среда эшби для чего
Среда эшби для чего
Микроорганизмы, обитающие в почве самостоятельно и способные использовать молекулярный азот атмосферы для построения своего органического вещества, называются свободноживущими азотфиксаторами. После их отмирания в почве происходит минерализация органического азота до аммиака, доступного для питания растений. Масштабы поступления биологического азота в почву за счёт деятельности свободноживущих в ней азотфиксаторов значительны и могут составлять 15-50 кг азота на гектар и более.
Свободноживущие азотфиксирующие микроорганизмы делятся на анаэробные и аэробные.
1. Аэробный свободноживущий азотфиксатор Clostridium pasteurianum
Этот микроб был открыт в 1893 г. С.Н. Виноградским и назван в честь Л. Пастера. Энергию, получаемую в результате маслянокислого брожения органических форм углерода (моно-, ди- и полисахаридов), использует на связывание молекулярного азота. Азотфиксирующая способность составляет 10-12 мг азота на 1 г сброженного сахара. Эти микроорганизмы встречаются во всех почвах.
Постановка опыта. Для создания накопительной культуры Clostridium pasteurianum используют безазотистую среду Виноградского следующего состава, г: глюкоза – 20,0; К2НРО4– 1,0; MgSO 4 – 0,5; NaCl – 0,5; вода дистиллированная – 1000 мл.
Среду разливают в высокие пробирки на 2/3 их объема, добавляют 0,5 г мела (для нейтрализации масляной кислоты) и заражают 1 г почвы. Пробирки закрывают ватными пробками, оборачивают пробки бумагой, подписывают. Подготовленные пробирки пастеризуют при температуре 60 ° С в течение 30 мин, а затем помещают в термостат при 25-30 ° С.
Элективные условия для развития Clostridium pasteurianum :
1) отсутствие в среде азота;
2) анаэробные условия за счёт высокого столбика среды в пробирке;
3) присутствие глюкозы, необходимой для маслянокислого брожения;
4) нейтральная среда за счёт мела;
5) необходимый набор элементов минерального питания;
6) пастеризация уничтожает неспоровые формы, а бациллы остаются.
Результаты опыта. Через неделю пробирки исследуют. Отмечают выделение газов и масляной кислоты в результате брожения.
Зарисовывают в тетради споровые формы.
2. Аэробный свободноживущий азотфиксатор Азотобактер ( Azotobacter chroococcum )
Азотобактер впервые выделен в чистой культуре голландским ученым М. Бейеринком в 1901 г. В настоящее время известно около 10 видов азотобактера. Наиболее распространенным и хорошо изученным является Azotobacter chroococcum – обитатель почв всех типов, кроме кислых. Образует на плотной питательной среде Эшби колонии с бурым, почти чёрным пигментом. Для Azotobacter agilis характерны бесцветные колонии, Azotobacter vinelandii дает флуоресцирующую желтовато-зеленоватую окраску колоний. Азотфиксирующая способность у азотобактера составляет 15-20 мг азота на 1 г потребляемого органического вещества.
Постановка опыта. Для выявления азотобактера в почве и определения относительного его содержания пользуются методом почвенных комочков. Для этого используют агаризованную питательную среду Эшби следующего состава, г: маннит или глюкоза – 20,0; К2НРО4 – 0,2; MgSO 4 – 0,2; NaCl – 0,2; K 2 SO 4 – 0,1; CaCO 3 – 5,0; агар-агар – 20,0; вода дистиллированная – 1000 мл.
Приготовленную среду разливают в чашки Петри и дают ей застыть. Для оценки плодородия почв по плотности населения в них азотобактера можно использовать две различные по плодородности почвы. Тогда дно чашки карандашом по стеклу делят на две равные части и отмечают их цифрами (1 и 2). Производят посев комочков почвы диаметром примерно 2 мм с помощью стеклянной палочки, смоченной в воде (25 комочков почвы № 1 на половину чашки с номером один и 25 комочков почвы № 2 на половину чашки с номером два). Комочки раскладывают на некотором расстоянии друг от друга и хорошо смачивают водой.
Чашки закрывают, оборачивают бумагой, подписывают и помещают в термостат при температуре 28-30 ° С.
Элективные условия для развития азотобактера:
1) отсутствие в среде азота;
2) аэробные условий, так как посев поверхностный;
3) присутствие в среде маннита, фосфора и минеральных элементов для питания;
4) нейтральная среда за счёт мела;
5) достаточная влажность при хорошем увлажнении комочков.
Результаты опыта. Посеянные чашки исследуют через неделю.
