EEEP 1/2015
СЪДЪРЖАНИЕ
Редакционен коментар
И. Симеонов
3-4
Промяна на целулазната и ксиланазна активности
при култивиране на дървесни базидиомицети
Е. Метревели,
Е.
Кахлишвили, Д.
Денчев, В.
Елисашвили
5-11
Термодинамични прогнози за взаимодействията на
микроорганизмите с желязосъдържащи съединения
В. Говоруха, О. Радченко, А. Таширев 12-23
Отстраняване на Cu(II) йони от водни
разтвори чрез биосорбция върху брашно от топинамбур
Ц.
Прокопов
24-32
II. АГРОЕКОЛОГИЯ
Ефективна система за регенериране и
антимикробна активност на Ruta graveolens
L.
Н. Матвеева
К. Дробот,
Л. Пасичник,
Н.
Житкевич 33-39
III.
ЕКОМОНИТОРИНГ
Н.
Станкова, Р.
Недков 40-46
Оценка на деградацията
на растителната покривка и на ерозионните процеси в
биосферен резерват
Чупрене (Северозападна България) чрез използване методите на дистанционните
изследвания и географски информационни
системи
Д.
Аветисян
47-56
IV. МИКРООРГАНИЗМИ
И ОКОЛНА СРЕДА
Устойчивост
на дрождева и актиномицетна популации при култивиране в
среда с инсектицид
Д.
Денчев, Л. Кабаиванова
57-64
V. ВЕИ
И БИОГОРИВА
Равновесие на енергийни
източници на слънцето и вятъра
Л.
Стоянов, Ж.
Нотон, В.
Лазаров
65-76
ПРОМЯНА НА
ЦЕЛУЛАЗНАТА И КСИЛАНАЗНА АКТИВНОСТИ ПРИ КУЛТИВИРАНЕ НА
ДЪРВЕСНИ БАЗИДИОМИЦЕТИ
Ека
Метревели,
Ева Кахлишвили, Денчо Денчев, Владимир Елисашвили
IMPROVED
CELLULASE AND XYLANASE PRODUCTION BY CO-CULTIVATION OF
WHITE-ROT BASIDIOMYCETES
Eka Metreveli, Eva Kachlishvili, Dencho Denchev, Vladimir Elisashvili
Резюме: Сред
тестваните четири базидиомицетни гъби, монокултурите на Irpex lacteus Pycnoporus coccineus и
синтезират най-много ендоглуконазна (53,2 и 61,5 U.ml-1),
и ксиланазна (58,9 и 58,6 U.ml-1)
активности и по отношение на филтърна хартия (3,9 и 5,1 U.ml-1)
при дълбочинно култивиране върху кристална целулоза. При
ко-култивирането на тези две гъби, проявеният синергизъм по
отношение продукцията на ензими, води до получаване на
по-високи добиви на целулаза и ксиланаза. Смесеното
култивиране на Trametes versicolor
с P.coccineus
310 не са подходящи за целулазна и ксиланазна продукция. При
ко-култивирането на I. Lacteus
и P.coccineus беше
установено, че добивите на хидролази зависят от вида и
концентрацията на въглеродния и азотен субстрат. Среда
съдържаща 2 % целулоза (avicel),
4 % мандаринови кори и 40 mMol
пептон позволяват обилен растеж на гъбите и натрупване на 127
U.ml-1
карбоксиметилцелулазна, 6,6 U.ml-1,
активност за филтърна хартия и 136,2 U.ml-1 ксиланазна
активности.
Ключови думи:
базидиомицети,
ко-култивиране, целулази, ксиланази, дълбочинна ферментация.
Abstract: Among four white-rot basidiomycetes
tested, monocultures of Irpex lacteus
and Pycnoporus
coccineus accumulated the highest
endoglucanase (53.2 and 61.5 U ml-1),
FPA (3.9 and 5.1 U ml-1), and xylanase
(58.9 and 58.6 U ml-1)
activities in submerged fermentation of crystalline
cellulose. Co-cultivation of these two fungi
accompanied with their synergism in enzyme
production and provided the highest yields of
cellulase and xylanase. By contrast, mixed
cultivation of Trametes
versicolor with P. coccineus
310 appeared to be unfavourable for cellulases and
xylanase production. In co-cultivation of
ТЕРМОДИНАМИЧНИ
ПРОГНОЗИ ЗА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯТА НА МИКРООРГАНИЗМИТЕ С
ЖЕЛЯЗОСЪДЪРЖАЩИ СЪЕДИНЕНИЯ
Вира
Говоруха, Олга Радченко, Александър Таширев
THERMODYNAMIC PROGNOSIS OF MICROBIAL
INTERACTION WITH IRON COMPOUNDS
Vira Govorukha, Olga Radchenko, Oleksandr Tashyrev
Резюме. Микробната редокс-трансформация на железните
съединения е свързана с условията на околната среда,
дефинирани като група от физически и химически фактори,
включително рН и Еh. В
работата са представени всички теоритично изпълними пътища на
взаимодействието на микроорганизмите с железни съединения
(подвижни/ имобилизирани, окисление/редукция). Теоритично
обосновано е, че микроорганизмите са способни да проявяват
висока активност по отношение на биогеохимичните цикли на
въглеродо и желязото. Получените резултати могат да бъдат
използвани за прогнозиране на микробните трансформациите на
железни съединения в природата и екосистемите създадени от
човека и за създаване на биотехнологии за очистване на водни
източници и отпадни води от желязосъдържащи съединения.
