izvkgtuИзвестия КГТУKSTU News1997-3071Калининградский государственный технический университет10.46845/1997-3071-2023-71-24-37izvkgtu-24Research ArticleБИОЛОГИЯ, ЭКОЛОГИЯ И РЫБНОЕ ХОЗЯЙСТВОBIOLOGY, ECOLOGY AND FISHERIESСтруктура микробного сообщества пруда Верхнего (г. Калининград)Structure of the microbial community of the Verkhniy pond (Kaliningrad)МоисееваА. И.MoiseevaA. I.

Анастасия Ивановна Моисеева, аспирант

кафедра водных биоресурсов и аквакультуры

Калининград

Anastasiya I. Moiseeva, Postgraduate student

Department of Aquatic Bioresources and Aquaculture

Kaliningrad

nastya.m.1234@mail.ruКалининградский государственный технический университетРоссияKaliningrad State Technical UniversityRussian Federation2023180320250712437Copyright © Моисеева А.И., 20252025Моисеева А.И.Moiseeva A.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.klgtu.ru/jour/article/view/24

   Формирование качества воды в водоеме и водотоках бассейна пруда Верхнего обусловлено сложными процессами и находится под воздействием многочисленных природных и антропогенных факторов. Скорость метаболизма и короткое время генерации микроорганизмов дают им возможность гораздо быстрее, чем другим компонентам биоты, реагировать на меняющиеся условия среды. В результате анализа структуры микробного сообщества пруда Верхнего выявлена гетерогенность микробных популяций. В составе бактериофлоры воды обнаружены грамотрицательные бактерии семейств Enterobacteriaceaе, Pseudomonadaceae, Vibrionaceae. Грамположительная микрофлора включала микроорганизмы родов Bacillus, Micrococcus, Staphylococcus. Широкое распространение в микробных популяциях получили грамотрицательные палочковидные бактерии рода Pseudomonas, входящие в группу 4 «Грамотрицательные, аэробные/микроаэрофильные палочки и кокки», подгруппа 4А. Отмечались существенные преобразования сообществ микроорганизмов (увеличение доли грамотрицательных бактерий). Количество палочковидных бактерий рода Aeromonas достигло максимального значения в мае 2023 года (74,94 % от всех выделенных штаммов бактерий). Изменение структуры микробных сообществ в сторону увеличения доли грамотрицательных бактерий свидетельствует о выраженном антропогенном прессинге. Численность гетеротрофных бактерий, утилизирующих легкодоступное органическое вещество в воде, изменялась в пределах от 1,2х103 до 4,2х104 КОЕ/мл. Максимальные показатели отмечались вблизи приустьевой части ручья Ботанического, что указывало на высокое содержание в воде органических веществ. Увеличение численности гетеротрофного бактериопланктона может выступать косвенным показателем неполной деструкции, незавершенности трансформации поступающего в водоток органического вещества, в том числе антропогенного происхождения. В микрофлоре воды пруда Верхнего выявлено присутствие санитарно-значимых бактерий фекальной группы, которые относятся к индикаторам санитарного неблагополучия водной среды.

   The formation of water quality in the reservoir and watercourses of the Verkhniy pond basin is caused by complex processes and is influenced by numerous natural and anthropogenic factors. The speed of metabolism and the short time of generation of microorganisms allow them to react to changing environmental conditions much faster than other components of biota. As a result of the analysis of the structure of the microbial community of the Verkhniy pond, heterogeneity of microbial populations has been revealed. Gram-negative bacteria of the families Enterobacteriaceae, Pseudomonadaceae, Vibrionaceae have been found in the composition of the bacterioflora of water. Gram-positive microflora included microorganisms of the genera Bacillus, Micrococcus, Staphylococcus. Gram-negative rod-like bacteria of the genus Pseudomonas, belonging to group 4 «Gram-negative, aerobic/micro-aerophilic rods and coccus», subgroup 4A, were widely distributed in microbial populations. Significant changes in microorganism communities (increase in the proportion of gram-negative bacteria) have been noted. The number of rod-like bacteria of the genus Aeromonas peaked in May 2023 (74.94 % of all isolated bacterial strains). The change in the structure of microbial communities towards an increase in the proportion of gram-negative bacteria indicates a pronounced anthropogenic pressure. The numbers of heterotrophic bacteria utilizing readily available organic matter in water ranged from 1,2х103 to 4,2х104 CFU/ml. The highest levels have been observed near the estuary of the Botanical Stream, indicating a high content of organic matter in the water. An increase in the number of heterotrophic bacterioplankton may be an indirect indicator of incomplete destruction, incomplete transformation of organic matter entering the watercourse, including anthropogenic origin. In the microflora of the water of the Verkhniy pond, the presence of sanitary-significant bacteria of the fecal group, which belong to the indicators of sanitary malaise of the aquatic environment has been detected.

