Исследование трансформации гуминовых кислот под влиянием ассоциативных культур микроорганизмов проводили при инокуляции почвенной суспензией жидких гуматных сред, где пирофосфатная и щелочная фракции гуминовых кислот служили единственными источниками углерода и азота.
Параллельно были поставлены опыты с внесением в жидкие гуматные среды легкоусвояемого источника — углерода (1% глюкозы) и азота (0,005% KNO3) в качестве стартовой дозы для развития микроорганизмов.
При культивировании ассоциативной культуры в жидкой среде, содержащей пирофосфатную фракцию гуминовых кислот без дополнительного источника углерода и азота, прирост биомассы составлял 20,6 мг на 50 мл среды. В этом варианте опыта оптическая плотность раствора пирофосфатной фракции оставалась близкой к контролю, отношение С : Н в молекулах гуминовой кислоты увеличивалось, что указывает на отсутствие разрушения ароматического ядра пирофосфатной фракции. Интенсивность поглощения в области инфракрасного спектра 2850— 2930 см-1, обусловленная присутствием периферических цепей типа СН2*СН3 в молекулах гуминовой кислоты, уменьшилась, что свидетельствует о возможности их использования при культивировании ассоциации микроорганизмов, с чем согласуется снижение содержания углерода и азота в препарате пирофосфатной фракции (используемой в качестве источника этих элементов) в сравнении с неинокулированным вариантом опыта.
В варианте опыта со щелочной фракцией гуминовых кислот в качестве единственного источника углерода и азота при культивировании ассоциативной культуры произошли более значительные изменения. Прирост биомассы был в 1,4 раза выше по сравнению с предыдущим вариантом опыта, где использовалась пирофосфатная фракция. Оптическая плотность раствора гуминовой кислоты снизилась на 43% в сравнении с контролем. Это указывает на активное разрушение ароматического ядра щелочной фракции гуминовых кислот при использовании ее в опыте в качестве единственного источника углерода и азота.
При культивировании микроорганизмов содержание углерода и азота значительно снизилось; уменьшилось содержание карбоксильных, метиленовых и метильных групп, углеводных цепей, спиртовых групп. Интенсивное снижение оптической плотности гуматов и поглощения в областях ИК-спектров, обусловленных присутствием алифатических цепей, свидетельствует об изменении ароматической структуры и отщеплении периферийных атомных группировок щелочной фракции гуминовой кислоты в процессе инкубации.
При культивировании ассоциативной культуры микроорганизмов почвенной суспензии в жидких гуматных средах с внесением дополнительного источника углерода и азота наблюдали более активное развитие биомассы микроорганизмов. Накопление биомассы при использовании пирофосфатной фракции в питательной среде в этом варианте опыта сопровождалось более интенсивным снижением оптической плотности гуматов по сравнению с аналогичным вариантом, в котором не вносились дополнительные источники углерода и азота. Содержание углерода и азота в препарате пирофосфатной фракции гуминовой кислоты после инкубации снизилось на 0,7—0,5%, что можно объяснить внесением в культуральную среду легкоусвояемых углерода и азота. Препарат гумата, выделенный из культуральной среды, обнаруживал более активное по сравнению с контролем поглощение в областях инфракрасного спектра, обусловленное присутствием метиленовых, метильиых и углеводных алифатических цепей, спиртовых групп. Это может быть вызвано их перегруппировкой в процессе трансформации молекулы гуминовой кислоты и развитием цепей углеводного характера за счет глюкозы (или ее производных), внесенной в среду.
При добавлении в жидкую питательную среду, содержащую щелочную фракцию, дополнительного источника углерода и азота количество биомассы микроорганизмов возросло в 1,8 раза по сравнению с вариантом, где использовалась пирофосфатная фракция, и в 4,5 раза с вариантом без внесения глюкозы и азота. Оптическая плотность раствора гуматов, содержание углерода, соотношение С : Н, С : N значительно снизились по сравнению с контролем. В инфракрасном спектре гуминовой кислоты этого варианта уменьшилась интенсивность поглощения карбонильной группировки в области 1700 см-1 и валентных колебаний СН2 и СН3-групп в области 2940 см-1 по сравнению с контролем. Но так же, как в варианте с внесением дополнительного источника углерода и азота в гуматную среду с пирофосфатной фракцией, интенсивность поглощения, обусловленная углеводными цепями и спиртовыми группами в области 1030 см-1, увеличивалась.
Изучение качественного состава естественной ассоциативной культуры, выросшей при инокуляции жидких гуматных сред почвенной суспензией, показало, что без внесения дополнительных источников углерода и азота в жидкой питательной среде развивались неспорообразующие бактерии. Из этих сред выделены накопительные культуры Pseudomonas sp., Flavobacterium sp., неидентифицированные штаммы неспорообразующих бактерий № 71, 72. При внесении глюкозы и азота в жидкие гуматные среды в ассоциативной культуре, кроме неспорообразующих бактерий, активно развивались низшие грибы Penicillium и Trichoderma.