ТҮРКІСТАН ОБЛЫСЫНЫҢ ӨСІМДІК ҚАЛДЫҚТАРЫНЫҢ МИКРОБИОЛОГИЯЛЫҚ СИПАТТАМАСЫ ЖӘНЕ ОЛАРДЫҢ ЛИГНОЦЕЛЛЮЛОЗА ШИКІЗАТЫН ӨҢДЕУ ПРОЦЕСТЕРІНДЕГІ БИОТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ ӘЛЕУЕТІ

Өсімдік қалдықтары көміртегі айналымында және гумустың түзілуінде шешуші рөл атқаратын экожүйенің маңызды құрамдас бөлігі және топырақ үшін органикалық заттардың көзі болып табылады. Құрғақ климатпен сипатталатын Түркістан облысының жағдайында өсімдік қалдықтарының микробтық әртүрлілігін зерттеу әсіресе целлюлоза мен полисахаридтердің ыдырау процестерін бағалауға қатысты.

Зерттеудің мақсаты өсімдік қалдықтарындағы целлюлозолитикалық микроорганизмдердің құрамын зерттеу және олардың биотехнологиялық қолдану үшін функционалдық әлеуетін бағалау болды. Жұмыстың негізгі бағыттарына бактериялар мен саңырауқұлақтарды оқшаулау, олардың морфологиялық және сандық сипаттамалары, MALDI-TOF идентификациясы және целлюлозаның ыдырауындағы және топырақ гумусының түзілуіндегі рөлін талдау кірді.

Зерттеудің ғылыми маңыздылығы құрғақ аймақтың өсімдік қалдықтарының микробтық қауымдастығының құрылымын нақтылау және целлюлозолитикалық бактериялар мен саңырауқұлақтар туралы Білімді кеңейтетін ферментативті белсенділігі жоғары түрлерді анықтау болып табылады. Жұмыстың практикалық маңыздылығы алынған деректерді өсімдік қалдықтарын өңдеудің биотехнологиялық тәсілдерін әзірлеу және топырақтың құнарлылығын арттыру үшін пайдалану болып табылады.

Әдістеме ретінде стандартты қоректік орталарда микроорганизмдерді оқшаулау, колонияларды морфологиялық бағалау, Коэ/г-да сандық анықтау, сондай-ақ микроорганизмдерді анықтаудың жоғары дәлдігін қамтамасыз ететін maldi-tof арқылы бактериялар мен саңырауқұлақтарды түрлерді анықтау қолданылды.

Зерттеу барысында Bacillus Cereus, Bacillus megaterium, Acinetobacter lwoffii бактериялары оқшауланды. Bacillus spp. талшықтар мен полисахаридтердің бастапқы ыдырауын қамтамасыз етіңіз, саңырауқұлақтар құрылымдық целлюлоза мен лигниннің ыдырауына қатысады, ал Acinetobacter lwoffii ыдыраудың жанама өнімдерін өңдейді және микробтық қауымдастықтың функционалды әртүрлілігін қолдайды.

Зерттеу аридті экожүйелердегі целлюлозолитикалық микроорганизмдердің функционалдық әртүрлілігін түсінуге үлес қосты және олардың Биотехнологиядағы рөлін атап өтті. Жұмыстың практикалық маңыздылығы ферменттік препараттарды құру, ауылшаруашылық қалдықтарын биоконверсиялау және аймақтың агроэкологиялық жүйелерінің тұрақты дамуына ықпал ететін био тыңайтқыштарды әзірлеу мүмкіндігі болып табылады.

1. Pairing litter decomposition with microbial community structures / A. Daebeler et al // SOIL. – 2022. – Vol. 8. – P. 163-176.

2. Liang K.W. The role of leaf litter in forest soil fertility and microbial diversity / K.W. Liang // Molecular Soil Biology. – 2024. – Vol. 15, № 3. – P. 99-108.

3. Microbial Diversity Drives Decomposition More than Advantage of Home Environment – Evidence from a Manipulation Experiment with Leaf Litter / M.M. Ardestani et al // Microorganisms. – 2025. – Vol. 13, № 2. – P. 351.

4. Litter mixing promoted decomposition and altered microbial decomposer communities / L. Zhang et al // BMC Microbiology. – 2023. – Vol. 23. – P. 148.