пруд Верхниймикробные сообществаантропогенное воздействиеthe Verkhniy pondmicrobial communitiesanthropogenic pollutionReferencesБерникова Т. А., Цупикова Н. А., Нагорнова Н. Н. Роль водных объектов в обеспечении устойчивого развития городской среды (на примере бассейна пруда Верхнего в г. Калининграде) // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Экология и безопасность жизнедеятельности. 2013. № 4. С. 97–107.Bernikova T. A., Tsupikova N. A., Nagornova N. N. Rol' vodnykh ob"ektov v obespechenii ustoychivogo razvitiya gorodskoy sredy (na primere basseyna pruda Verkhnego v g. Kaliningrade) [The role of water bodies in ensuring sustainable development of the urban environment (on the example of the Verkhniy pond basin in Kaliningrad)]. Vestnik Rossiyskogo universiteta druzhby narodov. Seriya: Ekologiya i bezopasnost' zhiznedeyatel'nosti, 2013, no. 4, pp. 97–107.Цупикова Н. А., Блоцкая Е. Н., Рябцева Е. А. Некоторые результаты экологического мониторинга пруда Верхнего (г. Калининград) в 2015 году // Научно-исследовательские публикации. 2016. № 2. С. 107–116.Tsupikova N. A., Blotskaya E. N., Ryabtseva E. A. Nekotorye rezul'taty ekologicheskogo monitoringa pruda Verkhnego (g. Kaliningrad) v 2015 godu [Some results of environmental monitoring of the Verkhniy pond (Kaliningrad) in 2015]. Nauchno-issledovatel'skie publikatsii, 2016, no. 2, pp. 107–116.Рябцева Е. А., Цупикова Н. А. Пространственное распределение гидрохимических показателей в Верхнем пруду города Калининграда // Известия КГТУ. 2019. № 54. С. 61–74.Ryabtseva E. A., Tsupikova N. A. Prostranstvennoe raspredelenie gidrokhimicheskikh pokazateley v Verkhnem prudu goroda Kaliningrada [Spatial distribution of hydrochemical parameters in the Verkhniy pond (Kaliningrad)]. Izvestiya KGTU, 2019, no. 54, pp. 61–74.Общая и санитарная микробиология с техникой микробиологических исследований : учебное пособие / А. С. Лабинская [и др.]. Санкт-Петербург: Лань, 2022. 588 с.Labinskaya A. S. [i dr.]. Obshchaya i sanitarnaya mikrobiologiya s tekhnikoy mikrobiologicheskikh issledovaniy : uchebnoe posobie [General and sanitary microbiology with microbiological research techniques : textbook]. Saint-Petersburg, Lan’, 2022, 588 p.Цупикова Н. А., Бугранова О. С. Влияние самоочищения на качество воды в системе прудов Верхний – Нижний (г. Калининград) летом 2015 г. // Природные ресурсы, их современное состояние, охрана, промысловое и техническое использование : IX Всероссийская научно-практическая конференция (20–22 марта 2018 г.) : материалы. Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2018. C. 95–98.Tsupikova N. A., Bugranova O. S. Vliyanie samoochishcheniya na kachestvo vody v sisteme prudov Verkhniy – Nizhniy (g. Kaliningrad) letom 2015 g. [Influence of self-purification on water quality in the Verkhniy – Nizhniy pond system (Kaliningrad) in the summer of 2015]. Prirodnye resursy, ikh sovremennoe sostoyanie, okhrana, promyslovoe i tekhnicheskoe ispol'zovanie : materialy X Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii (20–22 marta 2018 g.) [Natural resources, their current condition, protection, industrial and technical use : proceedings of the IX National Russian Scientific and Practical Conference (20-22 March 2018)]. Petropavlovsk-Kamchatskiy, KamchatGTU, 2018, pp. 95–98.