Определение плотности населения азотобактера. Подсчитывают комочки почвы, вокруг которых появились густослизистые бесцветные, светло-коричневые или тёмно-бурые колонии азотобактера. Выражают число комочков обрастания в процентах от общего количества разложенных комочков отдельно для каждой почвы. Сравнивают эти показатели у анализируемых почв и делают выводы об их плодородии.
Азотобактер очень требователен к плодородию почвы. Почва должна быть нейтральной (рН 7,2-7,4), структурной (аэрируемой), с влажностью 60-80 % ПВ, богатой органическим веществом, фосфором, микроэлементами (Мо, В). Присутствие азотобактера в почве является показателем её окультуренности и плодородия.
(2-3 мин). Рассматривают с иммерсией.
Характеристика азотобактера: грамотрицательный, по форме встречаются кокки, палочки и цисты. Имеет ясно выраженный цикл развития. В молодой культуре клетки имеют форму крупных, коротких палочек с закругленными концами (размером 3×6 мкм), подвижные (перитрихи), неспоровые. С возрастом клетки азотобактера принимают округлую форму, становятся крупными кокками (диаметром 4 мкм) и теряют подвижность. Кокки соединены по две или четыре клетки и покрыты общей толстой слизистой капсулой. Содержат запасные вещества волютин и гликоген. Именно эти клетки и фиксируют азот атмосферы. Азотобактер очень влаголюбив – при нехватке влаги становится цистами – покоящимися клетками, покрытыми плотной оболочкой. Аэроб. Гетеротроф.
Из Azotobacter chroococcum готовят бактериальное удобрение – азотобактерин (ризофил), которым обрабатывают семена различных культур (овощных, картофеля, зерновых) перед посевом для улучшения азотного питания растений и ростстимулирующего действия в результате деятельности микроорганизмов.
Зарисовывают в тетради азотобактер и делают поясняющие подписи.
для посева азотобактера – чашки Петри со средой Эшби, две чашки Петри с различными почвами и два стаканчика с дистиллированной водой и стеклянными палочками, бумага для обёртывания чашек;
для микроскопирования – кристаллвиолет и метиленовый синий.
Агар Ашби (с глюкозой или маннитом)
Среды Ашби применяют для выращивания видов Azotobacter, которые могут использовать глюкозу или маннит и атмосферный азот в качестве источников углерода и азота, соответственно.
Состав**:
Конечное значение рН (при 25ºС) 7,4 ± 0,2
** Состав выверен и доведен до соответствия необходимым параметрам
Приготовление:
Размешать 40,7 г порошка в 1000 мл дистиллированной воды. Подогреть до кипения для полного растворения частиц. Стерилизовать автоклавированием при 1,1 атм (121ºС) в течение 15 мин.
Принцип и оценка результата:
Состав сред Ашби дан по описанию Subba Rao (1). Их применяют для выделения видов Azotobacter, несимбионтных азотфиксирующих бактерий, которые могут использовать глюкозу или маннит и атмосферный азот в качестве источников углерода и азота, соответственно. Помимо способности фиксировать атмосферный азот, азотобактеры также синтезируют биологически-активные вещества, способные улучшать прорастание семян, рост растений и проч.
Контроль качества:
Внешний вид порошка:
Гомогенный сыпучий белый порошок.
Плотность готовой среды:
Образуется среда, соответствующая по плотности 1,5%-ному агаровому гелю.
Цвет и прозрачность готовой среды:
Готовая среда имеет беловатую окраску, опалесцирует, когда в чашках Петри формируется гель.
Кислотность среды:
При 25ºС водный раствор (4,07% вес/об) имеет рН 7,4 ± 0,2.
Культуральные свойства:
Ростовые характеристики референс-штаммов через 5 дней при 37ºС на среде М713.
Ростовые характеристики референс-штаммов через 5 дней при 37ºС на среде М706.
Условия и сроки хранения:
Порошок хранить при температуре ниже +25ºС. Использовать до даты, указанной на этикетке. Готовую среду хранить при температуре +2…8ºС.
