Shrimp waste as a respiration substrate for soil microflora of the Chelmzynskie Lake watershed

• Autorzy: Swiontek Brzezinska M , Lalke-Porczyk E. , Donderski W.

Warianty tytułu

PL

Odpady krewetkowe jako substraty oddechowe dla mikroflory glebowej zlewni Jeziora Chelmzynskiego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This study presents results of research on number of heterotrophic bacteria and fungi in soil of the Chełmżyńskie Lake watershed and their role in decomposition of chitin. The authors also examined the level of respiration activity of soil microorganisms in the presence of shrimp waste. Results demonstrate that the number of heterotrophic bacteria and fungi in soil were variable. During the entire research period, the analyzed groups of microorganisms predominated in neutral soils with the number of heterotrophic bacteria significantly exceeding that of fungi. The proportion of microorganisms capable of decomposing chitin was greater among fungi than among heterotrophic bacteria. Chitinolytic bacteria constituted 14-38% of the total number of heterotrophic bacteria and their proportion was higher in alkaline soil. Chitinolytic fungi constituted 31-50% and also dominated in alkaline soil. The conducted analyses demonstrated that chitinolytic activity was higher among heterotrophic bacteria than among fungi. In the presence of shrimp waste, the level of respiration activity of microorganisms of the Chełmżyńskie Lake watershed soil clearly depended on examined factors. The temperature and time of incubation, the soil reaction, and the type of the respiration substrate had a statistically significant impact on this activity. Microorganism respiration activity ranged from 0 to 550 mg O₂ g⁻¹ dry soil mass with the highest values recorded in the summer and lowest, in spring. During the entire research period, the microorganisms inhabiting alkaline soil were more readily able to take advantage of shrimp waste and found shrimp heads the most useful, while shells, the least.

PL

Przeprowadzono badania nad liczebnością bakterii heterotroficznych i grzybów pleśniowych w glebie zlewni Jeziora Chełmżyńskiego oraz określono ich udział w rozkładzie chityny. Zbadano również poziom aktywności oddechowej drobnoustrojów w glebie w obecności odpadów krewetkowych. Liczebność bakterii heterotroficznych i grzybów pleśniowych była zróżnicowana, przy czym w glebie o odczynie obojętnym stwierdzono zdecydowanie więcej bakterii niż grzybów. Z kolei większy udział w rozkładzie chityny miały grzyby pleśniowe niż bakterie heterotroficzne. Bakterie chitynolityczne stanowiły 14-38% ogólnej liczby bakterii heterotroficznych i dominowały w glebie o odczynie zasadowym. Grzyby chitynolityczne stanowiły 31-50% i również najliczniej występowały w glebie o odczynie zasadowym. Badania nad aktywnością chitynolityczną badanych grup drobnoustrojów wykazały, że była ona większa wśród bakterii heterotroficznych niż grzybów pleśniowych. Poziom aktywności oddechowej drobnoustrojów w obecności odpadów krewetkowych w glebie zlewni Jeziora Chełmżyńskiego wyraźnie zależał od badanych czynników. Istotnie statystycznie wpływały na nią: temperatura, czas inkubacji, odczyn gleby oraz rodzaj substratu oddechowego. Poziom aktywności oddechowej drobnoustrojów wynosił od 0 do 550 mg O₂ g⁻¹ s.m gleby. Najwyższe jej wartości odnotowywano latem, natomiast najniższe – wiosną. Przez cały okres badawczy drobnoustroje bytujące w glebie o odczynie zasadowym najlepiej wykorzystywały odcinek głowowy, a najsłabiej – pancerze krewetek.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Polish Journal of Natural Sciences
• Rocznik: 2008
• Tom: 23
• Numer: 1
• Opis fizyczny: p.164-177,fig.,ref.

Twórcy

autor

Swiontek Brzezinska M

• Nicolaus Copernicus University in Torun, Gagarina 9, 87-100 Torun, Poland

autor

Lalke-Porczyk E.

autor

Donderski W.