5. Leaf litter mixtures alter decomposition rate, nutrient retention, and bacterial community composition in a temperate forest / K. Li et al // Forestry Research. – 2023. – Vol. 3. – P. 22.

6. Impacts of plant domestication on soil microbial and nematode communities during litter decomposition / J. Palomino et al // Plant and Soil. – 2023. – Vol. 487. – P. 419-436.

7. High-Quality Litter and Exogenous Cellulase Enhance Soil Nutrient Cycling and Enzymatic Activities / L. Xiao et al // Agriculture. – 2024. – Vol. 14, № 12. – P. 2162.

8. Climate warming enhances microbial network complexity by increasing bacterial diversity and fungal interaction strength in litter decomposition / G. Liu et al // Wetland/Elsevier. – 2023.

9. Impacts of litter microbial community on litter decomposition in the absence of soil microorganisms / J. Liu et al // Environmental Microbiology Reports. – 2024.

10. Identification and comprehensive genomic characterization of cellulolytic Bacillus species reveal unique CAZyme profiles for leaf litter degradation and compost production / AK. Singh et al // World J Microbiol Biotechnol. – 2025. – Vol 3, № 41(7). – P. 245.

11. Arfarita N. The impact of different management on pine-based agroforestry system and litter accumulation on the population and activity of cellulolytic bacteria / N. Arfarita // Biodiversitas – Journal of Biological Diversity. – 2024. – Vol. 25. – P. 924-936.

12. Decomposition Characteristics of Lignocellulosic Biomass in Subtropical Rhododendron Litters under Artificial Regulation / P. Zhang et al // Metabolites. – 2023. – Vol. 13, № 2. – P. 279.

13. The use of cellulolytic Aspergillus sp. inoculum to improve the quality of pineapple compost / B. Irawan et al // Journal unspecified. – 2023.

14. Fungal pretreatment methods for organic wastes: advances and challenges in biomass valorization / P.K. Chaurasia et al // RSC Sustainability. – 2025.

15. The microbial contribution to litter decomposition and plant growth / C. Zhang et al // Environmental Microbiology Reports. – 2023.

16. Rahma Dini I. The Cellulase Enzyme Activity of Several Cellulolytic Bacteria and their Ability to Decompose Organic Waste / I. Rahma Dini // Transactions of the Chinese Society of Agricultural Machinery. – 2024. – Vol. 55, № 12.

17. Samingan SAMINGAN. Kemampuan Ganoderma dan Trichoderma Mendekomposisi Serasah Acacia mangium (The Ability of Ganoderma and Trichoderma to Decompose Acacia mangium Litter). Biospecies. – 2015. – Vol. 8, № 1.

18. Leaf litter decomposition – Estimates of global variability based on Yasso07 model / M. Tuomi et al // J. Liski. arXiv preprint. – 2009.

19. Forest litter decomposition and microbial functional diversity: comparative analyses of bacterial and fungal communities / P. Baldrian et al // Soil Biology & Biochemistry. – 2022. – Vol. 170. – P. 108666.

20. Cellulolytic bacterial consortia isolated from forest leaf litter and their enzymatic potentials / Y. Liu et al // Frontiers in Microbiology. – 2023. – Vol. 14. – P. 1189731.

21. Microbial decomposition of plant litter under contrasting soil nutrient conditions / J. Wang et al // Applied Soil Ecology. – 2024. – Vol. 187. – P. 104698.

22. Functional diversity of litter-inhabiting bacteria in temperate forests / X. Chen et al // Ecological Indicators. – 2023. – Vol. 150. – P. 107217.

23. Interactions between cellulolytic bacteria and fungi in leaf litter decomposition / M. Zhao et al // Microbial Ecology. – 2024. – Vol. 87. – P. 1011-1025.

24. Leaf litter quality and decomposition dynamics: microbial drivers and nutrient cycling / P. Martínez-García et al // Soil Biology & Biochemistry. – 2023. – Vol. 178. – P. 108995.

25. Biotechnological applications of cellulolytic bacteria in lignocellulosic waste management / R. Singh et al // Bioresource Technology Reports. – 2024. – Vol. 18. – P. 101123.