Получение накопительной культуры азотфиксаторов
Для накопления свободноживущих азотфиксаторов используют среду Эшби, не содержащую минеральных и органических источников азота, следующего состава: (г/л): маннит — 20,0; К2НРО4 — 0,2; MgS04 — 02; NaCl — 0,2; K2SO4 — 0,1; СаСОз — 5,0; агар — 20,0; рН 7,1—7,3. Среду разливают в пробирки,стерилизуют при 0,5 ати и готовят скошенный агар. Посев проводят штрихом. Продолжительность культивирования — 7—10 суток. Инкубируют при температуре 28-30 о С. Через 5-7 суток на поверхности среды образуется жирная пленка, сначала серовато-белая, а затем постепенно буреющая. Микроскопируя пленку, можно обнаружить клетки азотфиксирующих бактерий. Необходимо отметить, что на среде Эшби могут расти не только микроорганизмы, фиксирующие молекулярный азот, но и олиго-нитрофилы, т. е. микроорганизмы, способные усваивать ничтожные количества связанного азота, содержащегося в реактивах, воде и воздухе. Обильный рост на среде Эшби может свидетельствовать о принадлежности бактерий к азотфиксаторам.
Среды для культивирования азотфиксирующих клубеньковых бактерий разработаны немецким ботаником Бейеринком в 1980 годы. Для культивирования клубеньковых бактерий он употребил отвар листьев и корней бобовых растений, содержащий 0,25% аспарагина, 0,5% глюкозы и 7% желатина. Этот новый принцип культивирования бактерий, основанный на стимуляции их развития ростовыми веществами, дал блестящие результаты.
Молекулярный азот могут фиксировать и анаэробные бактерии. Для выявления этой способности у представителей рода Clostridium используют среду следующего состава (г/л): дрожжевой экстракт — 0,015; глюкоза — 20,0; К2НРО4 — 11,0. MgS04 х 7Н20 — 0,5; NaCl, MTIS04 и FeS04 — следы (по 1 мл 1%-ного раствора каждой соли); СаСОз — 20,0; рН 7,0. Среду разливают в высокие пробирки и стерилизуют при 0,5 ати. После стерилизации пробирки доливают почти до пробки стерильной средой и прогревают на кипящей водяной бане в течение 20—30 мин для удаления растворенного в среде кислорода. Затем среду в пробирках быстро охлаждают под струей холодной воды и проводят посев суспензией микроорганизмов. Посевной материал вносят пипеткой на дно пробирки. Продолжительность культивирования — 2—7 суток. По окончании опыта отмечают рост азотфиксаторов (помутнение среды, образование газа, появление запаха масляной кислоты) или его отсутствие.
Дата добавления: 2014-12-27 ; просмотров: 2061 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Учет на плотных средах;
После инкубации засеянные среды вынимают из термостата и в них подсчитывают число колоний.
Одновременно после сушки бюксов с навесками при 105 °С до постоянной массы определяют содержание абсолютно сухой почвы в 1 г анализируемой сырой почвы (см. 5.1.1).
При подсчете колоний на богатых плотных питательных средах (МПА, МПА + сусло-агар, КАА, сусло-агар, среда Чапека, среда Эшби и т. д.) закрытые чашки Петри просматривают в проходящем свете и с внешней стороны колонии отмечают чернилами или тушью. Чтобы не пропустить мелкие колонии, чашки дополнительно просматривают под лупой. Желательно использовать специальный прибор с арифмометром.
Число колоний на бедных средах (нитритный агар, «голодный» агар, агаризованный почвенный экстракт и т. д.) определяют под микроскопом (окуляр 10х и объектив 3х, в крайнем случае — окуляр 10х и объектив 8х).
В чашках Петри сначала учитывают колонии в 100 полях зрения, затем определяют среднее арифметическое для одного поля зрения. Для определения числа колоний на всей чашке среднее число колоний в одном поле зрения умножают на коэффициент (К), который равен площади чашки Петри (Р), деленной на площадь поля зрения (р):
 |
Диаметр чашки Петри измеряют линейкой, а диаметр поля зрения — под микроскопом, используя для малых увеличений миллиметровую бумагу, а для больших (объективы 40х и 90х) — объективный микрометр.
Дня учета микроорганизмов в 1 г абсолютно сухой почвы число клеток в 1 г сырой почвы делят на количество абсолютно сухой почвы, содержащейся в 1 г сырой почвы.
 |
При глубинном посеве число колоний в 1 г абсолютно сухой почвы подсчитывают так же, но не умножают на 20, так как при высеве используют 1 мл суспензии, а не 0,05 мл.
Подсчет желательно проводить и в пересчете на 1 г гумуса или на 1 мг азота. В этих случаях параллельно определяют содержание гумуса или азота в почве.
Учет микроорганизмов на МПА. Проводят его визуально на 4-й день после посева. При наличии колоний В. Mycoides количество микроорганизмов определяют на 2-й или 3-й день. После подсчета всех колонии на чашке их группируют по культуральным признакам и определяют роды (а иногда и виды) микроорганизмов.