Bibliografia

• BARABASZ W. 1987. Rola mikroflory w transformacji mineralnych związków azotu i w powstawaniu nitrozamin w środowiskach glebowych górskich ekosystemów trawiastych. Zesz. Nauk. AR Kraków, 119: 84-91.
• BARABASZ W., FILIPEK-MAZUR B., BABRASZ J. 1993. The preliminary estimation of soil biological activity under the conditions of long – term fertilizing experiments, Proceedinds of the International Symposium “Long – term static fertilizer experiments”. Warsaw – Cracow, pp. 267-272.
• BARABASZ W., FILIPEK-MAZUR B., CHMIEL M.J, GRZYB J., FRĄCZEK K. 1999. Aktywność mikrobiologiczna gleby w 30-tym roku statystycznego doświadczenia nawozowego w Czarnym Potoku koło Krynicy. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, 465: 647-655.
• BEDNAREK R., DZIADOWIEC H., POKOJSKA U., PRUSINKIEWICZ Z. 2004. Badania ekologiczno-gleboznawcze. Wyd. Naukowo-Badawcze PWN.
• BOBROWSKI M.M 2002. Podstawy Biologii Sanitarnej. Wyd. Ekonomia i Środowisko, Białystok.
• BRADFORD M.M. 1976. A rapid and sensitive methods for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal. Biochem., 72: 248-254.
• DE BOER W., GERARDS S., GUNNEWIEK P.J.A., MODDERMAN R. 1999. Response of the chitynolytic microbial community to chitin amendments of dune soil. Biol. Fertil. Soils, 29: 170-177.
• DONDERSKI W. 1984. Chitynolitic Bacteria in Water and Bottom Sediments of Two Lakes of Different Trophy. Acta Microbiologica Polonica, 33(2): 163-170.
• DONDERSKI W., STRZELCZYK E. 1980. Manometric studies with bottom sediments of three lakes. Acta Microbiol. Pol., 29: 21-28.
• EL-FIKY Z.A., MANSOUR S.R., EL-ZAWHARY Y., ISMAIL S. 2003. DNA – fingerprints and phylogenetic studies of some chitinolytic actinomycete isolates. Biotechnology, 2: 131-140.
• EL-TARABILY K.A., SOLIMAN M.H., NASSAR A.H., AL-HASSANI H.A., SIVASITHAMPARAM K., MCKENNA F., HARDY G.E. St. J. 2000. Biological control of Sclerotinia minor using a chitinolytic bacterium and actinomycetes. Plant Pathology, 49: 573-583.
• GODLEWSKA-LIPOWA W. 1979. O₂ – consumption as an indicator of heterotrophic actinity of bacteria in lakes of different trophc conditions. Arch. Hydrobiol. Beih., 12: 11-23.
• GOODAY G.W. 1990. Physiology of microbial degradation of chitin and chitosan. Biodegradation, 1: 177-190.
• GRAY T.R.G., BAXBY P. 1968. Chitin decomposition in soil. The ecology of chitinoclastic microorganisms in forest soil. Trans. Br. Soc., 51: 293-309.
• HOPPE H.G. 1993. Use fluorogenic model substrates for extracellular enzyme activity (EEA) measurements of bacteria, [w:] Handbook of methods in aquatic microbial ecology. Eds. Kemp P.F., Sherr B.F., Sherr E.B., Cole J.J., Lewis, London, p. 509- 512.
• HUANG J-H, CHEN C-J, SU Y-C. 1996. Production of chitinolytic enzymes from a novel species of Aeromonas. J. Ind. Microbiol., 17: 89-95.
• JASZKOWSKI K. 2001. Chityna może leczyć. Focus, 8 (71).
• KENNETH J. MC CREATH, GOODAY G.W. 1991. A rapid and sensitive microassay for determination of chitynolytic activity. Journal of Microbiological Methods, 14: 229-237.
• KNORR D. 1984. Use of chitinous polymers in food a challenge for food research and development. Food Technol., 38: 85-97.
• LINGAPPA Y., LOCKWOOD J.L. 1962. Chitin media for selective isolation and culture of actinomyces. Phytopatol., 52: 317-323.
• MARTINEZ J., SMITH D.C., STEWARD G.F., AZAM F. 1996. Variability in ectohygrolytic enzyme activities of pelagic marine bacteria and its significance for substrate processing in the sea. Aquatic Microbial Ecology, 10: 223-230.
• MARSZEWSKA-ZIEMIĘCKA J., MALISZEWSKA W., MYŚKÓW W., STRZELCZYK E. 1974. Mikrobiologia gleby i nawozów organicznych. PWRiL, Warszawa.
• PAUL E.A., CLARK F.E. 2000. Mikrobiologia i biochemia gleb. Wyd. UMCS, Lublin.
• PLATEN H., WIRTZ A. 1999. Pomiar aktywności biologicznej gleb przy pomocy systemu pomiarowego Oxi Top Control. WTW/OxiTop®/Aplikacje.
• PODGÓRSKA B. 2002. Udział bakterii w procesach transformacji materii organicznej w ekotopie plaż piaszczystych Bałtyku, praca doktorska, Instytut Oceanologii, Sopot.
• RHEINHEIMER G. 1987. Mikrobiologia wód. PWRiL, Warszawa.
• SARATHCHANDRA S.U., WATSON R.N., COX N.R., MENNA M.E. BROWN J.A., BURCH G., NEVILLE F. J. 1996. Effects of chitin-amendment of soil on microorganisms, nematodes and growth of white clover (Trifolium repens L.) and perennial ryegrass (Lolium perenne L.). Biol. Fertil. Soils, 22: 221-226.
• SMYK B., BARABASZ B., RÓŻYCZKI E. 1989. Wpływ stosowania mineralnych nawozów azotowych (N i NPK) na występowanie nitrozoamin i mikotoksyn w glebach górskich i nizinnych ekosystemów trawiastych, Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, 380: 151-158.
• SMYK B., RÓŻYCZKI E., BARABASZ W. 1987. Wpływ stosowania mineralnych nawozów azotowych (N i NPK) na występowanie nitrozoamin i mikotoksyn w środowiskach glebowych górskich ekosystemów trawiastych. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, 337: 193-203.
• SMYK B., RÓŻYCZKI E., KOPEĆ S. 1975. Wpływ nawożenia mineralnego na aktywność mikrobiologiczną gleb i produktywność wybranych górskich ekosystemów trawiastych. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, 162: 203-218.
• SCHLEGEL G. H. 2003. Mikrobiologia ogólna. PWN, Warszawa.
• SWIONTEK BRZEZINSKA M. 2004. Występowanie i aktywność bakterii chitynolitycznych jezior o różnej trofii. Praca doktorska, Zakład Mikrobiologii Środowiskowej i Biotechnologii, UMK, Toruń.
• Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska w Bydgoszczy 2001, delegatura w Toruniu. Komunikat o jakości wód jezior: Chełmżyńskie i Grażyna.
• VELDKAMP H. 1955. A study of the aerobic decomposition of chitin by microorganisms. Meded Landbouwhogesch Wageningen, 55: 127-174.