом микробиологическую ситуацию в водоемах Большого Сочи можно охарактеризовать как удовлетворительную
Дальнейшее развитие проекта
В дальнейшем предполагается расширить исследование, проводя мониторинг микробиоты не по 3 тест-системам, а по 6. Помимо тест-систем на общую бактериальную ДНК, одноклеточных дрожжевых грибов и энтеропатогенной кишечной палочки, планируется разработка тест-систем на одноклеточные водоросоли и археев
Команда
Дёмкин Владимир Витальевич
Руководитель проекта
Карасева Татьяна Сергеевна
Преподаватель

Казаков Андрей Аркадьевич
Преподаватель
Багавеев Артур Марселевич
Руководитель группы (начальник)

Тихонова Карина Георгиевна
Кайгородов Кирилл Витальевич
Воронкова Анастасия Михайловна
Величкина Софья Константиновна
Контакты
Дёмкин Владимир Витальевич
Руководитель проекта

Email: vdemkin@img.ras.ru