Учет микроорганизмов на КАА. Колонии на таком агаре подсчитывают на 7—10-й день. Из общего количества микроорганизмов отдельно учитывают: пигментированные формы— жёлтые и другие микобактерии, образующие мелкие куполообразные колонии, актиномицеты (Streprtomyces).
Отмечают окраску колонии, воздушного мицелия (серая, белая, зеленовато-серая, розовая) и среды (выделение пигмента в субстрат). Для описания пигментации можно использовать специальные пособия по определению цвета.
При идентификации актиномицетов описывают консистенция колонии (плотные, кожистые, рыхлые), поверхность (мучнистая, бархатистая) и запах (землистый, эфирный, фруктовый).
Учет микроорганизмов на бедной среде — нитритном агаре (см. 10.2-1). Колонии определяют под микроскопом на 6 — 7-й день культивирования. Если на колониях появляются Рrotozoa, об их наличии судят по образованию цист, которые хорошо просматриваются при малом увеличении объектива. Подсчёт проводят после 6 сут инкубации.
По культуральным признакам выделяют следующие роды:
· Nocardia — колонии пастообразные, слизистые, сухие, по переферии образуется мицелиальная зона или мицелиальный ободок (рис. 27. а), состоящий из субстратного и надсубстратного мицелия. В центре колонии чаще преобладают пигментированные гифы, состоящие из палочковидных и кокковидных клеток. Колонии бесцветные, лимонно-желтые, желтые, розовые, красные;
· Mycobacterium (см. 6.1.3);
· Микромопоспоры — их компактный мицелий полностью погружен в субстрат и едва заметен под микроскопом. На поверхности агара кольцеобразно или радиально располагаются бесцветные или темноокрашенные комочки слизи, содержащие споры;
· Bactoderma — колонии мелкие в виде розоватой или белой бархатистой пленки; и центре она — складчатая, а по периферии — стекловидная; край колоний волнистый или лопастный.
Учет на среде Эшби. Проводят на 5—6-е сут. Отдельно подсчитывают колонии азотобактера— плоские, слизистые, мажущейся консистенции, диаметром 5—10 мм, и олигонитрофильные бактерии — мелкие, слизистые, бесцветные колонии. Олигонитрофильные дрожжи — Lipomyces — образуют слизистые молочно-белые колонии.
Учет грибов на агаровых средах. Колонии грибов ил сусло-aгape или среде Чапека подсчитывают через 2 сут инкубации. После 7 сут определяют родовой состав.
Законы Эшби: содержание, определение, особенности
В области теории организации идея «необходимого разнообразия» используется в качестве ключевого элемента в теоретической основе. В связи с миром бизнеса в целом кибернетический закон Эшби указывает, что степень релевантности компании должна соответствовать степени ее внутренней сложности для того, чтобы выжить на конкурентном рынке.
Кибернетика
В области кибернетики закон необходимого разнообразия Эшби сформулировал в 1956 году. Его можно объяснить так.
Вам будет интересно: Антициклическая политика государства: понятие, виды, последствия
Вам будет интересно: Стилистические функции антонимов: определение, типы и примеры
Три идеи
В публикациях, которые ссылаются на закон разнообразия Эшби, очень часто упоминаются три следующие идеи:
Социальные системы
В структурно-функциональной школе социологии закон необходимого разнообразия У. Р. Эшби обозначает образец социального действия, направленного на достижение индивидуальных и коллективных целей. В более общем плане системный анализ определяет систему как все, что работает в направлении завершения в активной и эволюционирующей окружающей среде.
Теория организации является еще одной областью применения закона Эшби. Она объясняет, как социальные системы могут контролировать сложные задачи.
Организации
Вам будет интересно: 31 лицей Челябинска: лучшая физико-математическая подготовка
Межкультурные группы
Рабочие группы являются организационными подразделениями. Они состоят из двух или более членов. Это неповрежденные социальные системы с четкими границами. Участники воспринимают себя как группу и признаются таковыми другими. Они выполняют одну или несколько измеримых задач, участвуют в нескольких взаимозависимых функциях. Команды конкретных рабочих групп имеют высокую степень взаимозависимости членов.
Межкультурные группы состоят из членов с различным культурным происхождением. Культура относится к социализации внутри группы и часто сводится к этническому или национальному происхождению. Также она может относиться к этому явлению в любой социальной группе: региональной, религиозной, профессиональной или основанной на социальном классе. Производительность команды оценивается в пределах организационного контекста. Результат совместной работы не будет считаться удовлетворительным, если определение задачи не отвечает требованиям организации.