Ключови думи: микроорганизми, железни
съединения, термодинамични прогнози, редукция на желязото,
биогеохимична роля на микроорганизмите, микробни
биотехнологии.
Abstract. Microbial redox-transformation of iron compounds is closely related to the environmental conditions defined by a set of physical and chemical factors, including the pH and Eh value. Thermodynamic calculations of all theoretically feasible ways of microbial interaction with iron compounds (mobilization/immobilization, oxidation/reduction) are presented. It was theoretically grounded that microorganisms were capable to perform a high activity in the biogeochemical cycles of carbon and iron. Obtained results can be used to prognose the transformation of iron compounds by microorganisms in natural and man-made ecosystems and create biotechnologies of microbial purification of water sources and wastewater from iron compounds.
ОТСТРАНЯВАНЕ НА Cu(II) ЙОНИ ОТ ВОДНИ РАЗТВОРИ ЧРЕЗ БИОСОРБЦИЯ ВЪРХУ
БРАШНО ОТ ТОПИНАМБУР
Цветко
Прокопов
REMOVAL OF COPPER (II) FROM AQUEOUS SOLUTION BY
BIOSORPTION ONTO POWDER OF JERUSALEM ARTICHOKE
Tsvetko Prokopov
Резюме.
Брашно от
стебла на топинамбур (Helianthus tuberosus L.) е
тествано за отстраняване на Cu (II) йони от водни
разтвори, в
качеството си на отпадъчен биосорбент. Проведени са
експерименти за установяване влиянието на рН, количеството
биосорбент, началната концентрация на метала и времето за
контакт върху процеса на биосорбция. Максимална
ефективност на отстраняване на Cu (II) от
около
71 % е постигната
при pH 4,0, 5 g/dm3 биосорбент и време за
контакт
120, 90 и 60
min,
съответно при 10, 50 и 100
mg/dm3 начална
концентрация на медните йони в разтвора. За описание
кинетиката на биосорбция са приложени четири кинетични
модела. Установено е, че моделът от псевдо-втори ред
най-добре описва получените кинетични данни, с коефициент на
детерминация R2
> 0,99. Получената
равновесна адсорбционна изотерма се описва по-добре с модела
на Фройндлих (R2 = 0,968), в сравнение с този на Лангмюир.
Ключови
думи: биосорбент,
тежки
метали,
медни йони, кинетика,
изотерми.
Abstract. Stalks’ powder of Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L.)
was tested as an agricultural waste product for the removal
of Cu (II) ions from aqueous solution. Batch experiments
were carried out to evaluate the effects of pH, biosorbent
dosage, initial metal concentration and contact time. The
maximum removal efficiency of about 71 % was reached at pH
4.0 by using of 5 g/dm3 biosorbent for 120, 90
and 60 min contact time, at 10, 50 and 100 mg/dm3
initial Cu (II) concentration, respectively.
Pseudo-first-order, pseudo-second-order, Elovich’s equation
and intraparticle diffusion models were applied to describe
the obtained kinetic data. The pseudo-second-order model
provided the best fit for experimental data with coefficient
of determination grater than 0.99. Freundlich and Langmuir
isotherm models were used to describe metal adsorption.
Equilibrium data agreed well with Freundlich isotherm with R2
= 0.968.
ЕФЕКТИВНА
СИСТЕМА ЗА РЕГЕНЕРИРАНЕ И АНТИМИКРОБНА АКТИВНОСТ НА RUTA GRAVEOLENS L.