Сахарова О. В., Сахарова Т. Г. Водная микробиология : учебник для вузов. Санкт-Петербург: Лань, 2022. 260 с.Sakharova O. V., Sakharova T. G. Vodnaya mikrobiologiya : uchebnik dlya vuzov [Water microbiology : textbook for universities]. Saint-Petersburg, Lan’, 2022, 260 p.Госманов Р. Г., Ибрагимова А. И., Галиуллин А. К. Микробиология и иммунология : учебное пособие. Санкт-Петербург: Лань, 2023. 240 с.Gosmanov R. G., Ibragimova A. I., Galiullin A. K. Mikrobiologiya i immunologiya : uchebnoe posobie [Microbiology and immunology : textbook]. Saint-Petersburg, Lan’, 2023, 240 p.Теканова Е. В., Макарова Е. М., Калинкина Н. М. Оценка состояния воды притоков Онежского озера в условиях антропогенного воздействия по микробиологическим и токсикологическим показателям // Труды Карельского научного центра РАН. 2015. № 9. С. 44–52.Tekanova E. V., Makarova E. M., Kalinkina N. M. Otsenka sostoyaniya vody pritokov Onezhskogo ozera v usloviyakh antropogennogo vozdeystviya po mikrobiologicheskim i toksikologicheskim pokazatelyam [Assessment of the condition of the water of lake Onego inflowing streams under human impact using microbiological and toxicological parameters]. Trudy Karel'skogo nauchnogo tsentra RAN, 2015, no. 9, pp. 44–52.Самойлова И. Ю., Анганова Е. В., Савилов Е. Д. Таксономическая характеристика микробиоценоза реки Лены в районе г. Якутска, Хангаласского и Намского районов (Республика Саха (Якутия)) // Сибирский медицинский журнал. 2009, № 7. С. 192–194.Samoylova I. Yu., Anganova E. V., Savilov E. D. Taksonomicheskaya kharakteristika mikrobiotsenoza reki Leny v rayone g. Yakutska, Khangalasskogo i Namskogo rayonov (Respublika Sakha (Yakutiya)) [Taksonomic features of microbiocenosis of the river Lena in the region of Yakutsk, Hangalassky and Namsky areas (Republic Sakha (Yakutia))]. Sibirskiy meditsinskiy zhurnal, 2009, no. 7, pp. 192–194.Казимирченко О. В., Котлярчук М. Ю. Практикум по микробиологии : учебное пособие. Санкт-Петербург: Лань, 2020. 124 с.Kazimirchenko O. V., Kotlyarchuk M. Yu. Praktikum po mikrobiologii : uchebnoe posobie [Microbiology Workshop : textbook]. Saint-Petersburg, Lan’, 2020, 124 p.Методы общей бактериологии / под ред. Ф. Герхардта. Москва: Мир, 1984. Т. 3. 264 с.Gerkhardt F. Metody obshchey bakteriologii [Methods of general bacteriology]. Moscow, Mir, 1984, vol. 3, 264 p.Определитель бактерий Берджи / под ред. Дж. Хоулта, Н. Крига, П. Снита, Дж. Стейли, С. Уильямса. Москва: Мир, 1997. Т. 1. 432 с.Khoult Dzh., Krig N., Snit P., Steyli Dzh., Uil'yams S. Opredelitel' bakteriy Berdzhi [Bergey's bacteria identifier]. Moscow, Mir, 1997, vol. 1, 432 p.Определитель бактерий Берджи / под ред. Дж. Хоулта, Н. Крига, П. Снита, Дж. Стейли, С. Уильямса. Москва: Мир, 1997. Т. 2. 368 с.Khoult Dzh., Krig N., Snit P., Steyli Dzh., Uil'yams S. Opredelitel' bakteriy Berdzhi [Bergey's bacteria identifier]. Moscow, Mir, 1997, vol. 2, 368 p.Богданова О. Ю. Микробиология водных экосистем : учебное пособие. Мурманск: Изд-во ФГБОУ ВПО «МГТУ», 2016. 150 с.Bogdanova O. Yu. Mikrobiologiya vodnykh ekosistem : uchebnoe posobie [Microbiology of aquatic ecosystems : textbook]. Murmansk, FGBOU VPO «MSTU» Publ., 2016, 150 p.