Метод Эшби
Эшби был особенно талантлив в создании примеров, иллюстрирующих его теоретические положения. Например, он иллюстрирует обучение как движение к равновесию, описывая, как котенок находит удобное положение у огня или учится ловить мышей. В качестве примера последовательности событий он вывесил на двери своего кабинета блок-схему с указанием шагов, включая «стук», «вход» и т. д.
Вам будет интересно: Инкорпорирующие языки: понятие, особенности, примеры
Эшби интересовали не простые явления или неорганизованная сложность (например, молекулы газа в контейнере), а организованная сложность, включающая мозг, организмы и общества. Его подход к изучению организованной сложности был необычным. Вместо того чтобы строить более сложную структуру путем сборки компонентов, ученый решил искать ограничения или правила взаимодействия, которые сводят максимально возможное разнообразие к фактически наблюдаемому разнообразию. Законы Эшби не являются примерами ограничений, которые уменьшают разнообразие от того, что можно себе представить, до того, что можно наблюдать.
Теория
Уровень теоретизирования законов Эшби был необычным. Его теории лежат на уровне абстракции между законами в таких дисциплинах, как биология, психология, экономика, философия и математика. Они очень полезны для ученых, которые заинтересованы в том, чтобы знать, как знания в двух или более областях похожи. А также помогают переносу идей из одной области в другую. Вот почему эти теории представляют большой интерес для системистов и кибернетиков. Они очень хороши тем, что кратки.
Законы Эшби объясняют большое количество явлений, используя несколько утверждений. Хотя они были подвергнуты критике за то, что тавтологичны. Примечательно, что ученый смог сформулировать законы, которые работают во многих областях. Общие законы Эшби становятся инструментом для разработки более конкретных, операционализируемых теорий в конкретных дисциплинах.
Эпистемология
Регулирование
Как человек, заинтересованный в успешном функционировании мозга, Эшби интересовался общим феноменом регуляции. Он делил все возможные результаты на подмножество целей. Задача регулятора состоит в том, чтобы действовать при наличии возмущений так, чтобы все результаты лежали в пределах подмножества целей. Именно в этом состоит отличие его теории от теории Канемана. Законы Эшби могут быть потенциально определены в организмах, организациях, нациях или любых других объектах интереса.
Существуют различные типы регуляторов. С контролем ошибок может быть очень простым, например термостат. Регулятор, управляемый причиной, требует модели того, как машина будет реагировать на возмущение. Одним из следствий взгляда ученого на регулирование является теорема Конанта и Эшби: «каждый хороший регулятор системы должен быть моделью этой системы». Фон Ферстер однажды сказал, что Эшби подсказал ему эту идею, когда он начинал свои исследования в кибернетике.
Обучение
Адаптация
Будучи психиатром и директором психиатрической больницы, Эшби в первую очередь интересовался проблемой адаптации. В его теории для того, чтобы машина считалась адаптивной, необходимы две петли обратной связи. Первый цикл обратной связи работает часто и вносит небольшие коррективы. Второй цикл работает нечасто и изменяет структуру системы, когда «существенные переменные» выходят за пределы, необходимые для выживания. В качестве примера Эшби предложил автопилот. Обычный автопилот просто поддерживает устойчивость самолета. Но что, если механик неправильно настроит автопилот? Это может привести к крушению самолета. С другой стороны, «сверхустойчивый» автопилот обнаружит, что основные переменные вышли за свои пределы, и начнет перестраиваться до тех пор, пока не вернется стабильность или самолет не потерпит крушение. В зависимости от того, что произойдет раньше.
Первая петля обратной связи позволяет организму или организации усвоить модель поведения, соответствующую конкретной среде. Вторая петля позволяет организму воспринимать, что окружающая среда изменилась и что требуется изучение новой модели поведения.
Значение
Эффективность законов Эшби иллюстрируется большим успехом методов повышения качества в области управления. Вероятно, ни один набор управленческих идей в последние годы не оказал большего влияния на относительный успех фирм и конкурентоспособность стран. Об этом успехе свидетельствует международное признание стандарта ISO 9000 в качестве минимальной международной модели управления и создание премий по повышению качества в Японии, США, Европе и России для выявления лучших компаний для подражания. Основная идея повышения качества заключается в том, что организацию можно рассматривать как совокупность процессов. Люди, которые работают в каждом процессе, также должны работать над ним, чтобы улучшить его.