Матвеева
Н., К.Дробот,
Л.Пасичник, Н.Житкевич
AN
EFFICIENT REGENERATION SYSTEM AND ANTIMICROBIAL ACTIVITY
OF RUTA GRAVEOLENS
L. PLANTS
N. Matvieieva, K. Drobot, L. Pasichnyk, N. Zhytkevych
Резюме. Разработен е ефективен метод основан на регенериращата способност на растителни израстъци на Ruta graveolens L. За провеждане регенерацията на междувъзлия, корени,листни дръжки и листни експланти беше използвана среда МS с добавени растителни регулатори, 3% захароза,кинетин, 6-бензиламинопурин (БАП) и α-нафтилоцетна кеселина (НОК). Добавянето на БАП в концентрации 0,5 mg.dm-3 допринася за 100 % регенерация на листните дръжки, корените и междувъзлията. Висока честота на регенерация се наблюдава и когато експлантите са култивирани на основната среда МS с добавка на ПАБ (0,5-1,0 mg.dm-3) и НОК (0,05-0,5 mg.dm-3). Екстракти от такива регенерирани растения показаха антибактериална активност срещу Bacillus subtilis ATCC 6633, но не и срещу Escherichia coli и фитопатогенни бактерии. Разработеният метод е прост и ефективен. Може да се използва за възпроизвеждане на растителен материал за получаване на биологично активни вещества и заедно с това съхраняващ естествените екосистеми.Ключови
думи: Ruta graveolens L, регенерация,
растителни израстъци, растежни регулатори, антимикробна
активност.
Abstract. An efficient protocol of Ruta
graveolens L. shoot regeneration
has been developed. MS media
supplemented with 3% sucrose, Kinetin, 6-Benzylaminopurine
(BA) and α-Naphthylacetic acid (NAA) growth regulators were
used to find out the regeneration ability of intermodal, root, petiole and leaf
explants. Addition of BA in concentration 0.5 mg L-1
promoted regeneration from petioles, roots and internodes with
100% frequency. The high frequency
of shoot regeneration was also observed when the explants were
cultivated on the MS basal medium with BA
(0.5-1.0 mg L-1) and NAA (0.05-0.5 mg L-1). Extracts of R. graveolens
regenerated plants exhibited antibacterial activity against
Bacillus
subtilis ATCC 6633,
Staphylococcus aureus
B918, A.
rhizogenes
A4 bacteria to the same extent as the extracts
of initial plants. The extracts were not active against Escherichia coli and
phytopathogenic bacteria. The method
developed is simple and effective.
It can be used for
multiplication of plant
material for the purpose of biologically active substances
production and promote native ecosystems protection.
ИЗСЛЕДВАНЕ
ДИНАМИКАТА НА ГОРСКАТА РАСТИТЕЛНОСТ ПРЕДИ И СЛЕД ПОЖАР
ЧРЕЗ ИЗПОЛЗВАНЕТО НА АЕРОКОСМИЧЕСКИ ДАННИ
Наталия
Станкова, Румен Недков
INVESTIGATION
OF
FOREST VEGETATION DYNAMICS BEFORE AND AFTER A FIRE BY
USING AEROSPACE DATA
Nataliya Stankova, Roumen Nedkov
Резюме:
Целта на настоящото изследване е проследяване динамиката на
горската растителност преди и след пожар, състоял се лятото на
2007 г. на територията на област Хасково, България. За
постигане на тази цел, веднъж годишно по време на
вегетационния период са генерирани NDVI
и VCI
индекси на базата на изображения от Terra MODIS.
С помощта на сателитни изображения са изследвани колебанията
на индексите NDVI
и VCI
преди и след пожара. Разликите в отклоненията от средните
стойности на индексите NDVI
и VCI
са анализирани за периода 2005–2014 г. На базата на получените
резултати е оценена корелацията между двата индекса. За
валидиране на получените резултати се използват аерофото
изображения на територията на пожара.
Ключови
думи: горски пожар,
възстановителни процеси, дистанционни изследвания, NDVI, VCI, MODIS.