Цупикова Н. А., Меньшенин А. С. Оценка состояния пруда Шенфлиз (г. Калининград) по гидрохимическим показателям в 2018 году // Природные ресурсы, их современное состояние, охрана, промысловое и техническое использование : материалы X Национальной (всероссийской) научно-практической конференции (19–21 марта 2019 г.). Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2019. C. 128–132.Tsupikova N. A., Men'shenin A. S. Otsenka sostoyaniya pruda Shenfliz (g. Kaliningrad) po gidrokhimicheskim pokazatelyam v 2018 godu [Assessment of the Shenfliz pond condition (Kaliningrad) due to hydrochemical indicators in 2018]. Prirodnye resursy, ikh sovremennoe sostoyanie, okhrana, promyslovoe i tekhnicheskoe ispol'zovanie : materialy IX Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii (19–21 marta 2019 g.) [Natural resources, their current condition, protection, industrial and technical use : proceedings of the IX National Russian Scientific and Practical Conference (19-21 March 2019)]. Petropavlovsk-Kamchatskiy, KamchatGTU, 2019, pp. 128–132.Современное экологическое состояние водоемов рекреационного назначения Калининграда / Е. А. Севостьянова [и др.] // Природные ресурсы, их современное состояние, охрана, промысловое и техническое использование : материалы XIII Национальной (Всероссийской) научно-практической конференции (29–30 марта 2022 г.). Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2022. C. 193–197.Sevost'yanova E. A. [i dr.] Sovremennoe ekologicheskoe sostoyanie vodoemov rekreatsionnogo naznacheniya Kaliningrada [Current ecological condition of recreational water bodies in Kaliningrad]. Prirodnye resursy, ikh sovremennoe sostoyanie, okhrana, promyslovoe i tekhnicheskoe ispol'zovanie : materialy XIII Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii (29–30 marta 2022 g.) [Natural resources, their current condition, protection, industrial and technical use : proceedings of the XIII National Russian Scientific and Practical Conference (29-30 March 2022)]. Petropavlovsk-Kamchatskiy, KamchatGTU, 2022, pp. 193–197.Лозицкая Е. А., Цупикова Н. А. Некоторые результаты экологического мониторинга пруда Пелавского в 2015–2016 гг. // Вестник молодежной науки. Калининград: ФГБОУ ВПО «КГТУ». 2017. № 1. С. 1–7.Lozitskaya E. A., Tsupikova N. A. Nekotorye rezul'taty ekologicheskogo monitoringa pruda Pelavskogo v 2015–2016 gg. [Some results of environmental monitoring of the Pelavsky pond in 2015–2016]. Vestnik molodezhnoy nauki, 2017, no. 1, pp. 1–7.Оценка экологического состояния озера Карповского в 2019 г. / Лозицкая Е. А., Бугранова О. С., Казимирченко О. В., Цупикова Н. А. // Известия КГТУ. 2020. № 59. С. 73–87.Lozitskaya E. A., Bugranova O. S., Kazimirchenko O. V., Tsupikova N. A. Otsenka ekologicheskogo sostoyaniya ozera Karpovskogo v 2019 g. [Assessment of the ecological state of Lake Karpovsky in 2019]. Izvestiya KGTU, 2020, no. 59, pp. 73–87.Morsy K., Mishra A., Galal M. Water Quality Assessment of the Nile Delta Lagoons // Air, Soil and Water Research. 2020. V. 13. P. 1–11.Morsy K., Mishra A., Galal M. Water Quality Assessment of the Nile Delta Lagoons. Air, Soil and Water Research, 2020, vol. 13, pp. 1–11.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.