Abstract: The aim of this
study is to investigate the forest vegetation dynamics before
and after a fire that took place in the summer of 2007 on the
ОЦЕНКА НА ДЕГРАДАЦИЯТА НА РАСТИТЕЛНАТА
ПОКРИВКА И НА ЕРОЗИОННИТЕ ПРОЦЕСИ В БИОСФЕРЕН РЕЗЕРВАТ
РЕЗЕРВАТ ЧУПРЕНЕ (СЕВЕРОЗАПАДНА БЪЛГАРИЯ) ЧРЕЗ
ИЗПОЛЗВАНЕ МЕТОДИТЕ НА ДИСТАНЦИОННИТЕ ИЗСЛЕДВАНИЯ И ГИС
Даниела
Аветисян
ASSESSMENT OF
VEGETATION COVER DEGRADATION AND SOIL EROSION IN CHUPRENE
RESERVE (NORTHWESTERN BULGARIA) USING REMOTE SENSING AND
GEOGRAPHICAL INFORMATION SYSTEMS
Daniela Avetisyan
Ключови думи: деградация
на растителността, почвена ерозия, фактори на USLE,
северозападна България
Abstract. Vegetation cover
degradation and soil erosion lead to processes connected with
alternation of landscape structure and statement of landscape
components. Simultaneously, these processes are accompanied by
changing of heat – moisture ratio in landscapes and
continuously running drought processes. Variations in solar
activity can be considered as one of the possible factors
causing vegetation cover degradation, drought, and
desertification. In the recent study, vegetation cover
degradation is assessed using satellite images and the
vegetation indices Normalized Difference Vegetation Index
(NDVI), Vegetation Condition Index (VCI), and Normalized
Multi-band Drought Index (NMDI). Vegetation condition is one
of the main factors of Universal Soil Loss Equation (USLE)
used as basis of soil erosion assessment. Parallel study of
both processes in 2000, 2007, and 2014 allows tracing of their
dynamics and deriving possible trend in their progress.
УСТОЙЧИВОСТ НА ДРОЖДЕВА И АКТИНОМИЦЕТНА ПОПУЛАЦИИ
ПРИ КУЛТИВИРАНЕ В СРЕДА С ИНСЕКТИЦИД
Д.
Денчев, Л. Кабаиванова
RESISTANCE OF
YEAST AND ACTINOMYCETE POPULATIONS AT CULTIVATION IN A
MEDIUM WITH INSECTICIDES
Dencho Denchev, Lyudmila Kabaivanova
Резюме. Почвената
микрофлора, като компонент на биогеоценозите, изпитва различно
въздействие от страна на пестицидите. Действувайки на
отделните микробни видове, те влияят и модифицират
екосистемите като цяло. От друга страна, много микроорганизми
могат да осъществят трансформация и минерализация на
пестицидите.
Целта
на разработката е да установи, в лабораторни условия,
характера на взаимодействие и устойчивостта на моделна
дрождева и актиномицетна популации на инсектицида λ-цихалотрин,
както и способността да го минерализират. Установено е, че до
концентрация 0,02 % инсектицидът стимулира ефективността на
усвояване на въглеродния субстрат от дрождева популация и
инхибира актиномицетите при всички изследвани концентрации.
Добавянето на инсектицид в средата намалява активността на
амилолитичните ензими и
повишава тази на супероксиддисмутазата. Дрождевият щам Hansenulla anomala var.Schneggii може
да използва λ-цихалотрина
като единствен въглероден източник
Ключови думи. пестициди,
λ-цихалотрин,
дрожди, актиномицети, растеж, ензимна активност.
Abstract: Soil microflora, as a component of biogeocenoses is experiencing different impacts by pesticides. Acting
on the individual
microbial species they
affect and modify the ecosystems
as a whole. On the other hand,
many microorganisms can perform transformation
and mineralization
of pesticides. The aim of the study is to establish the nature of the interaction and sustainability of the model yeast and actinomycete populations with insecticide λ-cyhalothrin in laboratory conditions, as
well as their
ability to mineralize it. It has been found that a concentration of 0, 02% insecticide enhances the efficiency of utilization of the carbon substrate by the yeast population and inhibited actinomycetes at all concentrations tested.
The addition of
an insecticide in
the medium decreases the activity
of amylolytic enzymes and increases
that of superoxide dismutase. The yeast strain Hansenulla
anomala var.Schneggii can
use λ-cyhalothrin as a sole carbon
source.
РАВНОВЕСИЕ
НА ЕНЕРГИЙНИ ИЗТОЧНИЦИ НА СЛЪНЦЕТО
И ВЯТЪРА
Людмил
Стоянов, Жил Нотон, Владимир Лазаров
BALANCE OF
SOLAR AND WIND ENERGY SOURCES
Ludmil
Stoyanov,
Gilles Notton, Vladimir Lazarov
Резюме: В
хибридните системи използването на произведената
енергия от два източника – слънчевите и вятърните генератори,
увеличава надеждността на системите. Тази статия разглежда
взаимното допълване (или не) между слънчевата и вятърната
енергия, използвайки почасови данни за скоростта на вятъра и
слънчевата радиация, измерени на 13 места в България и
Корсика. Оценен е енергийният потенциал на възобновяемите
източници в тези места и е изследвано взаимното допълване при
различни времеви мащаби. Резултатите показват, че енергиите от
Слънцето и вятъра невинаги се допълват, като допълването им
зависи силно от сезона, мястото и времевия мащаб.
Ключови думи:хибридни
системи, слънчева енергия, вятърна енергия, възобновяеми
източници на енергия